(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端の被覆を除去したテープ型マルチコアファイバ端部を補強用ガラスやといによって補強して補強テープ型マルチコアファイバとし、
上記補強用ガラスやといによって補強されたテープ型マルチコアファイバ端部の後部が、補強用ガラスやとい内部において上下方向にＬ状に屈曲されており、  補強テープ型マルチコアファイバの補強用ガラスやといの左右両側面をコアと平行に研削して補強用ガラスやといの幅を狭くされており、
多数の補強テープ型マルチコアファイバを一つおきに反転させて固定用端末具内に収納し、全ての補強テープ型マルチコアファイバのコアを一直線上に整列させ、研削された補強用ガラスやといの側面を密着させた状態で固定用端末具に固定している高密度光ファイバアレイ。
【請求項２】
断面形状が凹形であり、その前部の底面が平面で、後部の底面が前部の底面から一段下げられた平面の補強用ガラスやといを予め用意する工程と、  テープ型マルチコアファイバ端部先端の被覆を除去し、この端部を上記補強用ガラスやといに嵌め込んで、補強用ガラスやといの底面に沿わせて固定し、補強用ガラスやといによって補強した補強テープ型マルチコアファイバを形成する工程と、
補強テープ型マルチコアファイバの補強用ガラスやといの左右両側面をコアと平行に研削して補強用ガラスやといの幅を狭くする工程と、
多数の補強テープ型マルチコアファイバを一つおきに反転させて固定用端末具内に収納し、全ての補強テープ型マルチコアファイバのコアを一直線上に整列させ、研削された補強用ガラスやといの側面を密着させた状態で固定用端末具に固定する工程とからなる高密度光ファイバアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ラインセンサ、ラインガイド等に用いられる高密度光ファイバアレイ、およびその製造方法に関するものであり、高密度光ファイバアレイの光ファイバ数を飛躍的に向上させるとともに、これを容易に製造することができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバのコアを一列に等ピッチで配列させてこれを固定して一単位の高密度光ファイバアレイを形成する方法として、極めて細い光ファイバ素線を円筒ドラムに等ピッチで密に整列巻きした後これを合成接着剤で固め、これをドラムの軸線方向に切断して開き、その両端を研磨する方法が知られている。この場合光ファイバのコアはドラムに巻き付けるとき等に断線する可能性があるためにこれを細くするにも限度があり、常識的には線径１０μｍ程度が限界であるとされている。また、整列巻き取り精度、その後の加工精度の問題等から従来の製造方法による高密度光ファイバアレイ一単位のコアの整列本数は５００本程度が限界であるとされている。また、この方法による場合は、巻き取りドラムの直径はせいぜい１ｍであり、したがって、作られる高密度光ファイバアレイの長さは約３ｍが限界である。
また石英ガラス板にスリット状の貫通孔を設け、その貫通孔に多数の石英系光ファイバ素線を嵌挿させて整列させて母材を形成し、この母材の先端を加熱溶融させて線引きして、テープ状の高密度光ファイバアレイを形成する方法を開発した（ただし、公知ではない）。しかし、この新規な製造方法による場合は長尺の高密度光ファイバアレイを作ることができるが、石英ガラス板に設けたスリット状の貫通孔に多数の石英系光ファイバ素線を嵌挿させて整列させ、これを母材としてその先端を加熱溶融させて線引き加工するものであるために、光ファイバアレイの光ファイバ素線間のピッチの均一性の精度、光ファイバ素線の配列の直線性の精度から、単一の光ファイバアレイの素線数は１０００本程度が限界である。
以上のことから、１０００本以上の素線を等ピッチで整列させた光ファイバアレイを比較的容易に製造するには例えば５００本の素線を整列させた多数のテープ型マルチコアファイバを精密に多数接合させて一単位の光ファイバアレイを形成させる方法が考えられる。この考えを技術的に実現するには次ぎの問題を解決しなければならない。
まず第１に、テープ型マルチコアファイバは被覆されているので、各テープ型マルチコアファイバ間の素線間隔をその先端においてテープ型マルチコアファイバの素線ピッチと等しくして、多数のテープ型マルチコアファイバをどの様にして正確に整列させて一体化するかが課題である。
さらに、横に接合されて一体化される各テープ型マルチコアファイバの先端の幅はテープ型マルチコアファイバの幅よりも当然に狭い。なぜなら、隣接するテープ型マルチコアファイバの側端のコア先端間の間隔をテープ型マルチコアファイバのコアのピッチと等しくするためには先端の被覆を除去し、その両側部を削除して幅狭にしなければならないからである。したがって、単純にテープ型マルチコアファイバを順次当接させて横に整列させても各テープ型マルチコアファイバ間の素線の先端の間隔をテープ型マルチコアファイバの素線ピッチと等しくすることはできないし、先端部の両側部をコアと平行に切除し、この切除面を密着させて当接させることによって、隣接するテープ型マルチコアファイバ間の素線の先端の間隔をテープ型マルチコアファイバの素線ピッチと等しくすることが可能であるが、側部を切除された先端部の直ぐ後方の幅広の部分が互いに干渉し合うので、平行に切除した側面を密着させて当接させることは実際はできない。これが第２の課題である。
この第２の課題を解決する方法として、テープ型マルチコアファイバの先端を補強用ガラスやといで挾んでその中に埋設し、この補強用ガラスやといの先端両側部を斜めに削除して側面を傾斜面とし、この傾斜面を互いに当接させた状態でテープ型マルチコアファイバの先端両側部を接合させる方法を開発している（ただし、公知ではない。以下これを「先行技術」という）。しかし、この先行技術は上記の二つの課題を解決して、多数のテープ型マルチコアファイバを正確に整列させて一体化することによって、一単位の高密度光ファイバアレイを形成することができるが、その高密度光ファイバアレイにおいては、中心のテープ型マルチコアファイバを除き、その他のテープ型マルチコアファイバの先端は中心に向かって曲げられるので、これらのファイバの先端が光照射面に対して若干斜めになり、高密度光ファイバアレイの性能を害するという問題が残されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、先行技術についての上記問題を解決すること、すなわち、横に整列された多数のテープ型マルチコアファイバの先端を傾斜させることなく、全てのテープ型マルチコアファイバの先端部を平行に密接させて接合するについて、テープ型マルチコアファイバの本体部（密着される先端部よりも後方の部分）が互いに干渉することを簡単に回避できるようにすることをその課題とするものである。
【０００４】
（１）高密度光ファイバアレイの発明
【課題を解決するための手段】
上記課題解決のために講じた高密度光ファイバアレイの発明の手段は次ぎの要素によって構成されるものである。
（イ）先端の被覆を除去したテープ型マルチコアファイバ端部を補強用ガラスやといによって補強して補強テープ型マルチコアファイバとしたこと、
（ロ）補強用ガラスやといによって補強されたテープ型マルチコアファイバ端部の後部を、補強用ガラスやとい内部において上下方向にＬ状に屈曲させたこと、
（ハ）補強テープ型マルチコアファイバの補強用ガラスやといの左右両側面をコアと平行に研削して補強用ガラスやといの幅を狭くしたこと、
（ニ）多数の補強テープ型マルチコアファイバを一つおきに反転させて固定用端末具内に収納し、全ての補強テープ型マルチコアファイバのコアを一直線上に整列させ、研削された補強用ガラスやといの側面を密着させた状態で固定用端末具に固定したこと。
【０００５】
【作  用】
先端の被覆を除去したテープ型マルチコアファイバ端部を補強用ガラスやといによって補強して補強テープ型マルチコアファイバとし、多数の補強テープ型マルチコアファイバをそのコアを一直線上に整列させて固定用端末具内に収納して固定してユニット化したことによって、テープ型マルチコアファイバのコア数の数倍のコアを整列させた高密度光ファイバアレイが構成される。
そして、各補強テープ型マルチコアファイバの補強用ガラスやといの左右両側面はコアと平行に研削されて補強用ガラスやといの幅が狭くされていて、補強用ガラスやといの側面が密着して多数の補強テープ型マルチコアファイバが接合されているので、隣接する補強テープ型マルチコアファイバの側端のコア間の間隔は補強テープ型マルチコアファイバのコアのピッチと等しく、全ての補強テープ型マルチコアファイバのコアは互いに平行である。したがって、多数の補強テープ型マルチコアファイバを横に整列させて形成した高密度光ファイバアレイの各コアの先端は全て光照射面に対して同じ角度になる。
また、テープ型マルチコアファイバの端部を後部が、補強用ガラスやとい内部において上下方向にＬ状に屈曲されており、この補強テープ型マルチコアファイバを一つおきに表裏を反転させ、コアを一直線上に整列させた状態で多数の補強テープ型マルチコアファイバを固定用端末具内に収納して固定したことによって、テープ型マルチコアファイバはその補強用ガラスやといの後部から上方、または下方に一段ずれて突出し、そのずれの方向が一つおきに反対になるので、隣接するテープ型マルチコアファイバの補強用ガラスやといの後部から突出した部分が互いに干渉することは避けられる。したがって、コアと平行に研削された補強テープ型マルチコアファイバの側面を支障なく密着させて接合させることができる。
（２）高密度光ファイバアレイの製造方法の発明
上記課題解決のために講じた高密度光ファイバアレイの製造方法の発明の手段は次ぎの工程によって構成されるものである。
（イ）断面形状が凹形であり、その前部の底面が平面で、後部の底面が前部の底面から一段下げられた平面の補強用ガラスやといを予め用意する工程、
（ロ）テープ型マルチコアファイバ端部先端の被覆を除去し、この端部を上記補強用ガラスやといに嵌め込んで、補強用ガラスやといの底面に沿わせて固定し、補強用ガラスやといによって補強した補強テープ型マルチコアファイバを形成する工程、
（ハ）補強テープ型マルチコアファイバの補強用ガラスやといの左右両側面をコアと平行に研削して補強用ガラスやといの幅を狭くする工程、
（ニ）多数の補強テープ型マルチコアファイバを一つおきに反転させて固定用端末具内に収納し、全ての補強テープ型マルチコアファイバのコアを一直線上に整列させ、研削された補強用ガラスやといの側面を密着させた状態で固定用端末具に固定する工程。
【０００６】
【作  用】
上記（イ）〜（ロ）の工程によって、テープ型マルチコアファイバ端部の後部を補強用ガラスやとい内部において上下方向にＬ状に屈曲させた補強テープ型マルチコアファイバが製作される。この補強テープ型マルチコアファイバの補強用ガラスやといの両側面をコアと平行に研削して幅を狭くする。テープ型マルチコアファイバのコア数をｎ、ピッチをｐとすると、補強用ガラスやといの仕上げ幅はｎ×ｐである。そして、幅をｎ×ｐに仕上げられた多数の補強テープ型マルチコアファイバを固定用端末具内に横一列に整列させ、それを一つおきに表裏を反転させ、厚さ方向の位置を調節して、全ての補強テープ型マルチコアファイバのコアを一直線上に整列させ、この状態でしっかりと固定すると、テープ型マルチコアファイバのコア数の数倍のコア数を有する高密度光ファイバアレイが製造される。
多数の補強テープ型マルチコアファイバのコアを一直線上に整列させた状態で、締め付け金具によって横方向に締め付けてその研削された側面をしっかりと密着させ、この状態で接着剤によって補強テープ型マルチコアファイバ相互を、また、固定用端末具に固着する。
【０００７】
【実  施  例】
次いで、一実施例を詳細に説明する。
この実施例に用いるテープ型マルチコアファイバは、幅３３００μｍ、厚さ３００μｍ、コア本数４００本、コア直径６μｍ、コアのピッチ８μｍである。
補強用ガラスやといは補強用ガラスやとい本体１と補強用ガラスやとい蓋４とからなるものであって、補強用ガラスやとい本体１に補強用ガラスやとい蓋４を重ねて固着して構成されるものである。
幅Ｗ２：４ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍ、長さＬ：５０ｍｍ、溝の幅Ｗ１：３３２０μｍ、溝の深さＤ１：３１０μｍの断面凹状の補強用ガラスやとい本体１を予め用意している。この補強用ガラスやとい本体１の溝の前部は幅狭で、後部は幅広である。この幅狭の部分の溝幅Ｗ１は被覆を除去したテープ型マルチコアファイバ先端部のテープファイバ幅よりも２０μｍだけ広く、その深さＤ１は同テープファイバの厚さより１０μｍだけ深い。また後部の溝幅Ｗ３は溝幅Ｗ１よりも若干広い。
この補強用ガラスやとい本体１の前部底面２はその下面と平行な平面であり、後部底面３は前部底面２よりも一段とＬ状に下がった平面であり、その段差Ｄ２は２ｍｍである。補強用ガラスやとい蓋４は幅が補強用ガラスやとい本体１の幅Ｗ２と等しい４ｍｍ、厚さｔ：２ｍｍの平板であり、その後部下面（図２においては上面）四角な突起５が突設されている。そして、この突起５幅Ｗ４は上記溝幅Ｗ３よりも若干狭く、また突起５の高さＤ３は１．３〜１．５ｍｍである。
テープ型マルチコアファイバ１０の先端部の被覆１０ａを除去し、この先端部を加熱しつつ段階状に曲げ（図３参照）てから補強用ガラスやとい本体１の溝に嵌め込んで接着剤によって固定する。その後、突起５を下にした状態で補強用ガラスやとい蓋４を補強用ガラスやとい本体１に重ねて接着して固定する。これによって、テープ型マルチコアファイバ１０の先端部の後部は突起５と、補強用ガラスやとい本体１の溝の後部の底面３との間に挾まれて保持される。そして、補強用ガラスやとい本体１および補強用ガラスやとい蓋４の側面１ａ、４ａを研削する。この研削作業は、テープファイバの後端から光を入射させ、射出側の先端面を観察しながら外側のコアの中心との距離がコアのピッチｐの１／２になるまで研削する。
補強用ガラスやとい本体１および補強用ガラスやとい蓋４によって構成された補強用ガラスやといの側面を研削された５つの補強テープ型マルチコアファイバ１１の補強用ガラスやといを一つおきに表裏を反転させた状態でファイバ固定用端末具１２内に整列させ（図５参照）、スペーサ１３を介在させて各補強テープ型マルチコアファイバ１１のコアを横一列に整列させ、さらに締め付け金具２０によって横方向に締め付けて補強用ガラスやといの研削された側面を密着させて固定する。その後、ファイバ固定用端末具蓋１４で閉蓋し、ファイバ固定用端末具１２に固着する。これによってコア数２０００の高密度光ファイバアレイ３０が製作される。
【０００８】
【効  果】
前記の本発明の課題を解決した発明は公知ではない。したがって、上記課題を解決して、多数のテープ型マルチコアファイバを組み合わせた高密度光ファイバアレイの製造を可能にしたこと自体、および多数のテープ型マルチコアファイバを組み合わせた高密度光ファイバアレイを製造するについて、多数のコアのいずれにも無理な力を掛けること無く、全てのコアの先端部を平行にして、全てのコアの光照射面角度を一定にすることができることが本発明特有の効果である。
また、既存のテープ型マルチコアファイバ多数を組み合わせて、高密度光ファイバアレイを製造するものであるから、製造工程においてコアに無理な曲力を掛け、あるいは掛ける恐れがないので、高密度光ファイバアレイ製品の信頼性を従来のものに比して著しく向上させることができ、また、その製造工程は機械的、画一的に成されるのでその作業能率が極めて高く、製造コストを著しく低減し、均質な高密度光ファイバアレイを多量生産することができる。
さらに、例えば５本のテープ型マルチコアファイバを用いて２０００本のコアを有する高密度光ファイバアレイを製作した場合、２本のテープ型マルチコアファイバと３本のテープ型マルチコアファイバとが分離され、各テープ型マルチコアファイバの両サイドが空間になるので、５本のテープ型マルチコアファイバを束ね易く、したがって、高密度光ファイバアレイのテープ部分を始末し易いという実用上の効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高密度光ファイバアレイの正面図である。
【図２】（イ）補強用ガラスやとい本体の斜視図であり、（ロ）補強用ガラスやとい蓋の斜視図である。
【図３】先端部を段階状に屈曲させたテープ型マルチコアファイバの斜視図である。
【図４】補強テープ型マルチコアファイバの斜視図である。
【図５】多数の補強テープ型マルチコアファイバを組み合わせた状態の正面図である。
【符号の説明】
１・・・補強用ガラスやとい本体
２・・・補強用ガラスやとい本体１の前部底面
３・・・補強用ガラスやとい本体１の後部底面
４・・・補強用ガラスやとい蓋
５・・・突起
１０・・・テープ型マルチコアファイバ
１０ａ・・・テープ型マルチコアファイバ１０の被覆
１１・・・補強テープ型マルチコアファイバ
１２・・・ファイバ固定用端末具
１３・・・スペーサ
１４・・・ファイバ固定用端末具蓋
２０・・・締め付け金具
３０・・・高密度光ファイバアレイ
【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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