JP4091534B2 - 分岐型光ファイババンドル製造装置及び分岐型光ファイババンドル製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバを複数本結束させ、端部を分岐させた分岐型光ファイババンドルを製造するための分岐型光ファイババンドル製造装置及び分岐型光ファイババンドル製造方法に関する。

近年、情報通信においては、その高速化、大規模化等に伴い、光ファイバが多用されている。
その一方、光ファイバの伝送機能と可とう性を利用した照明器具も存在する。

この照明器具は、ライトガイドと呼ばれ、複数本の光ファイバを結束させることにより構成された光ファイババンドルを用いたものである。

光ファイババンドルは、その製造段階において、その端部を分岐させることが可能であり、このようにして作製された分岐型光ファイババンドルは、光の分岐や合成、つまり同一の光源から入射された光を複数の出射端部から均等に分配して出射させることの他、複数の光源から入射された光を合成して単一の出射端部から出射させることができる。

さらに近年、分岐型光ファイババンドルは、半導体製造におけるステッパ技術を始めとする様々な技術分野に応用されている。

上記の分岐型光ファイババンドルは、分岐した出射端部に伝播する光の光量分布を均一にするために、其々の出射端部を構成する光ファイバの本数を均等にする必要がある。

また、光ファイババンドルの端面をただ単に分岐させることにより分岐型光ファイババンドルを作製した場合、例えば、光ファイババンドルの端部を単に上下に二分割することにより２分岐型光ファイババンドルを作製すると、分岐していない端部、換言すれば非分岐端部（光の入射端部）の上部に位置する光ファイバにより第１の分岐端部（第１の出射端部）が形成され、分岐していない端部の下部に位置する光ファイバにより第２の分岐端部（第２の出射端部）が形成される。

この場合、例えば、光源自体に光の明暗分布等が存在し、入射端部の上部と下部とで入射光量に差がある場合、入射光の明暗パターンが出射光に反映され、第１の分岐端部と第２の分岐端部の其々を構成する光ファイバの本数を均等にしていようとも、出射光量に差が生じてしまう。

このような明暗分布の影響は、例えば、分岐していない端部の上部に位置する長さの等しい光ファイバを複数束に分け、その片側を結束・固定し、分岐していない端部の下部から数本から数十本の光ファイバを取り上げ、二つの束を束ね、これを反復することにより複数の分岐端部を形成せしめることで防止可能である。

上記のような分岐型光ファイババンドルの作製は、手作業の他、光ファイバカプラーを
用いる方法（例えば、特許文献１参照）やボビンを用いる方法（例えば、特許文献２参照）により行われる。
特開平５−８８０４２号公報 特開平８−１２１９０７号公報

しかしながら、上記のような分岐型光ファイババンドルを製作するにあたっては、以下に示すような解決すべき課題が存在する。
まず、手作業により作製を行う場合は、作業効率に問題があり、これに付随してコストの上昇を招いており、さらに、品質管理の面でも問題がある。

また、光ファイバカプラを用いる場合は、光を均等に分岐させることが可能であるが、作業性及びコストの面で問題がある。

また、ボビンを用いる場合は、光ファイバをトラバースしながらファイバガイドを有するボビンに巻きとるため、効率的ではあるが、光ファイバの位置決めは、この光ファイバにかかる張力によりなされるため、光ファイバの位置や本数等に偏りが起こりやすい。

さらに、ボビンに巻き取られた光ファイバはボビンの表面からその外側に向けて上乗せされていくため、前記のとおり、分岐していない端部（光の入射端部）の上部（ボビンの外側）に位置する光ファイバにより第１の分岐端部が形成され、分岐していない端部の下部（ボビンの表面側）に位置する光ファイバにより第２の分岐端部が形成され、さらに光源自体に光の明暗分布等が存在し、入射端部の上部と下部とで入射光量に差がある場合、入射光の明暗パターンが出射光に反映され、第１の分岐端部と第２の分岐端部の出射光量に差が生じてしまう。

このような事情に鑑み本発明は、光ファイバが均等に分布し、且つ光量分布の均一化が可能な分岐型光ファイババンドルを製造するための分岐型光ファイババンドル製造装置及び分岐型光ファイババンドル製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、光ファイバを複数本結束させ、少なくとも一方の端部を分岐させた分岐型光ファイババンドルを製造するための分岐型光ファイババンドル製造装置であって、平面により構成され、平面上に光ファイバを固定する固定部材を備える平面部と、平面部の両端に設けられ、平面に対して傾斜した傾斜面を有する傾斜部とから成る作業台と、傾斜面上に取り付けられ、固定部材により固定された光ファイバ其々の端部を収容する複数の溝部を備える溝付部材と、傾斜面上の溝付部材の近傍に設けられ、溝部に収容された光ファイバの長手方向と直交する方向に移動可能であり、光ファイバの端部を押えることにより光ファイバの端部を溝部に収容された状態で保持する光ファイバ保持部材とを有し、溝部に収容された光ファイバの端部は、溝付部材と光ファイバ保持部材とにより平面に対して湾曲した状態で保持され、光ファイバ保持部材が移動した際、光ファイバ保持部材により保持された状態から開放され、光ファイバの弾性力により湾曲して固定された状態から元の直線状態に復元することを要旨とする。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の発明において、溝付部材及び光ファイバ保持部材の鉛直方向側に離隔して配置され、直線状態に復元した光ファイバの端部を収容するための開口部及び空間部を備えた光ファイバ収容部材を有することを要旨とする。

請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の発明において、開口部の少なくとも一部を閉塞することにより光ファイバの収容状態を維持する状態維持部材を有することを要旨とする。

請求項４に記載の本発明は、請求項２又は３に記載の発明において、直線状態に復元した光ファイバの端部を光ファイバ収容部材に収容するにあたって、光ファイバの端部を空間部内に誘導する誘導部材を有することを要旨とする。

請求項５に記載の本発明は、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の発明において、光ファイバ収容部材は、板状の基材と、基材の溝付部材側の表面上に光ファイバの長手方向と直交する方向に沿って設けられ、且つ基材から溝付部材側に突出した複数個の突出部材とを有し、突出部材により開口部及び空間部が複数個形成されており、長手方向と直交する方向に移動可能であることを要旨とする。

請求項６に記載の本発明は、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の発明において、状態維持部材は、棒状の部材であることを要旨とする。

請求項７に記載の本発明は、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の発明において、誘導部材は、２枚の板状部材を有し、２枚の板状部材は、光ファイバ収容部材に対向し、空間部より幅が狭い収容部材側空隙部と、溝付部材に対向し、収容部材側空隙部より幅が広い溝付部材側空隙部とを形成すべくハの字型に配置されていることを要旨とする。

請求項８に記載の本発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発明において、傾斜部の傾斜角度は、約３０度から約９０度であることを要旨とする。

請求項９に記載の本発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の発明において、溝部の断面形状は、Ｖ字型あるいはＵ字型であることを要旨とする。

請求項１０に記載の本発明は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の発明において、光ファイバの端部は、溝付部材上で摺動されることにより溝部に収容されており、光ファイバの端部を押えることにより光ファイバの端部を溝部に収容された状態で保持し、溝付部材が傾斜面上に取り付けられ、且つ光ファイバ保持部材により光ファイバの端部が保持された後に取り外すことが可能な光ファイバ押え部材を有することを要旨とする。

請求項１１に記載の本発明は、請求項１乃至１０に記載の発明において、固定部材は、光ファイバを平面部上に捻転した状態で固定する部材であることを要旨とする。

請求項１２に記載の本発明は、光ファイバを複数本結束させ、少なくとも一方の端部を分岐させた分岐型光ファイババンドルを製造するための分岐型光ファイババンドル製造方法であって、作業台の平面部に光ファイバを固定し、固定された光ファイバの端部を収容する溝部を備える溝付部材と、光ファイバの端部を押え、光ファイバの端部を溝部に収容された状態で保持する光ファイバ保持部材とを、平面部の両端に設けられ、且つ平面部に対して傾斜した傾斜部に取り付けることにより光ファイバの端部を平面に対して湾曲した状態で保持し、光ファイバ保持部材を溝部に収容された光ファイバの長手方向と直交する方向に移動させ、溝部に収容された光ファイバの端部を光ファイバ保持部材により保持された状態から開放し、光ファイバの弾性力により湾曲して固定された状態から元の直線状態に復元させることを要旨とする。

請求項１３に記載の本発明は、請求項１２に記載の発明において、溝付部材及び光ファイバ保持部材の鉛直方向側に離隔して配置され、光ファイバの端部を収容するための開口部及び空間部を備えた光ファイバ収容部材を用いることにより直線状態に復元した光ファイバの端部を収容することを要旨とする。

請求項１４に記載の本発明は、請求項１３に記載の発明において、開口部の少なくとも一部を閉塞する状態維持部材を用いることにより光ファイバの収容状態を維持することを要旨とする。

請求項１５に記載の本発明は、請求項１３又は１４に記載の発明において、直線状態に復元した光ファイバの端部を光ファイバ収容部材に収容するにあたって、光ファイバの端部を空間部内に誘導する誘導部材を用いることを要旨とする。

請求項１６に記載の本発明は、請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の発明において、光ファイバ収容部材として、板状の基材と、基材の溝付部材側の表面上に光ファイバの長手方向と直交する方向に沿って設けられ、且つ基材から溝付部材側に突出した複数個の突出部材とを有し、突出部材により開口部及び空間部が複数個形成された部材を用い、空間部に所定本数の光ファイバの端部が収容されると、光ファイバ収容部材を長手方向と直交する方向に移動させ、所定本数の光ファイバの端部が収容された空間部と隣接した別の空間部に光ファイバの端部を収容することを要旨とする。

請求項１７に記載の本発明は、請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の発明において、状態維持部材は、棒状の部材であることを要旨とする。

請求項１８に記載の本発明は、請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の発明において、誘導部材として、２枚の板状部材を用い、２枚の板状部材を、光ファイバ収容部材に対向し、空間部より幅が狭い収容部材側空隙部と、溝付部材に対向し、収容部材側空隙部より幅が広い溝付部材側空隙部とを形成すべくハの字型に配置することを要旨とする。

請求項１９に記載の本発明は、請求項１２乃至１８のいずれか１項に記載の発明において、傾斜部として、約３０度から約９０度の傾斜角度を有する部材を用いることを要旨とする。

請求項２０に記載の本発明は、請求項１２乃至１９のいずれか１項に記載の発明において、溝付部材として、溝部の断面形状がＶ字型あるいはＵ字型である部材を用いることを要旨とする。

請求項２１に記載の本発明は、請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載の発明において、光ファイバの端部を溝付部材上で摺動することにより溝部に収容し、光ファイバの端部を押える光ファイバ押え部材を用いることにより光ファイバの端部を溝部に収容された状態で保持し、溝付部材を傾斜面上に取り付け、光ファイバ保持部材により光ファイバの端部が保持された後に光ファイバ押え部材を取り外すことを要旨とする。

請求項２２に記載の本発明は、請求項１２乃至２１のいずれか１項に記載の発明において、光ファイバを平面部上に捻転した状態で固定することを要旨とする。

本発明においては、作業台の平面部に光ファイバを固定し、固定された光ファイバの端部を収容する溝部を備える溝付部材と、光ファイバの端部を押え、光ファイバの端部を溝部に収容された状態で保持する光ファイバ保持部材とを、平面部の両端に設けられ、且つ平面部に対して傾斜した傾斜部に取り付けることにより光ファイバの端部を平面に対して湾曲した状態で保持し、光ファイバ保持部材を溝部に収容された光ファイバの長手方向と直交する方向に移動させ、溝部に収容された光ファイバの端部を光ファイバ保持部材により保持された状態から開放し、光ファイバの弾性力により湾曲して固定された状態から元の直線状態に復元させるため、復元された光ファイバの束において、これを偏りなく均等に分布させるとともに光量分布を均一化できる。

また、溝付部材及び光ファイバ保持部材の鉛直方向側に離隔して配置され、光ファイバの端部を収容するための開口部及び空間部を備えた光ファイバ収容部材により直線状態に復元した光ファイバの端部を収容するため、一つの束に光ファイバを偏りなく均等に分布させるとともに光量分布を均一化できる。

また、開口部の少なくとも一部を閉塞する状態維持部材により光ファイバの収容状態を維持することができる。

また、光ファイバの端部を空間部内に誘導する誘導部材により光ファイバの端部を空間部に適切に収容することができる。

また、光ファイバ収容部材として、板状の基材と、基材の溝付部材側の表面上に光ファイバの長手方向と直交する方向に沿って設けられ、且つ基材から溝付部材側に突出した複数個の突出部材とを有し、突出部材により開口部及び空間部が複数個形成された部材を用い、これを空間部に所定本数の光ファイバの端部が収容されると、光ファイバ収容部材を長手方向と直交する方向に移動させ、所定本数の光ファイバの端部が収容された空間部と隣接した別の空間部に光ファイバの端部を収容するため、複数の光ファイバの束を作製し、これを１束に結束することにより非分岐端部及び分岐端部を作製することが可能であり、さらにこれらを構成する光ファイバをランダムに配列することができる。

また、誘導部材として、２枚の板状部材を用い、２枚の板状部材を、光ファイバ収容部材に対向し、空間部より幅が狭い収容部材側空隙部と、溝付部材に対向し、収容部材側空隙部より幅が広い溝付部材側空隙部とを形成すべくハの字型に配置するため、光ファイバの端部を空間部に適切に収容することができる。

また、傾斜部の傾斜角度は、約３０度から約９０度であるため、光ファイバ６の弾性力を充分に確保し、且つ光ファイバ６が損傷することを防止できる。

また、光ファイバの端部を溝付部材上で摺動することにより溝部に収容し、光ファイバの端部を押える光ファイバ押え部材を用いることにより光ファイバを溝部に収容された状態で保持し、溝付部材を斜面上に取り付け、光ファイバ保持部材により光ファイバの端部が保持された後に光ファイバ押え部材を取り外すため、光ファイバの端部を溝部に適切に収容するとともに溝付部材を傾斜部に固定する際に、収容された光ファイバが外れることを防止できる。

また、光ファイバを平面部上に捻転した状態で固定するため、光ファイバをランダムに配列することができる。

以上の点から、光ファイバが均等に分布し、且つ光量分布の均一化が可能な分岐型光ファイババンドルを製造するための分岐型光ファイババンドル製造装置及び分岐型光ファイババンドル製造方法を提供することが可能となる。

以下、図面を用いつつ本発明の分岐型光ファイババンドル製造装置及び分岐型光ファイババンドル製造方法についての説明を行う。
なお、以下の実施例は、あくまでも本発明の説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であれば、これらの各要素又は全要素を含んだ各種の実施例を採用することが可能であるが、これらの実施例も本発明の範囲に含まれる。
また、実施例を説明するための全図において、同一の要素には同一の符号を付与し、これに関する反復説明は省略する。

図１は、本発明の一実施例に係る分岐型光ファイババンドル製造装置１の斜視図である。
分岐型光ファイババンドル製造装置１は、光ファイバ６を複数本結束させ、一方の端部を分岐させた分岐型光ファイババンドル、特に４個の分岐端部を有する１×４分岐型光ファイババンドルを製造するためのものであり、作業台２、溝付部材７、光ファイバ保持部材８、非分岐端部を作製するためのガイド部材１０及び光ファイバ収容部材１１、４個の分岐端部を作製するためのガイド部材１６及び光ファイバ収容部材１７を有する。

作業台２は、図２に示すように、平面により構成された平面部３と、その両端に設けられ、平面部３に対して傾斜した傾斜面を備える傾斜部４ａ及び４ｂとからなる。

また、平面部３上には光ファイバ６の一部を固定するための光ファイバ固定部材５ａ及び５ｂが設けられており、光ファイバ固定部材５ａは、非分岐端を作製するためのものであり、このため、光ファイバ６を固定するための１個の溝部を有し、一方、光ファイバ固定部材５ｂは、４個の分岐端部を作製するためのものであり、このため、光ファイバ６を固定するための４個の溝部を有する。なお、光ファイバ固定部材５ａ及び５ｂの其々は、光ファイバ６をより確実に固定するための開閉自在に構成された蓋を有する。

また、傾斜部４ａには、図１の溝付部材７の其々を固定するための４個の溝付部材取付部１２と、図１の光ファイバ保持部材８の其々と係合し、これをスライドさせるための４個の光ファイバ保持部材スライド溝部９とが設けられている。

この光ファイバ保持部材スライド溝部９は、溝付部材７の光ファイバ収容溝部７２に収容された光ファイバ６の長手方向と直交する方向に沿って設けられている。したがって、光ファイバ保持部材８は、前記の光ファイバ６の長手方向と直交する方向に移動可能である。なお、傾斜部４ｂ側の詳細については後述する。

次に図１の溝付部材７の詳細について説明する。
溝付部材７は、金属製であり、図３（ａ）に示すとおり、板状の溝付部材本体７１と、この表面上に平行且つ一定の間隔をもって設けられ、所定本数の光ファイバ６（図１）の端部を収容可能な複数の光ファイバ収容溝部７２とからなる。

上記の光ファイバ収容溝部７２の其々は、光ファイバ６を１本収容可能なようにその幅、深さ等が調整されている。なお、本実施例においては、光ファイバ収容溝部７２の断面形状がＶ字型である場合を示したが、これに限定されず、Ｕ字型等であっても良い。

また、上記の光ファイバ収容溝部７２に光ファイバ６（の端部）を収容するにあたっては、光ファイバ６の束を溝付部材７上に光ファイバ収容溝部７２の長手方向と同一となるように配置し、板状の部材等により押さえつけ、これを移動させることにより摺動する。これにより、所定数（本実施例では１本）の光ファイバ６が光ファイバ収容溝部７２の其々に適切に収容される。

また、図３（ｂ）に示すとおり、光ファイバ６を光ファイバ収容溝部４２の其々に収容した後、この状態で保持、つまり溝付部材７を図１の傾斜部４に固定する際に、収容された光ファイバ６が光ファイバ収容溝部７２から外れないように、光ファイバ押え部材７３によりこれを押える。

この光ファイバ押え部材７３は、磁石等により作製されており、自由に着脱可能である。

なお、上記の摺動動作は、光ファイバ押え部材を用いることによっても実施可能である。また、本図においては、光ファイバ６の記載は省略している。

次に図１の光ファイバ保持部材８の詳細について説明する。
図４に示すように、光ファイバ保持部材８は、Ｔ字型の光ファイバ保持部材本体８１、突起部８２及びヒンジ部８３からなり、突起部８２は、図１の光ファイバ保持部材スライド溝部９と係合し、光ファイバ保持部材本体８１は、ヒンジ部８３を回転軸として矢印の方向に起伏する。

なお、光ファイバ保持部材本体８１の先端部分は、前記の光ファイバ押え部材７３が装着された際に生じる凹部、つまり光ファイバ６が露出した部分と適合するように、その寸法ならびに形状が定められている。

また、上記の光ファイバ６は、可とう性を有するとはいえ、錦糸ほど柔らかいものではない。また、光ファイババンドル用の光ファイバとしては、通常、光量を確保するために、クラッド径の大きい大口径光ファイバが用いられる。これは一般通信用の光ファイバより剛性が強い。例えば、１５ｃｍ程度の長さの一般的に使用されている被覆径２００μｍの光ファイバを水平に保ち、片端が固定された状態で保持した場合、この光ファイバにはたわみはほとんどなく、換言すれば強い弾性力を有する。

また、図１及び図５に示すように、図１の分岐型光ファイババンドル製造装置１の光ファイバの非分岐端部の作製部分においては、上記の溝付部材７及び光ファイバ保持部材８は、傾斜部４ａに固定される。これにあたっては、予め光ファイバ保持部材８を起こし、前記のように光ファイバ６が収容され、且つ光ファイバ押え部材７３により光ファイバ６が保持された溝付部材７を傾斜部に固定する。

次に、光ファイバ保持部材を倒し、前記の露出した光ファイバ６を押えることにより保持し、これが完了すると光ファイバ押え部材７３を取り外す。

また、光ファイバ６の其々を溝付部材７に固定し、これを傾斜部４ａに固定するにあたっては、光ファイバ６の束を広げる必要があるが、全ての光ファイバ６の長さは同一であるため、この束は扇状に広がることとなる、したがって、溝付部材取付部１２ならびに溝付部材７、光ファイバ保持部材スライド溝部９ならびに光ファイバ保持部材８は、円弧状に配置されている。なお、図５においては、光ファイバ６の記載は省略している。

なお、本実施例においては、非分岐端部の作製部分は、溝付部材７と光ファイバ保持部材８を其々４個有する場合を示したがこれに限定されない。

また、図６は、図５に示した光ファイバの入射側端面の製造部分の側面図であり、光ファイバ６は、上記の溝付部材７及び光ファイバ保持部材８により平面部３に対して湾曲した状態で保持される。

光ファイバ収容部材１１は、図１に示すように、櫛状の部材であり、板状の基材と、この基材の溝付部材７側の表面上に光ファイバ６の長手方向と直交する方向に沿って設けられ、且つ基材から溝付部材７側に突出した複数個の突出部材とを有し、この突出部材により光ファイバ６を収容するための開口部及び空間部が複数個形成されている。また、前記の長手方向と直交する方向、つまり横方向に移動可能である。

なお、上記の空間部其々の幅は、収容された光ファイバ６が空間部内で移動することを防止するため、光ファイバ数本分であることが望ましい。

また、前述のように光ファイバ保持部材８は、横方向に移動可能であり、この際、光ファイバ収容溝部７２に収容されていた光ファイバ６が保持状態から開放され、光ファイバ６自体が有する前記の弾性力により湾曲した状態から元の直線状態に復元し、光ファイバ収容部材１１の空間部に収容される。このため、光ファイバ収容部材１１は、空間部に光ファイバ６が適切に収容されるようにその位置決めがなされている。

また、光ファイバ６を充分な弾性力によって光ファイバ収容部材１１に収容させるためには、光ファイバ６が損傷しない程度に湾曲させる必要がある。このため、傾斜部４ａの傾斜角度は、約３０度から約９０度の間となるように傾斜部４ａの形状が調整されている。なお、上記の光ファイバ６の復元についての詳細は後述する。

また、光ファイバ６の、溝付部材７及び光ファイバ保持部材８の鉛直方向側には、前記の光ファイバ収容部材１１が離隔して配置されており、光ファイバ６の、溝付部材７及び光ファイバ保持部材８と光ファイバ収容部材との間には前記のガイド部材１０（請求項に記載の誘導部材に含まれる）が配置されている。

ガイド部材１０は、図１に示すように２枚の板状の部材からなり、これらの板状部材は、光ファイバ収容部材１１の空間部に対向し、この空間部より幅が狭い収容部材側空隙部と、４個の溝付部材７に対向し、前記の収容部材側空隙部より幅が広い溝付部材側空隙部とを形成すべくハの字型に配置されている。

また、上記の空間部の幅は、傾斜部４ａの幅とほぼ同等であり、このため、４個の溝付部材７の位置に関わらず、これらの全てから開放された光ファイバ６を確実に光ファイバ収容部材１１の空間部内に誘導することができる。

また、図６に示すように、分岐型光ファイババンドル製造装置１は、図１に示した構成要素の他に、光ファイバ６を光ファイバ収容部材１１の空間部により確実に収容させ、光ファイバ収容部材１１の開口部の少なくとも一部を閉塞することにより光ファイバ６の収容状態を維持、つまり、一旦収容された光ファイバ６が光ファイバ収容部材１１から外れることを防止する状態維持部材を有する。

本実施例においては、上記の状態維持部材が棒状部材１３ａ及び１３ｂである場合を示しており、これら２本の棒状部材１３ａ及び１３ｂは、図示するように三角形の軌跡を描いて移動可能である。

また、分岐型光ファイババンドル製造装置１は、ガイド部材１０を保持するための機構（図示せず）と、光ファイバ収容部材１１を移動させるための機構（図示せず）と、棒状部材１３ａ及び１３ｂを保持し、上記のように移動させるための機構（図示せず）とをさらに有する。なお、上記の棒状部材１３ａ及び１３ｂの動作等の詳細については後述する。

次に前述の光ファイバ保持部材８の動作ならびにこれに伴う光ファイバ６の復元の詳細について図７を用いて説明する。なお、本図においては、説明を容易にするため、図示する光ファイバ６の本数等は減少させている。

図７（ａ）及び（ｂ）は、光ファイバ６が溝付部材７に収容され、光ファイバ保持部材８により保持されるとともに傾斜部４ａに固定された状態を示している。

次に、図７（ｃ）及び（ｄ）に示すように、光ファイバ保持部材８がスライド溝部９に沿って図の左側に移動すると、溝付部材７の右側に収容された１本の光ファイバが開放され、直線状態に復元し、光ファイバ収容部材１１の空間部に収容される。

なお、本図においては、光ファイバ保持部材８が１回移動すると、１本の光ファイバ６が開放される場合を示したが、これに限定されず、光ファイバ保持部材８が１回移動するごとに２本以上の光ファイバ６を開放させることも可能である。

また、全て（本実施例では４個）の光ファイバ保持部材８は、同時に移動（連動）させることが可能である。

以上の点から、一回の動作で４個の溝付部材７の其々から均等に一定本数のファイバを取り出し、光ファイバ収容部材１１に収容することができる。

次に、図８を用いて、前記の棒状部材１３ａ及び１３ｂの動作の詳細を説明する。なお、本図においては、説明を容易にするために光ファイバ６、棒状部材１３ａ及び１３ｂ以外の部材の記載は省略している。

図８（ａ）は、棒状部材１３ａ及び１３ｂの初期状態、つまり光ファイバ６が溝付部材７（図１）に収容され、光ファイバ保持部材８（図１）により保持されるとともに傾斜部４（図１）に固定された状態を示しており、棒状部材１３ａはＡの位置にあり、棒状部材１３ｂはＢの位置にあるため、光ファイバ６の復元ならびに光ファイバ収容部材１１（図１）への収容動作を妨げない。

図８（ｂ）は、光ファイバ保持部材８が移動し、光ファイバ６が開放されるとともに光ファイバ収容部材に収容された状態を示しており、所定本数の光ファイバ６が開放されると、棒状部材１３ａがＢの位置に向けて、光ファイバ６の下側に移動する。

次に、図８（ｃ）に示すように、Ｂの位置にあった棒状部材１３ｂがＣの位置に移動し、これに代わって棒状部材１３ａがＢの位置に移動し、光ファイバ６を押し上げることにより光ファイバ収容部材１１から外れることを防止する。

次に、図８（ｄ）に示すように、Ｃの位置にあった棒状部材１３ｂがＡの位置に移動し、所定の本数の光ファイバ６が光ファイバ収容部材１１の空間部に収容されると、前記のとおり光ファイバ収容部材を移動させ、まだ光ファイバが収容されていない空間部とガイド部材１０の収容部材側空隙部とを対向させ、図８（ａ）から（ｄ）に示した動作が反復実行される。

なお、棒状部材１３a及び１３ｂの長さは、光ファイバ収容部材１１の空間部の幅の数倍であり、複数個の空間部（開口部）を閉塞することができるため、光ファイバ収容部材１１が移動した際に収容された光ファイバ６が空間部から外れることを防止できる。

本発明の分岐型光ファイババンドル製造装置１における光ファイババンドルの非分岐端部の作製部分の構成は以下のとおりであるが、次に、図９を用いて、分岐端部の作製部分について説明する。

図１に示したとおり、分岐型光ファイババンドル製造装置１の非分岐端部の作製部分は、１個のガイド部材１０と、１個の光ファイバ収容部材１１と、４個の溝付部材７と、４個の光ファイバ保持部材８とを有しているが、分岐型光ファイババンドル製造装置１は、１×４分岐型光ファイババンドルを製造するためのものであり、このため、光ファイババンドルの分岐端部の作製部分は、図９に示すとおり、４個のガイド部材１６と、４個の光ファイバ収容部材１７と、４個の溝付部材７と、４個の光ファイバ保持部材８と、１個の連結部材１４と、連結部材スライド溝部１５とを有し、これらは傾斜部４ｂ上に設けられている。

すなわち、分岐端部の作製部分は、溝付部材１個につきガイド部材１６及び光ファイバ収容部材７が其々１個設けられている。

光ファイバ収容部材１７は、前記の光ファイバ収容部材１１と同じく、光ファイバ６を収容するための複数個の開口部及び空間部を有し、横方向に移動可能であるが、其々がその下方に位置する１個の溝付部材７から開放され、湾曲状態から直線状態に復元した光ファイバ６を収容する。

ガイド部材１６は、前記のガイド部材１０と同じく、２枚の板状の部材からなり、これらの板状部材は、光ファイバ収容部材１１の空間部に対向し、この空間部より幅が狭い収容部材側空隙部と、溝付部材７に対向し、前記の収容部材側空隙部より幅が広い溝付部材側空隙部とを形成すべくハの字型に配置されているが、ガイド部材１０とは寸法等が異なり、其々がその下方に位置する１個の溝付部材７から開放され、湾曲状態から直線状態に復元した光ファイバ６を光ファイバ収容部材１７の空間部内に誘導する。

連結部材スライド溝部１５は、溝付部材７溝部に収容された光ファイバ６の長手方向と直交する方向に沿って設けられている。

また、４個の光ファイバ保持部材８は、連結部材１４により連結され、この連結部材は、連結部材スライド溝部に沿って光ファイバ６の長手方向と直交する方向に同時に移動可能であり、したがって、一回の動作で４個の溝付部材７の其々から均等に一定本数のファイバを取り出し、４個の分岐端部を同時に作製することができる。

なお、上記の分岐端部の作製部分にも、前記の棒状部材１３ａ及び１３ｂと同様の部材
が設けられ（図示せず）、溝付部材７に収容された光ファイバ６が外れることを防止する。

また、本実施例の分岐端部は、１個の溝付部材７から開放された光ファイバ６をこの溝付部材７の上方に設置された１個の光ファイバ収容部材１７に収容し、この動作を４個の光ファイバ収容部材７と同じく４個の光ファイバ収容部材１７の其々において行わせることにより最終的に４個の分岐端部を作製する場合を示したが、溝付部材７、ガイド部材１６及び光ファイバ収容部材１７の数量、寸法等は自由に変更可能である。

例えば、８個の溝付部材と、其々４個のガイド部材１６及び光ファイバ収容部材１７を設け、２個の光ファイバ収容部材７から開放された光ファイバ６を１個の光ファイバ収容部材１７に収容することにより最終的に４個の分岐端部を作製する構成とすることもできる。

次に上記の分岐型光ファイババンドル製造装置１を用いた分岐型光ファイババンドル製造方法について説明する。
まず、長さの等しい光ファイバ６（図１）の片側の端部を非分岐端部として４個の溝付部材７（図１）に収容し、もう一方の端部を４束に分け、分岐端部として４個の溝付部材
７（図１）に収容し、光ファイバ押え部材７３（図３）により収容された光ファイバ６を保持する。

次に光ファイバ６を光ファイバ固定部材５ａ及び５ｂ（図１）により平面部３（図１）に固定し、さらに４個の溝付部材７を傾斜部４ａに取り付けるとともに、押え部材８により保持し、同様に４個の溝付部材７を傾斜部４ｂに取り付けるとともに光ファイバ保持部材８により保持する。

なお、この際に光ファイバ押え部材７３は取り外される。

次に、傾斜部４ａ上の４個の光ファイバ保持部材８を一斉に移動させることにより溝付部材７に収容された光ファイバ６を開放し、光ファイバ収容部材１１の空間部に収容する。なお、この際、ガイド部材１０により光ファイバ６が光ファイバ収容部材１１の空間部内に誘導され、棒状部材１３ａ及び１３ｂ（図６）により光ファイバ６が光ファイバ収容部材１１の空間部から外れることが防止される。

次に、光ファイバ収容部材１１の空間部に所定本数の光ファイバ６が収容されると、光ファイバ収容部材１１を横方向に移動させ、別の空間部に光ファイバ６を収容する。

次に、複数個の空間部に収容された光ファイバ６を複数個の小さな束として取り出し、１束に集束させることにより非分岐端部が作製される。

また、傾斜部４ｂ上の４個の光ファイバ保持部材８を一斉に移動させることにより溝付部材７に収容された光ファイバ６を開放し、光ファイバ収容部材１７其々の空間部に収容する。なお、この際、ガイド部材１６の其々により光ファイバ６が光ファイバ収容部材１１の空間部内に誘導され、棒状部材１３ａ及び１３ｂと同様の部材により光ファイバ６が光ファイバ収容部材１７の空間部から外れることが防止される。

次に、光ファイバ収容部材１７の空間部に所定本数の光ファイバ６が収容されると、光ファイバ収容部材１７を横方向に移動させ、別の空間部に光ファイバ６を収容する。

次に、光ファイバ収容部材１７が有する複数個の空間部に収容された光ファイバ６を複数個の小さな束として取り出し、これらを１束に集束する。これを４個全ての光ファイバ収容部材１７において行うことにより４個の分岐端部が作製される。

上記のとおり、本発明においては、光ファイバ６の弾性力を用いて、これを光ファイバ収容部材１１或いは１７に収容することにより、一つの束において光ファイバ６を偏りなく均等に分布させることができる。つまり、其々の束で光ファイバの本数に差が生じることを防止できる。また、分岐型光ファイババンドルにおける光量分布を均一化することができる。

また、溝付部材７に収容された光ファイバ６を１本あるいは少数づつ順に開放し、光ファイバ収容部材１１あるいは１７に収容していくため、一つの束に光ファイバ６を偏りなく均等に分布させることができる。

また、上記のように光ファイバが均等に分布した束を１束に結束することにより非分岐端部及び分岐端部を作製するため、これらを構成する光ファイバ６をランダムに配列することができる。つまり、光ファイバ６の配列を非分岐端部と分岐端部とで異なるものとすることができる。

例えば、分岐型光ファイババンドルの非分岐端部（光の入射端部）の左側面側に位置する光ファイバにより第１の分岐端部が、その右側に位置する光ファイバにより第２の分岐端部が、さらにその右側に位置する光ファイバにより第３の分岐端部が、右側面側に位置する光ファイバにより第４の分岐端部が其々形成され、これに加えて光源自体に光の明暗分布等が存在し、入射端部の上部と下部とで入射光量に差がある場合、入射光の明暗パターンが出射光に反映され、第１から第４の分岐端部の間に出射光量に差が生じてしまうが、前記のように非分岐端部及び分岐端部において光ファイバ６をランダムに配列させることにより上記の出射光量の差が生じることを防止でき、光量分布を均一化できる。

また、光ファイバ６をランダムに配列させるにあたっては、光ファイバ６の束を捻転させてから平面部３あるいは溝付部材７に固定しても良い。このように光ファイバ６を捻転させてから固定することにより、光ファイバ６をランダムに配列することができる。

また、光ファイバ収容部材１１及び１７の空間部の幅は、光ファイバ数本分であり、光ファイバ６が空間部内で移動することを防止できるため、光ファイバ６を偏りなく均等に分布させることができる。

また、溝付部材７に収容された光ファイバ６を開放するにあたっては、前記のとおり、まず初めに光ファイバ保持部材８を溝付部材７の左側に移動させ、その右側に収容された光ファイバを開放し、光ファイバ保持部材８をさらに左側に移動させていくことにより順次光ファイバを開放していくことのほか、例えば、まず初めに光ファイバ保持部材８を溝付部材７の左側に移動させ、その右側に収容された光ファイバを開放し、次に、光ファイバ保持部材８を溝付部材７の右側に移動させ、その左側に収容された光ファイバを開放し、これを反復して実行することにより溝付部材７の左側と右側に収容された光ファイバを交互に開放していくことも可能であり、これにより光ファイバ６をよりランダムに配列することができる。

また、本発明の分岐型光ファイババンドル製造装置１は、非分岐端部の作製部分と分岐端部の作製部分が別個に設けられているため、非分岐端部と分岐端部の作製を同時に行う
ことが可能となる。

また、本発明の分岐型光ファイババンドル製造装置１においては、全ての動作を自動制御することが可能であるため、工数や人件費等のコストを削減することが可能となる。

また、本発明の分岐型光ファイババンドル製造装置１によれば、非分岐端部側のみを作製し、分岐端部側を未加工とした半成品としておき、後に所望の長さ及び分岐数が指定された時点で所望の長さに切断し、分岐端部の加工を実施することもできる。これにより、長さ、分岐数といった仕様の変更に迅速に対応し、仕様が異なる様々な製品を短期間で納品することが可能となる。

本発明の一実施例に係る分岐型光ファイババンドル製造装置の斜視図である。 図１の作業台の詳細を示す斜視図である。 （ａ）図１の溝付部材の詳細を示す拡大斜視図である。（ｂ）溝付部材に光ファイバ押え部材が装着された状態を示す拡大斜視図である。 図１の光ファイバ保持部材の詳細を示す拡大斜視図ある。 図１の分岐型光ファイババンドル製造装置における光ファイババンドルの非分岐端部の作製部分を示す拡大斜視図である。 図５に示した光ファイババンドルの非分岐端部の作製部分の側面図である （ａ）図４の光ファイバ保持部材により光ファイバが保持された状態を示す上面図である。（ｂ）光ファイバ保持部材により光ファイバが保持された状態を示す側面図である。（ｃ）光ファイバ保持部材が移動し、光ファイバが図３の溝付部材から開放された状態を示す上面図である。（ｄ）光ファイバ保持部材が移動し、光ファイバが溝付部材から開放された状態を示す側面図である。 （ａ）図５の棒状部材の初期状態を示す図である。（ｂ）棒状部材が移動した状態を示す図である。（ｃ）棒状部材が光ファイバを押えた状態を示す斜視図である。（ｄ）一方の棒状部材が光ファイバを押え、且つ他方の棒状部材が移動した状態を示す図である。 図１の分岐型光ファイババンドル製造装置における光ファイババンドルの分岐端部の作製部分を示す拡大斜視図である。

符号の説明

１ 分岐型光ファイババンドル製造装置
２ 作業台
３ 平面部
４ 傾斜部
５ａ、５ｂ 光ファイバ固定部材
６ 光ファイバ
７ 溝付部材
８ 光ファイバ保持部材
９ 光ファイバ保持部材スライド溝部
１０、１６ ガイド部材
１１、１７ 光ファイバ収容部材
１２ 溝付部材取付部
１３ａ、１３ｂ 棒状部材
１４ 連結部材
１５ 連結部材スライド溝部
７１ 溝付部材
７２ 光ファイバ収容溝部
７３ 光ファイバ押え部材
８１ 光ファイバ保持部材本体
８２ 突起部
８３ ヒンジ部

Claims (22)

1. 光ファイバを複数本結束させ、少なくとも一方の端部を分岐させた分岐型光ファイババンドルを製造するための分岐型光ファイババンドル製造装置であって、
   平面により構成され、該平面上に前記光ファイバを固定する固定部材を備える平面部と、該平面部の両端に設けられ、前記平面に対して傾斜した傾斜面を有する傾斜部とから成る作業台と、
   前記傾斜面上に取り付けられ、前記固定部材により固定された光ファイバ其々の端部を収容する複数の溝部を備える溝付部材と、
   前記傾斜面上の前記溝付部材の近傍に設けられ、前記溝部に収容された光ファイバの長手方向と直交する方向に移動可能であり、前記光ファイバの端部を押えることにより該光ファイバの端部を前記溝部に収容された状態で保持する光ファイバ保持部材と
   を有し、
   前記溝部に収容された光ファイバの端部は、前記溝付部材と前記光ファイバ保持部材とにより前記平面に対して湾曲した状態で保持され、前記光ファイバ保持部材が移動した際、該光ファイバ保持部材により保持された状態から開放され、該光ファイバの弾性力により湾曲して固定された状態から元の直線状態に復元する
   ことを特徴とする分岐型光ファイババンドル製造装置。
2. 前記溝付部材及び前記光ファイバ保持部材の鉛直方向側に離隔して配置され、前記直線状態に復元した光ファイバの端部を収容するための開口部及び空間部を備えた光ファイバ収容部材を有することを特徴とする請求項１に記載の分岐型光ファイババンドル製造装置。
3. 前記開口部の少なくとも一部を閉塞することにより前記光ファイバの収容状態を維持する状態維持部材を有することを特徴とする請求項２に記載の分岐型光ファイババンドル製造装置。
4. 前記直線状態に復元した光ファイバの端部を前記光ファイバ収容部材に収容するにあたって、前記光ファイバの端部を前記空間部内に誘導する誘導部材を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の分岐型光ファイババンドル製造装置。
5. 前記光ファイバ収容部材は、板状の基材と、該基材の前記溝付部材側の表面上に前記光ファイバの長手方向と直交する方向に沿って設けられ、且つ該基材から前記溝付部材側に突出した複数個の突出部材とを有し、該突出部材により前記開口部及び前記空間部が複数個形成されており、前記長手方向と直交する方向に移動可能であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造装置。
6. 前記状態維持部材は、棒状の部材であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造装置。
7. 前記誘導部材は、２枚の板状部材を有し、該２枚の板状部材は、前記光ファイバ収容部材に対向し、前記空間部より幅が狭い収容部材側空隙部と、前記溝付部材に対向し、前記収容部材側空隙部より幅が広い溝付部材側空隙部とを形成すべくハの字型に配置されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造装置。
8. 前記傾斜部の傾斜角度は、約３０度から約９０度であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造装置。
9. 前記溝部の断面形状は、Ｖ字型あるいはＵ字型であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造装置。
10. 前記光ファイバの端部は、前記溝付部材上で摺動されることにより前記溝部に収容されており、
    前記光ファイバの端部を押えることにより該光ファイバの端部を前記溝部に収容された状態で保持し、前記溝付部材が前記傾斜面上に取り付けられ、且つ前記光ファイバ保持部材により前記光ファイバの端部が保持された後に取り外すことが可能な光ファイバ押え部材を有する
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造装置。
11. 前記固定部材は、前記光ファイバを前記平面部上に捻転した状態で固定する部材であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造装置。
12. 光ファイバを複数本結束させ、少なくとも一方の端部を分岐させた分岐型光ファイババンドルを製造するための分岐型光ファイババンドル製造方法であって、
    作業台の平面部に前記光ファイバを固定し、
    前記固定された光ファイバの端部を収容する溝部を備える溝付部材と、前記光ファイバの端部を押え、該光ファイバの端部を前記溝部に収容された状態で保持する光ファイバ保持部材とを、前記平面部の両端に設けられ、且つ該平面部に対して傾斜した傾斜部に取り付けることにより前記光ファイバの端部を前記平面に対して湾曲した状態で保持し、
    前記光ファイバ保持部材を前記溝部に収容された光ファイバの長手方向と直交する方向に移動させ、前記溝部に収容された光ファイバの端部を該光ファイバ保持部材により保持された状態から開放し、該光ファイバの弾性力により湾曲して固定された状態から元の直線状態に復元させる
    ことを特徴とする分岐型光ファイババンドル製造方法。
13. 前記溝付部材及び前記光ファイバ保持部材の鉛直方向側に離隔して配置され、光ファイバの端部を収容するための開口部及び空間部を備えた光ファイバ収容部材を用いることにより前記直線状態に復元した光ファイバの端部を収容することを特徴とする請求項１２に記載の分岐型光ファイババンドル製造方法。
14. 前記開口部の少なくとも一部を閉塞する状態維持部材を用いることにより前記光ファイバの収容状態を維持することを特徴とする請求項１３に記載の分岐型光ファイババンドル製造方法。
15. 前記直線状態に復元した光ファイバの端部を前記光ファイバ収容部材に収容するにあたって、前記光ファイバの端部を前記空間部内に誘導する誘導部材を用いることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の分岐型光ファイババンドル製造方法。
16. 前記光ファイバ収容部材として、板状の基材と、該基材の前記溝付部材側の表面上に前記光ファイバの長手方向と直交する方向に沿って設けられ、且つ該基材から前記溝付部材側に突出した複数個の突出部材とを有し、該突出部材により前記開口部及び前記空間部が複数個形成された部材を用い、
    前記空間部に所定本数の光ファイバの端部が収容されると、該光ファイバ収容部材を前記長手方向と直交する方向に移動させ、前記所定本数の光ファイバの端部が収容された空間部と隣接した別の空間部に光ファイバの端部を収容する
    ことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造方法。
17. 前記状態維持部材は、棒状の部材であることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造方法。
18. 前記誘導部材として、２枚の板状部材を用い、該２枚の板状部材を、前記光ファイバ収容部材に対向し、前記空間部より幅が狭い収容部材側空隙部と、前記溝付部材に対向し、前記収容部材側空隙部より幅が広い溝付部材側空隙部とを形成すべくハの字型に配置することを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造方法。
19. 前記傾斜部として、約３０度から約９０度の傾斜角度を有する部材を用いることを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造方法。
20. 前記溝付部材として、前記溝部の断面形状がＶ字型あるいはＵ字型である部材を用いることを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造方法。
21. 前記光ファイバの端部を前記溝付部材上で摺動することにより前記溝部に収容し、
    前記光ファイバの端部を押える光ファイバ押え部材を用いることにより該光ファイバの端部を前記溝部に収容された状態で保持し、
    前記溝付部材を前記傾斜面上に取り付け、前記光ファイバ保持部材により前記光ファイバの端部が保持された後に前記光ファイバ押え部材を取り外す
    ことを特徴とする請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造方法。
22. 前記光ファイバを前記平面部上に捻転した状態で固定することを特徴とする請求項１２乃至２１のいずれか１項に記載の分岐型光ファイババンドル製造方法。
    
    

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