(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの基端面に投光素子の発光部を対向配置しその光ファイバの先端面から前記発光部からの光を出射させて被検出物の検出に利用する光ファイバセンサの投光装置において、前記光ファイバのファイバコアの直径より小さい発光チップが複数個並設された前記発光部を備えた投光装置の光軸調整方法であって、
前記発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心が前記ファイバコアの中心に近接するように、所定の前記発光チップへの投光電流を変更したことを特徴とする光ファイバセンサの投光装置の光軸調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバセンサの投光装置の光軸調整方法において、
前記発光部の構造的中心の周囲に前記発光チップが複数個配置されてなるものであり、その構造的中心の周囲に配置された前記各発光チップを光量一定で順次発光させた時の各受光光量に基づいて前記ファイバコアの中心に対する前記発光部の構造的中心の軸ズレ方向及びズレ量を求め、その軸ズレ方向及びズレ量に基づいて所定の前記発光チップへの投光電流を設定したことを特徴とする光ファイバセンサの投光装置の光軸調整方法。
【請求項３】
光ファイバの基端面に投光素子の発光部を対向配置しその光ファイバの先端面から前記発光部からの光を出射させて被検出物の検出に利用する光ファイバセンサの投光装置において、前記光ファイバのファイバコアの直径より小さい発光チップが複数個並設され全体で前記ファイバコアの直径よりも大きく構成される前記発光部を備えた投光装置の光軸調整方法であって、
前記発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心が前記ファイバコアの中心に近接するように、同一光量の複数個の前記発光チップの内で発光対象を選択して発光領域を変更したことを特徴とする光ファイバセンサの投光装置の光軸調整方法。
【請求項４】
請求項３に記載の光ファイバセンサの投光装置の光軸調整方法において、
前記発光領域を、同一形状の領域毎に変更したことを特徴とする光ファイバセンサの投光装置の光軸調整方法。
【請求項５】
光ファイバの基端面に投光素子の発光部を対向配置しその光ファイバの先端面から前記発光部からの光を出射させて被検出物の検出に利用する光ファイバセンサの投光装置であって、
前記発光部は、前記光ファイバのファイバコアの直径より小さい発光チップが複数個並設されてなり、前記発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心が前記ファイバコアの中心に近接するように、所定の前記発光チップへの投光電流が変更可能に構成されたことを特徴とする光ファイバセンサの投光装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光ファイバセンサの投光装置において、
前記発光部の構造的中心の周囲に前記発光チップが複数個配置されてなるものであり、その構造的中心の周囲に配置された前記各発光チップを光量一定で順次発光させた時の各受光光量に基づいて前記ファイバコアの中心に対する前記発光部の構造的中心の軸ズレ方向及びズレ量を求め、その軸ズレ方向及びズレ量に基づいて所定の前記発光チップへの投光電流を設定可能に構成されたことを特徴とする光ファイバセンサの投光装置。
【請求項７】
光ファイバの基端面に投光素子の発光部を対向配置しその光ファイバの先端面から前記発光部からの光を出射させて被検出物の検出に利用する光ファイバセンサの投光装置であって、
前記発光部は、前記光ファイバのファイバコアの直径より小さい発光チップが複数個並設され全体で前記ファイバコアの直径よりも大きく構成されてなり、前記発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心が前記ファイバコアの中心に近接するように、複数個の前記発光チップの内で発光対象を選択して発光領域が変更可能に構成されたことを特徴とする光ファイバセンサの投光装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光ファイバセンサの投光装置において、
前記発光領域が同一形状の領域毎に変更可能に構成されたことを特徴とする光ファイバセンサの投光装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の光ファイバセンサの投光装置において、
複数個の前記発光チップの内、２個以上ずつ直列に接続されて給電されることを特徴とする光ファイバセンサの投光装置。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１項に記載の投光装置の出射光を受光装置にて受光可能とし、その受光に基づいて前記投光装置と前記受光装置との間の光路上に配置される被検出物の検出を行うように構成されたことを特徴とする光ファイバセンサ。
【請求項１１】
請求項６に記載の投光装置の出射光を受光装置にて受光可能とし、その受光に基づいて前記投光装置と前記受光装置との間の光路上に配置される被検出物の検出を行うように構成され、
前記発光部の構造的中心の軸ズレ検出を前記発光部の発光による受光光量に基づいて行うものであり、その時の受光を前記受光装置にて行うことを特徴とする光ファイバセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの基端面に投光素子の発光部を対向配置しその光ファイバの先端面から発光部からの光を出射させて被検出物の検出に利用する光ファイバセンサにおける投光装置の光軸調整方法、光ファイバセンサの投光装置及び光ファイバセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の光ファイバセンサには、例えば特許文献１にて示されるようなものがある。この特許文献１の光ファイバセンサは、投光用光ファイバの基端面に投光素子が、受光用光ファイバの基端面に受光素子がそれぞれ対向配置されるとともに各光ファイバの先端面同士が間隙を有して対向されて構成され、各光ファイバ間の光路上に配置された被検出物を検出するものである。
【特許文献１】実公平７−３４３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来より、投光用光ファイバと投光素子との結合バラツキ（構造的な軸ズレ）が問題となっている。この結合バラツキは、投光素子（発光部）と光ファイバコアとの相対的な軸ズレが主たる原因である。これは各部品の寸法精度に依存されているため、全製品について結合バラツキを無くすことは困難である。そして、このような結合バラツキは投光用光ファイバに対する投光素子の発光分布の中心をずらすこととなって、このことが光ファイバへの入光光量にバラツキを生じさせ、製品毎に検出精度が異なってしまう。
【０００４】
上記した特許文献１では、光ファイバの基端部に投光素子側に延出する円筒部を設け、その円筒部内においてファイバコア端面と投光素子との間に十分な空間、この場合、光の方向性を無くすための空間が形成されている。つまり、円筒部内で投光素子からの光の方向性が無くなることから、結合バラツキの大きさにかかわらず、光ファイバへの入光光量のバラツキを低減することが可能ではある。
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１では、投光素子とファイバコア端面とが離間し、前記円筒部内に光の方向性を無くすための媒質が充満されるような場合では特に、光ファイバへの入光光量が低減してしまい、センサの検出精度の悪化が懸念される。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、投光用光ファイバと投光素子との結合バラツキを吸収でき、検出精度の安定・向上を図ることができる光ファイバセンサの投光装置の光軸調整方法、光ファイバセンサの投光装置及び光ファイバセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、光ファイバの基端面に投光素子の発光部を対向配置しその光ファイバの先端面から前記発光部からの光を出射させて被検出物の検出に利用する光ファイバセンサの投光装置において、前記光ファイバのファイバコアの直径より小さい発光チップが複数個並設された前記発光部を備えた投光装置の光軸調整方法であって、前記発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心が前記ファイバコアの中心に近接するように、所定の前記発光チップへの投光電流を変更したことをその要旨とする。
【０００８】
この発明では、投光素子に備えられる発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心が光ファイバのファイバコアの中心に近接するように、所定の発光チップへの投光電流が変更される。つまり、発光部の構造的中心とファイバコアの中心との相対的な軸ズレ（結合バラツキ）が生じても、所定の発光チップへの投光電流が変更（従来では発光チップに供給する投光電流は一定であった）されて発光量（光強度）が調整され、発光部の発光分布の中心がファイバコアの中心に近接（又は一致）される。これにより、結合バラツキが生じても光ファイバへの入光光量のバラツキが低減され、光ファイバセンサの検出精度の安定・向上を図ることができる。また、投光素子とファイバコアとの間に所定の空間を設けるようにした従来よりも、本発明は投光素子とファイバコアとを近接配置できることからも、検出精度の向上を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ファイバセンサの投光装置の光軸調整方法において、前記発光部の構造的中心の周囲に前記発光チップが複数個配置されてなるものであり、その構造的中心の周囲に配置された前記各発光チップを光量一定で順次発光させた時の各受光光量に基づいて前記ファイバコアの中心に対する前記発光部の構造的中心の軸ズレ方向及びズレ量を求め、その軸ズレ方向及びズレ量に基づいて所定の前記発光チップへの投光電流を設定したことをその要旨とする。
【００１０】
この発明では、発光部の構造的中心の周囲に配置された複数個の発光チップを光量一定で順次発光させた時の各受光光量（例えば、光ファイバセンサの受光装置にて受光した各受光光量）に基づいて、ファイバコアの中心に対する発光部の構造的中心の軸ズレ方向及びズレ量が求められる。そして、その軸ズレ方向及びズレ量に基づいて所定の発光チップへの投光電流が設定される。これにより、所定の発光チップへの投光電流の調整を的確に行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、光ファイバの基端面に投光素子の発光部を対向配置しその光ファイバの先端面から前記発光部からの光を出射させて被検出物の検出に利用する光ファイバセンサの投光装置において、前記光ファイバのファイバコアの直径より小さい発光チップが複数個並設され全体で前記ファイバコアの直径よりも大きく構成される前記発光部を備えた投光装置の光軸調整方法であって、前記発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心が前記ファイバコアの中心に近接するように、同一光量の複数個の前記発光チップの内で発光対象を選択して発光領域を変更したことをその要旨とする。
【００１２】
この発明では、投光素子に備えられる発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心が光ファイバのファイバコアの中心に近接するように、同一光量の複数個の発光チップの内での発光対象の選択により発光領域が変更される。つまり、発光部の構造的中心とファイバコアの中心との相対的な軸ズレ（結合バラツキ）が生じても、複数個の発光チップの内で発光領域が調整され、発光部の発光分布の中心がファイバコアの中心に近接（又は一致）される。これにより、結合バラツキが生じても光ファイバへの入光光量のバラツキが低減され、光ファイバセンサの検出精度の安定・向上を図ることができる。また、投光素子とファイバコアとの間に所定の空間を設けるようにした従来よりも、本発明は投光素子とファイバコアとを近接配置できることからも、検出精度の向上を図ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光ファイバセンサの投光装置の光軸調整方法において、前記発光領域を、同一形状の領域毎に変更したことをその要旨とする。
この発明では、発光領域が同一形状の領域毎に変更されるため、発光領域を切り替える制御を簡素化することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、光ファイバの基端面に投光素子の発光部を対向配置しその光ファイバの先端面から前記発光部からの光を出射させて被検出物の検出に利用する光ファイバセンサの投光装置であって、前記発光部は、前記光ファイバのファイバコアの直径より小さい発光チップが複数個並設されてなり、前記発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心が前記ファイバコアの中心に近接するように、所定の前記発光チップへの投光電流が変更可能に構成されたことをその要旨とする。
【００１５】
この発明では、発光部は、光ファイバのファイバコアの直径より小さい発光チップが複数個並設され、所定の発光チップへの投光電流が変更可能に構成されて、発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心をファイバコアの中心に近接させることが可能である。これにより、上記請求項１と同様に、光ファイバセンサの検出精度の安定・向上を図ることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の光ファイバセンサの投光装置において、前記発光部の構造的中心の周囲に前記発光チップが複数個配置されてなるものであり、その構造的中心の周囲に配置された前記各発光チップを光量一定で順次発光させた時の各受光光量に基づいて前記ファイバコアの中心に対する前記発光部の構造的中心の軸ズレ方向及びズレ量を求め、その軸ズレ方向及びズレ量に基づいて所定の前記発光チップへの投光電流を設定可能に構成されたことをその要旨とする。
【００１７】
この発明では、発光部の構造的中心の周囲に配置された複数個の発光チップを光量一定で順次発光させた時の各受光光量に基づいてファイバコアの中心に対する発光部の構造的中心の軸ズレ方向及びズレ量が求められ、その軸ズレ方向及びズレ量に基づいて所定の発光チップへの投光電流が設定されるように構成される。これにより、上記請求項２と同様に、所定の発光チップへの投光電流の調整を的確に行うことができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、光ファイバの基端面に投光素子の発光部を対向配置しその光ファイバの先端面から前記発光部からの光を出射させて被検出物の検出に利用する光ファイバセンサの投光装置であって、前記発光部は、前記光ファイバのファイバコアの直径より小さい発光チップが複数個並設され全体で前記ファイバコアの直径よりも大きく構成されてなり、前記発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心が前記ファイバコアの中心に近接するように、複数個の前記発光チップの内で発光対象を選択して発光領域が変更可能に構成されたことをその要旨とする。
【００１９】
この発明では、発光部は、光ファイバのファイバコアの直径より小さい発光チップが複数個並設され全体でそのファイバコアの直径よりも大きく構成され、複数個の発光チップの内での発光対象の選択により発光領域が変更可能に構成されて、発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心をファイバコアの中心に近接させることが可能である。これにより、上記請求項３と同様に、光ファイバセンサの検出精度の安定・向上を図ることができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の光ファイバセンサの投光装置において、前記発光領域が同一形状の領域毎に変更可能に構成されたことをその要旨とする。
この発明では、発光領域が同一形状の領域毎に変更可能に構成されるため、上記請求項４と同様に、発光領域を切り替える制御を簡素化することができる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の光ファイバセンサの投光装置において、複数個の前記発光チップの内、２個以上ずつ直列に接続されて給電されることをその要旨とする。
【００２２】
この発明では、複数個の発光チップの内で２個以上ずつが直列に接続されて給電されるため、発光チップへの給電線が簡素化できる。
請求項１０に記載の発明は、請求項５〜９のいずれか１項に記載の投光装置の出射光を受光装置にて受光可能とし、その受光に基づいて前記投光装置と前記受光装置との間の光路上に配置される被検出物の検出を行うように構成された光ファイバセンサである。
【００２３】
この発明では、請求項５〜８のいずれか１項に記載の投光装置では、発光部の構造的中心よりもその発光分布の中心をファイバコアの中心に近接させることが可能であるため、検出精度の安定・向上した光ファイバセンサとなる。
【００２４】
請求項１１に記載の発明は、請求項６に記載の投光装置の出射光を受光装置にて受光可能とし、その受光に基づいて前記投光装置と前記受光装置との間の光路上に配置される被検出物の検出を行うように構成され、前記発光部の構造的中心の軸ズレ検出を前記発光部の発光による受光光量に基づいて行うものであり、その時の受光を前記受光装置にて行うことをその要旨とする。
【００２５】
この発明では、発光部の構造的中心の軸ズレ検出が発光部の発光による受光光量に基づいて行われ、その時の受光が受光装置にて行われる。これにより、軸ズレ検出時において受光する手段を別途必要としない。
【発明の効果】
【００２６】
従って、上記記載の発明によれば、投光用光ファイバと投光素子との結合バラツキを吸収でき、検出精度の安定・向上を図ることができる光ファイバセンサの投光装置の光軸調整方法、光ファイバセンサの投光装置及び光ファイバセンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施の形態における光ファイバセンサ１を示す。光ファイバセンサ１は、投光装置２と受光装置３とが対として構成されている。
【００２８】
投光装置２は、ＬＥＤ等の発光部４が搭載されてなる投光素子５と、１本又は複数本のファイバコア６を有する投光用光ファイバ７とを備え、該光ファイバ７の基端面７ａと発光部４とが対向するように該光ファイバ７と投光素子５とが連結部材８にて連結されて構成されている。この投光装置２は、発光部４からの光を光ファイバ７（ファイバコア６）の先端部まで伝送し、該先端部から受光装置３側に向けて出射する。投光装置２は、コントローラ９にて投光制御がなされている。
【００２９】
因みに、受光装置３は、受光用光ファイバの基端面に受光素子（ともに図示略）が対向配置されて構成されており、その受光用光ファイバの先端面と前記投光用光ファイバ７の先端面７ｂが間隙を有して対向するようにして使用される。そして、その間隙における光路上に配置された被検出物Ｍにて、投光用光ファイバ７からの出射光が遮光されたか否か若しくはその遮光度合いを受光装置３側で受光し、その受光に基づいてコントローラ９にて被検出物Ｍの検出が行われるようになっている。
【００３０】
前記投光素子５に搭載される本実施の形態の発光部４は、図２に示すように、同一正方形状の５個の発光チップ４Ａ〜４Ｅが同一平面上（図示しない基板上）に配置されたマルチ発光チップにて構成されている。メインの発光チップ４Ａはその中心が発光部４の構造的中心Ｏ１に配置されるとともに、サブの発光チップ４Ｂ〜４Ｅはそのメインの発光チップ４Ａとの辺同士が対向するようにメインの発光チップ４Ａの周りにそれぞれ配置されている。因みに、各発光チップ４Ａ〜４Ｅの辺長さは、前記ファイバコア６の直径の略３分の１に設定されている。つまり、直線状に並ぶ発光チップ４Ｂ，４Ａ，４Ｄ（４Ｅ，４Ａ，４Ｃ）の長さがファイバコア６の直径と同等となるように設定されている。尚、各発光チップ４Ａ〜４Ｅはバンプタイプ（フリップチップ）が好ましいが、ワイヤボンドタイプであってもよい。
【００３１】
そして、このような発光部４（メインの発光チップ４Ａ）の構造的中心Ｏ１とファイバコア６の中心Ｏ２とが一致するように、投光素子５と光ファイバ７とが組み付けられて光ファイバセンサ１の投光装置２が製造されている。
【００３２】
ところで、製造上、発光部４（メインの発光チップ４Ａ）の構造的中心Ｏ１とファイバコア６の中心Ｏ２とが相対的に軸ズレする製品がある。例えば図２では、メインの発光チップ４Ａに対して発光チップ４Ｃ，４Ｅが配置される方向をＸ方向、発光チップ４Ｂ，４Ｄが配置される方向をＹ方向とすると、発光部４の構造的中心Ｏ１からファイバコア６の中心Ｏ２が相対的にＸ軸のマイナス方向（発光チップ４Ｅ側）に軸ズレしたものである。つまり、発光部４とファイバコア６との間に結合バラツキが生じている。
【００３３】
本実施の形態では、このように発光部４とファイバコア６との間に結合バラツキが生じても、その結合バラツキに対応するようにサブの発光チップ４Ｂ〜４Ｅの各光強度をコントローラ９にて変化（投光電流を変化）させ、発光部４の発光分布の中心がファイバコア６の中心Ｏ２に一致、若しくは中心Ｏ２に極力近づくようにするセンタリング機能が設けられている。
【００３４】
例えば製造後の初期時において、先ず投光装置２からの光を受光装置３にて受光できる使用時と同等な環境を作り、メインの発光チップ４Ａのみを例えば光強度６０digitsで発光させる。次いで、サブの発光チップ４Ｂ〜４Ｅを１個ずつ順に例えば光強度２０digitsの同じ光強度で発光させ、メインの発光チップ４Ａとともに発光させた発光チップ４Ｂ〜４Ｅのそれぞれの場合での受光装置３での受光光量を記憶する。
【００３５】
次いで、Ｘ軸上でメインの発光チップ４Ａを挟んで対称に配置される発光チップ４Ｃ，４Ｅの光量同士を比較し、その比較結果から発光部４の構造的中心Ｏ１とファイバコア６の中心Ｏ２との相対的なＸ軸方向への軸ズレ量を算出する。また、同様に、Ｙ軸上でメインの発光チップ４Ａを挟んで対称に配置される発光チップ４Ｂ，４Ｄの光量同士を比較し、その比較結果から発光部４の構造的中心Ｏ１とファイバコア６の中心Ｏ２との相対的なＹ軸方向への軸ズレ量を算出する。これらＸ軸及びＹ軸方向の軸ズレ量から、発光部４の発光分布の中心がファイバコア６の中心Ｏ２に一致、若しくは構造的中心Ｏ１よりも中心Ｏ２に極力近づくようにサブの発光チップ４Ｂ〜４Ｅの各光強度（投光電流）が決定され、コントローラ９に記憶される。
【００３６】
従って、図２のように、発光部４の構造的中心Ｏ１に対してファイバコア６の中心Ｏ２がＸ軸のマイナス方向に相対的に軸ズレした場合では、Ｙ軸上で対称配置される発光チップ４Ｂ，４Ｄの光強度は例えば２０digitsのままとされる一方、Ｘ軸上で対称配置される発光チップ４Ｃ，４Ｅでは、軸ズレが生じた側の発光チップ４Ｅの光強度が例えば４０digits、他方側の発光チップ４Ｃの光強度が例えば１０digitsとされて、発光部４の発光状態のセンタリングが行われる。
【００３７】
これにより、発光部４とファイバコア６との間で製品毎に結合バラツキが生じても、上記したセンタリングを行うことで、いずれの製品においても発光部４の発光分布の中心がファイバコア６の中心Ｏ２上、若しくはその近傍にでき、ファイバコア６への入光光量が高いレベルで安定するようになる。
【００３８】
次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施の形態では、投光素子５に備えられる発光部４の構造的中心Ｏ１よりもその発光分布の中心が投光用光ファイバ７のファイバコア６の中心Ｏ２に近接するように、サブの発光チップ４Ｂ〜４Ｅへの投光電流が変更される。つまり、発光部４の構造的中心Ｏ１とファイバコア６の中心Ｏ２との相対的な軸ズレ（結合バラツキ）が生じても、所定の発光チップ４Ｂ〜４Ｅへの投光電流が変更されて発光量（光強度）が調整され、発光部４の発光分布の中心がファイバコア６の中心Ｏ２に近接（又は一致）される。これにより、結合バラツキが生じても光ファイバ７への入光光量のバラツキが低減され、光ファイバセンサ１の検出精度の安定・向上を図ることができる。また、投光素子とファイバコアとの間に所定の空間を設けるようにした従来よりも、本実施の形態は投光素子５とファイバコア６とを近接配置できることからも、検出精度の向上を図ることができる。また、本実施の形態のように発光チップ４Ｂ〜４Ｅを複数発光させることで、単一のものと比べて、ファイバコア６に入光される光パワーのバラツキを軽減することができる。
【００３９】
（２）本実施の形態では、発光部４の構造的中心Ｏ１の周囲に配置された発光チップ４Ｂ〜４Ｅを光量一定で順次発光させた時の各受光光量に基づいて、ファイバコア６の中心Ｏ２に対する発光部４の構造的中心Ｏ１の軸ズレ方向及びズレ量が求められる。そして、その軸ズレ方向及びズレ量に基づいて所定の発光チップ４Ｂ〜４Ｅへの投光電流が設定される。これにより、所定の発光チップ４Ｂ〜４Ｅへの投光電流の調整を的確に行うことができる。
【００４０】
（３）本実施の形態では、発光部４の構造的中心Ｏ１の軸ズレ検出が発光部４の発光による受光光量に基づいて行われ、その時の受光が受光装置３にて行われる。これにより、軸ズレ検出時において受光する手段を別途必要としない。
【００４１】
（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態を図面に従って説明する。尚、本実施の形態では投光素子内の発光部の構成に特徴があるため、その発光部を中心に説明する。
【００４２】
図３に示すように、本実施の形態の発光部１０は、同一正方形状の３個の発光チップ１０Ａ〜１０Ｃが同一平面上に配置されたマルチ発光チップにて構成されている。発光チップ１０Ａ〜１０Ｃは、それぞれの中心が正三角形状の各頂点となるように配置（若しくは同一円周上に等間隔に配置）され、三角形の中心が発光部１０の構造的中心Ｏ１となるように配置されている。この場合、発光チップ１０Ａの中心がＹ軸上となるように配置されている。また、発光チップ１０Ａ〜１０Ｃは、各辺がＸ方向及びＹ方向のいずれかに向くように配置されている。因みに、この発光チップ１０Ａ〜１０Ｃの辺長さにおいても、前記ファイバコア６の直径の略３分の１に設定されている。そして、これら各発光チップ１０Ａ〜１０Ｃの光強度は、前記コントローラ９の投光電流の制御により変化するようになっている。
【００４３】
このような構成の発光部１０のセンタリングについて、例えば製造後の初期時に、発光チップ１０Ａ〜１０Ｃを１個ずつ順に例えば光強度７０digitsの同じ光強度で発光させ、それぞれの場合での受光装置３での受光光量を記憶する。次いで、記憶した各光量同士の比較に基づいて、発光部１０の構造的中心Ｏ１とファイバコア６の中心Ｏ２との相対的な軸ズレ方向及びズレ量を算出する。そして、この軸ズレ方向及びズレ量から、発光部１０の発光分布の中心がファイバコア６の中心Ｏ２に一致、若しくは構造的中心Ｏ１よりも中心Ｏ２に極力近づくように各発光チップ１０Ａ〜１０Ｃの各光強度（投光電流）が決定され、コントローラ９に記憶される。
【００４４】
従って、図３のように、発光部１０の構造的中心Ｏ１に対してファイバコア６の中心Ｏ２が左斜め上方に相対的に軸ズレした場合では、発光チップ１０Ａの光強度が例えば１００digits、発光チップ１０Ｂの光強度が例えば４０digits、発光チップ１０Ｃの光強度が例えば７０digitsとされて、発光部１０の発光状態のセンタリングが行われる。
【００４５】
これにより本実施の形態においても、発光部１０とファイバコア６との間で製品毎に結合バラツキが生じても、上記したセンタリングを行うことで、いずれの製品においても発光部１０の発光分布の中心がファイバコア６の中心Ｏ２上、若しくはその近傍にでき、ファイバコア６への入光光量が高いレベルで安定するようになる。
【００４６】
次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施の形態では、投光素子５に備えられる発光部１０の構造的中心Ｏ１よりもその発光分布の中心が投光用光ファイバ７のファイバコア６の中心Ｏ２に近接するように、各発光チップ１０Ａ〜１０Ｃへの投光電流が変更される。つまり、発光部１０の構造的中心Ｏ１とファイバコア６の中心Ｏ２との相対的な軸ズレ（結合バラツキ）が生じても、所定の発光チップ１０Ａ〜１０Ｃへの投光電流が変更されて発光量（光強度）が調整され、発光部１０の発光分布の中心がファイバコア６の中心Ｏ２に近接（又は一致）される。これにより、結合バラツキが生じても光ファイバ７への入光光量のバラツキが低減され、光ファイバセンサ１の検出精度の安定・向上を図ることができる。また、投光素子とファイバコアとの間に所定の空間を設けるようにした従来よりも、本実施の形態は投光素子５とファイバコア６とを近接配置できることからも、検出精度の向上を図ることができる。また、本実施の形態のように発光チップ１０Ａ〜１０Ｃを複数発光させることで、単一のものと比べて、ファイバコア６に入光される光パワーのバラツキを軽減することができる。
【００４７】
（２）本実施の形態では、発光部１０の構造的中心Ｏ１の周囲に配置された発光チップ１０Ａ〜１０Ｃを光量一定で順次発光させた時の各受光光量に基づいて、ファイバコア６の中心Ｏ２に対する発光部１０の構造的中心Ｏ１の軸ズレ方向及びズレ量が求められる。そして、その軸ズレ方向及びズレ量に基づいて所定の発光チップ１０Ａ〜１０Ｃへの投光電流が設定される。これにより、所定の発光チップ１０Ａ〜１０Ｃへの投光電流の調整を的確に行うことができる。
【００５７】
尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施の形態における光ファイバ７のファイバコア６は、１本又は複数本のいずれであってもよい。
【００５８】
・上記各実施の形態における発光チップ４Ａ〜４Ｅ，１０Ａ〜１０Ｃ、１１ａの数及び配置する位置は、適宜変更可能である。
・上記各実施の形態における投光素子５と光ファイバ７との間にレンズを有していてもよい。
【００６０】
・上記第１及び第２の実施の形態では、発光チップ４Ｂ〜４Ｅ，１０Ａ〜１０Ｃを順次発光させた時の各光量に基づいて、発光部４の構造的中心Ｏ１とファイバコア６の中心Ｏ２との相対的な軸ズレ（結合バラツキ）の方向及びその量を求めたが、軸ズレ方向及びその量の算出はこれに限定されず、例えば所定の複数個を同一又は異なる発光量で発光させて算出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１の実施の形態における光ファイバセンサの概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態における発光部の構成図である。
【図３】第２の実施の形態における発光部の構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…光ファイバセンサ、２…投光装置、３…受光装置、４…発光部、４Ａ〜４Ｅ…発光チップ、５…投光素子、６…ファイバコア、７…光ファイバとしての投光用光ファイバ、７ａ…基端面、７ｂ…先端面、１０…発光部、１０Ａ〜１０Ｃ…発光チップ、１１…発光部、１１ａ…発光チップ、Ｍ…被検出物、Ｏ１…構造的中心、Ｏ２…中心（ファイバコアの中心）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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