光導(dǎo)傳感器、形成光導(dǎo)傳感器的方法
【專利摘要】光導(dǎo)傳感器具備光源、將從光源照射的光導(dǎo)光的芯、形成在該芯的周圍的包覆層、形成有至少1個(gè)檢測(cè)部的光導(dǎo)部件、和接收在該光導(dǎo)部件中被導(dǎo)光并經(jīng)過(guò)了檢測(cè)部的光的受光部；檢測(cè)部具有在光導(dǎo)部件的外周至少將包覆層的一部分除去且剩余使來(lái)自芯的光不透射的厚度而形成的第1開(kāi)口部；以及上述在第1開(kāi)口部的范圍內(nèi)形成的使從芯透射光的第2開(kāi)口部。提供形成這樣的形態(tài)的光導(dǎo)傳感器的方法。
【專利說(shuō)明】光導(dǎo)傳感器、形成光導(dǎo)傳感器的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)光量的變化來(lái)檢測(cè)彎曲的光導(dǎo)傳感器及形成光導(dǎo)傳感器的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]通常，作為對(duì)具有撓性的被檢體的彎曲及扭轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備而已知有光導(dǎo)傳感器。光導(dǎo)傳感器例如是光纖傳感器，具有光源、至少具有對(duì)光進(jìn)行導(dǎo)光的芯(core)及包覆層(clad)的光纖、以及受光部。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了一種撓性內(nèi)窺鏡裝置，其具備作為具有多個(gè)彎曲檢測(cè)部(光特性變換部)的光纖傳感器的彎曲檢測(cè)用光纖(檢測(cè)用光導(dǎo)部件)。這些光特性變換部是作為露出芯的微小缺損部的光吸收部或?qū)Ч鈸p失部等。檢測(cè)用光導(dǎo)部件配置在沿內(nèi)窺鏡插入部的長(zhǎng)度方向延伸的一個(gè)柔性的帶狀部件的表面上的規(guī)定位置。此時(shí)，多個(gè)彎曲檢測(cè)部在帶狀部件的長(zhǎng)度方向上以規(guī)定的間隔配置，并且相同的多個(gè)彎曲檢測(cè)部在寬度方向上排列設(shè)置。
[0004]形成于檢測(cè)用光導(dǎo)部件的光特性變換部具有如下功能，即:根據(jù)被檢體、例如具有撓性的內(nèi)窺鏡的插入部撓性管的彎曲及扭轉(zhuǎn)的方向和程度，使光損失。即，根據(jù)在長(zhǎng)度方向上至少配置有一個(gè)的光特性變換部中的光傳遞量的變化，檢測(cè)彎曲的方向和程度。進(jìn)而，在發(fā)生了扭轉(zhuǎn)的情況下，根據(jù)連續(xù)設(shè)置的不同的多個(gè)光特性變換部，光傳遞量發(fā)生差異，根據(jù)該光傳遞量的差異來(lái)檢測(cè)扭轉(zhuǎn)的方向和程度。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4005318號(hào)公報(bào)發(fā)明概要
[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]根據(jù)上述專利文獻(xiàn)1，為了知道被檢體的彎曲及扭轉(zhuǎn)的方向和程度而利用光導(dǎo)傳感器。由于上述光導(dǎo)傳感器的直徑細(xì)，所以在彎曲檢測(cè)部的形成過(guò)程中，需要低能量下的精密加工。已知的是:形成光導(dǎo)部件的撓性部件在彎曲時(shí)在橫截面中具有不伸縮的中立面。
[0010]此外，已知的是:在彎曲時(shí)，撓性部件中，越是由與中立面水平的面形成且距中立面有距離的截面則變形越大。即，在圓周方向上芯的露出少則由彎曲及扭轉(zhuǎn)帶來(lái)的相對(duì)的光損失量增加，所以導(dǎo)光傳感器的精度提高。
[0011]因而，彎曲檢測(cè)部為了正確地掌握光導(dǎo)部件的彎曲及扭轉(zhuǎn)的方向和形狀，希望有在長(zhǎng)度方向上被細(xì)微加工得細(xì)長(zhǎng)的開(kāi)口部。
[0012]作為這樣對(duì)細(xì)徑的光導(dǎo)部件的表面實(shí)施用于形成長(zhǎng)度方向的細(xì)長(zhǎng)的孔的細(xì)微加工的各種加工方法，例如已知激光加工、熱處理加工及機(jī)械加工等，但是，通過(guò)這些加工方法對(duì)細(xì)徑的光導(dǎo)部件加工所希望的細(xì)長(zhǎng)形狀的有底孔并不容易。
[0013]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]用于解決課題的手段
[0015]為了解決上述課題，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案的光導(dǎo)傳感器，具備:光源；對(duì)從光源照射的光進(jìn)行導(dǎo)光的芯；形成在芯的周圍的包覆層；形成有至少I個(gè)檢測(cè)部的光導(dǎo)部件；以及對(duì)在光導(dǎo)部件中被導(dǎo)光并經(jīng)過(guò)了檢測(cè)部的光進(jìn)行接收的受光部；檢測(cè)部具有:在光導(dǎo)部件的外周至少將包覆層的一部分除去且剩余使來(lái)自芯的光不透射的厚度而形成的第I開(kāi)口部；以及在上述第I開(kāi)口部的范圍內(nèi)形成的使從芯透射光的第2開(kāi)口部。
[0016]進(jìn)而，在上述的一個(gè)技術(shù)方案中，提供一種光導(dǎo)傳感器及形成這樣的光導(dǎo)傳感器的方法，該光導(dǎo)傳感器的結(jié)構(gòu)適合于在細(xì)徑的有撓性的光導(dǎo)部件的表面形成足夠細(xì)長(zhǎng)的檢測(cè)部，并且該光導(dǎo)傳感器具有足夠細(xì)長(zhǎng)的作為開(kāi)口部的檢測(cè)部。
[0017]本發(fā)明起到的效果是:能夠提供一種光導(dǎo)傳感器及形成這樣的光導(dǎo)傳感器的方法，該光導(dǎo)傳感器的結(jié)構(gòu)適合于在細(xì)徑的有撓性的光導(dǎo)部件的表面形成足夠細(xì)長(zhǎng)的檢測(cè)部，并且該光導(dǎo)傳感器由于具有足夠細(xì)長(zhǎng)的作為開(kāi)口部的檢測(cè)部，能夠以足夠的檢測(cè)精度檢測(cè)被檢體的彎曲及扭轉(zhuǎn)的方向和形狀。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是第I實(shí)施方式的光導(dǎo)傳感器的概要圖。
[0019]圖2是第I實(shí)施方式的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的橫剖視圖。
[0020]圖3是檢測(cè)部的俯視圖。
[0021]圖4A是向光量的變換量多的方向彎曲的情況下的光導(dǎo)傳感器的動(dòng)作的概要圖。
[0022]圖4B是作為光量的變換量的基準(zhǔn)的直線狀體的光導(dǎo)傳感器的動(dòng)作的概要圖。
[0023]圖4C是向光量的變換量少的方向彎曲的情況下的光導(dǎo)傳感器的動(dòng)作的概要圖。
[0024]圖5是第I實(shí)施方式的第3變形例的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的橫剖視圖。
[0025]圖6是第2實(shí)施方式的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的橫剖視圖。
[0026]圖7是第2實(shí)施方式的第I變形例的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的縱剖視圖。
[0027]圖8是第2實(shí)施方式的第3變形例的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的縱剖視圖。
[0028]圖9是第2實(shí)施方式的第4變形例的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的橫剖視圖。
[0029]圖10是第2實(shí)施方式的第5變形例的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的橫剖視圖。
[0030]圖11是第2實(shí)施方式的第6變形例的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的橫剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地說(shuō)明。
[0032][第I實(shí)施方式]
[0033]光導(dǎo)傳感器I例如通過(guò)沿著作為長(zhǎng)條且具有撓性的部件的被檢體而與被檢體一體地安裝，從而檢測(cè)該被檢體的彎曲狀態(tài)及彎曲方向。此外，在向被檢體安裝光導(dǎo)傳感器I時(shí)，通過(guò)將被檢體的彎曲部分與光導(dǎo)傳感器I對(duì)位，從而將檢測(cè)部60設(shè)置在被檢體的適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｒ韵?，將安裝光導(dǎo)傳感器I的物品等稱作被檢體。此外，所謂適當(dāng)?shù)奈恢茫沁m合于檢測(cè)被檢體的彎曲狀態(tài)及/或彎曲方向的位置，即，是如設(shè)計(jì)那樣或如指定那樣的位置。以下稱作指定位置。
[0034]如圖1所示，第I實(shí)施方式的光導(dǎo)傳感器I具有:將光射出的光源10 ;具有細(xì)長(zhǎng)的形狀，對(duì)從光源10射出的光進(jìn)行導(dǎo)光的光導(dǎo)部件30 ;以及接收被導(dǎo)光來(lái)的光的受光部件20。
[0035]光源10例如是發(fā)光二極管(LED)或激光光源。
[0036]光導(dǎo)部件30在結(jié)合部35向三方分叉，分別延伸而形成Y形狀，由檢測(cè)用光導(dǎo)部件31、光供給用光導(dǎo)部件32、受光用光導(dǎo)部件33、以及在檢測(cè)用光導(dǎo)部件31的頂端設(shè)置的將被導(dǎo)光來(lái)的光反射的反射部34構(gòu)成。這里，光導(dǎo)部件30例如是光纖，如圖2所示，由芯101和將芯101的外周覆蓋的包覆層102構(gòu)成，進(jìn)而也可以在最外部具有覆蓋部103。另外，芯101例如由與包覆層102及/或覆蓋部103相比、對(duì)熱及機(jī)械性的外力的強(qiáng)度更高的部件形成。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，光導(dǎo)部件I例如也可以不是光纖而是板(slab)型波導(dǎo)。
[0037]光供給用光導(dǎo)部件32是光導(dǎo)部件30的光導(dǎo)入路徑，將從設(shè)在端部的光源10射出的光向結(jié)合部35導(dǎo)光。結(jié)合部35是將2條光導(dǎo)部件連接于I條光導(dǎo)部件而形成的。結(jié)合部35具有的功能是:將從光供給用光導(dǎo)部件32入射的大部分光向檢測(cè)用光導(dǎo)部件31導(dǎo)光，將由反射部34反射的光的至少一部分向受光用光導(dǎo)部件33導(dǎo)光。
[0038]檢測(cè)用光導(dǎo)31追隨被檢體的柔性的動(dòng)作，且在頂端具有將光反射的端面(反射部34)而使光往復(fù)。即，將經(jīng)過(guò)了結(jié)合部35的來(lái)自光供給用光導(dǎo)32的光導(dǎo)光到反射部34，將由該反射部34反射后的反射光導(dǎo)光以使其返回到結(jié)合部35。
[0039]受光用光導(dǎo)33是光導(dǎo)部件30的光導(dǎo)出路徑，將由反射部34反射并在結(jié)合部35分叉的反射光向設(shè)在端部的受光部20導(dǎo)光。
[0040]檢測(cè)用光導(dǎo)31具有至少I個(gè)檢測(cè)部60。
[0041]如圖2所示，檢測(cè)部60具有:從檢測(cè)用光導(dǎo)31的外周至少將包覆層102的一部分去除而得到的作為第I開(kāi)口部的薄膜部111 ;露出了形成在薄膜部111的范圍內(nèi)的芯101的作為第2開(kāi)口部的開(kāi)口部112 ;以及配置于薄膜部111及開(kāi)口部112的光特性變換部件113。另外，檢測(cè)部60中，即使芯101不露出，只要在光導(dǎo)中通過(guò)的光到達(dá)開(kāi)口部112就可以。以下，在薄膜部111及開(kāi)口部112中，將距芯101較近的表面稱作底面。
[0042]薄膜部111是仿照芯101的表面、以所希望的能量被切削加工出的槽(孔)。這里，所謂所希望的能量，例如是在一次加工中芯101不受損傷的力。
[0043]此外，所謂加工，是激光、熱、加壓、蝕刻及機(jī)械加工等。這里，在激光加工中，光導(dǎo)部件30調(diào)整激光的輸出，僅將包覆層102及覆蓋部103除去。在熱加工中，光導(dǎo)部件30通過(guò)利用芯101、包覆層102及覆蓋部103的耐熱性的差異、或者調(diào)整熱量，通過(guò)加熱而僅將包覆層102的一部分及覆蓋部103除去。在加壓加工中，光導(dǎo)部件30利用芯101、包覆層102的一部分及覆蓋部103的強(qiáng)度的差異、或者調(diào)整壓力，通過(guò)加壓而僅將包覆層102及覆蓋部103除去。在蝕刻加工中，光導(dǎo)部件30選擇僅將包覆層102及覆蓋部件103蝕刻的材料或化學(xué)藥品等，僅將包覆層102的一部分及覆蓋部件103除去。
[0044]薄膜部111以將即使彎曲、導(dǎo)光量也幾乎不變化的包覆層厚度剩余的方式，僅將覆蓋部件103及包覆層102的一部分除去，形成為深度D1。另外，薄膜部111也可以在徑向上不是由I級(jí)而是由多個(gè)級(jí)形成。
[0045]開(kāi)口部112是在薄膜部111中以所希望的能量形成為深度D2、且形成為使芯101的外周面露出的有底孔。如圖3所示，開(kāi)口部112具有規(guī)定的細(xì)長(zhǎng)的形狀。所謂規(guī)定的細(xì)長(zhǎng)的形狀，是適合于對(duì)光導(dǎo)部件30的彎曲的方向及形狀進(jìn)行檢測(cè)的、相對(duì)于光導(dǎo)部件30而言具有較窄的寬度的有底孔。例如，開(kāi)口部112的寬度W2相對(duì)于薄膜部111的寬度Wl而言較窄地形成。
[0046]這里，薄膜部111和開(kāi)口部112有高低差。所謂高低差，例如是在薄膜部111和開(kāi)口部112具有臺(tái)架的階差，或者是從薄膜部111到開(kāi)口部112平滑地傾斜的形狀。
[0047]優(yōu)選的是，為了可靠地配置光特性變換部件113，開(kāi)口部112形成為，開(kāi)口部112的深度D2比寬度W2小。另外，開(kāi)口部112也可以在徑向上由多個(gè)層形成。
[0048]光特性變換部件113具有對(duì)被導(dǎo)光來(lái)的光的特性進(jìn)行變換的功能。光特性變換部件113例如是導(dǎo)光損失部件或波長(zhǎng)變換部件等。例如，如果是導(dǎo)光損失部件，則是光吸收體，如果是波長(zhǎng)變換部件，則可以舉出熒光體等。在本實(shí)施方式中，將光特性變換部件作為導(dǎo)光損失部件處理。光特性變換部件113至少配置在開(kāi)口部112，也可以進(jìn)一步達(dá)到薄膜部111。光特性變換部件113具有能夠可靠地配置于具有細(xì)長(zhǎng)形狀的開(kāi)口部112的粘性。
[0049]在光導(dǎo)傳感器I中，檢測(cè)部60對(duì)外周部使用周知的加工方法，以使最初由芯101導(dǎo)光的光不會(huì)露出的方式進(jìn)行變形，例如熱變形、壓迫或切削等，形成作為凹狀的槽的薄膜部111。接著，在薄膜部111的范圍內(nèi)，以按照光導(dǎo)傳感器I的長(zhǎng)度方向而開(kāi)設(shè)出在芯101中導(dǎo)光的光可漏出的細(xì)長(zhǎng)孔的方式來(lái)調(diào)整切削量，形成開(kāi)口部112。
[0050]最后，為了對(duì)從芯101漏出的光的特性進(jìn)行變換，光特性變換部件113至少配置于開(kāi)口部112的一部分。另外，光特性變換部件113只要配置為不從光導(dǎo)傳感器I的外周部露出，則也可以超過(guò)薄膜部111而形成。
[0051]從光源10照射的光經(jīng)過(guò)光供給用光導(dǎo)部件32、結(jié)合部35及檢測(cè)用光導(dǎo)部件31而被導(dǎo)光，被反射部34反射。被反射部34反射后的反射光作為檢測(cè)光而在結(jié)合部35分支，在受光用光導(dǎo)部件33中導(dǎo)光而到達(dá)受光部20。受光部20將接收的檢測(cè)光進(jìn)行光電變換，輸出表不光量的電信號(hào)。
[0052]在本實(shí)施方式中，在光導(dǎo)部件30內(nèi)導(dǎo)光的光在入射到光特性變換部件113的情況下，發(fā)生損失。該導(dǎo)光損失量如圖4A、圖4B及圖4C所示，根據(jù)檢測(cè)用光導(dǎo)部件31的彎曲及扭轉(zhuǎn)的方向和彎曲量而變化。
[0053]如圖4B所示，即使檢測(cè)用光導(dǎo)部件31是直線狀的狀態(tài)，根據(jù)開(kāi)口部112的寬度W2，在光特性變換部件113中也會(huì)損失一定程度的光量。在以該光的損失量為基準(zhǔn)的情況下，例如如圖4A所示，如果光特性變換部件113配置在彎曲的檢測(cè)用光導(dǎo)部件31的彎曲方向的外周面上，則發(fā)生比在圖4B中作為基準(zhǔn)的導(dǎo)光損失量多的導(dǎo)光損失量。相反，如果光特性變換部件113配置在彎曲的檢測(cè)用光導(dǎo)部件31的彎曲方向的內(nèi)周面上，則發(fā)生比在圖4B中作為基準(zhǔn)的導(dǎo)光損失量少的導(dǎo)光損失量。此時(shí)，由于開(kāi)口部112的寬度W2形成得較窄，所以即使對(duì)檢測(cè)用光導(dǎo)部件31施加了彎曲及/或扭轉(zhuǎn)，反應(yīng)的方向也受限。
[0054]該導(dǎo)光損失量的變化反映到由受光部20接收的檢測(cè)光量中。即，反映到受光部20的輸出信號(hào)中。因而，根據(jù)受光部20的輸出信號(hào),能夠檢測(cè)光導(dǎo)傳感器的、即被檢體的設(shè)有光特性變換部件113的位置上的彎曲方向及彎曲量(角度)。此外，由于在來(lái)自芯的光不透射的薄膜部111的范圍內(nèi)形成的開(kāi)口部112的寬度W2形成得較窄，所以在彎曲時(shí)，光導(dǎo)傳感器I能夠相對(duì)于作為基準(zhǔn)的導(dǎo)光量而得到較大的導(dǎo)光量的變化。
[0055]薄膜部111由于以包覆層102充分變薄的深度Dl而形成，所以能夠以低的能量進(jìn)行加工，而且加工方法的選擇項(xiàng)多，能夠容易地形成寬度為W2的窄的開(kāi)口部112。
[0056]根據(jù)本實(shí)施方式,光導(dǎo)傳感器I由于像這樣將開(kāi)口部112的寬度W2形成得較窄，所以檢測(cè)用光導(dǎo)部件31對(duì)于彎曲及/或扭轉(zhuǎn)進(jìn)行反應(yīng)的方向受限，所以能夠進(jìn)行高精度的檢測(cè)。
[0057]此外，薄膜部111及開(kāi)口部112的設(shè)置位置由于具有高低差，所以容易與周圍進(jìn)行區(qū)別，能夠?qū)z測(cè)部60作為光特性變換部件113的設(shè)置位置的標(biāo)記。
[0058]另外，在檢測(cè)部60中，薄膜部111及開(kāi)口部112的深度Dl、D2和寬度Wl、W2分別能夠適當(dāng)?shù)卦谛纬蓵r(shí)進(jìn)行設(shè)定而成形。例如，薄膜部111的深度Dl能夠形成得比開(kāi)口部112的深度D2深。即，對(duì)于薄膜部111而言，能夠形成為以使芯不露出的方式將包覆層102的大部分除去的深度。該情況下，包覆層102的厚度相對(duì)于周圍的覆蓋部件103及/或包覆層102的厚度而言充分變薄。因而，能夠以低能量的加工形成開(kāi)口部112。
[0059]此外，對(duì)于薄膜部111的寬度Wl而言，也能夠通過(guò)低能量的加工，形成為比薄膜部111及開(kāi)口部112的深度D1、D2之和寬的寬度。
[0060]在此情況下，首先，通過(guò)低能量的加工，將薄膜部111的寬度Wl形成得相對(duì)于檢測(cè)用光導(dǎo)部件31的外周而言較寬，以使寬度Wl比薄膜部111及開(kāi)口部112的深度Dl、D2之和的深度大，接著，將開(kāi)口部112的W2形成得比薄膜部111的寬度Wl窄。此時(shí)，由于薄膜部111的寬度Wl寬，所以能夠減輕與薄膜部111的區(qū)域內(nèi)的開(kāi)口部112的加工相關(guān)聯(lián)的微妙的能量調(diào)整的負(fù)擔(dān)，開(kāi)口部112的形成變得容易。
[0061]在此情況下，優(yōu)選的是，首先，通過(guò)低能量的加工，將薄膜部111形成得相對(duì)于檢測(cè)用光導(dǎo)部件31的外周而言較寬，接著，以低能量的加工，進(jìn)一步在薄膜部111的區(qū)域內(nèi)階段性地形成寬度窄的孔。重復(fù)這些加工工序，最終形成開(kāi)口部112。該形成方法由于是低能量下的加工，所以能夠?qū)㈤_(kāi)口部112的形狀精細(xì)地形成。例如，開(kāi)口部112的形狀形成為寬度W2充分窄的細(xì)長(zhǎng)形狀。
[0062]對(duì)第I實(shí)施方式的變形例進(jìn)行說(shuō)明。
[0063]第I實(shí)施方式的變形例的光導(dǎo)傳感器I,與第I實(shí)施方式的光導(dǎo)傳感器I是大致同樣的，不同點(diǎn)在于:對(duì)光特性變換部件113涂敷有保護(hù)材料114。
[0064]如圖5所示，本實(shí)施方式的變形例的檢測(cè)部60，對(duì)薄膜部111涂敷有用來(lái)保護(hù)光特性變換部件113及檢測(cè)用光導(dǎo)部件31的保護(hù)材料114。
[0065]根據(jù)本實(shí)施方式的變形例，由于薄膜部111的寬度形成得寬，所以能夠容易地配置保護(hù)材料114。此外，由于涂敷有保護(hù)材料，所以能夠防止光特性變換部件113及檢測(cè)用光導(dǎo)部件31的劣化。
[0066][第2實(shí)施方式]
[0067]本實(shí)施方式的光導(dǎo)傳感器1，與上述第I實(shí)施方式的傳感器構(gòu)造大致是同樣的，但檢測(cè)部60的構(gòu)造等不同。
[0068]本實(shí)施方式的芯101例如由對(duì)光或熱的耐受性高的材料形成。
[0069]本實(shí)施方式的包覆層102及覆蓋部103例如由樹(shù)脂材料構(gòu)成。
[0070]如圖6所示，本實(shí)施方式的檢測(cè)部60形成為，在薄膜部111及/或開(kāi)口部112的各端部、例如4個(gè)端部具有突出部120。突出部120例如是在激光加工或熱加工時(shí)形成在端部的隆起，或者是在機(jī)械加工時(shí)形成的溢料('J )等。
[0071]本實(shí)施方式的薄膜部111的側(cè)面是突出部120的一部分且平滑地形成。例如，薄膜部111通過(guò)激光等光或熱將包覆層102及覆蓋部103除去而形成。
[0072]突出部120例如是在形成薄膜部111時(shí)被除去的樹(shù)脂材料在各端部冷卻、固化而形成的平滑的形狀。另外，突出部120也可以是具有角的形狀。
[0073]芯101由于對(duì)熱的耐受性較強(qiáng)，所以當(dāng)在薄膜部111形成開(kāi)口部112時(shí)，通過(guò)調(diào)整施加的熱量，僅將包覆層除去。此外，突出部120防止當(dāng)對(duì)薄膜部111配置光特性變換部件113或保護(hù)材料114時(shí)光特性變換部件113或保護(hù)部件114露出。
[0074]根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)調(diào)整熱量，能夠僅將覆蓋部103及包覆層102的一部分容易地除去。此外，由于形成有突出部120，所以容易判別檢測(cè)部60的設(shè)置位置。因而，檢測(cè)部60被設(shè)置到被檢體的適當(dāng)?shù)奈恢?。進(jìn)而，當(dāng)通過(guò)突出部120而檢測(cè)部60接觸到被檢體時(shí)，由于進(jìn)行接觸的不是光特性變換部件113而是突出部120，所以能夠防止光特性變換部件113磨損。此外，由于突出部120成為隔堤，所以容易將光特性變換部件113或保護(hù)部件114配置于薄膜部111。
[0075]接著，對(duì)第2實(shí)施方式的第I變形例進(jìn)行說(shuō)明。
[0076]第2實(shí)施方式的第I變形例的光導(dǎo)傳感器1，是與第2實(shí)施方式的光導(dǎo)傳感器I大致同等的結(jié)構(gòu)，但檢測(cè)部60形成得向長(zhǎng)度方向沿長(zhǎng)。因而，對(duì)于相同的部件賦予相同的附圖標(biāo)記而省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
[0077]如圖7所示，第2實(shí)施方式的第I變形例的檢測(cè)部60，在光導(dǎo)部件I的外周部沿著長(zhǎng)度方向形成。
[0078]第2變形例的檢測(cè)部60沿被檢體的適當(dāng)?shù)奈恢枚O(shè)置。此外，開(kāi)口部112能夠維持寬度不變而將面積形成得較大。
[0079]在第2變形例中，檢測(cè)部60能夠在維持對(duì)被檢體的彎曲的檢測(cè)精度的狀態(tài)下調(diào)整導(dǎo)光損失量。
[0080]對(duì)第2實(shí)施方式的第2變形例進(jìn)行說(shuō)明。
[0081]第2變形例的光導(dǎo)傳感器1，是與第2實(shí)施方式的變形例I的光導(dǎo)傳感器I大致相同的結(jié)構(gòu)，但規(guī)定了檢測(cè)部60的長(zhǎng)度方向的形狀。
[0082]第2變形例的檢測(cè)部60形成為寬度在長(zhǎng)度方向上固定、或者寬度在長(zhǎng)度方向的端部不是非常寬的形狀。該檢測(cè)部60由于以大致均勻的寬度沿長(zhǎng)度方向形成，所以根據(jù)彎曲及/或扭轉(zhuǎn)的程度而由光特性變換部件113損失的量可靠地發(fā)生差異，因此對(duì)被檢體的彎曲的檢測(cè)精度提聞。
[0083]對(duì)第2實(shí)施方式的第3變形例進(jìn)行說(shuō)明。
[0084]第3變形例的光導(dǎo)傳感器1，是與第2實(shí)施方式的變形例I的光導(dǎo)傳感器I大致同樣的結(jié)構(gòu)，但規(guī)定了開(kāi)口部112的長(zhǎng)度。因而，對(duì)于相同的部件賦予相同的附圖標(biāo)記而省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
[0085]如圖8所示，本實(shí)施方式的開(kāi)口部112在長(zhǎng)度方向上形成得比薄膜部111短。在第3變形例中，由于開(kāi)口部112能夠?qū)φ沼陬A(yù)先形成的薄膜部111的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度而正確地形成，所以能夠?qū)㈤_(kāi)口部112形成長(zhǎng)度大致均勻的多個(gè)開(kāi)口部112。因此，在多個(gè)檢測(cè)部60設(shè)置于檢測(cè)用光導(dǎo)部件31的情況下，各檢測(cè)部60的檢測(cè)精度維持固定。
[0086]對(duì)第2實(shí)施方式的第4變形例進(jìn)行說(shuō)明。
[0087]在第4變形例中，檢測(cè)用光導(dǎo)光纖31的與光軸垂直的截面將區(qū)域分割為4個(gè)，將各區(qū)域規(guī)定為第I象限14a、第2象限14b、第3象限14c、第4象限14d。
[0088]在第4變形例中，光導(dǎo)傳感器I是與第2實(shí)施方式的變形例I的導(dǎo)光傳感器I大致相同的結(jié)構(gòu)，但規(guī)定了開(kāi)口部112的開(kāi)口角度。因而，對(duì)于相同的部件賦予相同的附圖標(biāo)記而省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
[0089]如圖9所示，本實(shí)施方式的開(kāi)口部112形成為，以檢測(cè)用光導(dǎo)光纖31的中心為原點(diǎn)而開(kāi)口的寬度的角度即開(kāi)口角度2 Θ不到90°。在鄰接區(qū)域中分別設(shè)置有開(kāi)口部112的情況下，設(shè)置成:在兩區(qū)域中設(shè)置的開(kāi)口部112不重合。開(kāi)口部112設(shè)置在至少I個(gè)象限中。例如，開(kāi)口部112設(shè)置在第I象限14a中。
[0090]在第4變形例中，通過(guò)規(guī)定開(kāi)口角度2 Θ，能夠均勻地形成開(kāi)口部112的寬度。為此，能夠使光導(dǎo)傳感器I的檢測(cè)精度不依賴于加工方法及工序而均勻化。此外，在4個(gè)區(qū)域中分別設(shè)置有各I個(gè)開(kāi)口部112的情況下，能夠檢測(cè)被檢體的4方向的彎曲。通過(guò)改變?cè)O(shè)置在各區(qū)域中的開(kāi)口部112的開(kāi)口角度2 Θ，能夠容易地判別被檢體的彎曲方向。另外，在第4變形例中，也可以在各象限中形成不重合的開(kāi)口角度的多個(gè)開(kāi)口部112。
[0091]對(duì)第2實(shí)施方式的第5變形例進(jìn)行說(shuō)明。
[0092]第5變形例的光導(dǎo)傳感器1，是與第2實(shí)施方式的第4變形例的光導(dǎo)傳感器I大致相同的結(jié)構(gòu)，但是開(kāi)口部112的開(kāi)口角度Θ形成得比薄膜部111的開(kāi)口角度α小。因而，對(duì)于相同的部件賦予相同的附圖標(biāo)記而省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
[0093]如圖10所示，第5變形例的開(kāi)口部112形成為，使薄膜部111的開(kāi)口的寬度的角度即開(kāi)口角度α比開(kāi)口角度Θ小。
[0094]在第5變形例中，開(kāi)口部112的開(kāi)口部Θ形成得比薄膜部111的開(kāi)口角度α小，所以能夠容易地形成針對(duì)被檢體的彎曲的規(guī)定的檢測(cè)精度的開(kāi)口部112。
[0095]對(duì)第2實(shí)施方式的第6變形例進(jìn)行說(shuō)明。
[0096]第6變形例的光導(dǎo)傳感器1，與第2實(shí)施方式的光導(dǎo)傳感器I大致相同，但是薄膜部111形成為多層。因而，對(duì)于相同的部件賦予相同的附圖標(biāo)記而省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
[0097]如圖11所示，本實(shí)施方式的檢測(cè)部60具有多個(gè)薄膜部111和多個(gè)突出部120。例如，檢測(cè)部60具有多個(gè)薄膜部111a、Illb和多個(gè)突出部120a、120b。
[0098]薄膜部Illa通過(guò)較低的能量形成。例如，薄膜部Illa被用較小的熱量進(jìn)行熱處理加工而形成。此時(shí)，在端部形成突出部120a。薄膜部Illb形成在薄膜部Illa的范圍內(nèi)，同樣在端部形成突出部120b。開(kāi)口部112形成在薄膜部Illb的范圍內(nèi)。此時(shí)，薄膜部Illa形成為深度Dl，薄膜部Illb形成為深度D2，開(kāi)口部112形成為深度D3。
[0099]在檢測(cè)用光導(dǎo)部件31與被檢體接觸的情況下，突出部120a被用作檢測(cè)部60的保護(hù)部件。在將光特性變換部件向開(kāi)口部112進(jìn)行配置時(shí)，突出部120b被用作導(dǎo)引部。
[0100]在第5變形例中，多個(gè)突出部120a、120b例如防止光特性變換部件113或保護(hù)部件露出。此外，在多個(gè)突出部120a、120b形成于不同的部分的情況下，由于在開(kāi)口部112的端部存在突出部120b，所以能夠容易地將光特性變換部件113向開(kāi)口部112進(jìn)行配置。此夕卜，能夠防止檢測(cè)部60直接接觸被檢體。
[0101]另外，在上述的實(shí)施方式中，檢測(cè)部60也可以設(shè)置有多個(gè)。
[0102]進(jìn)而，在上述的實(shí)施方式中，作為一例而說(shuō)明了如下構(gòu)成例，但不限于此，該結(jié)構(gòu)例是:具有光纖結(jié)合部，在端面(反射部)使光反射，使導(dǎo)入和導(dǎo)出在I個(gè)光纖(檢測(cè)用光纖部)內(nèi)往復(fù)。例如當(dāng)然也能夠容易地應(yīng)用于具有設(shè)在光纖的一端部的光源、將來(lái)自光源的射出光導(dǎo)光的光纖、和設(shè)在與光源相反側(cè)的光纖的另一端部的受光部、并將它們配置為直線狀的透射導(dǎo)光式的光纖傳感器等。
[0103]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0104]I光導(dǎo)傳感器；10光源；14a第I象限；14b第2象限；14c第3象限；14d第4象限；20受光部；30光導(dǎo)部件；31檢測(cè)用光導(dǎo)部件；32光供給用光導(dǎo)部件；33受光用光導(dǎo)部件；34反射部；35結(jié)合部；60檢測(cè)部;101芯；102包覆層;103覆蓋部;111、111a、Illb薄膜部；112開(kāi)口部；113光特性變換部件；114保護(hù)材料；120、120a、120b突出部；Θ開(kāi)口部的開(kāi)口角度；α薄膜部的開(kāi)口角度；D1薄膜部的深度；D2開(kāi)口部的深度；W1薄膜部的寬度；W2薄膜部的寬度。
【權(quán)利要求】
1.一種光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 具備: 光源； 對(duì)從上述光源照射的光進(jìn)行導(dǎo)光的芯； 形成在該芯的周圍的包覆層； 形成有至少I個(gè)檢測(cè)部的光導(dǎo)部件；以及 對(duì)在該光導(dǎo)部件中被導(dǎo)光并經(jīng)過(guò)了該檢測(cè)部的光進(jìn)行接收的受光部； 上述檢測(cè)部具有: 在上述光導(dǎo)部件的外周至少將上述包覆層的一部分除去且剩余使來(lái)自上述芯的光不透射的厚度而形成的第I開(kāi)口部；以及 在上述第I開(kāi)口部的范圍內(nèi)形成的使從上述芯透射光的第2開(kāi)口部。
2.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 從上述第I開(kāi)口部到第2開(kāi)口部，上述檢測(cè)部具有高低差。
3.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述第2開(kāi)口部形成為，使上述芯露出。
4.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述第I開(kāi)口部的深度比上述第2開(kāi)口部的深度深。
5.如權(quán)利要求4所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述檢測(cè)部的上述第I開(kāi)口部的朝向相對(duì)于長(zhǎng)度方向垂直交叉的水平方向的寬度，形成得比上述第I開(kāi)口部及上述第2開(kāi)口部的深度之和大。
6.如權(quán)利要求4所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述第2開(kāi)口部的深度比該第2開(kāi)口部的朝向相對(duì)于長(zhǎng)度方向垂直交叉的水平方向的寬度小。
7.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述檢測(cè)部在上述第I開(kāi)口部及上述第2開(kāi)口部中的至少I個(gè)的外周具有突出部。
8.如權(quán)利要求7所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述突出部在上述光導(dǎo)部件的外周部分隆起而形成。
9.如權(quán)利要求8所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 與上述包覆層相比，上述芯對(duì)熱及外力的強(qiáng)度更高。
10.如權(quán)利要求7或8所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 在上述第I開(kāi)口部的端部形成的上述突出部形成得比在上述第2開(kāi)口部的端部形成的突出部的高度高。
11.如權(quán)利要求7?9中任一項(xiàng)所述的光導(dǎo)傳感器,其特征在于， 上述檢測(cè)部至少在上述第2開(kāi)口部的一部分具有對(duì)光的特性進(jìn)行變換的光特性變換部件，該光特性變換部件不超過(guò)上述突出部。
12.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述光導(dǎo)是還具有將上述包覆層的周圍包圍的覆蓋部的光纖； 上述第I開(kāi)口部至少將上述覆蓋部的一部分除去而形成。
13.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述檢測(cè)部在上述光導(dǎo)部件的長(zhǎng)度方向上形成得細(xì)長(zhǎng)。
14.如權(quán)利要求13所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述第2開(kāi)口部在上述光導(dǎo)部件的長(zhǎng)度方向上形成得與上述第I開(kāi)口部相同或較短。
15.如權(quán)利要求13所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述檢測(cè)部沿上述光導(dǎo)部件的長(zhǎng)度方向?qū)挾染鶆?，或者端部的寬度形成得比中央部窄?br> 16.如權(quán)利要求12所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述芯、包覆層和覆蓋部設(shè)置為，在相對(duì)于光軸垂直的截面中為同心狀； 在上述截面中由將中心與上述第2開(kāi)口部的各端部連結(jié)的直線所表示的第I開(kāi)口角度形成為90°以下。
17.如權(quán)利要求16所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 在上述截面中由將中心與上述第I開(kāi)口部的各端部連結(jié)的直線所表示的第2開(kāi)口角度形成為上述第I開(kāi)口角度以上。
18.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)傳感器，其特征在于， 上述檢測(cè)部從上述第I開(kāi)口部平滑地形成到上述第2開(kāi)口部。
19.一種光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的形成方法， 該光導(dǎo)傳感器具備: 光導(dǎo)部件，具備對(duì)從光源照射的光進(jìn)行導(dǎo)光的芯、將該芯包圍的包覆層、以及形成于上述包覆層且設(shè)置于被檢體的檢測(cè)位置的至少I個(gè)檢測(cè)部，該光導(dǎo)部件具有撓性；以及受光部，接收在上述光導(dǎo)中被導(dǎo)光的光， 該光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的形成方法的特征在于，具有以下工序: 在成為上述檢測(cè)部的位置，剩余使光不透射的厚度而形成將上述包覆層的至少一部分變形為凹狀的第I開(kāi)口部的工序；以及 在上述第I開(kāi)口部的范圍內(nèi)形成變形為凹狀以使來(lái)自上述芯的光透射的第2開(kāi)口部的工序。
20.如權(quán)利要求19所述的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的形成方法，其特征在于， 形成上述第2開(kāi)口部的工序是使上述芯的外周表面的一部分露出或除去的工序。
21.如權(quán)利要求19所述的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的形成方法，其特征在于， 形成上述第I開(kāi)口部的工序和形成上述第2開(kāi)口部的工序分別具有通過(guò)利用熱、光或機(jī)械性外力的任一種加工方法對(duì)上述光導(dǎo)部件進(jìn)行加工的加工工序； 利用上述加工工序，在形成上述第I開(kāi)口部的工序中，加工成不從上述芯透射光的包覆層的厚度，在形成上述第2開(kāi)口部的工序中，在上述第I開(kāi)口部的范圍內(nèi)進(jìn)行加工以使上述芯形成得細(xì)長(zhǎng)。
22.如權(quán)利要求19所述的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的形成方法，其特征在于， 形成上述第I開(kāi)口部的工序還具有突出部形成工序，該突出部形成工序中，通過(guò)上述加工方法在該第I開(kāi)口部的端部形成隆起的形狀的突出部。
23.如權(quán)利要求19所述的光導(dǎo)傳感器的檢測(cè)部的形成方法，其特征在于， 在形成上述第I開(kāi)口部的工序之后，還具有光特性變換部件配置工序，該光特性變換部件配置工序中，將對(duì)光的特性進(jìn)行變換的光特性變換部件配置在上述突出部的內(nèi)側(cè)，且使該光特性變換部件不超過(guò)上述突出部。
【文檔編號(hào)】G02B6/00GK104395691SQ201380032612
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月21日
【發(fā)明者】坂井愛(ài)子, 伊藤毅, 羽根潤(rùn) 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社