JP3533817B2 - 光ファイバアレイ積層体の製造方法 - Google Patents
光ファイバアレイ積層体の製造方法Info
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Description
積層体の製造方法に関し、さらに詳しくは、ライトガイ
ドに使用されるとき光ファイバアレイ端部の発光強度を
幅方向に均一にするようにした光ファイバアレイ積層体
の製造方法に関するものである。
のオンライン検査用光源などに応用されるライン光源ラ
イトガイドとして、一端を光ファイバ素線が並列に並べ
られた光ファイバアレイとし、他端を束ねてライン・ト
ゥー・サークル(Line−to−Circle) に加工したものが
ある。このライン・トゥー・サークル型ライトガイド
は、サークル側に光源を配置し、ライン側から幅方向に
分布した光として取り出すようにしており、そのため上
記の用途において、印刷精度や検光精度などの向上のた
めライン側での発光強度が幅方向にムラがなく、均一な
光の強さに分布していることが望ましい。
イトガイドの加工は、図4(A),図5(A)または図
6(A)に示すように、複数本の光ファイバ素線fを並
列に並べるようにそれぞれ独立に製造した2枚の光ファ
イバアレイ41,42;51,52;61,62を用意
し、これらを図4(B),図5(B)または図6(C)
のように重ね合わせて積層体20にし、その積層体20
の一端を円形(サークル)に収束して丸口金を取り付
け、また他端はライン状のまま上下二枚のライン口金で
クランプするようにようにしていた(図3(C)参
照)。
ァイバ素線の配列は、製造工程で生ずる不可避的な加工
誤差によりバラツキがあり、配列が密になった部分と粗
になった部分とを持っている。しかも、このファイバ間
隔のバラツキ位相は、2枚の光ファイバアレイの間では
当然に無相関である。したがって、このように互いに異
なったバラツキ位相を有する2枚のファイバアレイが積
層されると,上下の光ファイバアレイの配列が図4
(A)のアレイ41,42のように密同士または図5
(A)のアレイ41,52のように粗同士であれば、図
4(B),図5(B)のごとく配列が乱れることなく積
層できるのであるが、配列が図6(A)のアレイ61,
62のように密と粗とであると、図6(B)に示すよう
に上下のファイバ素線が干渉し合う部分kで横方向の移
動を生じ、積層後に図6(C)で示すようにファイバ間
隔が極端に大きく開いた拡大部eを形成することとな
る。この拡大部eの形成はファイバ素線径が小さくなる
ほど、加工誤差の影響を大きく受けるため、その発生率
が高くなり、また光ファイバアレイの配列方向への幅が
広くなるほど発生数が増える。
る光ファイバアレイ積層体では、光を入射して他端から
発光させると、図7(A),(B)に示すように、拡大
部eにおける光の強さが低くなる。したがって、これを
ライトガイドとして使用すると、ライン側における発光
強度が幅方向にムラを生ずるようになる。
した従来の問題を解消し、端部での発光強度を幅方向に
均一にするようにした光ファイバアレイ積層体の製造方
法を提供することにある。
明の光ファイバアレイ積層体の製造方法は、光ファイバ
素線をドラム上に連続的に並列に並べるように巻き上げ
て単層の円筒体を形成し、該円筒体を円周方向を横切る
方向に切断し、切り開いて光ファイバアレイに形成し、
該光ファイバアレイの表面に光ファイバ素線を横切る方
向にテープを貼り付けて隣接し合う光ファイバ素線相互
を仮止め状態にした後、該光ファイバアレイを長手方向
の中央部で二つ折りに折り曲げると共に、該折り曲げ部
を切断して、切断後の2枚の光ファイバアレイの光ファ
イバ素線間隔のバラツキが同一位相同士で重ね合わされ
た積層体にすることを特徴とするものである。
バアレイ積層体を形成する前の2枚の光ファイバアレイ
を示し、図1(B)はそれを積層後の積層体を示す。図
1(A)において、2枚の光ファイバアレイ1a,1b
は、それぞれを複数本の光ファイバ素線fが平行に並べ
られて形成されているが、いずれのアレイも光ファイバ
素線fのファイバ間隔にバラツキを有している。しか
し、両方の光ファイバアレイ1a,1bとも、それらの
ファイバ間隔のバラツキ位相を同一にするように構成さ
れている。このような2枚の光ファイバアレイ1a,1
bが、図1(B)のように上下に重ねられることによ
り、本発明の光ファイバアレイ積層体20が形成されて
いる。
積層体20は、光ファイバアレイ1aと1bとのバラツ
キ位相が互いに同一であるため、両アレイが重ね合わさ
れるとき、上側の光ファイバアレイ1aの光ファイバ素
線fの全部が約半ピッチずつ横ずれし、下側の光ファイ
バアレイ1bの隣接し合う光ファイバ素線間の凹部に嵌
まり込む。したがって、従来の光ファイバアレイ積層体
のように、特定の光ファイバ素線だけが横ずれして大き
な隙間を開けることがなく、積層後も上下アレイ1a,
1bが同じバラツキ位相を維持する。また、これによっ
て各光ファイバの線径公差も相殺することができる。
・サークル構造のライトガイドに使用した場合は、ライ
ン側端部から発光する光の強さを幅方向に均一にするこ
とができる。本発明の光ファイバアレイ積層体に使用さ
れる光ファイバ素線は、その太さは特に限定されるもの
ではないが、好ましくは外径500μm以下とする場合
に上記効果を一層良好にすることができる。
は、図2(A)〜(C)に示すような工程により効率的
に製造することができる。まず、図2(A)に示すよう
に、リール21に巻かれた光ファイバ素線fを回転ドラ
ム22に連続的に供給すると共に、ドラム22の軸方向
に少しずつ移動しながら並列に並べるように巻き上げ、
ドラム22上に単層の円筒体23を形成する。
ッターによりドラム軸方向に沿って切断し、アレイ状に
切り開くことにより、図2(B)に示すような光ファイ
バアレイ1にする。このときの円筒体23の切断箇所と
しては1箇所でもよいが、径の大きな円筒体23の場合
には、その大きさに応じて2箇所にしたり、それ以上に
したりすることができる。複数箇所の場合は、円周方向
に当分に分割するようにすることが望ましい。
その長手方向の中央に粘着テープ3を貼り付ける。この
粘着テープ3を貼り付ける方向は、光ファイバ素線fの
方向に直交するようにする。さらに、この粘着テープ3
の左右両側に、別の粘着テープ4,4を粘着テープ3と
平行に、かつ粘着テープ3から極端に離れない位置に貼
り付ける。これら粘着テープ3,4の貼り付けにより光
ファイバ素線fは隣接する相互間が仮止め状態にされ、
そのファイバ間隔が位置ずれしないように固定される。
向の中央部を折り曲げ部5として二つ折りに折り曲げ
る。その折り曲げ方向は、粘着テープ3,4が外側にな
るように折り曲げ、二つの光ファイバ1a,1bの合面
側に入らないようにする。さらに、折り曲げ部5を切断
して、図2(C)に示すように、左右二つに分かれた上
下2枚の光ファイバアレイ1a,1bを積層状態にす
る。このときの折り曲げ部5の折り曲げ線は、光ファイ
バ素線fの方向と直交し、折り曲げ後の2枚の光ファイ
バアレイ1a,1bの光ファイバ素線fの方向が相互に
同一方向に並ぶようにする。
1bを加圧接着することにより、本発明の光ファイバア
レイ積層体を得ることができる。このように形成された
光ファイバアレイ積層体は、2枚の光ファイバアレイ1
a,1bが同じ光ファイバアレイ1から分離したもので
あるから、双方ともファイバ間隔が同一のバラツキ位相
になっている。
折りにする前の光ファイバアレイ1に貼り付ける粘着テ
ープ3,4は必ずしも必要とするものではないが、これ
らを貼り付けることにより、折り曲げ操作時に起こりや
すいファイバ間隔の乱れを完全に防止することができ、
2枚の光ファイバアレイ1a,1bのバラツキ位相を積
層後にも確実に同一に維持することができる。
を、ライン・トゥー・サークル型ライトガイドに加工す
る場合は、図3(A)〜(C)に示す工程によって製造
することができる。まず、図3(A)に示すように、光
ファイバアレイ積層体20の両端部のうち、粘着テープ
3を貼り付けた側の端部を、必要により接着剤を塗布し
たのち上下2枚のライン口金6a,6bでクランプし、
それを接着固定して図3(B)に示すようなライン口金
6とする。また、他方の端部は、断面円形となるように
収束状態にし、その収束端部に、必要により接着剤を塗
布したのち丸口金7を装着する。次いで、それぞれライ
ン口金6と丸口金7が固定された光ファイバアレイ積層
体20の両端面を研磨し、鏡面に仕上げてライトガイド
30にする。
クル側に光源Lを配置し、ライン口金6をライン側とす
るようにして使用され、丸口金7の端部に入射した光は
光ファイバアレイ積層体20に案内されてライン口金6
側に所定幅の線状の光となって発光する。
レイ積層体によれば、2層の光ファイバアレイが互いに
ファイバ間隔のバラツキ位相を同一にしているため、積
層時に局部的な光ファイバ素線の横ずれを発生してファ
イバ間隔に拡大部を形成することがなく、ライトガイド
として適用した場合にライン側端部の発光の強さを幅方
向に均一分布させることができる。また、本発明の製造
方法によれば、上記光ファイバアレイ積層体を効率よく
製造することができる。
アレイ積層体の重ね合わせ前の状態を示す横断面図、
(B)は重ね合わせ後の横断面図である。
バアレイ積層体の製造方法の工程図である。
バアレイ積層体からライトガイドを加工するときの工程
図である。
ね合わせ前の状態を示す横断面図、(B)は重ね合わせ
後の横断面図である。
の重ね合わせ前の状態を示す横断面図、(B)は重ね合
わせ後の横断面図である。
積層体の重ね合わせ前の状態を示す横断面図、(B)は
重ね合わせたときに生ずる素線同士の干渉状態を説明す
る横断面図、(C)は重ね合わせ後の横断面図である。
イン側端部の発光の強さを示すグラフであり、(B)
は、このグラフに対応する光ファイバアレイ積層体の断
面を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 光ファイバ素線をドラム上に連続的に並
列に並べるように巻き上げて単層の円筒体を形成し、該
円筒体を円周方向を横切る方向に切断し、切り開いて光
ファイバアレイに形成し、該光ファイバアレイの表面に
光ファイバ素線を横切る方向にテープを貼り付けて隣接
し合う光ファイバ素線相互を仮止め状態にした後、該光
ファイバアレイを長手方向の中央部で二つ折りに折り曲
げると共に、該折り曲げ部を切断して、切断後の2枚の
光ファイバアレイの光ファイバ素線間隔のバラツキが同
一位相同士で重ね合わされた積層体にする光ファイバア
レイ積層体の製造方法。 - 【請求項2】 前記テープを前記光ファイバアレイの折
り曲げ部と、該折り曲げ部を挟む左右両側域とにそれぞ
れ貼り付ける請求項1に記載の光ファイバアレイ積層体
の製造方法。 - 【請求項3】 前記光ファイバアレイの折り曲げを、前
記テープが貼り付けられた面が外側になるように行なう
ようにする請求項1又は2に記載の光ファイバアレイ積
層体の製造方法 。 - 【請求項4】 前記光ファイバ素線の外径が500μm
以下である請求項1,2又は3に記載の光ファイバアレ
イ積層体の製造方法 。
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JP07729896A JP3533817B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 光ファイバアレイ積層体の製造方法 |
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JPH09269423A JPH09269423A (ja) | 1997-10-14 |
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Cited By (1)
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- 1996-03-29 JP JP07729896A patent/JP3533817B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH09269423A (ja) | 1997-10-14 |
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