CN1605896A - 光学变换器 - Google Patents
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Abstract
一种光学变换器包括多端口光线发射单元(10)和多端口光线检测单元(19),其中所述多端口光线发射单元将检测光线(OP1)分配给与其输入端口(A-L)连接的次束(FB(2)),所述多端口光线检测单元将该检测光线(OP1)转换成光电流;光纤插头(17a)、插座(18)以及容纳于插座(18)中光线检测元件(19a)被装配在多端口光线检测单元(19)中;光纤插头(17)由半透明有色合成树脂制成,该树脂可以透过短波长光线(OP2)而不可以透过长波长光线(OP1),从而使得次束FB(3)通过在短波长光线(OP2)的照射下固化的粘接化合物粘接到光纤插头(17)上;该长波长光线(OP1)用作检测光线,从而使得泄漏光线不能到达相邻的输入端口(17a)。
Description
技术领域
本申请涉及一种光学变换器,更具体地说是光学变换器中的粘接接合结构。
背景技术
光学变换器是一种通过光线将非电参数例如位置、声音或压力转换成电信号的装置。光学变换器的应用广泛。可适用的技术领域之一是乐器。举个例子,光学变换器可以安装到混合键盘乐器中。自动演奏钢琴和静音钢琴是这种混合键盘乐器的典型例子,光学变换器将移动物体例如琴键和/或音锤的当前位置转换成电信号。该电信号被提供给数据处理系统,并且通过分析由电信号传输的音乐数据段来确定将要产生的音调。
在日本专利公开平9-152525中公开了一种光学变换器的典型例子。这种现有技术的光学变换器包括一些光线发射头、一些光线接收头、一多端口光线发射单元、一多端口光线检测单元以及一些光纤。该多端口光线发射单元被分成多个光线发射元件、遮光插座以及透明插头。遮光插座上形成有多个孔,所说的光线发射元件分别被接纳在这些孔中。透明插头上形成有多个端口,一些光纤束分别插入这些孔中。遮光插头和透明插座被装配到支座中,并且光线发射元件分别与支座中的光纤束相对。相似地,遮光插座和透明插头被装配到支座中,并且光线检测元件与支座中的光纤束相对。透明插头由丙烯酸树脂制成。
在琴键下设置有托架,并且在托架中按一定间距形成有安放琴键的狭槽。光线发射头和光线接收头连接到托架的反面,并且光线发射头和光线接收头交替设置。每个狭槽都位于光线发射头和相关光线接收头之间区域的中间,并且光线发射头在狭槽对面与光线接收头相对。另一方面,多端口光线发射单元和多端口光线检测单元连接到远离光线发射头和光线接收头的托架外表面。
多端口光线发射单元通过光纤与光线发射头光连接,同样,光线接收头通过其它光纤与多端口光线检测单元的相关端口光连接。一束光纤即数根光纤被分配给每一个端口,并且按照下述方式粘接到透明插头上。
首先,工人将光纤束插入透明插头的相关端口中,并使这些束的引导末端从端口中伸出。光纤束被暂时钉在透明插头上。在透明插头中形成有注射孔,这些注射孔在其内末端朝着端口开口。光固化液体粘接化合物被注射到注射孔中,并且散布到光纤束和透明插头内表面之间的边界上。
可见光通过透明插头发射到所说的边界上,并使液体粘接化合物固化。因此,光纤束被粘接到透明插头上。将从透明插头伸出的引导末端部分从光纤束上切除,从而使得光纤束的末端表面与透明插头的末端表面共面。
闸板连接到移动物体例如键盘乐器的琴键上,并且移动进入和离开托架。光线发射元件被顺序地供给能量以将向相关的光纤束发射红光。该红光通过相关束的光纤传播给光线发射头,并且再从光线发射头发射到相关的光线接收头。如果闸板与所说的红光相交,则该红光被闸板修改,并且随后入射到相关的光线接收头。尽管该红光通过组成一个束的光纤传播,但是入射光线从光线接收头通过分别属于不同束的光纤传播给光线检测元件。入射红光通过光线检测元件转换成光电流。由于红光的量随闸板的当前位置而变化,因此光电流的量也随着入射红光的量一起变化。因此,现有技术的光学变换器将琴键的当前位置转换成光电流的量。
为得到其它相关技术申请人已经检索过数据库,并发现了下面4个相关技术,即日本专利申请公开平9-152525、Yamamoto的美国专利5,909,028、美国专利申请2003/0202753A1和2003/0202754A1。
在日本专利公开平9-152525中公开了一种已被承认的现有技术。在美国专利5,909,028中公开了另一种现有技术的光学变换器。尽管现有技术的光学变换器包括光线发射元件和光线检测元件,但是Yamamoto没有提到光线发射元件/光线检测元件和光纤之间的接合结构。
在美国专利申请2003/0202753A1中公开了一种光学变换器。这种光学变换器包括传感器头、光纤、多芯光线发射单元和多端口光线检测单元,并且光纤束被插入到端口中。尽管Kato等人指出光纤插头和发光二极管插座由透明的合成树脂例如聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物即ABS树脂(见[0045]和[0047]段)制成,并且注射孔形成于光纤插头(见[0045]段)中,但Kato等人没有提及用作光纤插头的透明合成树脂的任何光学特征,也没有提及任何在粘接化合物和固化光线之间共用的窗口或注射孔。
在美国专利申请2003/0202754A1中公开了另一种光学变换器。这种光学变换器包括传感器头、光纤、多芯光线发射单元和多端口光线检测单元,并且光纤束插入到端口中。然而,Kato等人没有提及用作光纤插头的合成树脂的任何光学特征,也没有提及任何在粘接化合物和固化光线之间共用的窗口或注射孔。
现有技术的光学变换器所遇到的一个问题是红光会泄漏到相邻端口中。具体而言,当红光到达一光纤的末端表面时,该红光从末端表面输出并且传播给相关的光线检测元件。然而,该红光不是全部入射到相关的光线检测元件上。举例来说,该红光通过末端表面上的内反射部分地进入透明插头并且被传播给相邻端口。由于另一个光线检测元件被分配给了该相邻端口,因此泄漏的红光入射到该相邻的光线检测元件上,并且被转换成光电流。这意味着光电流中包含了数量不可忽略的噪声成分。因此,现有技术的光学变换器没有准确地将移动物体的当前位置转换成光电流。
在多端口光线发射单元同样可观察到泄漏光线,并且该泄漏光线通过光纤传播给光线检测元件。因此,多端口光线发射单元中泄漏的红光是另一种噪音成分的成因。
发明内容
因此本发明的一个重要目的是提供一种可以准确地将移动物体的当前位置转换成电信号的光学变换器。
本发明的发明人认真思考了现有技术光学变换器存在的固有问题,并且首先使用不透明合成树脂来制造插头。遮光插头可以有效地阻挡泄漏红光和防止光线检测元件受噪声成分干扰。然而,又碰到另外一个问题是光纤束容易脱落。光纤脱落的原因是粘接化合物因缺少可见光而没有充分的固化。因此,光线泄漏和粘接不充分之间是彼消此长。本发明人注意到插头应当是仅仅对从光线发射元件发射的光线是不透明的,并且得出插头应当由过滤器合成树脂制成的结论。
为了实现所述目的,本发明提出使多端口部分可以透过固化光线而不可以透过检测光线。
根据本发明的一个方面,提供了一种将物体的物理量转换成电信号的光学变换器,包括用于输出检测光线的光线发射器,光电转换器,所述光电转换器将所述检测光线转换成代表所述物理量的电信号,多根引出光纤,所述多根引出光纤连接到所述光线发射器,并且将所述检测光线朝着所述物体传播以将所述检测光线发射给所述物体,以及多根返回光纤,所述多根返回光纤连接到所述光电转换器,并且将由所述物体修改过的所述检测光线传播给所述光电转换器,其中所述光线发射器和所述光电转换器中的一个包括多个变换件,所述多个变换件用于产生所述检测光线和所述电信号中的一个,以及支架,将所述多个变换件保持在该支架内,所述支架还包括形成有多个端口的插头部分,所述端口选择性地接纳所述多根引出光纤或所述多根返回光纤,其方式是使所述多根引出光纤或所述多根返回光纤通过粘接化合物固定到所述插头部分上,所述粘接化合物在固化光线的照射下而被固化,其中所述插头部分由合成树脂制成,所述合成树脂具有透射波长范围和截止波长范围,所述透射波长范围基本上允许所述固化光线从所述合成树脂中穿过,而所述截止波长范围与所述透射波长范围不同并且基本上阻止所述检测光线从所述合成树脂中穿过。
根据本发明的另一个方面,提供了一种将物体的的物理量转换成电信号的光学变换器,包括用于输出检测光线的光线发射器,光电转换器,所述光电转换器将所述检测光线转换成代表所述物理量的电信号,多根引出光纤,所述多根引出光纤连接到所述光线发射器上,并且将所述检测光线朝着所述物体传播以将所述检测光线发射给所述物体,以及多根返回光纤,所述多根返回光纤连接到所述光电转换器,并且将由所述物体修改过的所述检测光线传播给所述光电转换器,其中所述光线发射器和所述光电转换器中的一个包括多个变换件,所述多个变换件用于产生所述检测光线和所述电信号中的一个,以及支架,将所述多个变换件保持在该支架内,所述支架还包括形成有多个端口的插头部分,所述多个端口选择性地接纳所述多根引出光纤或所述多根返回光纤,其方式是使所述多根引出光纤或所述多根返回光纤通过粘接化合物固定到所述插头部分上,所述粘接化合物在固化光线的照射下而被固化,其中所述插头部分具有光线透射辅助部分,所述光线透射辅助部分允许所述固化光线到达位于所述插头部分与所述多根引出光纤或所述多根返回光纤之间的所述粘接化合物,以及阻止辅助部分,所述阻止辅助部分防止所述端口泄漏从所述端口中的一个端口泄漏出来的泄漏光线。
附图说明
通过下面的描述并结合附图可以更为清楚地理解光学变换器的特征和优点。
图1是一个平面图,表示出了本发明光学变换器的各部件的布置;
图2是一个平面图,表示出了包含在光学变换器中的传感器头的排列;
图3是一个透视图,表示出了光纤插头和连接到该光纤插头的光纤次束;
图4是一个仰视图,表示出了从图3中箭头F1所示方向看的输入端口;
图5是一个沿图3中的A-A线的横截面图,表示出了朝着输入端口开口的注射孔;
图6是一个曲线图,表示出了光线成分和半透明有色合成树脂透过率(permeability)之间的关系;
图7是一个前视图,表示出了组成包含在本发明另一种光学变换器中的多端口光线检测单元一部分的光纤插头;
图8是一个从图7中箭头F2所示方向看的平面图,表示出了多端口光线检测单元的顶部表面;
图9是一个沿B-B线的横截面图,表示出了光线插头的内部;以及
图10是一个透视图,表示出了本发明的又一个光纤插头。
具体实施方式
第一实施例
参照图1和2,实施了本发明的光学变换器大体上包括光学调制器1和光电转换器OPS。光学调制器1分别连接到移动物体例如作为自动演奏钢琴键盘57组成部分的琴键57a,并且与该琴键57a一起移动。光电转换器OPS发射光束横穿过光学调制器1,并且该光线由光学调制器1依据琴键57a的当前状况进行调制。在这种情况下,当前状况意味着琴键57a在轨迹上的位置。
在下面的描述中,术语“前方”、“后方”代表着相对位置,术语“前方”是指相对于“后方”而言,更靠近在键盘上进行弹奏的钢琴演奏者的位置。在前方位置和相应后方位置之间画出的线表示的是“前后方向”上的延伸,并且前后方向与“横向方向”相交成直角。例如,琴键57a排列在横向上。
光电转换器OPS包括光纤2/3、多端口光线发射单元10、多端口光线检测单元19、光线发射传感器头20以及光线接收传感器头30。光线发射传感器头20、光线接收传感器头30和光纤2/3布置于基架40的上表面。在这种情况下,多端口光线发射单元10和多端口光线检测单元19位于光线发射传感器头/光线接收传感器头20/30的前方。光线发射传感器头20和光线接收传感器头30固定到基架40上,并且远离多端口光线发射单元10和多端口光线检测单元19。多端口光线发射单元10和多端口光线检测单元19安装到基架40上,并且分别通过光纤2和光纤3连接到光线发射传感器头20和光线接收传感器头30。光纤2/3按预定路线在反面上延伸,并且通过紧固件41牢系到基架40上。盖板(未示出)固定到基架40上,从而将光线发射传感器头20和光线接收传感器头30限制在基架40和盖板之间的空间内。盖板防止光线发射传感器头20和光线接收传感器头30受到外界光的干扰。
现在对部件2/3、10/19、20/30、40和41的布置进行更加详细地描述。光线发射传感器头20和光线接收传感器头30以一定间距交替排列在横向上,并且远离多端口光线发射单元10和多端口光线检测单元19。多端口光线发射单元10在前后方向上稍稍偏离多端口光线检测单元19,并且与多端口光线检测单元19侧向间隔开。
在这种情况下,基架40横向延长,并且分成三部分:中部40a、前部42和后部43。前部42和后部43分别分配给光线发射传感器头/光线接收传感器头20/30和多端口光线发射单元/多端口光线检测单元10/19。尽管数据处理模块也被分配给前部42,但数据处理模块位于多端口光线检测单元19的左侧,并且在图1中没有示出。光线发射传感器头20和光线接收传感器头30以一定间隔布置于后部43的反面上,狭槽43a以一定间隔形成于后部43上。每个狭槽43a都位于光线发射传感器头20和光线接收传感器头30之间的区域内,并且被分配给光学调制器1中的一个。多端口光线发射单元10和多端口光线检测单元19位于最右边的光线发射传感器头20(R)和最左边的光线发射传感器头(未示出)之间。
中部40a与后部43邻接,并且从前/后部42/43的右侧缩进。前部42和后部43之间的间隙由中部40a右侧的连接板40b桥接起来,连接板40b安装在前部42的前端部和后部43的后端部。因此,前部42通过最右边的光线发射传感器头20(R)右侧的连接板40b连接到后部43。
光纤2/3在光线发射传感器头/光线接收传感器头20/30后面的后部43上横向延伸,并且在后部43的右部转向。光纤2/3越过连接板40b。光纤2/3在前部42的右部再次转向,然后在多端口光线发射装置/多端口光线检测装置10/19后面的前部42上横向延伸。因此,光纤2/3在连接板40b的后面和前面两次弯曲。光纤2/3通过合成树脂带41a牢系到后部/连接板/前部43/40b/42上,该合成树脂带41a组合形成紧固件41,该合成树脂带41a使得光纤2/3在路线上不能移动。
光纤2/3由透明的合成树脂例如丙烯酸树脂制成,其直径大约为0.5毫米。在下面的描述中,术语“次束”意味着一个含有数根光纤2或3的束,而术语“主束”指的是一束次束。举例来说,5根光纤2或3捆扎成一个次束FB(2)或FB(3)。光纤2/3的主束被标示为“AFB”。主束AFB在后部43最右边的合成树脂带41a和前部42最右边的合成树脂带41a之间具有弯曲部分AFBa。弯曲部分AFBa在多端口光线发射单元10的光线侧表面10a的右侧侧向伸出。光纤2的次束被标示为“FB(2)”,光纤3的次束被标示为“FB(3)”。次束FB(2)/FB(3)在多端口光线发射单元/多端口光线检测单元10/19附近从前部42上的主束AFB分离出来,光纤2/3在相关光线发射传感器头/光线接收传感器头20/30附近从后部43上的次束FB(2)/FB(3)分离出来。
多端口光线发射单元10具有12个光线输出端口A/B/C/D/E/F/G/H/I/J/K/L,并且顺序地从12个光线输出端口A-L发射光线。另一方面,多端口光线检测单元19具有8个光线输入端口17a,并且同时地将入射到8个光线输入端口17a的光线转换成光电流即电信号。光纤2被分成12个次束FB(2),并且这12个光纤2的次束FB(2)以一定间隔从光纤2/3的主束AFB分支出来。这12个次束FB(2)分别被分配给12个光线输出端口A至L,并且分别插入到光线输出端口A至L中。这12个束FB(2)分别粘接到限定出了光线输出端口A至L的内表面上。
8个光线输入端口17a被分别分配给8个光纤3的次束FB(3)。主束AFB按一定间隔分支成8个次束FB(3),并且分叉点位于相关光线输入端口17a的右侧。束FB(3)被弯曲以引导光线输出末端部分朝向光线输入端口17a,并且光线输出末端部分分别插入到多端口光线检测单元19的光线输入端口17a中。光线输出末端部分通过粘接化合物而被粘接到多端口光线检测单元19的内表面。
主束AFB在光线发射传感器头/光线接收传感器头20/30列后面的后部43上横向延伸,并且光纤2和光纤3按一定间隔交替地从主束AFB分支出来。分叉点位于相关的光线发射传感器头/光线接收传感器头20/30的右侧,并且光纤2/3在分叉点和光线输入/输出末端表面之间具有各自的末端部分2a/3a。光线发射传感器头2和光线检测传感器头3上形成有后孔,光纤2/3单独地插入该后孔中。光纤2/3通过粘接化合物粘接到相关的光线发射传感器头/光线接收传感器头20/30上。
再来看图2,其中光线发射传感器头20和光线接收传感器头30被放大示出。光线发射传感器头和光线接收传感器头20/30由透明材料例如丙烯酸树脂制成,并且外形彼此相同。透明材料通过模制加工成光线发射传感器头/光线接收传感器头20/30的形状。
每个光线发射传感器头20可以假想地分成头部20a和主体20b,并且具有对称线20c。光纤2被固定到主体20b上,并且将光线发射到头部20a。头部20a将光线分成两束,并且朝着其两侧的光线接收传感器头30侧向地输出光束。
主体20b上形成有孔22a,并且该孔22a朝着凹槽(pit)22b开口。孔22a具有与对称线20c重合的中心线。光纤2穿过孔22a和凹槽22b,并且与限定出了凹槽22b一部分的末端表面22c保持紧密接触。为此,光线沿着对称线20c从光纤2朝着头部20a发射。光纤2被安装到主体20b上以与末端表面20c保持面对面的接触。虽然在图2中没有示出,但注射孔还可以形成于主体20b上,并且朝着孔22a开口。液体粘接化合物被注射到注射孔中从而将光纤2粘接到内表面。
头部20包括一对凸透镜21L/21R以及一对棱镜23b/23c。棱镜23b/23c具有各自的反射表面23a,并且反射表面23a在对称线20c上彼此相交成90度。换句话说,反射表面23a从对称线20c倾斜45度。反射表面23a形成V形空间23。凸透镜21L/21R从棱镜23b/23c侧向伸出,并且与相邻的光线接收光学传感器头30相对。凸透镜21L/21R的光轴与反射表面23a之间的相交线相交。
光线通过光纤2从光线输出端口A、B......或L中的一个传播到光线发射传感器头20,并且入射到末端表面22c。输出光线沿着对称线20c朝着反射表面23a行进。输出光线在反射表面20a被反射,并且被分成两个光束。光束侧向行进,并且通过凸透镜21L/21R的作用成为平行光束。因此,平行光束从光线发射传感器头20朝着相邻的光线接收传感器头30输出。
光线接收传感器头30也被分成头部30a和主体30b,并且具有对称线30c。头部30a和主体30b与头部20a和主体20b相同。为此,分别与孔22a、凹槽22b、末端表面22c、反射表面23a、棱镜23b/23c、凸透镜21L/21R以及V形空间23相对应的孔、凹槽、末端表面、反射表面、棱镜、凸透镜以及V形空间被标记为32a、32b、32c、33a、33b/33c、31L/31R以及33,并且为了简明而不再赘述。
平行光束入射到相邻的光线接收传感器头30的凸透镜31R/31L上,并且在反射表面33a上被反射。光束入射到光纤3的光线输入末端表面。输入光线通过光纤传播并且到达多端口光线检测单元19的不同光线输入端口17a。
多端口光线发射单元10包括光纤插头11,发光二极管插座12以及发光元件13。光纤输出端口A到L形成于光纤插头11中,并且由发光二极管来实现的发光元件13被保持在发光二极管插座12中。光纤插头11与发光二极管插座12装配到一起从而发光元件13分别与光纤输出端口A到L相对。光纤2被捆束成12个次束FB(2),并且该12个次束终止于光线输出端口A到L。尽管在附图中没有示出,驱动电路以电驱动脉冲信号持续给发光元件13供能,并且光脉冲从发光元件13发射到光线输出端口A到L。驱动电路以驱动脉冲信号反复扫描发光元件13,从而将光脉冲通过光纤2的次束FB(2)分配给光线发射传感器头20。光脉冲的波长落入红光范围内。该用作光脉冲的红光在下文中被称作“检测光线”OP1。
多端口光线检测单元19同样包括光纤插头17,光线检测二极管插座18和光线检测元件19a。光线输入端口17a形成于光纤插头17中,可由光线检测二极管或光线检测晶体管来实现的光线检测元件13被保持在光线检测二极管插座18中。光纤插头17与光线检测二极管插座18装配到一起从而光线检测元件19a分别与光线输入端口17a相对。次束FB(3)终止于光线输入端口17a,并且入射光线即检测光线OP1被转换成光电流。光纤3选择性地分配给光线输入端口17a,其方式是在每个光线输入端口17a中,光线不是同时从多于一根的光纤3中输出。光线通过光线检测元件19a转换成光电流,并且光电流作为琴键位置信号从多端口光线检测单元19输出到数据处理模块。
如日本专利申请公开平9-152871中所公开的一样,数据处理模块可以驱动发光元件13发射光线。12个时隙分别被分配给12个发光元件13,并且一直重复直到数据处理模块的电源断开。这12个发光元件13在给其分配的时隙中分别被供给能量,并且检测光线OP1通过光纤2传播给光线发射传感器头20。光束被发射到相邻的光线接收传感器头30,并且入射光分别通过光纤3传播给光线检测元件19a。换句话说,检测光线OP1返回到光线检测元件19a。
如上所述,检测光线OP1在时隙中通过相关次束FB(3)的一根光纤3到达每个光线检测元件19a,而在下一个时隙中通过相关次束FB(3)的另一根光纤3到达每个光线检测元件19a。因此,检测光线在这12个时隙中从相关次束FB(3)的不同光纤3输入到每个光线检测元件19a。为此,在时隙和光线输入端口17a的结合的基础上,数据处理模块可以确定琴键17a。
现在回到图1,移动物体即光学调制器1绕着在平衡轨(未示出)的相关琴键57a的旋转轴旋转,并且穿过狭槽43a进入装有光线发射传感器头/光线接收传感器头20/30的空间。每个光学调制器1都与检测光线OP1中相关的一束相交。如下面将要具体描述的,光调制图案或灰度色标被印刷到光学调制器1上,并且在光学调制器1上每单位面积的遮光材料是变化的。为此,入射到凸透镜31L或31R上的光量随光学调制器1的当前位置一起变化。
现在来看图3,按前述方式组成多端口光线检测单元19一部分的光纤插头17具有通常为长方体的构造,并且由半透明有色合成树脂制成。该半透明有色合成树脂是在透明合成树脂的基础上生产出来的,例如丙烯酸树脂,它可以是聚甲基丙烯酸甲酯,这将在下面具体描述。
光纤插头17上按一定间距形成有隆起部17d,并且输入端口17a朝着隆起部17d之间的凹谷底部开口。由于隆起部17d具有扩展开的侧壁,因此光纤次束FB(3)可以被平滑地引导至输入端口17a。输入端口17a从凹谷直通到光纤插头17的底部表面17c(见图4和5),并且形成横截面为圆形的圆柱形。光纤次束FB(3)分别插入输入端口17a中,并且被保持成这种方式:次束FB(3)的末端表面与底部表面17c共面。
在光纤插头17中还形成有注射孔17b。该注射孔17b的外端朝着光纤插头17侧表面的外部开口,而内端分别朝着输入端口17a开口。液体粘接化合物rsb通过注射孔17b注射到输入端口17a中,并且散布到光纤次束FB(3)与光纤插头17内表面之间的边界上。
下面将描述光纤插头17上的装配工作。首先,工人准备好光纤插头17、光纤次束FB(3)、液体粘接化合物和光源LS。固化光线OP2将从光源LS发射出来使得液体粘接化合物固化。光纤插头17由半透明有色合成树脂制成。3种成核剂(coring agent)例如色素被混合到丙烯酸树脂中,然后将混合物制成光纤插头17的形状。染色剂或色素改变了透过率和波长之间的关系,并且使光纤插头17略带蓝色。
图6示出了特定一种半透明有色合成树脂的透过率。这种半透明有色合成树脂在市场上由Asahi Kasei公司用“Delpet(商标)”出售,其产品代码FIL A72,并且“Delpet”属于过滤器级别。色素以一定比例与丙烯酸树脂混合到一起,将半透明有色合成树脂制成试件。测量试件的透过率。曲线PL1代表与光线波长对应的半透明有色合成树脂的透过率。该曲线PL1在470毫微米波长左右达到最高点,而在600毫微米波长左右达到最低点。换句话说,该半透明有色合成树脂在透射范围“X”内具有较高的透过率,而在截止范围“Y”内具有较低的透过率。当透射范围“X”设置在440毫微米和500毫微米之间时,半透明有色合成树脂具有大约70%的透过率。当透射范围“X”设置在460毫微米和480毫微米之间时,透射率上升到80%。另一方面,560和720毫微米之间的截止范围“Y”导致透过率等于或少于14%。这意味着半透明有色合成树脂可以从入射光线中至少消除86%的波长为560至720的光成分。透射波长范围没有与截止波长范围重叠。因此,一定的半透明有色合成树脂可用于光过滤器插头17。
当工人将色素适当地混合到丙烯酸树脂中时,透射范围“X”和截止范围“Y”被调节至目标波长范围。举例来说,Aoba的名为“塑料注模核对表”的书中第4章第162和163页中公开了一种为树脂染色的方法,该书由Kogyo Chosakai出版有限公司出版。因此,合成树脂的波长特征可以由本领域技术人员任意地设定。为此,本发明人已经准备了为获得目标光线透射特征的设计规格表,并且要求承包商将一定的半透明有色合成树脂制成试件。
光纤插头17由半透明有色合成树脂制成,这种树脂具有与固化光线OP2对应的透射范围“X”以及与检测光线OP1对应的截止范围“Y”。由于透射范围“X”与截止范围“Y”不重叠,因此检测光线OP1几乎不会泄漏到相邻的输入端口17a中,并且可以确保固化光线到达液体粘接化合物。因此,本发明的光纤插头17用作光过滤器。
光固化液体粘接化合物rsb是对预定光成分敏感的。有各个种类的光固化粘接化合物,它们对于可见光和紫外光线选择性敏感。光固化液体粘接化合物rsb从这些种类的光固化粘接化合物中选择,并且在这种情况下对波长为440毫微米至500毫微米的光成分敏感。这种光固化液体粘接合物由Toa Gosei有限公司制造,以“LCR0628A”(商标)出售。这种光固化液体粘接化合物“LCR0628A”在波长为440-500毫微米的光成分下大约30秒的较短时间内就会固化。这种光固化粘接化合物敏感的波长范围在下文中被称作“敏感波长范围”。
光源LS产生用作固化光线OP2的可见光。该可见光包含了波长为400毫微米至500毫微米的光成分即紫、靛和蓝。汞灯或卤素灯可用于产生固化光线OP2。因此,光源LS依据光固化液体粘接化合物的敏感光成分来进行最优化。固化光线OP2的光成分最好是与透射范围“X”尽可能多地重叠。然而,即使固化光线OP2包含透射范围“X”以外的光成分,光固化液体粘接化合物也会在照射下迅速固化,只要波长为440-500毫微米的光成分占据了固化光线OP2的基本部分即可。固化光线OP2中组成光线的波长范围、敏感波长范围以及透射范围“X”之间可能的关系可以被表示为
“固化光线OP2”“敏感范围”“透射范围“X””
另一方面,检测光线OP1包含波长为560毫微米至720毫微米的光成分,并且560-720毫微米波长的光成分落入截止范围“Y”内。为此,即使检测光线OP1因为粘接化合物rsb块上的不规则反射和末端表面17c上的内反射而从给其分配的输入端口泄漏出去,光纤插头17也仅仅允许4-14%的反射穿过其中。为此,泄漏光线几乎不能达到相邻的输入端口17a。
如图6所示,截止范围“Y”内的透过率是变化的,并且在截止范围“Y”的两侧迅速增长。为了防止相邻端口17a受到泄漏光线干扰,检测光线OP1最好是不包含截止范围“Y”以外的任何光成分。
本发明人研究了没有到达相邻输入端口17a的检测光线OP1的光成分。当截止范围“Y”被限制在600毫微米和660毫微米之间的波长内时,相邻输入端口17a几乎完全地与泄漏光线隔离。
在光纤插头17、光纤次束FB(3)、液体粘接化合物以及光源LS准备好了后,工人将光纤次束FB(3)插入输入端口17a,并且是末端部分从末端表面17c伸出。工人将次束FB(3)的末端部分保持着从末端表面17c伸出。光纤次束FB(3)可以暂时地钉在光纤插头17上。光纤次束FB(3)可以具有不规则地从末端表面17a伸出的末端部分。
随后,通过注射孔17b将光固化液体粘接化合物rsb注射到输入端口17a中。该光固化液体粘接化合物rsb散布到次束FB(3)的末端部分与限定出输入端口17a的内表面之间的边界上。
接着,将光纤插头17暴露于固化光线OP2中。该固化光线穿过光纤插头17,并且到达已经散布有光固化液体粘接化合物的边界。光纤插头17允许固化光线OP2穿过70%或更多,对固化光线OP2几乎是透明的。为此,粘接化合物rsb被固化从而光纤次束FB(3)被粘接到光纤插头17上。
最后,工人从次束FB(3)上切除光纤插头17外面的末端部分。于是,次束FB(3)具有各自的基本上与光纤插头17的末端表面17c共面的末端表面Fba(3)。
已经连接了次束FB(3)的光纤插头17与光线检测二极管插座18装配到一起,从而使末端表面FBa(3)与多端口光线检测单元19中的光线检测元件19a相对。由于输入端口17a的直径近似等于次束FB(3),因此次束FB(3)基本上与多端口光线检测单元19中的光线检测元件19a的光轴重合。多端口光线检测单元19固定到基架40上,并且光纤3分别连接到光线接收传感器头30上。
多端口光线发射单元10同样包括光纤插头11。尽管其中的泄漏光线不如光纤插头17中的那么严重,但仍然最好是使用半透明有色合成树脂来制造光纤插头11,这种树脂已经结合光纤插头17进行了描述。光纤次束FB(2)通过与上述将次束FB(3)连接到光纤插头17相同的方法连接到光纤插头11上。同样,依靠由半透明合成树脂制成的光纤插头11的光学特性输出端口A至L可以避免受到泄漏光线的干扰。
从前面的描述可以理解,光纤插头11/17可以透过固化光线OP2,而依靠由半透明有色合成树脂制成的光纤插头17/11,检测光线OP1被屏蔽在每个端口17a以及A-L中。液体粘接化合物rsb在固化光线OP2的照射下完全固化,而检测光线OP1被限制在相关的输入端口17a中。这就使得光线OP1不包含任何噪声成分而且也没有牺牲次束FB(2)/FB(3)与光纤插头17/11之间的粘接强度。因此,本发明的光学变换器可以准确地将移动物体的当前位置转换成电信号。
第二实施例
参照图7、8和9,光纤插头27组成了多端口光线检测单元29的一个零件。多端口光线检测单元29的其它零件与多端口光线检测单元19的那些相似。多端口光线检测单元29用在实施本发明的光学变换器中,并且其它部件与图1中示出的光学变换器的那些部件相似。所说的光学变换器的其它部件和多端口光线检测单元29的其它零件所标示的附图标记与实施第一实施例的光学变换器的对应零部件相同。为此,下面的描述将集中在光纤插头27上。
光纤插头27形成有输入端口27a,,该输入端口被选择性地分配给光纤次束BF(3)。输入端口27a彼此平行排列,并且在底部表面27c上朝着光线插头27的外部开口。
引导槽27d进一步形成于光纤插头27中,并且它们具有各自的中心轴,该中心轴分别与输入端口27a的中心轴对齐。输入端口27a具有圆形的横截面。另一方面,引导槽27d在光纤插头27的顶部表面具有椭圆形开口,并且从椭圆形开口朝着输入端口27a逐渐收缩。当工人将次束FB(3)推入到引导槽27d中时,次束FB(3)沿着限定出了引导槽27d的内表面被引导至输入端口27a。
光纤插头27上还形成有注射孔27b,并且注射孔27b分别与输入端口27a相关联。注射孔27b具有椭圆形横截面,该椭圆形横截面在与相关输入端口27a中心轴平行的方向上延长。该椭圆形孔与输入端口27a一样宽。注射孔27b在前表面上朝着光纤插头27的外部开口,并且直通到相关的输入端口27a。因此,输入端口27a通过注射孔27b较大地暴露于外部。
光纤插头27由高反射不透明合成树脂制成。这种高反射不透明合成树脂在市场上有售,商标为ML4351(商标)或LX2801(商标),它们由日本的GE塑料有限公司制造。当然,任何高反射不透明合成树脂都可以用于这种光纤插头27,只要它属于“高反射”级别即可。高反射不透明合成树脂ML4351是被称作“超白”的白色,可以反射90%或更多的波长等于或长于450毫微米的可见光。由于标准白色合成树脂对于可见光具有大约60%的反射率,因此这种高反射合成树脂ML4351对可见光几乎是不透明的。
包含了波长等于或大于450毫微米的光成分的可见光被用作固化光线OP3,并且光纤次束FB(3)通过对可见光敏感的光固化透明液体粘接化合物粘接到光纤插头27上。光固化液体结晶粘接化合物表面张力较低,并且相应地具有较高的流动性。光固化透明液体结晶粘接化合物至少可以透过固化光线以允许固化光线穿过其中。
举例来说,检测光线OP1被用在实施第二实施例的光学变换器中。光纤插头27不可透过检测光线OP1。即使检测光线OP1从输入端口27a中的一个泄漏出来,该泄漏光线也几乎不能到达相邻的输入端口27a。为此,光线检测元件19处的检测光线OP1仅仅包含了数量可忽略的噪声成分。这使得光学变换器可以产生出准确代表移动物体当前位置的电信号。
下文将对连接工作进行描述。首先,工人准备好光纤插头27、光纤次束FB(3)、光固化透明液体粘接化合物以及固化光源OP3。组成次束FB(3)的光纤是透明的,并且关于水平面或光纤的内表面具有大约30度的临界角。
工人大致地将光纤次束FB(3)与引导槽27d中的一个对齐,并且将次束FB(3)推入引导槽27d中。光纤次束FB(3)在限定出引导槽27d的内表面上滑动,并且被平滑地引导至输入端口27a。工人进一步将光纤次束FB(3)推入光纤插头27,直到末端部分从末端表面27c伸出为止。工人反复进行插入工作,其它光纤次束FB(3)的末端部分也同样从末端表面27c伸出。
工人将光纤次束FB(3)暂时钉在光纤插头27上。工人再将光固化透明液体粘接化合物注射到次束FB(3)与光纤插头27内表面之间的空隙中,光固化透明液体粘接化合物在次束FB(3)与光纤插头27内表面之间的空隙中平滑地散布。
随后,工人将光固化透明液体粘接化合物暴露在固化光线OP3中。固化光线OP3通过注射孔27b入射到次束FB(3)上,并且穿过透明光纤。固化光线OP3到达限定出注射孔的内表面。如前所述,光纤插头27由高反射不透明合成树脂制成,从而固化光线OP3在内表面上被反射。由于光固化透明液体粘接化合物允许固化光线在次束FB(3)与光纤插头27内表面之间的空隙上传播,因此固化光线OP3透过空隙中的光固化透明液体粘接化合物,使得粘接化合物固化。如前所述,光纤插头27由反射率等于或大于90%的合成树脂制成。固化光线OP3的大部分在内表面上被多重反射,并且使光固化透明液体粘接化合物迅速地固化。因此,光纤次束FB(3)被粘接到光纤插头27上。
最后,工人切掉次束FB(3)从末端表面27c伸出的末端部分。因此,次束FB(3)具有各自的与末端表面27c共面的末端端面。
因此,固化光线OP3的大部分穿过注射孔27b,并且在光纤插头27的内表面上被反射。注射孔越宽,入射光线就越多。从这点看来,椭圆形注射孔27b要优于圆形注射孔17b。
现在假定光学变换器已经安装到混合键盘乐器例如自动演奏钢琴或静音钢琴中,当钢琴演奏者在键盘上弹奏一段音乐时,多端口光线发射单元10朝着光纤次束FB(2)顺序地发射出光脉冲,即检测光线OP1,该光脉冲被选择性地从光线发射传感器头20经过光学调制器1发射给光线接收传感器头30。
光脉冲由光学调制器1依据琴键的当前位置进行调制,并且入射到光线接收传感器头30上。入射光线即检测光线OP1通过光纤3传播到多端口光线检测单元29的光线输入端口27a。当检测光线OP1达到光纤3的末端表面时,检测光线OP1从末端表面发射到光线检测元件19a。虽然检测光线OP1入射到内表面上,但是入射光线的大部分都在内表面上被反射,并且被导向相关的光线检测元件19a。即使数量可忽略的检测光线OP1进入到光纤插头27中,该检测光线OP1也几乎不能到达相邻的输入端口27a。因此检测光线OP1被限制在相关的输入端口27a中,并且相邻的输入端口27a不会受到泄漏光线的干扰。
多端口光线发射单元10可以由与多端口光线检测单元19相似的高反射不透明合成树脂制成。椭圆形注射孔形成于多端口光线发射单元10上,从而允许固化光线达到次束FB(2)与内表面之间的空隙中。
从前面的描述可以理解,光纤插头27允许固化光线OP3通过较宽的注射孔27b到达粘接化合物,而依靠高反射不透明合成树脂不允许泄漏光线OP3到达相邻的输入端口27a。粘接化合物被确保在固化光线OP3中固化,从而使束FB(3)牢固地粘接到光纤插头27上。检测光纤OP1被限制在相关的输入端口27a中,从而使得相邻输入端口中的检测光纤不会包含噪声成分。
尽管已经示出和描述了本发明的特殊实施例,但对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明范围和实质的情况下可以对本发明做出各种变化和修改。
例如,本发明的技术范围不限于与透射波长范围对应的透过率为70%。透过率仅仅对光固化所需的时间有影响。即使透过率变为60%,光固化也仅仅是需要更多的时间,并且可以被忽略。
优选地将透射范围“X”与截止范围“Y”较宽地间隔开。即使半透明有色合成树脂的透射范围“X”接近截止范围“Y”,该半透明有色合成树脂也可以用于光纤插头17,只要该半透明有色合成树脂在检测光线OP1和固化光线OP2之间的透射率不同即可。
同样优选的是检测光线OP1的波长较宽地不同于固化光线OP2。即使检测光线OP1的波长与固化光线OP2部分重叠,该检测光线OP1和固化光线OP2也可以用于本发明的光学变换器,只要检测光线OP1的另一部分和固化光线OP2的另一部分落在半透明有色合成树脂的截止范围“Y”和透射范围“X”中即可。
本发明的技术范围不限于色素。任何添加剂都可用于半透明合成树脂,只要该合成树脂的光学特性中存在透射范围“X”和阻止范围“Y”即可。一些种类的添加剂并没有使合成树脂具有颜色。因此本发明的技术范围不限于半透明有色合成树脂。
相似地,本发明的技术范围不限于丙烯酸树脂。任何种类的合成树脂都可用作半透明合成树脂的基体,只要添加剂使得这种合成树脂具有透射范围“X”和截止范围“Y”即可。
本发明的光学变换器可以用来测量移动物体的当前速度。如果光学调制器按规则的间距形成有遮光条,则该当前速度与穿过光学调制器的光脉冲成反比,并且相应地,与电信号的占空比成反比。因此,光学变换器可用来测量移动物体的当前速度。按照相同的方式,光学变换器可用来测量移动物体的加速度、物体或距离的尺寸。
本发明的技术范围不限于由高反射不透明合成树脂制成的光纤插头27。由于期望反射发生在光纤插头27的内表面,因此不透明光纤插头或透明光纤插头可以在输入端口涂上高反射不透明合成树脂。
本发明的技术范围不限于椭圆形注射孔。注射孔可以是矩形的。在第二个实施例中,椭圆形注射孔既被用来提供光固化粘接化合物又被用来发射固化光线OP3。然而,光发射窗口可以独立于注射孔设置。换句话说,可以在光纤插头中形成较小的注射孔和较宽的光发射窗口。在这种情况下,工人将光固化粘接化合物通过注射孔注射到输入端口中,而通过光发射窗口将固化光线发射到注入的粘接化合物上。每个输入端口可以与多于一个的光发射窗口相关联。
从将输入端口与泄漏光线阻隔的观点来看,遮光层39或不透明壁可以象图10所示的一样嵌入光纤插头37中。附图标记37a、37b和37d分别代表输入端口、注射孔和隆起部,并且光纤插头37组成了多端口光线检测单元38的一部分。光纤插头37由透明合成树脂制成,每个遮光层39或不透明壁都设置于相邻的两个输入端口39a之间。遮光层或不透明壁可以由黑色的合成树脂形成。
当光源发射固化光线时,透明的光纤插头39允许固化光线到达次束FB(3)和光纤插头FB(3)内表面之间的边界。光固化粘接化合物被固化,使得次束FB(3)固定到光纤插头37上。另一方面,当多端口光线发射单元将检测光线顺序地分配给次束FB(2)时,该检测光线从次束FB(3)的末端表面输出到输入端口37a,并且检测光线的大部分入射到相关的光线检测元件上。尽管透明的光纤插头37将泄漏光线朝着相邻的输入端口37a传播,但是遮光层39或不透明壁将相邻的输入端口37a与泄漏光线阻隔。因此遮光层39或不透明壁有效地阻止了泄漏光线而不用牺牲次束FB(3)与光纤插头37之间的粘接强度。
本发明的光学变换器的应用领域不限于键盘乐器。这种光学变换器可以安装到其它种类的乐器例如电子打击乐器或电子弦乐器中。本发明的光学变换器可以安装于电子制品、医疗器械和测量器材中。
多端口光线发射单元10可以由独立的光线发射盒替换。每个光线发射盒包括光线发射元件和连接件。光线发射元件通过连接件连接到光纤次束。
本发明的技术范围不限于输入端口的数量。仅仅两个输入端口也可以组成光纤插头。多于8个的输入端口可以排列成两列。
本发明的技术范围不限于结构上独立的插座和插头。整体式支架也可以用于次束。在这种情况下,光线检测元件设置于整体式支架的内部,与输入端口相对。次束被插入输入端口中,并且通过光固化粘接化合物连接整体式支架上。
本发明的技术范围不限于光线发射传感器头20和光线接收传感器头30。光纤2可以从次束FB(2)上分离,并且直接将检测光线发射到分别横穿狭槽51与该光纤相对的光纤3。
本发明的技术范围不限于移动物体。物体可以是静止的。在这种情况下,静止物体可以由检测光线OP1扫描。
本发明的技术范围不限于光学调制器1。物体可以具有光调制能力。在这种情况下,检测光线直接被物体调制,并且不再需要任何的传感器头20/30。
本发明的技术范围不限于传感器头20/30的排列。在检测光线在光学调制器或物体上被反射的情况下,光线发射传感器头20关于光学调制器1或移动物体57a位于与光线接收传感器头30相同的一侧。
单根光纤可以接纳在每个端口17a或A-L中。因此,本发明的技术范围不限于束FB(2)和FB(3)。
本发明的技术范围不限于液体粘接化合物。光固化粘接化合物可以是凝胶或薄膜的形式。
光纤插头27可以由对检测光线OP1不透明而对固化光线OP3半透明的不透明合成树脂制成。因此,本发明的技术范围不限于高反射不透明合成树脂。
权利要求中的用语与实施例中的部件按下述方式相互对应。当前位置是“物理量”。当然,如前所述物理量并不限于当前位置。光学调制器1或移动物体57a对应于“物体”。多端口光线发射单元10用作“光线发射器”,并且每个多端口光线检测单元19/29都用作“光电转换器”。光纤2和光纤3分别对应于“多根引出光纤”和“多根返回光纤”。光纤插头17/27/37/11以及相关插座18/12整体组成“支架”。如前所述,支架可以具有整体式结构。光纤插头17/27/37/11用作“插头部分”,光线检测二极管插座18或光线发射二极管插座12用作“插座部分”。光线检测元件19a或光线发射元件13用作“多个变换件”。
束FB(2)和FB(3)分别对应于“引出光纤束”和“返回光纤束”。色素用作“按照光线波长改变透过率的添加剂”。
Claims (20)
1、一种将物体(1,57a)的物理量转换成电信号的光学变换器,包括:
用于输出检测光线(OP1)的光线发射器(10);
光电转换器(19),所述光电转换器将所述检测光线(OP1)转换成代表所述物理量的电信号;
多根引出光纤(2),所述多根引出光纤连接到所述光线发射器(10),并且将所述检测光线(OP1)朝着所述物体(1,57a)传播以将所述检测光线(OP1)发射给所述物体(1,57a);以及
多根返回光纤(3),所述多根返回光纤连接到所述光电转换器(19),并且将由所述物体(1,57a)修改过的所述检测光线(OP1)传播给所述光电转换器(19),
所述光线发射器(10)和所述光电转换器(19)中的一个包括:
多个变换件(13;19a),所述多个变换件用于产生所述检测光线(OP1)和所述电信号中的一个,以及
支架(11,12;17,18),将所述多个变换件(13;19a)保持在该支架内,所述支架还包括形成有多个端口(A-L;17a)的插头部分(11;17),所述端口选择性地接纳所述多根引出光纤(2)或所述多根返回光纤(3),其方式是使所述多根引出光纤(2)或所述多根返回光纤(3)通过粘接化合物(rsb)固定到所述插头部分(11;17)上,所述粘接化合物在固化光线(OP2)的照射下而被固化,
其特征在于,
所述插头部分由合成树脂制成,所述合成树脂具有透射波长范围(X)和截止波长范围(Y),所述透射波长范围(X)允许所述固化光线(OP2)从所述合成树脂中穿过,而所述截止波长范围(Y)与所述透射波长范围(X)不同并且阻止所述检测光线(OP1)从所述合成树脂中穿过。
2、根据权利要求1所述的光学变换器,其中所述多根引出光纤(2)和所述多根返回光纤(3)分别组成多个引出光纤束(FB(2))和多个返回光纤束(FB(3)),并且所述多个引出光纤束(FB(2))或多个返回光纤束(FB(3))分别被接纳在所述多个端口(A-L,17a)中。
3、根据权利要求2所述的光学变换器,其中所述多个引出光纤束(FB(2))或多个返回光纤束(FB(3))分别与所述多个变换件(13;19a)相对,其方式是所述多个端口(A-L;17a)被所述插头部分(11;17)相互间隔开。
4、根据权利要求3所述的光学变换器,其中所述插头部分(11;17)还形成有隆起部(17d),每个所述隆起部都从所述多个端口(A-L;17a)中的两个之间伸出,从而将所述多个引出光纤束(FB(2))或所述多个返回光纤束(FB(3))引导至各自的所述多个端口(A-L;17a)的入口。
5、根据权利要求1所述的光学变换器,其中所述合成树脂由透明合成树脂与添加剂的混合物制成,所述添加剂用于按照光线波长改变透过率。
6、根据权利要求5所述的光学变换器,其中所述透过率在一短波长范围内达到最高,在该短波长范围限定了所述透射波长范围(X),而在一长波长范围内降至最低,在该长波长范围限定了所述截止波长范围(Y)。
7、根据权利要求5所述的光学变换器,其中所述透明合成树脂和所述添加剂分别是丙烯酸树脂和色素。
8、根据权利要求7所述的光学变换器,其中所述丙烯酸树脂通过所述色素而微染蓝色。
9、根据权利要求7所述的光学变换器,其中所述色素使得所述透过率具有440毫微米和500毫微米之间的透射波长范围(X)以及在560毫微米和720毫微米之间的截止波长范围(Y)。
10、一种将物体的(1,57a)的物理量转换成电信号的光学变换器,包括:
用于输出检测光线(OP1)的光线发射器(10);
光电转换器(29;38),所述光电转换器将所述检测光线(OP1)转换成代表所述物理量的电信号;
多根引出光纤(2),所述多根引出光纤连接到所述光线发射器(10)上,并且将所述检测光线(OP1)朝着所述物体(1,57a)传播以将所述检测光线(OP1)发射给所述物体(1,57a);以及
多根返回光纤(3),所述多根返回光纤连接到所述光电转换器(29;38),并且将由所述物体(1,57a)修改过的所述检测光线(OP1)传播给所述光电转换器(29;38),
所述光线发射器(10)和所述光电转换器(29;38)中的一个包括:
多个变换件(13;19a),所述多个变换件用于产生所述检测光线(OP1)和所述电信号中的一个,以及
支架(27,18;38,18),将所述多个变换件(13,19a)保持在该支架内,所述支架还包括形成有多个端口(A-L;27a;37a)的插头部分(27;37),所述多个端口选择性地接纳所述多根引出光纤(2)或所述多根返回光纤(3),其方式是使所述多根引出光纤(2)或所述多根返回光纤(3)通过粘接化合物(rsb)固定到所述插头部分(27;37)上,所述粘接化合物在固化光线(OP3)的照射下而被固化,
其特征在于,
所述插头部分(27;37)具有:
光线透射辅助部分(27b;37),所述光线透射辅助部分允许所述固化光线(OP3)到达位于所述插头部分(27;37)与所述多根引出光纤(2)或所述多根返回光纤(3)之间的所述粘接化合物,以及
阻止辅助部分(27;39),所述阻止辅助部分防止所述端口(27a;37a)泄漏从所述端口(27a;37a)中的一个端口泄漏出来的泄漏光线。
11、根据权利要求10所述的光学变换器,其中所述光线透射辅助部分由所述插头部分外表面上的窗口(27b)形成,所述窗口在内末端朝着所述多个端口(27a)开口而在外末端朝着所述插头部分(27)的外部开口,并且所述插头部分(27)由至少不能透过所述检测光线(OP1)的不透明合成树脂制成,从而除了所述窗口(27b)以外的所述插头部分(27)用作所述阻止辅助部分。
12、根据权利要求11所述的光学变换器,其中所述窗口(27b)在与所述多个端口(27a)中心轴平行的方向上是长的。
13、根据权利要求11所述的光学变换器,其中所述不透明合成树脂对于所述固化光线(OP3)具有高反射率,从而所述固化光线的部分通过内表面上的反射而被引导至所述粘接化合物,该内表面限定出了所述多个端口(27a)。
14、根据权利要求13所述的光学变换器,其中所述不透明合成树脂对于波长等于或大于450毫微米的可见光具有等于或大于90%的反射率。
15、根据权利要求10所述的光学变换器,其中所述粘接化合物通过所述窗口(27b)被引导至所述多个端口(27a)中。
16、根据权利要求10所述的光学变换器,其中所述多根引出光纤(2)和所述多根返回光纤(3)分别组成多个引出光纤束(FB(2))和多个返回光纤束(FB(3)),并且所述多个引出光纤束(FB(2))或多个返回光纤束(FB(3))分别被接纳在所述多个端口(27a;37a)中。
17、根据权利要求16所述的光学变换器,其中所述多个变换件(13;19a)具有各自的光轴,该光轴基本上与所述引出光纤束(FB(2))各自的中心线或所述返回光纤束(FB(3))各自的中心线对齐。
18、根据权利要求16所述的光学变换器,其中所述插头部分(27)还形成有分别与所述多个端口(27a)连接的多个引导槽(27d),从而所述多个引出光纤束(FB(2))或多个返回光纤束(FB(3))通过所述引导槽(27d)被引导至所述多个端口(27a)。
19、根据权利要求10所述的光学变换器,其中遮光层(39)每个都在所述多个端口(37a)之间嵌入所述插头部分(37)以用作所述阻止辅助部分,并且所述插头部分(37)由至少可透过所述固化光线(OP3)的透明合成树脂制成,从而除了所述遮光层(39)以外的所述插头部分用作所述光线透射辅助部分。
20、根据权利要求19所述的光学变换器,其中所述插头部分(37)还可以透过所述检测光线(OP1),从而所述遮光层(39)阻止所述多个端口受到从相邻多个端口(37a)泄漏的所述检测光线(OP1)的干扰。
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