JPH0521209U - 光フアイバ用連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバで伝送される光の光路を屈折し、
かつ光損失を防止する。 【構成】 中間部が所定角度に折曲され、両端に光ファ
イバ４、５の端部がそれぞれ挿入される金属パイプ６
と、この金属パイプ６に前記光ファイバ４、５を固定す
る固定手段と、前記金属パイプ６に内蔵され、一方の光
ファイバ４の端部から出射された光を他方の光ファイバ
５の端部に向けて反射する反射体７とを設けたことを特
徴とする。 【効果】 自動機やロボットの手などに沿って光ファイ
バを取付ける際の作業性を向上できるとともに、光伝達
効率を改善することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動機やロボットの手などに沿って取付けられる一対の光ファイバ を連結する光ファイバ用連結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

光ファイバの検出端から出射光を被検出体で反射あるいは透過させ、これを光 センサで受光するようにしたファイバ式光電センサが広く使用されている。この ファイバ式光電センサが自動機やロボットに備えられる場合、これらの自動機や ロボットの手などに沿って、光ファイバを直角などの所定角度で曲げて取付ける ことが多い。

【０００３】 図５はこの種の光ファイバを示す軸芯方向の断面図、図６は図５の光ファイバ を示す軸芯と直交する方向の断面図、図７は図５の光ファイバに備えられるファ イバ部を説明する図である。

【０００４】 図６に示す光ファイバ１は、１ｍｍ程度の直径を有するプラスチック製の一本 のファイバ部２と、このファイバ部２の周囲を覆う黒色ポリエチレン製の被覆部 ３とからなっている。この光ファイバ１は、図示しない自動機やロボットの手な どに沿って所定角度、例えば図５に示すように直角に曲げられた状態で取付けら れている。

【０００５】 このような光ファイバ１では、ファイバ部２の一端から３０°より小さい入射 角で光が入射されると、まっすぐなファイバ内では、該光線とファイバ軸との交 差角は２０°より小さくなり、ファイバ部２の外周部すなわちクラッド２ａで光 が全反射されるので、該光は全反射を繰り返しながらファイバ部２の他端まで伝 送される。一方、３０°以上の入射角で光が入射された場合、該交差角は２０° 以上となり、ファイバ部２のクラッド２ａで光が全反射されずに、このクラッド ２ａを透過して、その結果、光損失が生じて光伝達効率が低下する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで上述した従来技術では、ファイバ部２の直径が比較的大きい（１ｍｍ ）ので、図７に示すように、直線部の反射個所Ｐ１で全反射された光は次の反射 個所までにかなりの距離を進み、曲げ部のセンタ付近の反射個所Ｐ２まで到達し てしまうので、該反射個所Ｐ２での交差角θが２０°以上となって前記光がクラ ッド２ａを透過して光損失を生じるという問題があった。そして、ファイバ部２ の曲げ部の曲率半径を小さく設定するに伴い、上記の光損失がより大きくなり、 安定した光結合を得ることが難しかった。また、上記のようにファイバ部２の直 径が比較的大きいことから、該ファイバ部２はかなり大きな弾性力を有しており 、光ファイバ１を曲げて取付けるのが困難であるという問題もあった。

【０００７】 本考案はこのような従来技術における実情に鑑みてなされたもので、その目的 は、光ファイバで伝送される光の光路を屈折することができるばかりでなく、該 屈折部分での光損失を防止することのできる光ファイバ用連結装置を提供するこ とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために本考案は、中間部が所定角度に折曲され、両端に一 対の光ファイバの端部がそれぞれ挿入される筒体と、この筒体に前記光ファイバ を固定する固定手段と、前記筒体に内蔵され、一方の光ファイバの端部から出射 された光を他方の光ファイバの端部に向けて反射する反射体とを設けた構成にし てある。

【０００９】

【作用】

本考案は上記のように構成したので、筒体の両端に一対の光ファイバの端部を それぞれ挿入し、該光ファイバの端部を固定手段により前記筒体に固定すると、 この筒体を介して前記光ファイバが連結される。この連結状態で一方の光ファイ バの端部より出射された光は、反射体によって他方の光ファイバの端部に向けて 反射され、これによって、光ファイバで伝送される光の光路を該反射体により屈 折することができる。また、このことから光ファイバ自体を曲げる必要がないの で、屈折部分での光損失を防止することができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の光ファイバ用連結装置の実施例を図に基づいて説明する。 図１は本考案の光ファイバ用連結装置の第１の実施例を示す断面図である。

【００１１】 図１に示す本実施例の光ファイバ用連結装置は、中間部が直角に折曲され、両 端に光ファイバ４、５の端部がそれぞれ挿入される筒体、例えば金属パイプ６と 、この金属パイプ６に内蔵され、一方の光ファイバ４の端部から出射された光を 他方の光ファイバ５の端部に向けて反射する反射体７などとからなっている。前 記金属パイプ６の端部６ａをかしめることにより、この端部６ａが光ファイバ４ の被覆部４ｂに食い込み、同様に、他の端部６ｂも光ファイバ５の被覆部５ｂに 食い込むようになっており、すなわち該端部６ａ、６ｂによって光ファイバ４、 ５を金属パイプ６に固定する固定手段が構成されている。また、該金属パイプ６ には、取付部８が一体的に設けられ、この取付部８は複数の取付孔９を有してい る。前記反射体７は、金属パイプ６内に固設される透明成形品からなり、図１の 垂直面より反時計方向へ４５°だけ傾いた反射面７ａと、図１の下方から金属パ イプ６の端部６ａに挿入される光ファイバ４の端部を受け入れる凹部７ｂと、図 １の左方から金属パイプ６の端部６ｂに挿入される光ファイバ５の端部を受け入 れる別の凹部７ｃとを有している。

【００１２】 この第１の実施例にあっては、一方の光ファイバ４の端部を金属パイプ６の端 部６ａより挿入して反射体７の凹部７ｂに付き当て、この状態で該端部６ａをか しめて光ファイバ４を金属パイプ６に固定して、同様に、他方の光ファイバ５の 端部を金属パイプ６の端部６ｂより挿入して反射体７の別の凹部７ｃに付き当て 、この状態で該端部６ｂをかしめて光ファイバ５を金属パイプ６に固定する。こ のように金属パイプ６を介して光ファイバ４、５を連結した状態で、一方の光フ ァイバ４のファイバ部４ａより図１の上方へ出射された光は、反射体７の反射面 ７ａによって図１の左側、すなわち他方の光ファイバ５の端部に向けて反射され るので、該光はファイバ部５ａに入射される。

【００１３】 このように構成した第１の実施例では、光ファイバ４、５で伝送される光の光 路を反射体７の反射面７ａによって屈折することができ、また、このことから光 ファイバ自体を曲げる必要がないので、屈折部分での光損失を防止することがで きる。また、光ファイバ４、５の端部を金属パイプ６にそれぞれ挿入して端部６ ａ、６ｂをかしめることによって該光ファイバ４、５を連結することができ、し かも光ファイバ４、５を曲げる必要がないので、これらの光ファイバ４、５を容 易に連結して取付けることができる。また、反射体７に光ファイバ４、５の各端 部を受け入れる凹部７ｂ、７ｃを設けたので、該反射体７に対して光ファイバ４ 、５の各端部を所定位置に固定することができ、安定した光結合を得ることがで きる。さらに、金属パイプ６に取付部８を一体的に設けたので、この取付部８を 介して光ファイバ４、５を自動機やロボットの手などに確実に取付けることがで きる。

【００１４】 なお、この第１の実施例では金属パイプ６の中間部を直角に折曲したが、この 直角に折曲する代わりに、他の角度に折曲することもできる。さらに、本実施例 では金属パイプ６に取付部８を一体的に設けたが、必要に応じて該取付部８を省 くこともできる。

【００１５】 図２は本考案の光ファイバ用連結装置の第２の実施例を示す断面図である。な お、図２において前述した図１の示すものと同等のものには同一符号を付してあ る。すなわち、４、５は光ファイバ、４ａ、５ａはファイバ部、４ｂ、５ｂは被 覆部、６は金属パイプ、６ａ、６ｂは端部である。

【００１６】 図２に示す本実施例の光ファイバ用連結装置には、前述した第１の実施例と比 べて、別の反射体１１が備えられている。この反射体１１は、第１の実施例と同 様に、金属パイプ６内に固設される透明成形品からなり、図２の垂直面より反時 計方向へ４５°だけ傾いた反射面１２を有している。さらに、該反射体１１は、 図２の下方から金属パイプ６に挿入される光ファイバ４の端部を受け入れる段付 き凹部１３と、図２の左方から金属パイプ６に挿入される光ファイバ５の端部を 受け入れる別の段付き凹部１４とを有している。さらに、該反射体１１の凹部１ ３の底部には、光ファイバ４のファイバ部４ａと対向する球面または非球面を有 する凸レンズ部１３ａが設けられ、これらの光ファイバ４の端部および凸レンズ 部１３ａ間に空気室１３ｂが形成されている。同様に、他の凹部１４の底部にも 、光ファイバ５のファイバ部５ａと対向する球面または非球面を有する凸レンズ 部１４ａが設けられ、これらの光ファイバ５の端部および凸レンズ部１４ａ間に 空気室１４ｂが形成されている。

【００１７】 この第２の実施例にあっても、金属パイプ６を介して光ファイバ４、５を連結 した状態で、一方の光ファイバ４のファイバ部４ａより図２の上方へ出射された 光は、空気室１３ｂを介して反射体１１の凸レンズ部１３ａより入射されるとと もに収束され、次いで、反射面１２によって図２の左側、すなわち他方の光ファ イバ５の端部に向けて反射され、別の凸レンズ部１４ａにより再び収束された後 、空気室１４ｂを介してファイバ部５ａに入射される。

【００１８】 このように構成した第２の実施例でも、第１の実施例と同様に、光ファイバ４ 、５で伝送される光の光路を反射体１１の反射面１２によって屈折することがで き、また、このことから光ファイバ自体を曲げる必要がないので、屈折部分での 光損失を防止することができる。また、光ファイバ４、５の端部を金属パイプ６ にそれぞれ挿入して端部６ａ、６ｂをかしめることによって該光ファイバ４、５ を連結することができ、しかも光ファイバ４、５を曲げる必要がないので、これ らの光ファイバ４、５を容易に連結して取付けることができる。また、反射体１ １に光ファイバ４、５の各端部を受け入れる段付き凹部１３、１４を設けたので 、該反射体１１に対して光ファイバ４、５の各端部を所定位置に固定することが でき、安定した光結合を得ることができる。さらに、反射体１１に凸レンズ部１ ３ａ、１４ａを設けたので、これらの凸レンズ部１３ａ、１４ａで光を収束する ことによって光伝達効率をより高めることができる。

【００１９】 なお、この第２の実施例でも金属パイプ６の中間部を直角に折曲したが、この 直角に折曲する代わりに、他の角度に折曲することもできる。さらに、本実施例 では金属パイプ６に図１の取付部８を設けていないが、必要に応じて該取付部８ を設けてもよい。さらに、本実施例では反射体１１に凸レンズ部１３ａ、１４ａ の両方を設けたが、これらの凸レンズ部１３ａ、１４ａのいずれか一方のみを設 けることもできる。

【００２０】 図３は本考案の光ファイバ用連結装置の第３の実施例を示す断面図である。な お、図３において前述した図１、図２の示すものと同等のものには同一符号を付 してある。すなわち、４、５は光ファイバ、４ａ、５ａはファイバ部、４ｂ、５ ｂは被覆部、６は金属パイプ、６ａ、６ｂは端部である。

【００２１】 図３に示す本実施例の光ファイバ用連結装置は、前述した第１の実施例および 第２の実施例と比べて、さらに別の反射体２１を有している。この反射体２１は 、平面状に形成され、図３の垂直面より反時計方向へ４５°だけ傾いた反射面２ ２と、球面状または非球面状に形成された凸レンズ面２３と有し、透明成形品ま たは透明ガラスからなっている。この反射体２１は、金属パイプ６に内蔵され、 保持部材２４により保持されている。この保持部材２４には、図３の下方から金 属パイプ６に挿入される光ファイバ４の端部を受け入れる段付き孔２５と、図３ の左方から金属パイプ６に挿入される光ファイバ５の端部を受け入れる別の段付 き孔２６とが設けられている。

【００２２】 この第３の実施例にあっても、金属パイプ６を介して光ファイバ４、５を連結 した状態で、一方の光ファイバ４のファイバ部４ａより図３の上方へ出射された 光は、反射体２１の凸レンズ面２３より入射されるとともに収束され、次いで、 反射面２２によって図３の左側、すなわち他方の光ファイバ５の端部に向けて反 射された後、再び凸レンズ面２３で収束されて、ファイバ部５ａに入射される。

【００２３】 このように構成した第３の実施例でも、第２の実施例と同様の効果を得ること ができる。さらに、この第３の実施例では反射体２１を一般的な凸レンズ状に形 成したことから、この反射体２１を容易に製作することができる。

【００２４】 なお、この第３の実施例でも金属パイプ６の中間部を直角に折曲したが、この 直角に折曲する代わりに、他の角度に折曲することもできる。さらに、本実施例 では金属パイプ６に図１の取付部８を設けていないが、必要に応じて該取付部８ を設けてもよい。

【００２５】 図４は本考案の光ファイバ用連結装置の第４の実施例を示す断面図である。な お、図４において前述した図１〜図３の示すものと同等のものには同一符号を付 してある。すなわち、４、５は光ファイバ、４ａ、５ａはファイバ部、４ｂ、５ ｂは被覆部、６は金属パイプ、６ａ、６ｂは端部である。

【００２６】 図４に示す本実施例の光ファイバ用連結装置は、前述した第３の実施例と同様 に、反射体２１と、保持部材２４と有している。そして、金属パイプ６には、図 ４の水平方向に形成され、反射面２２の下部と対向する第１のねじ孔３１、およ び図４の垂直方向に形成され、反射面２２の上部と対向する第２のねじ孔３２が 設けられている。前記第１のねじ孔３１に螺入されるねじ３３は、押え部材３４ を介して反射面２２の下部を押圧し、前記第２のねじ孔３２に螺入されるねじ３ ５は、別の押え部材３６を介して反射面２２の上部を押圧するようになっている 。

【００２７】 この第４の実施例にあっても、前述した第３の実施例と同様に、金属パイプ６ を介して光ファイバ４、５を連結した状態で、一方の光ファイバ４のファイバ部 ４ａより図４の上方へ出射された光は、反射体２１の凸レンズ面２３より入射さ れるとともに収束され、次いで、反射面２２によって図４の左側、すなわち他方 の光ファイバ５の端部に向けて反射された後、再び凸レンズ面２３で収束されて 、ファイバ部５ａに入射される。そして、ねじ３３、３５のいずれか一方をゆる めた状態で、他方を締め込むことにより、反射面２２の傾斜角度が当初の４５° より変更され、これに伴って、一方の光ファイバ４から他方の光ファイバ５へ伝 達される光量が少なくなる。

【００２８】 このように構成した第４の実施例でも、第３の実施例と同様の効果を得ること ができる。さらに、上記のように反射面２２の傾斜角度を変更することにより、 光ファイバ４、５で伝達される光量を調整し、減衰できることから、アンプのト リマなどにより調整する必要がなく、容易に光量調整を行なうことができる。

【００２９】 なお、この第４の実施例でも金属パイプ６の中間部を直角に折曲したが、この 直角に折曲する代わりに、他の角度に折曲することもできる。さらに、本実施例 では金属パイプ６に図１の取付部８を設けていないが、必要に応じて該取付部８ を設けてもよい。

【００３０】

【考案の効果】

本考案は以上のように構成したので、光ファイバで伝送される光の光路を屈折 することができるばかりでなく、該屈折部分での光損失を防止することができ、 したがって、自動機やロボットの手などに沿って光ファイバを取付ける際の作業 性を向上できるとともに、光伝達効率を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の光ファイバ用連結装置の第１の実施例
を示す断面図である。

【図２】本考案の光ファイバ用連結装置の第２の実施例
を示す断面図である。

【図３】本考案の光ファイバ用連結装置の第３の実施例
を示す断面図である。

【図４】本考案の光ファイバ用連結装置の第４の実施例
を示す断面図である。

【図５】一般的な光ファイバを示す軸芯方向の断面図で
ある。

【図６】図５の光ファイバを示す軸芯と直交する方向の
断面図である。

【図７】図５の光ファイバに備えられるファイバ部を説
明する図である。

【符号の説明】

４、５ 光ファイバ ４ａ、５ａ ファイバ部 ４ｂ、５ｂ 被覆部 ６ 金属パイプ（筒体） ６ａ、６ｂ 端部（固定手段） ７ 反射体 ７ａ 反射面 １１ 反射体 １２ 反射面 １３ａ、１４ａ 凸レンズ部 ２１ 反射体 ２２ 反射面 ２３ 凸レンズ面 ２４ 保持部材 ３１、３２ ねじ孔 ３３、３５ ねじ ３４、３６ 押え部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間部が所定角度に折曲され、両端に一
   対の光ファイバの端部がそれぞれ挿入される筒体と、こ
   の筒体に前記光ファイバを固定する固定手段と、前記筒
   体に内蔵され、一方の光ファイバの端部から出射された
   光を他方の光ファイバの端部に向けて反射する反射体と
   を設けたことを特徴とする光ファイバ用連結装置。