KR100791516B1 - 광섬유 노치형성장치와 노치가 형성된 광섬유 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광섬유에 효과적이면서도 용이하게 노치(Notch)를 형성할 수 있는 노치형성장치와, 이러한 노치형성장치에 의해 노치가 형성된 광섬유에 관한 것이다.

본 발명은 광섬유 원사가 감겨져 있는 제1 릴(1)과 이 제1 릴(1)로부터 광섬유 원사를 인출하여 되감는 제2 릴(2)의 사이에 설치되어, 상기 제1 릴(1)로부터 제2 릴(2)로 이송되는 광섬유에 노치를 형성하는 노치형성부(30)를 구비하고, 상기 노치형성부(30)는 서로 이격되게 설치되는 제1 및 제2 수평 프레임(31,32)을 구비하며, 상기 제1 수평 프레임에(31)는 외표면에 나선부가 마련된 가동축(36)과, 상기 가동축(36)을 회전구동하는 구동부(34), 상기 가동축(36)과 나사결합되어 가동축(36)의 회전에 따라 수평이동을 하는 가동판(37), 상기 가동판(37)의 하측에 결합됨과 더불어 상하 방향으로 왕복운동이 가능한 노치훅(38) 및, 상기 노치훅(38)의 하부에 결합되는 가공부(390)가 구비되고, 상기 제2 수평 프레임(32)에는 제1 릴(1)로부터 제2 릴(2)로 이송되는 광섬유 원사를 안내하기 위한 안내부를 구비하여 구성되며, 상기 안내부를 통해 이송되는 광섬유 원사에 대하여 가동판(37)의 왕복수평이동과 노치훅(38)의 왕복상하이동을 통해 노치패턴을 형성하도록 구성된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 광섬유에 용이하면서도 효과적으로 노치를 형성할 수 있는 광섬유 노치형성장치와 이러한 노치형성장치를 통해 제조된 노치가 형성된 광섬유를 구현할 수 있다.

광섬유, 노치

Description

광섬유 노치형성장치와 노치가 형성된 광섬유{Notch forming apparatus for optical fiber and the fiber with notch}

도 1은 본 발명에 따른 광섬유에 노치를 형성하는 전체 시스템 구성을 나타낸 시스템 구성도.

도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 노치형성부의 구성을 나타낸 사시도.

도 4는 도 2에서 노치형성부로부터 가동판을 분리한 형상을 나타낸 분해사시도.

도 5는 도 2에 도시된 노치형성부의 계략 단면도.

도 6은 도 2에 도시된 노치형장치의 사용상태도.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 노치형성장치에 의해 광섬유에 형성되는 노치패턴의 다양한 형상을 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 노치형성부의 사시도.

도 9은 도 8에 도시된 노치형성부를 포함하여 구비된 노치형성장치의 사시도.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 노치형성부에 의해 광섬유에 형성되는 노치패턴의 다양한 형상을 나타낸 도면.

도 11는 제1 실시예에의 칼날을 원형칼날로 대처하여 실시한 노치형성부의 외관형상을 나타낸 사시도.

도 12은 도 11에 도시된 노치형성부의 계략 단면도.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 노치형성장치에 의해 광섬유에 형성되는 노치패턴의 다양한 형상을 나타낸 도면.

도 14는 본 발명의 노치형성부에 사용되는 노치 칼의 형상과 그에 따른 광섬유의 노치 단면 형상을 도시한 계략도.

******* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 *******

30: 노치형성부, 31 : 제1 수평프레임,

32 : 제2 수평프레임, 32a : 안내부,

33 : 수직 프레임, 34 : 구동부,

35 : 제어부, 36 : 가동축,

37 : 가동판, 38 : 노치훅,

38a : 칼날

본 발명은 광섬유에 효과적이면서도 용이하게 노치(Notch)를 형성할 수 있는 노치형성장치와, 이러한 노치형성장치에 의해 노치가 형성된 광섬유에 관한 것이 다.

일반적으로 광섬유는 광신호를 전달하기 위한 광통신용 케이블로서 주로 사용되고 있다. 광섬유는 코어층과 클래드층으로 이루어진다. 코어층으로 입사된 광은 클래드층에 의해 전반사되면서 매우 적은 손실로 코어층을 통해 전송된다. 따라서, 광섬유는 광신호를 전달하기 위한 매우 유효한 수단으로서 각광받고 있다.

상기한 광섬유의 광전달특성을 고려하여 광섬유를 각종 조명기구나 실내 인테리어용으로서 활용하는 방안에 대해서 많은 연구가 이루어졌고, 그에 따른 다양한 제품들이 소개된 바 있다. 이들 제품들은 모두 광섬유가 갖고 있는 광전달특성들 이용한 것들이다.

한편, 최근에 상기한 광섬유를 의복의 재료로서 활용하는 방안에 대하여 연구가 진행되고 있다. 물론 이러한 연구들도 기본적으로는 광섬유의 광전달특성을 근간으로 하고는 있으나, 의복분야에 있어서는 종래와 달리 광섬유의 중간부분에 노치를 형성하여 광섬유로부터 광이 누출되도록 하는 것이다.

의복분야에 있어서는 광섬유와 일반 섬유를 혼합하여 직물을 제조한다. 이때 광섬유는 광선로를 따라 일정한 간격으로 노치를 형성하여 광섬유를 통해 전달되는 광이 상기 노치를 통해 외부로 누출되도록 구성한다. 그리고, 상기 광섬유의 일단을 통해 광을 송출하여 상기 노치를 통해 누출되는 광에 의해 의복에 특수한 시각적 효과가 나타나도록 하게 된다. 이러한 개념은 사용자가 그 색상을 임의적으로 변경할 수 있는 색상변화형 의복이나, 의복으로부터 방출되는 광에 의해 연회장 등에서 특별한 미적감각을 제공할 수 의복 등에 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

한편, 광섬유에 노치를 형성하는 작업은 매우 어렵고 번거롭다. 현재는 실험실에서 작업자가 예리한 칼날을 이용하여 광섬유에 노치를 형성하는 작업을 수동으로 하고 있는 실정이다. 주지된 바와 같이 광섬유는 유리섬유나 플라스틱 등의 연역한 재질로 이루어진다. 따라서 작업자의 순간적인 실수에 의해 광섬유가 절단되는 일이 발생되고, 이 경우에는 처음부터 노치형성작업을 다시 실행해야 하는 번거로움이 있다. 또한, 광섬유 직물을 이용하여 특정한 광학적 효과를 제공하기 위해서는 광섬유에 매우 조밀하게 노치를 형성할 필요가 있다. 이러한 노치작업의 번거로움은 광섬유 직물의 생산성을 크게 저하시킴으로써 광섬유 직물의 상용화에 큰 걸림돌이 되고 있다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 광섬유에 용이하면서도 효과적으로 노치를 형성할 수 있는 광섬유 노치형성장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 광섬유를 이용하여 제품을 구성할 때, 효과적으로 광학적 효과를 발휘할 수 있는 노치가 형성된 광섬유를 제공함에 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 광섬유 노치형성장치는 광섬유 원사가 감겨져 있는 제1 릴과 이 제1 릴로부터 광섬유 원사를 인출하여 되감는 제2 릴의 사이에 설치되어, 상기 제1 릴로부터 제2 릴로 이송되는 광섬유에 노치를 형성하는 노치형성부를 구비하고, 상기 노치형성부는 서로 이격되게 설치되는 제1 및 제2 수평 프레임을 구비하며, 상기 제1 수평 프레임에는 외표면에 나선부가 마련된 가동축과, 상기 가동축을 회전구동하는 구동부, 상기 가동축과 나사결합되어 가동축의 회전에 따라 수평이동을 하는 가동판, 상기 가동판의 하측에 결합됨과 더불어 상하 방향으로 왕복운동이 가능한 노치훅 및, 상기 노치훅의 하부에 결합되는 가공부가 구비되고, 상기 제2 수평 프레임에는 제1 릴로부터 제2 릴로 이송되는 광섬유 원사를 안내하기 위한 안내부를 구비하여 구성되며, 상기 안내부를 통해 이송되는 광섬유 원사에 대하여 가동판의 왕복수평이동과 노치훅의 왕복상하이동을 통해 노치패턴을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안내부를 통해 이송되는 광섬유 원사가 안내부 상측으로 이탈하는 것을 방지하는 클램프를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안내부는 광섬유를 안내하기 위한 홈 또는 관통공으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안내부와 수직방향으로 연장되게 설치되는 홈과, 상기 홈에 결합되는 공기흡입노즐 및, 상기 공기흡입노즐에 결합되어 공기를 흡입하는 흡입기구를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동부와 노치훅의 구동을 제어하는 제어부와, 장치의 동작전원을 공급하는 전원부를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가공부는 원반형상으로 이루어지면서 그 외주연을 따라 다수의 칼날이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노치형성부가 복수개 구비되고, 각 노치형성부는 가공부가 광섬 유에 대하여 서로 다른 각도를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 광섬유 노치형성장치는 클래드층과 코어층을 구비하고, 상기 클래드층과 코어층 일부를 절개하여 형성된 노치를 구비하는 광섬유에 있어서, 상기 노치는 광섬유의 길이 방향을 따라 지그재그 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노치는 광섬유의 길이 방향을 따라 광섬유의 외주면에 서로 다른 방향에서 형성된 다수의 노치패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제3 관점에 따른 광섬유 노치형성장치는 클래드층과 코어층을 구비하고, 상기 클래드층을 절개하여 형성된 노치를 구비하는 광섬유에 있어서, 상기 노치는 광섬유를 그 길이방향으로 이송시키면서 광섬유 절개용 칼날을 광섬유 이송방향과 직각방향으로 이동시켜 형성되는 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제4 관점에 따른 광섬유 노치형성장치는 클래드층과 코어층을 구비하고, 상기 클래드층의 절개하여 형성된 노치를 구비하는 광섬유에 있어서, 상기 노치는 원호형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원호형상의 노치가 광섬유의 길이 방향을 따라 평행하게 배치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 노치형성장치가 적용되는 전체적인 시스템 구성을 나타낸 구성도이다.

도 1에서 참조번호 1은 광섬유 원사가 감겨져 있는 제1 롤이고, 참조번호 2는 노치가 형성된 광섬유가 감겨지는 제2 롤이다. 상기 제1 롤(1)은 지지대(1a)에 회전가능하게 지지되는데, 이때 지지대(1a)와 제1 롤(1)의 결합부위에는 제1 롤(1)로부터 풀려지는 광섬유의 장력을 일정하게 유지해주는 장력조절장치가 구비된다. 또한, 제2 롤(2)은 지지대(2a)에 회전가능하게 지지되고, 제2 롤(2)의 일측에는 제2 롤(2)을 회전구동함과 더불어 그 회전력 등을 조절할 수 있는 콘트롤 박스(4)가 결합된다.

상기 제1 및 제2 롤(1, 2)과 콘트롤 박스(4) 등의 구성 및 구조는 일반적으로 원사를 가공하는 장치에 사용되는 것과 동일한 것으로, 본 발명에서 특정한 구성의 것이 요구되지 않는다. 이들 장치의 구조 및 동작은 당업자에게 주지된 것이므로, 여기서는 설명을 간단히 하기 위해 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1에서 참조번호 3은 광섬유에 노치패턴을 형성하는 노치형성장치(3)이다. 이 노치형성장치(3)는 공간적으로 제1 롤(1)과 제2 롤(2)의 사이에 설치되어, 제1 롤(1)에서 풀려져서 제2 롤(2)에 감겨지는 광섬유에 노치패턴을 형성하게 된다.

상기 노치형성장치(3)는 기본적으로 노치형성부(30)를 구비한다. 이 노치형성부(30)는 테이블(3a)에 놓여진다. 상기 노치형성부(30)의 뒷쪽에는 전원부(3b)가 설치된다. 이 전원부(3b)는 노치형성부(30)와 이후에 설명할 흡입기구(40)로 동작전원을 공급한다. 또한, 전원부(3b)의 상측에는 필요에 따라 노치형성부(30)의 동작모드 등을 설정하기 위한 조작패널이 구비된다. 상기 흡입기구(40)는 상기 광섬유에서 절단되어 유출되는 절단물, 즉 광섬유 조각들을 흡입하기 위한 것이다.

도 2는 제1 실시예에 따른 노치형성부(30)의 외관형상을 나타낸 외관사시도이고, 도 3은 본 노치형성부(30)를 다른 각도에서 바라 본 외관사시도, 도 4는 노치형성부(30)로부터 가동판(37)을 분리한 형상을 나타낸 분해사시도, 도 5는 도 2에 나타낸 노치형성부(30)의 개략 단면도이다.

도면에서, 노치형성부(30)는 서로 이격되게 설치되는 제1 및 제2 수평 프레임(31, 32)과, 이들 제1 및 제2 수평 프레임(31, 32)을 연결하는 수직 프레임(33)을 구비한다.

상기 제1 수평 프레임(31)에는 일측에 구동부(34)와 이 구동부(34)를 구동제어하는 제어부(35)가 구비된다. 이 제어부(35)는 도면에 구체적으로 나타내지는 않았으나 도 1에서 전원부(3b)에 설치되는 조작패널과 전기적으로 결합되고, 필요에 따라 도 1의 콘트롤 박스(4)와 케이블을 통해 전기적으로 결합된다.

상기 구동부(34)에는 외표면에 나선부가 마련된 가동축(36)이 회전가능하게 결합된다. 구동부(34)는 모터를 구비하여 구성된다. 구동부(34)는 제어부(35)의 제어에 따라 상기 가동축(36)을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시킨다.

상기 가동축(36)에는 가동판(37)이 결합된다. 가동판(37)의 측면 중앙부분에는 관통구멍이 마련되고, 이 관통구멍의 내측에는 가동축(36)의 나선부와 나사결합되는 나사부가 형성된다. 그리고, 상기 제1 수평판(31)의 양측면에는 그 길이방향을 따라 가이드 돌기(31a)가 마련되고, 가동판(37)의 양단부에는 상기 가이드 돌기(31a)와 결합되는 가이드 홈(37a)이 마련된다. 이에 따라 상기 가동판(37)은 가동축(36)이 정역회전함에 따라 제1 및 제2 수평판(31, 32)의 길이방향을 따라 왕복운 동을 하게 된다.

또한, 상기 가동판(37)의 하측 중심부에는 원통형상의 노치훅(38)이 구비되고, 이 노치훅(38)의 하부에는 광섬유 원사에 노치를 형성하기 위한 칼날(38a)이 체결된다. 상기 노치훅(38)은 케이블(39)을 통해 제어부(35)에 결합되어, 제어부(35)로부터의 구동신호에 따라 상하 왕복운동을 하게 된다. 특히 이때 상기 칼날(38a)의 설치 높이는 노치훅(38)이 최저점으로 하강했을 때 칼날(38a)의 끝부위가 광섬유 원사의 상측 클래드층을 절단할 수 있는 높이로 설정된다. 바람직하게 칼날(38a)의 최소 높이는 칼날(38a)의 끝부위가 광섬유 원사의 중심선 이상이 되는 위치가 되도록 설정된다.

제2 수평 프레임(32)은 지지대(32d)를 통해 테이블(3a)에 결합된다. 제2 수평 프레임(32)의 상측에는 그 길이방향과 직각방향으로 광섬유 원사를 안내하기 위한 안내부(32a)가 마련되고, 이 안내부(32a)의 양 단부에는 안내부(32a)를 통과하는 광섬유 원사가 안내부(32a)의 상측으로 이탈하는 것을 방지하기 위한 클램프(32b)가 구비된다. 상기에 있어서 안내부(32a)를 도면에서는 광섬유를 안내하기 위한 홈으로 표현하였지만, 예컨데 홈 대신 관통공을 형성하는것 또한 가능하다.

그리고, 제2 수평 프레임(32)의 상측 중앙부분에는 그 길이방향을 따라 홈(32c)이 연장되어 설치되면서, 이 홈(32c)의 양 단부에는 공기흡입노즐(40a)이 결합된다. 상기 홈(32c)은 공기통로와 광섬유 조각들의 이동경로로서 작용하는 것이다. 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 공기흡입노즐(40a)은 테이블(3a)의 하측으로 연장되어 흡입기구(40)와 결합된다. 흡입기구(40)는 노치형성 작업시에 생성되는 광섬유 조각들을 흡입하여 제거하기 위한 것이다.

이하, 상술한 구조로 된 노치형성장치(3)의 동작을 설명한다.

우선, 도 1에서 지지대(1a)에 광섬유 원사가 감겨져 있는 제1 릴(1)을 걸고, 제1 릴(1)로부터 광섬유 원사를 풀어 노치형성장치(3)를 통해 제2 릴(2)에 고정시킨다. 광섬유 원사를 노치형성장치(3)로 통과시킬 때에는 광섬유 원사가 클램프(32b) 하측의 안내부(32a)를 통과하도록 한다.

이후, 콘트롤 박스(4)나 전원부(3b)의 조작 패널을 조작하여 노치형성장치(3)의 동작상태를 설정한 후, 제2 릴(2)를 통해 광섬유 원사를 감으면서 노치형성장치(3)를 동작시킨다.

여기서, 노치형성장치(3)의 동작상태 설정에는 가동판(37)의 수평 왕복속도와 노치훅(38)의 수직 왕복속도 설정 및 제2 릴(2)의 회전속도 설정이 포함된다. 여기서 노치훅(38)의 상하 왕복은 필요에 따라 생략할 수 있다. 또한, 이러한 동작상태 설정은 각 구성에 대한 속도 설정방법 이외에 사용자가 광섬유 원사에 형성하고자 하는 노치패턴을 입력하는 동작으로 실현되도록 구현할 수 있다. 이들 각 구성들의 동작상태 설정은 특별한 소프트웨어적인 알고리즘이나 하드웨어적인 구성이 요구되지 않으므로 구체적인 설명은 생략한다.

동작이 개시되면 제2 릴(2)의 회전에 따라 안내부(32a)를 통해 광섬유 원사가 이송된다. 그리고, 이와 동시에 구동부(34)가 가동축(36)을 정역회전시킨다. 가동축(36)이 정역회전하게 되면 가동판(37)이 광섬유 원사와 직각 방향으로 왕복이동을 하게 되고, 노치훅(38)에 연결된 칼날(38a)이 광섬유 원사를 직각으로 통과하 면서 광섬유 원사의 클래드층을 절개하게 된다. 즉, 광섬유 원사에 노치를 형성하게 된다.

이때, 광섬유 원사로부터 광섬유 조작들이 떨어져 나오게 되고, 이러한 조각들은 칼날(38a)의 이동방향에 따라 홈(32c)의 내측으로 떨어져서 쌓이게 된다.

한편, 흡입기구(40)가 작동되면 제2 수평 프레임(32)상의 공기가 공기흡입노즐(40a)을 통해 흡입되게 된다. 이때 특히 상기 홈(32c)내의 공기가 광섬유 원사측으로부터 공기흡입노즐(40a) 방향으로 빠르게 이동하면서 홈(32c)내에 떨어지는 광섬유 조작들이 공기흡입노즐(40a)을 통해 흡입구(40) 측으로 흡입되게 된다.

즉, 상기 실시예에서는 광섬유 원사를 길이 방향으로 이송하면서 칼날(38a)을 광섬유 원사와 직각 방향으로 작동시킴으로써 광섬유 원사에 일정한 간격 및 일정한 패턴으로 노치를 형성하게 된다.

한편, 상술한 실시예에서는 제2 릴(2)에 의한 광섬유 원사의 이동속도와, 가동판(37)의 수평 왕복속도, 노치훅(38)의 수직 왕복속도, 칼날(38a)의 높이 및 가동판(37)의 왕복거리에 따라 광섬유 원사에 다양한 형태의 노치패턴이 형성된다.

도 7은 상기한 장치를 이용하여 형성할 수 있는 노치패턴의 몇가지 형태 예를 나타낸 도면이다.

도 7a는 칼날(38a)의 높이를 광섬유 원사의 중심점 높이로 맞추고, 가동판(37)의 왕복거리를 광섬유 원사의 폭 넓이로 설정하며, 가동판(37)의 왕복 이동시에 모두 칼날(38a)이 광섬유 원사를 통과하도록, 즉 노치훅(38)을 수직방향으로 왕복이동시키지 않고 광섬유 원사를 절개한 경우의 노치패턴을 나타낸 것이다. 이 경 우에는 칼날(38a)의 이동방향에 대하여 광섬유 원사의 이동방향이 직각을 이루므로, 광섬유 원사에 형성되는 노치패턴은 광섬유 원사의 이동방향과 반대 방향으로 원호 형상을 이루게 된다. 또한, 칼날(38a)이 광섬유 원사의 중심점 높이에 위치하고 가동판(37)이 광섬유 원사의 폭 넓이 만큼 왕복 이동하기 때문에 노치가 중간에서 끊어지지 않고 연속적으로 생성되게 된다.

도 7b는 칼날(38a)의 높이를 광섬유 원사의 중심점 높이로 맞추고, 가동판(37)의 왕복거리를 광섬유 원사의 폭 넓이 보다 크게 설정하며, 가동판(37)의 왕복 이동시에 모두 칼날(38a)이 광섬유 원사를 통과하도록 한 경우의 노치패턴을 나타낸 것이다. 이 경우에는 칼날(38a)이 광섬유 원사의 폭 넓이 보다 큰 거리를 왕복 이동하게 되므로 도 7a와 달리 노치가 중간에서 끊어진 형상으로 생성되게 된다.

도 7c는 칼날(38a)의 높이를 광섬유 원사의 중심점 높이로 맞추고, 가동판(37)의 왕복거리를 광섬유 원사의 폭 넓이로 설정하며, 가동판(37)의 왕복 이동시에 모두 칼날(38a)이 광섬유 원사를 통과하지 않고 한 쪽 방향으로 이동시에만 칼날(38a)이 광섬유 원사를 통과하도록 한 경우의 노치패턴을 나타낸 것이다. 도 7a 및 도 7b의 노치패턴은 칼날(38a)의 왕복 이동시에 모두 광섬유 원사가 절개되므로 노치패턴이 지그재그형태를 갖는데 대하여, 본 예에서는 칼날(38a)의 단일방향 이동시에만 광섬유 원사가 절개되므로 동일하면서도 평행한 원호 형상의 노치가 광섬유 원사를 따라 일정한 간격으로 배치된 형태를 나타낸다.

도 7d는 칼날(38a)의 높이를 광섬유 원사의 중심점 높이로 맞추고, 가동판(37)의 왕복거리를 광섬유 원사의 폭 보다 넓게 설정하며, 가동판(37)의 단일 방향 이동시에만 칼날(38a)이 광섬유 원사를 통과하도록 한 경우의 노치패턴을 나타낸 것이다. 본 예에서는 가동판(37)의 왕복거리가 광섬유 원사의 폭보다 넓게 설정되므로 광섬유 원사의 노치간 거리가 도 7c 보다 더 길게 설정된다.

도 7e는 칼날(38a)의 높이를 광섬유 원사의 중심점 보다 높게 설정하고, 가동판(37)의 왕복거리를 칼날(38a)이 광섬유 원사의 내측에 삽입되는 구간 이하로 설정하며, 가동판(37)의 왕복 이동시에 모두 칼날(38a)이 광섬유 원사를 절개하도록 한 경우의 노치패턴을 나타낸 것이다. 이 경우에는 칼날(38a)의 위치가 높게 설정되므로 광섬유 원사의 일정 부분만이 절개되고, 또한 가동판(37)의 왕복거리가 칼날(38a)이 광섬유 원사의 내측에 삽입되는 구간 이하로 설정되므로 노치패턴이 중간에 끈어짐이 없는 지그재그 형태로 형성되게 된다.

도 7f는 칼날(38a)의 높이를 광섬유 원사의 중심점 보다 높게 설정하고, 가동판(37)의 왕복거리를 칼날(38a)이 광섬유 원사의 내측에 삽입되는 구간 이상으로 설정하며, 가동판(37)의 왕복 이동시에 모두 칼날(38a)이 광섬유 원사를 절개하도록 한 경우의 노치패턴을 나타낸 것이다. 이 경우에는 칼날(38a)의 위치가 높게 설정되므로 광섬유 원사의 일정 부분만이 절개되고, 또한 가동판(37)의 왕복거리가 칼날(38a)이 광섬유 원사의 내측에 삽입되는 구간 이상으로 설정되므로 노치패턴이 중간에 끈어지는 지그재그 형태로 형성되게 된다.

도 7g는 칼날(38a)의 높이를 광섬유 원사의 중심점 보다 높게 설정하고, 가동판(37)의 왕복거리를 칼날(38a)이 광섬유 원사의 내측에 삽입되는 구간 이하로 설정하며, 가동판(37)의 단일방향 이동시에 칼날(38a)이 광섬유 원사를 절개하도록 한 경우의 노치패턴을 나타낸 것이다. 이 경우에는 칼날(38a)의 위치가 높게 설정되므로 광섬유 원사의 폭방향으로 일정 부분에만 노치가 형성되고, 칼날(38a)의 단일방향 이동시에만 광섬유 원사가 절개되므로 동일하면서도 평행한 원호 형상의 노치가 광섬유 원사를 따라 일정한 간격으로 배치된 형태를 나타낸다.

도 7h는 칼날(38a)의 높이를 광섬유 원사의 중심점 보다 높게 설정하고, 가동판(37)의 왕복거리를 칼날(38a)이 광섬유 원사의 내측에 삽입되는 구간 이상으로 설정하며, 가동판(37)의 단일방향 이동시에 칼날(38a)이 광섬유 원사를 절개하도록 한 경우의 노치패턴을 나타낸 것이다. 본 예에서는 가동판(37)의 왕복거리가 칼날(38a)이 광섬유 원사의 내측에 삽입되는 구간 이상으로 설정므로 광섬유 원사의 노치간 거리가 도 7g 보다 더 길게 설정된다.

도 7i는 도 7e와 동일한 조건으로 노치를 형성하되, 중간에 노치훅(38)을 상측으로 이동시켜 해당 부분에 노치가 형성되지 않도록 한 것이다.

이상으로 도 2에 나타낸 노치형성장치를 이용하여 형성가능한 노치패턴의 예에 대하여 설명하였다. 그러나, 이러한 노치패턴의 형상은 제2 릴(2)에 의한 광섬유 원사의 이동속도와, 가동판(37)의 수평 왕복속도, 노치훅(38)의 수직 왕복속도, 칼날(38a)의 높이 및 가동판(37)의 왕복거리에 따라 보다 다양한 형태로 형성할 수 있다. 즉, 예를 들어 도 7i는 N자 형상의 노치가 광섬유 원사를 따라 일정한 간격으로 배치된 경우를 나타내었으나, 본 실시예에서는 M자나 W자 형상의 노치를 등간격 또는 불규칙한 간격으로 형성하는 것도 가능하다.

한편, 상술한 실시예에서는 광섬유 원사의 동일한 길이 방향을 따라 노치가 형성된다. 따라서, 상기한 광섬유 원사를 이용하여 직물을 짜는 경우에 노치가 직물의 상면 측에 위치하지 않는 경우 원하는 광학적 효과를 얻을 수 없게 되는 문제가 있게 된다.

도 8은 상기한 사정을 고려한 본 발명의 제2 실시예에 따른 노치형성장치의 외관형상을 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 요부 구성을 나타낸 사시도이다.

본 실시예에 따른 노치형성장치는 다수, 예컨대 3개의 노치형성부(30-1~30-3)를 구비한다. 이들 각 노치형성부(30-1~30-3)은 도 3에 나타낸 노치형성부(30)와 실질적으로 동일한 구성으로 되어 있다. 본 실시예에서 상기 노치형성부(30-1~30-3)는 광섬유 원사에 대하여 칼날(38a)이 이루는 각도가 서로 다르게 되어 있다. 이들 칼날(38a)이 이루는 각도는 바람직하게 상호 120도 어긋나도록 설정된다. 물론 이러한 설치각도의 차이는 특정한 것에 한정되지 않고 다양하게 변형시킬 수 있다. 또한, 이 경우 각 노치형성부(30-1~30-3)가 광섬유와 이루는 각도를 임의적으로 설정할 수 있도록 하는 것도 가능하다.

본 실시예에서 각 노치형성부(30-1~30-3)의 구조 및 동작은 상술한 실시예와 실질적으로 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

도 10은 본 실시예에 따른 노치형성장치를 이용하여 광섬유 원사에 형성할 수 있는 노치패턴의 일부 예를 나타낸 것이다. 본 실시예에 따른 노치형성장치는 노치형성부(30-1~30-3) 중 어느 하나의 노치형성부 만을 선택적으로 동작시킴으로써 광섬유 원사에 도 7에 나타낸 다양한 형태의 노치패턴을 구현하는 것이 가능하고, 또한 도 10에 나타낸 바와 같이 2줄 또는 3줄의 노치패턴을 형성하는 것도 가 능하도. 또한 이 경우 각 줄에 형성되는 노치패턴도 도 7에 나타낸 다양한 형태의 것을 구현할 수 있다.

도 11은 도 2에 나타낸 실시예에 있어서 칼날(38a)을 다른 형태의 것으로 대체한 경우의 노치형성부의 외관형상을 나타낸 사시도이고, 도 12는 도 11에 나타낸 노치형성부의 개략적인 단면 형상을 나타낸 단면도이다.

본 실시예에 있어서는 노치훅(38)에 수직축(380)이 결합되고, 이 수직축(380)의 종단에 원반형상의 가공부(390)가 설치된다. 이때 가공부(390)는 수직축(380)에 대하여 회전가능하게 결합된다. 상기 가공부(390)는 그 외주연을 따라 다수, 본 예에서는 2개의 칼날(391)이 구비된다. 이때 가공부(390)에 구비되는 칼날의 갯수는 특정한 수효에 한정되지 않는다.

본 실시예에서는 가동판(37)이 수평방향으로 왕복하여 가공부(390)가 광섬유 원사와 직각방향으로 이동할 때, 가공부(390)가 광섬유 원사와의 마찰에 의해 회전하면서 칼날(391)이 광섬유 원사에 노치를 형성하게 된다.

그 밖에 다른 부분의 구조 및 동작은 상술한 실시예와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략한다.

본 실시예는 칼날(391)이 가공부(390)의 외주연을 따라 일정 간격을 두고 배치되므로, 광섬유 원사에 형성되는 노치패턴은 연속적이지 않고 간헐적인 패턴형상을 갖게 된다.

도 13은 본 실시예에 따른 노치형성부를 이용하여 광섬유 원사에 노치를 형성한 경우의 노치패턴의 몇가지 예를 나타낸 것이다.

도 13a 및 도 13b는 가공부(390)의 외주연을 따라 칼날(391)을 2개 배치하고, 칼날(391)의 높이를 광섬유 원사의 중심부분에 해당하는 높이로 설정한 경우를 나타낸 것이다. 특히, 도 13a는 가동판(37)의 왕복거리를 광섬유 원사의 폭 넓이로 설정한 경우이고, 도 13b는 가동판(37)의 왕복거리를 광섬유 원사의 폭 넓이 이상으로 설정한 경우를 나타낸 것이다.

도 13c 및 도 13d는 가공부(390)의 외주연을 따라 칼날(391)을 4개 배치하고, 칼날(391)의 높이를 광섬유 원사의 중심부분에 해당하는 높이로 설정한 경우를 나타낸 것이다. 또한, 도 13c는 가동판(37)의 왕복거리를 광섬유 원사의 폭 넓이로 설정한 경우이고, 도 13d는 가동판(37)의 왕복거리를 광섬유 원사의 폭 넓이 이상으로 설정한 경우를 나타낸 것이다.

물론, 본 실시예에 있어서도 칼날(391)의 높이 및 갯수, 제2 릴(2)에 의한 광섬유 원사의 이동속도, 가동판(37)의 수평 왕복속도, 노치훅(38)의 수직 왕복속도 및 가동판(37)의 왕복거리에 따라 다양한 형태의 노치패턴을 형성할 수 있다.

이상으로 본 발명에 따른 실시예에 대하여 설명하였다. 그러나 상술한 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 예를 나타낸 것으로 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

예를 들어 상술한 실시예에서 광섬유 원사를 절개하는 사용되는 칼날(38a)로서는 특정한 형태의 것에 한정되지 않고 다양한 형태의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어 도 14는 본 발명에 사용되는 칼날(38a)의 형태에 따라 광섬유 원사에 형성되는 노치패턴의 형태를 나타낸 것으로, 이와 같은 노치칼날의 형상 변경을 통해 다 른 형태의 광학적 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 제2 및 제 3 실시예를 결합하여 광섬유 원사에 다수 줄의 노치패턴을 형성하는 것도 가능하다.

이상으로 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 광섬유에 용이하면서도 효과적으로 노치를 형성할 수 있는 광섬유 노치형성장치와 이러한 노치형성장치를 통해 제조된 노치가 형성된 광섬유를 구현할 수 있다.

Claims (12)

1. 광섬유 원사가 감겨져 있는 제1 릴과 이 제1 릴로부터 광섬유 원사를 인출하여 되감는 제2 릴의 사이에 설치되어, 상기 제1 릴로부터 제2 릴로 이송되는 광섬유에 노치를 형성하는 노치형성부를 구비하고,

   상기 노치형성부는 서로 이격되게 설치되는 제1 및 제2 수평 프레임을 구비하며,

   상기 제1 수평 프레임에는 외표면에 나선부가 마련된 가동축과, 상기 가동축을 회전구동하는 구동부, 상기 가동축과 나사결합되어 가동축의 회전에 따라 수평이동을 하는 가동판, 상기 가동판의 하측에 결합됨과 더불어 상하 방향으로 왕복운동이 가능한 노치훅 및, 상기 노치훅의 하부에 결합되는 가공부가 구비되고,

   상기 제2 수평 프레임에는 제1 릴로부터 제2 릴로 이송되는 광섬유 원사를 안내하기 위한 안내부를 구비하여 구성되며,

   상기 안내부를 통해 이송되는 광섬유 원사에 대하여 가동판의 왕복수평이동과 노치훅의 왕복상하이동을 통해 노치패턴을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 노치형성장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 안내부를 통해 이송되는 광섬유 원사가 안내부 상측으로 이탈하는 것을 방지하는 클램프를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 노치형성 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 안내부는 광섬유를 안내하기 위한 홈 또는 관통공으로 형성된것을 특징으로 하는, 광섬유 노치형성장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 안내부와 수직방향으로 연장되게 설치되는 홈과, 상기 홈에 결합되는 공기흡입노즐 및, 상기 공기흡입노즐에 결합되어 공기를 흡입하는 흡입기구를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 노치형성장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 구동부와 노치훅의 구동을 제어하는 제어부와, 장치의 동작전원을 공급하는 전원부를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 노치형성장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 가공부는 원반형상으로 이루어지면서 그 외주연을 따라 다수의 칼날이 구비되는 것을 특징으로 하는 광섬유 노치형성장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 노치형성부가 복수개 구비되고, 각 노치형성부는 가공부가 광섬유에 대하여 서로 다른 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 노치형성장치.
8. 클래드층과 코어층을 구비하고, 상기 클래드층과 코어층 일부를 절개하여 형성된 노치를 구비하는 광섬유에 있어서,

   상기 노치는 광섬유의 길이 방향을 따라 지그재그 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 노치가 형성된 광섬유.
9. 제8항에 있어서,

   상기 노치는 광섬유의 길이 방향을 따라 광섬유의 외주면에 서로 다른 방향에서 형성된 다수의 노치패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 노치가 형성된 광섬유.
10. 클래드층과 코어층을 구비하고, 상기 클래드층을 절개하여 형성된 노치를 구비하는 광섬유에 있어서,

    상기 노치는 광섬유를 그 길이방향으로 이송시키면서 광섬유 절개용 칼날을 광섬유 이송방향과 직각방향으로 이동시켜 형성되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 노치가 형성된 광섬유.
11. 클래드층과 코어층을 구비하고, 상기 클래드층을 절개하여 형성된 노치를 구비하는 광섬유에 있어서,

    상기 노치는 원호형상을 갖는 것을 특징으로 하는 노치를 구비한 광섬유.
12. 제11항에 있어서,

    상기 원호형상의 노치가 광섬유의 길이 방향을 따라 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 노치가 형성된 광섬유.

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