(57)【要約】【課題】  大型の投影装置の光伝送用に好適に使用できる光ファイバユニットを提供する。【解決手段】  保護管３内に挿通された光ファイバ１の両端部にはフェルール２が固着され、フェルール２と保護管３とは固定されている。上限温度未満の温度での使用時に、保護管３との熱膨張率差により光ファイバ１は弛み、弛みの部分がバッファボックス４内に安定的にはみ出して収容される。弛みの部分は板バネ７により姿勢が維持され、各屈曲制限部５，６により光ファイバ１の限度以上の屈曲が防止される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護管と、保護管内に挿通された光ファイバと、光ファイバの両端部に固着されたフェルールとより成る光ファイバユニットであって、
保護管の熱膨張率は光ファイバの熱膨張率よりも高く、使用可能温度範囲の上限温度未満の温度で使用された際に光ファイバが保護管内で弛むものであり、
保護管は、光ファイバの弛みの部分を収容するバッファボックスを備えていることを特徴とする光ファイバユニット。
【請求項２】
前記バッファボックス内には、収容された光ファイバの弛みの部分の姿勢を維持する姿勢維持部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバユニット。
【請求項３】
前記姿勢維持部材は、前記光ファイバの弛みに抗して弾性を作用させることにより弛みの部分の姿勢を維持する弾性体であることを特徴とする請求項２記載の光ファイバユニット。
【請求項４】
前記弾性体は、板バネであることを特徴とする請求項３記載の光ファイバユニット。
【請求項５】
前記バッファボックス内には、前記前記弾性体が作用させる弾性により前記光ファイバの弛みの部分が限度以上に屈曲しないようにするボックス内屈曲制限部が設けられていることを特徴とする請求項３又は４記載の光ファイバユニット。
【請求項６】
保護管と、保護管内に挿通された光ファイバと、光ファイバの両端部に固着されたフェルールとより成る光ファイバユニットであって、
保護管の熱膨張率は光ファイバの熱膨張率よりも高く、使用可能温度範囲の上限温度未満の温度で使用された際に光ファイバが保護管内で弛むものであり、
フェルールと保護管との境界部分にはフェルール側屈曲制限部が設けられており、
フェルール側屈曲制限部は、上限温度未満の温度で使用された際に弛む光ファイバの屈曲が限度以上にならないよう制限するものであることを特徴とする光ファイバユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の発明は、光ファイバユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバは、コアとクラッドの屈折率の差を利用して光を伝送するもので、光通信を始めてとして各種分野で多用されている。このうち、通信分野では赤外線を伝送する場合が多いが、ファイバスコープのように可視光の伝送にも光ファイバは多用されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】http://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/201003/10-029/
【非特許文献２】一般社団法人ビジネス機械・情報システム産業協会データプロジェクター部会プロジェクター新光源分科会、「レーザを光源とするプロジェクタの安全に関するガイドライン＜第１版＞」（平成２４年９月制定）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような光ファイバの利用分野として新たに検討されているものに、大型のプロジェクタやデジタルシネマ映写機のような投影装置が挙げられる。
例えば、プロジェクタの光源には、メタルハライドランプやキセノンランプといった放電ランプが多く使用されてきたが、最近ではＬＥＤのような固体光源も多く使用されるようになってきており、レーザーの使用も検討され始めている。特に、非特許文献１に示すように、大出力の固体レーザーが開発されており、大型のプロジェクタやデジタルシネマ映写機への利用が検討されている。
【０００５】
プロジェクタや映写機は、光源が投影装置本体の中に組み込まれている。従って、代替光源としてレーザーを使用する場合も、投影装置本体の中に組み込むことがまず考えられる。実際、レーザー、ＬＥＤ及び蛍光体を使用したハイブリッドタイプのプロジェクタが既に製品化されているが、レーザーは投影装置本体内に組み込まれている。また、一般社団法人ビジネス機械・情報システム産業協会データプロジェクター部会プロジェクター新光源分科会による「レーザを光源とするプロジェクタの安全に関するガイドライン＜第１版＞」（非特許文献２）でも、光源ユニットはプロジェクタ本体内に搭載されることを前提にガイドラインがまとめられている。
【０００６】
しかしながら、大出力のレーザーを光源として使用する場合、投影装置本体内に光源を搭載すると、大がかりになったり構造が複雑になったりする問題が生じると予想される。より大型のスクリーンへの投影のためトータルの出力をより大きくしようとすると、ＲＧＢ各色についてそれぞれにレーザー光源を搭載したり、さらに各色用に複数のレーザー光源を搭載して重畳したりすることが考えられるが、そのようにするとさらに装置全体が大がかりになり、構造が複雑化すると予想される。
【０００７】
このようなことから、大型のプロジェクタやデジタルシネマ映写機のような大型の投影装置の場合、光源ユニットを装置本体から分離させた構造が採用されることになると予想される。光源ユニットを装置本体から分離させることは、安全上の観点からも望ましいと考えられる。例えば、大型のプロジェクタは、イベント会場のような一般の人が多く集まる場所で使用される場合があり、プロジェクタはそのような場所に配置され得る。この場合、大出力のレーザー光源を搭載した光源ユニットは一般の人が触れられないようにし、光のみを本体に伝送して映像を投影するようにした方が良い。
【０００８】
このように投影装置本体と光源ユニットとを分離した構造とする場合、光源ユニットから光を投影装置本体に伝送する手段が必要であり、その手段として光ファイバが考えられる。しかしながら、このような目的で光ファイバが製品化されたことはなく、このような目的で使用できる光ファイバは一般には市販されていない。従って、どのような課題が存在し、どのような点に注意すべきか、明らかにはなっていない。
本願の発明者は、かかる状況において鋭意研究を重ねた結果、本願発明を想到したものであって、本願発明は、大型の投影装置の光伝送用に好適に使用できる光ファイバユニットを提供する意義を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、保護管と、保護管内に挿通された光ファイバと、光ファイバの両端部に固着されたフェルールとより成る光ファイバユニットであって、
保護管の熱膨張率は光ファイバの熱膨張率よりも高く、使用可能温度範囲の上限温度未満の温度で使用された際に光ファイバが保護管内で弛むものであり、
保護管は、光ファイバの弛みの部分を収容するバッファボックスを備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記バッファボックス内には、収容された光ファイバの弛みの部分の姿勢を維持する姿勢維持部材が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項２の構成において、前記姿勢維持部材は、前記光ファイバの弛みに抗して弾性を作用させることにより弛みの部分の姿勢を維持する弾性体であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項３の構成において、前記弾性体は、板バネであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項３又は４の構成において、前記バッファボックス内には、前記前記弾性体が作用させる弾性により前記光ファイバの弛みの部分が限度以上に屈曲しないようにするボックス内屈曲制限部が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、保護管と、保護管内に挿通された光ファイバと、光ファイバの両端部に固着されたフェルールとより成る光ファイバユニットであって、
保護管の熱膨張率は光ファイバの熱膨張率よりも高く、使用可能温度範囲の上限温度未満の温度で使用された際に光ファイバが保護管内で弛むものであり、
フェルールと保護管との境界部分にはフェルール側屈曲制限部が設けられており、
フェルール側屈曲制限部は、上限温度未満の温度で使用された際に弛む光ファイバの屈曲が限度以上にならないよう制限するものであるという構成を有する。
【発明の効果】
【００１０】
以下に説明する通り、本願の請求項１記載の発明によれば、使用可能温度範囲の上限温度未満の温度で使用された際に光ファイバが弛むことを前提にしているので、剛性の高い保護管を採用することができ、光ファイバユニットの安全性や信頼性をより高くすることができる。その一方、保護管内で光ファイバが安定的に弛むので、局所的に大きな応力が発生することが少なく、光ファイバの破損の恐れは小さい。
また、請求項２記載の発明によれば、上記効果に加え、収容された光ファイバの弛みの部分の姿勢を維持する姿勢維持部材がバッファボックス内に設けられているので、バッファボックス内に収容された弛みの部分の姿勢が安定化し、ぶらぶら揺れたりすることがない。このため、反動で局所的に大きな応力が光ファイバに生じることがなく、この点でさらに破損の恐れが小さくなっている。
また、請求項３記載の発明によれば、上記効果に加え、姿勢維持部材は、光ファイバの弛みに力に抗して弾性を作用させることにより弛みの部分の姿勢を維持する弾性体であるので、光ファイバの姿勢がより安定化する。このため、反動による局所的に大きな応力発生の可能性がさらに小さくなり、光ファイバの破損の恐れがさらに小さくなる。
また、請求項４記載の発明によれば、上記効果に加え、弾性体が板バネであるので、光ファイバに作用させるべき弾性の大きさの選定や調整が容易であり、光ファイバ破損防止の効果をより確実に得ることができる。
また、請求項５記載の発明によれば、上記効果に加え、ボックス内屈曲制限部が設けられているので、弾性体の作用により光ファイバの弛みの部分が限度以上に屈曲することがなくなる。その一方、弾性体が自由状態になって弾性が光ファイバに作用しなくなる状態をなくすことができるので、この点で弛みの姿勢安定化の効果を確実に得ることができる。従って、光ファイバ破損防止の効果の確実性がさらに高まる。
また、請求項６記載の発明によれば、使用可能温度範囲の上限温度未満の温度で使用された際に光ファイバが弛むことを前提にしているので、剛性の高い保護管を採用することができ、光ファイバユニットの安全性や信頼性をより高くすることができる。その一方、弛みにより光ファイバの大きな屈曲が生じ易いフェルールと保護管との境界部分において屈曲制限部が設けられているので、この部分における光ファイバの破損を効果的に防止することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の実施形態に係る光ファイバユニットの断面概略図である。
【図２】フェルール側屈曲制限部の作用について説明する断面概略図であり、フェルール側屈曲制限部がない構造とある構造とを比較して示したものである。
【図３】実施形態の光ファイバユニットで採用されている保護管の断面構造を示したものである。
【図４】実施形態の光ファイバユニットの使用例について示した正面断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本願発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。
図１は、本願発明の実施形態に係る光ファイバユニットの断面概略図である。図１に示す光ファイバユニットは、光ファイバ１と、光ファイバ１の両端部に固着されたフェルール２と、光ファイバ１が内部に挿通され、光ファイバ１を保護する保護管３とより成る。
光ファイバ１は、光を伝送する機能を担うユニットの主要部材である。図１中に拡大して示すように、コア１１の周囲にクラッド１２が設けられ、その周囲にクッション層１３が設けられた構造となっている。コア１１には石英が使用され、クラッド１２はハードポリマーである。クッション層１３には、フッ素樹脂が使用されている。
【００１３】
この光ファイバ１は、大出力のレーザーのようなハイパワー光源からの光を高効率で伝送することを想定したもので、コア径は１ｍｍ程度となっている。このような大口径の光ファイバ１は、一般には市販されておらず特注となる。直径５０μｍ程度の素線を多数束ねて５ｍｍ程度の径としたものは、ライトガイドとして知られているが、素線自体の径がこのように大きな光ファイバ１は一般には知られていない。
【００１４】
フェルール２は、光源ユニットや投影装置本体のような他の機器との接続用に光ファイバ１の両端に設けられる部材である。フェルール２は、この実施形態ではステンレス製であるが、セラミックスや樹脂が使用されることもある。フェルール２は、光ファイバ１の外径に適合した内径を有する筒状の部材である。接着材を介在させながら光ファイバ１の端部をフェルール２に押し込み、両者を接着することでフェルール２は光ファイバ１の端部に固着される。
【００１５】
また、保護管３は、実施形態の光ファイバユニットの用途を考慮し、最適化されている。通信用の光ファイバでは、保護管は樹脂製である場合が多い。また、ファイバスコープやライトガイドファイバでは、いわゆる蛇腹構造のフレキシブルな（柔軟な）金属製の保護管が使用されている。一方、この実施形態では、保護管３は、金属製ではあるものの、直管状であり、フレキシブルなものではない。即ち、保護管３は、外から力を加えて曲げようとした場合には僅かに曲がる可撓性は有するものの、自重により曲がるもの（可弛性のもの）ではない。
【００１６】
このように非可弛性の保護管３を使用することは、前述した大型の投影装置のような用途を考慮したものである。前述したように、大型のプロジェクタのような投影装置は、一般の人が周りにいるような状況で使用されることが想定される。従って、通信用の光ファイバで使用されているような樹脂製の柔軟な保護管やファイバスコープ等で使用されているような蛇腹状の柔軟な保護管は、使用不可である。保護管を誤って踏みつけてしまったり、足に引っ掛けてしまったりする事故が起こり得る。この場合、可弛性の柔軟な保護管では、内部の光ファイバが容易に破損してしまう。
【００１７】
一方、このように非可弛性の剛性の高い保護管３を使用すると、光ファイバ１と保護管３との熱膨張率の差の問題が顕在化することが、発明者の研究により判明した。以下、この点について説明する。
光ファイバ１は、ガラス製である場合が多く、一般的に熱膨張率は小さい。一方、保護管３を上記のように剛性の高いものとする場合、ステンレスのような金属を使用することになるが、周知のようにガラスに比べて熱膨張率が大きい。石英ガラスは特に熱膨張率の小さな材料として知られており、熱膨張率の差が大きくなる。
【００１８】
保護管３と光ファイバ１との熱膨張率差が大きくなると、高温での使用時に保護管３が大きく熱膨張する一方、光ファイバ１は殆ど熱膨張しないので、光ファイバ１に大きな引っ張り応力が発生する。この結果、光ファイバ１が断線してしまうことになる。これを防止するには、使用可能温度範囲の最も高い温度（上限温度）にて光ファイバユニットを製造することになる。即ち、上限温度にてファイバ１を保護管３内に挿通した上でピンと張った状態とし、この状態で光ファイバ１の両端にフェルール２を装着して接着材で固着し、さらにフェルール２と保護管３とを固定することで光ファイバユニットを製造する。これによって光ファイバ１の断線は避けられるものの、上限温度より低い温度に置かれると、熱膨張率差により保護管３内で光ファイバ１が不可避的に弛む（たるむ）ことになる。
【００１９】
このような保護管３と光ファイバ１との熱膨張率の差による光ファイバ１の弛みは、保護管３の剛性を高くした場合に顕在化する。即ち、ファイバスコープ等のような蛇腹状の保護管の場合、段差が多数あるため、径方向に熱膨張する余地がかなりあり、長さ方向への熱膨張はその分だけ緩和される。しかしながら、実施形態のような直管状の保護管３の場合、熱膨張は実質的に長さ方向にのみ生じてしまうので、温度変化により大きな伸縮が生じる。このため、温度低下の際の光ファイバ１との長さの差が大きくなり、結果として光ファイバ１が弛んでしまうことになる。
【００２０】
このような保護管３内の光ファイバ１の弛みを許容した場合、それを前提とした構造が必要になってくる。この点に関し、実施形態の光ファイバユニットは、二つの工夫をしている。一つは、バッファボックス４であり、他の一つは、屈曲制限部５，６である。まず、バッファボックス４について、図１を参照しながら説明する。
【００２１】
上述したように、剛性の高い保護管３を使用した場合、熱膨張率差による光ファイバ１の弛みが避けられない。光ファイバ１が弛むことを前提にすると、保護管３の内径を光ファイバ１の外径よりも大きくし、両者の間にスペースを設けることが必要になる。この際、スペースが狭いと、弛んだ光ファイバ１が保護管３の内面に当たり、その状態からさらに光ファイバ１が弛もうとするから、局所的に大きな力が加わってしまうことになる。最悪の場合、光ファイバ１の破損につながることもあり得る。一方、スペースを大きくしていくと、弛んだ光ファイバ１が保護管３の内部でぶらぶら揺れることになり、安定性に欠けることになる。光ファイバユニットの輸送や機器へのセッティング等に際に大きな反動が生じると、光ファイバ１に大きな衝撃が加わり、同様に破損につながる可能性もある。
【００２２】
これらを考え合わせると、光ファイバ１が安定的に弛むことができる空間を保護管３の内部に設けておくことが有効ということになる。バッファボックス４は、このような考えに基づくものである。
具体的に説明すると、バッファボックス４は、保護管３の長さ方向の途中の位置に設けられた箱状の部材である。光ファイバ１の長さ方向に垂直な面の断面積は、保護管３よりも大きい。従って、光ファイバ１との間のスペースは、バッファボックス４の部分で局所的に広くなっている。尚、バッファボックス４の断面形状は、方形でも良いし、円形でもよい。
【００２３】
このようなバッファボックス４が長さ方向の途中の位置に設けられていると、光ファイバ１は、バッファボックス４内にはみ出すようにして弛む。弛む際には必ずバッファボックス４にはみ出すから、光ファイバ１は、常に安定した姿勢ではみ出すことになる。つまり、光ファイバ１の弛み量に応じてバッファボックス４の大きさを適宜選定しておけば、弛んだ際に光ファイバ１に局所的に大きな力が加わる箇所が生じないようにすることが可能である。実施形態のバッファボックス４は、このような意義を有している。
【００２４】
バッファボックス４の寸法の一例について説明すると、例えば光ファイバ１の全長が５〜２０ｍ程度で、使用可能温度範囲が０〜５０℃程度の場合、５０℃の条件で光ファイバ１と保護管３とが同じ長さになるようにするから、下限温度での長さの差（即ち、光ファイバ１の弛み長さ）は、４．３〜１７ｍｍ程度になる。この場合、図１に示すバッファボックス４のうち弛み部分収容用の空間の幅Ｗは、４０〜２００ｍｍ程度、長さＬは８０〜４００ｍｍ程度で良い。
【００２５】
尚、バッファボックス４は、保護管３と同じくステンレスのような金属で形成され、踏みつけられることなどを想定し、十分な剛性を持つものとされる。バッファボックス４は、光ファイバ１を保護するものでもあるので、保護管３の一部として捉えることも可能である。
また、バッファボックス４は、光ファイバ１の長さ方向に沿った一つの面が蓋４１となっている。蓋４１はネジ止め等で固定されており、蓋４１を開けるとバッファボックス４内の状況が視認できるようになっている。このため、光ファイバ１の異常な弛み等が発生していないかチェックすることが可能である。
【００２６】
このようなバッファボックス４は、保護管３の長さに応じて複数設けられることが好ましい。保護管３が長くなるということは、光ファイバ１も長くなるということである。この場合、保護管３と光ファイバ１との熱膨張の差が大きくなって弛み量も多くなる。これについては、バッファボックス４の大きさをより大きくすることで対応は可能である。しかしながら、バッファボックス４により光ファイバ１を安定した姿勢で弛ませるには、弛みの部分がバッファボックス４内に集まってくる必要がある。光ファイバ１が長くなると、この動作が難しくなる。即ち、弛みの部分がバッファボックス４内に集まりにくくなる。従って、保護管３が長くなった場合には、バッファボックス４を複数設け、各バッファボックス４内に弛みの部分が収容されるようにすることが好ましい。複数のバッファボックス４は、長さ方向に沿って均等間隔で配置されることが好ましい。バッファボックス４の配置間隔や数は、弛みの部分の集まりにくさに応じて決定されるが、石英製のコアの光ファイバ１を使用する場合、例えば２〜１０ｍ毎に１個程度設けられる。
【００２７】
実施形態の光ファイバユニットは、このバッファボックス４に、光ファイバ１の破損防止の効果をさらに高める工夫を加えている。即ち、バッファボックス４内には、弛んだ際の光ファイバ１の姿勢を保持する姿勢維持部材が設けられている。姿勢維持部材は、この実施形態では、光ファイバ１の弛みに抗して弾性を作用させる弾性体で構成されている。「弛みに抗して」とは、弛みに抗して光ファイバ１を押し出すか引っ張るかであるが、この実施形態では押し出すものとなっている。
具体的に説明すると、この実施形態では、姿勢維持部材は板バネ７で構成されている。板バネ７は、バッファボックス４の蓋４１の部分に一端が固定され、図１に示すように凸に湾曲した形状である。凸に湾曲した部分で光ファイバ１に接触し、光ファイバ１を押し出すように弾性を作用させる。板バネ７は、例えばステンレス製である。
【００２８】
上記のように、バッファボックス４が設けられると、光ファイバ１の弛みの部分が安定してバッファボックス４内にはみ出して収容されるから、それだけでも光ファイバ１全体の弛み姿勢の安定化に効果がある。この際、バッファボックス４内にはみ出して収容された弛みの部分がバッファボックス４内でぶらぶらした状態であると、何かの拍子で光ファイバユニットが揺さぶられると、バッファボックス４内で光ファイバ１の弛みの部分に反動が生じ、局所的に大きな応力が生じる可能性がある。上記のような姿勢維持部材で弛みの部分の姿勢を維持しておくと、反動により局所的に大きな応力が生じる可能性がなくなる。
【００２９】
このような姿勢維持部材としては、非弾性のものでも効果があるが、弾性体を採用すると、光ファイバ１の弛み量により効果的に対応が可能である。即ち、弛み量が大きくなればそれに抗しながら弾性体が収縮し、弛み量が小さくなればそれに応じて弾性体が伸張する。このため、弛み量の変化にかかわらず姿勢が安定して維持され、ぶらぶら揺れるような状態になることはない。
【００３０】
このような弾性体として板バネ７を使用する点は、光ファイバ１に作用させる弾性の選定や調整が容易で、光ファイバ１の破損防止の効果をより確実にする意義がある。弾性体としては、板バネ７以外の弾性体を使用したり、弾性を有する充填物をバッファボックス４内に設けたりすることが考えられる。しかしながら、弾性が大きいとかえって光ファイバ１を傷つけてしまうことがあり得るし、小さいと姿勢維持の効果が十分に得られないことがあり得る。板バネ７の場合、板厚や形状を適宜選定することで光ファイバ１を傷つけることなく最適な弾性を作用させることができ、光ファイバ１の姿勢安定化や破損防止の効果をより容易に確実に得ることができる。
【００３１】
また、実施形態の光ファイバユニットは、姿勢維持部材としての板バネ７と併用される形で、バッファボックス４内に屈曲制限部（以下、ボックス内屈曲制限部）５を備えている。ボックス内屈曲制限部５は、板バネ７による光ファイバ１の押し出しが限度以上にならないように光ファイバ１の屈曲を制限するものである。
光ファイバユニットが置かれた雰囲気の温度が上限温度になった場合、保護管３は光ファイバ１と同程度の長さまで熱膨張するから、光ファイバ１は保護管３内で張った状態となる。この場合、図１中に一点鎖線で示すように、光ファイバ１はバッファボックス４内のほぼ中央を通る姿勢になり、板バネ７はバッファボックス４内のほぼ中央で光ファイバ１に当接した状態となる。この状態は、光ファイバ１が最も弾性に逆らって板バネ７を押し込んだ状態である。
温度が低下すると、保護管３が収縮し、それに応じて光ファイバ１も弛んでくる。下限温度になると、光ファイバ１は最も弛んだ状態になり、図１中に二点鎖線で示すように、板バネ７が光ファイバ１を最も押し出した状態になる。この状態では、光ファイバ１がボックス内屈曲制限部５に押し当てられた状態になり、それ以上は屈曲しない。
【００３２】
ボックス内屈曲制限部５がない場合、板バネ７が限度以上に光ファイバ１を押し出すと光ファイバ１の破損につながるので、限度以上に光ファイバ１を押し出すことがないよう自由状態の板バネ７の形状を選定しておく。この場合、板バネ７が自由状態になった後もさらに光ファイバ１が弛むと、板バネ７による拘束から解放された状態になり、光ファイバ１はやはりぶらぶらと不安定に弛んだ状態になる。この際の弛みは、板バネ７がない場合に比べて小さいがそれでも不安定に弛んでいるので好ましくはない。実施形態のようにボックス内屈曲制限部５を設ける場合、板バネ７が光ファイバ１をボックス内屈曲制限部５に押し当てた状態でもまだ自由状態になっていない形状とし、ボックス内屈曲制限部５が板バネ７の弾性を少し受ける状態とする。このようにすれば、光ファイバ１が板バネ７の弾性から解放されてぶらぶら揺れてしまうことはなくなる。
【００３３】
ボックス内屈曲制限部５は、図１に示すように、蓋４１とは反対側においてバッファボックス４の隅の部分を埋めた部材となっている。ボックス内屈曲制限部５の表面は、蓋４１に対向する面の中央からバッファボックス４と保護管３との接続箇所に達するテーパ面となっている。このテーパ面は、多少膨らんだ曲面となっており、この面で光ファイバ１の屈曲を制限するようになっている。図１に示すように、ボックス内屈曲制限部５は、一対のものであり、バッファボックス４の中央を境に対称に配置されている。尚、ボックス内屈曲制限部５の材質は、バッファボックス４と同様にステンレス等の金属で良いが、セラミックス製や樹脂製の場合もある。
【００３４】
ボックス内屈曲制限部５は、上記のように姿勢維持部材としての弾性体と併用すると効果があるが、ボックス内屈曲制限部５だけでも効果がある。即ち、光ファイバ１の弛み量が多くなるとボックス内で光ファイバ１が限度以上に屈曲してしまう場合がある。姿勢維持部材としての弾性体がない場合でも、光ファイバ１の限度以上の屈曲を防止する効果は得られる。
【００３５】
このような実施形態の光ファイバユニットは、ボックス内屈曲制限部５とは別に、フェルール２と保護管３との境界部分にも屈曲制限部６を備えている。以下、この屈曲制限部６をフェルール側屈曲制限部と呼ぶ。
図１に示すように、フェルール側屈曲制限部６は、フェルール２と保護管３との接続部分に設けられている。保護管３の内径はフェルール２の内径よりも大きいから、フェルール２と保護管３の接続部分には段差が形成される。フェルール側屈曲制限部６は、この段差の部分において光ファイバ１が限度以上に屈曲しないようにするものである。
フェルール側屈曲制限部６は、段差を埋めた筒状の部材である。筒の肉厚は、フェルール２との接続部分において最も厚く、フェルール２から遠ざかるに従って徐々に薄くなる。このため、図１に示すように、筒状であるフェルール側屈曲制限部６の内面は、ラッパ状に広がるテーパ面となっている。テーパ面は、同様に少し膨らんだ曲面となっており、この面で光ファイバ１を受けてその屈曲を制限するようになっている。
【００３６】
図２は、フェルール側屈曲制限部６の作用について説明する断面概略図であり、フェルール側屈曲制限部６がない構造とある構造とを比較して示したものである。前述したように光ファイバ１は上限温度未満の温度で使用されると熱膨張率差により弛む。この際、フェルール２の部分では光ファイバ１はフェルール２に固着されて弛みはないから、フェルール２と保護管３との境界部分で光ファイバ１は弛みにより屈曲することになる。フェルール２の内径と保護管３との内径を同じにすれば屈曲が生じないことになるが、光ファイバ１が弛むことを前提にすると、保護管３の内径はフェルール２の内径よりも大きくせざるを得ず、フェルール２と保護管３との間にある程度の高さの段差が形成されることが避けられない。従って、光ファイバ１はこの段差の部分で屈曲することになる。
【００３７】
この際、フェルール側屈曲制限部６が無い場合、図２（１）に示すように光ファイバ１の屈曲は大きくなりなり易く、屈曲が限度を超えて光ファイバ１の破損が生じる可能性が高い。一方、フェルール側屈曲制限部６があると、図２（２）に示すように屈曲が限度以下に制限されるので、破損は生じない。屈曲を制限する箇所はテーパ面であり、テーパ面の角度は、光ファイバ１の長さ方向に対して適宜の角度になるよう選定される。適宜の角度とは、光ファイバ１の屈曲の許容量との関係で適宜ということである。例えばテーパ面の長さ方向の中央での接線が長さ方向に対して成す角（図３にθで示す）で言うと、θは５〜１０度程度とされる。
尚、フェルール側屈曲制限部６の材質は、ボックス内屈曲制限部５と同様、ステンレスである。図１では、フェルール側屈曲制限部６はフェルール２と一体的に形成されているように描かれているが、フェルール２とは別の部材である場合もあり、保護管３の一部である場合もある。
【００３８】
次に、実施形態の光ファイバユニットにおける保護管３の構造について補足して説明する。保護管３は上述したように剛性の高いものとされるが、人の力により僅かに撓む程度の可撓性を有するものとされる。この点も、実施形態の光ファイバユニットの用途を考慮したものである。
【００３９】
人が足で踏みつけたり、足で引っ掛けたりした場合でも内部の光ファイバ１に破損が生じないようにするため、保護管３の剛性をより高くことが考えられる。しかしながら、保護管３の剛性を高くするということは、保護管３の材質に硬い金属を採用し、より肉厚を厚くことになり、光ファイバユニットが全体に重くなり、径が太くなってしまう。このような大がかりな構造であると、投影装置へのセッティング等の作業に大きな労力を要してしまう問題がある。また、各色の光を別々に伝送したりトータルの光出力を大きくしたりするために複数の光ファイバユニットを使用することが考えられるが、一本の光ファイバユニットが大がかりになるとさらに大がかりでスペースを要するものとなってしまう。これらを考えると、保護管３の剛性を高くするにも限界があることになる。
【００４０】
保護管３の剛性をある程度の限度で抑えた場合、人が足で踏みつけたり引っ掛けたりした状況を想定すると、多少の可撓性があった方が好適であるということになる。可撓性がない場合、保護管３に凹みが生じたり、保護管３が割れてしまったりする事故が生じ易い。いずれの場合にも、内部の光ファイバ１の破損につながる。
実施形態の光ファイバユニットは、これらの点を考慮し、多少の可撓性を有した保護管３を採用している。多少の可撓性の程度を示す一例をあげると、保護管３としてステンレス製で外径（直径）２０ｍｍのものを用いた場合、その肉厚が０．５〜２ｍｍ程度であれば、過度にファイバユニット重量が大きくなることなく、適度な強度と可撓性を保つことができる。
【００４１】
実施形態の光ファイバユニットは、このような可撓性を保護管３の材質自体によって得るのではなく、その断面構造によって得ている。図３は、この点を示したものであり、実施形態の光ファイバユニットで採用されている保護管３の断面構造を示したものである。この実施形態では、保護管３は、帯状の部材を螺旋状にしながら側端を相互に嵌め合わせることで形成されており、図３中の（１）は保護管３の断面概略図、（２）に嵌め合わせ構造について示した斜視概略図である。
【００４２】
保護管３は、複雑に屈曲した断面構造の帯状部材３０を螺旋状にして側端を互いに嵌め合わせることで全体として直管状を成している。帯状部材３０は、二つのコ状断面を成す部位と互い違いに連続させたような断面形状を有する。帯状部材３０は、螺旋状にした際に一方の側端のコ状断面の部位と他方の側端のコ状断面の部位がお互いに嵌り込み、これにより側端同士が密着し、密着して全体として直管状を成すものである。側端同士の結合により長さ方向（螺旋の軸方向）に伸縮の自由度は実質的にないが、肉厚方向には多少するものとなっている（即ち、多少の可撓性を有している）。
【００４３】
図３に示すものは、保護管３を中空にして可撓性を持たせる構造の一例であり、他にも幾つか考えられる。例えば、保護管３を二重管（同心の二つの筒状体より成る管）にして一定間隔毎に隔壁を設けた構造であっても良い。いずれにしても、このように保護管３の材質自体ではなく中空構造によって可撓性を確保すると、中空構造の寸法形状によってどの程度の可撓性とするかを自由に選定できるので、必要な可撓性を得ることが容易である。とはいえ、肉厚部分が中空ではない構造（肉が詰まった構造）であっても、適宜の材質を用いることで所望の可撓性を得ることができ、中空構造に限定される訳ではない。
【００４４】
次に、実施形態の光ファイバユニットの使用例について図４を使用して説明する。図４は、実施形態の光ファイバユニットの使用例について示した正面断面概略図である。図４に示す例は、光ファイバユニットを投影装置における光伝送用として使用した例である。
具体的に説明すると、投影装置は、装置本体８１と、光源ユニット８２と、光ファイバユニット８３とから主に構成されている。光源ユニット８２は、前述したようにレーザー光源８２１を備えている。レーザー光源８２１からの光はレンズ８２２により集光され、光ファイバユニット８３内の光ファイバ１１に入射するようになっている。
【００４５】
装置本体８１は、プロジェクタの方式により異なる。図４は、例えばＤＬＰ方式（ＤＬＰはテキサスインスツルメンツ社の登録商標）を想定して描かれており、光学エンジン８１１にはＤＭＤ（Digital Mirror Device)が採用され、ＤＭＤに光源からの光を照射し、ＤＭＤからの反射光をスクリーンに投影する光学系８１２が搭載される。この他、ＬＣＤ方式の場合には透過型の液晶素子が光学エンジンとして採用され、液相素子を通して光を照射してスクリーンに投影する光学系が搭載される。また、ＬＣＯＳ方式(ＬＣｏＳは株式会社内田洋行の登録商標）の場合、反射型の液晶素子が光学エンジンとして採用され、液晶素子に光照射して反射光をスクリーンに投影する光学系が採用される。
【００４６】
光ファイバユニット８３は、一端が光源ユニット８２のハウジング８２３に接続され、他端が装置本体８１のハウジング８１３に接続される。各々の接続箇所には、フェルール２２の形状に適合した受け具８１４，８２４が設けられ、受け具８１４，８２４に嵌め込んで固定具８４で固定することで光ファイバユニット８３は接続される。
上述したように、実施形態の光ファイバユニットによれば、剛性の高い保護管３で光ファイバ１を保護しているので、誤って光ファイバユニットを足で踏みつけてしまったり足に引っ掛けてしまったりした場合でも、光ファイバ１が破損する恐れはない。その一方、保護管３との熱膨張率差により光ファイバ１が弛んだ場合でも、弛みの形状が安定化し、局所的に大きな応力が発生することがない。このため、光ファイバ１の破損防止の効果がより高く得られる。このため、光ファイバユニットは、一般の人が集まるような場所に配置された場合でも信頼性の高い光伝送が行えることになる。
【符号の説明】
【００４７】
１  光ファイバ
２  フェルール
３  保護管
４  バッファボックス
４１  蓋
５  屈曲制限部
６  屈曲制限部
７  板バネ
８１  装置本体
８２  光源ユニット
８３  光ファイバユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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