(57)【要約】【課題】  モニタ用光ファイバを偏りなく分散配置できるようにし、ライトガイド製造上のロット間のバラツキ低減、品質の均一化・安定化を図る。【解決手段】  光ファイバを束ねて構成され光源からの光を入射端面から入射させて出射端面に伝送すると共に、入射端面に開口している光ファイバ群の一部の光ファイバ束をモニタ用光ファイバ束として分岐させるライトガイド３５の製造方法であって、光源側に所定間隔で多数個形成した第１開口５９と第１開口５９に連通し且つ反光源側に第１開口５９より小孔に形成した第２開口を多数個開口させた貫通穴５３を有する冶具３１を入射端面に被せる工程と、第１開口５９より入射する光を第２開口より出射して入射端面の光ファイバ群に照射する工程と、冶具３１からの光照射によって入射端面の光ファイバ群から特定される光ファイバをモニタ用光ファイバ束として分岐する工程とを実施する。【選択図】  図１
2009300880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の光ファイバを束ねて構成され光源からの光を入射端面から入射させて出射端面に伝送すると共に、前記入射端面に開口している光ファイバ群の一部の光ファイバ束を前記光源からの光量を検出するモニタ用光ファイバ束として分岐させるライトガイドの製造方法であって、
前記光源側に所定間隔で多数個形成した第１開口と該第１開口に連通し且つ反光源側に形成した第２開口を多数個開口させた貫通穴を有する冶具を前記入射端面に被せる工程と、
前記第１開口より入射する光を前記第２開口より出射して前記入射端面の光ファイバ群に照射する工程と、
前記冶具からの光照射によって前記入射端面の光ファイバ群から特定される光ファイバをモニタ用光ファイバ束として分岐する工程と、
を実施することを特徴とするライトガイドの製造方法。
【請求項２】
前記第１開口に光を入射する際に、前記多数個の第１開口のそれぞれに光を順次入射していくことを特徴とする請求項１記載のライトガイドの製造方法。
【請求項３】
前記第２開口が、前記第１開口より小孔であることを特徴とする請求項１又は２記載のライトガイドの製造方法。
【請求項４】
複数本の光ファイバを束ねて構成され光源からの光を入射端面から入射させて出射端面に伝送すると共に、前記入射端面に開口している光ファイバ群の一部の光ファイバ束を前記光源からの光量を検出するモニタ用光ファイバ束として分岐させるライトガイドの製造方法に使用する冶具であって、
前記入射端面の光ファイバ群に対し、前記光源側に所定間隔で多数個形成した第１開口と該第１開口に連通し且つ反光源側に第２開口を多数個開口させた貫通穴を有することを特徴とする冶具。
【請求項５】
前記第２開口が、前記第１開口より小孔であることを特徴とする請求項４記載の治具。
【請求項６】
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の製造方法にて製造されたことを特徴とするライトガイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を入射端面から入射させて出射端面に伝送するライトガイドの製造方法及び該方法に使用する冶具並びに該方法にて製造されたライトガイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
光源が設置できない狭小部位や、温度或いは振動などのために劣悪となっている環境下の物体に光を効率よく送るものにライトガイドがある。ライトガイドは、光ファイバ束により構成され、照明用（可視光線）、接着剤等の硬化用（紫外線）或いは温度測定用（赤外線）などに広く用いられる。接着剤硬化などのようにラインで使用される場合には、ラインの速度を上げるために、光源を大型化したり、出射端と照射対象物の距離を小さくし、照射される光強度を向上させるのに好適となる。
【０００３】
ところで、ライトガイドの使用されるラインでは、照明光の光量を一定に維持するために、光源から照射される光を光センサでモニタしながら、その光センサの出力に基づいて光源の光量が一定になるように電源電圧の制御が行われることがある。このため、ライトガイドには光源からの光を光センサへ導くモニタ用光ファイバ束が分岐されている。
【０００４】
例えば特許文献１に開示されるライトガイドを備えた光源装置は、図６に示すように、照明光を対象物に導くライトガイド１として、その入射端面３に開口している光ファイバ群のうち所要本数の光ファイバを束ねて成るモニタ用光ファイバ束５を分岐させた二分岐バンドルファイバを用い、当該モニタ用光ファイバ束５の各光ファイバは、１本ずつ又は複数本ずつライトガイド１の入射端面３に偏りなく分散して配置されると共に、モニタ用光ファイバ束５の出射端面７を光センサ９に対向して配設している。
【０００５】
そして、光センサ９で検出された光量と、目標光量設定器１１に設定された目標光量が、制御装置１３で比較され、差がある場合には、その差分がカウントされ、光量差に応じた電源電圧制御信号が２値データとして出力され、その２値データがＤ／Ａ変換器によりアナログ信号に変換されて電源装置１５に出力される。制御装置１３から出力された電源電圧制御信号により電源装置１５から出力される電源電圧が増減され、光センサ９で検出された光量が、光源１７の目標光量と等しくなるようにフィードバック制御された。なお、図中、１９，２１はシャッター装置、Ｗは照射対象物を示す。
【特許文献１】特開平８−３２７８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来のライトガイド１は、モニタ用光ファイバ束５の各光ファイバを、１本ずつ又は複数本ずつ入射端面３に偏りなく分散配置するとされる。より具体的には、ライトガイド１の入射端面３を略均等に分割した１３個の各区画ごとに１本ずつ又は複数本ずつ偏りなく分散配置し、入射端面３に入射される光の配光パターンが変化してもこれを平均化し、照明光全体の光量変化を正確に検知できるとされている。
しかしながら、上記従来技術には、均等に分割した入射端面３の各区画における複数本の集合光ファイバの中からモニタ用光ファイバを１本ずつ又は複数本ずつ偏りなく分散させる具体化な手段が開示されていない。すなわち、複数本の集合光ファイバの中からモニタ用光ファイバを均一に分散させることは困難であり、従来では、図７に示すように、モニタ用光ファイバ（黒色点）が入射端面３においておおよそ分散されて配置される程度であった。そして、ライトガイドのモニタ用光ファイバの分散に偏りが生じれば、異なる生産ロットにおいて同一位置の光ファイバをモニタ用に選別できず、ライトガイド製造上のロット間にバラツキが生じ、品質の均一化・安定化を低下させた。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、モニタ用光ファイバを偏りなく分散配置できるライトガイドの製造方法及び該方法に使用する冶具並びに該方法にて製造されたライトガイドを提供し、もって、ライトガイド製造上のロット間のバラツキ低減、品質の均一化・安定化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  複数本の光ファイバを束ねて構成され光源からの光を入射端面から入射させて出射端面に伝送すると共に、前記入射端面に開口している光ファイバ群の一部の光ファイバ束を前記光源からの光量を検出するモニタ用光ファイバ束として分岐させるライトガイドの製造方法であって、
前記光源側に所定間隔で多数個形成した第１開口と該第１開口に連通し且つ反光源側に形成した第２開口を多数個開口させた貫通穴を有する冶具を前記入射端面に被せる工程と、
前記第１開口より入射する光を前記第２開口より出射して前記入射端面の光ファイバ群に照射する工程と、
前記冶具からの光照射によって前記入射端面の光ファイバ群から特定される光ファイバをモニタ用光ファイバ束として分岐する工程と、
を実施することを特徴とするライトガイドの製造方法。
【０００８】
このライトガイドの製造方法によれば、光ファイバ群を格子状に規則的に選別して、モニタ用光ファイバを偏りなく分散配置できる。
【０００９】
（２）  前記第１開口に光を入射する際に、前記多数個の第１開口のそれぞれに光を順次入射していくことを特徴とする（１）のライトガイドの製造方法。
【００１０】
このライトガイドの製造方法によれば、光ファイバ群から格子状の例えば上段側の一端側から順次にモニタ用光ファイバが選別され、選別光ファイバの絡まりが生じ難く、選別作業が容易となる。
【００１１】
（３）  前記第２開口が、前記第１開口より小孔であることを特徴とする（１）又は（２）のライトガイドの製造方法。
【００１２】
このライトガイドの製造方法によれば、均一に分散された光ファイバ群の一部のみに光が入射し、モニタ用光ファイバとして特定される。
【００１３】
（４）  複数本の光ファイバを束ねて構成され光源からの光を入射端面から入射させて出射端面に伝送すると共に、前記入射端面に開口している光ファイバ群の一部の光ファイバ束を前記光源からの光量を検出するモニタ用光ファイバ束として分岐させるライトガイドの製造方法に使用する冶具であって、
前記入射端面の光ファイバ群に対し、前記光源側に所定間隔で多数個形成した第１開口と該第１開口に連通し且つ反光源側に第２開口を多数個開口させた貫通穴を有することを特徴とする冶具。
【００１４】
このライトガイドの製造方法に使用する冶具によれば、第１開口から入射した光が第２開口より入射端面に出射されると、モニタ用光ファイバとして均一に分散された光ファイバが特定される。
【００１５】
（５）  前記第２開口が、前記第１開口より小孔であることを特徴とする（４）の治具。
【００１６】
このライトガイドの製造方法に使用する冶具によれば、均一に分散された光ファイバ群の一部のみに光を入射して、モニタ用光ファイバとして特定できる。
【００１７】
（６）  （１）〜（３）の何れか１つの製造方法にて製造されたことを特徴とするライトガイド。
【００１８】
このライトガイドによれば、モニタ用光ファイバが規則的且つ均一に配置され、入射端面全体で満遍なく光パワーがモニタされる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るライトガイドの製造方法によれば、光源側に所定間隔で多数個形成した第１開口と、この第１開口に連通し且つ反光源側に第１開口より小孔に形成した第２開口を多数個開口させた貫通穴を有する冶具を入射端面に被せ、第１開口より入射する光を第２開口より出射して入射端面の光ファイバ群に照射し、冶具からの光照射によって特定される光ファイバをモニタ用光ファイバ束として分岐するので、光ファイバ群を格子状に規則的に選別して、モニタ用光ファイバを偏りなく分散配置できる。これにより、何れの生産ロットにおいても同一位置の光ファイバをモニタ用に選別でき、ライトガイド製造上のロット間のバラツキ低減や、再現性向上など品質の均一化・安定化に寄与することができる。
【００２０】
本発明に係るライトガイドの製造方法に使用する冶具によれば、光源側に所定間隔で多数個形成した第１開口と、この第１開口に連通し且つ反光源側に第１開口より小孔に形成した第２開口を多数個開口させた貫通穴を有するので、第１開口から入射した光が第２開口より入射端面に出射されると、モニタ用光ファイバとして均一に分散された光ファイバが特定される。すなわち、格子状に規則正しく均一に配置されたモニタ用光ファイバが特定できる。この結果、従来、冶具無しの場合、多大な作業時間が必要となった規則的な選別を容易に行うことができる。
【００２１】
本発明に係るライトガイドによれば、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の製造方法にて製造されたので、モニタ用光ファイバが規則的且つ均一に配置され、入射端面全体で満遍なく光パワーをモニタすることができる。これにより、光軸ズレ等の影響を受け難くでき、光源の劣化をより正確にモニタできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係るライトガイドの製造方法及び該方法に使用する冶具並びに該方法にて製造されたライトガイドの好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る冶具を用いたライトガイド製造状況を表す斜視図、図２は図１に示したライトガイドを入射端面側から見た斜視図である。
本実施の形態によるライトガイドの製造方法には、冶具３１，専用ファイバ３３とが用いられる。ライトガイド３５は、図２中の矢印ａ方向から光を入射するための入射端面３７と、矢印ｂ方向に光を出射するための出射端面３９と、これら両端面３７，３９の間に延びるフレキシブルメインガイド４１と、このメインガイド４１から分岐するフレキシブルなモニタ用光ファイバ束４３と、このモニタ用光ファイバ束４３の先端に設けられ、モニタ光を矢印ｃ方向に出射するためのモニタ光出射端面４５とを有している。
【００２３】
ライトガイド３５を構成するｎ本（ｎは２以上の整数）の光ファイバは全て入射端面３７で束ねられ、接着剤等により成形されている。そして、その入射端面３７は鏡面に研磨され、光が入射し易いようになっている。かかるｎ本の光ファイバのうちの一部として、例えばｋ本（ｋは１≦ｋ＜ｎの整数）の光ファイバは他のｎ−ｋ本の光ファイバと分岐され、モニタ用光ファイバ束４３を介してモニタ光出射端面４５に導かれ、接着剤等により束ねられている。一方、残余のｎ−ｋ本の光ファイバはメインガイド４１を介して出射端面３９に導かれ、ここで束ねられて接着剤等により成形されている。
【００２４】
図示されない実用時の光源からの光は、入射端面３７から複数本の光ファイバのそれぞれに入射され、大部分の光は出射端面３９に伝送される。したがって、出射端面３９の前方に照射対象物を配置しておけば、従来と同様に照明光による照射を行なうことができる。一方、入射された光の一部はモニタ用光ファイバ束４３、モニタ光出射端面４５を介して出射される。モニタ光出射端面４５からの光（モニタ光）を不図示のセンサで受ければ、光源の発光変動或いは点滅を検知することができる。本実施の形態によるライトガイドの製造方法では、このモニタ用光ファイバ束４３として分岐される光ファイバ群が、格子状に規則的に選別されて、入射端面３７で偏りなく分散配置できる。
【００２５】
より具体的に、ライトガイド３５は、全長Ｌが１〜５ｍで形成される。入射端面３７の外周部にはＳＵＳ等からなるスリーブ４７が外嵌され、スリーブ４７は全長Ｓが１０〜３０ｍｍ、内径ｄが５〜３０ｍｍ、外径Ｄが１０〜４０ｍｍ程度で形成される。
【００２６】
図３は図１に示した冶具の正面視を（ａ）、断面視を（ｂ）、要部拡大視を（ｃ）で示した冶具構成図である。
冶具３１は、軸線方向の一端が嵌合部４９として開口され、他端が壁部５１となった有底筒状に形成される。嵌合部４９にはライトガイド３５のスリーブ４７が嵌合される。壁部５１には複数の貫通穴５３が穿設される。貫通穴５３は、入射端面３７の光ファイバ群５５に対し、光源５７（図１参照）側に所定間隔で多数個形成した第１開口５９と、この第１開口５９に連通し且つ反光源側に第１開口５９より小孔に形成した第２開口６１を多数個開口させる。
【００２７】
本実施の形態において、貫通穴５３は、最長行で１２個、最小行で６個、最長列で１２個、最小列で６個の合計１２０個が行列方向に（格子状に）配設されている。これらの貫通穴５３は、冶具３１がライトガイド３５のスリーブ４７と嵌合された際に、スリーブ４７の内径円Ｃ２（図２参照）内に収まるような配置となっている。貫通穴５３は、図３（ｃ）に示すように、途中にテーパ状の段部６３を設けて縮径されている。なお、貫通穴５３は、段部６３を設けず、第１開口５９から徐々に縮径して第２開口６１に至るテーパ状とすることもできる。また、貫通穴５３の個数、配置については必要に応じ、適宜変更することができる。
【００２８】
図４は図１に示した専用ファイバの拡大図である。
光源５７と冶具３１は、専用ファイバ３３によって接続される。専用ファイバ３３は、フレキシブルな心線群６５の一端に光源５７と接続されるフェルール６７を有し、他端に第１開口５９に嵌入するＳＵＳパイプ部６９を有する。専用ファイバ３３は、光源５７からの光をフェルール６７にて導入し、パイプ部６９から出射する。パイプ部６９からは心線群６５を構成する例えば光ファイバ７本分の光束が出射される。貫通穴５３の第１開口５９にパイプ部６９を嵌入することで、心線群６５からの光束が出射される領域が特定領域に限定される。さらに第２開口６１の部分で、例えばこのうち４本分の入射光が間引かれ、中央側３本分の光が第２開口６１から出射する。つまり、最終的には７本分の光束のうち、中心部３本分の光束が取り出されることとなる。これにより、第１開口５９から入射した光が第２開口６１より入射端面３７に出射されると、均一に分散された光ファイバ４１の一部のみに光が入射し、モニタ用光ファイバとして特定されるようになっている。
上記の例では、第２開口６１の内径が第１開口５９の内径より小さくなるように形成したが、第２開口６１の内径と第１開口５９の内径の大小関係にはよらずとも、第１開口５９を択一的に選択することで、光ファイバ４１の一部のみに光を入射してモニタ用光ファイバとして特定できるという効果を得ることができる。但し、第２開口６１の内径が第１開口５９の内径より小さくなるように形成すれば、より適度に光ファイバ４１の一部のみを選択することが可能であり、更には、パイプ部６９を嵌入した場合に第１開口５９の部分で止まるため、パイプ部６９が入射端面３７に直接触れてキズを付けるおそれも防止できるので好ましい。
【００２９】
このように、冶具３１によれば、光源側に所定間隔で多数個形成した第１開口５９と、この第１開口５９に連通し且つ反光源側に第１開口５９より小孔に形成した第２開口６１を多数個開口させた貫通穴５３を有するので、第１開口５９から入射した光が第２開口６１より入射端面３７に出射されると、モニタ用光ファイバとして貫通穴５３の配列に倣って均一に分散された光ファイバが特定される。すなわち、格子状に規則正しく均一に配置されたモニタ用光ファイバが特定できる。この結果、従来、冶具無しの場合、多大な作業時間が必要となった規則的な選別を容易に行うことができる。
【００３０】
次に、上記冶具３１を使用したライトガイドの製造方法を説明する。
図５はモニタ用光ファイバが格子状に均一に配置された入射端面の平面図である。
ライトガイド３５を製造するには、入射端面３７が研磨された光ファイバ群５５の外周に装着されたスリーブ４７に冶具３１の嵌合部４９を被せる。
次いで、フェルール６７を介して光源５７に接続した専用ファイバ３３のパイプ部６９を冶具３１の貫通穴５３に挿入し、第１開口５９より入射する光を第２開口６１より出射して入射端面３７の光ファイバ群５５に照射する。
【００３１】
第１開口５９に光を入射する際に、多数個の第１開口５９のそれぞれに光を順次入射していく。これにより、光ファイバ群５５から格子状の上段側の一端側から順次にモニタ用光ファイバが選別され、選別光ファイバの絡まりが生じ難く、選別作業が容易となる。
【００３２】
選別は、出射端面３９側にて出射光の確認された光ファイバを、光ファイバ群５５から抜き取ることで行う。冶具３１からの光照射によって入射端面３７の光ファイバ群５５から特定される光ファイバをモニタ用光ファイバ束４３として分岐する。
【００３３】
光ファイバを抜き取った際にその位置を記録していけば選別済み区画の重複選別や、未選別区画の選別忘れを防止でき、モニタ用光ファイバの確実な選別作業が可能となる。
【００３４】
モニタ用光ファイバの抜き取り終了後、モニタ用光ファイバ束４３のモニタ光出射端面４５に試験光を照射することで、図５に示すように、入射端面３７にて選別したモニタ用光ファイバから試験光を出射させ、入射端面３７における分散状況を確認する。抜き取った光ファイバをモニタ用光ファイバ束４３として纏める。このようにして、光ファイバ群５５を格子状に規則的に選別して、モニタ用光ファイバが偏りなく分散配置されたライトガイド３５が製造される。
【００３５】
したがって、上記のライトガイドの製造方法によれば、光源側に所定間隔で多数個形成した第１開口５９と、この第１開口５９に連通し且つ反光源側に第１開口５９より小孔に形成した第２開口６１を多数個開口させた貫通穴５３を有する冶具３１を入射端面３７に被せ、第１開口５９より入射する光を第２開口６１より出射して入射端面３７の光ファイバ群５５に照射し、冶具３１からの光照射によって特定される光ファイバをモニタ用光ファイバ束４３として分岐するので、光ファイバ群５５を格子状に規則的に選別して、モニタ用光ファイバを偏りなく分散配置できる。これにより、何れの生産ロットにおいても同一位置の光ファイバをモニタ用に選別でき、ライトガイド製造上のロット間のバラツキ低減や、再現性向上など品質の均一化・安定化に寄与することができる。
【００３６】
また、上記の製造方法にて製造されたライトガイド３５によれば、モニタ用光ファイバが規則的且つ均一に配置され、入射端面全体で満遍なく光パワーをモニタすることができる。これにより、光軸ズレ等の影響を受け難くでき、光源の劣化をより正確にモニタできる。
【００３７】
上記実施の形態では、ライトガイド３５は、光ファイバ群５５を格子状に規則的に選別した入射端面３７を備えることで、モニタ用光ファイバが偏りなく分散配置される構成としたが、例えば、光源５７の発光特性に応じて、図３（ａ）の冶具３１に示す矩形枠の領域の光ファイバ群のみを選別して、これらをモニタ用光ファイバとすることもできる。
【００３８】
また、自動化による製造のために、専用ファイバ３３のパイプ部６９が、マイコン制御によって冶具３１の第１開口５９に沿って走査され、それぞれの貫通穴５３に順次挿入されて光を第１開口５９より入射させるように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る冶具を用いたライトガイド製造状況を表す斜視図である。
【図２】図１に示したライトガイドを入射端面側見た斜視図である。
【図３】図１に示した冶具の正面視を（ａ）、断面視を（ｂ）、要部拡大視を（ｃ）で示した冶具構成図である。
【図４】図１に示した専用ファイバの拡大図である。
【図５】モニタ用光ファイバが格子状に均一に配置された入射端面の平面図である。
【図６】従来の光源装置の概略構成図である。
【図７】従来のライトガイドの入射端面の平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
３１  冶具
３５  ライトガイド
３７  入射端面
３９  出射端面
４３  モニタ用光ファイバ束
５７  光源
５５  光ファイバ群
５３  貫通穴
５９  第１開口
６１  第２開口
【図１】
2009300880.tif 000003
【図２】
2009300880.tif 000004
【図３】
2009300880.tif 000005
【図４】
2009300880.tif 000006
【図５】
2009300880.tif 000007
【図６】
2009300880.tif 000008
【図７】
2009300880.tif 000009