(57)【要約】【課題】精度の高い振動検出が可能な振動検出装置を提供する。【解決手段】第１のコイル３６は、第１の磁石３６の周囲に巻き付けられるとともに、第１の連結部材３５を介して振動膜３４の変位に従って位置が変化する。第２のコイル３９は、第２の磁石３８の周囲に巻き付けられるとともに、第２の連結部材４０を介して連結棒４１と連結される。光フィルタ膜３２は、上述したように連結棒４１により回転し、回転角に従ってコリメータレンズ４３から入射された光信号がコリメータレンズ４４に射出する際の透過光路長が変化する。外部から受けた音波振動の変位に従って第１のコイル３７に電力が生じ、第１のコイル３７で生じた電力に基づいて第２の磁石３８と第２のコイル３９との間で生じる電磁力により連結棒４２が左右に振動する。この連結棒４２の変位に従って光フィルタ膜３２が回転され、透過光路長が変化して第１の光信号から変換される第２の光信号の波長が変化することになる。【選択図】図２
2008175642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路と、
前記光伝送路を介して第１の光信号を与える光信号供給手段と、
前記光信号供給手段により与えられた前記第１の光信号を受け、外部から受けた振動の変位に対応付けられた波長をもつ第２の光信号を出力させるセンサ部と、
前記センサ部において生成される前記第２の光信号に基づいて前記センサ部が受けた振動の変位に応じた検出信号を生成する光検知部とを備え、
前記センサ部は、
第１の磁石と、
前記第１の磁石の磁界中に設けられ、外部から受けた振動に応じて電気信号を生じさせる第１のコイルと、
第２の磁石と、
前記第２の磁石の磁界中に設けられ、前記第１のコイルと接続されて前記第１のコイルに生じた電気信号に基づいて前記第２の磁石との間で生じる電磁力に従って振動する第２のコイルと、
前記第２のコイルの振動の変位に応じて、透過させる光の波長を変化させるフィルタ部とを含む、振動検出装置。
【請求項２】
前記フィルタ部は、
前記光信号供給手段により与えられた前記第１の光信号が入射されるフィルタ膜と、
前記フィルタ膜を支持し、支持点を中心にして回転可能な回転軸と、
前記フィルタ膜の一部と連結され、前記第２のコイルとともに振動する連結棒とを含み、
前記第２のコイルの振動の変位に応じて、前記フィルタ膜に入射する前記第１の光信号の透過光路が変化する、請求項１記載の振動検出装置。
【請求項３】
前記フィルタ部は、
前記光信号供給手段により与えられた前記第１の光信号が入射され、位置に応じて膜厚が異なる台形状のフィルタ膜と、
前記台形状のフィルタ膜を支持し、前記第２のコイルとともに振動する支持台とを含み、
前記第２のコイルの振動の変位に応じて、前記台形状のフィルタ膜に入射される位置が変化する、請求項１記載の振動検出装置。
【請求項４】
前記フィルタ部は、
前記フィルタ膜を透過した光信号を反射して再び前記フィルタ膜に入射するための反射鏡をさらに含み、
前記反射鏡により反射され、前記フィルタ膜を透過した前記第２の光信号は、前記光伝送路を介して伝送される、請求項２または３記載の振動検出装置。
【請求項５】
光伝送路と、
前記光伝送路を介して第１の光信号を与える光信号供給手段と、
前記光信号供給手段により与えられた前記第１の光信号を受け、外部から受けた振動の変位に対応付けられた波長をもつ第２の光信号を出力させるセンサ部と、
前記センサ部において生成される前記第２の光信号に基づいて前記センサ部が受けた振動の変位に応じた検出信号を生成する光検知部とを備え、
前記センサ部は、
第１の磁石と、
前記第１の磁石の磁界中に設けられ、前記外部から受けた振動に基づいて電気信号を発生させる第１のコイルと、
第２の磁石と、
前記第２の磁石の磁界中に設けられ、前記第１のコイルと接続される第２のコイルとを含み、
前記電気信号は、前記外部から受けた振動に基づいて前記第１の磁石および前記第１のコイルの少なくとも一方が変位して発生し、
前記第２のコイルは、前記第１のコイルに発生した電気信号に従って磁界を発生させ、  前記第２のコイルが発生した磁界と、前記第２の磁石の磁界との間で生じる電磁力に従って前記第２の磁石および前記第２のコイルの少なくとも一方が変位し、
前記第２の磁石および前記第２のコイルの少なくとも一方の変位に応じて、透過させる光の波長を変化させるフィルタ部をさらに含む、振動検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は遠隔地における振動を検出する振動検出装置に関し、特に光ファイバを用いて伝送を行なう振動検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、遠隔地に配置されたさまざま設備に対して、状態監視を行ないたいというニーズが存在する。たとえば、プラントに配置された複数の設備について、温度、振動、動作音などを集中監視することで、設備に生じ得る異常や故障などの早期発見や事前予測を実現できる。このようなニーズに対して、遠隔監視システムや保全監視システムと称されるシステムが実現されている。
【０００３】
このようなシステムにおいては、各設備において検出された状態情報を監視場所まで伝送する必要がある。また、各設備において状態情報を検出するためには、電力などの動作駆動源を必要とする。そのため、多くのシステムにおいては、監視場所と各設備に配置されたセンサ等とを電線を介して接続し、信号伝送および電力供給を実現する構成が採用されている。
【０００４】
しかしながら、プラント内にはさまざまな設備が配置されているため、電線が敷設されたルート上に強力な電磁界が存在する場合もあり、伝送される電気信号にノイズが混入する等の問題が生じることがあった。そのため、伝送距離が制限されてしまうという問題があった。また、可燃性ガスなどの存在により電気的な配線が敷設できないという問題もあった。
【０００５】
そこで、たとえば、特開２００２−２３２９９９号公報（特許文献１）には、光源と受光素子とループ状光ファイバの開放部の両端とが分岐結合素子に接続されて構成された光ファイバループ干渉計型センサが開示されている。この光ファイバループ干渉計型センサによれば、電気信号に代えて光信号を用いるため、周囲環境からのノイズの影響を受けにくく、伝送距離の延長が容易になるとともにセンサ部分の電源を不要にすることができる。
【特許文献１】特開２００２−２３２９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光ファイバの伝送距離が長くなるほど、光ファイバ自体に与えられる振動や偏波ゆらぎなどにより、光信号の光強度には時間的な変動が生じる。上述した特開２００２−２３２９９９号公報（特許文献１）に開示される光ファイバループ干渉計型センサにおいては、時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差による干渉光の強度変化に基づいて、振動を検出する構成であるため、伝送距離が長くなれば、上述のような要因により干渉光に時間的な強度変化が生じ、誤差が大きくなるという問題がある。
【０００７】
したがって、特に振動が微小あるいは微弱であればその検出が難しくなる可能性もある。
【０００８】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、精度の高い振動検出が可能な振動検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る振動検出装置は、光伝送路と、光伝送路を介して第１の光信号を与える光信号供給手段と、光信号供給手段により与えられた第１の光信号を受け、外部から受けた振動の変位に対応付けられた波長をもつ第２の光信号を出力させるセンサ部と、センサ部において生成される第２の光信号に基づいてセンサ部が受けた振動の変位に応じた検出信号を生成する光検知部とを備える。センサ部は、第１の磁石と、第１の磁石の磁界中に設けられ、外部から受けた振動に応じて電気信号を生じさせる第１のコイルと、第２の磁石と、第２の磁石の磁界中に設けられ、第１のコイルと接続されて第１のコイルに生じた電気信号に基づいて第２の磁石との間で生じる電磁力に従って振動する第２のコイルと、第２のコイルの振動の変位に応じて、透過させる光の波長を変化させるフィルタ部とを含む。
【００１０】
好ましくは、フィルタ部は、光信号供給手段により与えられた第１の光信号が入射されるフィルタ膜と、フィルタ膜を支持し、支持点を中心にして回転可能な回転軸と、フィルタ膜の一部と連結され、第２のコイルとともに振動する連結棒とを含む。第２のコイルの振動の変位に応じて、フィルタ膜に入射する第１の光信号の透過光路が変化する。
【００１１】
好ましくは、フィルタ部は、光信号供給手段により与えられた第１の光信号が入射され、位置に応じて膜厚が異なる台形状のフィルタ膜と、台形状のフィルタ膜を支持し、第２のコイルとともに振動する支持台とを含む。第２のコイルの振動の変位に応じて、台形状のフィルタ膜に入射される位置が変化する。
【００１２】
特に、フィルタ部は、フィルタ膜を透過した光信号を反射して再びフィルタ膜に入射するための反射鏡をさらに含む。反射鏡により反射され、フィルタ膜を透過した第２の光信号は、光伝送路を介して伝送される。
【００１３】
本発明に係る振動検出装置は、光伝送路と、光伝送路を介して第１の光信号を与える光信号供給手段と、光信号供給手段により与えられた第１の光信号を受け、外部から受けた振動の変位に対応付けられた波長をもつ第２の光信号を出力させるセンサ部と、センサ部において生成される第２の光信号に基づいてセンサ部が受けた振動の変位に応じた検出信号を生成する光検知部とを備える。センサ部は、第１の磁石と、第１の磁石の磁界中に設けられ、外部から受けた振動に基づいて電気信号を発生させる第１のコイルと、第２の磁石と、第２の磁石の磁界中に設けられ、第１のコイルと接続される第２のコイルとを含む。電気信号は、外部から受けた振動に基づいて第１の磁石および第１のコイルの少なくとも一方が変位して発生する。第２のコイルは、第１のコイルに発生した電気信号に従って磁界を発生させる。第２のコイルが発生した磁界と、第２の磁石の磁界との間で生じる電磁力に従って第２の磁石および第２のコイルの少なくとも一方が変位する。第２の磁石および第２のコイルの少なくとも一方の変位に応じて、透過させる光の波長を変化させるフィルタ部をさらに含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る振動検出装置は、センサ部において、外部から受けた振動に応じて電気信号を生じさせるとともに、電気信号に基づいて電磁力に従って第２のコイルを振動させて、第２のコイルの振動の変位に応じて、フィルタ部において、透過させる光の波長を変化させるため、外部から受けた振動幅よりも大きな振動幅で第２のコイルを振動させることが可能であり、第２の光信号の波長も大きく変化させることが可能であるため、振動が微小である場合であっても精度の高い振動情報の検出が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に従う振動検出装置１０１の概略構成図である。
【００１７】
図１を参照して、本発明の実施の形態１に従う振動検出装置１０１は、光伝送路３および４と、本体部１と、センサ部２とからなる。ここで、振動検出装置１０１では、本体部１から光伝送路３を介してセンサ部２へ第１の光信号が伝送され、センサ部２において外部から受けた振動に応じて、第１の光信号が第２の光信号に変換される。そして、変換された第２の光信号は、光伝送路４を介して本体部１へ伝送され、本体部１で電気信号に変換された後、検出信号として出力される。一例として、振動検出装置１０１は、音源から発生する音波による振動を検出する。
【００１８】
光伝送路３および４は、いずれも光ファイバで構成される。光伝送路３は、センサ部２と本体部１とを接続して、光源２０から射出される第１の光信号を伝搬する。一方、光伝送路４は、センサ部２と本体部１とを接続して、センサ部２から射出される第２の光信号を伝搬する。なお、光伝送路３および４は、それぞれ第１の光信号および第２の光信号の波長帯域において、損失および分散（波長分散、モード分散、偏波モード分散など）が小さいことが望ましい。
【００１９】
本体部１は、光源２０と、光電気変換部２６と、光受信部２８とからなる。
光源２０は、光伝送路３の一端と接続され、その波長スペクトルが所定の波長帯域を含むような第１の光信号を発生して、光伝送路３へ射出する。後述するように、センサ部２において変位に応じた波長成分が第１の光信号から抽出されるので、センサ部２におけるダイナミックレンジを広くするため、第１の光信号に含まれる波長帯域は広いことが望ましい。なお、第１の光信号における各波長成分の光強度が略同一、すなわち波長スペクトルが平坦である必要はなく、少なくとも各波長の光強度は、光源２０からセンサ部２を経て光電気変換部２６に至るまでの経路における光損失に比較して、十分大きければよい。
【００２０】
光電気変換部２６は、光伝送路４の一端と接続され、電気信号に変換する。
光受信部２８は、光電気変換部２６から第２の光信号に対応する電気信号を受けて、その波長変化に対応付けてそのレベルが変化するような検出信号を生成する。
【００２１】
図１においては、センサ部２は、振動膜３４と、光フィルタ膜３２とを含む場合が示されている。詳細については後述する。
【００２２】
振動膜３４は、外部の音源から音波を受け、その音波振動に応じた変位を発生する。そして、振動膜３４が発生した変位を機械的に連結された光フィルタ膜３２へ与える。
【００２３】
光フィルタ膜３２は、光伝送路３の他端と光伝送路４の他端との間に配置され、振動膜３４から受けた変位に応じて、光伝送路３を介して伝送された第１の光信号のうち、所定の波長成分だけを透過させる。そして、光フィルタ膜３２は、透過させた光信号を第２の光信号として、光伝送路４へ射出する。すなわち、光フィルタ膜３２は、振動膜３４から与えられた振動の変位に対応付けられた波長をもつ第２の光信号を出力する。
【００２４】
したがって、光源２０から射出される第１の光信号は、波長スペクトルが所定の波長帯域を含むような光信号であるのに対して、光フィルタ膜３２から射出される第２の光信号は、振動膜３４における振動の変位に対応付けられた一意に定まる波長の光信号に相当する。
【００２５】
また、例えば、光源２０から出射される第１の光信号の出力波長を周期的に時間変化させ、センサ部２通過後の第２の光信号を本体部１で受信することも可能である。この場合、第２の光信号を光電気変換部２６においてパルス信号に変換し、光受信部２８においてパルス信号の位置を検出することにより、センサ部２においてパルス位置変調を施された光信号である第２の光信号の波長変化を検出することが可能である。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態１に従うセンサ部２を説明する概略構成図である。
図２を参照して、センサ部２は、センサ部２を構成する部品を覆うようにして設けられた筐体３０と、振動膜３４と、第１のコイル３６と、振動膜３４と第１のコイル３６との間に設けられ互いを連結するための第１の連結部材３５と、第１の磁石３７と、第２の磁石３８と、第２のコイル３９と、連結棒４１と、第２のコイル３９と連結棒４１との間に設けられ互いを連結するための第２の連結部材４０と、光フィルタ膜３２と、回転軸４２と、コリメータレンズ４３，４４とを含む。
【００２７】
第１のコイル３６は、第１の磁石３６の周囲に巻き付けられるとともに、第１の連結部材３５を介して振動膜３４の変位に従って位置が変化する。具体的には、第１のコイル３６は、振動膜３４の変位に従って第１の磁石３７の磁界中を紙面の左右に動くように設けられているものとする。この第１のコイル３６の移動によって生じる鎖交磁界の時間的変化に応じて、第１のコイル３６に電力が発生する。
【００２８】
第２のコイル３９は、第２の磁石３８の周囲に巻き付けられるとともに、第２の連結部材４０を介して連結棒４１と連結される。第２のコイル３９は、第１のコイル３６と同様に第２の磁石３８の磁界中を左右に動くように設けられている。第１のコイル３６と第２のコイル３９とは互いに接続され、第１のコイル３６で発生した電力が第２のコイルに伝達される。この第１のコイル３６で発生した電力に基づいて第２のコイル３９は、第２の磁石３８との間で生じる電磁力により左右に動くことになる。第２のコイル３９は、第２の連結部材４０を介して連結棒４１と連結されているため第２のコイルの変位に従って連結棒４１の位置が動くことになる。
【００２９】
光フィルタ膜３２は、回転軸４２を中心として回転可能なように支持されており、光フィルタ膜の一部が連結棒４１と連結されている。この連結棒４１の位置が変化することにより、光フィルタ膜３２は回転軸４２を中心として回転する。
【００３０】
筐体３０内部においてコリメータレンズ４３は光伝送路３と接続され、コリメータレンズ４３により集光された第１の光信号が光フィルタ膜３２に入射される。
【００３１】
さらに、光フィルタ膜３２を透過した光信号は、第２の光信号としてコリメータレンズ４４により再び集光されて光伝送路４へ射出され、上述した本体部１へ伝送される。
【００３２】
光フィルタ膜３２は、上述したように連結棒４１により回転し、回転角に従ってコリメータレンズ４３から入射された光信号がコリメータレンズ４４に射出する際の透過光路長が変化することになる。
【００３３】
光フィルタ膜３２を透過する波長は、光フィルタ膜３２を透過する透過光路長に依存する。すなわち、第１の光信号から変換される第２の光信号の波長は、透過光路長に依存して変化することになる。
【００３４】
当該構成により、光フィルタ膜３２は、外部から受けた音波振動の変位に対応付けられた波長をもつ第２の光信号を生成することになる。
【００３５】
具体的には、上述しように外部から受けた音波振動の変位に従って第１のコイル３７に電力が生じ、第１のコイル３７で生じた電力に基づいて第２の磁石３８と第２のコイル３９との間で生じる電磁力により連結棒４１が左右に振動することになる。この連結棒４１の変位に従って光フィルタ膜３２が回転され、透過光路長が変化して第１の光信号から変換される第２の光信号の波長が変化することになる。
【００３６】
当該構成により、外部から振動膜３４が受けた振動が微小振動の場合すなわち振動幅が小さい場合であっても第１および第２のコイル径やコイルの巻き数あるいは第１および第２の磁石の強さを調整することにより第２のコイルに生じる電磁力により連結棒４１が左右に振動するそのストローク（振動幅）を大きくすることが可能である。
【００３７】
それゆえ、当該構成により、微小振動をさらに増幅させて光フィルタ膜３２を動かすことが可能である。したがって、透過光路長の変化に従い第２の光信号の波長も大きく変化させることが可能であり、精度の高い振動情報の検出を実現することが可能である。
【００３８】
（実施の形態１の変形例）
図３は、本発明の実施の形態１の変形例に従うセンサ部２＃を説明する概略構成図である。
【００３９】
図３を参照して、本発明の実施の形態１の変形例に従うセンサ部２＃は、光フィルタ膜３２を光フィルタ膜４５に置換した点が異なる。その他の部分につきましては、上述した本発明の実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【００４０】
光フィルタ膜４５は、台形形状の光フィルタ膜で形成され、位置に従って膜厚が異なる。また、光フィルタ膜４５は、第２の連結部材４０と連結されており第２のコイル３９の変位に従ってその位置が変化することになる。
【００４１】
上述した実施の形態１で説明したように光フィルタ膜を透過する波長は、光フィルタ膜を透過する透過光路長に依存することになり、すなわち、本実施の形態１の変形例に従う構成においては、光フィルタ膜４５の変位に従って光フィルタ膜４５の膜厚が変化することに伴ない、第１の光信号から変換される第２の光信号の波長は、透過光路長に依存して変化することになる。
【００４２】
当該構成により、光フィルタ膜４５は、外部から受けた音波振動の変位に対応付けられた波長をもつ第２の光信号を生成することになる。
【００４３】
具体的には、上述しように外部から受けた音波振動の変位に従って第１のコイル３７に電力が生じ、第１のコイル３７で生じた電力に基づいて第２の磁石３８と第２のコイル３９との間で生じる電磁力により光フィルタ膜４５が左右に振動することになる。この光フィルタ膜４５の変位に従って光信号が透過する光フィルタ膜の膜厚が変化して、第１の光信号から変換される第２の光信号の波長が変化することになる。
【００４４】
上述のように、本発明の実施の形態１の変形例においては、連結棒４１を介することなく光フィルタ膜４５が直接変位する構成であり、連結間の調整等が不要であり、簡易な構成で精度の高い検出を実現可能である。
【００４５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に従う振動検出装置１０２の概略構成図である。
【００４６】
図４を参照して、本発明の実施の形態２に従う振動検出装置１０２は、センサ部２ａと、本体部１＃と、光伝送路３とからなる。
【００４７】
ここで、振動検出装置１０２は、本体部１＃から光伝送路３を介してセンサ部２ａへ第１の光信号が伝送され、センサ部２ａにおいて外部から受けた振動に応じて、第１の光信号が第２の光信号に変換される。そして、変換された第２の光信号は、再び光伝送路３を介して本体部１＃へ伝送され、本体部１＃で電気信号に変換された後、検出信号として出力される。一例として、振動検出装置１０２は、音源から発生する音波による振動を検出する。
【００４８】
光伝送路３は、いずれも光ファイバで構成される。光伝送路３は、センサ部２ａと本体部１＃とを接続して、光源２０から射出される第１の光信号を伝搬するとともにセンサ部２ａから射出される第２の光信号を伝搬する。
【００４９】
本体部１＃は、本体部１と比較して、光方向性結合器２５をさらに含む点で異なる。
光方向性結合器２５は、光伝送路３を介してセンサ部２ａから伝播される第２の光信号を光電気変換部２６に出力し、以降は、実施の形態１で説明したのと同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。なお、光方向性結合器２５において、光源２０から光伝送路３に第１の光信号を射出するポートと、光伝送路３からの第２の光信号を受けて光電気変換部２６に出力するポートは異なるものである。
【００５０】
図５は、本発明の実施の形態２に従うセンサ部２ａを説明する概略構成図である。
図５を参照して、センサ部２ａは、センサ部２と比較して、コリメータレンズ４４を反射鏡４６に置換した点が異なる。その他の点は同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００５１】
上述したように、コリメータレンズ４３から出射された第１の光信号は、光フィルタ膜３２に入射される。透過する波長は、光フィルタ膜３２の透過光路長に依存しており、さらに、本願構成は、透過した光信号が反射鏡で反射されて再び光フィルタ膜３２に入射される。
【００５２】
当該構成により、上述したように光フィルタ膜３２は、外部から受けた音波振動の変位に対応付けられた波長をもつ第２の光信号を生成して、コリメータレンズ４３に出射することになる。
【００５３】
具体的には、上述しように外部から受けた音波振動の変位に従って第１のコイル３７に電力が生じ、第１のコイル３７で生じた電力に基づいて第２の磁石３８と第２のコイル３９との間で生じる電磁力により連結棒４１が左右に振動することになる。この連結棒４１の変位に従って光フィルタ膜３２が回転され、透過光路長が変化して第１の光信号から変換される第２の光信号の波長が変化することになる。
【００５４】
したがって、本実施の形態２に従う構成においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
さらに、本実施の形態２に従う構成は、フィルタ膜３２を光信号が２回通過する構成であるため第２の光信号について、フィルタ膜３２を通過した波長スペクトルの先鋭度が高くなる。すなわち、透過スペクトルの幅が狭窄化すなわち狭くなる。
【００５６】
したがって、本体部１＃が得る振動情報としてより精密なデータを入手することが可能であり、精度の高い振動検出装置を実現することが可能である。
【００５７】
また、光伝送路３のみで構成され、光伝送路４を用いない構成であるため部品点数を削減しコストを低減することが可能である。
【００５８】
なお、本例においては、実施の形態１で説明した光フィルタ膜３２を用いた場合について説明したが、これに限られず、実施の形態１の変形例で説明した光フィルタ膜４５についても同様に適用可能である。
【００５９】
（実施の形態３）
上記の実施の形態１および２においては、外部から受けた音波振動の変位に従って第１のコイル３７に電力が生じ、第１のコイル３７で生じた電力に基づいて第２の磁石３８と第２のコイル３９との間で生じる電磁力により第２のコイル３９が左右に振動する場合について説明したが、これに限られず、磁石を振動させることも可能である。
【００６０】
図６は、本発明の実施の形態３に従うセンサ部２ｂを説明する概略構成図である。
図６を参照して、本発明の実施の形態３に従うセンサ部２ｂは、図２で説明した実施の形態１に従うセンサ部２と比較して、第２の磁石３８を第２の磁石３８ａに置換するとともに第２の連結部材４０は、第２の磁石３８ａと連結される点が異なる。また、保持部材３３を新たに設けて、第２のコイル３９は保持部材３３に保持されるとともに固定されているものとする。また、第２の磁石３８ａは、固定された第２のコイル３９の中心付近において紙面の左右に動くように設けられているものとする。
【００６１】
上述したように第１のコイル３６は、振動膜３４の変位に従って第１の磁石３７の磁界中を紙面の左右に動くように設けられているものとする。この第１のコイル３６の移動によって生じる鎖交磁界の時間的変化に応じて、第１のコイル３６に電力が発生する。
【００６２】
そして、第２のコイル３９は、第１のコイル３６と互いに接続され、第１のコイル３６で発生した電力が第２のコイルに伝達される。この第１のコイル３６で発生した電力に基づいて第２のコイル３９は、磁界を生じさせる。この第２のコイル３９で発生した磁界中に第２の磁石３８が設けられることとなるため第２のコイル３９と第２の磁石３８との間で生じる電磁力により第２の磁石３８は左右に動くことになる。第２の磁石３８は、第２の連結部材４０を介して連結棒４１と連結されているため第２の磁石３８の変位に従って連結棒４１の位置が動くことになる。
【００６３】
そして、上述したように光フィルタ膜３２は、回転軸４２を中心として回転可能なように支持されており、この連結棒４１の位置が変化することにより、光フィルタ膜３２は回転軸４２を中心として回転する。
【００６４】
当該構成により、上述したように光フィルタ膜３２は、外部から受けた音波振動の変位に対応付けられた波長をもつ第２の光信号を生成することになる。
【００６５】
具体的には、上述しように外部から受けた音波振動の変位に従って第１のコイル３７に電力が生じ、第１のコイル３７で生じた電力に基づいて第２の磁石３８ａに生じる電磁力により連結棒４１が左右に振動することになる。この連結棒４１の変位に従って光フィルタ膜３２が回転され、透過光路長が変化して第１の光信号から変換される第２の光信号の波長が変化することになる。
【００６６】
したがって、本実施の形態３に従う構成においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
なお、上記においては、第１のコイルが第１の磁石の磁界中を外部からの振動に従って変位することにより第１のコイルに電力が発生して第２のコイルに伝達される場合について説明したが、特にこれに限られず、第１の磁石を外部からの振動に従って変位させることも同様に可能である。また、いずれか一方のみならず第１のコイルおよび第１の磁石の両方を変位させて第１のコイルに電力を発生させることも可能である。なお、第２の磁石および第２のコイルについても同様にいずれか一方が変位する場合のみならず両方が変位する構成とすることも可能である。
【００６８】
また、この発明の実施の形態１〜３においては、外部の音源から受けた音波の振動を検出する構成について説明したが、機械的・電気的に発生するさまざまな振動の検出に適応できることは言うまでもない。たとえば、発電機やモータなどの回転機の軸受部に生じる振動を検出することで、その寿命や劣化状態を判定することができる。
【００６９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態１に従う振動検出装置１０１の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に従うセンサ部２を説明する概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１の変形例に従うセンサ部２＃を説明する概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態２に従う振動検出装置１０２の概略構成図である。
【図５】本発明の実施の形態２に従うセンサ部２ａを説明する概略構成図である。
【図６】本発明の実施の形態３に従うセンサ部２ｂを説明する概略構成図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  本体部、２，２＃，２ａ，２ｂ  センサ部、３，４  光伝送路、２０  光源、２６  光電気変換部、２８  光受信部、３０  筐体、３２  光フィルタ膜、３４  振動膜、３５，４０  連結部材、３６，３９  コイル、３７，３８  磁石、４１  連結棒、４２  回転軸、４３，４４  コリメータレンズ、１０１〜１０３  振動検出装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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