JPH0915433A - 光ファイバの定ピッチ配列体の製造方法および定ピッチ配列治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光ファイバを繊維軸方向に相互に隣接した一定
間隔で同時に多数本を精度良く配列することのできる配
列体の製造方法およびその定ピッチ配列治具を提供す
る。 【構成】光ファイバを繊維軸方向に隣接平行させて多数
本を挿入配列できる溝を一定間隔で設けた定ピッチ配列
治具を用いて、配列した光ファイバに接着剤付きテープ
を張付けて仮固定した後、前記配列治具から光ファイバ
を取り外して仮固定テープのない光ファイバ側面から接
着剤を塗布して、光ファイバ相互を接着固定することを
特徴とする光ファイバの定ピッチ配列体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバの定ピッチ
配列体の製造方法および定ピッチ配列治具に関するもの
であり、更に詳しくは、光ファイバを繊維軸方向に相互
に隣接した一定間隔で同時に多数本を精度良く配列した
配列体の製造方法およびその定ピッチ配列治具に関する
ものである。かつ、本発明方法によって得られた光ファ
イバの配列体は、照明、映像装置、通信、装飾用などに
用いられる光ファイバ関連製品製造時の中間製品として
有用である。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバを利用した映像装置で
は、光ファイバを密接に集合させて形成した映像入射面
と、該ファイバを一定の間隔で配列して映像を拡大表示
する拡大面から構成される。後者の拡大面の構成方法に
ついては種々の提案がなされているが、本発明は前者の
映像入射面に係るものであり、これに関しての提案は多
くない。

【０００３】通常は、光ファイバを平面上で並列に引き
揃えてあるいはドラム等の曲面上に巻き付けることによ
って収束させている。例えば、特開昭６３−１１０４０
９号公報に記載されたようなものがある。該公報の実施
例においてはドラム上に等ピッチに刻設したＶ字状溝に
光ファイバを巻き付けて成る収束体に、エチレン酢酸ビ
ニル樹脂の接着剤を塗布あるいは含浸させて光ファイバ
収束体を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光ファイバを利用した
映像装置は、前述したように光ファイバを密接集合させ
た映像入射面と光ファイバを拡大配置した映像表示面か
ら構成されるが、この時精度の高い映像を得るためには
映像入射面と映像表示面において個々のファイバ位置が
正確に対応している必要がある。

【０００５】確かに、上記従来技術でも光ファイバの配
列は可能であるが、精度良く一定のピッチで配列できる
保証はどこにもない。唯一前記の該公報のようにドラム
上に溝を形成した場合には一定のピッチで配列すること
が可能であっても、ドラム上で接着剤を塗布すると、刻
設してある溝に接着剤が侵入し、固化してしまうので、
一回の操作ごとに洗浄清掃を実施する必要があり、光フ
ァイバの定ピッチ配列体の経済的な製造方法とは言い難
い。

【０００６】また、単にファイバを引き揃え並べただけ
では、ファイバが相互に密接している部分や微小な間隔
を生じている部分の存在することが問題である。特に前
述の映像装置においては、映像の拡大表示面のファイバ
位置と映像入射面のファイバ位置とを精度良く対応させ
ることが、正しい情報を表示するための必須要件である
から、ファイバ配列に問題のある配列体を用いた映像装
置では、表示映像が部分的にあるいは場合によっては全
体的に歪みのある映像となり、情報の視認性が低いもの
となる。

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の欠点に鑑
みてなされたものであり、上記問題点を解決するため、
光ファイバの定ピッチ配列体の製造方法および製造を簡
便にするための定ピッチ配列治具を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るための本発明の光ファイバの定ピッチ配列体の製造方
法は、光ファイバを繊維軸方向に隣接平行させて多数本
を挿入配列できる溝を一定間隔で設けた定ピッチ配列治
具を用いて、配列した光ファイバに接着剤付きテープを
張付けて仮固定した後、前記配列治具から光ファイバを
取り外して仮固定テープのない光ファイバ側面から接着
剤を塗布して、光ファイバ相互を接着固定することによ
って達成される。

【０００９】すなわち、光ファイバを相互に隣接平行し
た一定間隔で多数本を同時に精度良く配列するにあた
り、本発明の定ピッチ配列治具を用いることにより、簡
便に乱れなく光ファイバを配列させた後、接着剤付きテ
ープによって仮固定した状態から、本接着固定を得て、
光ファイバの配列体を形成するものである。

【００１０】本発明における光ファイバは、例えば芯材
がポリメチルメタクリレートで鞘材が弗素系樹脂からな
るプラスチック系光ファイバ、あるいは石英系ガラスと
弗素系樹脂または石英単独のガラス系光ファイバ等であ
るが、より好ましくはプラスチック系光ファイバに適用
される。

【００１１】また、定ピッチにするには、上記の光ファ
イバが直線状態において一定の間隔で複数本並べればよ
く、並び隣合う光ファイバの繊維軸の中心間距離を夫々
合い等しくすればよい。

【００１２】定ピッチ配列治具の溝の形状は、半円形状
あるいはＶ字形状が好ましく、更に隣り合う溝の中心間
距離は、配列しようとする光ファイバの繊維軸に直交す
る断面直径の１．０３±０．０２倍であることが好まし
い。中心間距離が光ファイバの断面直径の１．０５倍を
越えると、光ファイバ相互間の隙間が大きくなり過ぎ
る。

【００１３】前述したように、光ファイバ収束体を映像
装置に用いる場合、特に映像入射面を構成する場合には
多数本の光ファイバの集合体となるので、隣り合うファ
イバ間では数μm の隙間であっても集合体総計では数mm
になることがあり、表示映像に支障を来す。また逆に、
１．０１倍より小さい時には、用いる光ファイバの太さ
斑にも依存するが、配列しようとする光ファイバが相互
に接触し合って溝に挿入させることが困難になる。従っ
て、用いる光ファイバの太さ斑が小さく、繊維軸の断面
直径が安定している場合には、溝の中心間距離は光ファ
イバの断面直径の１．０３±０．０１倍であることがよ
り好ましく、光ファイバの配列体を精度高く得ることが
できる。

【００１４】なお、溝の長さについては特に制限はない
が、作業性と品質保持の面から２０〜１００mmが好まし
い。

【００１５】更に、定ピッチ配列治具の材質は、機械的
特性に優れたエンジニアリングプラスチックも用いるこ
とができるが、耐久性や機械的加工精度等の面からは金
属、例えばＳＵＳや真鍮がより好ましい。

【００１６】図１は、この発明に係る定ピッチ配列治具
の斜視図である。

【００１７】図１の実施例においては、定ピッチ配列治
具１は、溝２を平面（水平）方向に直線状に配列したも
のを示したが、溝を平面上に配列するのではなく、凸状
あるいは凹状の曲線状に配列したものであってもよい。

【００１８】前述した本発明の光ファイバの定ピッチ配
列体の製造方法は、上記の定ピッチ配列治具を用いるこ
とにより、多数本の光ファイバを同時に定ピッチ配列で
きる。もちろん、事前に引き揃えたファイバの集合体を
形成しておく必要はあるが、その事前準備はいかなる方
法を用いてもよい。例えば、光ファイバの表面を傷付け
ることなくかろうじて通過する隙間を備えたゲートを、
光ファイバ複数本を同時に引き揃え通過させてから幅よ
せ集合させるとか、あるいは円筒形ドラムに光ファイバ
を隣接させながら巻き付けることによって光ファイバの
平面状の集合体を得ることができる。それらの集合体は
接着剤付きフィルム状テープを張り付けて仮固定するこ
とによって、平面状態を崩すことなく移動等の取扱いが
可能となる。

【００１９】このようにして得た光ファイバの平面状の
集合体を、前記の定ピッチ配列治具の上に置き、複数本
の光ファイバの各々を該配列治具の溝に緩やかに押さえ
込み挿入する。この時、多数本、例えば数百本の光ファ
イバの集合体を挿入する場合には、柔らかい布で覆った
文鎮状のバーで軽くしごくように押さえ込むことによっ
て一度に処理できる。また数十本ずつの光ファイバの集
合体を相互に隣接挿入して数百本の定ピッチ配列体を形
成することも可能である。

【００２０】かくして得られた光ファイバの定ピッチ配
列体は、このまま治具から外すとバラバラになるので、
固定することが必要である。固定に際しては接着剤を用
いるが、用いる接着剤としては無溶剤タイプの２液型エ
ポキシ樹脂やウレタン樹脂が、また溶剤タイプとしては
エチレン酢酸ビニル共重合樹脂等が一般的である。しか
し、後工程の作業性や取扱い性の点から溶剤タイプのも
のが好ましく、さらに溶剤タイプの接着剤では、溶剤が
光ファイバに損傷を与えないものがより好ましい。その
意味からは、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂が最適であ
る。

【００２１】接着固定する時、接着剤を定ピッチ配列治
具上で塗布すると、注意していても治具溝に接着剤が侵
入する事を避けることは至難である。定ピッチ配列治具
の溝が接着剤で埋まってしまうと、配列のためのファイ
バが挿入できなくなるので、次回使用時には溝の洗浄清
掃を実施する必要があり、作業効率を大きく妨げる。こ
れを回避する方法を鋭意検討した結果、接着剤付きテー
プで配列ファイバを仮固定する方法を見出し、効率的な
本発明の光ファイバの定ピッチ配列体の製造方法を完成
するに至った。

【００２２】接着剤付きテープとしては紙、フィルム、
布帛等の表面に簡単に仮接着、粘着することができる接
着剤、粘着剤を塗布したものが使用できる。一般的には
市販されているポリエステル粘着テープ（日東電工
（株）およびニチバン（株）製等）があり、厚さ１００
μm 程度のフィルム状のものが好ましく用いられる。

【００２３】このテープの幅は、通常３０〜４０ｍｍ程
度のもので十分である。

【００２４】このテープを配列治具上で定ピッチに配列
された光ファイバに張り付け、配列ファイバを仮固定す
る。仮固定されたファイバは定ピッチ治具から取り外し
てもバラバラになることなく、移動等の取扱いが可能と
なる。従って、定ピッチ配列し、仮固定された光ファイ
バを接着剤で本固定するには、仮固定光ファイバの仮固
定テープが下、光ファイバが上になるように離型紙等の
上に並べ、前述のエチレン酢酸ビニル共重合樹脂等の接
着剤を塗布する。この時、余分の樹脂はヘラやスポンジ
等で軽く扱いて取り除いた方が、乾燥して得られる配列
体の品位が良く、かつ所望の接着剤塗布厚さにすること
が可能である。

【００２５】上述のように接着固定して得た光ファイバ
の定ピッチ配列体は、仮固定用のテープを剥ぎ取っても
すぐにバラけることなく、また光ファイバを損傷するこ
となく配列体の任意の位置を手で引き裂いて分割するこ
とも容易であり、極めて取扱い性に優れたものである。

【００２６】さらに、光ファイバの定ピッチ配列体を、
積層接着して縦・横共に定ピッチである立体状の定ピッ
チ配列体、例えば映像装置の入射面を形成することも容
易である。特にエチレン酢酸ビニル共重合樹脂を接着剤
に用いた場合には、接着剤塗布面をアルコールで湿らせ
てやると、接着剤表面が溶解して接着効果がでるので乾
かない間に平面状の定ピッチ配列体を重ね合わせること
により、より容易に積層接着できるのでより好ましい。

【００２７】この発明の光ファイバの定ピッチ配列治具
は、光ファイバの並列集合体を治具の上の溝に沿わせて
乗せ、指や柔らかい布で覆った文鎮状のバーで軽く押さ
え付けることによって、多数本の光ファイバを同時に一
定の間隔に配列する作用を有する。

【００２８】また、上記の定ピッチ配列治具はその材質
がＳＵＳや真鍮等の金属製のため、光ファイバによって
損傷を受けることがないので、不必要な行為によって傷
をつけない限り、溝を歯ブラシ等でブラッシングする簡
単な保守で、半永久的に繰り返し使用が可能である。

【００２９】なお、図２は接着剤付きテープ３で仮固定
した光ファイバ４の定ピッチ配列体部の斜視図であり、
図３は立体状の定ピッチ配列体の斜視図を示す。

【００３０】

【実施例】以下、この発明の一実施態様を図面を参照し
ながら具体的に説明する。

【００３１】実施例１ 繊維径５００μm のＰＭＭＡ系のプラスチック光ファイ
バを直径５０cmのドラムにファイバを隣接させながら３
９０回巻き付けた。ドラムに巻き付けた光ファイバの収
束体に接着剤付きテ−プを張り付け仮固定した後、張り
付けたテープ部で光ファイバをカットし、ドラムから取
り外した。

【００３２】次に、収束させた光ファイバの仮固定部
を、図１に示す定ピッチ配列治具上に置き、仮固定テー
プ部を手前に引き寄せながら、柔らかい布で覆った文鎮
状のバーで光ファイバを溝に扱き押さえ込むように導い
た。ドラムに巻き付けたファイバはピッチが一定ではな
いため文鎮状のバーのみでは部分的に溝に挿入できない
ファイバがあったが、指先で溝に導きながら押さえ込む
ことによって簡単に挿入できた。３９０本全てのファイ
バをほぼ同時に定ピッチ化することができた。

【００３３】定ピッチ化した治具上の光ファイバ配列体
に、接着剤付きテープをしっかり張り付けて仮固定した
後、先にドラム上で張り付けた仮固定テープをはぎ取り
除去した。

【００３４】仮固定した光ファイバの定ピッチ配列体を
定ピッチ配列治具上から外して、別に準備した離型紙の
上に、図２に示したように仮固定テープが配列ファイバ
の下になるように置いた。この光ファイバの定ピッチ配
列体の上に、メタノールを溶媒とした接着剤としてエチ
レン酢酸ビニル共重合樹脂を塗布した後、離型紙で覆っ
たヘラで配列体の上面を軽く扱いて余分な接着剤を排除
した。

【００３５】数時間の放置で風乾させ、接着剤を固化さ
せた。固化させた後でも３９０本が相互に隣接平行した
光ファイバの定ピッチ配列体部は柔軟性を有しながら、
仮固定テープを剥ぎ取っても配列部がバラけるようなこ
とはなかった。

【００３６】このようにして得た光ファイバの定ピッチ
配列体のエチレン酢酸ビニル接着剤面を、指先に付けた
消毒用エタノールで湿らせて接着剤の一部表面を溶解さ
せてから、さらに別の光ファイバの定ピッチ配列体を、
図３に示したように俵積みになるよう重ね合わせて張り
付けた。これを繰り返して３９０本の定ピッチ配列体を
331段積み上げて縦・横共に定ピッチである立体状の配
列体を形成した。この光ファイバの定ピッチ配列体は、
密接状の一定間隔に精度高く配列されていて、多少の衝
撃や応力で積層状態が崩れたり、乱れたりすることがな
かった。

【００３７】この定ピッチ配列体のファイバ位置と対応
するように拡大配置したファイバを貫通させられる孔を
設けたプレートに、立体状の定ピッチ配列体の他の一端
に位置する個々の光ファイバの先端を植え付けた。プレ
ートに植え付けた光ファイバの先端をプレート面に合わ
せてカットし、均一に研磨してから、光拡散性フィルム
を張り付けた。さらに、光ファイバの拡大配置のプレー
ト面と同様に、立体状の定ピッチ配列体の光ファイバ端
面も研磨して均一な面を形成した。

【００３８】立体・密接状の定ピッチ配列体の面を映像
入射面、もう一端の光ファイバを拡大配置して拡散フィ
ルムを張り付けたプレート面を映像の拡大表示面とし
て、映像を投影表示したところ、全く歪みのない非常に
鮮明な画像を得ることができた。

【００３９】比較例１ 上記実施例１と同様にして、プラスチック光ファイバを
ドラムに巻き付けて接着剤付きテープで仮固定した光フ
ァイバの収束体を形成した。

【００４０】しかし、定ピッチ配列治具を用いた定ピッ
チ化の作業は行わず、ドラム巻き付けで得た仮固定した
光ファイバの収束体に、エチレン酢酸ビニル樹脂接着剤
を塗布し、実施例と同様に余分な接着剤を排除した後、
風乾した。

【００４１】このようにして得た光ファイバの平面状収
束体は、実施例で得た定ピッチ配列体と同様に柔軟性は
有していたが、収束ピッチにムラがあり、ピッチ間隔の
大きい箇所が存在するためか、接着剤固定した収束部に
部分的にバラけ易い箇所があった。

【００４２】さらに、この平面状収束体を用いて、実施
例１と同様に図３に示したような俵積みを形成しようと
積層接着を実施したところ、ややピッチの粗い部分があ
ると、そこに上部に積み重ねたファイバが割り込んでく
ると言う現象が起こり、縦・横が一定のピッチである立
体状の定ピッチ配列体を得ることができなかった。

【００４３】試みに、この収束体を用いて上記の実施例
と同様に、収束体を形成していない他の端面のファイバ
を用いて、ファイバを拡大配置したプレート面を形成し
た。収束体の光ファイバ端面およびプレートの光ファイ
バ端面とも実施例と同様に研磨し、プレート面には光拡
散性フィルムを張り付けた。

【００４４】収束体の面を映像入射面、もう一端のファ
イバを拡大配置したプレートの拡散フィルム面を映像の
拡大表示面として、映像を投影表示したところ、直線が
折れ線に表示されるように、表示映像に歪みが見られ、
特に文字や人物の顔等を醜くするので、性能的に情報伝
達装置として実用に供することができるものではなかっ
た。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、上述した構成を有するので、
以下に述べる優れた効果を奏する。

【００４６】（１）この発明に係る光ファイバの定ピッ
チ配列体の製造方法は、光ファイバを繊維軸方向に隣接
平行させて、多数本を同時に一定間隔のピッチに配列で
きるので、作業能率が高く、手作業ながら生産効率に優
れている。

【００４７】（２）定ピッチに配列した光ファイバを、
接着材付きテープで仮固定した後、定ピッチ配列治具か
ら外してエチレン酢酸ビニル共重合樹脂などの接着剤で
本固定接着するようにしたので、定ピッチ治具を傷付け
たり、汚したりすることがない。従って、定ピッチ配列
治具の保守に工数を掛ける必要がないので、定ピッチ配
列作業を効率良く実施できる。

【００４８】（３）また、本発明の定ピッチ配列治具
は、隣接平行した多数本の溝を精度高く一定間隔に刻設
してあるので、光ファイバを溝に挿入すると言う簡便な
操作で一挙に多数本から成る定ピッチ配列体を製造でき
る。

【００４９】（４）さらに、本発明の定ピッチ配列治具
を用いると、定ピッチの精度を高く配列できるので、本
発明の製造方法によって平面状の定ピッチ配列体のみで
なく、立体状の縦・横共に一定間隔の配列体を容易に製
造できる。

【００５０】かくして、本発明の方法によって得られる
光ファイバの定ピッチ配列体は、映像装置の他、工業用
センサーやライトガイド、短距離通信、装飾用などに用
いられる光ファイバ関連製品製造時の中間製品として幅
広い分野で有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る定ピッチ配列治具の斜視図であ
る。

【図２】本発明の定ピッチ配列治具を用いて定ピッチに
配列した後、接着剤付きテープで仮固定した光ファイバ
の定ピッチ配列体部の斜視図である。

【図３】本発明に係る光ファイバの平面状の定ピッチ配
列体を積層接着して形成した立体状の定ピッチ配列体の
斜視図を示す。

【符号の説明】

１：定ピッチ配列治具 ２：溝 ３：接着剤付きテープ ４：光ファイバ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバを繊維軸方向に隣接平行させ
   て多数本を挿入配列できる溝を一定間隔で設けた定ピッ
   チ配列治具を用いて、配列した光ファイバに接着剤付き
   テープを張付けて仮固定した後、前記配列治具から光フ
   ァイバを取り外して仮固定テープのない光ファイバ側面
   から接着剤を塗布して、光ファイバ相互を接着固定する
   ことを特徴とする光ファイバの定ピッチ配列体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法によって得られた
   光ファイバの定ピッチ配列体を、積層接着して縦・横共
   に定ピッチである立体状の定ピッチ配列体としたことを
   特徴とする光ファイバの定ピッチ配列体の製造方法。
3. 【請求項３】光ファイバを繊維軸方向に隣接平行させて
   多数本を挿入配列できる溝を一定間隔で設けたことを特
   徴とする光ファイバの定ピッチ配列治具。
4. 【請求項４】 定ピッチ配列治具の溝の形状が、半円形
   状あるいはＶ字形状であることを特徴とする請求項３に
   記載の光ファイバの定ピッチ配列治具。
5. 【請求項５】 定ピッチ配列治具の隣合う溝の中心間の
   距離が、配列しようとする光ファイバの繊維軸に直交す
   る断面直径の１．０３±０．０２倍であることを特徴と
   する請求項３または４に記載の光ファイバの定ピッチ配
   列治具。
6. 【請求項６】 光ファイバを繊維軸方向に隣接平行させ
   て多数本を同時に一定間隔で配列するに際して、請求項
   ３〜５のいずれかに記載の定ピッチ配列治具を用いて配
   列することを特徴とする光ファイバの定ピッチ配列方
   法。