監視システムおよび液晶光スイッチ
【課題】
遠隔地にある油入変圧器等の被監視設備の状態を監視できる、メンテナンスの手間が少なく、外部ノイズによる誤動作がなく、かつシステムコストが安価な監視システムおよび液晶光スイッチを提供する。
【解決手段】
レーザ光源１０１と、レーザ光源駆動回路１０２と、レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を２経路に分岐する光分岐部１０３と、光分岐部により分岐された一方の光伝送路上に設けられた光信号開閉器１０４と、一方の光伝送路の終端に設けられた受光器１０５と、光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器１０６と、光電変換器が発生する駆動電力の光信号開閉器への供給を制御する光信号開閉器制御回路１０７と、受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路１０８とを備える。
遠隔地にある油入変圧器等の被監視設備の状態を監視できる、メンテナンスの手間が少なく、外部ノイズによる誤動作がなく、かつシステムコストが安価な監視システムおよび液晶光スイッチを提供する。
【解決手段】
レーザ光源１０１と、レーザ光源駆動回路１０２と、レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を２経路に分岐する光分岐部１０３と、光分岐部により分岐された一方の光伝送路上に設けられた光信号開閉器１０４と、一方の光伝送路の終端に設けられた受光器１０５と、光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器１０６と、光電変換器が発生する駆動電力の光信号開閉器への供給を制御する光信号開閉器制御回路１０７と、受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路１０８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視ホストから遠隔地にある油入変圧器等の被監視設備の状態（たとえば、絶縁油面の値、絶縁油温度の値）を監視できる監視システムおよびこの監視システムに使用できる液晶光スイッチに関し、具体的には、レーザ光の光伝送路上に、当該レーザ光を光電変換して得られた電力により駆動される光信号開閉器を設け、前記被監視設備が警告必要状態にあるときは光信号開閉器への駆動電力の供給を制御することで、監視ホスト側で被監視設備の異常等を知ることができる前記監視システムおよび前記液晶光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば、監視ホストから遠隔地にある、油入変圧器等の被監視設備の状態（たとえば、絶縁油面の値、絶縁油温度の値）を監視するための監視システムが知られている（特許文献１等参照）。
【０００３】
この監視システムでは、監視ホストにより遠隔地の油入変圧器の状態を監視するもので、油入変圧器は、監視手段、絶縁油面の値を検出する油面センサ、絶縁油温度を検出する温度センサ、およびデータ伝送手段が備えられている。監視手段は、油面センサや温度センサから信号を取り込むことで変圧器の状態を監視し、この監視結果をデータ伝送手段が、監視ホストに送信する。
【特許文献１】特開２００１−１９６２３１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記監視システムでは、監視結果の伝送路が電気信号ケーブルにより構成されるため、電気信号ケーブルへの雑音混入により集中監視装置では誤った監視結果を取得することがある。また、電気信号ケーブルは、落雷に弱く、また経時劣化も生じやすいため、メンテナンス等に手間がかかる。
【０００５】
本発明の目的は、監視ホスト側から遠隔地にある油入変圧器等の被監視設備の状態（たとえば、絶縁油面や絶縁油温度）を監視できる、メンテナンスの手間が少なく、外部ノイズによる誤動作がなく、かつシステムコストが安価な監視システムおよびこの監視システムに使用できる液晶光スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の監視システムは、
レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動するレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を２経路に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部により分岐された一方の光伝送路上に設けられた光信号開閉器と、
前記一方の光伝送路の終端に設けられた受光器と、
前記光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、前記光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記光電変換器が発生する前記駆動電力の前記光信号開閉器への供給を制御する光信号開閉器制御回路と、
前記受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
光信号開閉器制御回路は、光信号開閉器の構成に応じて、駆動電力を供給することで光信号開閉器をＯＦＦとし、駆動電力を供給しないことで光信号開閉器をＯＮとすることができるし、また光信号開閉器制御回路は、駆動電力を供給することで光信号開閉器をＯＮとし、駆動電力を供給しないことで光信号開閉器をＯＦＦとすることができる。
【０００８】
警告装置が「検出結果に応じて警告を発する」場合には、「レーザ光検出回路がレーザ光を検出したときに警告を発する」場合と「レーザ光検出回路がレーザ光を検出しないときに警告を発する」場合の双方を含む。
【０００９】
第１発明では、
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分岐部、前記光信号開閉器、前記光電変換器および前記光信号開閉器制御回路が備えられたものであって、
前記光信号開閉器制御回路は被監視設備に設けられ、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことができる。
【００１０】
第２発明の監視システムは、
波長が異なる２つ以上（Ｎ）のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動し、前記各レーザ光を前記レーザ光源から発生させるレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する第１光分波器と、
前記第１光分波器から引き出された各光伝送路を２経路に分岐する２つ以上（Ｎ）の光分岐部と、
前記各光分岐部により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられた光信号開閉器と、
前記各一方の光伝送路を前記各光信号開閉器の後段で合波する光合波器と、
前記光合波器から引き出された各光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する第２光分波器と、
前記第２光分波器から引き出された各光伝送路の終端にそれぞれ設けられた受光器と、
前記各光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端にそれぞれ設けられ、前記各光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記各光電変換器が発生する前記駆動電力の前記各光信号開閉器への供給を制御する２つ以上（Ｎ）の光信号開閉器制御回路と、
前記各受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
第２発明では、
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記光合波器、前記第２光分波器、前記各受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記各第１光分波器、前記各光分岐部、前記各光信号開閉器、前記各光電変換器および前記各光信号開閉器制御回路が備えられたものであって、
前記各光信号開閉器制御回路は、１つまたは２以上の被監視設備に１つまたは２つ以上設けられ、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことができる。
【００１２】
第３発明の監視システムは、
レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動するレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられた光分岐・結合部と、
前記光分岐・結合部により分岐された一方の光伝送路上に設けられた光信号開閉器と、
前記一方の光伝送路の終端に設けられた反射ミラーと、
前記光分岐・結合部により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、前記光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記光電変換器が発生する前記駆動電力の前記光信号開閉器への供給を制御する光信号開閉器制御回路と、
前記光伝送路の前記レーザ光源の直後に設けられ、前記反射ミラーからの反射光を分岐した光伝送路に導く光分岐部と、
前記光分岐部により分岐した光伝送路の終端に設けられた受光器と、
前記受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
第３発明では、
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記光分岐部、前記受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分岐・結合部、前記光信号開閉器、前記光電変換器、前記光信号開閉器制御回路および前記反射ミラーが備えられたものであって、
前記光信号開閉器制御回路は被監視設備に設けられ、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことができる。
【００１４】
第４発明の監視システムは、
波長が異なる２つ以上（Ｎ）のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動し、前記各レーザ光を前記レーザ光源から発生させるレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波するとともに、当該２つ以上（Ｎ）の光伝送路を逆向きに伝播するレーザ光を合波する光分波・合波器と、
前記光分波・合波器から引き出された各光伝送路を、それぞれ２経路に分岐する光分岐部と、
前記各光分岐部により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられた光信号開閉器と、
前記各一方の光伝送路の各終端にそれぞれ設けられた反射ミラーと、
前記各光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端にそれぞれ設けられ、前記各光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記各光電変換器が発生する前記駆動電力の前記各光信号開閉器への供給を制御する２つ以上（Ｎ）の光信号開閉器制御回路と、
前記光伝送路の前記レーザ光源の直後に設けられ、前記反射ミラーからの反射光を分岐した光伝送路に導く反射光分岐部と、
前記反射光分岐部により分岐した光伝送路を伝播する各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する光分波器と、
前記光分波器から引き出された光伝送路の終端にそれぞれ設けられた受光器と、
前記各受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
第４発明では、
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記反射光分岐部、前記光分波器、前記各受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分波・合波器、前記各光分岐部、前記各光信号開閉器、前記各光電変換器、前記各光信号開閉器制御回路および前記各反射ミラーが備えられたものであって、
前記各光信号開閉器制御回路は、１つまたは２以上の被監視設備に１つまたは２つ以上設けられ、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ようにできる。
【００１６】
第１から第４発明では、前記レーザ光源駆動回路は、連続光または強度変調されたレーザ光を前記レーザ光源から発生させることができる。強度変調は、直接変調、外部変調の何れであってもよい。
第１から第４発明では、前記光信号開閉器が液晶光スイッチであり、前記光電変換器は前記光信号開閉器に、前記強度変調に応じた交流の駆動信号を供給することができる。
【００１７】
第１から第４発明では、前記光信号開閉器が、液晶光スイッチであり、かつ前記光電変換器の後段に発振器を備え、前記光電変換器は、前記発振器を介して前記光信号開閉器に交流の駆動信号を供給することができる。
第１から第４発明では、前記被監視設備は前記光信号開閉器制御回路を備えた油入変圧器であり、前記光信号開閉器制御回路は前記油入変圧器の絶縁油面が所定範囲を超えたとき、または変圧器の絶縁油温度が所定範囲を超えたときは、前記被監視設備が前記警告必要状態にあるとすることができる。
【００１８】
本発明の液晶光スイッチは、光信号を透過または遮断するものであって、
透明電極が両面に備えられた液晶セルと、
前記液晶セルに垂直な軸上に、前記液晶セルの一方側の、遠方から当該液晶セルに向けて順次配置された、
第１の光ファイバーコリメータレンズ、
第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズム、
前記第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズムからの２光路光の偏光を揃える第１の１／２波長板、および、
前記第１の１／２波長板の出力光の偏光向きと同一の偏光向きに配置された第１の偏光板、
を有する第１のモジュールと、
前記液晶セルに垂直な軸上に、前記液晶セルの他方側の、遠方から当該液晶セルに向けて順次配置された、
前記第１の偏光板に対し前記液晶セルの中心面に面対称に配置され、偏光方向が第１の偏光板と平行または９０°異なる第２の偏光板、
前記第１の１／２波長板に対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２の１／２波長板、
前記第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズムに対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２のサバール板、複屈折板または偏光プリズム、および、
前記第１の光ファイバーコリメータレンズに対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２の光ファイバーコリメータレンズ、
を有する第２のモジュールと、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の監視システムでは、レーザ光の光伝送路上に、当該レーザ光を光電変換して得られた電力により駆動される光信号開閉器を設け、前記被監視設備が警告必要状態にあるときは光信号開閉器への駆動電力の供給を制御し、監視ホスト側で被監視設備の異常等を知ることができるように構成した。したがって、電気信号ケーブルを使用する従来の監視システムに比べて、メンテナンスの手間が少なくなり、また外部ノイズによる誤動作を解消でき、さらにシステムを低コストで構築できる。
【００２０】
本発明の液晶光スイッチは、光信号を透過または遮断するために、ネマチック液晶を用いているので、故障が皆無に近い光信号開閉器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】
【００２１】
《第１発明の実施形態》
図１（Ａ），（Ｂ），図２（Ａ），（Ｂ）は第１発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
【００２２】
図１（Ａ）において、監視システム１は、レーザ光源１０１と、レーザ光源駆動回路１０２と、光分岐部１０３と、光信号開閉器１０４と、受光器１０５と、光電変換器１０６と、光信号開閉器制御回路１０７と、レーザ光検出回路１０８と、警告装置１０９とを備えている。
【００２３】
本実施形態では、レーザ光源駆動回路１０２は、レーザ光源１０１を強度変調信号ＴＳにより駆動し、レーザ光源１０１は波長λL、変調周波数ｆm（ｋＨｚ，ＭＨｚのオーダ）の強度変調レーザ光を出力する。図１（Ｂ）に強度変調レーザ光の一例を示す（縦軸：パワー、横軸：時間）。
【００２４】
光分岐部１０３は、レーザ光源１０１を始端とする光伝送路Ａ１上に設けられ、光伝送路Ａ１を２経路Ａ２，Ａ３に分岐している。なお、本実施形態および後述する他の実施形態および第２から第４発明の各実施形態（図３、図４および図５参照）、および設計変更例（図６参照）において、光伝送路は、光ファイバーにより構成される。
【００２５】
光信号開閉器１０４は、光分岐部１０３により分岐された光伝送路Ａ２上に設けられており、光電変換器１０６からの電力ＤＰにより駆動される。
【００２６】
受光器１０５は、光伝送路Ａ２の終端に設けられている。
光電変換器１０６は、光分岐部１０３により分岐した他方の光伝送路Ａ３の終端に設けられ、光信号開閉器１０４の駆動電力ＤＰ（本実施形態では、周波数ｆｍの交流）を発生することができる。光信号開閉器１０４として、後述する液晶光スイッチ６（図７参照）を用いることができる。液晶光スイッチ６は、交流駆動されるので、電力ＤＰがＤＣ（強度変調がなされない場合、またはＤＣの強度変調がなされた場合）あるいは液晶を劣化させる程に低い周波数の電圧であるときは、図２（Ａ）に示すように、光電変換器１０６の後段に、液晶駆動に対応した周波数ｆの電圧を発生させる光発振器ＯＣを設けることができる。光発振器ＯＣは、光電変換器１０６が生成する電力により駆動することができる。なお、図２（Ｂ）に、ＤＣ（ｆｍ＝０）の強度変調レーザ光の一例を示す（縦軸：パワー、横軸：時間）。
【００２７】
光信号開閉器１０４として、直流駆動される機械式スイッチ、電子式スイッチを用いる場合には、変調しない連続光をレーザ光源１０１より出力する。
【００２８】
光信号開閉器制御回路１０７は、光電変換器１０６が発生する駆動電力ＤＰの光信号開閉器１０４への供給を制御する。光信号開閉器制御回路１０７は、本実施形態では、油入変圧器Ｙ（被監視設備）の油面センサに設けたスイッチとすることができる。
【００２９】
光信号開閉器制御回路１０７は、光電変換器１０６から駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器１０４をＯＦＦ、駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器１０４をＯＮとすることができる。また、光信号開閉器制御回路１０７は、光電変換器１０６から駆動電力ＤＰを受けないときは光信号開閉器１０４をＯＮ、駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器１０４をＯＦＦとすることができる。
【００３０】
レーザ光検出回路１０８は、レーザ光源駆動回路１０２からの基準信号Ｒｅｆを参照して、受光器１０５が受光したレーザ光（強度変調光）をロックイン検出することで、検出精度を高めることができる。
【００３１】
警告が必要な状態になったとき、光信号開閉器制御回路１０７によって光信号開閉器１０４が作動し、レーザ光検出回路１０８がレーザ光の有無を検出する。これによって警告装置１０９は、典型的にはディスプレイへの警告表示をし、あるいはスピーカから警告音声を出力する。
【００３２】
本実施形態では、監視ホストＸに、レーザ光源１０１、レーザ光源駆動回路１０２、受光器１０３、レーザ光検出回路１０８および警告装置１０９が備えられ、監視ホストＸから遠隔地に、光分岐部１０３、光信号開閉器１０４、光電変換器１０６および光信号開閉器制御回路１０７が備えられている。
【００３３】
光信号開閉器制御回路１０７は、油入変圧器Ｙ（被監視設備）に設けられている。
光信号開閉器制御回路１０７は、油入変圧器Ｙが、警告必要状態にあるときは光信号開閉器１０４への駆動電力ＤＰの供給を行わないようにし、警告装置１０９は前述したように警告を出力することができる。
【００３４】
また、光信号開閉器制御回路１０７は、油入変圧器Ｙが、警告必要状態にあるときは光信号開閉器１０４への駆動電力ＤＰの供給を行うようにし、警告装置１０９は前述したように警告を出力することができる。
なお、油入変圧器Ｙが警告必要状態にあるときとは、油入変圧器の絶縁油面が所定範囲内にないときあるいは油入変圧器の絶縁油温度が所定範囲内にないときである。
【００３５】
光信号開閉器制御回路１０７が、油入変圧器Ｙの絶縁油の油面センサである場合には、当該油面センサはフロートスイッチとすることができる。この場合、絶縁油温度が所定の値を超えたときに油面センサがオンとなるように構成することもできるし、オフとなるように構成することもできる。
【００３６】
光信号開閉器制御回路１０７が、油入変圧器Ｙの絶縁油の温度センサである場合には、当該スイッチをバイメタルスイッチとすることができる。この場合、絶縁油温度が所定の値を超えたときに温度センサがオンとなるように構成することもできるし、オフとなるように構成することもできる。
【００３７】
《第２発明の実施形態》
図３は第２発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
図３において、監視システム２は、レーザ光源２０１と、レーザ光源駆動回路２０２と、第１光分波器２０３と、光分岐部２０４１，２０４２と、光信号開閉器２０５１，２０５２と、光合波器２０６と、第２光分波器２０７と、受光器２０８１，２０８２と、光電変換器２０９１，２０９２と、光信号開閉器制御回路２１０１，２１０２と、レーザ光検出回路２１１と、警告装置２１２とを備えている。
【００３８】
レーザ光源２０１は、波長λ１のレーザ光を発生する第１光源２０１１と、波長λ２のレーザ光を発生する第２光源２０１２とから構成されている。
レーザ光源駆動回路２０２は、第１駆動回路２０２１と、第２駆動回路２０２２とからなる。第１駆動回路２０２１は第１光源２０１１を駆動し波長λ１のレーザ光を発生させ、第２駆動回路２０２１は第２光源２０１２を駆動し波長λ２のレーザ光を発生させる。ここでは、強度変調レーザ光は、周波数ｆｍで強度変調されている。
【００３９】
第１光分波器２０３は、レーザ光源２０１を始端とする光伝送路Ｂ１上に設けられ、光伝送路Ｂ１を伝播する波長λ１，λ２のレーザ光を２つの光伝送路Ｂ２，Ｂ３に分波する。
【００４０】
光分岐部２０４１，２０４２は、第１光分波器２０３から引き出された各光伝送路Ｂ２，Ｂ３をそれぞれ２経路に分岐する。
光信号開閉器２０５１，２０５２は、各光分岐部２０４１，２０４２により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられている。光信号開閉器２０５１，２０５２として、後述する液晶光スイッチ６（図７参照）を用いることができ、その場合には、強度変調周波数ｆｍは、たとえば、数１０〜数１０ｋＨｚの範囲で適宜選択することができる。
【００４１】
光合波器２０６は、各一方の光伝送路を光信号開閉器２０５１，２０５２の後段で合波する。
第２光分波器２０７は、光合波器２０６からの光伝送路を伝播する波長λ１，λ２のレーザ光を２つの光伝送路に分波する。
【００４２】
受光器２０８１，２０８２は、第２光分波器２０７から引き出された各光伝送路の終端にそれぞれ設けられている。
光電変換器２０９１，２０９２は、光分岐部２０４１，２０４２により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、光信号開閉器２０５１，２０５２の駆動電力ＤＰを発生することができる。
【００４３】
光信号開閉器２０５１，２０５２として、液晶光スイッチ６（図７参照）を用いる場合、光電変換器２０９１，２０９２の出力電圧（交流）により当該液晶光スイッチ６を交流駆動することができる。
【００４４】
光信号開閉器制御回路２１０１，２１０２は、光電変換器２０９１，２０９２が発生する駆動電力ＤＰの光信号開閉器２０５１，２０５２への供給を制御する。
レーザ光検出回路２１１は、レーザ光源駆動回路２０２からの基準信号Ｒｅｆ１，Ｒｅｆ２を参照して、受光器２０８１，２０８２が受光したレーザ光（強度変調レーザ光）をロックイン検出する。なお、レーザ光検出回路２１１は、受光器２０８１，２０８２からの信号を受信する２つの検出回路（図示せず）により構成することができる。
【００４５】
警告装置２１２は、警告必要状態になったとき、ディスプレイに警告表示を行い、あるいはスピーカから警告音声の出力ができる。
【００４６】
本実施形態では、監視ホストＸに、レーザ光源２０１、レーザ光源駆動回路２０２、光合波器２０６、第２光分波器２０７、受光器２０８１，２０８２、レーザ光検出回路２１１および警告装置２１２が備えられ、監視ホストＸから遠隔地に、第１光分波器２０３、光分岐部２０４１，２０４２、光信号開閉器２０５１，２０５２、光電変換器２０９１，２０９２および光信号開閉器制御回路２１０１，２１０２が備えられている。
【００４７】
光信号開閉器制御回路２１０１，２１０２は、２つの油入変圧器（被監視設備）Ｙ１，Ｙ２に１つずつ設けられ、警告必要状態にあるときは光信号開閉器２０５１，２０５２への駆動電力ＤＰの供給を行わないようにし、警告装置２１２は前述したように警告を出力することができる。
【００４８】
光信号開閉器制御回路２１０１，２１０２は、図示はしないが、１つの油入変圧器の絶縁油面の警告必要値を２レベルで検出することもできるし、また、光信号開閉器制御回路２１０１が油入変圧器の絶縁油面の警告必要値を検出し、光信号開閉器制御回路２１０２が油入変圧器の絶縁油温度の警告必要温度値を検出するようにしてもよい。
【００４９】
《第３発明の実施形態》
図４は第３発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
図４において、監視システム３は、レーザ光源３０１と、レーザ光源駆動回路３０２と、光分岐・結合部３０３と、光信号開閉器３０４と、反射ミラー３０５と、光電変換器３０６と、光信号開閉器制御回路３０７と、光分岐部３０８と、受光器３０９と、レーザ光検出回路３１０と、警告装置３１１とを備えている。
【００５０】
本実施形態では、レーザ光源駆動回路３０２は、レーザ光源３０１を強度変調信号ＴＳにより駆動する。第１発明の実施形態と同様、強度変調する場合は、周波数ｆｍ（ｋＨｚ，ＭＨｚのオーダ）の強度変調レーザ光を出力する。
光分岐・結合部３０３は、レーザ光源を始端とする光伝送路Ｃ１上に設けられている。
【００５１】
光信号開閉器３０４は、光分岐・結合部３０３により分岐された一方の光伝送路Ｃ２上に設けられている。
反射ミラー３０５は、一方の光伝送路Ｃ２の終端に設けられている。
光電変換器３０６は、光分岐・結合部３０３により分岐した他方の光伝送路Ｃ３の終端に設けられ、光信号開閉器３０４の駆動電力ＤＰを発生することができる。光信号開閉器３０４として、後述する液晶光スイッチ６（図７参照）を用いることができる。液晶光スイッチ６は、交流駆動されるので、電力ＤＰがＤＣ（強度変調がなされない場合、またはＤＣの強度変調がなされた場合）あるいは液晶を劣化させる程に低い周波数の電圧であるときは、第１発明の実施形態と同様、光電変換器３０６の後段に、液晶駆動に対応した周波数の電圧を発生させる発振器を設けることができる。
【００５２】
光信号開閉器１０４として、直流駆動される機械式スイッチ、電子式スイッチを用いる場合には、変調しない連続光をレーザ光源３０１より出力する。
光信号開閉器制御回路３０７は、光電変換器３０６から駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器３０４をＯＦＦ、駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器３０４をＯＮとすることができる。また、光信号開閉器制御回路３０７は、光電変換器３０６から駆動電力ＤＰを受けないときは光信号開閉器３０４をＯＮ、駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器３０４をＯＦＦとすることができる。
【００５３】
光分岐部３０８は、光伝送路Ｃ１のレーザ光源３０１の直後に設けられ、反射ミラー３０５からの反射光を分岐した光伝送路Ｃ４に導く。
受光器３０９は、光分岐部３０８により分岐した光伝送路Ｃ４の終端に設けられる。
【００５４】
レーザ光検出回路３１０は、レーザ光源駆動回路３０２からの基準信号Ｒｅｆを参照して、受光器３０９が受光したレーザ光（強度変調光）をロックイン検出することで、検出精度を高めることができる。
【００５５】
警告が必要な状態になったとき、光信号開閉器制御回路３０７によって光信号開閉器３０４が作動し、レーザ光検出回路３１０がレーザ光の有無を検出する。これによって警告装置３１１は、典型的にはディスプレイへの警告表示をし、あるいはスピーカから警告音声を出力する。
【００５６】
本実施形態では、監視ホストＸに、レーザ光源３０１、レーザ光源駆動回路３０２、光分岐部３０８、受光器３０９、レーザ光検出回路３１０および警告装置３１１が備えられ、監視ホストＸから遠隔地に、光分岐・結合部３０３、光信号開閉器３０４、光電変換器３０６、光信号開閉器制御回路３０７および反射ミラー３０５が備えられている。
【００５７】
光信号開閉器制御回路３０７は、油入変圧器Ｙが、警告必要状態にあるときは光信号開閉器３０４への駆動電力ＤＰの供給を行わないようにし、この場合警告装置３１１は前述したように警告を出力することができる。
【００５８】
また、光信号開閉器制御回路３０７は、油入変圧器Ｙが、警告必要状態にあるときは光信号開閉器３０４への駆動電力ＤＰの供給を行うようにし、警告装置３１１は前述したように警告を出力することができる。
なお、油入変圧器Ｙが警告必要状態にあるときとは、油入変圧器の絶縁油面が所定範囲内にないときあるいは油入変圧器の絶縁油温度が所定範囲内にないときである。
【００５９】
光信号開閉器制御回路３０７が、油入変圧器Ｙの絶縁油の油面センサである場合には、第１発明の実施形態と同様、当該油面センサはフロートスイッチとすることができる。この場合、絶縁油温度が所定の値を超えたときに油面センサがオンとなるように構成することもできるし、オフとなるように構成することもできる。
【００６０】
光信号開閉器制御回路３０７が、油入変圧器Ｙの絶縁油の温度センサである場合には、当該スイッチをバイメタルスイッチとすることができる。この場合、絶縁油温度が所定の値を超えたときに温度センサがオンとなるように構成することもできるし、オフとなるように構成することもできる。
【００６１】
《第４発明の実施形態》
図５は第４発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
図５において、監視システム４は、レーザ光源４０１と、レーザ光源駆動回路４０２と、光分波・結合器４０３と、光分岐部４０４１，４０４２と、光信号開閉器４０５１，４０５２と、反射ミラー４０６１，４０６２と、光電変換器４０７１，４０７２と、光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２と、光分岐部４０９と、光分波器４１０と、受光器４１１１，４１１２と，レーザ光検出回路４１２と、警告装置４１３とを備えている。
【００６２】
レーザ光源駆動回路４０２は、レーザ光源４０１を駆動し、波長が異なる２つの強度変調レーザ光をレーザ光源４０１から発生させる。ここでは、レーザ光源４０１は波長λ１，λ２、周波数ｆｍの強度変調レーザ光を発生させている。
光分波・結合器４０３は、レーザ光源４０１を始端とする光伝送路Ｄ１に設けられ、光伝送路Ｄ１を伝播する波長λ１，λ２のレーザ光を２つの光伝送路Ｄ２，Ｄ３に分波する。
【００６３】
光分岐部４０４１，４０４２は、光分波・結合器４０３から引き出された光伝送路Ｄ２，Ｄ３を、それぞれ２経路に分岐する。
光信号開閉器４０５１，４０５２は、光分岐部４０４１，４０４２により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられている。光信号開閉器４０５１，４０５２として、後述する液晶光スイッチ６（図７参照）を用いることができる。
【００６４】
反射ミラー４０６１，４０６２は、各一方の光伝送路の各終端に設けられている。
光電変換器４０７１，４０７２は、光分岐部４０４１，４０４２により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、光信号開閉器４０５１，４０５２の駆動電力ＤＰを発生する。光信号開閉器４０５１，４０５２として、液晶光スイッチ６を用いる場合、光電変換器４０７１，４０７２の出力電圧（波長λ１の信号および波長λ２の信号の合成信号）により当該液晶光スイッチ６を交流駆動することができる。
【００６５】
光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２は、光電変換器４０７１，４０７２が発生する駆動電力ＤＰの光信号開閉器４０５１，４０５２への供給を制御する。
光分岐部４０９は、光伝送路のレーザ光源４０１の直後に設けられ、反射ミラー４０６１，４０６２からの反射光を分岐した光伝送路Ｄ４に導く。
光分波器４１０は、光分岐部４０９により分岐した光伝送路Ｄ４を伝播する波長λ１，λ２のレーザ光を２つの光伝送路に分波する。
【００６６】
受光器４１１１，４１１２は、光分波器４１０から引き出された光伝送路の終端に設けられている。
レーザ光検出回路４１２は、レーザ光源駆動回路４０２からの基準信号Ｒｅｆ１，Ｒｅｆ２を参照して、受光器４１１１，４１１２が受光したレーザ光（強度変調レーザ光）を検出する。なお、レーザ光検出回路４１２は、受光器４１１１，４１１２からの信号にを受信する２つの検出回路（図示せず）により構成することができる。
【００６７】
警告装置４１３は警告必要状態になったとき、ディスプレイに警告表示を行い、あるいはスピーカから警告音声の出力ができる。
【００６８】
本実施形態では、監視ホストＸに、レーザ光源４０１、レーザ光源駆動回路４０２、光分岐・結合部４０３、光分波器４０４１，４０４２、受光器４１１１，４１１２、レーザ光検出回路４１２および警告装置４１３が備えられ、監視ホストＸから遠隔地に、光分波・結合器４０３、光分岐部４０４１，４０４２、光信号開閉器４０５１，４０５２、光電変換器４０７１，４０７２、光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２および反射ミラー４０６１，４０６２が備えられている。
【００６９】
光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２は、２つの油入変圧器（被監視設備）Ｙ１，Ｙ２に１つずつ設けられ、警告必要状態にあるときは光信号開閉器４０５１，４０５２への駆動電力ＤＰの供給を行わないようにし、警告装置４１３は前述したように警告を出力することができる。
【００７０】
光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２は、図示はしないが、油入変圧器Ｙ１，Ｙ２が警告不要状態にあるときは光信号開閉器４０５１，４０５２への駆動電力ＤＰの供給を行い、警告必要状態にあるときは光信号開閉器４０５１，４０５２への駆動電力ＤＰの供給を行わないようにする（この場合には、警告装置４１３は前述したように警告を出力する）ことができる。
また、光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２は、油入変圧器Ｙ１，Ｙ２が警告不要状態にあるときは、光信号開閉器４０５１，４０５２への駆動電力ＤＰの供給を行わず、警告必要状態にあるときは光信号開閉器４０５１，４０５２への駆動電力ＤＰの供給を行うようにする（この場合には、警告装置４１３は前述したように警告を出力する）こともできる。
【００７１】
光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２は、図示はしないが、１つの油入変圧器の絶縁油面の警告必要値を２レベルで検出することもできるし、また、光信号開閉器制御回路４０８１が油入変圧器の絶縁油面の警告必要値を検出し、光信号開閉器制御回路４０８２が油入変圧器の絶縁油温度の警告必要温度値を検出するようにしてもよい。
【００７２】
《本発明の実施形態の設計変更例》
図６（Ａ），（Ｂ）は本発明の監視システムの実施形態の第１，第２設計変更例を示す説明図である。
【００７３】
第１設計変更例（図６（Ａ））は、第１発明の実施形態において、光信号開閉器１０４および光信号開閉器駆動回路１０５が２つ設けられた場合を示している。図６（Ａ）の監視システム５Ａでは、光信号開閉器を符号１０４１，１０４２で、光信号開閉器駆動回路を符号１０５１，１０５２で示す。
【００７４】
光信号開閉器１０４１，１０４２は、光電変換器１０６により駆動される。たとえば、光信号開閉器駆動回路１０５１を油面センサとし、光信号開閉器駆動回路１０５２を絶縁油温度センサとすることで、油入変圧器Ｙの状態（絶縁油の油面値および温度）を監視することができる。
【００７５】
第２設計変更例（図６（Ｂ））は、第１発明の実施形態において、光信号開閉器駆動回路１０５が２つ設けられた場合を示している。図６（Ｂ）の監視システム５Ｂでは、光信号開閉器駆動回路を符号１０５１，１０５２で示す。
【００７６】
光信号開閉器１０４は、光電変換器１０６により駆動される。たとえば、光信号開閉器駆動回路１０５１を油面センサとし、光信号開閉器駆動回路１０５２を絶縁油温度センサとすることで、油入変圧器Ｙの状態（絶縁油の油面値および温度）を監視することができる。
《光信号開閉器の実施形態》
【００７７】
前述したように、第１発明から第４発明で使用される、光信号開閉器１０４、２０５１，２０５２、３０４、４０５１，４０５２、第１発明の実施形態の設計変更例における光信号開閉器１０４１，１０４２として、液晶式の光信号開閉器（本発明の液晶光スイッチ）を用いることができる。
【００７８】
図７（Ａ）は液晶光スイッチ６の構成図であり、図７（Ｂ）、（Ｃ）は光ファイバーコリメータレンズを省略して示した液晶光スイッチ６のＯＮ時およびＯＦＦ時の概念説明図である。図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、液晶光スイッチ６は、透明電極６０１，６０２が両面に備えられた液晶セル６０と、第１のモジュール６１と第２のモジュール６２とからなり、光ファイバーを伝播する光信号を透過または遮断することができる。液晶としてはツイストネマチック液晶を用いることができる。図７（Ａ）では、透明電極６０１，６０２にはスイッチＳ（）Ｓ（光信号開閉器駆動回路等）を介して、交流源ＡＣ（光電変換器等）が接続されている。
【００７９】
第１のモジュール６１は、液晶セル６０に垂直な軸Ｌ上に、液晶セル６０の一方側の、遠方から当該液晶セル６０に向けて順次配置された、第１の光ファイバーコリメータレンズ６１１、第１のサバール板６１２、第１の１／２波長板６１３、および第１の偏光板６１４を有している。なお、サバール板の代わりに複屈折板、偏光プリズムを用いることもできる。
【００８０】
第２のモジュール６２は、軸Ｌ上に、液晶セル６０の他方側の、遠方から液晶セル６０に向けて順次配置された、第２の光ファイバーコリメータレンズ６２１、第１のサバール板６２２、第１の１／２波長板６２３、および第１の偏光板６２４を有している。
【００８１】
第１の光ファイバーコリメータレンズ６１１は、光ファイバーＯＦＢからの光を集光させるレンズである。
第１のサバール板６１２は、第１の光ファイバーコリメータレンズ６１１からの全方位光を複屈折により２光路光に分ける。
【００８２】
第１の１／２波長板６１３は、第１のサバール板６１２からの２光路光の偏光を揃える。
第１の偏光板６１４は、第１の１／２波長板６１３の出力光の偏光向きと同一の偏光向きに配置されている。
【００８３】
第２の偏光板６２４は、第１の偏光板６１４に対し液晶セル６０の中心面に面対称に構成されており、第１の偏光板６１４の偏光方向と、第２の偏光板６２４の偏光方向とが平行となっている。
【００８４】
第２の１／２波長板６２３は、第１の１／２波長板６１３に対し液晶セル６０の中心面に面対称に構成されている。
第２のサバール板６２２は、第１のサバール板６１２に対し液晶セル６０の中心面に面対称に構成されている。
【００８５】
第２の光ファイバーコリメータレンズ６２１は、第１の光ファイバーコリメータレンズ６１１に対し液晶セル６０の中心面に面対称に構成されており、出射光を光ファイバーＯＦＢに導き入れる。
【００８６】
以下に液晶光スイッチ６の動作を説明する。
第１の光ファイバーコリメータレンズ６１１は、光ファイバーＯＦＢからの出射光を平行光にして第１のサバール板６１２に出射する。第１のサバール板６１２は入射した、全方位光を複屈折により２光路光に分け、第１の１／２波長板６１３に出射する。第１の１／２波長板６１３は、入射した光を２光路光の偏光を揃え、第１の偏光板６１４に出射する。
【００８７】
液晶セル６０の両面に形成された透明電極６０１，６０２間に電圧が印加されているとき、すなわち、液晶がＯＮの状態のときは、図７（Ｂ）に示すように、第１の偏光板６１４を通過した光は液晶分子の配向に沿って進み液晶セル６０を透過する。液晶セル６０を透過した光は、第２の偏光板６２４（偏光方向は第１の偏光板６１４と同一である）を通過して第２の２分の１波長板６２３、第２のサバール板６２２を通り再び全方位光となってモジュールを通過する。
【００８８】
一方、液晶セル６０がＯＦＦのときは、図７（Ｃ）に示すように、第２の偏光板６１４を通過した光は、液晶セル６０内では分子の配向方向に沿って９０°偏光方向がずれる。そのため、液晶セル６０を透過した光は、偏光方向が９０°異なる第２の偏光板６２４を通過できない。
この場合には、たとえば油入トランスの油面が所定位置よりも低下したときに油面センサがＯＮとなる場合には、液晶光スイッチ６もＯＮとなる。
【００８９】
上記の実施形態では、第１の偏光板６１４と、第２の偏光板６２４とが、液晶セル６０の中心面に面対称に構成され、第１の偏光板６１４の偏光方向と、第２の偏光板６２４の偏光方向とが平行である場合を示したが、第１の偏光板６１４の偏光方向と、第２の偏光板６２４の偏光方向とが９０°の角度を持つように構成できる。この場合には、液晶セル６０がＯＮのとき（透明電極６０１，６０２に電圧が印加されているとき）には、液晶セル６０を透過した光は、偏光方向が同じである第２の偏光板６２４を通過できるが、液晶セル６０がＯＦＦのとき（透明電極６０１，６０２に電圧が印加されていないとき）には、液晶セル６０を透過した光は、偏光方向が９０°異なる第２の偏光板６２４を通過できない。
この場合には、たとえば油入トランスの油面が所定位置よりも低下したときに油面センサがＯＦＦとなる場合に、液晶光スイッチ６はＯＮとなる。
【００９０】
なお、図８に示すように、たとえば、液晶光スイッチ６の透明電極６０１，６０２（静電容量Ｃで示す）にインダクタンスＬを並列接続することで、光電変換器（符号Ｄで示す）からの直流分をカットすることができる。したがって、光電変換器が、直流成分に交流成分が載った波形の電圧を出力する場合であっても、液晶セル６０は交流駆動できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】（Ａ）は第１発明の監視システムの一実施形態を示す構成図、（Ｂ）は強度変調レーザ光の一例を示す波形図である。
【図２】（Ａ）は光電変換器の後段に液晶駆動に対応した周波数の電圧を発生させる発振器を設けた第１発明の他の実施形態を示す構成図、（Ｂ）はＤＣの強度変調レーザ光の一例を示す波形図である。
【図３】第２発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
【図４】第３発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
【図５】第４発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
【図６】（Ａ）は本発明の監視システムの実施形態の第１設計変更例を示す説明図、（Ａ）は本発明の監視システムの実施形態の第２設計変更例を示す説明図である。
【図７】（Ａ）は本発明の液晶光スイッチの一実施形態を示す構成図であり、（Ｂ）はコリメータレンズを省略して示した液晶光スイッチのＯＮ時の概念説明図、（Ｃ）はコリメータレンズを省略して示した液晶光スイッチのＯＦＦ時の概念説明図である。
【図８】本発明の液晶光スイッチ動作例の説明図である。
【符号の説明】
【００９２】
１，２，３，４，５ 監視システム
６０ 液晶セル
１０１，２０１，３０１，４０１ レーザ光源
１０２，２０２，３０２，４０２ レーザ光源駆動回路
１０３，２０４１，２０４２，４０４１，４０４２ 光分岐部
３０３ 光分岐結合部
１０４，１０４１，１０４２，２０５１，２０５２，３０４、４０５１，４０５２， 光信号開閉器
１０５，１０５１，１０５２，２０８１，２０８２，３０５，３０９，４１１１，４１１２ 受光器
１０６，２０９１，２０９２，３０６，４０７１，２０７２， 光電変換器
１０７，２１０１，２１０２，３０７，４０８１，４０８２ 光信号開閉器制御回路
１０８，２１１，３１０ レーザ光検出回路
１０９，２１２，３１１ 警告装置
２０３ 第１光分波器
２０６ 光合波器
２０７ 第２光分波器
３０３，４０３ 光分波・結合器
３０５，４０６１，４０６２ 反射ミラー
３０８ 光分岐部
４０９ 光分岐器
４１０ 光分波器
６１４，６２４ 偏光板
６１２，６２２ サバール板
６０１，６０２ 透明電極
６１３，６２３ １／２波長板
６１１，６２１ 光ファイバコリメータレンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視ホストから遠隔地にある油入変圧器等の被監視設備の状態（たとえば、絶縁油面の値、絶縁油温度の値）を監視できる監視システムおよびこの監視システムに使用できる液晶光スイッチに関し、具体的には、レーザ光の光伝送路上に、当該レーザ光を光電変換して得られた電力により駆動される光信号開閉器を設け、前記被監視設備が警告必要状態にあるときは光信号開閉器への駆動電力の供給を制御することで、監視ホスト側で被監視設備の異常等を知ることができる前記監視システムおよび前記液晶光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば、監視ホストから遠隔地にある、油入変圧器等の被監視設備の状態（たとえば、絶縁油面の値、絶縁油温度の値）を監視するための監視システムが知られている（特許文献１等参照）。
【０００３】
この監視システムでは、監視ホストにより遠隔地の油入変圧器の状態を監視するもので、油入変圧器は、監視手段、絶縁油面の値を検出する油面センサ、絶縁油温度を検出する温度センサ、およびデータ伝送手段が備えられている。監視手段は、油面センサや温度センサから信号を取り込むことで変圧器の状態を監視し、この監視結果をデータ伝送手段が、監視ホストに送信する。
【特許文献１】特開２００１−１９６２３１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記監視システムでは、監視結果の伝送路が電気信号ケーブルにより構成されるため、電気信号ケーブルへの雑音混入により集中監視装置では誤った監視結果を取得することがある。また、電気信号ケーブルは、落雷に弱く、また経時劣化も生じやすいため、メンテナンス等に手間がかかる。
【０００５】
本発明の目的は、監視ホスト側から遠隔地にある油入変圧器等の被監視設備の状態（たとえば、絶縁油面や絶縁油温度）を監視できる、メンテナンスの手間が少なく、外部ノイズによる誤動作がなく、かつシステムコストが安価な監視システムおよびこの監視システムに使用できる液晶光スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の監視システムは、
レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動するレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を２経路に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部により分岐された一方の光伝送路上に設けられた光信号開閉器と、
前記一方の光伝送路の終端に設けられた受光器と、
前記光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、前記光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記光電変換器が発生する前記駆動電力の前記光信号開閉器への供給を制御する光信号開閉器制御回路と、
前記受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
光信号開閉器制御回路は、光信号開閉器の構成に応じて、駆動電力を供給することで光信号開閉器をＯＦＦとし、駆動電力を供給しないことで光信号開閉器をＯＮとすることができるし、また光信号開閉器制御回路は、駆動電力を供給することで光信号開閉器をＯＮとし、駆動電力を供給しないことで光信号開閉器をＯＦＦとすることができる。
【０００８】
警告装置が「検出結果に応じて警告を発する」場合には、「レーザ光検出回路がレーザ光を検出したときに警告を発する」場合と「レーザ光検出回路がレーザ光を検出しないときに警告を発する」場合の双方を含む。
【０００９】
第１発明では、
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分岐部、前記光信号開閉器、前記光電変換器および前記光信号開閉器制御回路が備えられたものであって、
前記光信号開閉器制御回路は被監視設備に設けられ、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことができる。
【００１０】
第２発明の監視システムは、
波長が異なる２つ以上（Ｎ）のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動し、前記各レーザ光を前記レーザ光源から発生させるレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する第１光分波器と、
前記第１光分波器から引き出された各光伝送路を２経路に分岐する２つ以上（Ｎ）の光分岐部と、
前記各光分岐部により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられた光信号開閉器と、
前記各一方の光伝送路を前記各光信号開閉器の後段で合波する光合波器と、
前記光合波器から引き出された各光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する第２光分波器と、
前記第２光分波器から引き出された各光伝送路の終端にそれぞれ設けられた受光器と、
前記各光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端にそれぞれ設けられ、前記各光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記各光電変換器が発生する前記駆動電力の前記各光信号開閉器への供給を制御する２つ以上（Ｎ）の光信号開閉器制御回路と、
前記各受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
第２発明では、
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記光合波器、前記第２光分波器、前記各受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記各第１光分波器、前記各光分岐部、前記各光信号開閉器、前記各光電変換器および前記各光信号開閉器制御回路が備えられたものであって、
前記各光信号開閉器制御回路は、１つまたは２以上の被監視設備に１つまたは２つ以上設けられ、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことができる。
【００１２】
第３発明の監視システムは、
レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動するレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられた光分岐・結合部と、
前記光分岐・結合部により分岐された一方の光伝送路上に設けられた光信号開閉器と、
前記一方の光伝送路の終端に設けられた反射ミラーと、
前記光分岐・結合部により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、前記光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記光電変換器が発生する前記駆動電力の前記光信号開閉器への供給を制御する光信号開閉器制御回路と、
前記光伝送路の前記レーザ光源の直後に設けられ、前記反射ミラーからの反射光を分岐した光伝送路に導く光分岐部と、
前記光分岐部により分岐した光伝送路の終端に設けられた受光器と、
前記受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
第３発明では、
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記光分岐部、前記受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分岐・結合部、前記光信号開閉器、前記光電変換器、前記光信号開閉器制御回路および前記反射ミラーが備えられたものであって、
前記光信号開閉器制御回路は被監視設備に設けられ、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことができる。
【００１４】
第４発明の監視システムは、
波長が異なる２つ以上（Ｎ）のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動し、前記各レーザ光を前記レーザ光源から発生させるレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波するとともに、当該２つ以上（Ｎ）の光伝送路を逆向きに伝播するレーザ光を合波する光分波・合波器と、
前記光分波・合波器から引き出された各光伝送路を、それぞれ２経路に分岐する光分岐部と、
前記各光分岐部により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられた光信号開閉器と、
前記各一方の光伝送路の各終端にそれぞれ設けられた反射ミラーと、
前記各光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端にそれぞれ設けられ、前記各光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記各光電変換器が発生する前記駆動電力の前記各光信号開閉器への供給を制御する２つ以上（Ｎ）の光信号開閉器制御回路と、
前記光伝送路の前記レーザ光源の直後に設けられ、前記反射ミラーからの反射光を分岐した光伝送路に導く反射光分岐部と、
前記反射光分岐部により分岐した光伝送路を伝播する各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する光分波器と、
前記光分波器から引き出された光伝送路の終端にそれぞれ設けられた受光器と、
前記各受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
第４発明では、
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記反射光分岐部、前記光分波器、前記各受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分波・合波器、前記各光分岐部、前記各光信号開閉器、前記各光電変換器、前記各光信号開閉器制御回路および前記各反射ミラーが備えられたものであって、
前記各光信号開閉器制御回路は、１つまたは２以上の被監視設備に１つまたは２つ以上設けられ、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ようにできる。
【００１６】
第１から第４発明では、前記レーザ光源駆動回路は、連続光または強度変調されたレーザ光を前記レーザ光源から発生させることができる。強度変調は、直接変調、外部変調の何れであってもよい。
第１から第４発明では、前記光信号開閉器が液晶光スイッチであり、前記光電変換器は前記光信号開閉器に、前記強度変調に応じた交流の駆動信号を供給することができる。
【００１７】
第１から第４発明では、前記光信号開閉器が、液晶光スイッチであり、かつ前記光電変換器の後段に発振器を備え、前記光電変換器は、前記発振器を介して前記光信号開閉器に交流の駆動信号を供給することができる。
第１から第４発明では、前記被監視設備は前記光信号開閉器制御回路を備えた油入変圧器であり、前記光信号開閉器制御回路は前記油入変圧器の絶縁油面が所定範囲を超えたとき、または変圧器の絶縁油温度が所定範囲を超えたときは、前記被監視設備が前記警告必要状態にあるとすることができる。
【００１８】
本発明の液晶光スイッチは、光信号を透過または遮断するものであって、
透明電極が両面に備えられた液晶セルと、
前記液晶セルに垂直な軸上に、前記液晶セルの一方側の、遠方から当該液晶セルに向けて順次配置された、
第１の光ファイバーコリメータレンズ、
第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズム、
前記第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズムからの２光路光の偏光を揃える第１の１／２波長板、および、
前記第１の１／２波長板の出力光の偏光向きと同一の偏光向きに配置された第１の偏光板、
を有する第１のモジュールと、
前記液晶セルに垂直な軸上に、前記液晶セルの他方側の、遠方から当該液晶セルに向けて順次配置された、
前記第１の偏光板に対し前記液晶セルの中心面に面対称に配置され、偏光方向が第１の偏光板と平行または９０°異なる第２の偏光板、
前記第１の１／２波長板に対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２の１／２波長板、
前記第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズムに対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２のサバール板、複屈折板または偏光プリズム、および、
前記第１の光ファイバーコリメータレンズに対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２の光ファイバーコリメータレンズ、
を有する第２のモジュールと、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の監視システムでは、レーザ光の光伝送路上に、当該レーザ光を光電変換して得られた電力により駆動される光信号開閉器を設け、前記被監視設備が警告必要状態にあるときは光信号開閉器への駆動電力の供給を制御し、監視ホスト側で被監視設備の異常等を知ることができるように構成した。したがって、電気信号ケーブルを使用する従来の監視システムに比べて、メンテナンスの手間が少なくなり、また外部ノイズによる誤動作を解消でき、さらにシステムを低コストで構築できる。
【００２０】
本発明の液晶光スイッチは、光信号を透過または遮断するために、ネマチック液晶を用いているので、故障が皆無に近い光信号開閉器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】
【００２１】
《第１発明の実施形態》
図１（Ａ），（Ｂ），図２（Ａ），（Ｂ）は第１発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
【００２２】
図１（Ａ）において、監視システム１は、レーザ光源１０１と、レーザ光源駆動回路１０２と、光分岐部１０３と、光信号開閉器１０４と、受光器１０５と、光電変換器１０６と、光信号開閉器制御回路１０７と、レーザ光検出回路１０８と、警告装置１０９とを備えている。
【００２３】
本実施形態では、レーザ光源駆動回路１０２は、レーザ光源１０１を強度変調信号ＴＳにより駆動し、レーザ光源１０１は波長λL、変調周波数ｆm（ｋＨｚ，ＭＨｚのオーダ）の強度変調レーザ光を出力する。図１（Ｂ）に強度変調レーザ光の一例を示す（縦軸：パワー、横軸：時間）。
【００２４】
光分岐部１０３は、レーザ光源１０１を始端とする光伝送路Ａ１上に設けられ、光伝送路Ａ１を２経路Ａ２，Ａ３に分岐している。なお、本実施形態および後述する他の実施形態および第２から第４発明の各実施形態（図３、図４および図５参照）、および設計変更例（図６参照）において、光伝送路は、光ファイバーにより構成される。
【００２５】
光信号開閉器１０４は、光分岐部１０３により分岐された光伝送路Ａ２上に設けられており、光電変換器１０６からの電力ＤＰにより駆動される。
【００２６】
受光器１０５は、光伝送路Ａ２の終端に設けられている。
光電変換器１０６は、光分岐部１０３により分岐した他方の光伝送路Ａ３の終端に設けられ、光信号開閉器１０４の駆動電力ＤＰ（本実施形態では、周波数ｆｍの交流）を発生することができる。光信号開閉器１０４として、後述する液晶光スイッチ６（図７参照）を用いることができる。液晶光スイッチ６は、交流駆動されるので、電力ＤＰがＤＣ（強度変調がなされない場合、またはＤＣの強度変調がなされた場合）あるいは液晶を劣化させる程に低い周波数の電圧であるときは、図２（Ａ）に示すように、光電変換器１０６の後段に、液晶駆動に対応した周波数ｆの電圧を発生させる光発振器ＯＣを設けることができる。光発振器ＯＣは、光電変換器１０６が生成する電力により駆動することができる。なお、図２（Ｂ）に、ＤＣ（ｆｍ＝０）の強度変調レーザ光の一例を示す（縦軸：パワー、横軸：時間）。
【００２７】
光信号開閉器１０４として、直流駆動される機械式スイッチ、電子式スイッチを用いる場合には、変調しない連続光をレーザ光源１０１より出力する。
【００２８】
光信号開閉器制御回路１０７は、光電変換器１０６が発生する駆動電力ＤＰの光信号開閉器１０４への供給を制御する。光信号開閉器制御回路１０７は、本実施形態では、油入変圧器Ｙ（被監視設備）の油面センサに設けたスイッチとすることができる。
【００２９】
光信号開閉器制御回路１０７は、光電変換器１０６から駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器１０４をＯＦＦ、駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器１０４をＯＮとすることができる。また、光信号開閉器制御回路１０７は、光電変換器１０６から駆動電力ＤＰを受けないときは光信号開閉器１０４をＯＮ、駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器１０４をＯＦＦとすることができる。
【００３０】
レーザ光検出回路１０８は、レーザ光源駆動回路１０２からの基準信号Ｒｅｆを参照して、受光器１０５が受光したレーザ光（強度変調光）をロックイン検出することで、検出精度を高めることができる。
【００３１】
警告が必要な状態になったとき、光信号開閉器制御回路１０７によって光信号開閉器１０４が作動し、レーザ光検出回路１０８がレーザ光の有無を検出する。これによって警告装置１０９は、典型的にはディスプレイへの警告表示をし、あるいはスピーカから警告音声を出力する。
【００３２】
本実施形態では、監視ホストＸに、レーザ光源１０１、レーザ光源駆動回路１０２、受光器１０３、レーザ光検出回路１０８および警告装置１０９が備えられ、監視ホストＸから遠隔地に、光分岐部１０３、光信号開閉器１０４、光電変換器１０６および光信号開閉器制御回路１０７が備えられている。
【００３３】
光信号開閉器制御回路１０７は、油入変圧器Ｙ（被監視設備）に設けられている。
光信号開閉器制御回路１０７は、油入変圧器Ｙが、警告必要状態にあるときは光信号開閉器１０４への駆動電力ＤＰの供給を行わないようにし、警告装置１０９は前述したように警告を出力することができる。
【００３４】
また、光信号開閉器制御回路１０７は、油入変圧器Ｙが、警告必要状態にあるときは光信号開閉器１０４への駆動電力ＤＰの供給を行うようにし、警告装置１０９は前述したように警告を出力することができる。
なお、油入変圧器Ｙが警告必要状態にあるときとは、油入変圧器の絶縁油面が所定範囲内にないときあるいは油入変圧器の絶縁油温度が所定範囲内にないときである。
【００３５】
光信号開閉器制御回路１０７が、油入変圧器Ｙの絶縁油の油面センサである場合には、当該油面センサはフロートスイッチとすることができる。この場合、絶縁油温度が所定の値を超えたときに油面センサがオンとなるように構成することもできるし、オフとなるように構成することもできる。
【００３６】
光信号開閉器制御回路１０７が、油入変圧器Ｙの絶縁油の温度センサである場合には、当該スイッチをバイメタルスイッチとすることができる。この場合、絶縁油温度が所定の値を超えたときに温度センサがオンとなるように構成することもできるし、オフとなるように構成することもできる。
【００３７】
《第２発明の実施形態》
図３は第２発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
図３において、監視システム２は、レーザ光源２０１と、レーザ光源駆動回路２０２と、第１光分波器２０３と、光分岐部２０４１，２０４２と、光信号開閉器２０５１，２０５２と、光合波器２０６と、第２光分波器２０７と、受光器２０８１，２０８２と、光電変換器２０９１，２０９２と、光信号開閉器制御回路２１０１，２１０２と、レーザ光検出回路２１１と、警告装置２１２とを備えている。
【００３８】
レーザ光源２０１は、波長λ１のレーザ光を発生する第１光源２０１１と、波長λ２のレーザ光を発生する第２光源２０１２とから構成されている。
レーザ光源駆動回路２０２は、第１駆動回路２０２１と、第２駆動回路２０２２とからなる。第１駆動回路２０２１は第１光源２０１１を駆動し波長λ１のレーザ光を発生させ、第２駆動回路２０２１は第２光源２０１２を駆動し波長λ２のレーザ光を発生させる。ここでは、強度変調レーザ光は、周波数ｆｍで強度変調されている。
【００３９】
第１光分波器２０３は、レーザ光源２０１を始端とする光伝送路Ｂ１上に設けられ、光伝送路Ｂ１を伝播する波長λ１，λ２のレーザ光を２つの光伝送路Ｂ２，Ｂ３に分波する。
【００４０】
光分岐部２０４１，２０４２は、第１光分波器２０３から引き出された各光伝送路Ｂ２，Ｂ３をそれぞれ２経路に分岐する。
光信号開閉器２０５１，２０５２は、各光分岐部２０４１，２０４２により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられている。光信号開閉器２０５１，２０５２として、後述する液晶光スイッチ６（図７参照）を用いることができ、その場合には、強度変調周波数ｆｍは、たとえば、数１０〜数１０ｋＨｚの範囲で適宜選択することができる。
【００４１】
光合波器２０６は、各一方の光伝送路を光信号開閉器２０５１，２０５２の後段で合波する。
第２光分波器２０７は、光合波器２０６からの光伝送路を伝播する波長λ１，λ２のレーザ光を２つの光伝送路に分波する。
【００４２】
受光器２０８１，２０８２は、第２光分波器２０７から引き出された各光伝送路の終端にそれぞれ設けられている。
光電変換器２０９１，２０９２は、光分岐部２０４１，２０４２により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、光信号開閉器２０５１，２０５２の駆動電力ＤＰを発生することができる。
【００４３】
光信号開閉器２０５１，２０５２として、液晶光スイッチ６（図７参照）を用いる場合、光電変換器２０９１，２０９２の出力電圧（交流）により当該液晶光スイッチ６を交流駆動することができる。
【００４４】
光信号開閉器制御回路２１０１，２１０２は、光電変換器２０９１，２０９２が発生する駆動電力ＤＰの光信号開閉器２０５１，２０５２への供給を制御する。
レーザ光検出回路２１１は、レーザ光源駆動回路２０２からの基準信号Ｒｅｆ１，Ｒｅｆ２を参照して、受光器２０８１，２０８２が受光したレーザ光（強度変調レーザ光）をロックイン検出する。なお、レーザ光検出回路２１１は、受光器２０８１，２０８２からの信号を受信する２つの検出回路（図示せず）により構成することができる。
【００４５】
警告装置２１２は、警告必要状態になったとき、ディスプレイに警告表示を行い、あるいはスピーカから警告音声の出力ができる。
【００４６】
本実施形態では、監視ホストＸに、レーザ光源２０１、レーザ光源駆動回路２０２、光合波器２０６、第２光分波器２０７、受光器２０８１，２０８２、レーザ光検出回路２１１および警告装置２１２が備えられ、監視ホストＸから遠隔地に、第１光分波器２０３、光分岐部２０４１，２０４２、光信号開閉器２０５１，２０５２、光電変換器２０９１，２０９２および光信号開閉器制御回路２１０１，２１０２が備えられている。
【００４７】
光信号開閉器制御回路２１０１，２１０２は、２つの油入変圧器（被監視設備）Ｙ１，Ｙ２に１つずつ設けられ、警告必要状態にあるときは光信号開閉器２０５１，２０５２への駆動電力ＤＰの供給を行わないようにし、警告装置２１２は前述したように警告を出力することができる。
【００４８】
光信号開閉器制御回路２１０１，２１０２は、図示はしないが、１つの油入変圧器の絶縁油面の警告必要値を２レベルで検出することもできるし、また、光信号開閉器制御回路２１０１が油入変圧器の絶縁油面の警告必要値を検出し、光信号開閉器制御回路２１０２が油入変圧器の絶縁油温度の警告必要温度値を検出するようにしてもよい。
【００４９】
《第３発明の実施形態》
図４は第３発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
図４において、監視システム３は、レーザ光源３０１と、レーザ光源駆動回路３０２と、光分岐・結合部３０３と、光信号開閉器３０４と、反射ミラー３０５と、光電変換器３０６と、光信号開閉器制御回路３０７と、光分岐部３０８と、受光器３０９と、レーザ光検出回路３１０と、警告装置３１１とを備えている。
【００５０】
本実施形態では、レーザ光源駆動回路３０２は、レーザ光源３０１を強度変調信号ＴＳにより駆動する。第１発明の実施形態と同様、強度変調する場合は、周波数ｆｍ（ｋＨｚ，ＭＨｚのオーダ）の強度変調レーザ光を出力する。
光分岐・結合部３０３は、レーザ光源を始端とする光伝送路Ｃ１上に設けられている。
【００５１】
光信号開閉器３０４は、光分岐・結合部３０３により分岐された一方の光伝送路Ｃ２上に設けられている。
反射ミラー３０５は、一方の光伝送路Ｃ２の終端に設けられている。
光電変換器３０６は、光分岐・結合部３０３により分岐した他方の光伝送路Ｃ３の終端に設けられ、光信号開閉器３０４の駆動電力ＤＰを発生することができる。光信号開閉器３０４として、後述する液晶光スイッチ６（図７参照）を用いることができる。液晶光スイッチ６は、交流駆動されるので、電力ＤＰがＤＣ（強度変調がなされない場合、またはＤＣの強度変調がなされた場合）あるいは液晶を劣化させる程に低い周波数の電圧であるときは、第１発明の実施形態と同様、光電変換器３０６の後段に、液晶駆動に対応した周波数の電圧を発生させる発振器を設けることができる。
【００５２】
光信号開閉器１０４として、直流駆動される機械式スイッチ、電子式スイッチを用いる場合には、変調しない連続光をレーザ光源３０１より出力する。
光信号開閉器制御回路３０７は、光電変換器３０６から駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器３０４をＯＦＦ、駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器３０４をＯＮとすることができる。また、光信号開閉器制御回路３０７は、光電変換器３０６から駆動電力ＤＰを受けないときは光信号開閉器３０４をＯＮ、駆動電力ＤＰを受けたときは光信号開閉器３０４をＯＦＦとすることができる。
【００５３】
光分岐部３０８は、光伝送路Ｃ１のレーザ光源３０１の直後に設けられ、反射ミラー３０５からの反射光を分岐した光伝送路Ｃ４に導く。
受光器３０９は、光分岐部３０８により分岐した光伝送路Ｃ４の終端に設けられる。
【００５４】
レーザ光検出回路３１０は、レーザ光源駆動回路３０２からの基準信号Ｒｅｆを参照して、受光器３０９が受光したレーザ光（強度変調光）をロックイン検出することで、検出精度を高めることができる。
【００５５】
警告が必要な状態になったとき、光信号開閉器制御回路３０７によって光信号開閉器３０４が作動し、レーザ光検出回路３１０がレーザ光の有無を検出する。これによって警告装置３１１は、典型的にはディスプレイへの警告表示をし、あるいはスピーカから警告音声を出力する。
【００５６】
本実施形態では、監視ホストＸに、レーザ光源３０１、レーザ光源駆動回路３０２、光分岐部３０８、受光器３０９、レーザ光検出回路３１０および警告装置３１１が備えられ、監視ホストＸから遠隔地に、光分岐・結合部３０３、光信号開閉器３０４、光電変換器３０６、光信号開閉器制御回路３０７および反射ミラー３０５が備えられている。
【００５７】
光信号開閉器制御回路３０７は、油入変圧器Ｙが、警告必要状態にあるときは光信号開閉器３０４への駆動電力ＤＰの供給を行わないようにし、この場合警告装置３１１は前述したように警告を出力することができる。
【００５８】
また、光信号開閉器制御回路３０７は、油入変圧器Ｙが、警告必要状態にあるときは光信号開閉器３０４への駆動電力ＤＰの供給を行うようにし、警告装置３１１は前述したように警告を出力することができる。
なお、油入変圧器Ｙが警告必要状態にあるときとは、油入変圧器の絶縁油面が所定範囲内にないときあるいは油入変圧器の絶縁油温度が所定範囲内にないときである。
【００５９】
光信号開閉器制御回路３０７が、油入変圧器Ｙの絶縁油の油面センサである場合には、第１発明の実施形態と同様、当該油面センサはフロートスイッチとすることができる。この場合、絶縁油温度が所定の値を超えたときに油面センサがオンとなるように構成することもできるし、オフとなるように構成することもできる。
【００６０】
光信号開閉器制御回路３０７が、油入変圧器Ｙの絶縁油の温度センサである場合には、当該スイッチをバイメタルスイッチとすることができる。この場合、絶縁油温度が所定の値を超えたときに温度センサがオンとなるように構成することもできるし、オフとなるように構成することもできる。
【００６１】
《第４発明の実施形態》
図５は第４発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
図５において、監視システム４は、レーザ光源４０１と、レーザ光源駆動回路４０２と、光分波・結合器４０３と、光分岐部４０４１，４０４２と、光信号開閉器４０５１，４０５２と、反射ミラー４０６１，４０６２と、光電変換器４０７１，４０７２と、光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２と、光分岐部４０９と、光分波器４１０と、受光器４１１１，４１１２と，レーザ光検出回路４１２と、警告装置４１３とを備えている。
【００６２】
レーザ光源駆動回路４０２は、レーザ光源４０１を駆動し、波長が異なる２つの強度変調レーザ光をレーザ光源４０１から発生させる。ここでは、レーザ光源４０１は波長λ１，λ２、周波数ｆｍの強度変調レーザ光を発生させている。
光分波・結合器４０３は、レーザ光源４０１を始端とする光伝送路Ｄ１に設けられ、光伝送路Ｄ１を伝播する波長λ１，λ２のレーザ光を２つの光伝送路Ｄ２，Ｄ３に分波する。
【００６３】
光分岐部４０４１，４０４２は、光分波・結合器４０３から引き出された光伝送路Ｄ２，Ｄ３を、それぞれ２経路に分岐する。
光信号開閉器４０５１，４０５２は、光分岐部４０４１，４０４２により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられている。光信号開閉器４０５１，４０５２として、後述する液晶光スイッチ６（図７参照）を用いることができる。
【００６４】
反射ミラー４０６１，４０６２は、各一方の光伝送路の各終端に設けられている。
光電変換器４０７１，４０７２は、光分岐部４０４１，４０４２により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、光信号開閉器４０５１，４０５２の駆動電力ＤＰを発生する。光信号開閉器４０５１，４０５２として、液晶光スイッチ６を用いる場合、光電変換器４０７１，４０７２の出力電圧（波長λ１の信号および波長λ２の信号の合成信号）により当該液晶光スイッチ６を交流駆動することができる。
【００６５】
光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２は、光電変換器４０７１，４０７２が発生する駆動電力ＤＰの光信号開閉器４０５１，４０５２への供給を制御する。
光分岐部４０９は、光伝送路のレーザ光源４０１の直後に設けられ、反射ミラー４０６１，４０６２からの反射光を分岐した光伝送路Ｄ４に導く。
光分波器４１０は、光分岐部４０９により分岐した光伝送路Ｄ４を伝播する波長λ１，λ２のレーザ光を２つの光伝送路に分波する。
【００６６】
受光器４１１１，４１１２は、光分波器４１０から引き出された光伝送路の終端に設けられている。
レーザ光検出回路４１２は、レーザ光源駆動回路４０２からの基準信号Ｒｅｆ１，Ｒｅｆ２を参照して、受光器４１１１，４１１２が受光したレーザ光（強度変調レーザ光）を検出する。なお、レーザ光検出回路４１２は、受光器４１１１，４１１２からの信号にを受信する２つの検出回路（図示せず）により構成することができる。
【００６７】
警告装置４１３は警告必要状態になったとき、ディスプレイに警告表示を行い、あるいはスピーカから警告音声の出力ができる。
【００６８】
本実施形態では、監視ホストＸに、レーザ光源４０１、レーザ光源駆動回路４０２、光分岐・結合部４０３、光分波器４０４１，４０４２、受光器４１１１，４１１２、レーザ光検出回路４１２および警告装置４１３が備えられ、監視ホストＸから遠隔地に、光分波・結合器４０３、光分岐部４０４１，４０４２、光信号開閉器４０５１，４０５２、光電変換器４０７１，４０７２、光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２および反射ミラー４０６１，４０６２が備えられている。
【００６９】
光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２は、２つの油入変圧器（被監視設備）Ｙ１，Ｙ２に１つずつ設けられ、警告必要状態にあるときは光信号開閉器４０５１，４０５２への駆動電力ＤＰの供給を行わないようにし、警告装置４１３は前述したように警告を出力することができる。
【００７０】
光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２は、図示はしないが、油入変圧器Ｙ１，Ｙ２が警告不要状態にあるときは光信号開閉器４０５１，４０５２への駆動電力ＤＰの供給を行い、警告必要状態にあるときは光信号開閉器４０５１，４０５２への駆動電力ＤＰの供給を行わないようにする（この場合には、警告装置４１３は前述したように警告を出力する）ことができる。
また、光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２は、油入変圧器Ｙ１，Ｙ２が警告不要状態にあるときは、光信号開閉器４０５１，４０５２への駆動電力ＤＰの供給を行わず、警告必要状態にあるときは光信号開閉器４０５１，４０５２への駆動電力ＤＰの供給を行うようにする（この場合には、警告装置４１３は前述したように警告を出力する）こともできる。
【００７１】
光信号開閉器制御回路４０８１，４０８２は、図示はしないが、１つの油入変圧器の絶縁油面の警告必要値を２レベルで検出することもできるし、また、光信号開閉器制御回路４０８１が油入変圧器の絶縁油面の警告必要値を検出し、光信号開閉器制御回路４０８２が油入変圧器の絶縁油温度の警告必要温度値を検出するようにしてもよい。
【００７２】
《本発明の実施形態の設計変更例》
図６（Ａ），（Ｂ）は本発明の監視システムの実施形態の第１，第２設計変更例を示す説明図である。
【００７３】
第１設計変更例（図６（Ａ））は、第１発明の実施形態において、光信号開閉器１０４および光信号開閉器駆動回路１０５が２つ設けられた場合を示している。図６（Ａ）の監視システム５Ａでは、光信号開閉器を符号１０４１，１０４２で、光信号開閉器駆動回路を符号１０５１，１０５２で示す。
【００７４】
光信号開閉器１０４１，１０４２は、光電変換器１０６により駆動される。たとえば、光信号開閉器駆動回路１０５１を油面センサとし、光信号開閉器駆動回路１０５２を絶縁油温度センサとすることで、油入変圧器Ｙの状態（絶縁油の油面値および温度）を監視することができる。
【００７５】
第２設計変更例（図６（Ｂ））は、第１発明の実施形態において、光信号開閉器駆動回路１０５が２つ設けられた場合を示している。図６（Ｂ）の監視システム５Ｂでは、光信号開閉器駆動回路を符号１０５１，１０５２で示す。
【００７６】
光信号開閉器１０４は、光電変換器１０６により駆動される。たとえば、光信号開閉器駆動回路１０５１を油面センサとし、光信号開閉器駆動回路１０５２を絶縁油温度センサとすることで、油入変圧器Ｙの状態（絶縁油の油面値および温度）を監視することができる。
《光信号開閉器の実施形態》
【００７７】
前述したように、第１発明から第４発明で使用される、光信号開閉器１０４、２０５１，２０５２、３０４、４０５１，４０５２、第１発明の実施形態の設計変更例における光信号開閉器１０４１，１０４２として、液晶式の光信号開閉器（本発明の液晶光スイッチ）を用いることができる。
【００７８】
図７（Ａ）は液晶光スイッチ６の構成図であり、図７（Ｂ）、（Ｃ）は光ファイバーコリメータレンズを省略して示した液晶光スイッチ６のＯＮ時およびＯＦＦ時の概念説明図である。図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、液晶光スイッチ６は、透明電極６０１，６０２が両面に備えられた液晶セル６０と、第１のモジュール６１と第２のモジュール６２とからなり、光ファイバーを伝播する光信号を透過または遮断することができる。液晶としてはツイストネマチック液晶を用いることができる。図７（Ａ）では、透明電極６０１，６０２にはスイッチＳ（）Ｓ（光信号開閉器駆動回路等）を介して、交流源ＡＣ（光電変換器等）が接続されている。
【００７９】
第１のモジュール６１は、液晶セル６０に垂直な軸Ｌ上に、液晶セル６０の一方側の、遠方から当該液晶セル６０に向けて順次配置された、第１の光ファイバーコリメータレンズ６１１、第１のサバール板６１２、第１の１／２波長板６１３、および第１の偏光板６１４を有している。なお、サバール板の代わりに複屈折板、偏光プリズムを用いることもできる。
【００８０】
第２のモジュール６２は、軸Ｌ上に、液晶セル６０の他方側の、遠方から液晶セル６０に向けて順次配置された、第２の光ファイバーコリメータレンズ６２１、第１のサバール板６２２、第１の１／２波長板６２３、および第１の偏光板６２４を有している。
【００８１】
第１の光ファイバーコリメータレンズ６１１は、光ファイバーＯＦＢからの光を集光させるレンズである。
第１のサバール板６１２は、第１の光ファイバーコリメータレンズ６１１からの全方位光を複屈折により２光路光に分ける。
【００８２】
第１の１／２波長板６１３は、第１のサバール板６１２からの２光路光の偏光を揃える。
第１の偏光板６１４は、第１の１／２波長板６１３の出力光の偏光向きと同一の偏光向きに配置されている。
【００８３】
第２の偏光板６２４は、第１の偏光板６１４に対し液晶セル６０の中心面に面対称に構成されており、第１の偏光板６１４の偏光方向と、第２の偏光板６２４の偏光方向とが平行となっている。
【００８４】
第２の１／２波長板６２３は、第１の１／２波長板６１３に対し液晶セル６０の中心面に面対称に構成されている。
第２のサバール板６２２は、第１のサバール板６１２に対し液晶セル６０の中心面に面対称に構成されている。
【００８５】
第２の光ファイバーコリメータレンズ６２１は、第１の光ファイバーコリメータレンズ６１１に対し液晶セル６０の中心面に面対称に構成されており、出射光を光ファイバーＯＦＢに導き入れる。
【００８６】
以下に液晶光スイッチ６の動作を説明する。
第１の光ファイバーコリメータレンズ６１１は、光ファイバーＯＦＢからの出射光を平行光にして第１のサバール板６１２に出射する。第１のサバール板６１２は入射した、全方位光を複屈折により２光路光に分け、第１の１／２波長板６１３に出射する。第１の１／２波長板６１３は、入射した光を２光路光の偏光を揃え、第１の偏光板６１４に出射する。
【００８７】
液晶セル６０の両面に形成された透明電極６０１，６０２間に電圧が印加されているとき、すなわち、液晶がＯＮの状態のときは、図７（Ｂ）に示すように、第１の偏光板６１４を通過した光は液晶分子の配向に沿って進み液晶セル６０を透過する。液晶セル６０を透過した光は、第２の偏光板６２４（偏光方向は第１の偏光板６１４と同一である）を通過して第２の２分の１波長板６２３、第２のサバール板６２２を通り再び全方位光となってモジュールを通過する。
【００８８】
一方、液晶セル６０がＯＦＦのときは、図７（Ｃ）に示すように、第２の偏光板６１４を通過した光は、液晶セル６０内では分子の配向方向に沿って９０°偏光方向がずれる。そのため、液晶セル６０を透過した光は、偏光方向が９０°異なる第２の偏光板６２４を通過できない。
この場合には、たとえば油入トランスの油面が所定位置よりも低下したときに油面センサがＯＮとなる場合には、液晶光スイッチ６もＯＮとなる。
【００８９】
上記の実施形態では、第１の偏光板６１４と、第２の偏光板６２４とが、液晶セル６０の中心面に面対称に構成され、第１の偏光板６１４の偏光方向と、第２の偏光板６２４の偏光方向とが平行である場合を示したが、第１の偏光板６１４の偏光方向と、第２の偏光板６２４の偏光方向とが９０°の角度を持つように構成できる。この場合には、液晶セル６０がＯＮのとき（透明電極６０１，６０２に電圧が印加されているとき）には、液晶セル６０を透過した光は、偏光方向が同じである第２の偏光板６２４を通過できるが、液晶セル６０がＯＦＦのとき（透明電極６０１，６０２に電圧が印加されていないとき）には、液晶セル６０を透過した光は、偏光方向が９０°異なる第２の偏光板６２４を通過できない。
この場合には、たとえば油入トランスの油面が所定位置よりも低下したときに油面センサがＯＦＦとなる場合に、液晶光スイッチ６はＯＮとなる。
【００９０】
なお、図８に示すように、たとえば、液晶光スイッチ６の透明電極６０１，６０２（静電容量Ｃで示す）にインダクタンスＬを並列接続することで、光電変換器（符号Ｄで示す）からの直流分をカットすることができる。したがって、光電変換器が、直流成分に交流成分が載った波形の電圧を出力する場合であっても、液晶セル６０は交流駆動できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】（Ａ）は第１発明の監視システムの一実施形態を示す構成図、（Ｂ）は強度変調レーザ光の一例を示す波形図である。
【図２】（Ａ）は光電変換器の後段に液晶駆動に対応した周波数の電圧を発生させる発振器を設けた第１発明の他の実施形態を示す構成図、（Ｂ）はＤＣの強度変調レーザ光の一例を示す波形図である。
【図３】第２発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
【図４】第３発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
【図５】第４発明の監視システムの一実施形態を示す説明図である。
【図６】（Ａ）は本発明の監視システムの実施形態の第１設計変更例を示す説明図、（Ａ）は本発明の監視システムの実施形態の第２設計変更例を示す説明図である。
【図７】（Ａ）は本発明の液晶光スイッチの一実施形態を示す構成図であり、（Ｂ）はコリメータレンズを省略して示した液晶光スイッチのＯＮ時の概念説明図、（Ｃ）はコリメータレンズを省略して示した液晶光スイッチのＯＦＦ時の概念説明図である。
【図８】本発明の液晶光スイッチ動作例の説明図である。
【符号の説明】
【００９２】
１，２，３，４，５ 監視システム
６０ 液晶セル
１０１，２０１，３０１，４０１ レーザ光源
１０２，２０２，３０２，４０２ レーザ光源駆動回路
１０３，２０４１，２０４２，４０４１，４０４２ 光分岐部
３０３ 光分岐結合部
１０４，１０４１，１０４２，２０５１，２０５２，３０４、４０５１，４０５２， 光信号開閉器
１０５，１０５１，１０５２，２０８１，２０８２，３０５，３０９，４１１１，４１１２ 受光器
１０６，２０９１，２０９２，３０６，４０７１，２０７２， 光電変換器
１０７，２１０１，２１０２，３０７，４０８１，４０８２ 光信号開閉器制御回路
１０８，２１１，３１０ レーザ光検出回路
１０９，２１２，３１１ 警告装置
２０３ 第１光分波器
２０６ 光合波器
２０７ 第２光分波器
３０３，４０３ 光分波・結合器
３０５，４０６１，４０６２ 反射ミラー
３０８ 光分岐部
４０９ 光分岐器
４１０ 光分波器
６１４，６２４ 偏光板
６１２，６２２ サバール板
６０１，６０２ 透明電極
６１３，６２３ １／２波長板
６１１，６２１ 光ファイバコリメータレンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動するレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を２経路に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部により分岐された一方の光伝送路上に設けられた光信号開閉器と、
前記一方の光伝送路の終端に設けられた受光器と、
前記光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、前記光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記光電変換器が発生する前記駆動電力の前記光信号開閉器への供給を制御する光信号開閉器制御回路と、
前記受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項２】
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分岐部、前記光信号開閉器、前記光電変換器および前記光信号開閉器制御回路が備えられた監視システムであって、
前記光信号開閉器制御回路は被監視設備に設けられ、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
波長が異なる２つ以上（Ｎ）のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動し、前記各レーザ光を前記レーザ光源から発生させるレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する第１光分波器と、
前記第１光分波器から引き出された各光伝送路を２経路に分岐する２つ以上（Ｎ）の光分岐部と、
前記各光分岐部により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられた光信号開閉器と、
前記各一方の光伝送路を前記各光信号開閉器の後段で合波する光合波器と、
前記光合波器から引き出された各光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する第２光分波器と、
前記第２光分波器から引き出された各光伝送路の終端にそれぞれ設けられた受光器と、
前記各光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端にそれぞれ設けられ、前記各光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記各光電変換器が発生する前記駆動電力の前記各光信号開閉器への供給を制御する２つ以上（Ｎ）の光信号開閉器制御回路と、
前記各受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項４】
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記光合波器、前記第２光分波器、前記各受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記各第１光分波器、前記各光分岐部、前記各光信号開閉器、前記各光電変換器および前記各光信号開閉器制御回路が備えられた監視システムであって、
前記各光信号開閉器制御回路は、１つまたは２以上の被監視設備に１つまたは２つ以上設けられ、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の監視システム。
【請求項５】
レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動するレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられた光分岐・結合部と、
前記光分岐・結合部により分岐された一方の光伝送路上に設けられた光信号開閉器と、
前記一方の光伝送路の終端に設けられた反射ミラーと、
前記光分岐・結合部により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、前記光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記光電変換器が発生する前記駆動電力の前記光信号開閉器への供給を制御する光信号開閉器制御回路と、
前記光伝送路の前記レーザ光源の直後に設けられ、前記反射ミラーからの反射光を分岐した光伝送路に導く光分岐部と、
前記光分岐部により分岐した光伝送路の終端に設けられた受光器と、
前記受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項６】
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記光分岐部、前記受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分岐・結合部、前記光信号開閉器、前記光電変換器、前記光信号開閉器制御回路および前記反射ミラーが備えられた監視システムであって、
前記光信号開閉器制御回路は被監視設備に設けられ、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことを特徴とする請求項５に記載の監視システム。
【請求項７】
波長が異なる２つ以上（Ｎ）のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動し、前記各レーザ光を前記レーザ光源から発生させるレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波するとともに、当該２つ以上（Ｎ）の光伝送路を逆向きに伝播するレーザ光を合波する光分波・合波器と、
前記光分波・合波器から引き出された各光伝送路を、それぞれ２経路に分岐する光分岐部と、
前記各光分岐部により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられた光信号開閉器と、
前記各一方の光伝送路の各終端にそれぞれ設けられた反射ミラーと、
前記各光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端にそれぞれ設けられ、前記各光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記各光電変換器が発生する前記駆動電力の前記各光信号開閉器への供給を制御する２つ以上（Ｎ）の光信号開閉器制御回路と、
前記光伝送路の前記レーザ光源の直後に設けられ、前記反射ミラーからの反射光を分岐した光伝送路に導く反射光分岐部と、
前記反射光分岐部により分岐した光伝送路を伝播する各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する光分波器と、
前記光分波器から引き出された光伝送路の終端にそれぞれ設けられた受光器と、
前記各受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項８】
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記反射光分岐部、前記光分波器、前記各受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分波・合波器、前記各光分岐部、前記各光信号開閉器、前記各光電変換器、前記各光信号開閉器制御回路および前記各反射ミラーが備えられた監視システムであって、
前記各光信号開閉器制御回路は、１つまたは２以上の被監視設備に１つまたは２つ以上設けられ、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことを特徴とする請求項７に記載の監視システム。
【請求項９】
前記レーザ光源駆動回路は、連続光または強度変調されたレーザ光を前記レーザ光源から発生させることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の監視システム。
【請求項１０】
前記光信号開閉器が液晶光スイッチであり、前記光電変換器は前記光信号開閉器に前記強度変調に応じた交流の駆動信号を供給することを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の監視システム。
【請求項１１】
前記光信号開閉器が、液晶光スイッチであり、かつ前記光電変換器の後段に発振器を備え、前記光電変換器は、前記発振器を介して前記光信号開閉器に交流の駆動信号を供給することを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の監視システム。
【請求項１２】
前記被監視設備は前記光信号開閉器制御回路を備えた油入変圧器であり、前記光信号開閉器制御回路は前記油入変圧器の絶縁油面が所定範囲を超えたとき、または変圧器の絶縁油温度が所定範囲を超えたときは、前記被監視設備が前記警告必要状態にあるとすることを特徴とする請求項１から１１の何れかに記載の監視システム。
【請求項１３】
光信号を透過または遮断する液晶光スイッチであって、
透明電極が両面に備えられた液晶セルと、
前記液晶セルに垂直な軸上に、前記液晶セルの一方側の、遠方から当該液晶セルに向けて順次配置された、
第１の光ファイバーコリメータレンズ、
第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズム、
前記第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズムからの２光路光の偏光を揃える第１の１／２波長板、および、
前記第１の１／２波長板の出力光の偏光向きと同一の偏光向きに配置された第１の偏光板、
を有する第１のモジュールと、
前記液晶セルに垂直な軸上に、前記液晶セルの他方側の、遠方から当該液晶セルに向けて順次配置された、
前記第１の偏光板に対し前記液晶セルの中心面に面対称に配置され、偏光方向が第１の偏光板と平行または９０°異なる第２の偏光板、
前記第１の１／２波長板に対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２の１／２波長板、
前記第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズムに対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２のサバール板、複屈折板または偏光プリズム、および、
前記第１の光ファイバーコリメータレンズに対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２の光ファイバーコリメータレンズ、
を有する第２のモジュールと、
を備えたことを特徴とする液晶光スイッチ。
【請求項１】
レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動するレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を２経路に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部により分岐された一方の光伝送路上に設けられた光信号開閉器と、
前記一方の光伝送路の終端に設けられた受光器と、
前記光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、前記光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記光電変換器が発生する前記駆動電力の前記光信号開閉器への供給を制御する光信号開閉器制御回路と、
前記受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項２】
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分岐部、前記光信号開閉器、前記光電変換器および前記光信号開閉器制御回路が備えられた監視システムであって、
前記光信号開閉器制御回路は被監視設備に設けられ、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
波長が異なる２つ以上（Ｎ）のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動し、前記各レーザ光を前記レーザ光源から発生させるレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する第１光分波器と、
前記第１光分波器から引き出された各光伝送路を２経路に分岐する２つ以上（Ｎ）の光分岐部と、
前記各光分岐部により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられた光信号開閉器と、
前記各一方の光伝送路を前記各光信号開閉器の後段で合波する光合波器と、
前記光合波器から引き出された各光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する第２光分波器と、
前記第２光分波器から引き出された各光伝送路の終端にそれぞれ設けられた受光器と、
前記各光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端にそれぞれ設けられ、前記各光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記各光電変換器が発生する前記駆動電力の前記各光信号開閉器への供給を制御する２つ以上（Ｎ）の光信号開閉器制御回路と、
前記各受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項４】
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記光合波器、前記第２光分波器、前記各受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記各第１光分波器、前記各光分岐部、前記各光信号開閉器、前記各光電変換器および前記各光信号開閉器制御回路が備えられた監視システムであって、
前記各光信号開閉器制御回路は、１つまたは２以上の被監視設備に１つまたは２つ以上設けられ、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の監視システム。
【請求項５】
レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動するレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられた光分岐・結合部と、
前記光分岐・結合部により分岐された一方の光伝送路上に設けられた光信号開閉器と、
前記一方の光伝送路の終端に設けられた反射ミラーと、
前記光分岐・結合部により分岐した他方の光伝送路の終端に設けられ、前記光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記光電変換器が発生する前記駆動電力の前記光信号開閉器への供給を制御する光信号開閉器制御回路と、
前記光伝送路の前記レーザ光源の直後に設けられ、前記反射ミラーからの反射光を分岐した光伝送路に導く光分岐部と、
前記光分岐部により分岐した光伝送路の終端に設けられた受光器と、
前記受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項６】
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記光分岐部、前記受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分岐・結合部、前記光信号開閉器、前記光電変換器、前記光信号開閉器制御回路および前記反射ミラーが備えられた監視システムであって、
前記光信号開閉器制御回路は被監視設備に設けられ、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記被監視設備が警告不要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことを特徴とする請求項５に記載の監視システム。
【請求項７】
波長が異なる２つ以上（Ｎ）のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動し、前記各レーザ光を前記レーザ光源から発生させるレーザ光源駆動回路と、
前記レーザ光源を始端とする光伝送路に設けられ、当該光伝送路を伝播する前記各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波するとともに、当該２つ以上（Ｎ）の光伝送路を逆向きに伝播するレーザ光を合波する光分波・合波器と、
前記光分波・合波器から引き出された各光伝送路を、それぞれ２経路に分岐する光分岐部と、
前記各光分岐部により分岐された、各一方の光伝送路上にそれぞれ設けられた光信号開閉器と、
前記各一方の光伝送路の各終端にそれぞれ設けられた反射ミラーと、
前記各光分岐部により分岐した他方の光伝送路の終端にそれぞれ設けられ、前記各光信号開閉器の駆動電力を発生する光電変換器と、
前記各光電変換器が発生する前記駆動電力の前記各光信号開閉器への供給を制御する２つ以上（Ｎ）の光信号開閉器制御回路と、
前記光伝送路の前記レーザ光源の直後に設けられ、前記反射ミラーからの反射光を分岐した光伝送路に導く反射光分岐部と、
前記反射光分岐部により分岐した光伝送路を伝播する各波長のレーザ光を２つ以上（Ｎ）の光伝送路に分波する光分波器と、
前記光分波器から引き出された光伝送路の終端にそれぞれ設けられた受光器と、
前記各受光器が受光したレーザ光を検出するレーザ光検出回路と、
前記レーザ光検出回路による検出結果に応じて警告を発する警告装置と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項８】
監視ホストに、前記レーザ光源、前記レーザ光源駆動回路、前記反射光分岐部、前記光分波器、前記各受光器、前記レーザ光検出回路および前記警告装置が備えられ、
前記監視ホストから遠隔地に、前記光分波・合波器、前記各光分岐部、前記各光信号開閉器、前記各光電変換器、前記各光信号開閉器制御回路および前記各反射ミラーが備えられた監視システムであって、
前記各光信号開閉器制御回路は、１つまたは２以上の被監視設備に１つまたは２つ以上設けられ、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行い、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、または、
前記各被監視設備が警告不要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行わず、警告必要状態にあるときは前記各光信号開閉器への前記駆動電力の供給を行う、
ことを特徴とする請求項７に記載の監視システム。
【請求項９】
前記レーザ光源駆動回路は、連続光または強度変調されたレーザ光を前記レーザ光源から発生させることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の監視システム。
【請求項１０】
前記光信号開閉器が液晶光スイッチであり、前記光電変換器は前記光信号開閉器に前記強度変調に応じた交流の駆動信号を供給することを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の監視システム。
【請求項１１】
前記光信号開閉器が、液晶光スイッチであり、かつ前記光電変換器の後段に発振器を備え、前記光電変換器は、前記発振器を介して前記光信号開閉器に交流の駆動信号を供給することを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の監視システム。
【請求項１２】
前記被監視設備は前記光信号開閉器制御回路を備えた油入変圧器であり、前記光信号開閉器制御回路は前記油入変圧器の絶縁油面が所定範囲を超えたとき、または変圧器の絶縁油温度が所定範囲を超えたときは、前記被監視設備が前記警告必要状態にあるとすることを特徴とする請求項１から１１の何れかに記載の監視システム。
【請求項１３】
光信号を透過または遮断する液晶光スイッチであって、
透明電極が両面に備えられた液晶セルと、
前記液晶セルに垂直な軸上に、前記液晶セルの一方側の、遠方から当該液晶セルに向けて順次配置された、
第１の光ファイバーコリメータレンズ、
第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズム、
前記第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズムからの２光路光の偏光を揃える第１の１／２波長板、および、
前記第１の１／２波長板の出力光の偏光向きと同一の偏光向きに配置された第１の偏光板、
を有する第１のモジュールと、
前記液晶セルに垂直な軸上に、前記液晶セルの他方側の、遠方から当該液晶セルに向けて順次配置された、
前記第１の偏光板に対し前記液晶セルの中心面に面対称に配置され、偏光方向が第１の偏光板と平行または９０°異なる第２の偏光板、
前記第１の１／２波長板に対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２の１／２波長板、
前記第１のサバール板、複屈折板または偏光プリズムに対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２のサバール板、複屈折板または偏光プリズム、および、
前記第１の光ファイバーコリメータレンズに対し前記液晶セルの中心面に面対称に構成された第２の光ファイバーコリメータレンズ、
を有する第２のモジュールと、
を備えたことを特徴とする液晶光スイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１２０００８（Ｐ２００６−１２０００８Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０８７３４（Ｐ２００４−３０８７３４）
【出願日】平成１６年１０月２２日（２００４．１０．２２）
【出願人】（５０４１３２８８１）国立大学法人東京農工大学 (595)
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２２日（２００４．１０．２２）
【出願人】（５０４１３２８８１）国立大学法人東京農工大学 (595)
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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