(57)【要約】【課題】曲げられた時に光ファイバーが内外に移動できないように保持することができ、衝撃及び摩擦を軽減させて光ファイバーの破断を防止することができるライトガイドを提供する。【解決手段】複数の光ファイバーを束ねて構成される光ファイバ束の両端を口金で固定してなるライトガイドであって、光ファイバー束を複数の光ファイバー分割束に分割し、分割した光ファイバー分割束の各別を内被覆チューブに収納し、複数の内被覆チューブに収納された光ファイバー分割束を編み込み、編み込んだ光ファイバー分割束の編み込み体を樹脂からなる外被覆管に収納する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバーを束ねて構成される光ファイバ束の両端を口金で固定してなるライトガイドであって、光ファイバー束を複数の光ファイバー分割束に分割し、分割した光ファイバー分割束の各別を内被覆チューブに収納し、複数の内被覆チューブに収納された光ファイバー分割束を編み込み、編み込んだ光ファイバー分割束の編み込み体を樹脂からなる外被覆管に収納したことを特徴とするライトガイド。
【請求項２】
前記光ファイバー分割束が３分割されており、３つの内被覆チューブに収納された光ファイバー分割束を三つ編み状に編み込んだ編み込み体としたことを特徴とする請求項１に記載のライトガイド。
【請求項３】
前記光ファイバー束として、各光ファイバーを整列化した光ファイバー束を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のライトガイド。
【請求項４】
前記編み込んだ状態の光ファイバー分割束の編み込み体の長さを１００としたとき、編み込む前の光ファイバー分割束の長さを１０２〜１１０とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のライトガイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光ファイバーを束ねて構成される光ファイバ束の両端を口金で固定してなるライトガイドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の光ファイバーを束ねて構成される光ファイバ束の両端を口金で固定してなるライトガイドを曲げ伸ばしして稼働する環境で使用すると、一定期間で光ファイバーが断線し、伝送効率が低下してしまうことが知られている。光ファイバーの耐久性を向上させるために、光ファイバー束を分割して各々の光ファイバー分割束を保護チューブに通し、それらをまとめて外被覆管に収納する構造のライトガイドが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３４８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載の従来の技術では、光ファイバー束を分割した光ファイバー分割束を利用しているものの、光ファイバー分割束を保護チューブに収納するだけの構造であるため、以下のような問題が発生していた。
【０００５】
すなわち、図５に従来の技術における保護チューブ５１に収納した光ファイバー分割束５２を曲げた状態を示すように、ライトガイドを曲げた場合光ファイバー分割束を構成する光ファイバー５３は円弧状に変形する。この円弧状に変形した保護チューブ５１内において、内周側に位置していた光ファイバー５３は外周側に向かって移動し、外周側に位置していた光ファイバー５３は内周側に向かって移動するため、相互に衝突を繰り返す。この際の衝撃及び摩擦により、光ファイバー５３の一部が破断することがわかってきた。一部が破断すると、破断した部分で更に光ファイバー５３の絡み合いが複雑化し、断線が増幅する問題があった。
【０００６】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、曲げられた時に光ファイバーが内外に移動できないように保持することができ、衝撃及び摩擦を軽減させて光ファイバーの破断を防止することができるライトガイドを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のライトガイドは、複数の光ファイバーを束ねて構成される光ファイバ束の両端を口金で固定してなるライトガイドであって、光ファイバー束を複数の光ファイバー分割束に分割し、分割した光ファイバー分割束の各別を内被覆チューブに収納し、複数の内被覆チューブに収納された光ファイバー分割束を編み込み、編み込んだ光ファイバー分割束の編み込み体を樹脂からなる外被覆管に収納したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のライトガイドの好適例は、光ファイバー分割束が３分割されており、３つの内被覆チューブに収納された光ファイバー分割束を三つ編み状に編み込んだ編み込み体としたこと、光ファイバー束として、各光ファイバーを整列化した光ファイバー束を用いること、編み込んだ状態の光ファイバー分割束の編み込み体の長さを１００としたとき、編み込む前の光ファイバー分割束の長さを１０２〜１１０とすることである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光ファイバー束を複数の光ファイバー分割束に分割し、分割した光ファイバー分割束の各別を内被覆チューブに収納し、複数の内被覆チューブに収納された光ファイバー分割束を編み込み、編み込んだ光ファイバー分割束の編み込み体を樹脂からなる外被覆管に収納したことにより、曲げられた時に光ファイバーが内外に移動できないように保持することができ、衝撃及び摩擦を軽減させて光ファイバーの破断を防止することができるライトガイドを得ることができる。
【００１０】
また、本発明の好適な一例によれば、光ファイバー分割束が３分割されており、３つの内被覆チューブに収納された光ファイバー分割束を三つ編み状に編み込んだ編み込み体としたことで、光ファイバー分割束の編み込み状態を最適化でき、光ファイバーの破断をより効果的に防止することができる。
【００１１】
さらに、本発明の好適な他の例によれば、光ファイバー束として、各光ファイバーを整列化した光ファイバー束を用いることで、曲げを繰り返した場合でも、光ファイバーの耐久性をより効果的に向上させることができる。
【００１２】
さらにまた、本発明の好適なさらに他の例によれば、編み込んだ状態の光ファイバー分割束の編み込み体の長さを１００としたとき、編み込む前の光ファイバー分割束の長さを１０２〜１１０とすることにより、光ファイバー分割束の編み込み状態を最適化でき、光ファイバーの破断をより効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ本発明のライトガイドの一例の構成を説明するための図である。
【図２】本発明のライトガイドの製造工程の一例を説明するための図である。
【図３】実施例における試験対象となるライトガイドの構成を説明するための図である。
【図４】実施例における曲げ検査で使用する装置の概念を説明するための図である。
【図５】従来の技術における保護チューブに収納した光ファイバー分割束を曲げた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ本発明のライトガイドの一例の構成を説明するための図である。図１（ａ）〜（ｅ）に示す例に従って、本発明のライトガイドの各構成部材を説明すると、まず、図１（ａ）に示すように、光ファイバー１を複数の光ファイバー分割束に分割する。ここでは、３つの光ファイバー分割束２−１〜２−３としている。次に、図１（ｂ）に示すように、分割した光ファイバー分割束２−１〜２−３の各別を内被覆チューブ３−１〜３−３に収納する。次に、図１（ｃ）に示すように、複数の内被覆チューブ３−１〜３−３の各別に収納された光ファイバー分割束２−１〜２−３を編み込む。ここでは、三つ編みとしている。次に、図１（ｄ）に示すように、組み込んだ光ファイバー分割束２−１〜２−３からなる組み込み体４を樹脂からなる外被覆管５に収納する。最後に、図１（ｅ）に示すように、光ファイバー分割束２−１〜２−３の両端部を口金６−１、６−２で固定して、本発明のライトガイド７を構成する。
【００１５】
このようにして構成された本発明のライトガイド７は、光ファイバー束１を複数の光ファイバー束に分割した光ファイバー分割束２−１〜２−３と、光ファイバー分割束２−１〜２−３の各別を収納する内被覆チューブ３−１〜３−３と、複数の内被覆チューブ３−１〜３−３で各別に収納された光ファイバー分割束２−１〜２−３を編み込んだ編み込み体４と、編み込み体４を収納する外被覆管５と、光ファイバー分割束２−１〜２−３の両端部を固定する口金６−１、６−２と、から構成される。
【００１６】
上述した図１（ａ）〜（ｅ）に示す本発明のライトガイド７において、一例として、直径が１０ｍｍのライトガイド７では、直径が５０μｍの光ファイバー１を３５０００〜４００００本用いている。そして、この光ファイバー１をそれぞれがほぼ同じ本数となるように当分に分割して、光ファイバー分割束２−１〜２−３を形成している。分割数は３分割に限定されないが、３分割以上が好ましく、その中でも３分割が最も好ましい。内被覆チューブ３−１〜３−３については、内部に光ファイバー分割束２−１〜２−３を収納できさえすればどのような材質、形状のものでも良いが、テトロンスリーブや薄肉シリコンチューブを使用することが好ましく、その中でもテトロンスリーブを使用することが特に好ましい。編み込み体４の編み込む対象となる光ファイバー分割束２−１〜２−３の数は、光ファイバー１の分割数に対応しており、３に限定されないが、分割数が３分割で三つ編み状に編み込み体４を形成することが好ましい。３分割の場合は耐久性の向上と編み込み可能性の両者を、バランス良く最も適切に向上させることができるため好ましい。樹脂からなる外被覆管５は、一般的に使用される樹脂であればどのような材質、形状のものでも使用できるが、その中でも樹脂ラセン管を使用することが好ましい。また、樹脂としては、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル、ポリプロピレン等を用いることができる。
【００１７】
本発明のライトガイド７においては、編み込んだ後の編み込み体の長さと、編み込む前の直線状の光ファイバー分割束２−１〜２−３の長さとの関係を、編み込んだ状態の光ファイバー分割束の編み込み体の長さを１００としたとき、編み込む前の光ファイバー分割束の長さを１０２〜１１０と規定することが好ましい。このように、編み込み体４をそれよりも長い光ファイバー分割束２−１〜２−３を編み込んで構成することで、同じ長さの直線状の光ファイバー分割束２−１〜２−３を曲げた場合と比べて組み込み体４を曲げた場合の方が、曲げに対する伸び代が多くなり、曲げに対する耐久性をより向上させることができるため好ましい。ここで、編み込み体４の長さを１００としたとき、編み込む前の光ファイバー分割束の長さを１０２以上とするのは、１０２未満であると上述した曲げに対する耐久性向上の効果が少ないためであり、編み込む前の光ファイバー分割束の長さを１１０以下とするのは、１１０を超えると物理的に光ファイバー分割束を編み込むことが困難となるためである。三つ編みの場合、この値が１０５〜１０８程度であることがさらに好ましい。
【００１８】
図２は本発明のライトガイドの製造工程の一例を説明するための図である。図２に従って本発明のライトガイドの製造工程の一例を説明すると、まず、光ファイバー１の整列化を行う（ステップＳ１）。ここで、整列化とは、絡み合っている光ファイバー１を１本１本にほぐす作業であり、常に実施する必要はなく、必要に応じて実施する。次に、整列化した光ファイバー１を分割して、光ファイバー分割束２−１〜２−３を得る（ステップＳ２）。次に、分割した光ファイバー分割束２−１〜２−３を内被覆チューブ３−１〜３−３へ収納する（ステップＳ３）。次に、内被覆チューブ３−１〜３−３へ収納した光ファイバー分割束２−１〜２−３を編み込んで編み込み体４を形成する（ステップＳ４）。次に、編み込んだ光ファイバー分割束２−１〜２−３からなる編み込み体４を樹脂からなる外被覆管５へ収納する（ステップＳ５）。最後に、光ファイバー分割束２−１〜２−３の両端部を例えば接着剤を用いて口金６−１、６−２に固定する（ステップＳ６）。口金への固定は従来から公知のいずれの方法をとることもできる。これにより、本発明のライトガイド７を製造することができる。
【実施例】
【００１９】
以下、実際の例について説明する。
【００２０】
まず、図３に示す、光ファイバー１、光ファイバー分割束２−１〜２−３、内被覆チューブ３−１〜３−３、外外被管５、口金６−１、６−２とから構成されるライトガイド７を準備した。その際、光ファイバー１の整列化の有無、光ファイバー分割束２−１〜２−３の編み込みの有無、外被覆管５の種類、内被覆チューブ３−１〜３−３の種類を、以下の表１に示すように変化させて、試験Ｎｏ．１〜９のライトガイド７を準備した。
【００２１】
準備した試験Ｎｏ．１〜９のライトガイド７において、整列化有りの例では、光ファイバー１に対して、光ファイバー１の絡み合いを無くす整列化処理を行った。編み込み有りの例では、光ファイバー１の分割は３分割とし、光ファイバー分割束２−１〜２−３を三つ編み状に編み込み体４を形成した。外被覆管５としての樹脂ラセン管としては、高抗張力の硬質塩化ビニルをスプリング状に巻いたコイルの内外面を軟質塩化ビニルで一体連続被覆形成したフレキ管で型式ＮＴ２５（ノンメタルフレキシブルケーブル）を使用した。また、編み込んだ状態の光ファイバー分割束の編み込み体の長さを１００としたとき、編み込む前の光ファイバー分割束の長さを１０５とした。外被覆管５としてのＳＵＳラセン管としては、材質がＳＵＳ３０４からなり、型番はＫＳ−１９Ｎを使用した。内被覆チューブとしてのテトロンスリーブとしては、ポリエステル糸を編み込んだもので、標準内径がφ６ｍｍのものを使用した。内被覆チューブとしての薄肉シリコンチューブとしては、材質がシリコンで肉厚が０．２５ｍｍの薄肉のチューブを使用した。共通の構造として、光ファイバー１としては、直径５０μｍのＳＯＧ−７０（（株）住田光学ガラス製）を用い、ライトガイド７の長さＬを１５００ｍｍとした。
【００２２】
準備した試験Ｎｏ．１〜９のライトガイドを、図４に示す装置を用いて、ケーブルベアに１本ずつセットし、下記の条件でケーブルベアの移動を繰り返す移動試験を実施した。
速度：５００ｍｍ／ｓｅｃ
移動距離：５００ｍｍ
曲げＲ：７５ｍｍ
評価は１０万回毎に透過光状態を観察し、断線が認められた繰り返し回数を耐久回数として求めた。また、３００万回で耐久試験を終了し、それ以上の耐久性を示す例は、備考欄に「断線発生無しで試験終了」と記載した。結果を以下の表１に示す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１の結果から、三つ編みの組み込み体を使用した例が組み込み無しの例と比べて、耐久性が大幅に向上していることがわかる。また、編み込み体の使用に加えて光ファイバーの整列化を実施した例が、さらに耐久性が向上することがわかる。さらに、外被覆管として、樹脂ラセン管を使用した例であって、編み込み体を使用した例、さらには、光ファイバーの整列化を実施した例が、最良の耐久性を示すことがわかる。
【００２５】
なお、本発明では、上述した実施例における試験において、加速度試験として実際に使用するケーブルベアの内Ｒより小さいケーブルベアの内Ｒが７５ｍｍのもので試験を行った。従来の技術として示した特許文献１では、ケーブルベアの内Ｒが１２５ｍｍで耐久性が２００万回を超える結果が記載されている。この点で、ライトガイドの可動耐久性は曲げＲに大きく影響されることが知られており、Ｒ７５ｍｍとＲ１２５ｍｍとでは耐久性に約４倍の差があることがわかっている。従って、本発明におけるＲ７５ｍｍで耐久性が３００万回を超える結果は、従来の特許文献１におけるＲ１２５ｍｍで耐久性２００万回を超える結果と比較して、格段に耐久性が向上していることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のライトガイドは、光ファイバー束を複数の光ファイバー分割束に分割し、分割した光ファイバー分割束の各別を内被覆チューブに収納し、複数の内被覆チューブに収納された光ファイバー分割束を編み込み、編み込んだ光ファイバー分割束の編み込み体を樹脂からなる外被覆管に収納したことにより、曲げられた時に光ファイバーが内外に移動できないように保持することができ、衝撃及び摩擦を軽減させて光ファイバーの破断を防止することができるライトガイドを得ることができるため、ライトガイドにおいて、光ファイバーの断線を無くし、ライトガイドの耐久性を向上させる用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  光ファイバー
２−１〜２−３  光ファイバー分割束
３−１〜３−２  内被覆チューブ
４  編み込み体  
５  外被覆管
６−１、６−２  口金
７  ライトガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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