DE2415945A1

DE2415945A1 - METHOD OF MANUFACTURING A FIBER OPTICAL DEVICE

Info

Publication number: DE2415945A1
Application number: DE19742415945
Authority: DE
Inventors: Michael Gettwart; Wolfram Henning
Original assignee: Rank Organization Ltd
Current assignee: Rank Organization Ltd
Priority date: 1973-04-14
Filing date: 1974-04-02
Publication date: 1974-10-31
Also published as: GB1467444A

Description

U.K. Appln.No. 16134/73
Filed: 4th April, 1973UK Appln.No. 16134/73
Filed: April 4th, 1973

The Rank Organisation Limited Millbank Tower, Millbank, London S.W.I., EnglandThe Rank Organization Limited Millbank Tower, Millbank, London S.W.I., England

Verfahren zum Herstellen einer optischen Fasereinrichtung. Method of manufacturing an optical fiber device.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Fasereinrichtung, welche ein an einem gegebenen Ende in einem Halter befestigtes und an seinem entgegengesetzten Ende freies Bündel aus optischen Fasern enthält, deren aus dem unteren Halter herausragende Teile sich unter ihrem eigenen Gewicht so trennen, daß ihre freien Enden auf einer gewünschten geometrischen Fläche liegen, die von den jeweiligen Längen der herausragenden Faserteile und deren Position im Querschnitt des Bündels abhängt.The invention relates to a method of making an optical fiber device which has an at a given end fixed in a holder and free at its opposite end bundle of optical fibers, whose from the lower holder protruding parts separate under their own weight so that their free ends on a desired one Geometric area that depends on the lengths of the protruding fiber parts and their position in the cross section depends on the bundle.

Bei einem typischen Beispiel für eine solche Einrichtung besteht das Bündel aus 10,000 oder mehr einzelnen lichtleitenden Fasern aus Glas oder Kunststoff. Am befestigten Ende des Bündels befindet sich eine Lichtquelle, deren Licht von den freien Enden der Fasern punktförmig abgestrahlt wird. Das Ganze bildet eine Dekorationslampe oder dgl.In a typical example of such a device, the bundle consists of 10,000 or more individual light conducting devices Fibers made of glass or plastic. At the attached end of the bundle there is a light source whose light comes from the free ends of the fibers is radiated point-like. The whole forms a decorative lamp or the like.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ein Bündel aus optischen Fasern in ein Lagerteil eingeführt wird, das eine Längsbewegung der Fasern erlaubt, daß die Fasern einer Vibration unterworfen werden, bisThe invention consists in that in a method of the type mentioned above, a bundle of optical fibers in a Bearing part is introduced, which allows a longitudinal movement of the fibers that the fibers are subjected to vibration until

409844/0672409844/0672

ihre Enden am einen Ende des Bündels auf einer Oberfläche vorgegebener Gestalt ruhen, und daß ein gegebenes Ende des Bündels in einem Halter befestigt wird, wobei die Gestalt der Oberfläche so vorgegeben wird, daß die freien Faserenden auf der gewünschten geometrischen Fläche liegen, wenn das Bündel von unten mittels des Halters gehalten wird.their ends at one end of the bundle on a surface predetermined Shape resting, and that a given end of the bundle is secured in a holder, the shape of the surface is specified so that the free fiber ends lie on the desired geometric surface when the bundle from below is held by means of the holder.

Ein wesentlicher Vorteil des hier beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß man die aus dem Halter herausragenden Teile der Fasern nicht von Hand auf die jeweils richtigen Längen zuschneiden muß. Das Abschneiden der einzelnen Fasern ist zeitraubend, in hohem Maße kritisch und führt außerdem zu einem starken Verschleiß des Schneidwerkzeugs, besonders wenn es sich um Glasfasern handelt. Das Abschneiden kann auch nur mit ungefährer Genauigkeit durchgeführt werden.A major advantage of the method described here is that one protrudes from the holder Parts of the fibers do not have to be cut to the correct lengths by hand. Cutting off the individual fibers is time consuming, highly critical and also leads to heavy wear on the cutting tool, especially if it is fiberglass. The cutting can also only be carried out with approximate accuracy.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die verwendeten Fasern in dem Bündel von gleicher Länge , sind die Faserenden, die auf die Oberfläche vorgegebener Gestalt zu ruhen kommen, diejenigen des gegebenen Endes des Bündels, und wird das gegebene Ende des Bündels gleichzeitig mit dem Vibrieren der Fasern in den Halter eingeführt, wobei der Halter während der Vibration von dem Lagerteil gehaltert wird. Nach der Vibration wird das gegebene Ende des Bündels in einer Ebene abges chni tten.In one embodiment of the invention, the fibers used in the bundle are of equal length, are Fiber ends that come to rest on the surface of a given shape, those of the given end of the bundle, and the given end of the bundle is inserted into the holder simultaneously with the vibration of the fibers, the holder is supported by the bearing part during the vibration. After the vibration, the given end of the bundle will be in a plane cut off.

Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die einzelnen Fasern des Bündels anfänglich die gleiche Länge, während nach Vollendung des Verfahrens die aus dem Halter herausragenden Faserteile ungleich lang sind und folglich unterschiedliches Gewicht haben. Dieser Gewichtsunterschied ist, wie schon erwähnt wurde, ein bestimmender Faktor für die geometrische Gestalt oder Fläche, auf der die freien Enden liegen.In this embodiment, the individual fibers of the bundle are initially the same length, while after completion of the process the fiber parts protruding from the holder are of unequal length and consequently have different weights. This difference in weight is, as already mentioned became a determining factor for the geometric shape or surface on which the free ends lie.

Nach diesem Verfahren können die außerordentlich vielen einzelnen Fasern des Bündels in einem einzigen Schritt in ihren richtigen relativen Längspositionen in einer Hülse oder einem ähnlichen Halter zusammengefaßt werden. Durch Abschneiden desAccording to this method, the extremely large number of individual fibers of the bundle can in a single step in their correct relative longitudinal positions are summarized in a sleeve or similar holder. By truncating the

4098U/06724098U / 0672

Bündels in einer bestimmten Ebene wird gewährleistet, daß praktisch alle Enden der Fasern am Schnittende in direkte Berührung mit einer Lichtquelle gebracht werden können.Bundling in a certain plane ensures that practically all ends of the fibers at the cut end are in direct contact can be brought with a light source.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zum Realisieren eines Äusführungsbeispiels der Erfindung. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Lagerteil zur Aufnahme eines rohrförmigen Halters. Das Lagerteil weist unterhalb des Halters eine speziell geformte Oberfläche auf. Mit dem Lagerteil ist ein Schwingungsgenerator verbunden. Die spezielle Oberfläche kann eine echt konische oder abgestuft konische Form haben. Bei Bedarf kann die Konusachse gegen die Achse des Halters geneigt sein. Die Form der Basis des Konus kann von einem genauen Kreis abweichen. Die konisch geformte Oberfläche kann entweder durch eine konyexe oder konkave Hohlform oder durch eine Massivform gebildet werden.The invention also relates to a device for realizing an embodiment of the invention. These Device is characterized by a bearing part for receiving a tubular holder. The bearing part has below the Holder on a specially shaped surface. A vibration generator is connected to the bearing part. The special one Surface can have a true conical or stepped conical shape. If necessary, the cone axis can counteract the axis of the Halters be inclined. The shape of the base of the cone may differ from an exact circle. The conical shaped surface can either be through a konyex or concave or hollow shape be formed by a solid shape.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sollen nun an Hand der Zeichnung beschrieben werden. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention will now be described with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine optische Fasereinrichtung mit einem Faserbündel, das am einen Ende in einem Halter befestigt ist, während die aus dem Halter herausragenden Teile der Fasern sich so voneinander getrennt haben, daß ihre freien Enden auf einer gleichmäßigen geometrischen Raumfläche liegen;Fig. 1 shows an optical fiber device with a fiber bundle which is fastened at one end in a holder, while the protruding from the holder parts of the fibers have separated from each other that their free ends on a uniform geometric spatial area;

Fig. 2 eine zum Herstellen einer Fasereinrichtung nach Fig. 1 verwendeten Vorrichtung;FIG. 2 shows an apparatus used for producing a fiber device according to FIG. 1; FIG.

Fig. 3 exnen Schnitt durch Fig. 2 längs der Ebene III-III;FIG. 3 is an external section through FIG. 2 along the plane III-III; FIG.

Fig. 4 ein Ende des Bündels nach der Behandlung in der Vorrichtung nach Fig. 2, wobei es sich um das fertige Produkt handelt; undFig. 4 shows an end of the bundle after treatment in the apparatus of Fig. 2, which is the finished product acts; and

Fig. 5 eine Alternativmöglichkeit für eine Vorrichtung zum Herstellen einer Fasereinrichtung gemäß der Erfindung.5 shows an alternative possibility for an apparatus for producing a fiber device according to the invention.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine optische Fasereinrichtung der Art, auf die die Erfindung anwendbar ist. DieFig. 1 shows an example of an optical fiber device of the type to which the invention is applicable. the

409844/0672409844/0672

Fasereinrichtung enthält ein Bündel 1 aus einer großen Anzahl, beispielsweise mehr als 10,000 einzelner Fasern aus Glas oder Kunststoff. Ein gegebenes Ende des Bündels ist in einem Halter befestigt, bei dem es sich um eine Hülse oder dgl. handeln kann. Die ebene Endfläche 3 des gegebenen Endes des Bündels 1 wird einer Lichtquelle (nicht dargestellt) ausgesetzt. Die einzelnen Fasern leiten das Licht zu ihren freien Enden am entgegengesetzten Bündelende. Wegen des unterschiedlichen Gewichtes der aus dem Halter herausragenden Teile der Fasern fallen diese auseinander, und ihre freien Enden liegen bei dem dargestellten praktischen Beispiel auf einer weitgehend sphärischen Fläche 4, die symmetrisch zu einer Mittelachse 5 ist.Fiber device contains a bundle 1 from a large number, for example more than 10,000 individual fibers made of glass or Plastic. A given end of the bundle is secured in a holder which may be a sleeve or the like. The flat end face 3 of the given end of the bundle 1 is exposed to a light source (not shown). The single ones Fibers guide the light to their free ends at the opposite end of the bundle. Because of the different weight of the parts of the fibers protruding from the holder fall apart, and their free ends lie at the one shown practical example on a largely spherical surface 4 which is symmetrical about a central axis 5.

In Fig. 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, die zum Herstellen einer Fasereinrichtung der in Fig. 1 dargestellten Art verwendet werden kann. Die Vorrichtung enthält ein allgemein rohrförmiges Lagerteil 10, in dessen oberes Ende eine Hülse 7, die als Halter 2 dient, eingesetzt ist. Die Hülse 7 kann, falls notwendig, durch nicht dargestellte Mittel im Lagerteil IO befestigt sein. Das Lagerteil 10 hat einen Bodenteil 11, dessen Oberfläche 13 bei der in Fig. 2 dargestellten praktischen Ausführungsform eine gleichmäßig abgestuft konische Gestalt hat. Die Abstufung kann auch anders als dargestellt sein, beispielsweise mit feineren Stufen, oder sie kann auch ganz wegfallen, so daß eine glatte, echt konische Form entsteht. Die Form der Oberfläche 13 des Bodenteils 11 bestimmt die jeweiligen Längen der Faserteile, die in der fertigen Fasereinrichtung gemäß Fig. 1 aus dem Halter herausragen. Von diesen Längen hängt die geometrische Fläche ab, auf der die freien Faserenden liegen werden.In Fig. 2 an apparatus is shown which is used for producing a fiber device of the type shown in Fig. 1 can be used. The device includes a generally tubular bearing part 10, in the upper end of which a sleeve 7, which serves as a holder 2 is used. The sleeve 7 can, if necessary, be fastened in the bearing part IO by means not shown be. The bearing part 10 has a bottom part 11, the surface 13 of which in the practical embodiment shown in FIG. 2 has an evenly stepped conical shape. The gradation can also be different from what is shown, for example with finer steps, or it can be omitted entirely, so that a smooth, genuinely conical shape is created. The shape of the Surface 13 of the bottom part 11 determines the respective lengths of the fiber parts, which in the finished fiber device according to Fig. 1 protrude from the holder. The geometric surface on which the free fiber ends lie depends on these lengths will.

Das Lagerteil 10 wird auf einem Schwingungsgenerator 12 angeordnet, der in einer an sich bekannten Weise arbeiten kann und nur schematisch dargestellt ist.The bearing part 10 is placed on a vibration generator 12 which can operate in a manner known per se and is only shown schematically.

Bei der Herstellung einer Fasereinrichtung nach Fig. 1 wird ein gegebenes Ende eines Bündels 6 aus einzelnen feinenIn the manufacture of a fiber device according to Fig. 1, a given end of a bundle 6 is made of individual fine

409844/0672409844/0672

optischen Fasern gleicher Länge an die Hülse 7 gebracht, die für einen leichteren Eingang des Bündels in die Hülse mit einer inneren Fase 9 versehen ist. Mit Hilfe der vom Schwingungsgenerator 12 erzeugten Vibrationsschwingungen wird das Bündel 6 in Richtung des Pfeils fest in die Hülse 7 gezogen, bis die einzelnen Fasern auf der abgestuften Oberfläche 13 des Bodenteils 11 auftreffen. Dam wird das Bündel 6 zusammen mit der Hülse 7 aus dem Lagerteil 10 herausgezogen. Das gegebene Ende des Bündels hat nun die in Fig. 4 dargestellte Gestalt. Der von dem Ende 14 der Hülse 7 vorspringende Teil 15 des Bündels 6 nimmt die der Form der Oberfläche 13 des Basisteils 11 entsprechende positive Form an.optical fibers of the same length brought to the sleeve 7, the is provided with an inner bevel 9 for easier entry of the bundle into the sleeve. With the help of the vibration generator 12 generated vibratory oscillations is the bundle 6 pulled firmly in the direction of the arrow into the sleeve 7 until the individual fibers on the stepped surface 13 of the bottom part 11 hit. Dam is the bundle 6 together with the Sleeve 7 pulled out of the bearing part 10. The given end of the bundle now has the shape shown in FIG. Of the Part 15 of the bundle 6 projecting from the end 14 of the sleeve 7 takes the shape of the surface 13 of the base part 11 corresponding positive form.

Im Anschluß hieran wird das gegebene Ende des Bündels 6 längs der gestrichelten Schnittlinie 17 in Fig. 4 abgeschnitten, und zwar mittels eines rotierenden scheibenförmigen Schneidwerkzeugs 16, so daß die ebene Fläche 3 gemäß Fig. 1 entsteht. Die Faserenden am entgegengesetzten Bündelende liegen bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel in vier konzentrischen Ringzonen, die gegeneinander abgestuft sind. Hierbei haben die aus dem Halter herausragenden Teile der Fasern an den Rändern des Bündels die größte Länge, während sie zur Mitte hin zunehmend kürzer werden.Following this, the given end of the bundle 6 is cut off along the dashed cutting line 17 in FIG. 4, by means of a rotating disk-shaped cutting tool 16, so that the flat surface 3 according to FIG. 1 is produced. In the exemplary embodiment described here, the fiber ends at the opposite bundle end lie in four concentric lines Ring zones that are stepped against each other. Here, the parts of the fibers protruding from the holder have at the edges of the bundle the greatest length, while they become progressively shorter towards the middle.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 hat das Bodenteil 11 eine allgemein konkave Oberfläche 13, d.h. die Form einer Ausnehmung. Eine andere praktische Ausführungsform des Lagerteils 10 ist in Fig. 5 dargestellt. Hier hat das Lagerteil ein Bodenteil 11 mit einer allgemein konvexen oder vorspringenden Oberfläche, die jedoch im übrigen allgemein in der gleichen Weise verwendet wird, wie oben beschrieben wurde.In the embodiment of Fig. 2 the bottom part 11 has a generally concave surface 13, i.e. the shape a recess. Another practical embodiment of the Bearing part 10 is shown in FIG. 5. Here the bearing part has a bottom part 11 with a generally convex or protruding one Surface, which is used, however, in general in the same way as described above.

409844/0672409844/0672

Claims

- 6 claims

Method of manufacturing an optical fiber device, which is a bundle of optical fibers fixed at a given end in a holder and free at its opposite end Contains fibers whose protruding parts from the lower holder separate under their own weight so that their free Ends lie on a desired geometric area, which depends on the respective lengths of the protruding fiber parts and whose position in the cross-section of the bundle depends, thereby characterized in that a bundle (6) of optical fibers is inserted into a bearing part (10) which has a longitudinal movement of the fibers allows the fibers to be vibrated until their ends are at one end of the bundle (6) rest on a surface (13) of predetermined shape, and that a given end of the bundle is fastened in a holder (2) is, the shape of the surface (13) is specified so that the free fiber ends on the desired geometric Surface (4) lie when the bundle (6) is held from below by means of the holder (2).

2.) The method according to claim 1, characterized that the optical fibers used in the bundle are of the same length.

3.) Method according to claim 1 or 2, characterized that the fiber ends that come to rest on the surface (13) of predetermined shape, those of the given end of the bundle.

4.) The method according to claim 3, characterized in that the given end of the bundle at the same time is introduced into the holder (2) with the vibration of the fibers, and that the holder during the vibration of the Bearing part (10) is supported.

A09844 / 0672

5.) The method according to claim 3 or 4 ', characterized that the given end of the bundle is cut off after the vibration along a plane (3).

6.) Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fibers be subjected to vibration by vibrating the bearing part.

7.) Method according to claim 6, characterized in that that the bearing part is caused to vibrate by a vibration generator (12).

8.) Method according to one of the preceding claims, characterized in that the surface (13) a predetermined shape is part of the bearing part (10).

9.) Method according to one of the preceding claims, characterized in that the surface (13) given shape has a generally conical shape.

10.) The method according to claim 9, characterized that the surface (13) has a stepped conical shape.

409844/0672

Blank page