特開 2024-122275 ファイバ保持構造及びファイバセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024122275

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】ファイバ保持構造及びファイバセンサ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/24 20060101AFI20240902BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20240902BHJP

   G01J 1/02 20060101ALI20240902BHJP

   G02B 6/00 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

G02B6/24

G02B6/42

G01J1/02 M

G01J1/02 P

G02B6/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023029727

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】今村 眞也

【テーマコード（参考）】

2G065

2H036

2H038

2H137

【Ｆターム（参考）】

2G065AB22

2G065BB02

2G065BB48

2G065DA15

2H036QA13

2H036QA33

2H036QA59

2H038AA12

2H137AA14

2H137AB05

2H137AB06

2H137BB02

2H137BB12

2H137BB25

2H137BC02

2H137CA15A

2H137CA45

2H137CA63

2H137CC05

2H137HA05

(57)【要約】

【課題】ファイバの先端が投光モジュールのワイヤに接触することを防止し、ワイヤの断線ひいては投光性能の劣化を抑制できるファイバ保持構造を提供する。
【解決手段】ファイバを保持するファイバ保持構造であって、ファイバが挿入される孔と、孔の径方向外側であって、かつ、ファイバの挿入状態において少なくともファイバの先端に隣接した位置に存在する壁部と、ファイバの挿入方向において、挿入されたファイバの先端よりも奥側の位置で、壁部から孔の径方向内側へ延びて孔の一部を塞ぎ、ファイバの挿入方向の動きを抑止する抑止部と、を備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ファイバを保持するファイバ保持構造であって、
前記ファイバが挿入される孔と、
前記孔の径方向外側であって、かつ、前記ファイバの挿入状態において少なくとも前記ファイバの先端に隣接した位置に存在する壁部と、
前記ファイバの挿入方向において、挿入された前記ファイバの先端よりも奥側の位置で、前記壁部から前記孔の径方向内側へ延びて前記孔の一部を塞ぎ、前記ファイバの挿入方向の動きを抑止する抑止部と、
を備えるファイバ保持構造。

【請求項2】

前記抑止部は、前記壁部から前記孔の径方向内側へ突出する少なくとも１つの突起を含む、
請求項１に記載のファイバ保持構造。

【請求項3】

前記ファイバの挿入方向に垂直な面における前記突起の長さは、前記孔に第１の径を持つ第１のファイバが挿入された状態において、前記突起の先端が前記第１のファイバのシースに接触する長さである、
請求項２に記載のファイバ保持構造。

【請求項4】

前記ファイバの挿入方向に垂直な面における前記突起の長さは、前記孔に第２の径を持つ第２のファイバが挿入された状態において、前記突起の先端が前記第２のファイバのコアに接触する長さである、
請求項３に記載のファイバ保持構造。

【請求項5】

前記突起は、前記壁部において、前記孔の周縁を等分する複数の位置のそれぞれから前記孔の径方向内側へ突出する複数の突起を含む、
請求項２に記載のファイバ保持構造。

【請求項6】

前記抑止部は、３つ以上の前記突起を含む
請求項５に記載のファイバ保持構造。

【請求項7】

前記ファイバの挿入方向に垂直な面における前記複数の突起のそれぞれの長さは、前記孔に第１の径を持つ第１のファイバが挿入された状態において、前記複数の突起のそれぞれの先端が前記第１のファイバのシースに接触する長さである、
請求項５に記載のファイバ保持構造。

【請求項8】

前記ファイバの挿入方向に垂直な面における前記複数の突起のそれぞれの長さは、前記孔に第２の径を持つ第２のファイバが挿入された状態において、前記複数の突起のそれぞれの先端が前記第２のファイバのコアに接触する長さである、
請求項７に記載のファイバ保持構造。

【請求項9】

前記抑止部は、前記孔を横切るように、前記壁部の一つの位置から他の位置へ張り渡されたワイヤを含む、
請求項１に記載のファイバ保持構造。

【請求項10】

前記ファイバ保持構造は、前記壁部を形成する樹脂部品を含む一体型のモジュール部品であり、
前記ファイバに光を投光する投光モジュールが、前記樹脂部品の前記孔に対向する位置に設けられる、
請求項１に記載のファイバ保持構造。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか１項に記載のファイバ保持構造を備えるファイバセンサ。

【請求項12】

前記ファイバセンサは、本体と、前記ファイバ保持構造を含むファイバ保持部品と、を備え、
前記ファイバ保持部品は、前記壁部を形成する樹脂部品を含む一体型のモジュール部品であり、
前記ファイバに光を投光する投光モジュールが、前記樹脂部品の前記孔に対向する位置に設けられる、
請求項１１に記載のファイバセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ファイバを保持するファイバ保持構造及びファイバセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

ファイバセンサは、多種多様なファイバをファイバアンプ等の装置に接続して使用するためのセンサである。ファイバアンプは、ファイバを挿入する孔と、挿入されたファイバの端面に光を投光する投光モジュールを備えている。特許文献１は、光源からの光を光ファイバに結合することが可能な投光装置、およびそれを備えるセンサを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－２６２３１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ファイバセンサには、一般的な径（例えば２．２ｍｍ）を持つファイバのみならず、より細い他の径（例えば１．０ｍｍ）を持つファイバも接続される。細いファイバが孔に挿入されると、ファイバの先端（ファイバヘッド）が、投光モジュールのレンズ頂点に接触する事態が発生し得る。結合効率の観点からは端面結合が望ましいが、ファイバ挿入時の応力により、投光モジュールで使用される光源（ＬＥＤ）のワイヤボンディングが断線してしまう事態が発生し得ることが想定される。特にＬＥＤの発熱により光源のモールド材が軟化するため、ワイヤボンディングの断線は発生し易いことが想定される。

【0005】

本開示は、ファイバの先端が投光モジュールのレンズ頂点に対して極力近づけつつ（ファイバの先端が投光モジュールのレンズ頂点に対して極力離れないようにしつつ）、ファイバの先端が投光モジュールに直接接触しないようにして、光源が発熱しても、光源の近傍に配置されたワイヤが断線することを防止し、投光性能の劣化を抑制できるファイバ保持構造及びファイバセンサを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一形態は、ファイバを保持するファイバ保持構造であって、前記ファイバが挿入される孔と、前記孔の径方向外側であって、かつ、前記ファイバの挿入状態において少なくとも前記ファイバの先端に隣接した位置に存在する壁部と、前記壁部から前記孔の径方向内側へ延びて前記孔の一部を塞ぎ、前記ファイバの挿入方向の動きを抑止する抑止部と、を備えるファイバ保持構造である。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、光源が発熱しても、光源の近傍に配置されたワイヤが断線することを防止し、投光性能の劣化を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の実施形態に係るファイバセンサの斜視図

【図2】ファイバセンサの斜視図であり、（Ａ）は完成品の斜視図、（Ｂ）は分解斜視図

【図3】ファイバ保持構造を含むファイバ保持部材の斜視図

【図4】投光モジュールの側から見たファイバ保持構造を含むファイバ保持部材の斜視図であり、図２（Ｂ）のＢ部分の拡大図

【図5】ファイバを挿入する孔の側から見たファイバ保持構造を含むファイバ保持部材の斜視図

【図6】図１のＡ部分の断面図

【図7】ファイバを挿入する孔の側から見た壁部、抑止部としての３つの突起、奥側に存在するレンズを示す平面図

【図8A】細径の第１のファイバを挿入した状態において、壁部、抑止部としての３つの突起、及び第１のファイバの位置関係を示す平面図

【図8B】太径の第２のファイバを挿入した状態において、壁部、抑止部としての３つの突起、及び第２のファイバの位置関係を示す平面図

【図9】細径の第１のファイバの先端に装着されるアタッチメントの斜視図

【図10】アタッチメントを装着した第１のファイバを接続したファイバセンサの斜視図

【図11】アタッチメントを装着した第１のファイバを接続したファイバセンサの断面図

【図12】第２のファイバを接続したファイバセンサの斜視図

【図13】第２のファイバを接続したファイバセンサの断面図

【図14A】細径の第１のファイバを挿入した状態において、抑止部としてのワイヤ、第１のファイバの位置関係を示す平面図

【図14B】太径の第２のファイバを挿入した状態において、壁部、抑止部としてのワイヤ、第２のファイバの位置関係を示す平面図

【図15】比較例のファイバセンサにおけるファイバと投光モジュールとの関係を示す側面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

【0010】

図１は、本開示の実施形態に係るファイバセンサ１の斜視図である。

【0011】

ファイバセンサ１は、薄型の箱型形状を有し、後述するファイバが挿入される孔６２、７０を一側面に備えている。ファイバセンサ１は、投光部及び受光部にそれぞれ対応したファイバを接続し，投光部及び受光部の先端を被検出物体を検出可能な位置に配置するようにした構成とされている。本例では、投光部からの出射光は、孔６２に接続されるファイバ内を伝搬してファイバの他端から出射される。出射された光が被検出物体により反射された反射光は、孔７０に接続されるファイバ内を伝搬して受光部に入射される。受光部の光電変換素子に入射された光は、電気信号に変換されて受光アンプで増幅される。そして、例えば、ファイバセンサ１は、比較回路にてこの電気信号と所定の閾値とを比較して被検出物体の有無を判断したり、受光量を測定したり、受光量に基づく処理を行ったりする。

【0012】

なお、ファイバセンサ１の長手方向の辺に沿ったＸ軸、ファイバセンサ１の幅方向に沿ったＹ軸、ファイバセンサ１の高さ方向に沿ったＺ軸を含む座標を定義し、以後の説明に活用する。

【0013】

図２は、ファイバセンサの斜視図であり、（Ａ）は完成品の斜視図、（Ｂ）は分解斜視図である。図３は、ファイバ保持構造を含むファイバ保持部材の斜視図である。図４は、投光モジュールの側から見たファイバ保持構造を含むファイバ保持部材の斜視図であり、図２（Ｂ）のＢ部分の拡大図である。図５は、ファイバを挿入する孔の側から見たファイバ保持構造を含むファイバ保持部材の斜視図である。

【0014】

図２（Ｂ）に示すように、ファイバセンサ１は、本体１０と、ファイバ保持部品５０と、を備えている。本体１０は、主として電気信号の生成又は処理等を行う部分である。本体１０は、第１ケース２１と、第２ケース２２と、インジケータ２３と、ディスプレイカバー２４と、カバー２５と、ＮＥＴ（Network）レンズ２６と、レールストッパ２７と、ディスプレイ２８と、シールド基板２９と、ねじ３０と、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板３１と、ピンヘッダ３２と、樹脂ケーブル３３と、を含む。

【0015】

図３等に示すように、ファイバ保持部品５０は、一体型のモジュール部品である。図４は、図２（Ｂ）のＢ部分の拡大図でもある。図４及び図５に示すように、ファイバ保持部品５０は、メインブロック５１と、クランプ部材５２と、クランプレバー５３と、投光モジュール５４と、受光モジュール５５と、を備えている。ただし、図３の斜視図は、クランプレバー５３、投光モジュール５４、受光モジュール５５を取り外した状態を示している。

【0016】

メインブロック５１は、ファイバ保持部品５０の主たる部品であり、孔６２の一部を構成する挿通孔６２Ａが内部に形成されている。また、第１ケース２１にファイバ保持部品５０を組み込むための孔を含む。ファイバ保持部品５０は、この孔を第１ケース２１の凸部に圧入し、位置決めする。クランプ部材５２は、本体１０に取り付けられたとき、ファイバセンサ１の一側面の蓋の役割を果たす。クランプ部材５２には、孔６２の一部を構成する挿通孔６２Ｂが内部に形成されており、メインブロック５１とクランプ部材５２が組み合わされると、挿通孔６２Ａと挿通孔６２Ｂとが繋がり、孔６２を形成する。図１に示すように、孔６２は、クランプ部材５２により構成されるファイバセンサ１の一側面から露出する。メインブロック５１は、例えば導電性樹脂により構成される。

【0017】

クランプレバー５３は、メインブロック５１の一端に設けられる。クランプレバー５３は、ファイバを孔６２、７０に挿入した後にロックするための操作レバーである。クランプレバー５３が開けられた状態（非ロック状態）で、ファイバが孔６２、７０に差し込まれる。クランプレバー５３が閉じられた状態（ロック状態）で、押し付け摩擦によりファイバに固定され、孔６２、７０から抜けなくなる。

【0018】

投光モジュール５４は、孔６２に接続されたファイバに光を投光する投光部として機能する。図５に示すように、投光モジュール５４は、レンズ５７と、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）５８と、を備えている。レンズ５７は、投光性樹脂５６を成形することにより、投光モジュール５４の略中央部に設けられている。ＬＥＤ５８は、基板上に半田付け等により実装され、ワイヤにより投光モジュール５４に電気的に接続されている。受光モジュール５５は、ファイバ保持部品５０に設けられたもう一つの孔７０に接続されたファイバから光を受光する受光部として機能する。

【0019】

図６は、図１のＡ部分の拡大断面図である。図６を用いて、ファイバ保持部品５０とファイバとの接続態様を詳細に説明する。

【0020】

ファイバとして第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２が、孔６２の最奥部（Ｘ軸方向の最奥部、正側端部）まで挿入される。第１のファイバ１０１及び第２のファイバ１０２は、可撓性を有する。第１のファイバ１０１と第２のファイバ１０２とは、径の大きさが異なる（後述）。第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２の先端は、孔６２の最奥部で、投光モジュール５４のレンズ５７に対向する。レンズ５７の背後にはＬＥＤ５８が設けられており、ＬＥＤ５８から出射した光はレンズ５７を通過して、第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２の先端に到達する。

【0021】

他のファイバ１２０は、孔７０の最奥部（Ｘ軸方向の最奥部）まで挿入される。孔７０の最奥部で、他のファイバ１２０の先端が、受光モジュール５５に対向し、他のファイバ１２０の先端から出射した光は、受光モジュール５５に到達する。

【0022】

孔６２の最奥部には、第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２を保持するファイバ保持構造６０が設けられる。ファイバ保持構造６０は、第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２が挿入される孔６２と、壁部６１とを含む。壁部６１は、孔６２の径方向外側であって、かつ、第１のファイバ１０１または第２のファイバ１０２の挿入状態において、少なくとも第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２の先端に隣接した位置に存在する。壁部６１は、例えばメインブロック５１を形成する樹脂により形成される。

【0023】

図７は、ファイバを挿入する孔の側から見た壁部６１と、抑止部としての３つの突起６３と、奥側に存在するレンズ５７と、の一例を示す平面図である。

【0024】

図７は、ファイバが挿入されていない状態の図６において、Ｘ軸方向に孔６２を覗き込んだ時の状態を示している。ファイバ保持構造６０は、孔６２及び壁部６１に加えて、突起６３を備えている。突起６３は、第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２の挿入方向において、挿入された第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２の先端よりも奥側の位置で、壁部６１から孔６２の径方向内側へ延びて孔６２の一部を塞ぐように設けられる。突起６３は、例えば壁部６１と一体的に設けられ、樹脂により形成される。

【0025】

突起６３は、孔６２の一部を塞いでおり、第１のファイバ１０１及び第２のファイバ１０２の長手方向（挿入方向）の動きを抑止する抑止部として機能する。第１のファイバ１０１及び第２のファイバ１０２の長手方向は、第１のファイバ１０１及び第２のファイバ１０２が孔６２に挿入された状態では挿抜方向と一致する。ファイバの挿入方向（Ｘ軸方向の正方向）は、ファイバの挿抜方向（Ｘ軸方向の両方向）における一方向である。特に、突起６３は、第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２が、図６において、孔６２の最奥部から更にＸ軸方向の正側に進んでしまうことを抑止する。このように、突起６３は、ファイバと当接して、ファイバのＸ軸方向の正側への進行を防ぐ座として機能する。

【0026】

また、３つの突起６３が存在する平面（つまり座の平面、ファイバの挿入方向に垂直な面（ＹＺ面））において、孔６２の中央から突起６３の先端（径方向内側の端）までの距離ｄ１は、例えば０．９ｍｍである。したがって、細径の第１のファイバ（例えば１．０ｍｍ）であっても、ファイバは必ず突起６３に当接するので、突起６３よりも奥側（Ｘ軸方向正側）に位置するレンズ５７にファイバが接触することを防止できる。

【0027】

これにより、突起６３が、第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２の挿入方向の動きを抑止できる。したがって、突起６３は、第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２の先端が、投光モジュール５４のＬＥＤ５８のワイヤが断線することを防止でき、投光性能の劣化を抑制できる。

【0028】

突起６３は、壁部６１から孔６２の径方向内側へ突出する少なくとも１つの突起６３を含む。これにより、ファイバ保持構造６０は、突起６３という簡易な構造で、第１のファイバ１０１または第２のファイバ１０２の動きを抑止できる。

【0029】

また、突起６３の奥行方向（Ｘ軸方向）の長さ（厚み）は、例えば０．３５ｍｍであり、非常に薄く形成される。これによって、突起６３は、投光モジュール５４のレンズ５７の頂部とファイバ先端部との間で、極小のスペーサとして働く。そのため、突起６３は、光の結合効率の低下を極力抑制しつつ、投光モジュール５４のレンズ５７へのファイバ先端部の直接接触することを防止している。また、突起６３の厚みは薄い方が好ましいが、投光モジュール５４の発光量と光ファイバへの光の導入量との関係で、設計的に許容できる光の結合効率を勘案して突起６３の厚み（肉厚）を決定できるものであり、０．３５ｍｍに限定されるものではない。

【0030】

突起６３による抑止態様は、径の異なる第１のファイバ１０１と第２のファイバ１０２とで異なっている。図８Ａは、細径の第１のファイバ１０１を挿入した状態において、壁部６１、３つの突起６３、及び第１のファイバ１０１の位置関係を示す平面図である。図８Ｂは、太径の第２のファイバ１０２を挿入した状態において、壁部６１、３つの突起６３、及び第２のファイバ１０２の位置関係を示す平面図である。

【0031】

図８Ａは、第１のファイバ１０１が孔６２に挿入された状態における図７に対応した図である。第１のファイバ１０１は、第１の径（例えば１．０ｍｍ）を有し、比較的細径のファイバである。第１のファイバ１０１は、径方向中心から光が伝達するコア１１１と、伝達する光をコア１１１内に閉じ込めるクラッド１１２と、外被覆であるシース１１３と、を有している。

【0032】

また、第１のファイバ１０１では、コア１１１の径は例えば０．５ｍｍである。よって、コア１１１を通過する光を突起６３が遮断しないので、光結合ロスが生じない。孔６２に、第１の径を持つ第１のファイバ１０１が挿入された状態では、突起６３の先端が、第１のファイバ１０１の最外周のシース１１３に接触する。つまり、ファイバの挿入方向に垂直なＹＺ面における突起６３のそれぞれの長さは、孔６２に第１のファイバ１０１が挿入された状態において、突起６３のそれぞれの先端が第１のファイバ１０１のシース１１３に接触する長さを有する。これにより、細径の第１のファイバ１０１は、最外周のみが突起６３に接触するため、光の伝達ロスを抑制しながら、挿入方向の動きが抑止可能である。

【0033】

一方、図８Ｂは、第２のファイバ１０２が孔６２に挿入された状態における図７に対応した図である。第２のファイバ１０２は、第１のファイバ１０１の第１の径より大きい第２の径（例えば２．２ｍｍ）を有し、比較的太径のファイバである。第２のファイバ１０２も、第１のファイバ１０１と同様に、コア１１１、クラッド１１２、及びシース１１３を有している。

【0034】

孔６２に、第２の径を持つ第２のファイバ１０２が挿入された状態では、壁部６１が第２のファイバ１０２の最外周のシース１１３に少なくとも接触するとともに、突起６３の少なくとも一部が、第２のファイバ１０２のコア１１１に接触する。つまり、ＹＺ面における突起６３のそれぞれの長さは、孔６２に第２のファイバ１０２が挿入された状態において、突起６２のそれぞれの先端が第２のファイバ１０２のコア１１１に接触する長さである。これにより、太径の第２のファイバ１０２は、コア１１１も突起６３に接触するが、太径であるため、大きな光の伝達ロスなしで動きが抑止される。

【0035】

より具体的には、突起６３の大部分が、第２のファイバ１０２のコア１１１に接触するとともに、壁部６１がクラッド１１２の大部分、シース１１３全体に接触する。

【0036】

突起６３の数は一つでもよいが、図８Ａ及び図８Ｂ等のように３つ設けることが好ましい。３つの突起６３は、壁部６１において、孔６２の周縁を３等分する３つの位置から孔６２の径方向内側へ突出している。これにより、ファイバ保持構造６０は、３つの突起６３という簡易な構造で、言い換えると３点止めのような最小面積の平面によって、第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２の挿入方向の動きを効果的に安定して抑止できる。最小面積の平面とすることによって、光路を塞ぐことを抑制でき、光結合ロスが発生することを抑制できる。また、均等に３等分された位置に対応して突起６３が形成されることで、安定してファイバを固定できる。なお、突起６３の数は２つでも、４つ以上であってもよいが、孔６２の周方向に等間隔で設けるのが望ましい。

【0037】

図９は、細径の第１のファイバ１０１の先端に装着されるアタッチメント１３０の斜視図である。

【0038】

細径の第１のファイバ１０１は、アタッチメント１３０を用いてファイバセンサ１に取り付けられる。アタッチメント１３０は、台座１３１と、台座１３１に設けられた２つの筒部１３２、１３３を備えている。第１のファイバ１０１は、台座１３１から筒部１３２を貫通し、先端が筒部１３２から突出する。他のファイバ１２０も、台座１３１から筒部１３３を貫通し、先端が筒部１３３から突出する。筒部１３２から突出した第１のファイバ１０１の先端は、任意に切り取られたフリーカット部１０１Ａである。筒部１３３から突出した他のファイバ１２０の先端は、任意に切り取られたフリーカット部１２０Ａである。フリーカットにより、ユーザがファイバを任意の長さに調整可能である。なお、アタッチメント１３０の形状はこれに限られない。また、ファイバの先端にアタッチメント１３０が装着されることが省略されることもある。

【0039】

上記のアタッチメント１３０の先端とフリーカット部１０１Ａの先端との位置が揃っていれば、壁部６１により確実にアタッチメント１３０が付されたフリーカット部１０１Ａの先端が壁部６１を通り越して奥側に進むことを防止できるが、フリーカット部１０１Ａの先端は、アタッチメント１３０の先端よりも奥側（Ｘ軸方向正側）に位置する場合がある。そのため、フリーカット部１０１Ｂを有するファイバは、レンズ５７に一層当たり易く、ＬＥＤ５８の近傍のワイヤが断線し易い。これに対し、本実施形態のファイバ保持構造６０によれば、ファイバの先端がレンズ５７に接触してＬＥＤ５８の近傍のワイヤが断線することを抑制できる。

【0040】

図１０は、アタッチメント１３０を装着した第１のファイバ１０１を接続したファイバセンサ１の斜視図である。図１１は、アタッチメント１３０を装着した第１のファイバ１０１を接続したファイバセンサ１の断面図である。

【0041】

図１０及び図１１に示すように、筒部１３２は、第１のファイバ１０１とともに、孔６２に挿入される。筒部１３３は、他のファイバ１２０とともに、孔７０に挿入される。筒部１３２及び筒部１３３の径は、孔６２及び孔７０の径とほぼ合致しているため、アタッチメント１３０が、ファイバセンサ１に対し確実に固定される。

【0042】

図１２は、第２のファイバ１０２を接続したファイバセンサ１の斜視図である。図１３は、第２のファイバ１０２を接続したファイバセンサ１の断面図である。

【0043】

図１２及び図１３に示すように、太径の第２のファイバ１０２は、アタッチメント１３０無しで孔６２に直接取り付けられる。なお、ここでは他のファイバ１２０も太径である。

【0044】

図１４Ａは、細径の第１のファイバ１０１を挿入した状態において、抑止部としてのワイヤ、及び第１のファイバ１０１の位置関係を示す平面図である。図１４Ｂは、太径の第２のファイバ１０２を挿入した状態において、壁部６１、抑止部としてのワイヤ６５、第２のファイバ１０２の位置関係を示す平面図である。

【0045】

図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、ファイバ（第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２）の動きを抑止する抑止部は、突起６３の代わりに、ワイヤ６５であってもよい。ワイヤ６５は、孔６２を横切るように、壁部６１の一つの位置から他の位置へ張り渡される。ワイヤ６５の素材は特に限定されない。ワイヤ６５の数は１つでもよいが、図示のように複数であることが望ましい。これにより、ファイバ保持構造６０は、孔６２を横切るワイヤ６５という簡易な構造で、ファイバの動きを抑止できる。つまり、ファイバ保持構造６０は、孔６２の最奥部から更にＸ軸方向の正側に進んでしまうことを抑止できる。また、ファイバ保持構造６０は、ワイヤ６５を採用することで、ファイバのコア１１１を通過する光を遮断することを一層抑制できる。

【0046】

また、ファイバ保持構造６０が突起６３の代わりにワイヤ６５を備える場合、突起６３を樹脂成型する必要がないため、ワイヤ６５の太さそのものが、投光モジュール５４のレンズ５７の頂部とファイバ先端部との間で極小のスペーサとして働く。したがって、突起６３の材質や材料によって、樹脂成型された突起６３よりも、投光モジュール５４のレンズ５７の頂部とファイバ先端部との間の間隔を小さくすることも容易にできる場合がある。よって、ファイバ保持構造６０は、ワイヤ６５を備えることで、突起６３を備えるよりも、光の結合効率の低下を一層抑制しつつ、投光モジュール５４のレンズ５７へのファイバ先端部の直接接触することを防止できる場合がある。

【0047】

ファイバ保持構造６０は、壁部６１を形成する樹脂部品、即ちメインブロック５１を含む一体型のモジュール部品であるファイバ保持部品５０により提供される。第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２に光を投光する投光モジュール５４も、樹脂部品の孔６２に対向する位置に設けられる。これにより、ファイバ保持構造６０が、投光モジュール５４とともに一体型のモジュール部品により提供される。したがって、ファイバ保持構造６０の取り扱いが容易となるとともに、投光モジュール５４の位置決め精度も向上する。

【0048】

ファイバセンサ１は、ファイバ保持構造６０を備えており、ファイバの挿入方向の動きが抑止されているため、ＬＥＤ５８のワイヤの断線ひいては投光性能の劣化を抑制することができる。

【0049】

ファイバセンサ１は、本体１０と、ファイバ保持構造６０を含むファイバ保持部品５０と、を備える。これにより、ファイバ保持構造６０が、一体型のモジュール部品であるファイバ保持部品５０により提供されるため、取り扱いが容易となる。

【0050】

図１５は、比較例のファイバセンサにおけるファイバと投光モジュールとの関係を示す側面図である。

【0051】

比較例のファイバセンサにおいては、細径のファイバ２００は、アタッチメント２１０を用いて取り付けられる。応力Ｆがファイバ２００にかかると、ファイバ２００の先端がレンズ２２０、ひいては基板２３０に配置されたＬＥＤ２３１に接触し、ワイヤ２３２が断線し得る。特に、ＬＥＤ２３１の発熱によりモールド材が軟化するため、ワイヤ２３２の断線は発生し易いことが想定される。

【0052】

これに対し、本実施形態のファイバ保持構造６０は、突起６３又はワイヤ６５等の抑止部が設けられるので、ファイバを好適に保持固定でき、このような事態の発生を防止できる。また、本実施形態のファイバ保持構造６０及びファイバセンサ１によれば、通電時のファイバの抜差しに関する制限や、アタッチメント１３０の先端からファイバが飛び出すことを防ぐ調整等の手間を低減できる。

【0053】

また、ファイバの先端とレンズとの間にアクリル板を設けることにより、ファイバがレンズに接触するのを防止する対策も考えられる。しかしながら、このような対策は、アクリル板の板厚により、レンズとファイバ間の距離が長くなり、屈折により結合ロスが生じるおそれがある。また、アクリル板により角度を持った光線は、表面反射ロスを発生させるおそれがあり、部品点数も増加する。これに対し、本実施形態のファイバ保持構造６０及びファイバセンサ１によれば、上記のアクリル板を設けないので、レンズとファイバ間の距離が長くなることを抑制でき、屈折により結合ロスが生じることを抑制でき、アクリル板により角度を持った光線が表面反射ロスを発生させることを抑制でき、部品点数の増加も抑制でき、且つ、ファイバの動きを抑止できる。

【0054】

また、レンズの周囲にすり鉢形状の部材を配置し、ファイバの挿入方向の動きを抑止する対策も考えられる。しかしながら、ファイバセンサに接続されるファイバが様々な径を有する場合、径の違いにより、ファイバの固定位置が変動することになり、特に太径のファイバの場合は結合ロスが発生し易い。ファイバの固定位置が安定しないため、個体ばらつきが発生することも懸念される。また、部品点数も増加する。これに対し、本実施形態のファイバ保持構造６０及びファイバセンサ１によれば、ファイバセンサに様々な径のファイバが接続される場合でも、ファイバの固定位置の変動を抑制でき、特に太径のファイバの場合でも結合ロスが発生し難く、個体ばらつきも発生し難く、部品点数の増加も抑制でき、且つ、ファイバの動きを抑止できる。

【0055】

また、ファイバ保持構造６０は、レンズ５７のサイズを小さくすることなくファイバが接触することを抑制できるので、投光される光のパワーつまり投光性能を維持できる。また、ファイバ保持構造６０は、アタッチメント１３０からファイバの先端を突出させたままファイバを保持できるので、ファイバからレンズ５７までの距離が離間されて光結合ロスが生じることを抑制できる。

【0056】

以上により、本開示には、少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

【0057】

（１）ファイバ（例えば第１のファイバ１０１又は第２のファイバ１０２）を保持するファイバ保持構造（例えばファイバ保持構造６０）であって、
前記ファイバが挿入される孔（例えば孔６２）と、
前記孔の径方向外側であって、かつ、前記ファイバの挿入状態において少なくとも前記ファイバの先端に隣接した位置に存在する壁部（例えば壁部６１）と、
前記ファイバの挿入方向において、挿入された前記ファイバの先端よりも奥側の位置で、前記壁部から前記孔の径方向内側へ延びて前記孔の一部を塞ぎ、前記ファイバの挿入方向の動きを抑止する抑止部（例えば突起６３又はワイヤ６５）と、を備えるファイバ保持構造。

【0058】

これにより、抑止部がファイバの挿入方向の動きを抑止するため、ファイバ保持構造は、光源が発熱しても、光源の近傍にある投光モジュールのワイヤが断線することを防止し、投光性能の劣化を抑制できる。

【0059】

（２）前記抑止部は、前記壁部から前記孔の径方向内側へ突出する少なくとも１つの突起（突起６３）を含む、
（１）に記載のファイバ保持構造。

【0060】

これにより、ファイバ保持構造は、突起という簡易な構造で、ファイバの動きを抑止できる。

【0061】

（３）前記ファイバの挿入方向に垂直な面（例えばＹＺ面）における前記突起の長さは、前記孔に第１の径を持つ第１のファイバ（例えば第１のファイバ１０１）が挿入された状態において、前記突起の先端が前記第１のファイバのシース（例えばシース１１３）に接触する長さである、
（２）に記載のファイバ保持構造。

【0062】

これにより、細径の第１のファイバは、最外周のみが突起に接触するため、光の伝達ロスを抑制しながら、動きが抑止される。

【0063】

（４）前記ファイバの挿入方向に垂直な面における前記突起の長さは、前記孔に第２の径を持つ第２のファイバ（例えば第２のファイバ１０２）が挿入された状態において、前記突起の先端が前記第２のファイバのコア（例えばコア１１１）に接触する長さである、
（３）に記載のファイバ保持構造。

【0064】

これにより、太径の第２のファイバは、コアも突起に接触するが、太径であるため、大きな光の伝達ロスなしで動きが抑止される。

【0065】

（５）前記突起は、前記壁部において、前記孔の周縁を等分する複数の位置のそれぞれから前記孔の径方向内側へ突出する複数の突起（例えば突起６３）を含む、
（２）に記載のファイバ保持構造。

【0066】

これにより、ファイバ保持構造は、孔の周縁を等分した突起という簡易な構造で、ファイバの動きを効果的に安定して抑止できる。

【0067】

（６）前記抑止部は、３つ以上の前記突起を含む
（５）に記載のファイバ保持構造。

【0068】

これにより、ファイバ保持構造は、３つ以上の突起という簡易な構造で、ファイバの動きを効果的に安定して抑止できる。

【0069】

（７）前記ファイバの挿入方向に垂直な面における前記複数の突起のそれぞれの長さは、前記孔に第１の径を持つ第１のファイバが挿入された状態において、前記複数の突起のそれぞれの先端が前記第１のファイバのシースに接触する長さである、
（５）に記載のファイバ保持構造。

【0070】

これにより、細径の第１のファイバは、最外周が複数の突起に接触するため、光の伝達ロスを抑制しながら、動きが抑止される。一方、太径の第２のファイバは、コアも突起に接触するが、太径であるため、大きな光の伝達ロスなしで動きが抑止される。

【0071】

（８）前記ファイバの挿入方向に垂直な面における前記複数の突起のそれぞれの長さは、前記孔に第２の径を持つ第２のファイバが挿入された状態において、前記複数の突起のそれぞれの先端が前記第２のファイバのコアに接触する長さである。
（５）に記載のファイバ保持構造。

【0072】

これにより、太径の第２のファイバは、コアも複数の突起に接触するが、太径であるため、大きな光の伝達ロスなしで動きが抑止される。

【0073】

（９）前記抑止部は、前記孔を横切るように、前記壁部の一つの位置から他の位置へ張り渡されたワイヤ（例えばワイヤ６５）を含む、
（１）に記載のファイバ保持構造。

【0074】

これにより、ファイバ保持構造は、孔を横切るワイヤという簡易な構造で、ファイバの動きを抑止できる。

【0075】

（１０）前記ファイバ保持構造は、前記壁部を形成する樹脂部品を含む一体型のモジュール部品であり、
前記ファイバに光を投光する投光モジュール（例えば投光モジュール５４）が、前記樹脂部品の前記孔に対向する位置に設けられる、
（１）に記載のファイバ保持構造。

【0076】

これにより、ファイバ保持構造が、投光モジュールとともに一体型のモジュール部品により提供されるため、取り扱いが容易となるとともに、投光モジュールの位置決め精度も向上する。

【0077】

（１１）（１）から（１０）のいずれかに記載のファイバ保持構造を備えるファイバセンサ（例えばファイバセンサ１）。

【0078】

これにより、ファイバセンサは、ファイバの挿入方向の動きを抑止するため、ワイヤの断線ひいては投光性能の劣化を抑制できる。

【0079】

（１２）前記ファイバセンサは、本体（例えば本体１０）と、前記ファイバ保持構造を含むファイバ保持部品（例えばファイバ保持部品５０）と、を備え、
前記ファイバ保持部品は、前記壁部を形成する樹脂部品を含む一体型のモジュール部品であり、
前記ファイバに光を投光する投光モジュールが、前記樹脂部品の前記孔に対向する位置に設けられる、
（１１）に記載のファイバセンサ。

【0080】

これにより、ファイバセンサにおいて、ファイバ保持部品が、投光モジュールとともに一体型のモジュール部品により提供されるため、取り扱いが容易となるとともに、投光モジュールの位置決め精度も向上する。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本開示は、光源の近傍に配置されたワイヤの断線ひいては投光性能の劣化を抑制できるファイバ保持構造及びファイバセンサ等に有用である。

【符号の説明】

【0082】

１ ファイバセンサ
１０ 本体
５０ ファイバ保持部品
５１ メインブロック
５２ クランプ部材
５３ クランプレバー
５４ 投光モジュール
５５ 受光モジュール
６０ ファイバ保持構造
６１ 壁部
６２ 孔
６３ 突起
６５ ワイヤ
１０１ 第１のファイバ
１０２ 第２のファイバ
１１１ コア
１１２ クラッド
１１３ シース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15】