JPH05157981A - 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】 切り換え開閉を行う各光ファイバー１〜３の
端面１ａ〜３ａにそれぞれ放熱用のスリーブ８〜１０を
設けたことにより、前記端面１ａ〜３ａ部分で多少の伝
達ロスが発生した場合でも、前記スリーブ８〜１０によ
り放熱が行えるため、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５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での反
射等の光のロスが熱に変化するため、その端面Ｐ１〜Ｐ
４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】また、各光ファイバーＢ〜Ｅの先端部分
は、単に不透光性樹脂の被覆を剥離した状態で前記支持
板Ｃに取着されているものであるが、一般的に光ファイ
バー自体が細いため、端面Ｐ１〜Ｐ４の研磨処理が困難
で専用の押さえ工具等を用いなければ、研磨加工ができ
ず組立製作が煩雑になるという問題があった。

【００１０】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、組立製作の容易な光ファイバー駆動リレーを提供
するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の光ファイバー
駆動リレーは、前記可動光ファイバーおよび固定光ファ
イバーの先端にそれぞれ放熱用スリーブを設けている。

【００１２】請求項２の光ファイバー駆動リレーは、前
記スリーブを金属体もしくはセラミック等の剛体から構
成している。

【００１３】

【作用】請求項１の光ファイバー駆動リレーは、前記可
動光ファイバーおよび固定光ファイバーの先端にそれぞ
れ放熱用スリーブを設けているので、光ファイバー端面
での多少の伝達ロスが発生したとしても該スリーブによ
り、発生する熱を放散させて安定したレーザー光を伝送
することができる 。

【００１４】請求項２の光ファイバー駆動リレーは、前
記スリーブを金属体もしくはセラミック等の剛体から構
成しているので、光ファイバーの端面の研磨処理がスリ
ーブとともに行うことができ、端面処理が簡単にでき
る。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例を第１図〜〜第４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。

【００１６】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
い金属性もしくはセラミック等の剛体からなるスリーブ
８が一体に嵌着されている。前記先端部分は、詳しくは
第３図に示すように、被覆を剥離した部分を含め光ファ
イバー１の外周をスリーブ８で覆っており、剥離した根
元部分には、サファイア２５が一体に嵌着され、このサ
ファイア２５をスリーブ８に嵌合させることにより光フ
ァイバー１にスリーブ８が取着される。なお、剥離され
た光ファイバー１の先端部分とスリーブ８間には、空隙
２４が設けられている。

【００１７】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の端面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６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この両者間を連結してい
る。

【００１８】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。

【００１９】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
をなくするようその内部を暗室化している。

【００２０】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２２ａに可撓
性材料よりなる薄板ばね材２３を一体に取着し、該薄板
ばね材２３を介して前記連結部材１６と一体に連結され
ている。

【００２１】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ており、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。

【００２２】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。

【００２３】つぎに、本発明の動作について第４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。

【００２４】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。

【００２５】

【発明の効果】請求項１の光ファイバー駆動リレーは、
前記可動光ファイバーおよび固定光ファイバーの先端に
それぞれ放熱用スリーブを設けているので、光ファイバ
ー端面での多少の伝達ロスが発生したとしても該スリー
ブにより、発生する熱を放散させて安定したレーザー光
を伝送することができる 。

【００２６】請求項２の光ファイバー駆動リレーは、前
記スリーブを金属体もしくはセラミック等の剛体から構
成しているので、光ファイバーの端面の研磨処理がスリ
ーブとともに行うことができ、端面処理が簡単にできて
組立製作を容易にできる。

【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】同上の要部断面図、

【図４】同図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ動作状態を示
す平面図、

【図５】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 ８、９、１０ スリーブ 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 (2)

【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および固定光ファイバーの先端に
   それぞれ放熱用スリーブを設けたことを特徴とする光フ
   ァイバー駆動リレー。
2. 【請求項２】 前記スリーブが金属体もしくはセラミッ
   ク等の剛体よりなる請求項１の光ファイバー駆動リレ
   ー。