(57)【要約】  光伝送媒体にクラックをつけず、かつ、所望の曲率半径を正確に調整できる光伝送媒体成形方法、光伝送媒体成形装置及び光伝送媒体製造方法を提供する。移動手段および非接触加熱手段を用いて光伝送媒体を屈曲させる光伝送媒体成形方法において、移動手段により光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該非接触加熱手段により該光伝送媒体の一部を加熱する移動加熱工程と、該光伝送媒体を曲げる屈曲工程とを有する。
2010044273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動手段および非接触加熱手段を用いて光伝送媒体を屈曲させる光伝送媒体成形方法であって、
移動手段により光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該非接触加熱手段により該光伝送媒体の一部を加熱する移動加熱工程と、
該光伝送媒体を曲げる屈曲工程と、
を有することを特徴とする光伝送媒体成形方法。
【請求項２】
前記屈曲工程は、角速度を調節できる回転治具を用いて光伝送媒体を曲げることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項３】
前記回転冶具は、前記非接触加熱手段近傍を中心として回転することを特徴とする請求項２記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項４】
前記屈曲工程は、光伝送媒体を９０°曲げることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項５】
前記屈曲工程は、光伝送媒体の自重により該光伝送媒体を曲げることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項６】
前記非接触加熱手段はアーク放電電極であることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項７】
前記移動手段は、一定速度で光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項８】
前記光伝送媒体は、ガラス製光ファイバであることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項９】
前記光伝送媒体は、複数本の光ファイバで構成される光ファイバ構造体であることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項１０】
前記光伝送媒体の複数箇所を順に屈曲させることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項１１】
光伝送媒体の一部を加熱する非接触加熱手段と、
該光伝送媒体または該非接触加熱手段を移動させる移動手段とを備え、
該非接触加熱手段と該移動手段は連動して、光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該光伝送媒体の一部を加熱することを特徴とする光伝送媒体成形装置。
【請求項１２】
さらに、角速度を調節して光伝送媒体を曲げる回転治具を備えることを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１３】
前記回転冶具は、前記非接触加熱手段近傍を中心として回転することを特徴とする請求項１２記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１４】
前記非接触加熱手段はアーク放電電極であることを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１５】
前記移動手段は、一定速度で光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させることを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１６】
前記移動手段は、二次元または三次元駆動ステージであることを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１７】
さらに、光伝送媒体と非接触加熱手段との高さを調節する高さ調節手段を備えることを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１８】
さらに、該非接触加熱手段および該移動手段の動作を制御する制御手段を備え、
該制御手段は、前記非接触加熱手段および移動手段を連動させて、光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該光伝送媒体の一部を加熱することを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１９】
移動手段および非接触加熱手段を用いて屈曲した光伝送媒体を製造する光伝送媒体製造方法であって、
移動手段により光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該非接触加熱手段により該光伝送媒体の一部を加熱する移動加熱工程と、
該光伝送媒体を曲げる屈曲工程と、
を有することを特徴とする光伝送媒体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光伝送媒体成形方法、光伝送媒体成形装置及び光伝送媒体製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ等の光伝送媒体を成形する技術に関しては、例えば、特許文献１および非特許文献１に記載された技術が知られている。
特許文献１には、光ファイバを変形させる技術において、アーク放電を利用して、光ファイバの一部分を加熱し、所定の半径で曲げることで、所望の屈曲状態を得る技術が記載されている。
また、非特許文献１には、円柱状セラミックヒータを支持体として、それに光ファイバをあてがうことで曲げる技術が示されている。【０００３】
しかしながら、特許文献１には、光ファイバの曲率半径を正確に調整する技術については記載されていない。さらに特許文献１に記載の技術では、高い生産性で光ファイバの曲げ加工を行う点についても考慮されていない。
また、非特許文献１の技術は、高温の支持体が光ファイバと接触するので、接触した部分に細かなクラックなどが生じやすく光ファイバが折れ易くなるおそれがある。【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９２７１８号公報
【非特許文献１】森本政仁、“Ｒ＝１ｍｍ  ９０度曲げマルチモードファイバ２  〜ＢＰＭシュミレーションによる曲げ損失の検討”、電子情報通信学会技術研究報告、社団法人電子情報通信学会、２００８年８月、信学技報Ｖｏｌ．１０８  Ｎｏ．１９３、ｐ１１５〜１１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光伝送媒体にクラックをつけず、かつ、所望の曲率半径を正確に調整できる光伝送媒体成形方法、光伝送媒体成形装置及び光伝送媒体製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下記の技術的構成により上記課題を解決できたものである。
（１）移動手段および非接触加熱手段を用いて光伝送媒体を屈曲させる光伝送媒体成形方法であって、移動手段により光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該非接触加熱手段により該光伝送媒体の一部を加熱する移動加熱工程と、該光伝送媒体を曲げる屈曲工程と、を有することを特徴とする光伝送媒体成形方法。
（２）前記屈曲工程は、角速度を調節できる回転治具を用いて光伝送媒体を曲げることを特徴とする前記（１）記載の光伝送媒体成形方法。
（３）前記回転冶具は、前記非接触加熱手段近傍を中心として回転することを特徴とする前記（２）記載の光伝送媒体成形方法。
（４）前記屈曲工程は、光伝送媒体を９０°曲げることを特徴とする前記（１）記載の光伝送媒体成形方法。
（５）前記屈曲工程は、光伝送媒体の自重により該光伝送媒体を曲げることを特徴とする前記（１）記載の光伝送媒体成形方法。
（６）前記非接触加熱手段はアーク放電電極であることを特徴とする前記（１）記載の光伝送媒体成形方法。
（７）前記移動手段は、一定速度で光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させることを特徴とする前記（１）記載の光伝送媒体成形方法。
（８）前記光伝送媒体は、ガラス製光ファイバであることを特徴とする前記（１）記載の光伝送媒体成形方法。
（９）前記光伝送媒体は、複数本の光ファイバで構成される光ファイバ構造体であることを特徴とする前記（１）記載の光伝送媒体成形方法。
（１０）前記光伝送媒体の複数箇所を順に屈曲させることを特徴とする前記（１）記載の光伝送媒体成形方法。
（１１）光伝送媒体の一部を加熱する非接触加熱手段と、該光伝送媒体または該非接触加熱手段を移動させる移動手段とを備え、該非接触加熱手段と該移動手段は連動して、光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該光伝送媒体の一部を加熱することを特徴とする光伝送媒体成形装置。
（１２）さらに、角速度を調節して光伝送媒体を曲げる回転治具を備えることを特徴とする前記（１１）記載の光伝送媒体成形装置。
（１３）前記回転冶具は、前記非接触加熱手段近傍を中心として回転することを特徴とする前記（１２）記載の光伝送媒体成形装置。
（１４）前記非接触加熱手段はアーク放電電極であることを特徴とする前記（１１）記載の光伝送媒体成形装置。
（１５）前記移動手段は、一定速度で光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させることを特徴とする前記（１１）記載の光伝送媒体成形装置。
（１６）前記移動手段は、二次元または三次元駆動ステージであることを特徴とする前記（１１）記載の光伝送媒体成形装置。
（１７）さらに、光伝送媒体と非接触加熱手段との高さを調節する高さ調節手段を備えることを特徴とする前記（１１）記載の光伝送媒体成形装置。
（１８）さらに、該非接触加熱手段および該移動手段の動作を制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記非接触加熱手段および移動手段を連動させて、光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該光伝送媒体の一部を加熱することを特徴とする前記（１１）記載の光伝送媒体成形装置。
（１９）移動手段および非接触加熱手段を用いて屈曲した光伝送媒体を製造する光伝送媒体製造方法であって、移動手段により光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該非接触加熱手段により該光伝送媒体の一部を加熱する移動加熱工程と、該光伝送媒体を曲げる屈曲工程と、を有することを特徴とする光伝送媒体製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光伝送媒体にクラックをつけず、かつ、所望の曲率半径を正確に調整できる光伝送媒体成形方法および光伝送媒体成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１の光伝送媒体成形装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図
【図２】実施形態１の光伝送媒体成形方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図
【図３】実施形態２の光伝送媒体成形装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図
【図４】実施形態２の光伝送媒体成形方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図
【図５】実施形態３の光伝送媒体成形装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図
【図６】実施形態３の光伝送媒体成形方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図
【図７】実施形態４の光伝送媒体成形方法を示す概念図
【図８】制御回路の一例を示すブロック図
【符号の説明】
【０００９】
１０１  水平方向移動手段
１０２  光ファイバ載置台
１０３  支持柱
１０４  押板
２０１  光ファイバ支え台
３０１  支持筐体
３０２  支持柱
３０３  基礎台座
３０４、３０４′  回転治具
３０５  レバー
３０６  移動台座
３０８  コ字型ブラケット
４０１  制御コンピュータ
４０２  移動手段駆動回路
４０３  非接触加熱手段駆動回路
４０４  回転治具駆動回路
４０５  リフト機構駆動回路
Ａ  アーク放電電極
Ｆ  光ファイバ
Ｇ  溝
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について具体的に説明する。
（１）実施形態１
（構成）
図１は実施形態１の光伝送媒体成形装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
１０１は、移動手段である水平方向移動手段、１０２は光ファイバ載置台、１０３は支持柱、１０４は押板、２０１は光ファイバ支え台、３０１は支持筐体、３０３は基礎台座、３０８はコ字型ブラケット、Ａは、非接触加熱手段であるアーク放電電極、Ｇは溝である。
実施形態１の光伝送媒体成形装置は、光ファイバの一部を加熱するアーク放電電極Ａと、光ファイバを移動させる水平方向移動手段１０１とを備える。
そして、アーク放電電極Ａと水平方向移動手段１０１は連動して、光ファイバを移動させながら、該光ファイバの一部を加熱する。【００１１】
具体的には、図１に示すように、平面上に基礎台座３０３が置かれ、基礎台座３０３に支持筐体３０１が固定されることが好ましい。
そして、支持筐体３０１にコ字型ブラケット３０８を固定することができる。
また、基礎台座３０３上に水平方向移動手段１０１および光ファイバ支え台２０１が設けられることが好ましい。
これにより、移動手段１０１と非接触加熱手段Ａの相対位置を固定することができる。【００１２】
水平方向移動手段１０１、光ファイバ載置台１０２、支持柱１０３、押板１０４は一体として構成される。
水平方向移動手段１０１は図１（ａ）の左右方向に移動させることができる。
そして、水平方向移動手段１０１上に、支持柱１０３を介して光ファイバ載置台１０２を固定することで、光ファイバ載置台１０２上の光ファイバを移動させることができる。
水平方向移動手段１０１は、手動または自動のボールネジ機構等で構成し、一定速度で光ファイバを水平方向へ移動させることが好ましい。
なお、支持柱１０３に高さ調節手段となるリフト機構を設けることで、光ファイバとアーク放電電極Ａとの高さを調節できるようにすることが好ましい。
すなわち、非接触加熱手段に対する光伝送媒体の位置を上下に調節し、間接的に光伝送媒体への加熱温度を微調整する。
また、光ファイバ載置台１０２上に、光ファイバの位置を安定させる溝Ｇを設け、押板１０４で光ファイバを押さえる構成とすることが好ましい。
溝Ｇは、Ｖ溝や矩形溝等にすることができる。【００１３】
光ファイバ支え台２０１は、光ファイバを水平に保つための台である。
光ファイバは、光ファイバ支え台２０１と光ファイバ載置台１０２との間に掛け渡される。
光ファイバ支え台２０１にも高さ調節手段となるリフト機構を設けることが好ましい。
また、光ファイバ支え台２０１上にも溝Ｇを設けることが好ましい。【００１４】
コ字型ブラケット３０８は、図１（ｂ）に示すように、内部にアーク放電電極Ａを備えている。
なお、非接触加熱手段としては、アーク放電電極Ａのほかにバーナーなどを用いることもできる。
しかしながら、高温で効率よく光伝送媒体を成形する観点からアーク放電電極Ａであることが好ましい。
非接触加熱手段を用いることで、光ファイバの屈曲部分が加熱手段と接触しないので、光ファイバに傷をつけるおそれがない。【００１５】
（動作）
図２は、実施形態１の光伝送媒体成形方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図である。
Ｆは、光伝送媒体である光ファイバである。
実施形態１の光伝送媒体成形方法は、水平方向移動手段１０１およびアーク放電電極Ａを用いて光ファイバＦを屈曲させる光伝送媒体成形方法であって、水平方向移動手段１０１により光ファイバＦを移動させながら、アーク放電電極Ａにより光ファイバＦの一部を加熱する移動加熱工程と、光ファイバＦを曲げる屈曲工程と、を有することを特徴とする。【００１６】
まず、図２（ａ）に示すように、屈曲させる光ファイバＦを光ファイバ載置台１０２と光ファイバ支え台２０１に掛け渡す。
そして、光ファイバＦを溝Ｇに嵌め、押さえ板１０４で固定する。
次に、図２（ｂ）に示すように、水平方向移動手段１０１により光ファイバＦを水平に移動させながら、所望の位置でアーク放電電極Ａによりアーク放電を行って光ファイバＦ
の一部を加熱する（移動加熱工程）。
そして、光ファイバを軟化点以上に加熱することで光ファイバの自重により該光ファイバを曲げる（屈曲工程）。【００１７】
すなわち、実施形態１では、光ファイバＦは、光ファイバ自身の重さによりアーク放電電極Ａで加熱されている箇所で曲がっていく。
そして、この間も水平方向移動手段１０１は光ファイバＦを移動させ続けているので、光ファイバＦは一定の範囲を連続的に加熱されることになり、微小な曲げ加工が連続して屈曲部分が形成される。【００１８】
なお、光ファイバの加熱温度は、アーク放電の温度およびアーク放電電極Ａと光ファイバＦとの距離により調節されるが、その温度は、光ファイバＦを構成する材料の軟化点以上の温度とすることが好ましい。
また、光ファイバＦが複数の材料により構成されており、その軟化点が同一でない場合、最も高い軟化点を採用する。
なお、ここでいう軟化点は、ＪＩＳ−Ｒ３１０３−１に準拠して測定した値をいう。【００１９】
次に、図２（ｃ）に示すように、所定の箇所で水平方向移動手段１０１の移動およびアーク放電を止めると、光ファイバＦは９０°曲がった時点で屈曲を止める。
その後、自然冷却を行い、光ファイバＦを光伝送媒体成形装置から取り外すことで、光ファイバＦの成形が終了する。
なお、成形する光ファイバは、ガラス、プラスチック等のいずれの材料からなるものであってもよく、用途に応じて適宜選択することができる。
しかしながら、屈曲を正確に保つ観点からガラス製光ファイバが好ましい。
また、光ファイバは、単心の光ファイバであっても複数本の光ファイバで構成される光ファイバ構造体であってもよく、一度に加工される光ファイバの数量に制限はない。
なお、本発明の光伝送媒体成形方法を繰り返すことで、屈曲を２箇所以上に持つ光伝送媒体を製造することも可能である。具体的には光伝送媒体の複数箇所を順に屈曲させることで蛇行形状の光ファイバなどを形成することができる。
このように光路を自在に変更した光伝送媒体を用いれば、省スペースの光回路を作製することが可能になる。【００２０】
なお、光ファイバの曲率半径ｒは以下のように示すことができる。
水平方向移動手段１０１の移動距離をＸ（ｍｍ）とする。
求める曲率半径をｒ（ｍｍ）とし、光ファイバの屈曲の角度をθ（ｒａｄ）とすると、光ファイバの屈曲部分の長さはｒ・θ（ｍｍ）となる。
そして、本発明では移動距離Ｘと屈曲部分の長さｒ・θは一致するはずなのでＸ＝ｒ・θとなる。
これを単位時間当たりの変化で表すと、
ｄＸ／ｄｔ＝（ｒ・ｄθ）／ｄｔ・・・（１）
となる。
ｄＸ／ｄｔは水平方向移動手段１０１の移動速度Ｖ（ｍｍ／ｓ）であり、ｄθ／ｄｔは光ファイバの屈曲における角速度ω（ｒａｄ／ｓ）であるので、（１）式は
Ｖ＝ｒω・・・（２）
と表すことができる。
したがって、曲率半径ｒは
ｒ＝Ｖ／ω・・・（３）
と表すことができる。
このように、光ファイバの曲率半径ｒは、水平方向移動手段１０１の移動速度Ｖ、光ファイバの屈曲における角速度ωにより決定される。
したがって、例えば角速度ωを一定に保てば、移動速度Ｖを速くすることで曲率半径を大きくでき、移動速度Ｖを遅くすることで曲率半径を小さくできる。
このようにして、曲率半径ｒを正確に調整できる。【００２１】
（２）実施形態２
（構成）
図３は実施形態２の光伝送媒体成形装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
３０４は回転治具、３０５は、光伝送媒体を曲げるレバーである。
実施形態２の光伝送媒体成形装置は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、支持筐体３０１に角速度を調節して回転自在な回転治具３０４を備え、回転治具３０４に光伝送媒体を曲げるレバー３０５が設けられている。
したがって、水平方向移動手段１０１の移動速度だけでなく、回転治具３０４の角速度も調節することで、幅広く光伝送媒体の曲率半径を調整することができる。
その他の構成は実施形態１と同一であり、詳細な説明は省略する。
なお、この例では、アーク放電電極近傍Ａを回転治具３０４の回転中心としているが、他に光ファイバの屈曲の中心近傍を回転治具３０４の回転中心とすることもできる。【００２２】
（動作）
図４は、実施形態２の光伝送媒体成形方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図である。
実施形態２の光伝送媒体成形方法は、屈曲工程で回転治具３０４を用いることを特徴とする。
なお、その他の動作は実施形態１と同一であり、詳細な説明を省略する。【００２３】
まず、図４（ａ）に示すように、レバー３０５が光ファイバＦの上部に接するように回転治具３０４を調節しておく。
次に、図４（ｂ）に示すように、移動加熱工程を経て押し出されてきた光ファイバＦに対して、回転治具３０４を図４の反時計周りに回転させることで、レバー３０５を用いて光ファイバＦを屈曲させる。
実施形態２では、回転治具３０４およびレバー３０５を用いて屈曲を調節するので、光ファイバが自重で変形しないように、加熱温度を実施形態１よりも低くすることが好ましい。
具体的には、光ファイバＦを構成する材料のひずみ点以上軟化点未満の温度が好ましい。
さらに好ましくは、徐冷点以上軟化点未満である。
なお、光ファイバＦが複数の材料により構成されており、その温度が同一でない場合、最も高い温度を採用する。
なお、ここでいうひずみ点、徐冷点は、ＪＩＳ−Ｒ３１０３−２に準拠して測定した値をいう。
加熱温度の調節は、アーク放電電極Ａに対する光ファイバＦの位置を上下に調節することで微調整できる。
そして、図４（ｃ）に示すように、所定の箇所で水平方向移動手段１０１の移動、アーク放電、および回転治具３０４の回転を止める。【００２４】
なお、加熱温度を実施形態１と同様とし、レバー３０５を光ファイバＦの下からあてて、曲がりを支えるようにして曲率半径を調整することもできる。【００２５】
（３）実施形態３
（構成）
図５は、実施形態３の光伝送媒体成形装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
３０２は支持柱、３０６は、移動手段である移動台座である。
実施形態３の光伝送媒体成形装置は、光ファイバの一部を加熱するアーク放電電極Ａと、アーク放電電極Ａを移動させる移動台座３０６とを備える。
そして、アーク放電電極Ａと移動台座３０６は連動して、アーク放電電極Ａを移動させながら、光ファイバの一部を加熱する。
すなわち、光ファイバではなくアーク放電電極Ａが移動する。【００２６】
具体的には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、基礎台座３０３上に２つの移動台座３０６を設けることが好ましい。
移動台座３０６、支持柱３０２、コ字型ブラケット３０８は一体として構成される。
移動台座３０６は図５（ａ）の左右方向に移動させることができる。
そして、２つの移動台座３０６上にそれぞれ支持柱３０２を設け、２つの支持柱３０２上にコ字型ブラケット３０８を固定することで、アーク放電電極Ａを移動させることができる。
なお、実施形態３では、コ字型ブラケット３０８と支持筐体３０１とを固定しない。
移動台座３０６は、手動または自動のボールネジ機構等で構成し、一定速度で光ファイバを水平方向へ移動させることが好ましい。
なお、支持柱３０２に高さ調節手段となるリフト機構を設けることで、光ファイバとアーク放電電極Ａとの高さを調節できるようにすることが好ましい。
その他の構成は実施形態１と同一であり、詳細な説明は省略する。
なお、実施形態２のように、回転治具３０４およびレバー３０５を用いることもできる。【００２７】
（動作）
図６は、実施形態３の光伝送媒体成形方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図である。
実施形態３の光伝送媒体成形方法は、移動台座３０６およびアーク放電電極Ａを用いて光ファイバＦを屈曲させる光伝送媒体成形方法であって、移動台座３０６によりアーク放電電極Ａを移動させながら、アーク放電電極Ａにより光ファイバＦの一部を加熱する移動加熱工程と、光ファイバＦを曲げる屈曲工程と、を有することを特徴とする。
すなわち、光ファイバＦではなくアーク放電電極Ａを移動させる。
その他の動作は実施形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。【００２８】
まず、図６（ａ）に示すように、屈曲させる光ファイバＦを光ファイバ載置台１０２と光ファイバ支え台２０１に掛け渡す。
そして、光ファイバＦを溝Ｇに嵌め、押さえ板１０４で固定する。
次に、図６（ｂ）に示すように、移動台座３０６によりアーク放電電極Ａを水平に移動させながら、所望の位置でアーク放電電極Ａによりアーク放電を行って光ファイバＦの一部を加熱する（移動加熱工程）。
そして、光ファイバを軟化点以上に加熱することで光ファイバの自重により該光ファイバを曲げる（屈曲工程）。
次に、図６（ｃ）に示すように、所定の箇所で移動台座３０６の移動およびアーク放電を止めると、光ファイバＦは９０°曲がった時点で屈曲を止める。
なお、実施形態２のように、回転治具３０４およびレバー３０５を用いることもできる。
この場合、回転治具３０４を、非接触加熱手段Ａと同一速度・同一方向に移動させながら回転させることで、実施形態２と同様の効果を得ることができる。【００２９】
（４）実施形態４
図７は、実施形態４の光伝送媒体成形方法を示す概念図である。
３０４′は、２つのレバー３０５を有する回転治具である。
なお、光伝送媒体成形装置については、コ字型ブラケット３０８および回転治具３０４′のみを示している。
移動手段として、図示していない二次元または三次元駆動ステージを用いることで、コ字型ブラケット３０８および回転治具３０４′を、二次元または三次元に自在に動かすことができるようになる。
これにより、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）のように、光伝送媒体の複数箇所を順に屈曲させることで、精度良く、かつ、容易に光ファイバを所望の形状に成形することができる。
なお、各実施形態の光伝送媒体成形方法を用いて、屈曲した光伝送媒体を製造することができる。【００３０】
（制御回路）
図８は、制御回路の一例を示すブロック図である。
４０１は、制御手段である制御コンピュータ、４０２は移動手段駆動回路、４０３は非接触加熱手段駆動回路、４０４は回転治具駆動回路、４０５はリフト機構駆動回路である。
本発明の他の実施形態の光伝送媒体成形装置は、光ファイバＦの一部を加熱するアーク放電電極Ａと、光ファイバＦまたはアーク放電電極Ａを移動させる移動手段１０１、３０６と、アーク放電電極Ａおよび移動手段１０１、３０６の動作を制御する制御コンピュータ４０１とを備える。
すなわち、制御コンピュータ４０１が、アーク放電電極Ａおよび移動手段１０１、３０６を連動させて、光ファイバＦまたはアーク放電電極Ａを移動させながら、光ファイバＦの一部を加熱する。【００３１】
図８に示す制御回路は、支持筐体３０１の内部などの適当な場所に配置される。
制御回路は、制御コンピュータ４０１によって動作が統括される。
制御コンピュータ４０１は、ＣＰＵ、メモリ、各種インターフェース等を備えており、該メモリには、動作に必要な動作プログラムや各種データが格納されていることが好ましい。
移動手段駆動回路４０２は、水平方向移動手段１０１または移動台座３０６を左右に移動させるモータ等を駆動する回路である。
非接触加熱手段駆動回路４０３は、アーク放電電極Ａへの電流可変等により発熱温度等の制御を行う回路である。
回転治具駆動回路４０４は、回転治具３０４を回転させるモータ等を駆動する回路である。
リフト機構駆動回路４０５は、支持柱１０３、３０２、光ファイバ支え台２０１などにリフト機構を設けたときに、リフト機構を上下移動させるモータ等を駆動する回路である。
制御コンピュータ４０１が、移動手段駆動回路４０２、非接触加熱手段駆動回路４０３、治具回転用モータ駆動回路４０４を連動させることで、光伝送媒体Ｆをスムーズに成形することができる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例を用いて説明する。
＜実施例１＞
実施例１では実施形態１の光伝送媒体成形装置を用いた。
基礎台座３０３としてアルミ製Ｌ字型ブラケットを用意した。
水平方向移動手段１０１、支持柱１０３、光ファイバ載置台１０２、押板１０４としてステッピングモータ駆動ボールネジ式の自動Ｘ軸ステージを用意した。
アーク放電電極Ａには、古河電工社製光ファイバ融着装置内のアーク放電電極を取り出して用いた。
コ字型ブラケット３０８として、市販のガラスエポキシ製コ字型ブラケットを用いた。
光ファイバＦとして、石英ガラス製光ファイバ（ＧＩ５０マルチモード、クラッド径０．１２５ｍｍ、被覆外径０．２５ｍｍ、長さ２００ｍｍ、古河電工社製）を用いた。
なお、先端から５０ｍｍのところまで、被覆を除去した。【００３３】
光ファイバとアーク放電電極中心との上下方向の距離を約０．５ｍｍとした。
光ファイバの先端から１０ｍｍの箇所がアーク放電電極にもっとも近くなったときをアーク放電の開始点とした。
このようにすることで、アーク放電中の光ファイバの屈曲における角速度ωを約π／２（ｒａｄ／ｓ）となるように調節した。
以上の条件で、自動Ｘ軸ステージおよびアーク放電電極を連動させ、自動Ｘ軸ステージの移動速度Ｖを１、２、５、１０（ｍｍ／ｓ）とし、それぞれアーク放電を１秒間行って光ファイバを９０°屈曲させた。
主な条件、曲率半径ｒの計算値および曲率半径ｒの実測値を表１に示す。【００３４】
【表１】
2010044273.tif 000003
【００３５】
上記のように、計算値と実測値はほぼ一致しており、所望の曲率半径の光ファイバを成形することができた。
また、非接触で光ファイバを加熱しているので、屈曲部分を顕微鏡で拡大してもクラックはほとんど見つからなかった。【００３６】
＜実施例２＞
実施例２では実施形態２の光伝送媒体成形装置を用いた。
回転治具３０４として、ステッピングモータ駆動の自動θ軸回転ステージを用意した。
レバー３０５として、直径５ｍｍのアルミ製円柱を用意し、自動θ軸回転ステージに固定した。
なお、回転治具３０４は、その回転中心がアーク放電電極となるようにアルミ製Ｌ字型ブラケットに固定した。
また、光ファイバとアーク放電電極中心との上下方向の距離を約１ｍｍとすることにより、アーク放電中に光ファイバが自重で屈曲しないようにした。【００３７】
以上の条件で、自動Ｘ軸ステージおよびアーク放電電極を連動させ、自動Ｘ軸ステージの移動速度Ｖおよび自動θ軸回転ステージの角速度ωを表２のように変化させ、それぞれアーク放電を行って光ファイバを９０°屈曲させた。
主な条件、曲率半径ｒの計算値および曲率半径ｒの実測値を表２に示す。
なお、その他の条件は実施例１と同様とした。【００３８】
【表２】
2010044273.tif 000004
【００３９】
上記のように、計算値と実測値はほぼ一致しており、所望の曲率半径の光ファイバを成形することができた。
また、非接触で光ファイバを加熱しているので、屈曲部分を顕微鏡で拡大してもクラックはほとんど見つからなかった。
なお、実施例２では実施例１よりも曲率半径を幅広く調節できた。
また、実施例２では実施例１よりも高速で光ファイバを屈曲させることができ、生産性を高くすることも可能であった。【００４０】
＜比較例１＞
実施例１の構成で、自動Ｘ軸ステージを駆動せずに、アーク放電のみで光ファイバを加熱した。
その結果、約０．２ｍｍの曲率半径で曲げることができたが、それ以外の曲率半径に成形することはできなかった。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年1月13日(2010.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動手段および非接触加熱手段を用いて光伝送媒体を屈曲させる光伝送媒体成形方法であって、
移動手段により光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該非接触加熱手段により該光伝送媒体の一部を加熱する移動加熱工程と、
該光伝送媒体を曲げる屈曲工程と、
を有することを特徴とする光伝送媒体成形方法。
【請求項２】
前記屈曲工程は、角速度を調節できる回転治具を用いて光伝送媒体を曲げることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項３】
前記回転冶具は、前記非接触加熱手段近傍を中心として回転することを特徴とする請求項２記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項４】
前記屈曲工程は、光伝送媒体を９０°曲げることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項５】
前記屈曲工程は、光伝送媒体の自重により該光伝送媒体を曲げることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項６】
前記非接触加熱手段はアーク放電電極であることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項７】
前記移動手段は、一定速度で光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項８】
前記光伝送媒体は、ガラス製光ファイバであることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項９】
前記光伝送媒体は、複数本の光ファイバで構成される光ファイバ構造体であることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項１０】
前記光伝送媒体の複数箇所を順に屈曲させることを特徴とする請求項１記載の光伝送媒体成形方法。
【請求項１１】
光伝送媒体の一部を加熱する非接触加熱手段と、
該光伝送媒体または該非接触加熱手段を移動させる移動手段とを備え、
該非接触加熱手段と該移動手段は連動して、光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該光伝送媒体の一部を加熱し、屈曲させることを特徴とする光伝送媒体成形装置。
【請求項１２】
さらに、角速度を調節して光伝送媒体を曲げる回転治具を備えることを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１３】
前記回転冶具は、前記非接触加熱手段近傍を中心として回転することを特徴とする請求項１２記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１４】
前記非接触加熱手段はアーク放電電極であることを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１５】
前記移動手段は、一定速度で光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させることを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１６】
前記移動手段は、二次元または三次元駆動ステージであることを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１７】
さらに、光伝送媒体と非接触加熱手段との高さを調節する高さ調節手段を備えることを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１８】
さらに、該非接触加熱手段および該移動手段の動作を制御する制御手段を備え、
該制御手段は、前記非接触加熱手段および移動手段を連動させて、光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該光伝送媒体の一部を加熱することを特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体成形装置。
【請求項１９】
移動手段および非接触加熱手段を用いて屈曲した光伝送媒体を製造する光伝送媒体製造方法であって、
移動手段により光伝送媒体または非接触加熱手段を移動させながら、該非接触加熱手段により該光伝送媒体の一部を加熱する移動加熱工程と、
該光伝送媒体を曲げる屈曲工程と、
を有することを特徴とする光伝送媒体製造方法。
【国際調査報告】
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