(57)【要約】【課題】高電圧下や水中など電気信号を発するセンサの設置が困難な環境下に存在する被測定物の動きを検出することが可能な動き検出装置であって、その信頼性が高く、さらには維持管理に要する手間を低減することができる動き検出装置を提供すること。【解決手段】検出光発生手段１０、受光手段２０、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃに対応して配置された長さの異なる複数の光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ、検出光発生手段１０から発せられた検出光を分岐して光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃに送出する光分岐手段４０および光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを伝搬した検出光を受光手段２０に送出する光結合手段５０を備え、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃに、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きに連動する遮光手段３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃが介設されており、遮光手段３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの動きに応じて検出光を導光あるいは遮光する。【選択図】            図１
2004319302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に対応して配置された複数の光伝送路と、
当該各光伝送路の始端に接続された光分岐手段と、
当該光分岐手段を介して前記各光伝送路へ検出光を送出する検出光発生手段と、
前記各光伝送路の末端に接続され、前記各光伝送路を伝搬した検出光を受光する受光手段とを備え、
当該各光伝送路に、前記被測定物の動きに連動する遮光手段が介設されており、当該遮光手段で前記検出光を導光あるいは遮光することにより前記被測定物の動きを検出することを特徴とする動き検出装置。
【請求項２】
被測定物に対応して配置された長さの異なる複数の光伝送路と、
当該各光伝送路の始端に接続された光分岐手段と、
当該光分岐手段を介して前記各光伝送路へ検出光を送出する検出光発生手段と、
前記各光伝送路の末端に接続された光結合手段と、
当該光結合手段を介して前記各光伝送路を伝搬した検出光を受光する受光手段とを備え、
当該各光伝送路に、前記被測定物の動きに連動する遮光手段が介設されており、当該遮光手段で前記検出光を導光あるいは遮光することにより前記被測定物の動きを検出することを特徴とする動き検出装置。
【請求項３】
前記光分岐手段と前記光結合手段とを連通する監視用の光伝送路をさらに備え、
前記光分岐手段は、前記検出光発生手段から発せられた検出光を監視光として前記監視用の光伝送路に送出し、
前記光結合手段は、前記監視用の光伝送路を伝搬した監視光を前記受光手段に送出することを特徴とする請求項２に記載の動き検出装置。
【請求項４】
前記各光伝送路は、前記光分岐手段に接続された第一の光ファイバと、前記光結合手段に接続された第二の光ファイバとを有し、
前記第一の光ファイバと前記第二の光ファイバとは、光軸を合わせて配置されており、
前記遮光手段は、前記第一の光ファイバの出射端面と前記第二の光ファイバの入射端面との間に出没可能に介設されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の動き検出装置。
【請求項５】
被測定物に対応して配置された長さの異なる複数の光伝送路と、
当該各光伝送路の始端に接続された光分岐結合手段と、
当該光分岐結合手段を介して前記各光伝送路へ検出光を送出する検出光発生手段と、
前記光分岐結合手段を介して前記各光伝送路を伝搬した検出光を受光する受光手段とを備え、
前記各光伝送路の末端に、前記被測定物の動きに連動する反射手段が設けられており、当該反射手段で前記検出光を反射あるいは放射することにより前記被測定物の動きを検出することを特徴とする動き検出装置。
【請求項６】
被測定物に対応して配置された光伝送路と、
当該光伝送路の始端に接続された光分岐結合手段と、
当該光分岐結合手段を介して前記光伝送路へ検出光を送出する検出光発生手段と、
前記光分岐結合手段を介して前記光伝送路を伝搬した検出光を受光する受光手段とを備え、
前記光伝送路に、前記被測定物の動きに連動する複数の半反射手段がそれぞれ異なる位置に介設されており、
当該各半反射手段で前記検出光の一部を反射することにより前記被測定物の動きを検出することを特徴とする動き検出装置。
【請求項７】
前記検出光発生手段は、複数の光源を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の動き検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定物の動きを検出する動き検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、開閉器のブレードなど被測定物の動きを検出する装置としては、マイクロスイッチなど電気信号を発するセンサを利用したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この検出装置は、被測定物であるブレードの動きに対応してマイクロスイッチの接点を機械的に開閉し、電気的な導通の有無によってブレードの動きを検出するものであり、この検出結果を利用して開閉器の状態が判定される。
【０００３】
ところで、例えば大電力の中波放送器に設けられた開閉器のブレードなど、高い電磁場が存在する場所にある被測定物の動きをマイクロスイッチを利用して検出する場合には、電気信号中にノイズが混入して誤動作を引き起こす恐れがある。このため、従来は、電磁場の影響が小さい場所にマイクロスイッチを配置するとともに、被測定物の動きと連動する絶縁軸やカム等の機械要素を介して間接的にマイクロスイッチの接点の開閉を行っていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３３５０６１号公報（全頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、カム等の機械要素を介してマイクロスイッチの接点の開閉を行う構成にすると、時間が経つにつれて当該機械要素が磨耗するため、定期点検や部品交換を頻繁に行う必要があった。また、機械要素を介設するが故に、その調整が難しく、誤作動も発生しやすかった。さらに、管理すべき被測定物の数が多い場合には、その全ての被測定物に対してマイクロスイッチと前記の機械要素とを配置しなければならないため、その設置スペースが増大するとともに、維持管理に膨大な手間や時間を要するという問題があった。
【０００６】
このような問題は、高い電磁場中に設置された被測定物の動きを検出する装置に限らず、例えば、水中や油中など、電気信号を発するセンサの設置が困難な環境下にある被測定物の動きを検出する検出装置に共通して当てはまる問題である。
【０００７】
このような観点から、本発明は、高電圧下や水中など電気信号を発するセンサの設置が困難な環境下に存在する被測定物の動きを検出することが可能な動き検出装置であって、その信頼性が高く、さらには維持管理に要する手間を低減することができる動き検出装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、請求項１に係る発明は、被測定物の動きを検出する動き検出装置であって、被測定物に対応して配置された複数の光伝送路と、当該各光伝送路の始端に接続された光分岐手段と、当該光分岐手段を介して前記各光伝送路へ検出光を送出する検出光発生手段と、前記各光伝送路の末端に接続され、前記各光伝送路を伝搬した検出光を受光する受光手段とを備え、当該各光伝送路に、前記被測定物の動きに連動する遮光手段が介設されており、当該遮光手段で前記検出光を導光あるいは遮光することにより前記被測定物の動きを検出することを特徴とする。
【０００９】
かかる動き検出装置は、各光伝送路に送出された検出光がそれぞれの末端に設けられた受光手段で検出されるか否かによって、被測定物の動きを検出するものである。すなわち、光伝送路は、被測定物の動きに連動する遮光手段により遮光状態と導光状態とが切り替えられ、当該光伝送路が遮光状態にあるときは、検出光が受光手段に到達することはなく、一方、導光状態にあるときは、検出光が受光手段に到達することになる。そして、受光手段に到達した検出光の有無から被測定物の動きが検出されることになる。なお、「複数の光伝送路を被測定物に対応して配置する」場合には、一つの被測定物に対して複数の光伝送路を配置する場合と、複数の被測定物のそれぞれに一つずつ光伝送路を配置する場合とがある。すなわち、被測定物は、一つであっても、複数であってもよい。
【００１０】
請求項２に係る発明は、被測定物の動きを検出する動き検出装置であって、被測定物に対応して配置された長さの異なる複数の光伝送路と、当該各光伝送路の始端に接続された光分岐手段と、当該光分岐手段を介して前記各光伝送路へ検出光を送出する検出光発生手段と、前記各光伝送路の末端に接続された光結合手段と、当該光結合手段を介して前記各光伝送路を伝搬した検出光を受光する受光手段とを備え、当該各光伝送路に、前記被測定物の動きに連動する遮光手段が介設されており、当該遮光手段で前記検出光を導光あるいは遮光することにより前記被測定物の動きを検出することを特徴とする。
【００１１】
かかる動き検出装置は、各光伝送路に送出された検出光が受光手段で検出されるか否かによって、被測定物の動きを検出するものである。すなわち、光伝送路は、被測定物の動きに連動する遮光手段により遮光状態と導光状態とが切り替えられ、当該光伝送路が遮光状態にあるときは、検出光が受光手段に到達することはなく、一方、導光状態にあるときは、検出光が受光手段に到達することになる。また、複数の光伝送路がそれぞれ異なる長さを有しているため、光分岐手段を介して各光伝送路に同時に送出された検出光は、所定の時間差をもって受光手段に到達することになる。そして、受光手段に到達した検出光の有無およびその到達時刻の差から被測定物の動きが検出されることになる。なお、「複数の光伝送路を被測定物に対応して配置する」場合には、一つの被測定物に対して複数の光伝送路を配置する場合と、複数の被測定物のそれぞれに一つずつ光伝送路を配置する場合とがある。すなわち、被測定物は、一つであっても、複数であってもよい。
【００１２】
また、複数の光伝送路の始端に光分岐手段を設け、検出光発生手段から発せられた検出光を当該光分岐手段により分岐して各光伝送路に送出する構成とし、さらに、各光伝送路の末端に光結合手段を設けて複数の光伝送路を一つにまとめ、当該光結合手段を介して各光伝送路を伝搬してきた検出光を受光手段に送出する構成としたので、光伝送路の途中に他の光伝送路と分岐あるいは結合するための光分岐結合器などを配置する必要がない。すなわち、一組の検出光発生手段、光分岐手段、光結合手段および受光手段に対して、複数の光伝送路を設ける構成としたので、被測定物の個数が多い場合であっても、当該検出装置の構成が複雑になることはない。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の動き検出装置前記光分岐手段と前記光結合手段とを連通する監視用の光伝送路をさらに備え、前記光分岐手段は、前記検出光発生手段から発せられた検出光を監視光として前記監視用の光伝送路に送出し、前記光結合手段は、前記監視用の光伝送路を伝搬した監視光を前記受光手段に送出することを特徴とする。
【００１４】
かかる動き検出装置によると、被測定物の動きにかかわらず、常に監視用の光伝送路を監視光が伝搬し、光結合手段を介して受光手段によって受光されるので、検出光発生手段の状態を監視することができる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載の動き検出装置であって、前記各光伝送路は、前記光分岐手段に接続された第一の光ファイバと、前記光結合手段に接続された第二の光ファイバとを有し、前記第一の光ファイバと前記第二の光ファイバとは、光軸を合わせて配置されており、前記遮光手段は、前記第一の光ファイバの出射端面と前記第二の光ファイバの入射端面との間に出没可能に介設されていることを特徴とする。
【００１６】
かかる動き検出装置は、光伝送路を構成する第一の光ファイバに送出された検出光が受光手段で検出されるか否かによって、被測定物の動きを検出するものである。すなわち、被測定物と連動する遮光手段が第一の光ファイバの出射端面の前方に位置しているときは、当該光ファイバの出射端面から照射された検出光が遮光され、当該光ファイバと対向する第二の光ファイバに検出光が伝搬することはなく、一方、遮光手段が第一の光ファイバの出射端面の前方にないときは、検出光が第二の光ファイバに伝搬するため、受光手段で検出光が検出されることになる。
【００１７】
また、被測定物に連動する遮光手段は、第一の光ファイバと第二の光ファイバとの間にこれらと非接触な状態で配置されるため、当該被測定物の動きによって磨耗等が生じることがない。
【００１８】
さらに、光伝送路を構成する光ファイバは、電磁誘導等の外乱の影響を受けることがないので、例えば、被測定物が高圧電線や強磁界の近くにある場合でも、被測定物の動きを精度よく検出することが可能となる。また、光ファイバは、さびや腐食の心配がないため、水中や化学プラント内にある被測定物の動きを検出する場合にも好適であり、さらには発火の恐れもないので、可燃性ガスの中にある被測定物の動きを検出する場合にも好適である。
【００１９】
請求項５に係る発明は、被測定物の動きを検出する動き検出装置であって、被測定物に対応して配置された複数の光伝送路と、当該各光伝送路の始端に接続された光分岐結合手段と、当該光分岐結合手段を介して前記各光伝送路へ検出光を送出する検出光発生手段と、前記光分岐結合手段を介して前記各光伝送路を伝搬した検出光を受光する受光手段とを備え、前記各光伝送路の末端に、前記被測定物の動きに連動する反射手段が設けられており、当該反射手段で前記検出光を反射あるいは放射することにより前記被測定物の動きを検出することを特徴とする。
【００２０】
かかる動き検出装置は、反射手段により反射した検出光が受光手段で検出されるか否かによって、被測定物の動きを検出するものである。すなわち、光伝送路は、被測定物の動きに連動する反射手段により放射状態と反射状態とが切り替えられ、当該光伝送路が放射状態にあるときは、検出光が受光手段に到達することはなく、一方、反射状態にあるときは、検出光が受光手段に到達することになる。また、複数の光伝送路がそれぞれ異なる長さを有しているため、光分岐手段を介して各光伝送路に同時に送出された検出光は、所定の時間差をもって受光手段に到達することになる。そして、受光手段に到達した検出光の有無およびその到達時刻の差から被測定物の動きが検出されることになる。なお、複数の光伝送路は、複数の被測定物に対応して配置してもよく、あるいは、一つの被測定物に対して配置してもよい。
【００２１】
請求項６に係る発明は、被測定物の動きを検出する動き検出装置であって、被測定物に対応して配置された光伝送路と、当該光伝送路の始端に接続された光分岐結合手段と、当該光分岐結合手段を介して前記光伝送路へ検出光を送出する検出光発生手段と、前記光分岐結合手段を介して前記光伝送路を伝搬した検出光を受光する受光手段とを備え、前記光伝送路に、前記被測定物の動きに連動する複数の半反射手段がそれぞれ異なる位置に介設されており、当該各半反射手段で前記検出光の一部を反射することにより前記被測定物の動きを検出することを特徴とする。
【００２２】
かかる動き検出装置は、半反射手段により反射した検出光が受光手段で検出されるか否かによって、被測定物の動きを検出するものである。すなわち、光伝送路は、被測定物の動きに連動する半反射手段により放射状態と半反射状態とが切り替えられ、当該光伝送路が放射状態にあるときは、検出光が半反射手段で反射することはなく、一方、半反射状態にあるときは、検出光の一部が反射して最終的に受光手段に到達することになる。また、複数の半反射手段がそれぞれ異なる位置に配置されているため、各半反射手段で反射された検出光は、所定の時間差をもって受光手段に到達することになる。そして、受光手段に到達した検出光の有無およびその到達時刻の差から被測定物の動きが検出されることになる。なお、複数の光伝送路は、複数の被測定物に対応して配置してもよく、あるいは、一つの被測定物に対して配置してもよい。
【００２３】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の動き検出装置であって、前記検出光発生手段は、複数の光源を備えていることを特徴とする。
【００２４】
かかる動き検出装置によると、複数の光源を用いて検出光を発生させるので、検出光発生手段の信頼性が向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
【００２６】
なお、以下の各実施形態では、図２に示すように、被測定物が開閉器ＳＷのブレード（図中の符号「Ａ」）である場合を例示する。すなわち、動き検出装置により開閉器ＳＷのブレードの動きを検出して、開閉器ＳＷの「開」、「閉」を検知する場合を例示する。
【００２７】
（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態に係る動き検出装置Ｋ１は、図１に示すように、三つの被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きを検出するものであり、検出光発生手段１０、受光手段２０、複数（本実施形態では三つ）の光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ、光分岐手段４０および光結合手段５０を備えている。また、光分岐手段４０と光結合手段５０との間には、監視用の光伝送路３０Ｄが配置されている。
【００２８】
また、以下では、検出光発生手段１０から発せられる光を「検出光Ｓ０」と称し、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを伝搬する光をそれぞれ「検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ」と称し、監視用の光伝送路３０Ｄを伝搬する光を「監視光ＳＤ」と称する。
【００２９】
検出光発生手段１０は、パルス光からなる検出光Ｓ０を発するとともに、光分岐手段４０を介して光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄへ検出光Ｓ０を送出するものであり、本実施形態では、二つの光源１１，１１と、この光源１１，１１が発する光をパルス変調する変調部１２とを備えている。また、光源１１には、発光ダイオードや半導体レーザなどを用いることができる。なお、複数の光源１１，１１を用いたのは、検出光発生手段１０の信頼性を向上させるためである。また、変調部１２は、検出光Ｓ０の発生と同期して受光手段２０の信号処理部２２へ電気信号（以下、「発光情報Ｊ０」という）を送出する。
【００３０】
受光手段２０は、光結合手段５０を介して光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄを伝搬した検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣおよび監視光ＳＤを受光するとともに、受光した検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣおよび監視光ＳＤに基づいて被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動き（状態）を判定するものであり、本実施形態では、検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣおよび監視光ＳＤを受光するとともに、受光した検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣおよび監視光ＳＤを電気信号（以下、「検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣ，ＪＤ」という）に変換する受光部２１と、この受光部２１から送出された検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣ，ＪＤと発光情報Ｊ０とを処理して検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣのおよび監視光ＳＤの有無を判定する信号処理部２２とを備えている。
【００３１】
光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、それぞれ被測定物Ａ，Ｂ，Ｃに対応して配置されているが、それぞれの長さが異なる。光伝送路３０Ａの長さをＬＡ、光伝送路３０Ｂの長さをＬＢ、光伝送路３０Ｃの長さをＬＣとすれば、本実施形態では、ＬＡ＜ＬＢ＜ＬＣとなっている。
【００３２】
光伝送路３０Ａは、マルチモード光ファイバからなる第一の光ファイバ３１Ａおよび第二の光ファイバ３２Ａと、光ファイバ３１Ａ，３２Ａ間に介設された遮光手段３３Ａとを有している。なお、マルチモード光ファイバを使用すると、単一モード光ファイバよりもコアの径が大きいので、光軸合わせが容易になる。
【００３３】
第一の光ファイバ３１Ａは、その始端が光分岐手段４０に接続され、その末端（以下、「出射端面」という）が遮光手段３３Ａと対面する（図２参照）。また、光ファイバ３１Ａの出射端面には、当該出射端面から出射する検出光ＳＡを平行光にするためのレンズ３４Ａが設けられている。
【００３４】
第二の光ファイバ３１Ａは、その始端（以下、「入射端面」という）が遮光手段３３Ａを挟んで第一の光ファイバ３１Ａの出射端面と光軸を合わせて対向し、その末端が光結合手段５０に接続されている（図２参照）。また、光ファイバ３２Ａの入射端面には、第一の光ファイバ３１Ａの出射端面から出射した検出光ＳＡを集光するためのレンズ３５Ａが設けられている。なお、レンズ３４Ａ，３４Ｂは、それぞれ被測定物Ａと所定の間隔をあけて配置されており、被測定物Ａに接触することはない（図２参照）。
【００３５】
遮光手段３３Ａは、被測定物Ａの動きに連動し、その動きに応じて検出光ＳＡを導光あるいは遮光するものであり、第一の光ファイバ３１Ａの出射端面と第二の光ファイバ３２Ａの入射端面との間に出没可能に介設されている。本実施形態では、図２に示すように、遮光手段３３Ａは、被測定物Ａに設けられており、被測定物Ａに設けられているが故に、被測定物Ａの動きに連動し、光ファイバ３１Ａの出射端面の前方に出没することになる。なお、ここでいう「導光」とは、検出光ＳＡを直進させて第二の光ファイバ３２Ａに入射させることを意味する。また、「遮光」とは、検出光ＳＡを反射、吸収、拡散等させて第二の光ファイバ３２Ａに入射させないことを意味する。
【００３６】
そして、遮光手段３３Ａが第一の光ファイバ３１Ａの出射端面の前方に位置すると、第一の光ファイバ３１Ａの出射端面から照射された検出光ＳＡが遮光され、その結果、検出光ＳＡが第二の光ファイバ３２Ａに入射するのが阻止される。
【００３７】
一方、遮光手段３３Ａが第一の光ファイバ３１Ａの出射端面の前方に位置しないときは、検出光ＳＡが遮光されことはなく、検出光ＳＡはその前方に向かって直進し、第二の光ファイバに入射することになる。
【００３８】
すなわち、光伝送路３０Ａは、被測定物Ａの動きに連動する遮光手段３３Ａにより遮光状態と導光状態とが切り替えられ、光伝送路３０Ａが遮光状態にあるときは、検出光ＳＡが受光手段２０に到達することはなく、一方、導光状態にあるときは、検出光ＳＡが受光手段２０に到達することになる。
【００３９】
なお、本実施形態では、被測定物Ａそのものが遮光手段３３Ａとなっているが、被測定物Ａと連動するものであれば、これに限定されることはなく、例えば、被測定物Ａに設けた遮光板等を遮光手段としてもよい。
【００４０】
また、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの構成は、その長さが異なることを除けば、同一の構成であるので、光伝送路３０Ｂ，３０Ｃについての詳細な説明は省略する。
【００４１】
監視用の光伝送路３０Ｄは、本実施形態では光ファイバ３１Ｄからなり、光分岐手段４０で分岐された監視光ＳＤを光結合手段５０に伝搬する。なお、監視用の光伝送路３０Ｄの長さＬＤは、他の光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの長さＬＡ，ＬＢ，ＬＣとは異なり、本実施形態では、ＬＤ＜ＬＡとなっている。
【００４２】
光分岐手段４０は、検出光発生手段１０と光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの始端との間に配置されており、検出光発生手段１０から発せられた検出光Ｓ０を分岐して光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃおよび監視用の光伝送路３０Ｄに送出する。なお、光分岐手段４０には、例えば、光カプラなどを用いることができる。
【００４３】
光結合手段５０は、受光手段２０と光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの末端との間に配置されており、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを伝搬した検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣおよび監視用の光伝送路３０Ｄを伝搬した監視光ＳＤを受光手段２０に送出する。なお、光結合手段５０には、例えば、光カプラなどを用いることができる。
【００４４】
次に、本実施形態に係る動き検出装置Ｋ１の動作を、図１および図３を参照して説明する。動き検出装置Ｋ１は、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを構成する第一の光ファイバ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃに送出された検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣが受光手段２０で検出されるか否かによって、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きを検出するものである。
【００４５】
すなわち、遮光手段３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃにより検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣが遮光されない場合には、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃおよび監視用の光伝送路３０Ｄがそれぞれ異なる長さを有していることから、各光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄに同時に送出された検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣおよび監視光ＳＤは、所定の時間差をもって受光手段２０の受光部２１に到達することになる。図３に示すように、本実施形態では、監視光ＳＤが最も早く受光部２１に到達し（時刻ｔＤ）、その後、検出光ＳＡが時刻ｔＡに，検出光ＳＢが時刻ｔＢに，検出光ＳＣが時刻ｔＣに到達することになる。
【００４６】
また、受光部２１で検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣおよび監視光ＳＤが受光されると、検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣ，ＪＤに変換されたうえで信号処理部２２に送出される。そして、変調部１２から送出された発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣが検出されるか否かによって、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの「開」「閉」が判断されることになる。すなわち、信号処理部２２において発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣが検出された場合には、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ「開」状態にあると判断され、発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣが検出されない場合には、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃが「閉」状態にあると判断される。
【００４７】
同様に、信号処理部２２において変調部１２から送出された発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に当該検出情報ＪＤが検出されるか否かによって、光源１１が正常に機能しているか否かが判断される。すなわち、発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＤが検出された場合には、光源１１が正常に機能していると判断され、発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＤが検出されない場合には、光源１１に何らかの異常があったと判断される。
【００４８】
なお、検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣ，ＪＤが検出されるべき時刻は、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの長さから算出することができる。
【００４９】
被測定物Ａ，Ｂ，Ｃが図１に示すような状態にある場合を例に、動き検出装置Ｋ１の動作をより具体的に説明する。まず、検出光発生手段１０でパルス光からなる検出光Ｓ０が発せられ、光分岐手段４０に送出される。この検出光Ｓ０は、光分岐手段４０で分岐され、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを構成する第一の光ファイバ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃおよび監視用の光伝送路３０Ｄを構成する光ファイバ３１Ｄに同時に送出される。また、変調部１２は、検出光Ｓ０の発光と同期して発光情報Ｊ０を信号処理部２２に送出する。
【００５０】
光伝送路３０Ａについてみると、第一の光ファイバ３１Ａを伝搬した検出光ＳＡは、その出射端面から第二の光ファイバ３２Ａの入射端面に向かって照射されるが、図示の場合では、遮光手段３３Ａが出射端面の前方に位置しているので、検出光ＳＡは遮光手段３３Ａにより遮光される。すなわち、検出光ＳＡは、第二の光ファイバ３２Ａには入射せず、したがって、受光部２１に到達することはない。なお、出射端面から出射する検出光ＳＡは、レンズ３４Ａによって平行光になる。
【００５１】
光伝送路３０Ｂについてみると、前記した光伝送路３０Ａの場合と同様に、遮光手段３３Ｂが第一の光ファイバ３１Ｂの出射端面の前方に位置しているので、第一の光ファイバ３１Ｂを伝搬した検出光ＳＢは、遮光手段３３Ｂにより遮光される。すなわち、検出光ＳＢは、第二の光ファイバ３２Ｂには入射せず、したがって、受光部２１に到達することはない。
【００５２】
光伝送路３０Ｃについてみると、遮光手段３３Ｃが第一の光ファイバ３１Ｃの出射端面の前方にないので、当該出射端面から照射された検出光ＳＣは、その前方に向かって直進し、第二の光ファイバ３２Ｃに入射する。すなわち、第一の光ファイバ３１Ｃを伝搬した検出光ＳＣは、第二の光ファイバ３２Ｃを伝搬し、最終的に受光部２１に到達することになる。なお、レンズ３４Ｃによって平行光にされた検出光ＳＣは、レンズ３５Ｃにより集光されたうえで、第二の光ファイバ３２Ｃに入射する。
【００５３】
そして、光伝送路３０Ｄの長さが光伝送路３０Ｃの長さよりも短いため（ＬＤ＜ＬＡ）と時刻ｔＤに監視光ＳＤが受光部２１に到達した後、時刻ｔＣに検出光ＳＣが受光部２１に到達する。
【００５４】
受光部２１で受光された検出光ＳＣおよび監視光ＳＤは、検出情報ＪＣ，ＪＤに変換されたうえで信号処理部２２に送出される。なお、監視用の光伝送路３０Ｄを構成する光ファイバ３１Ｄに送出された監視光ＳＤは、常に受光部２１に到達する。
【００５５】
そして、図３に示すように、時刻ｔＣにおいて受光部２１で検出光ＳＣが検出され、その結果、信号処理部２２で被測定物Ｃが「開」状態にあると判断される。また、時刻ｔＡ，ｔＢにおいて受光部２１で検出光ＳＡ，ＳＢが検出されないことから、被測定物Ａ，Ｂが「閉」状態にあると判断されることになる。また、発光情報Ｊ０が信号処理部２２に到達した時刻（図示せず）から所定時間が経過した時刻ｔＤにおいて監視光ＳＤが検出され、その結果、光源１１が正常な状態にあると判断される。
【００５６】
このように、本実施形態に係る動き検出装置Ｋ１によれば、複数の光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの始端に光分岐手段４０を設け、検出光発生手段１０から発せられた検出光を光分岐手段４０により分岐して光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃに送出する構成とし、さらに、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの末端に光結合手段５０を設けてこれらを一つにまとめ、光結合手段５０を介して検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣを受光手段２０に送出する構成としたので、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの途中に他の光伝送路と分岐あるいは結合するための光分岐結合器などを配置する必要がない。すなわち、一組の検出光発生手段１０、受光手段２０、光分岐手段４０および光結合手段５０に対して、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを設ける構成としたので、この動き検出装置Ｋ１の構成が複雑になることはない。また、検出光発生手段１０から発せられる検出光Ｓ０をパルス光としたので、受光手段２０において、その有無を容易に判定することができる。
【００５７】
また、被測定物Ａに連動する遮光手段３３Ａは、第一の光ファイバ３１Ａと第二の光ファイバ３２Ａとの間にこれらと非接触な状態で配置されるため、被測定物Ａの動きによって磨耗等が生じることがない。このことは、被測定物Ｂに連動する遮光手段３３Ｂおよび被測定物Ｃに連動する遮光手段３３Ｃについても同様である。すなわち、動き検出装置Ｋ１を構成する各要素のみならず、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃに磨耗等が発生することがないので、その信頼性が高く、結果として、維持管理に要する手間を低減することができる。
【００５８】
さらに、光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを構成する光ファイバは、電磁誘導等の外乱の影響を受けることがないので、例えば、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃが高圧電線や強磁界の近くにある場合でも、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きを精度よく検出することが可能となる。また、光ファイバは、さびや腐食の心配がないため、水中や化学プラント内にある被測定物の動きを検出する場合にも好適であり、さらには発火の恐れもないので、可燃性ガスの中にある被測定物の動きを検出する場合にも好適である。
【００５９】
なお、本実施形態では、被測定物が三つの場合を例示したが、さらに多くの被測定物の動きを検出する場合には、これに対応して光伝送路を増やせばよいことは言うまでもない。
【００６０】
また、複数の被測定物Ａ，Ｂ，Ｃに対応して光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを配置したが、これに限定されることはなく、例えば、図４に示す動き検出装置Ｋ１’ように、一つの被測定物Ａ’に対して光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを配置してもよい。このようにすると、被測定物Ａ’の動きを段階的に検出することが可能になる。
【００６１】
また、本実施形態では、複数の光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄに対して一つの受光手段２０を配置したが、これに限定されることはなく、図示は省略するが、複数の光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄのそれぞれに受光手段２０を配置してもよい。この場合、複数の光伝送路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの長さは、総て同一の長さであってもよく、また、光源から発せられる検出光Ｓ０は、パルス光である必要はなく、連続光であってもよい。
【００６２】
また、本実施形態では、発光情報Ｊ０の到達時刻と検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣ，ＪＤの到達時刻との時間差から、どの光伝送路に係る検出光かを判断したが、これに限定されることはなく、監視光ＳＤの到達時刻ｔＤと検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣの到達時刻ｔＡ，ｔＢ，ｔＣとの時間差から、どの光伝送路に係る検出光かを判断することもできる。なお、この場合には、発光情報Ｊ０は不要となる。
【００６３】
（第二の実施形態）
本発明の第二の実施形態に係る動き検出装置Ｋ２は、図５（ａ）に示すように、三つの被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きを検出するものであり、検出光発生手段１０、受光手段２０、複数（本実施形態では三つ）の光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃおよび光分岐結合手段７０とを備えている。
【００６４】
なお、以下では、光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを伝搬する光を、それぞれ「検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ」と称する。また、検出光発生手段１０および受光手段２０の構成は、第一の実施形態で説明したものと同様であるので、以下では詳細な説明を省略する。
【００６５】
光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃは、それぞれ被測定物Ａ，Ｂ，Ｃに対応して配置されているが、それぞれの長さが異なる。光伝送路６０Ａの長さをＬＡ、光伝送路６０Ｂの長さをＬＢ、光伝送路６０Ｃの長さをＬＣとすれば、本実施形態では、ＬＡ＜ＬＢ＜ＬＣとなっている。
【００６６】
光伝送路６０Ａは、マルチモード光ファイバからなる光ファイバ６１Ａと、被測定物Ａに設けられた反射手段６２Ａとを有している。
【００６７】
光ファイバ６１Ａは、その始端が光分岐結合手段７０に接続されるとともに、その末端（以下、「出射端面」という）が反射手段６２Ａと対面する。また、光ファイバ６１Ａの出射端面には、当該出射端面から出射する検出光ＳＡを平行光にするためのレンズ６３Ａが設けられている。なお、レンズ６３Ａは、それぞれ被測定物Ａと所定の間隔をあけて配置されており、被測定物Ａに接触することはない。
【００６８】
反射手段６２Ａは、被測定物Ａの動きに連動し、その動きに応じて光ファイバ６１Ａの出射端面から照射された検出光ＳＡを反射あるいは放射するものであり、光ファイバ６１Ａの出射端面の前方に出没可能に設けられている。なお、ここでいう「反射」とは、検出光ＳＡを再び光ファイバ６１Ａに入射させることを意味する。また、「放射」とは、主に検出光ＳＡを直進させて光ファイバ６１Ａに入射させないことを意味するが、光を吸収、拡散させることも含む。
【００６９】
本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、被測定物Ａにミラー等を貼り付けることで構成されており、被測定物Ａに設けられているが故に、被測定物Ａの動きに連動し、光ファイバ６１Ａの出射端面の前方に出没することになる。すなわち、出射端面から照射された検出光ＳＡは、反射手段６２Ａが出射端面の前方に位置しないときには、そのまま出射端面の前方に直進するため、光ファイバ６１Ａに再び入射することはなく、一方、反射手段６２Ａが出射端面の前方に位置したときには、反射手段６２Ａで反射されるため、再び光ファイバ６１Ａに入射することになる。言い換えれば、光伝送路６０Ａは、被測定物Ａの動きに連動する反射手段６２Ａにより放射状態と反射状態とが切り替えられ、光伝送路６０Ａが放射状態にあるときは、検出光ＳＡが受光手段２０に到達することはなく、一方、反射状態にあるときは、検出光ＳＡが受光手段２０に到達することになる。
【００７０】
なお、光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの構成は、その長さが異なることを除けば、同一の構成であるので、光伝送路６０Ｂ，６０Ｃについての詳細な説明は省略する。
【００７１】
光分岐結合手段７０は、検出光発生手段１０と光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの始端との間に配置されており、検出光発生手段１０から発せられた検出光Ｓ０を分岐して光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃに送出するとともに、反射手段６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃにより反射された検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣを受光手段２０に送出する。なお、光分岐結合手段７０には、例えば、光カプラなどを用いることができる。
【００７２】
次に、本実施形態に係る動き検出装置Ｋ２の動作を、図５（ａ）および図６を参照して説明する。動き検出装置Ｋ２は、光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを構成する光ファイバ６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃに送出された検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣが受光手段２０で検出されるか否かによって、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きを検出するものである。
【００７３】
すなわち、反射手段６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃにより検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣが反射された場合には、光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃがそれぞれ異なる長さを有しているため、各光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃに同時に送出された検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣは、所定の時間差をもって受光手段２０の受光部２１に到達することになる。図６に示すように、本実施形態では、光伝送路６０Ａの長さＬＡが最も短いので、検出光ＳＡが最も早く受光部２１に到達し（時刻ｔＡ）、その後、検出光ＳＢが時刻ｔＢに、検出光ＳＣが時刻ｔＣに到達することになる。
【００７４】
また、受光部２１で検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣが受光されると、検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣに変換されたうえで信号処理部２２に送出される。そして、変調部１２から送出された発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣが検出されるか否かによって、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの「開」「閉」が判断されることになる。すなわち、信号処理部２２において発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣが検出された場合には、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ「閉」状態にあると判断され、発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣが検出されない場合には、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃが「開」状態にあると判断される。
【００７５】
なお、検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣが検出されるべき時刻は、光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの長さから算出することができる。
【００７６】
被測定物Ａ，Ｂ，Ｃが図５（ａ）に示すような状態にある場合を例に、動き検出装置Ｋ２の動作をより具体的に説明する。まず、検出光発生手段１０で発せられた検出光Ｓ０は、光分岐結合手段７０で分岐され、同時に光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを構成する光ファイバ６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃに送出される。また、変調部１２は、検出光Ｓ０の発光と同期して発光情報Ｊ０を信号処理部２２に送出する。
【００７７】
光伝送路６０Ａについてみると、光ファイバ６１Ａを伝搬した検出光ＳＡは、その出射端面から照射されるが、図示の場合では、反射手段６２Ａが出射端面の前方に位置しているので、出射端面から照射された検出光ＳＡは、反射手段６２Ａにより反射され、光ファイバ６１Ａに再び入射する。すなわち、反射手段６２Ａで反射した検出光ＳＡは、光分岐結合手段７０を介して受光部２１に到達することになる。
【００７８】
光伝送路６０Ｂについてみると、前記した光伝送路６０Ａの場合と同様に、反射手段６２Ｂが出射端面の前方に位置しているので、出射端面から照射された検出光ＳＢは反射手段６２Ｂにより反射され、光ファイバ６１Ｂに再び入射する。すなわち、反射手段６２Ｂで反射した検出光ＳＢは、光分岐結合手段７０を介して受光部２１に到達することになる。
【００７９】
光伝送路６０Ｃについてみると、反射手段６２Ｃが光ファイバ６１Ｃの出射端面の前方にないので、光ファイバ６１Ｃを伝搬した検出光ＳＣは、前方に向かって直進し、光ファイバ６１Ｃに再び入射することはない。すなわち、検出光ＳＣが受光部２１に到達することはない。
【００８０】
そして、図６に示すように、受光部２１において時刻ｔＡに検出光ＳＡが検出され、その後、時刻ｔＢに検出光ＳＢが検出されることから、被測定物Ａ，Ｂが「閉」状態にあると判断され、一方、時刻ｔＣに検出光ＳＣが検出されないことから、被測定物Ｃが「開」状態にあると判断されることになる。すなわち、発光情報Ｊ０が信号処理部２２に到達した時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣ（検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ）が検出されるか否かによって、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きが検出されることになる。
【００８１】
このように、本実施形態に係る動き検出装置Ｋ２によれば、複数の光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの始端に光分岐結合手段７０を設け、検出光発生手段１０から発せられた検出光Ｓ０を光分岐結合手段７０により分岐して光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃに送出する構成とし、さらに、反射手段６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃで反射された検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣを光分岐結合手段７０を介して受光手段２０に送出する構成としたので、光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの途中に他の光伝送路と分岐あるいは結合するための光分岐結合器などを配置する必要がない。すなわち、一組の検出光発生手段１０、受光手段２０および光分岐結合手段７０に対して、光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを設ける構成としたので、この動き検出装置Ｋ２の構成が複雑になることはない。また、検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣが光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを双方向に伝搬する構成であることから、これらを構成する光ファイバ６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃが節約でき、結果として安価な動き検出装置Ｋ２を実現することが可能となる。
【００８２】
また、被測定物Ａに連動する反射手段６２Ａは、光ファイバ６１Ａと非接触な状態で配置されるため、被測定物Ａの動きによって磨耗等が生じることがない。被測定物Ｂに連動する反射手段６２Ｂおよび被測定物Ｃに連動する反射手段６２Ｃについても同様である。すなわち、動き検出装置Ｋ２を構成する各要素のみならず、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃに磨耗等が発生することがないので、その信頼性が高く、結果として、維持管理に要する手間を低減することができる。
【００８３】
さらに、光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを構成する光ファイバは、電磁誘導等の外乱の影響を受けることがないので、例えば、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃが高圧電線や強磁界の近くにある場合でも、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きを精度よく検出することが可能となる。また、光ファイバは、さびや腐食の心配がないため、水中や化学プラント内にある被測定物の動きを検出する場合にも好適であり、さらには発火の恐れもないので、可燃性ガスの中にある被測定物の動きを検出する場合にも好適である。
【００８４】
なお、本実施形態では、複数の被測定物Ａ，Ｂ，Ｃに対応して光伝送路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを配置したが、これに限定されることはなく、例えば、図示は省略するが、一つの被測定物に対して複数の光伝送路を配置してもよい。このようにすると、被測定物の動きをより段階的に検出することが可能になる。
【００８５】
（第三の実施形態）
本発明の第三の実施形態に係る動き検出装置Ｋ３は、図７（ａ）に示すように、複数（本実施形態では三つの）被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きを検出するものであり、検出光発生手段１０、受光手段２０、光伝送路８０、監視用の光伝送路８０Ｄおよび光分岐結合手段９０を備えている。
【００８６】
また、検出光発生手段１０および受光手段２０の構成は、第一の実施形態で説明したものと同様であるので、以下では詳細な説明を省略する。
【００８７】
光伝送路８０は、その始端が光分岐結合手段９０に接続されており、本実施形態では、光軸を合わせて直列に配置された複数（本実施形態では三つ）の光ファイバ８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃと、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃに対応して配置された三つの半反射手段８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃとを有している。
【００８８】
なお、以下では、光分岐結合手段９０から送出される光（光伝送路８０の末端に向かって伝搬する光）のうち、光ファイバ８１Ａを伝搬するものを「検出光Ｓ１」、光ファイバ８１Ｂを伝搬するものを「検出光Ｓ２」、光ファイバ８１Ｃを伝搬するものを「検出光Ｓ３」と称し、さらに、検出光Ｓ１のうち半反射手段８２Ａで反射したものを「検出光ＳＡ」、検出光Ｓ２のうち半反射手段８２Ｂで反射したものを「検出光ＳＢ」、検出光Ｓ３のうち半反射手段８２Ｃで反射したものを「検出光ＳＣ」と称する。
【００８９】
また、以下では、各光ファイバ８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃの光分岐結合手段９０側の面を「入射端面」と称し、もう一方の端面を「出射端面」と称する。
【００９０】
光ファイバ８１Ａは、その始端が光分岐結合手段９０に接続されるとともに、その出射端面が半反射手段８２Ａと対面する。また、光ファイバ８１Ａの出射端面には、当該出射端面から出射する検出光Ｓ１を平行光にするレンズ８３Ａが設けられている。
【００９１】
光ファイバ８１Ｂは、その入射端面が半反射手段８２Ａを挟んで光ファイバ８１Ａの出射端面と光軸を合わせて対向しており、その出射端面が半反射手段８２Ｂと対面する。また、光ファイバ８１Ｂの両端には、レンズ８３Ｂ，８４Ｂが設けられている。光ファイバ８１Ｃについても同様である。
【００９２】
なお、各レンズは、それぞれ被測定物Ａ，Ｂ，Ｃと所定の間隔をあけて配置されており、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃに接触することはない。
【００９３】
半反射手段８２Ａは、被測定物Ａの動きに連動し、その動きに応じて光ファイバ８１Ａの出射端面から照射された光の一部を反射するものであり、光ファイバ８１Ａの前方に出没可能に設けられている。本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、被測定物Ａに設けられたハーフミラーからなり、被測定物Ａに設けられているが故に、被測定物Ａの動きに連動し、光ファイバ８１Ａの出射端面の前方に出没することになる。すなわち、出射端面から照射された検出光Ｓ１は、半反射手段光８２Ａが出射端面の前方に位置しているときには、その一部が検出光ＳＡとして反射し、その残りが検出光Ｓ２として透過することになる。一方、半反射手段８２Ａが光ファイバ８１Ａの出射端面の前方に位置しないときには、出射端面から照射された検出光Ｓ１は、そのまま光ファイバ８１Ｂに向かって直進し、検出光Ｓ２として光ファイバ８１Ｂに入射することになる。
【００９４】
監視用の光伝送路８０Ｄは、光伝送路８０の末端に位置する光ファイバ８１Ｃと光軸を合わせて配置された監視用の光ファイバ８１Ｄと、その出射端面に設けられた反射手段８５とから構成されている。なお、光ファイバ８１Ｄを反射手段８５に向かって伝搬する検出光を検出光Ｓ４、反射手段８５で反射された検出光を監視光ＳＤと称する。
【００９５】
光ファイバ８１Ｄは、その入射端面が半反射手段８２Ｃを挟んで光ファイバ８１Ｃの出射端面と光軸を合わせて対向しており、また、光ファイバ８１Ｄの入射端面には、レンズ８４Ｄが設けられている。反射手段８５は、ミラー等からなり、検出光Ｓ４を全反射するものである。
【００９６】
光分岐結合手段９０は、検出光発生手段１０と受光手段２０との間に配置されており、検出光発生手段１０から発せられた検出光Ｓ０を光伝送路８０に送出するとともに、半反射手段８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃで反射して再び光伝送路８０を伝搬した検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣおよび監視光ＳＤを受光手段２０に送出する。なお、光分岐結合手段９０には、例えば、光カプラなどを用いることができる。
【００９７】
次に、本実施形態に係る動き検出装置Ｋ３の動作について説明する。動き検出装置Ｋ３は、光伝送路８０を構成する半反射手段８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃにより反射する検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣが受光手段２０で検出されるか否かによって、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きを検出するものである。
【００９８】
すなわち、半反射手段８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃにより検出光Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が反射された場合には、光分岐結合手段９０から半反射手段８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃまでの距離がそれぞれ異なるため、半反射手段８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃで反射された検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣは、所定の時間差をもって受光手段２０の受光部２１に到達することになる。図８に示すように、本実施形態では、検出光ＳＡが最も早く受光部２１に到達し（時刻ｔＡ）、その後、検出光ＳＢが時刻ｔＢに、検出光ＳＣが時刻ｔＣに、監視光ＳＤが時刻ｔＤに到達することになる。
【００９９】
また、受光部２１で検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣおよび監視光ＳＤが受光されると、検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣ，ＪＤに変換されたうえで信号処理部２２に送出される。そして、変調部１２から送出された発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣが検出されるか否かによって、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの「開」「閉」が判断されることになる。すなわち、信号処理部２２において発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣが検出された場合には、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ「閉」状態にあると判断され、発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣが検出されない場合には、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃが「開」状態にあると判断される。
【０１００】
同様に、信号処理部２２において変調部１２から送出された発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に当該検出情報ＪＤが検出されるか否かによって、光源１１が正常に機能しているか否かが判断される。すなわち、発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＤが検出された場合には、光源１１が正常に機能していると判断され、発光情報Ｊ０の到達時刻から所定時間経過後に検出情報ＪＤが検出されない場合には、光源１１に何らかの異常があったと判断される。
【０１０１】
なお、検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣおよび監視光ＳＤが検出されるべき時刻は、各半反射手段８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃおよび反射手段８５の位置関係に基づいて算出される。
【０１０２】
被測定物Ａ，Ｂ，Ｃが図７（ａ）に示すような状態にある場合を例に、動き検出装置Ｋ３の動作をより具体的に説明する。まず、検出光発生手段１０で発せられた検出光Ｓ０は、光分岐結合手段９０を介して光伝送路８０を構成する光ファイバ８１Ａに検出光Ｓ１として送出される。また、変調部１２は、検出光Ｓ０の発光と同期して発光情報Ｊ０を信号処理部２２に送出する。
【０１０３】
光ファイバ８１Ａを伝搬した検出光Ｓ１は、その出射端面から照射されるが、図示の場合では、半反射手段８２Ａが出射端面の前方に位置しているので、検出光Ｓ１は半反射手段８２Ａによりその一部が反射して再び光ファイバ８１Ａに検出光ＳＡとして入射し、その残りが検出光Ｓ２として次段の光ファイバ８１Ｂに入射する。
【０１０４】
光ファイバ８１Ｂを伝搬した検出光Ｓ２は、その出射端面から出射されるが、図示の場合では、半反射手段８２Ｂが出射端面の前方に位置しているので、検出光Ｓ２は半反射手段８２Ｂによりその一部が反射して再び光ファイバ８１Ｂに検出光ＳＢとして入射し、その残りが検出光Ｓ３として次段の光ファイバ８１Ｃに入射する。
【０１０５】
光ファイバ８１Ｃを伝搬した検出光Ｓ３は、その出射端面から出射されるが、図示の場合では、半反射手段８２Ｃが出射端面の前方に位置していないので、検出光Ｓ３はその前方に向かって直進し、監視用の光伝送路８０Ｄの光ファイバ８１Ｄに検出光Ｓ４として入射する。
【０１０６】
光ファイバ８１Ｄを伝搬した検出光Ｓ４は、反射手段８５で反射され、監視光ＳＤとして再び光ファイバ８１Ｄを伝搬する。
【０１０７】
そして、半反射手段８２Ａで反射された検出光ＳＡ、半反射手段８２Ｂで反射された検出光ＳＢおよび反射手段８５で反射された監視光ＳＤは、光伝送路８０を伝搬して光分岐結合手段９０に達し、さらに、光分岐結合手段９０から受光手段２０へ送出される。
【０１０８】
受光手段２０の受光部２１で受光された検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＤは、電気信号（以下、「検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＤ」という）に変換されたうえで信号処理部２２に送出される。
【０１０９】
そして、図８に示すように、時刻ｔＡにおいて検出光ＳＡが検出され、その後、時刻ｔＢにおいて検出光ＳＢが検出されることになり、その結果、被測定物Ａ，Ｂが「閉」状態にあると判断される。また、時刻ｔＣにおいて検出光ＳＣが検出されないことから、被測定物Ｃが「開」状態にあると判断されることになる。さらに、時刻ｔＤにおいて監視光ＳＤが検出され、その結果、光源１１が正常な状態にあると判断される。すなわち、発光情報Ｊ０が信号処理部２２に到達した時刻（図示せず）から所定時間経過後に検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣ（検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ）が検出されるか否かによって被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きが検出されることになる。
【０１１０】
このように、本実施形態に係る動き検出装置Ｋ３によれば、複数の光ファイバ８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃを直列に配置して光伝送路８０を構成したので、光伝送路８０の途中に他の光伝送路と分岐あるいは結合するための光分岐結合器などを配置する必要がない。
【０１１１】
すなわち、被測定物の個数が多い場合、あるいは一つの被測定物について複数箇所を測定する場合であっても、その検出箇所数に合わせて複数の光ファイバを直列に配置するだけで対応することができ、検出光発生手段１０、受光手段２０および光分岐結合手段９０は一組あれば足りるので、当該動き検出装置Ｋ３の構成が複雑になることはない。
【０１１２】
また、被測定物Ａ，Ｂ，Ｃの動きにかかわらず、常に反射手段８５により検出光ＳＤが反射され、最終的に受光手段２０によって受光されるので、検出光発生手段１０の状態を常時監視することができる。
【０１１３】
なお、図示は省略するが、複数の光ファイバは、複数の被測定物に対応して配置してもよく、あるいは、一つの被測定物に対して配置してもよい。
【０１１４】
また、本実施形態では、発光情報Ｊ０の到達時刻と検出情報ＪＡ，ＪＢ，ＪＣ，ＪＤの到達時刻との時間差から、どの半反射手段で反射された検出光かを判断したが、これに限定されることはなく、監視光ＳＤの到達時刻ｔＤと検出光ＳＡ，ＳＢ，ＳＣの到達時刻ｔＡ，ｔＢ，ｔＣとの時間差から、どの半反射手段で反射された検出光かを判断することもできる。なお、この場合には、発光情報Ｊ０は不要となる。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明に係る動き検出装置によれば、高電圧下や水中など電気信号を発するセンサの設置が困難な環境下に存在する複数の被測定物の動きを検出することが可能であり、しかも、その信頼性が高い。また、動き検出装置を構成する各要素と被測定物が非接触であることから、長期間に渡って使用しても磨耗等が生じることがなく、その結果、維持管理に要する手間を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態に係る動き検出装置を示すブロック構成図である。
【図２】被測定物付近を拡大した斜視図である。
【図３】検出光の受光状態を示す図である。
【図４】第一の実施形態に係る動き検出装置の変形例を示すブロック構成図である。
【図５】（ａ）は第二の実施形態に係る動き検出装置を示すブロック構成図、（ｂ）は反射手段の設置状況を示す図である。
【図６】検出光の受光状態を示す図である。
【図７】（ａ）は第三の実施形態に係る動き検出装置を示すブロック構成図、（ｂ）は反射手段の設置状況を示す図である。
【図８】検出光の受光状態を示す図である。
【符号の説明】
Ｋ１      動き検出装置
１０      検出光発光手段
１１      光源
２０      受光手段
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ    光伝送路
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ    第一の光ファイバ
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ    第二の光ファイバ
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ    遮光手段
３０Ｄ    監視用の光伝送路
４０      光分岐手段
５０      光結合手段
Ｋ２      光動き検出手段
６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ    光伝送路
６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ    光ファイバ
６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ    反射手段
７０      光分岐結合手段
８０      光伝送路
８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃ    光ファイバ
８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ    半反射手段
８０Ｄ    監視用の光伝送路
９０      光分岐結合手段
Ｓ０，ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ    検出光
ＳＤ    監視光
Ｊ０    発光情報
ＪＡ，ＪＢ，ＪＣ    検出情報
Ａ，Ｂ，Ｃ      被測定物
【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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【図７】
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【図８】
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