(57)【要約】【課題】ボビンに巻き付けられた光ファイバーの断面間に生ずる微小な曲げ、圧力、または、張力による光損失等の問題を回避するために、ボビンに接し基層の役目を果たすダミー層を備えるボビンに欠陥のない有効な光ファイバーを巻き付ける方法及びシステムを提供する。【解決手段】  欠陥のない有効な光ファイバーをボビンに巻き付けるシステムは、外表面を備えるボビン管２２とそのボビンの外表面上に重なり、そのボビン外表面上に縛り付けられたダミー・ファイバー層５０とを備えている。このダミー・ファイバー層５０は有効な光ファイバーのための基層のとしての役割と有効な光ファイバーの巻き付けを案内する役割を果たす。
2006515083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
欠陥のない有効な光ファイバーをボビンに巻き付けるシステムにおいて、
a.  外表面を備えるボビン管と；
b.  前記ボビンの外表面上に重なり、前記ボビンの外表面上に縛り付けられたダミー・ファイバー層とを備え、前記ダミー・ファイバー層が前記有効な光ファイバーのための基層の役目を果たす；
システム。
【請求項２】
前記ボビンの外表面が平滑である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ボビンの外表面に溝が設けられ、前記ダミー・ファイバーが前記溝に重ねられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
管状外表面を有するボビンに巻き付けられた光ファイバーに巻き付けにより誘発される損傷を低減するための方法において、この方法が
a.  有効な光ファイバーのための基層としての役割を果たすダミー層を前記管状外表面に巻き付ける工程と；
b.  前記ダミー層の上に前記有効な光ファイバーを巻き付ける工程とを有し、前記ダミー・ファイバーが前記有効なファイバーの巻き付けを案内する；
方法。
【請求項５】
前記ダミー・ファイバーが端部の巻きを含み、前記ダミー・ファイバーの巻き付け工程が前記ボビンの外表面に前記端部の巻きを固定する工程を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ボビンの管状外表面が平滑である、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記ボビンの管状外表面に溝が設けられ、ダミー・ファイバーを巻き付ける前記工程が前記溝に前記ダミー・ファイバーを巻き付ける工程を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記ダミー・ファイバーと前記有効なファイバーが同一である、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記ダミー・ファイバーと前記有効なファイバーは異なるものであるが、実質上同一の直径を有する、請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空対地又は地対地ミサイルといった光学的に誘導される飛行体に使用する光ファイバーに関する。より詳細には、本発明は平滑な表面を有するボビンにそのような光ファイバーを巻きつけるための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバー・ディスペンサは、光ファイバーを”繰り出す”ディスペンサを備えた打ち上げ台のような発射装置と遠隔操作式ミサイル等の遠隔的に操作される物体との間の交信に使用される。光ファイバーはボビンに巻き付けられ、ボビンの外表面には、通常、予め溝が形成されている。溝はファイバーの最初の基層の巻き付けを案内するために使用される。先行技術のディスペンサに関する詳細な説明は、例として、LoStraccoによる米国特許第５，６０７，５３２号に記載されており、それは引用することにより本願に組み入れられる。適切、円滑、そして、失敗なくファイバーの繰り出し機能が行なわれるために、その繰り出し作業中、残りのパック、すなわち、ボビンにまだ残っている光ファイバー・スプールの部分は、ファイバーの各一巻き部分が繰り出されるまで、決まった位置で、元々の若干張力が与えられた状態に留まるようにするために、緩んではならない。繰り出しは大変速く、その速度は２０ m/sec以上に達する。
【特許文献１】米国特許第５，６０７，５３２号明細書
【０００３】
光ファイバーは少なくとも２種類の材料で製造される。それらの材料は、シリカが溶解された材料で光を案内するための内部の部分とエラストマー・コーティングである。光ファイバーをボビンに巻きつける工程の最中、パックの各層の間と基層とボビンの間に接着剤が塗付される。これによって、パックの光ファイバーの各巻き部分が固定され、巻き付け工程の前及びその工程中に緩まなくなる。巻き付け工程や形状に起因する光ファイバーの断面間に生ずる微小な曲げ、圧力、または張力から光損失といった問題が発生する場合がある。
【０００４】
図１は、典型的な先行技術としてのファイバー２０が巻き付けられたボビン１０を示すものである。通常、ボビンは、前方端部２４及び後方端部２６を有し、予め溝が付けられた管２２を含む多少円錐状をした管状構造体であり、長手方向の軸２８に対しての傾斜角αが約１〜８°であるため後方端部の直径が前方端部の直径より若干小さくなっている。予め溝が形成された管の外表面にはファイバー２０の第一の基層３２の巻き付けを保持し、案内するためのらせん状の溝３０が含まれる。このらせん状の溝はピッチP（隣り合う溝の中心間の距離）と深さDによって画成される。ピッチが決定すると、ファイバー２０は溝に適合するために(数マイクロメーター)若干小さくなければならない。したがって、典型的な予め溝が形成されているボビンは特定の直径のファイバーしか受け入れられない。らせん状の溝の欠陥により、微小な曲げは基層により顕著に現れる。
【０００５】
巻き付け工程では、2層目以降の層はそのすぐ下の層によって形成された溝に巻き付けられる。したがって、基層３２は第２層３６を案内し、基層３２のファイバーの隣り合う巻きの間の“谷間”が第２層３６のための溝としての役割を果たす。第３層３８は第２層３６の溝に巻き付けられ、第４層４０は第３層３８の溝に巻き付けられるといった具合になる。更に、各層の最初の一巻き、例えば、第５層の最初の一巻き４２はそのすぐ下の層の最初の一巻きに対して何巻きかの“とばされた”巻き部分４２の分だけ引っ込められている。
【０００６】
基層の微小な曲げはより顕著なので、繰り出されている光ファイバーの重大な不具合は、通常、基層で発生する。これらの不具合は著しい信号の減衰から完全な故障まで様々である。したがって、微小な曲げや基層での著しい信号減衰といった他の望ましくない結果を防ぐ、ボビンに光ファイバーを巻き付ける方法及びシステムを得ることは極めて有効である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、基層の欠陥を最小限に抑え、ボビンに巻き付けられた欠陥のない有効な（感知すること及び制御目的において有益であるという意味で）光ファイバーを提供するシステム及び方法に関するものである。このような欠陥、特に、微小な曲げは基層として機能するダミー層を設けることによって低減される。この有効な光ファイバーの一部ではないダミー層は基層としての有効な光ファイバーの第1層に代わるものである。したがって、ファイバーの巻き付けはこのダミー層の上から始められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、外表面を備えるボビン管と、その外表面上に重なり、その外表面上に縛り付けられたダミー・ファイバー層とを備え、前記ダミー・ファイバー層が有効な光ファイバーのための基層の役割を果たす、欠陥のない有効な光ファイバーをボビンに巻き付けるためのシステムを提供する。
【０００９】
本発明によれば、外側管状面を備えたボビンに巻き付けられた光ファイバーに巻き付けにより誘発される損傷を低減するための方法を提供する。この方法は、有効な光ファイバーのための基層としての役割を果たすダミー・ファイバー層を前記管状外表面に巻き付ける工程と、前記ダミー層の上に前記有効な光ファイバーを巻き付ける工程からなり、前記ダミー・ファイバーが前記有効なファイバーの巻き付けを案内する。
次に、添付された図面に基づき、本発明の実施例を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、基層での微小な曲げ及び他の望ましくない結果を防ぐ、欠陥のない光ファイバーをボビンに巻き付ける方法及びシステムに関するものである。特に、本発明のシステムは、有効な光ファイバーの第１層の代わりにダミー・ファイバー層をボビンに接する「基層」として利用する。本発明に基づく改善された移行部分の原理及び機能は添付されている図面とその説明により、より良く理解することができる。
【００１１】
図２は本発明に基づきダミー層を設けたボビンの好ましい実施態様を示す断面図である。ダミー層５０はその上に巻き付けられる”有効な”ファイバーと同じ材質のものが好ましく、ボビン管２２の外表面に巻き付けられる。そして、好ましくは、前方端２４で始まり後方端２６で終わるように左ネジ方向に巻き付けられる。ダミー層の端部の巻き５２は好ましくは周知の速硬化性接着剤を使用してボビン管に固定される。管２２の外表面には予め溝を設けてもよいが、好ましくは、そして、有利な仕方として、管に溝を設けるといった余分な手間を省くことができる平滑な管であってもよい。管に溝が設けられている場合、ダミー層のファイバーの直径は溝の直径に適合するもの、典型的には、溝のピッチの半分より数マイクロメータ小さくなければならない。溝がない場合、ダミー層の巻き付けは従来の技術、または、この明細書に参照することにより全体的に組み込まれ、本願と同時係属中の出願第１５４０２５号「ファイバー案内用らせんリング」に開示されている案内用らせん状リングを使用することによって行なわれてもよい。巻き付け工程中、ダミー層のらせんはその各巻きの間と上部に接着剤を使用して固定される。使用する接着剤は当業者の間で周知のものである。巻き付けが終わると、接着剤が硬化され、ダミー層は有効な光ファイバーの巻き付けを行なうための案内面としての準備ができたことになる。したがって、本発明のダミー層は、案内用の溝付き面として、溝が予め設けられた管の外周面の代わりとなる。ダミー層は、直径が実質上同じであれば、有効なファイバーと異なる材料のファイバーであってもよい。唯一の要件はダミー層の巻きのピッチがダミー層のすぐ上の層の有効なファイバーに適合し、それを受け入れることである。有意な点として、下記に説明するとおり、ボビンの表面によりダミー層にもたらされた微小な曲げ、微小な亀裂、およびその他の欠陥が、ダミー層の上に巻き付けられる有効なファイバー層の品質及び性能に影響を及ぼさないことである。
【００１２】
次に、図３に示されているように、有効な光ファイバー６０は、ダミー層の隣接する巻きによって形成された「溝」５４によって案内され、ダミー層５０のらせんの巻き方向に沿ってダミー層５０の上に巻き付け、又は、「スプール」される。この時点から、巻き付けは、本明細書に引用することにより全体的に組み込まれ、本発明と同時係属中の出願第１５４０２５号「ファイバー案内用らせんリング」等の周知の何れかの方法により行なってもよい。巻き付けられた有効なファイバーは、溝が設けられたボビンに直接巻き付けられた有効なファイバーと比べて、第１層の微小な曲げ及び微小な亀裂の割合が極めて低い。
要約すると、ファイバー層の基層（第１層）として有効なファイバー層の代わりにダミー層を使用することによってたくさんの利点がある。それらの利点は以下のものを含む。
【００１３】
１．ボビン管と有効なファイバーがお互いから物理的に隔離されている。したがって、溝の付いた面におけるいかなる不規則性からも有効なファイバーを隔離する。
２．微小な曲げが有効なファイバーではなくダミー層に発生するので、有効なファイバーにおける光損失を低減する。
３．有効なファイバーのためのより完全な巻き付け面を提供する。
４．有効なファイバーの基層で発生し得て、そして巻き付けてある他の層にも伝播し得る微小な亀裂を防ぐ。
【００１４】
本発明は限られた数の実施態様を基に紹介されたが、たくさんの変形例、変更例、及び他の応用例があることが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】典型的な先行技術のファイバーが巻きつけられたボビンの断面図である。
【図２】本発明に基づくダミー層の好ましい実施態様の断面図である。
【図３】ダミー層に巻き付けられた有効な光ファイバー・スプールを示すものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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