【手続補正書】
【提出日】平成31年2月21日(2019.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】光学センサ及び回転機械
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサヘッドの先端面と、被計測対象とのクリアランスを計測する光学センサであって、
発光部からの照明光を、前記センサヘッドの先端面から前記被計測対象に向けて出射する、照明用光ファイバと、
前記被計測対象にて反射された前記照明光である反射光を、前記センサヘッドの先端面にて受光し、第１受光部に入力する、第１受光用光ファイバと、
前記反射光を、前記センサヘッドの先端面にて受光し、第２受光部に入力する、第２受光用光ファイバと、
前記第１受光部と前記第２受光部とにそれぞれ入力される前記反射光のタイミングに基づき、前記被計測対象と前記センサヘッドとのクリアランスを計測する、測定部と
を備え、
前記被計測対象に反射し、前記第１受光用光ファイバに入射される前記反射光と、前記被計測対象に反射し、前記第２受光用光ファイバに入射される前記反射光との交点が、前記センサヘッドの先端面上に位置するようにして設けられる
ことを特徴とする光学センサ。
【請求項２】
前記センサヘッドの先端面において、
前記第１受光用光ファイバの端面と、前記第２受光用光ファイバの端面との離間距離が０であり、かつ、
前記第１受光用光ファイバの端面と、前記第２受光用光ファイバの端面とは、センサ軸方向中心線を中心として対称に傾斜して配される
ことを特徴とする請求項１に記載の光学センサ。
【請求項３】
前記照明用光ファイバの端面は、前記センサヘッドの先端面において、前記第１受光用光ファイバの端面及び前記第２受光用光ファイバの端面から離隔して配される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学センサ。
【請求項４】
前記照明用光ファイバの端面は、前記センサヘッドの先端面において、前記第１受光用光ファイバの端面及び前記第２受光用光ファイバの端面の周囲に放射状に配される
ことを特徴とする請求項３に記載の光学センサ。
【請求項５】
センサヘッドの先端面と、被計測対象とのクリアランスを計測する光学センサであって、
発光部からの照明光を、前記センサヘッドの先端面から前記被計測対象に向けて出射する、照明用光ファイバと、
前記被計測対象にて反射された前記照明光である反射光を、前記センサヘッドの先端面にて受光し、第１受光部に入力する、第１受光用光ファイバと、
前記反射光を、前記センサヘッドの先端面にて受光し、第２受光部に入力する、第２受光用光ファイバと、
前記第１受光部と前記第２受光部とにそれぞれ入力される前記反射光のタイミングに基づき、前記被計測対象と前記センサヘッドとのクリアランスを計測する、測定部と
を備え、
前記センサヘッドの先端面には、熱による形状変化が等方変形であるブロックが設けられ、
前記ブロックには、
前記照明用光ファイバの端面と接続する貫通孔である照明用孔、前記第１受光用光ファイバの端面と接続する貫通孔である第１受光用孔、及び、前記第２受光用光ファイバの端面と接続する貫通孔である第２受光用孔が形成され、
前記第１受光用孔及び前記第２受光用孔は、前記被計測対象に向けて互いの離間距離が狭まる方向に傾斜する形状である
ことを特徴とする光学センサ。
【請求項６】
前記第１受光用孔及び前記第２受光用孔は、前記ブロックの先端面で合流する
ことを特徴とする請求項５に記載の光学センサ。
【請求項７】
前記照明用孔は、第１受光用孔及び第２受光用孔から離隔して配される
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の光学センサ。
【請求項８】
前記照明用孔は、第１受光用孔及び第２受光用孔の周囲に放射状に配される
ことを特徴とする請求項７に記載の光学センサ。
【請求項９】
前記照明用孔は、前記ブロックの先端面へ向けて逆テーパ状に形成される
ことを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の光学センサ。
【請求項１０】
各前記光ファイバの端面には、耐環境性窓が設けられる
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光学センサ。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の光学センサが設けられる回転機械であって、
前記被計測対象は回転体であり、
前記回転体は、ハウジング内に、該ハウジングの内周面とクリアランスを有して配され、
さらに、前記光学センサの先端は、前記回転体の周面と対向するようにして、前記ハウジングの内周面に配される
ことを特徴とする回転機械。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決する第１の発明に係る光学センサは、
センサヘッドの先端面と、被計測対象とのクリアランスを計測する光学センサであって、
発光部からの照明光を、前記センサヘッドの先端面から前記被計測対象に向けて出射する、照明用光ファイバと、
前記被計測対象にて反射された前記照明光である反射光を、前記センサヘッドの先端面にて受光し、第１受光部に入力する、第１受光用光ファイバと、
前記反射光を、前記センサヘッドの先端面にて受光し、第２受光部に入力する、第２受光用光ファイバと、
前記第１受光部と前記第２受光部とにそれぞれ入力される前記反射光のタイミングに基づき、前記被計測対象と前記センサヘッドとのクリアランスを計測する、測定部と
を備え、
前記被計測対象に反射し、前記第１受光用光ファイバに入射される前記反射光と、前記被計測対象に反射し、前記第２受光用光ファイバに入射される前記反射光との交点が、前記センサヘッドの先端面上に位置するようにして設けられる
ことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係る光学センサは、
上記第１の発明に係る光学センサにおいて、
前記センサヘッドの先端面において、
前記第１受光用光ファイバの端面と、前記第２受光用光ファイバの端面との離間距離が０であり、かつ、
前記第１受光用光ファイバの端面と、前記第２受光用光ファイバの端面とは、センサ軸方向中心線を中心として対称に傾斜して配される
ことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記課題を解決する第３の発明に係る光学センサは、
上記第１又は２の発明に係る光学センサにおいて、
前記照明用光ファイバの端面は、前記センサヘッドの先端面において、前記第１受光用光ファイバの端面及び前記第２受光用光ファイバの端面から離隔して配される
ことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記課題を解決する第５の発明に係る光学センサは、
センサヘッドの先端面と、被計測対象とのクリアランスを計測する光学センサであって、
発光部からの照明光を、前記センサヘッドの先端面から前記被計測対象に向けて出射する、照明用光ファイバと、
前記被計測対象にて反射された前記照明光である反射光を、前記センサヘッドの先端面にて受光し、第１受光部に入力する、第１受光用光ファイバと、
前記反射光を、前記センサヘッドの先端面にて受光し、第２受光部に入力する、第２受光用光ファイバと、
前記第１受光部と前記第２受光部とにそれぞれ入力される前記反射光のタイミングに基づき、前記被計測対象と前記センサヘッドとのクリアランスを計測する、測定部と
を備え、
前記センサヘッドの先端面には、熱による形状変化が等方変形であるブロックが設けられ、
前記ブロックには、
前記照明用光ファイバの端面と接続する貫通孔である照明用孔、前記第１受光用光ファイバの端面と接続する貫通孔である第１受光用孔、及び、前記第２受光用光ファイバの端面と接続する貫通孔である第２受光用孔が形成され、
前記第１受光用孔及び前記第２受光用孔は、前記被計測対象に向けて互いの離間距離が狭まる方向に傾斜する形状である
ことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記課題を解決する第１１の発明に係る回転機械は、
上記第１から１０のいずれか１つの発明に係る光学センサが設けられる回転機械であって、
前記被計測対象は回転体であり、
前記回転体は、ハウジング内に、該ハウジングの内周面とクリアランスを有して配され、
さらに、前記光学センサの先端は、前記回転体の周面と対向するようにして、前記ハウジングの内周面に配される
ことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
なお、第１受光用光ファイバ３３と照明用光ファイバ３２とが一組に纏められ、第２受光用光ファイバ３４と他の照明用光ファイバ３２とが一組に纏められていることから、ここでは、第１受光用光ファイバ３３，第２受光用光ファイバ３４の端面３３ａ，３４ａの角度及び離間距離とは、２つの照明光（照明用光ファイバ３２を伝搬し、回転体１０３へ出射される照明光）の角度及び発射間隔である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
また、本実施例に係る光学センサでは、センサヘッドの先端面において、照明用光ファイバの端面を放射状に設けているため、リング状に光を照射することになり、回転体の表面での均質な散乱強度を確保することができ、さらに、照明用光ファイバを受光用光ファイバと分離して設けているため、受光用光ファイバへの照明光の干渉を防ぎ、これらの構成により、計測精度を向上することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
また、本実施例に係る光学センサでは、センサヘッドの先端面において、照明用光ファイバの端面を放射状に設けているため、リング状に光を照射することになり、回転体の表面での均質な散乱強度を確保することができ、さらに、照明用光ファイバを受光用光ファイバと分離して設けているため、受光用光ファイバへの照明光の干渉を防ぎ、これらの構成により、計測精度を向上することができる。