(57)【要約】本発明は個別光ファイバ（１１）からなる光ファイバストリップ（１２）の製造方法に関し、その際個別光ファイバ（１１）は例えばレーザ（１３）を用いて部分的に表面処理される。本発明によれば、ねじれが排除され得るようにするため、個別光ファイバ（１１）が少なくとも処理のプロセスステップと光ファイバストリップ（１２）における固定のプロセスステップとの間でねじれなしに案内される。それによって、光ファイバストリップ（１２）における表面処理された部分の角度位置が予測可能であり、従って湾曲に依存する光ファイバストリップの光学的特性が光ファイバストリップの湾曲状態への機能的推理を許容することが有利に保障され得る。製造された光ファイバストリップは、例えば、自動車のバンパーにおいて歩行者の衝突を識別するために応用し得るセンサストリップとして使用することができる。
2008544305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の平行に延びる個別光ファイバ（１１）を有し、個別光ファイバ（１１）の表面が部分的に処理されてその処理された部分における光学的減衰の湾曲依存関係が増加するような光ファイバストリップ（１２）の製造方法において、光ファイバストリップ（１２）が連続的に造られ、その際個別光ファイバ（１１）が少なくとも表面処理のプロセスステップとそれに続く光ファイバストリップ（１２）の製造のための結び付けのプロセスステップとの間でねじれなしに案内されることを特徴とする光ファイバストリップの製造方法。
【請求項２】
ねじれなしの案内の際の個別光ファイバ（１１）の方向転換が個別光ファイバ（１１）の曲げによって行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
個別光ファイバ（１１）の曲げが案内ローラ（１５a、１５b、１６）によって行われ、案内ローラを介して個別光ファイバ（１１）が案内されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
案内ローラ（１５a、１６）の少なくとも一部が周囲に溝をつけられ、当該案内ローラの案内される個別光ファイバ（１１）に対する受け面が増されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
案内ローラの回転軸（２４a）が基本的に互いに平行に整列されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
個別光ファイバ（１１）が送り出しローラ（１４）から解かれ、プロセスに導かれることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
送り出しローラの回転軸（２４b）が案内ローラ（１５a、１５b）の回転軸（２４a）に少なくとも基本的に平行にあることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
光ファイバストリップ（１２）がケーブルドラム（２２）上に巻き付けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
個別光ファイバ（１１）の結び付け後の光ファイバストリップ（１２）の製造が、個別光ファイバ（１１）の被覆材による噴射によって行われることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
個別光ファイバ（１１）が噴射及び続く被覆材の硬化の間ねじれなしに案内されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の平行に延びる個別光ファイバを有し、個別光ファイバの表面が部分的に処理されてその部分における光学的減衰の湾曲依存関係が増加するような光ファイバストリップの製造方法に関する。
【０００２】
このような方法については例えば米国特許第5321257号明細書から得ることができる。それによれば、個別光ファイバの光学的減衰の湾曲依存関係は、熱型押し工具を用いて個別光ファイバの表面の部分的な構造化が行われることによって高められる。表面構造化によって、もちろん個別光ファイバの減衰は湾曲に左右されず全体として増大する。しかしながらこの表面構造化は光導体の周囲の箇所にのみ行われるので、減衰の度合いは部分的に同時に個別光ファイバの湾曲に依存する。すなわち構造化された範囲が曲げられた個別光ファイバの凹面側にあると光学的減衰は減少する。しかし湾曲の凸面の範囲においては減衰は増大する。個別光ファイバの減衰を確定することは、それによって湾曲状態への帰納的推理を許容する。
【０００３】
複数の個別光ファイバはさらに光ファイバストリップにまとめられるが、その際米国特許第5321257号明細書に従えば、個別光ファイバはその周囲に関して表面構造化された範囲の角度処理が生じるように合体される。それにより、そのようにして得られた光ファイバストリップによって、空間における光ファイバストリップの三次元的変形も確定することができる。
【０００４】
本発明の課題は、複数の部分的に処理された個別光ファイバを有する光ファイバストリップの製造方法において、光ファイバストリップの要求される光学的特性の比較的に高い再現性が得られる方法を提供することにある。
【０００５】
この課題は冒頭に述べた方法において、本発明によれば、光ファイバストリップが連続的に製造され、その際個別光ファイバが少なくとも、表面処理のプロセスステップとそれに続く光ファイバストリップを造るための結び付けのプロセスステップとの間においてねじれなしに案内されることによって解決される。ねじれなしの案内によって、処理された部分の歪曲が、この部分の表面処理ステップからそれに続く個別光ファイバの結び付けのプロセスステップに至る道程上でその角度位置において変化しないことが保証される。それ故、個別光ファイバを表面処理された部分の予測可能な角度位置によって互いに結び付けることが可能であり、それによって光ファイバストリップの光学特性の湾曲依存関係も正確に予測可能である。これによって、製造された光ファイバストリップは、例えば正確に予測可能な光学特性を持ったセンサストリップとして使用することができる。
【０００６】
本方法の有利な実施形態に従えば、ねじれなしの案内において個別光ファイバの方向転換は個別光ファイバの曲げによって行われるようになされている。プロセス技術上の要求に基づいて個別光ファイバの方向転換の必要性がある場合には、それにもかかわらずねじれのない案内が可能となる。というのは個別光ファイバへの曲げ応力の導入がねじり応力を個別光ファイバ内に発生させず、したがって個別光ファイバのねじれなしの案内を保証するからである。プロセスの空間的な要求に基づいて、光学的個別光ファイバの案内について各個別光ファイバの案内が１つの面内において不可能であることが求められる場合には、個別光ファイバの曲げによる案内が順次２つの異なる面において達成される。
【０００７】
本発明の特殊な実施形態においては、個別光ファイバの曲げが案内ローラによって行われ、この案内ローラを介して個別光ファイバが案内されるように構成する。案内ローラの使用は、それによって個別ファイバの曲げが一定の湾曲半径で特に簡単に実施できるという利点を有する。案内ローラの直径は同時に、個別光ファイバの特定の湾曲半径を下回ることがないように保証し、その結果同時に過剰な曲げからの保護が保証される。
【０００８】
個別光ファイバのひねりに対するさらなる安全性は、少なくとも１つの案内ローラが周囲において、案内ローラ上に導かれる個別光ファイバの受け面が拡大されるように溝がつけられることによって有利に達成される。このことは、案内ローラの周囲における溝が、案内すべき個別光ファイバの断面に適合されること、即ちいわば断面の凹型を模写することと同然であることを意味する。案内ローラの周囲における溝は、さらに例えばゴムをはることによって、個別光ファイバのすべりによる位置ずれをさらに妨げる表面性質を得ることができる。
【０００９】
さらに、案内ローラの回転軸が少なくとも基本的に互いに平行に整列されていると有利である。その場合個別光ファイバの案内は基本的に１つの平面内で可能であり、それによって個別光ファイバのひねりの危険性はさらに減ぜられる。
【００１０】
この製造プロセスの効果は、個別光ファイバが送り出しローラから解かれ、続いて製造プロセスに導かれるようにするとさらに高められる。これによって、プロセスは長い時間にわたって連続的に実施することができ有利である。送り出しローラはさらに、個別光ファイバをその処理前に十分にねじれなく貯蔵することを可能にし、その結果この個別光ファイバは製造プロセスに残留応力なしで導かれ得る。
【００１１】
送り出しローラの回転軸も少なくとも基本的に案内ローラの回転軸に平行にあると特に有利である。これによって、個別光ファイバの場合によっては起こり得るねじれ荷重に対する別の供給源を除去することができる。
【００１２】
本製造方法の効率をさらに高めることは、光ファイバストリップがケーブルドラム上に巻き付けられることによって有利に達成される。これによってリール・ツー・リールプロセスが実現される。
【００１３】
個別光ファイバが光ファイバストリップの使用においてもねじれから保護されている最終製品として安定な光ファイバストリップを得るため、個別光ファイバの結び付け後の光ファイバストリップの製造が個別光ファイバの被覆材による噴射によって行われると有利である。被覆材は光ファイバストリップ相互のねじれから保護するほか、個別光ファイバの表面の損傷に対する保護をも行う。個別光ファイバの表面の損傷は結果として減衰特性の質の低下を伴うことになるから、これによって光ファイバストリップの作動中信頼できる機能が保証される。
【００１４】
加えて、個別光ファイバが噴射中及び続く被覆材の硬化中ねじれなしに案内されるのが有利である。すなわち被覆材がなお硬化されていないかぎり、依然として個別光ファイバのねじれの危険は存在し、そのことは造られたストリップの品質低下に導くことになる。硬化プロセス中の個別光ファイバのねじれは、ねじれなしの案内によって既に述べた事情に基づいて有効に防止することができる。被覆材の硬化とは、より広い意味において、噴射後の被覆材のすべての固化と解されるべきである。硬化は例えば適切な合成物質が選択された場合にはUV光照射によって行うことができる。被覆材として熱可塑性物質を使用する場合には、硬化プロセスは冷却及びそれによる被覆材の凝固と解される。
【００１５】
本発明のその他の詳細について、以下に図面に基づいて説明する。図において同じ又は対応する要素にはそれぞれ同符号が付され、個々の図間に違いが生じるかぎりにおいてのみ繰り返し説明される。
【００１６】
図１に従う製造設備においては、４つの個別光ファイバ１１がレーザ１３を用いて部分的に表面処理された後、１つの光ファイバストリップ１２（例えば自動車のバンパーにおける歩行者センサとして使用することができる）に結び付けられる。この目的のため、個別光ファイバ１１は送り出しローラ１４から解かれ、それぞれ案内ローラ１５aを介して比較的大きな周囲長を有する集合ローラ１６上に合流し、その集合ローラ上で個別光ファイバは製造すべき光ファイバストリップ１２におけるそれらの位置に相応して平行に案内される。案内ローラ１５a上の案内は、同時にレーザ１３を用いた表面処理を可能にする。というのは案内ローラ１５aは基台を形成し、この基台上で個別光ファイバ１１が高い精確さでレーザ１３の傍らを通過することができるからである。
【００１７】
集合ローラ１６から４つの個別光ファイバは一緒に解かれ、別の案内ローラ１５bを介して平行に延び押し出し成形装置１７に導かれ、そこで個別光ファイバは被覆材を噴射される。次いで、そのようにして生じた光ファイバストリップ１２は硬化区間１８に導かれ、この硬化区間は、硬化すべき光ファイバストリップ１２のための直線案内部１９及び硬化のための必要な電磁線（UV光）のための光源２０を有する。ストリップ緩衝器２１を介して、硬化されそれによって完成した光ファイバストリップは別の案内ローラ１５cに導かれ、この案内ローラを介してケーブルドラム２２上に巻き取られる。ケーブルドラムを用いて、光ファイバストリップはさらなる処理に導くことができる。例えば光ファイバストリップは適切な部分で長さを短くされ、センサストリップとして発光ダイオード及びフォトダイオードを有する評価ユニットと結合することができる（図示せず）。
【００１８】
図２によれば、集合ローラ１６及び案内ローラ１５aの１つの断面が示され、その際これらのローラは周囲に溝がつけられ、個別光ファイバ１１がその周囲の広い部分にわたって溝２３に接するようになっている。溝は、ストリップがすべって位置がずれるのをさらにし難くするため、図示されていないがゴムの層を設けることができる。
【００１９】
案内ローラ１５a及び集合ローラ１６の回転軸２４a並びに送り出しローラ１４の回転軸２４bは、すべて互いに平行に、すなわち図１により表わされる紙面に垂直にある。これによって、個別光ファイバ１１のねじれなしの案内がさらに支援される。その他のローラ１５c、２１及び２２の回転軸２４cも紙面に垂直にあり、その結果製造された光ファイバストリップ１２の巻き付けも十分にねじれなしに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による方法の実施例の概略説明図である。
【図２】図１におけるII-II線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１１  個別光ファイバ
１２  光ファイバストリップ
１３  レーザ
１４  送り出しローラ
１５a、１５b、１５c  案内ローラ
１６  集合ローラ
１７  押し出し成形装置
１８  硬化区間
１９  直線案内部
２０  光源
２１  ストリップ緩衝部
２２  ケーブルドラム
２３  溝
２４a、２４b、２４c  回転軸
【図１】
2008544305.tif 000003
【図２】
2008544305.tif 000004
【国際調査報告】
2008544305.tif 000005
2008544305.tif 000006
2008544305.tif 000007
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