(57)【要約】  個別ファイバー（１２）は、たとえば帯状光導体（１１）を湾曲帯状センサとして使用するため、当該光学的個別ファイバーに表面処理した部分（１８）を備え得る。隣接する個別ファイバーが巻き添えにならずに部分（１８）での個別ファイバー（１２）の処理が可能であるように、個別ファイバー（１２）は中間空間（１６）を伴って互いに担持帯（１３）内に配置されている。よって表面処理を特に簡単に行なえる。さらに、個別ファイバー（１２）をまず担持帯（１３）内へ挿入し、次に部分（１８）において担持帯を除去して個別ファイバー（１２）の表面を構造化し、最後に担持帯（１３）に被覆部（１４）を備えさせる方法を提案する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に延在し、被覆部（１４）によって取り囲まれている多数の光学的個別ファイバー（１２）を備え、被覆部（１４）のなかに担持帯（１３）が設けられ、該担持帯（１３）内に、隣接しあう個別ファイバー（１２）の間にそれぞれ１つの中間空間（１６）を維持した状態で個別ファイバー（１２）が完全に埋設されている帯状光導体において、
個別ファイバー（１２）が、それぞれ、担持帯（１３）の材料を個別ファイバー（１２）から除去した所定部分（１８）に、光学的減衰特性を向上させる表面構造を有していることを特徴とする帯状光導体。
【請求項２】
中間空間（１６）内にパッシブなファイバー（１７）が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の帯状光導体。
【請求項３】
担持帯（１３）がレーザーアブレーションにより除去できる材料から成っていることを特徴とする、請求項１または２に記載の帯状光導体。
【請求項４】
帯状光導体の生成方法であって、
−それぞれの中間空間（１６）を維持した状態で担持帯（１３）を用いて光学的個別ファイバー（１２）を互いに平行に固定させ、
−その後、個別ファイバー（１２）の表面構造を所定部分（１８）において変化させ、
−その後、個別ファイバー（１２）を備えた担持帯（１３）に被覆部（１４）を備えさせる、
ようにした前記生成方法。
【請求項５】
中間空間（１６）のサイズを、製造公差を考慮して、処理される前記部分（１８）にそれぞれ隣接している個別ファイバー（１２）の望ましくない損傷を、表面構造を変化させるときに阻止するような大きさに選定することを特徴とする、請求項４に記載の生成方法。
【請求項６】
個別ファイバー（１２）を完全に担持帯（１３）内に埋設させ、担持帯（１３）の、前記部分（１８）を覆っている部分を、表面構造を変化させる前に除去することを特徴とする、請求項４または５に記載の生成方法。
【請求項７】
担持帯（１３）の部分除去と前記部分（１８）の表面構造の変化とを１個のレーザーにより行なうことを特徴とする、請求項６に記載の生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平行に延在し、被覆部によって取り囲まれている多数の光学的個別ファイバーを備え、被覆部のなかに担持帯が設けられ、該担持帯内に、隣接しあう個別ファイバーの間にそれぞれ１つの中間空間を維持した状態で個別ファイバーが完全に埋設されている帯状光導体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冒頭で述べた種類の帯状光導体は、たとえば独国特許第６９０２３７９９Ｔ２号明細書から知られている。この光導体は長手方向に折畳み可能な被覆部内に支持された複数個の個別ファイバーを有している。しかも被覆部は、内部に、該被覆部により形成される帯体の上面または下面に圧力を作用させたときに内部に延在している光導体を局部的に変形させる構造を備えている。この変形は個別ファイバーの減衰特性に影響し、したがって個別ファイバーによって誘導される光信号を評価することにより、被覆部に局部的に作用する圧力の程度を判断しうるセンサ信号が提供される。
【０００３】
独国特許出願公開第３３２８９４８Ａ１号明細書、独国特許出願第４４１６５４５Ａ１号明細書および独国実用新案登録第９３２１０８３Ｕ１号明細書によれば、光学的個別ファイバーを加工して１本の束にした光誘導ケーブルが知られている。この光誘導ケーブルには束として被覆部が具備せしめられ、この場合束は１平面内で互いに並設される光導体から構成することもでき、これによりケーブルは帯状横断面を得る。さらに、前記独国実用新案登録第９３２１０８３Ｕ１号によれば、光導体の個別ファイバーを、まず帯状光導波路要素のなかに埋設し、この帯状光導波路要素を、押出し成形したプラスチック帯のチャンバー状凹部のなかに再度封印させることが可能である。これにより、光導波路の機械的応力に対する抵抗を改善させた光導体が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、簡単に製造でき、しかも比較的信頼性のあるセンサ信号を生成させる帯状光導体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、冒頭に記載した帯状光導体において、本発明によれば、個別ファイバーがそれぞれ所定部分に光学的減衰特性を向上させる表面構造を有していることにより解決される。この表面構造は個別ファイバーの表面に対する種々の処理方法を用いて形成でき、その際同時に担持帯の材料を個別ファイバーから除去することができる。前記所定部分における個別ファイバーの減衰特性を向上させれば、この部分における個別ファイバーの撓みの変化を高感度で検知できるので有利である。したがって、すでに述べたように、光導体を撓み変形を検知する帯状センサとして使用することができる。
【０００６】
この場合、担持帯は２つの課題を充足する。１つは、担持帯により個別ファイバーの確実な固定が達成され、その結果帯状光導体を帯状センサとして敷設しても、帯体内部での個別ファイバーの確実な位置決めが保証されていることである。これは、たとえば帯状光導体が歩行者センサとして自動車のバンパー内部に敷設される場合のように帯状センサが所定のカーブに沿って延在していても維持される。第２の課題は、個別ファイバー間の中間空間を確実に維持し、その結果個別ファイバーを担持帯に固定した後、個別ファイバーに更なる処理を施すことができる点にある。この場合、個別ファイバーを部分的にその表面構造に関し変化させて、これら部分において減衰特性を所期の目的に沿って制御することができる。これらの部分は、個別ファイバーの撓みが変化したときにその減衰特性の測定可能な変化に伴って反応するセンサゾーンである。
【０００７】
個別ファイバーの表面を処理する前に個別ファイバーを事前に担持帯上に固定することにより、低コストな処理方法を実施でき有利である。というのは、担持帯上の個別ファイバーの結合体を容易に操作でき、他方複数個の個別ファイバーに同時に処理を施すことができるからである。個別ファイバー間の中間空間は、公差を伴う処理方法を適用する場合も、その都度所望の個別ファイバーのみをその表面構造に関し変化させ、しかも隣接しあう個別ファイバーが処理方法により場合によっては望ましくない損傷を受ける危険がないよう保障する。
【０００８】
本発明によれば、個別ファイバーが完全に担持帯内に埋設され得る。これにより、個別ファイバーの横断面全周にわたり該個別ファイバーの固定が可能であるので有利であり、よって特に確実な固定を行うことができる。さらに、この場合個別ファイバー間の中間空間を担持帯の材料で充填するので、これによって担持帯が補助的に補強され、さらに帯状光導体の作動時にも保護作用を発揮する。
【０００９】
さらに、中間空間内部にパッシブなファイバーが配置されている構成を設けてよい。これには、特に、パッシブなファイバーが中間空間を充填し、その結果個別ファイバー間の中間空間の維持が自動的に保障されているので、光導体の製造が容易になるという利点がある。また、光学的にパッシブなファイバーを、個別ファイバーに比べて安定な材料から形成して、帯状光導体の付加的な補強を得るようにしてもよい。パッシブなファイバーは特に光学的にパッシブな材料から成っていてよく、すなわち光誘導特性を有していなくてもよい。しかしながら、ファイバーに光誘導性があっても、該ファイバーは光学的測定結果の生成に関与しないので、帯状センサの作動時に光導体として使用されず、すなわちパッシブのままである。
【００１０】
担持帯がレーザーアブレーションにより除去できる材料から成っていれば有利である。これにより、個別ファバーを備えた担持帯のレーザー処理が容易になるので、１回の方法ステップで担持帯の材料の除去とそのとき露出した個別ファイバーの表面処理とを行なうことができ有利である。
【００１１】
本発明は、さらに、帯状光導体の生成方法にも関わる。すでに述べた独国特許第６９０２３７９９Ｔ２号明細書から読み取れるように、この種の方法は、少なくとも、複数個の個別ファイバーを平行に延在させて配置する構成と、これに引き続きこれら個別ファイバーを被覆する構成とを含んでおり、その結果個別ファイバーは被覆部により形成される帯体の内部に固定されている。
【００１２】
したがって本発明の課題は、簡単に実施できる帯状光導体製造方法を提供することにもある。
【００１３】
本発明によれば、上記課題は、それぞれの中間空間を維持した状態で担持帯を用いて光学的個別ファイバーを互いに平行に固定させ、個別ファイバーの表面構造を所定部分において変化させ、個別ファイバーを備えた担持帯に被覆部を備えさせることによって解決される。個別ファイバーを固定するために担持帯を使用することにより、帯状光導体の低コストで大規模な製造が保障されることはすでに詳細に説明したとおりである。このような固定は、特に、光学的帯状センサを生成させるためのそれぞれの部分における個別ファイバーの簡単な表面処理を可能にする。この場合、平行に延在する個別ファイバーは１回の製造ステップで処理でき、表面処理時に製造ミスが発生してもこれは重要でない。というのは、個別ファイバー間の中間空間を維持することにより、公差が発生しても、隣接しあう個別ファイバーが表面処理によりリスクを負うことがないからである。
【００１４】
個別ファイバー１２間の中間空間１６は、レーザー１５を用いた処理の際、それぞれ隣接している個別ファイバーが処理時に巻き添えにされないようにするためのものである。したがって、隣接している個別ファイバーは、レーザーをフォーカシングしても該レーザーがまだ作用しているような領域の外側にもあり、よっていかなる場合も、隣接している個別ファイバーの影響を阻止できる。
【００１５】
所望のファイバーを表面処理している間にそれぞれ隣接している個別ファイバーの損傷を確実に阻止するため、中間空間１６のサイズを、製造公差を考慮して、処理される前記部分にそれぞれ隣接している個別ファイバーの望ましくない損傷を、表面構造を変化させるときに阻止するような大きさに選定するのが有利である。すなわち、これにより、中間空間の大きさは表面処理方法の精度に依存している。たとえば、レーザーを用いて表面を処理する場合には、その際に生じる発熱が隣接する個別ファイバーに影響しないよう留意すべきである。すなわちこのような処理方法の精度は、レーザーの誘導またはレーザーのフォーカシングに依存しているばかりでなく、処理部位におけるエネルギーの発生にも依存している。
【００１６】
さらに、個別ファイバーを完全に担持帯内に埋設させ、担持帯の、前記部分を覆っている部分を、表面構造を変化させる前に除去するのが有利である。これにより、前記対応する部分の外側において、担持帯内での個別ファイバーの案内を特に確実に行なうことができ有利である。固定は、帯状光導体がたとえば帯状センサとして湾曲状態で敷設される場合にも維持される。これは特に重要であり、というのは、表面処理した部分はそれぞれ帯状センサの予期され検知される湾曲範囲になければならず、それ故担持帯内部でねじれてはならないからである。
【００１７】
個別ファイバーを完全に埋設した担持帯を使用する場合、担持帯の部分除去と前記部分の表面構造の変化とを１個のレーザーにより行なうならば特に有利である。すなわち、これら２つの製造ステップを１回の製造ステップにまとめることができ、この場合担持帯内へのレーザーのエネルギー投入量は、個別ファイバー上の担持帯の層の除去と個別ファイバーの所望の表面処理とを同時に保障するために十分であるように設定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の更なる詳細を図面を用いて説明する。図においては、図中の同一の構成要素または対応する構成要素にはそれぞれ同じ符号が付されているが、個々の図の間で相違がある場合にのみ重複して説明する。
【００１９】
図１の帯状光導体１１は４個の個別ファイバー１２を有し、これらの個別ファイバー１２は担持帯１３内に完全に封入されている。この状態で、すなわち担持帯を取り囲む被覆部１４（担持帯の左側に図示）のない状態で、示唆的に図示したレーザー１５を用いて、当該個別ファイバー１２の部分領域１８にある担持帯の材料を除去して表面に減衰特性を大きくさせる構造を備えさせることができる。レーザー処理を担持帯の片側からのみ行なえば（図１で上方から）、担持帯を裏返す必要がないので、この方法は特に簡単に実施でき有利である。表面処理した前記部分領域が担持帯内で一義的に指向性を持っているようにするため、個別ファイバー１２は担持帯１３内に完全に埋設されている。この場合、個別ファイバー１２と担持帯１３との境界面で接着により封入することで帯状導体１１内部での個別ファイバーの回転が阻止される。したがって、表面処理した部分領域１８のねじれも阻止されている。
【００２０】
レーザー処理後、担持帯１３を（たとえば担持帯の押出し被覆により）被覆部１４内へ挿入する。これにより、個別ファイバー１２の表面処理時に担持帯１３内にもたらされた破損部も充填され、その結果個別ファイバー１２は再び保護材により完全に取り囲まれた状態になる。なお被覆部１４の材料は、帯状光導体の使用場所で環境の影響に対し効果的な保護を保証するように選択することができる。
【００２１】
図２の帯状光導体も同様の構成を備えている。しかし、中間空間１６内に、該中間空間の幅を決定する光学的にパッシブなファイバー１７が配置されている。この光学的にパッシブなファイバー１７は、レーザー処理の際（図２には図示せず）、それぞれ隣接している個別ファイバー１２を保護するためにレーザーの付加的な放射エネルギーを吸収することができる。これに加えて、光学的にパッシブなファイバーの材料を適宜選定すれば、帯状光導体１１の保護機能または補強が可能である。中間空間１６以外に、それぞれ最も外側の個別ファイバー１２のさらに外側に光学的にパッシブなファイバー１７ａを配置してもよい。これにより、この領域においても、個別ファイバー１２の表面構造に対する同じ製造条件が設定される。したがって、すべての個別ファイバーに対し正確に同じ製造条件で個別ファイバーの表面処理を行なえるので、該表面処理の実施が簡単になる。
【００２２】
図２には、さらに、複数個の個別ファイバー１２のうち１個の個別ファイバーの一部分１８が認められる。この一部分が表面構造部を示唆している。また、この領域で担持帯１３の材料が除去され、その代わりにこの領域を被覆部１４の材料で充填したことが認められる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による帯状光導体の第１実施形態の横断面図である。
【図２】本発明による帯状光導体の代替的な実施形態の横断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１  帯状光導体
１２  個別ファイバー
１３  担持帯
１４  被覆部
１５  レーザー
１６  中間空間
１７  光学的にパッシブなファイバー
１８  表面処理した部分領域
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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