JPH05157979A - 光ファイバー駆動リレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザー光の切り換え開閉に適したリレーを
構成する。 【構成】 可動光ファイバー１の先端とその近傍の２点
を可動体４に取着することにより、前記可動光ファイバ
ー１が固定光ファイバー２、３に対して平行移動できる
ので、両者の端面１ａ−２ａ（３ａ）の係合が安定し、
両者の光軸を精度よく合わせることができるので、極め
て安定したレーザー光の切り換え開閉を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバー駆動リレ
ー、更に詳しくは光ファイバーを用いて溶接、切断等を
行うレーザー加工に用いられるエネルギー密度の高いレ
ーザー光を切り換えを行うためのリレーに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ファイバー駆動リレーとして
は、第７図に示すように、光信号の情報伝達を行うため
の通信用のものがある。

【０００３】同図において、Ｆはヨークブロックで、中
間にコイルＦｂを巻装した一対の略コ形ヨークＦａより
なり、該両ヨークＦａ、Ｆａの一端がそれぞれ対向した
空隙Ｆｃには、略平板状のアマチュアＧがヒンジ支持さ
れており、前記ヨークブロックＦとともに電磁石ブロッ
クを構成している。なお、前記ヨークＦａ、Ｆａの一端
は、磁気的特性を安定させるために支持台Ｈにより固着
されている。

【０００４】前記アマチュアＧには、上面に可動光ファ
イバーＤ、Ｅを収納する凹部が一体に形成されており、
前記可動光ファイバーＤ、Ｅを収納した状態で上方が支
持板Ｃの可動部である可動導光路Ｄに一体に取着されて
いる。

【０００５】支持板Ｃは、切り欠いた窓孔部分に片持ち
支持された前記可動導光路Ｄを設けるとともに該可動導
光路Ｄと対向した一片に固定光ファイバーＢ、Ｂを固着
した固定導光路Ａを形成している。

【０００６】前記電磁石ブロックのコイルＦｂを励磁す
ると、一方のヨークＦａにヒンジ支持されたアマチュア
Ｇが、他方のヨークＦａに吸着され、それに伴い、支持
板Ｃの可動導光路Ｄが駆動されて可動光ファイバーＤ、
Ｅと固定光ファイバーＢ、Ｂ間の開閉を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来例で説明した光フ
ァイバー駆動リレーは、比較的簡単な構成で光ファイバ
ーの開閉を行うことができ、光ネットワークシステム等
に使用できるという利点を有している。

【０００８】しかしながら、前記リレーでは、可動光フ
ァイバーＤ、ＥがアマチュアＧにより上下方向に駆動さ
れるため、その端面Ｐ３、Ｐ４が固定光ファイバーの端
面Ｐ１、Ｐ２に対して僅かではあるが角度を持って斜め
になった状態で対向することとなるため、相互のファイ
バー間において光軸のずれが発生し、通信用のエネルギ
ーが低い光を開閉するには問題ないが、レーザー加工用
に適用した場合、このレーザー光は、前記通信用として
用いられる光に比べ数桁以上もエネルギー密度が高いた
め、前記各光ファイバーＤ〜Ｂの端面Ｐ１〜Ｐ４での光
のロスが熱に変化するため、その端面Ｐ１〜Ｐ４を損傷
してしまうとともにレーザー光伝達効率が低下するとい
う問題があった。

【０００９】本発明は、前記問題点に着目し改善を図っ
たものであって、その目的とするところは、光ファイバ
ーの端面に損傷のない安定したレーザー光の切り換えが
できる光ファイバー駆動リレーを提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、前記可動光ファイバーの先端と中間の２点を
可動体に取着し、可動光ファイバーの端面が固定光ファ
イバーの端面と同一平面上を平行移動可能に配設すると
ともに可動光ファイバーの光軸が駆動ブロックのそれぞ
れの安定位置において、いずれか一方の固定光ファイバ
ーの光軸と合うようにしている。

【００１１】

【作用】本発明は、前記可動光ファイバーの先端と中間
の２点を可動体に取着し、可動光ファイバーの端面が固
定光ファイバーの端面と同一平面上を平行移動可能に配
設するとともに可動光ファイバーの光軸が駆動ブロック
のそれぞれの安定位置において、いずれか一方の固定光
ファイバーの光軸と合うようにしているので、可動光フ
ァイバーからのレーザー光がファイバー端面でのロスを
極力抑えた状態で固定光ファイバーに伝達することがで
き、安定した切り換え開閉を行うことができる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例を第１図〜〜第６図に
基づいて説明する。同図において、光ファイバー駆動リ
レーは、可動光ファイバー１と、固定光ファイバー２、
３と、可動体４と、固定台５と、ハウジングをなすベー
ス６およびケース７と、連結部材１６と、駆動ブロック
２２等より構成されている。

【００１３】前記可動体４は、可動光ファイバー１とと
もに可動ブロックを構成しており、該可動光ファイバー
１は、ナイロン樹脂等の不透光樹脂により被覆されてお
り、被覆を剥離した先端部分の端面１ａが光学研磨によ
り、研磨されるとともに前記先端部分には放熱性のよい
金属性のスリーブ８が一体に嵌着されている。

【００１４】可動体４は、２つの平板を重ね両者の中間
を連結し、側面からみて略エ形をなすとともに上部の平
面部分に前記可動光ファイバー１およびスリーブ８の取
り付け位置を決めるための凹溝４ａ、４ｂを設けてお
り、前記光ファイバー１は、端面１ａと中間部分の２点
がバンド１１、１２によりこの可動体４に係止されてい
る。なお、この可動体４の側部に設けた片方の溝には、
両端が前記ベースの側面に固着されたガイド軸２１が貫
挿されるとともに他方の溝は、略棒状の連結部材１６の
中間に固着されている。連結部材１６は、ブッシュ１
５、１５を設けたベース６の孔に平行移動自在に貫通支
持されており、前記駆動ブロック２２の動作により可動
体４が平行移動できるように両者間を連結している。

【００１５】固定台５は、略平板状の金属体よりなり、
ベース６の内部に固定して配設されており、上方に前記
可動体４と同様の固定光ファイバー２、３を位置決めす
る凹溝５ａ、５ｂを設けている。固定光ファイバー２、
３は、スリーブ９、１０を嵌着した各端面２ａ、３ａ部
分が同一平面上に並行するように設けられており、バン
ド１３、１４により固定台５に強固に固着されている。

【００１６】前記ベース６は、上方が開口した略箱形を
した断熱性の高い樹脂もしくは金属体よりなり、内部に
前記各部材１〜５を収納した後、上方より平板状のケー
ス７を嵌着し、ハウジング内部を密封し外乱光の影響を
なくするよう前記内部を暗室化している。

【００１７】前記駆動ブロック２２は、回動形の双安定
形有極電磁石からなり、前記ベース側面に一体に取着し
て設けられるとともに回動するアマチュアに薄板ばね材
のカード２３を一体に取着し、該カード２３を介して前
記連結部材１６と連結されている。

【００１８】１７、１８は、調整手段となる調整腕片で
ベース６の側方に一体に取着され、その中間には駆動ブ
ロック２２が安定した位置（双安定状態のいずれかの位
置）にある時、前記連結部材１６の一端と当接し、該連
結部材１６の最大平行移動量を規制するための調整ねじ
１９、２０を有している。

【００１９】以上までの構成により、前記可動光ファイ
バー１の端面１ａと固定光ファイバー２、３の端面２
ａ、３ａとは、極めて僅かの間隙をもって同一平面上に
おいて、対向するよう位置決めされて配設され、可動光
ファイバー１は、可動体４とともに駆動ブロック２２の
動作によって平行移動し、該駆動ブロック２２のアマチ
ュアが一方向に安定して位置するとき、前記固定光ファ
イバー２（または固定光ファイバー３）側に位置精度よ
くファイバーの光軸が合うように設けられるとともに、
アマチュアが他方側に安定しているときは、前記固定光
ファイバー３（もしくは固定光ファイバー２）に光軸合
わせされて設けられるものであり、それにより各光ファ
イバー１〜３の端面１ａ〜３ａでの光軸ずれを極力抑え
ることができ、光ファイバー１−２間もしくは光ファイ
バー１−３間の切り換え開閉を精度よく行うものであ
る。

【００２０】つぎに、本発明の動作について第６図
（ａ）、（ｂ）をもとに簡単に説明する。同図（ａ）に
示すように、前記双安定形電磁石である駆動ブロック２
２が動作位置１Ａにある場合、薄板ばね材２３を介して
連結部材１６の一端１６ｂが調整腕片１８の調整ねじ２
０の一端２０ａに当接しており、薄板ばね材２３が撓む
状態になるようになっている。この状態において、可動
ブロックの可動光ファイバー１の端面１ａと固定光ファ
イバー２の端面２ａの位置がずれている場合、前記調整
ねじ２０の位置を図外ドライバー等により変移させるこ
とにより、簡単に両者間の光軸が調整できる。

【００２１】前記駆動ブロック２２が、同図（ｂ）に示
す動作位置１Ｂにある場合も、同じく連結部材１６の他
端１６ａが調整腕片１７の調整ねじ１９に当接すること
なり、薄板ばね材２３は撓んだ状態になっている。この
時も、各光ファイバー１、３の光軸がずれていれば、調
整ねじ１９の位置を変移させれることにより簡単に調整
できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、前記可動
光ファイバーの先端と中間の２点を可動体に取着し、可
動光ファイバーの端面が固定光ファイバーの端面と同一
平面上を平行移動可能に配設するとともに可動光ファイ
バーの光軸が駆動ブロックのそれぞれの安定位置におい
て、いずれか一方の固定光ファイバーの光軸と合うよう
にしているので、従来のように可動、固定光ファイバー
間の光軸のずれ、特に傾斜角度による光軸ずれの発生を
抑えられるため、可動光ファイバーからのレーザー光が
ファイバー端面でのロスを極力抑えた形で固定光ファイ
バーに伝達することができ、極めて安定したレーザー光
の切り換え開閉を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す分解斜視図、

【図２】同図（ａ）は、同上の平面図、同図（ｂ）は、
同上の右側面図、

【図３】同図（ａ）は、同上のＡ１−Ａ１断面図、同図
（ｂ）は、縦側面図、

【図４】同上のＡ２−Ａ２断面図、

【図５】同上のＡ３−Ａ３断面図、

【図６】同図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ動作状態を示
す平面図、

【図７】従来例を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 可動光ファイバー １ａ （可動光ファイバー）端面 ２、３ 固定光ファイバー ２ａ、３ａ （固定光ファイバー）端面 ４ 可動体 ６ ベース ７ ケース ２２ 駆動ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉谷 克美 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 下村 勉 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動光ファイバーの一部を取着した可動
   体からなる可動ブロックと、前記可動光ファイバーの光
   を交互に受ける一対の固定光ファイバーと、前記可動ブ
   ロックと固定光ファイバーを収納するハウジングとより
   なり、前記可動体がハウジング側方に一体に配設された
   駆動ブロックにより平行移動可能に連結された光ファイ
   バー駆動リレーにおいて、 前記可動光ファイバーの先端と中間の２点を可動体に取
   着し、可動光ファイバーの端面が固定光ファイバーの端
   面と同一平面上を平行移動可能に配設するとともに可動
   光ファイバーの光軸が駆動ブロックのそれぞれの安定位
   置において、いずれか一方の固定光ファイバーの光軸と
   軸合わせされてなることを特徴とする光ファイバー駆動
   リレー。