(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽の開口部にシール部材を介して気密に取り付けられたフランジセンタ部と、
前記フランジセンタ部に設けられ、光ファイバを貫通させて気密に形成された複数の光導入端子と、
前記フランジセンタ部の各光導入端子に対向する位置に貫通孔が位置するように前記フランジセンタ部の真空側に固定され、前記フランジセンタ部と接する固定面とは別の前記貫通孔を持つ面に溝を有する真空フランジ部と、
前記真空フランジ部に設けられる溝に沿って摺動自在に保持され、前記真空フランジ部の光導入端子に対応する位置に形成された径の異なる連続する２つの開口を有する固定金具と、
その一部に細径部を有し光ファイバの一端を挿入して固定するスリーブと、を具備し、
前記固定金具の２つの開口のうち大径側を貫通する前記スリーブが所定の位置まで貫通したときに、前記固定金具を移動させることで小径側が前記細径部に対応する位置に移動し、前記細径部を挟み込んで前記スリーブを固定することを特徴とする真空用フランジ。
【請求項２】
真空槽の開口部にシール部材を介して気密に取り付けられたフランジセンタ部と、
前記フランジセンタ部の中央部に設けられフランジセンタ部の厚さに等しい長さの光ファイバを夫々貫通させて気密に形成された複数の光導入端子と、
前記フランジセンタ部の各光導入端子に対向する位置に貫通孔が位置するように前記フランジセンタ部の真空側に固定され、前記フランジセンタ部と接する固定面とは別の前記貫通孔を持つ面に溝を有する真空フランジ部と、
前記真空フランジ部に設けられる溝に沿って摺動自在に保持され、前記真空フランジ部の光導入端子に対応する位置に形成された径の異なる連続する２つの円形開口を有する固定金具と、
前記固定金具の円形開口の大径側開口に実質的に等しい外径を有しその一部に前記固定金具の円形開口の小径側開口に実質的に等しい外径の細径部を有し光ファイバの一端を挿入して固定するスリーブと、
前記真空フランジ部の貫通孔に対応する位置に開口を有し、その溝を被って前記固定金具を保持する押さえ金具と、を具備し、
前記光ファイバのスリーブを前記固定金具の開口を介して前記真空フランジ部の開口部に挿入したときに前記固定金具の小径の円形開口を前記スリーブの細径部に対応する位置に移動させることによってスリーブを固定することを特徴とする真空用フランジ。
【請求項３】
真空槽の開口部にシール部材を介して気密に取り付けられたフランジセンタ部と、
前記フランジセンタ部の中央部に所定間隔を隔てて気密に形成され夫々光ファイバを貫通させる複数の光導入端子と、
前記フランジセンタ部に設けられた光導入端子の夫々に対応する位置に貫通孔を有し、当該貫通孔の位置と、前記光導入端子の位置とがずれなくフランジセンタ部に固定され、前記フランジセンタ部と接する固定面とは別の前記貫通孔を持つ面に、前記貫通孔の縁に接するように形成された凸部を有する第１のクランプ部と、
前記第１のクランプ部に貫通させた光ファイバを固定する第２のクランプ部と、を具備し、前記第２のクランプ部を前記凸部に固定することで、前記貫通孔に挿入された光ファイバを前記凸部との間に挟みこんで固定することを特徴とする真空用フランジ。
【請求項４】
真空槽の開口部にシール部材を介して気密に取り付けられたフランジセンタ部と、
前記フランジセンタ部の中央部に所定間隔を隔てて環状に配置され気密に形成され夫々光ファイバを貫通させる複数の光導入端子と、
前記フランジセンタ部に設けられた前記光導入端子の夫々に対応する位置に貫通孔を有し、当該貫通孔の位置と、前記光導入端子の位置とがずれなくフランジセンタ部に固定され、前記フランジセンタ部と接する固定面とは別の前記貫通孔を持つ面に、前記貫通孔の縁に接するように配置された凸部を有する第１のクランプ部と、
前記第１のクランプ部に溝を介して貫通させた光ファイバを固定する断面E字形の第２のクランプ部と、を具備し、前記第２のクランプ部を前記凸部に固定することで、前記貫通孔に挿入された光ファイバをＥ字形の溝の部分と前記凸部で挟み込んで固定することを特徴とする真空用フランジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバ式光電センサを真空槽に接続する際に用いられる真空用フランジの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来真空槽内で半導体ウエハ等を処理する工程に、物体の位置を検出するための光電センサが用いられる。このような光電センサは光ファイバ式が用いられ、大気中にある光ファイバ式光電センサの投光部から光ファイバを介してコネクタ部より真空槽内に導き、真空槽内の物体の有無を受光用光ファイバで受光し、コネクタを介して大気中に取り出して大気中で物体の有無を検出するよう構成されている。このような光ファイバコネクタは図２３に示すように真空槽の壁面に設けられるフランジ部１０１に取付けられる。このフランジ部は真空槽に貫通孔を設けてシール部材を用いて気密に取付けたものである。フランジ部１０１には図示のようにその中心を貫通する短い光導入端子１０２が設けられる。光導入端子１０２はその中央部を貫通する光ファイバ等を気密に封止しており、外周にねじ溝を形成したものである。そして光導入端子１０２の真空側と大気側とに、夫々先端部に取付ねじを設けた光ファイバコネクタを連結して接続するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるにこのような従来の光ファイバ式光電センサでは、投光用及び受光用光ファイバの夫々に真空槽の内側と外側の双方でコネクタを設け、導入端子にねじ止めする必要があり、着脱に手間がかかるという欠点があった。又光ファイバの端子にねじを有するコネクタを取付けなければ光導入端子に接続することができないため、光ファイバを使用者が任意の長さに切断して使用することができないという欠点があった。又光ファイバを多数同時に取付ける場合には、複数のコネクタが隣接するため、フランジの面積を大きくしなければ取付けが困難になるという欠点もあった。又真空槽内ではアウトガスの発生を防止するために樹脂製品を用いることができないという制約がある。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであって、真空槽内で光ファイバを物体検知領域に導く際に真空槽内のファイバを複数同時に容易に接続することができる構造を有する真空用フランジを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、真空槽の開口部にシール部材を介して気密に取付けられたフランジセンタ部と、前記フランジセンタ部に設けられ、光ファイバを貫通させて気密に形成された複数の光導入端子と、前記フランジセンタ部の各光導入端子に対向する位置に貫通孔が位置するように前記フランジセンタ部の真空側に固定され、前記フランジセンタ部と接する固定面とは別の前記貫通孔を持つ面に溝を有する真空フランジ部と、前記真空フランジ部に設けられる溝に沿って摺動自在に保持され、前記真空フランジ部の光導入端子に対応する位置に形成された径の異なる連続する２つの開口を有する固定金具と、その一部に細径部を有し、光ファイバの一端を挿入して固定するスリーブと、を具備し、前記固定金具の２つの開口のうち大径側を貫通する前記スリーブが所定の位置まで貫通したときに、前記固定金具を移動させることで前記小径側が前記細径部を挟み込み前記スリーブを固定することを特徴とするものである。
【０００６】
本願の請求項２の発明は、真空槽の開口部にシール部材を介して気密に取付けられたフランジセンタ部と、前記フランジセンタ部の中央部に設けられフランジセンタ部の厚さに等しい長さの光ファイバを夫々貫通させて気密に形成された複数の光導入端子と、前記フランジセンタ部の各光導入端子に対向する位置に貫通孔が位置するように前記フランジセンタ部の真空側に固定され、前記フランジセンタ部と接する固定面とは別の前記貫通孔を持つ面に溝を有する真空フランジ部と、前記真空フランジ部に設けられる溝に沿って摺動自在に保持され、前記真空フランジ部の光導入端子に対応する位置に形成された径の異なる連続する２つの円形開口を有する固定金具と、前記固定金具の円形開口の大径側開口に実質的に等しい外径を有しその一部に前記固定金具の円形開口の小径側開口に実質的に等しい外径の細径部を有し光ファイバの一端を挿入して固定するスリーブと、前記真空フランジ部の貫通孔に対応する位置に開口を有し、その溝を被って前記固定金具を保持する押さえ金具と、を具備し、前記光ファイバのスリーブを前記固定金具の開口を介して前記真空フランジ部の開口部に挿入したときに前記固定金具の小径の円形開口を前記スリーブの細径部に対応する位置に移動させることによってスリーブを固定することを特徴とするものである。
【０００７】
本願の請求項３の発明は、真空槽の開口部にシール部材を介して気密に取付けられたフランジセンタ部と、前記フランジセンタ部の中央部に所定間隔を隔てて気密に形成され夫々光ファイバを貫通させる複数の光導入端子と、前記フランジセンタ部に設けられた光導入端子の夫々に対応する位置に貫通孔を有し、当該貫通孔の位置と、前記光導入端子の位置とがずれなくフランジセンタ部に固定され、前記フランジセンタ部と接する固定面とは別の前記貫通孔を持つ面に、前記貫通孔の縁に接するように形成された凸部を有する第１のクランプ部と、前記第１のクランプ部に貫通させた光ファイバを固定する第２のクランプ部と、を具備し、前記第２のクランプ部を前記凸部に固定することで、前記凸部とともに光ファイバを固定することを特徴とするものである。
【０００８】
本願の請求項４の発明は、真空槽の開口部にシール部材を介して気密に取付けられたフランジセンタ部と、前記フランジセンタ部の中央部に所定間隔を隔てて環状に配置され気密に形成され夫々光ファイバを貫通させる複数の光導入端子と、前記フランジセンタ部に設けられた前記光導入端子の夫々に対応する位置に貫通孔を有し、当該貫通孔の位置と、前記光導入端子の位置とがずれなくフランジセンタ部に固定され、前記フランジセンタ部と接する固定面とは別の前記貫通孔を持つ面に、前記貫通孔の縁に接するように形成された凸部を有する第１のクランプ部と、前記第１のクランプ部に溝を介して貫通させた光ファイバを固定する断面Ｅ字形の第２のクランプ部と、を具備し、前記第２のクランプ部を前記凸部に固定することで、前記貫通孔に挿入された光ファイバをＥ字形の溝の部分と前記凸部で挟み込んで固定することを特徴とするものである。
【０００９】
このような特徴を有する本願の請求項１又は２の発明によれば、フランジセンタ部の複数の光導入端子を取付けており、これに対応する位置に貫通孔を設けた真空フランジ部に溝を設けている。そしてこの溝に固定金具を摺動自在に保持しており、固定金具には径の異なる連続する２つの円形開口を設けている。そして光ファイバを装着する際にこの開口のうち大径側開口にスリーブを設けた光ファイバを挿入し、固定金具をずらせて小径側開口によりスリーブを保持するようにする。こうすれば所定の位置で光ファイバを固定することができる。
【００１０】
又請求項３，４の発明では、フランジセンタ部の光導入端子に対応する位置に貫通孔を有するファイバクランプ部を設け、これに第２のクランプ部によって光ファイバを固定するようにしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の一実施形態による真空用フランジの組立構成図である。本図においてフランジセンタ部１は平板状の部材であって、例えばＡｌ，ＳＵＳが用いられる。フランジセンタ部１は四方に真空槽への取付孔１ａ〜１ｄを有している。フランジセンタ部１の中央には図示のように円形にわずかに他の部分より厚く構成されたロック機構取付部２が設けられる。ロック機構取付部２の内部には例えば８つの光導入端子２ａ〜２ｈが形成される。又この光導入端子２ａ〜２ｈに隣接して後述するロック機構を取付けるためのねじ溝２ｉ，２ｊが設けられている。このロック機構取付部２にはロックホルダ部３が取付けられる。ロックホルダ部３は図示のように円柱形部材であって、その中央部が大きく矩形に切欠かれており、光導入端子２ａ〜２ｈに対応する位置に貫通孔が形成される。このロックホルダ部３内には後述するロック機構部１０が挿入される。そしてロック機構を取付けた後、押さえカバー４によってねじによりフランジセンタ部１のロック機構取付部２に固定される。
【００１２】
図３はフランジセンタ部１の縦断面図であり、光導入端子２ｂ，２ｆの位置で縦断した断面図である。これらの図に示すように光導入端子２ａ〜２ｈはフランジセンタ部１の貫通孔に光ファイバ、例えばガラスファイバが挿入されたものであり、その外周面をはんだ付け等によって接続している。はんだ付けでなく例えば接着剤を用いてもよく、又フランジセンタをＦｅＮｉＣｏによって構成した場合にはサファイアファイバを用いて構成することもできる。このような光導入端子２ａ〜２ｈはフランジセンタ１に取付けた後、両側の端面を光ファイバとの結合効率を高めるために研磨する必要がある。
【００１３】
次に真空側のロック機構部について図１を用いて説明する。真空側のフランジセンタ部１にはロック機構取付部２よりやや大きい径を有する環状の溝１ｅが形成されており、この溝１ｅ内にシールゴム５が挿入されている。真空側では図１に斜視図を示すように、略円筒形の真空フランジ部６が設けられる。真空フランジ部６は図示のように溝７ａ，７ｂが形成され、その溝は光導入端子２ａ〜２ｈに対応する位置に８つの貫通孔６ａ〜６ｈが形成されている。又この溝の中央部にはねじ溝６ｉ，６ｊが形成される。そしてこの溝７ａ，７ｂを上下動自在に摺動する２つの固定金具８が設けられる。固定金具８は図示のように略Ｌ字形の部材であって、下方の径も上方より小さくした大径側開口及び小径側開口を連続させた夫々４つの開口８ａ〜８ｈを有している。又その下方には長孔８ｉ，８ｊが設けられる。これらの固定金具８は真空フランジ部６の溝７ａ，７ｂに摺動自在に保持される。又押さえ金具９は真空フランジ部６の貫通孔６ａ〜６ｈに相当する位置に開口を有し、ねじによって真空フランジ部６をフランジセンタ部１の真空側面に固定すると共に、固定金具８を摺動自在に保持するものである。これらの真空側の部材はアウトガスの発生を防止するため、全て金属製の部材により構成する。
【００１４】
次にロック機構部１０について図４を用いて説明する。ロック機構部１０はホルダ締付部材１１とケーブルホルダ１２から構成されており、本実施形態では夫々２組のホルダ締付部材１１，ケーブルホルダ１２を隣接して配置している。これらによって前述した８つの光導入端子２ａ〜２ｈの位置に８本の光ファイバを着脱自在に保持するようにしている。
【００１５】
ホルダ締付部材１１は複数の光ファイバケーブルを保持するケーブル締付手段であって、図４（ａ）に示すように２つが互いに接するように配置され、夫々ケーブルホルダ１２と係合する。図４（ｂ）のケーブルホルダ１２は、光ファイバケーブルをロックして光ファイバを保持するケーブル保持手段である。
【００１６】
ホルダ締付部材１１について図４（ａ）及び図５〜図９を用いて説明する。図５は押さえカバー４の取付方向から見た正面図、図６は図５のＥ−Ｅ線断面図、図７はフランジセンタ部１の取付面から見たホルダ締付部材１１の背面図である。
【００１７】
ホルダ締付部材１１は指等で押圧するロックボタン１１ａと、ケーブルホルダ１２に摺動自在に係合するホルダ締付部１１ｂとにより構成される。ロックボタン１１ａは図５〜図７に示すように中空の角柱部材の一側面が切除され、その上面に指で押圧するための平板部１１ｃが一体に形成されたものである。一方、ホルダ締付部１１ｂは箱状又は額縁状に樹脂成形されたもので、最大面積を有する側面（図５、図７では正面部分）に４つの長孔１１ｄと、中央部にハート状カム１５が一体に形成されている。図５，図７に示すように長孔１１ｄは光ファイバケーブルをケーブルホルダ１２にロックした状態で、ホルダ締付部材１１を上下に移動させたとき、光ファイバケーブルから逃げるための長孔である。
【００１８】
図８（ａ）は図６のロックボタン１１ａをＦ−Ｆ線で切断した断面図で、図８（ｂ）はロックボタン１１ａの上面図である。ロックボタン１１ａの内部にスプリング保持部１１ｅが形成されている。スプリング保持部１１ｅは後述するコイルスプリング１７を保持するための空洞である。図８（ｂ）に示すように平板部１１ｃはこのコイルスプリング１７の弾性に抗して指で押圧する押圧面となっている。
【００１９】
図６，図７に示すようにホルダ締付部１１ｂにおいて、ハート状カム１５の裏面には方形突起１１ｆが形成されている。方形突起１１ｆは、ハート状カム１５が後述するピン１６の摺動力により大きな押圧力を受けるので、ハート状カム１５の背面への弾性変形を防止するための補強部である。なお図６の断面図に示すように方形突起１１ｆの端面はホルダ締付部１１ｂの外周枠の端面と同一であり、方形突起１１ｆの内部には４つの凹部が形成されている。この凹部は方形突起１１ｆの剛性を保持した状態で、ホルダ締付部１１ｂの重量を軽減するものである。
【００２０】
次にハート状カム１５について説明する。図９（ａ）はハート状カム１５の構成を示す平面図で、（ｂ）はハート状カム１５の摺動面の形状を示す断面図である。又図１４はハート状カム１５とこれに係合するピン１６との関係を示す部分断面図である。図５及び図９（ａ）に示すようにハート状カム１５は、中央のハート状突起１５ｂの外周部にピン１６の下端が従動するためのカム溝１５ａが形成されたものである。カム溝１５ａの深さ及び幅は図９（ｂ）に示すように場所によって異なっており、原則としてピン１６の下端は溝（イ）、（ロ）、（ハ）・・・（へ）、（ト）の順序で摺動するものとする。図９（ａ）の溝（ヘ）で示す第１の安定点では、溝深さが最も深く、その底面は傾斜していない。溝（ヘ）に続く溝（ト）の部分では平面形状が円弧状の溝となり、ハート状突起１５ｂの側面に沿って下に行く程徐々に溝が浅く、上がり勾配となっている。
【００２１】
溝（ト）はＧ１で示す下降段差を介して溝（イ）と連結される。段差Ｇ１はカム溝１５ａに摺動するピン１６の下端の摺動方向を規制するもので、一旦溝（イ）に停留したピン１６は溝（ト）に逆進できないようにしている。溝（イ）の底面は傾斜しておらず、これに続き上がり勾配の溝（ロ）がハート状突起１５ｂの右外周部に形成されている。そしてハート状突起１５ｂの右角部には溝深さが最も浅い溝（ハ）が形成され、次に下降段差Ｇ２を介して溝（ニ）が形成されている。溝（ニ）の底面は傾斜しておらず、その上部に退避部が形成されている。又下降段差Ｇ３を介して溝（ホ）が形成されており、その底面は傾斜していない。溝（ホ）のハート状突起１５ｂ側にも下側に円弧状に切り欠かれた退避部が形成されている。この退避部はピン１６が停留する第２の安定点である。溝（ホ）は下降段差Ｇ４を介して前述した溝（ヘ）に連結されている。溝（ヘ）にもその上部に退避部がある。溝（ニ）及び溝（ヘ）の退避部は、コイルスプリング１７で付勢されたピン１６が上下運動（オルタネート動作）するとき、一旦押圧されたロックボタン１１ａのバックストローク（押圧方向の遊び）を確保するための係合溝である。
【００２２】
さて図７に示すようにホルダ締付部１１ｂの外周枠の内面に、締付解除用切欠き１１ｇが形成されている。締付解除用切欠き１１ｇは楔状に切除された切欠きで、左右側面の内側に上下に２箇所づつ設けられている。次に図４（ａ）及び図１４に示すピン１６は、Ｕ字状に形成された金属製のピンであって、その上側の一端は後述するケーブルホルダ１２に設けられたピンホルダ１２ａと係合しており、下端がハート状カム１５のカム溝１５ａと係合している。ピン１６の下端面はカム溝１５ａの摺動面と滑らかに摺動するよう切断面が平坦に形成されている。
【００２３】
次にケーブルホルダ１２について図１０〜図１３を用いて説明する。図１０は一方のケーブルホルダ１２をホルダ締付部材１１の方向から見た正面図で、図１１はその側面図、図１２はフランジセンタ部１側から見たケーブルホルダ１２の背面図である。ケーブルホルダ１２は図４（ｂ）に示すように、４チャンネル分、又は２チャンネル分一体に形成されたものである。
【００２４】
図１３（ａ）は図１０に示すケーブルホルダ１２をＫ１〜Ｋ４線に沿って切断した断面図で、図１３（ｂ）はケーブルホルダ１２の上面図である。図４（ｂ）及び図１０に示すように、ケーブルホルダ１２は複数のファイバ取付穴１２ｃとピンホルダ１２ａとを一体に形成したもので、ここでは２チャンネル用のファイバ取付穴１２ｃが設けられている。ケーブルホルダ１２は、光ファイバケーブルを保持した状態でロックホルダ部３に嵌合するもので、上側のファイバ取付穴１２ｃは受光側の光ファイバケーブルの取付穴、下側は投光側の取付穴である。
【００２５】
図１０に示すようにケーブルホルダ１２はベースに縦溝１２ｂを有する逆Ｕ字状の突起部が形成されたものであり、左右に各チャンネルの上下のファイバ取付穴１２ｃが半割り状に開口されている。各ファイバ取付穴１２ｃは、光ファイバケーブルの外周面と合致するよう一部が円弧状に切欠かれた可撓部１２ｄを有している。この可撓部１２ｄは縦溝１２ｂから見て外側に樹脂成形されたものである。各可撓部１２ｄの下端部には、ひれ状に突起した爪１２ｅが形成されている。爪１２ｅは、ホルダ締付部材１１が下側に移動したとき、光ファイバケーブルを保持する可撓部１２ｇをロック状態にしたり、ホルダ締付部材１１が上側に移動したとき、締付解除用切欠き１１ｇと嵌合し、可撓部１２ｇをリリース状態にするものである。
【００２６】
縦溝１２ｂは図６又は図７に示す方形突起１１ｆと嵌合し、ホルダ締付部材１１が上下に摺動するための案内溝を構成している。図１０及び図１３（ｂ）に示すピンホルダ１２ａは、ケーブルホルダ１２の逆Ｕ字状に形成された突起部の上端に設けられた円筒状部材である。その円筒側面にピン穴１２ｆが開口され、図１４に示すようにピン１６の上端の折曲部を保持している。又図１１，図１２，図１３（ａ），（ｂ）に示すように、ケーブルホルダ１２の側面には２つの爪１２ｇが形成され、ロックホルダ部３と係合及びロックするよう構成されている。
【００２７】
次に図１に示す押さえカバー４には、各チャンネルの光ファイバケーブルを通すファイバ挿入口が４チャンネル分設けられている。又押さえカバー４の左右にはロックホルダ部３の貫通孔を通ってロック機構取付部に固定されるねじ溝が２箇所に設けられている。押さえカバー４はホルダ締付部材１１と係合した２組のケーブルホルダ１２を保持するものである。
【００２８】
以上のような構成部品を有する真空用フランジを組立てるには、まず図４（ａ）に示すようなコイルスプリング１７をホルダ締付部材１１のスプリング保持部１１ｅに収納する。次に図１４に示すようにピン１６の上端をピンホルダ１２ａのピン穴１２ｆに挿入し、この穴より脱落しないようコイルスプリング１７の内側に保持する。この状態でホルダ締付部材１１をケーブルホルダ１２の上方から挿入し、ピン１６の下端をハート状カム１５のカム溝１５ａのいずれかの溝（イ）〜（ヘ）に挿入する。更に図５及び図７に示すホルダ締付部１１ｂを、ケーブルホルダ１２の下側に押し下げると、ケーブルホルダ１２の可撓部１２ｄが内側に弾性変形し、ホルダ締付部１１ｂは更に下側に摺動する。やがて爪１２ｅは図７に示す締付解除用切欠き１１ｇに入り、ホルダ締付部材１１ｂとケーブルホルダ１２がコイルスプリング１７を介して弾性的に結合した状態となる。次にホルダ締付部材１１とケーブルホルダ１２の結合体から成るロック機構部１０をロックホルダ部３の切欠き部に挿入し、押さえカバー４をねじ止めすることによって、ロック機構取付部２に固定される。フランジセンタ部１の裏面には中央にシールゴム５が環状に形成されているので、４つの貫通孔１ａ〜１ｄにねじによってに真空槽に固定することによって真空槽の開口に気密に取付けることができる。又真空槽側でも真空フランジ部６の溝７ａ，７ｂに夫々固定金具８を挿入した状態で固定金具８の長孔８ｉ，８ｊにねじ止めによって真空フランジ部６に固定する。そして押さえ金具９の湾曲された切欠き部に真空フランジ部６を介してフランジセンタ部１と接続することによって真空槽側の光ファイバ接続部分を構成することができる。
【００２９】
以上のように組み立てられた真空フランジにおいて、図示しない光ファイバケーブルを挿入し、このケーブルをロック又はリリースする動作について図１５及び図１６を主に用いて説明する。まずロックボタン１１ａを下側に押圧すると、ホルダ締付部材１１はコイルスプリング１７の弾性力に抗して下側に移動する。図１４に示すようにピン１６の上端はピンホルダ１２ａに挿入されているので上下に移動しない。又ピン１６の下端は上端を回転中心とし、カム溝１５ａ内で摺動しながら首振り自在となっている。このためホルダ締付部材１１が下側に移動すると、ピン１６の下端は相対的にハート状カム１５に対して上方に移動しようとする。
【００３０】
ピン１６の下端が図９（ａ）に示すように最初に溝（イ）にあれば、ハート状突起１５ｂの側面に沿って上方に移動しようとする。溝（イ）にはこの溝から左側を見て立上り段差Ｇ１が形成されているので、ピン１６の下端は溝（ト）に移動できず、溝（ロ）の斜面に沿って上方に摺動する。こうしてピン１６の下端が溝（イ），（ロ），（ハ）に沿って上方に移動し、やがて溝（ニ）に落ち込む。この状態でホルダ締付部材１１のロックボタン１１ａの押圧力を解除すると、コイルスプリング１７の復帰力によりピン１６の下端が再び下方に移動しようとする。しかし溝（ニ）内の段差Ｇ２によりピン１６は溝（ハ）側に移動できず、溝（ホ）内の下側の退避部に当接した状態に係留される。図１６はこの状態を示しており、（ａ）はホルダ締付部材１１とケーブルホルダ１２の係合状態を示す側面図、（ｂ）はその縦断面図である。
【００３１】
さて光ファイバケーブルを挿入してロックするには、ホルダ締付部材１１のロックボタン１１ａを再び押圧する。このときピン１６の下端はカム溝１５ａに沿って上方に移動しようとするが、溝（ニ）に対しては立上り段差Ｇ３があるのでこの方向に移動できず、立下り段差Ｇ４を経由し溝（ヘ）に移動する。この状態でロックボタン１１ａの押圧力を一旦解除すると、ハート状カム１５を含めてホルダ締付部材１１ｂが上方に移動する。こうするとピン１６の下端が溝（ト）を経由してカム溝１５ａの最下端部に移動する。この状態を示したのが図１５（ａ），（ｂ）である。ここではピン１６の下端は溝（イ）に係留し、ケーブルホルダ１２に対してホルダ締付部材１１が最上部に位置することになる。このとき可撓部１２ｄの爪１２ｅは図７に示す締付解除用切欠き１１ｇ内に嵌まった状態となる。このとき図１５（ｂ）に示すようにファイバ取付穴１２ｃの内径は光ファイバケーブルの被覆外径より大きくなり、カバー１３のファイバ挿入口１３ａを介して光ファイバケーブルを挿入できる状態となる。
【００３２】
このようにして必要チャンネルの光ファイバケーブルをファイバ取付穴１２ｃの内部に挿入する。各光ファイバケーブルの接続端面がフランジセンタ部１に設けた光導入端子２ａ〜２ｈの端面に当たるまで挿入した後、再びホルダ締付部材１１のロックボタン１１ａを押圧する。このとき前述した場合と同様にピン１６の下端は図９（ａ）に示す溝（イ）から溝（ロ），（ハ）を経由し、溝（ニ）内に移動する。図１０に示す可撓部１２ｄにおいてその爪１２ｅが図７に示すホルダ締付部１１ｂの外周枠の内面に沿って相対的に摺動するので、可撓部１２ｄは内側に強制的に曲げられる。このため図１６に示すようにファイバ取付穴１２ｃの内径は光ファイバケーブルの外径より小さくなり、光ファイバケーブルが完全にロックされる。
【００３３】
光ファイバケーブルのロック後、ロックボタン１１ａの押圧力を解除しても、ピン１６の下端は図９（ａ）に示す溝（ホ）の退避部（凹部）に係留し、下側に押圧された状態となる。この状態ではピン１６の下端は下方へは勿論のこと、カム溝１５ａの左右に移動できない。このようにして光ファイバケーブルのロックが安定的に保持されることになる。図１６（ａ），（ｂ）に示すように光ファイバケーブルのロックは２チャンネル分一度に行われることになり、１つのロックボタン１１ａを操作することにより４本の光ファイバケーブルのロック及びリリースを同時に行うことができる。
【００３４】
図７に示すようにホルダ締付部材１１ｅの締付解除用切欠き１１ｇは中央の摺動軸となる方形突起１１ｆに対して左右対称に形成されている。又、図１０に示すようにケーブルホルダ１２においても、各チャンネルの可撓部１２ｄは方形突起１１ｆに対して左右対称に形成されている。このため左右間の光ファイバケーブルの締付力がホルダ締付部材１１及びケーブルホルダ１２の加工精度によらず均一化できる長所が生じる。又ホルダ締付部材１１をオルタネート動作したとき、ピン１６の下端は静止系から見て左右に首振り運動を行うが、図１４に示すようにピン１６の角部がコイルスプリング１７の外周端内部に保持されているため、ピン１６全体がハート状カム１５のカム溝１５ａから浮き上がらない。このようなスナップヒットの動作を行うオルタネート機構は従来から有るが、ピンがカム溝からの浮き上がりを防止するため、板ばね等がピンの背面に取付けられていた。本実施形態ではピン１６の支点側をコイルスプリング１７の内面で保持しているため、このような板ばね部材が不必要となる。
【００３５】
本実施形態ではハート状カム１５をホルダ締付部材１１の外周枠の中央部に設けたが、光ファイバケーブルのクランプ数が少ないときには外周枠の側面に設けることもできる。又ホルダ締付部材１１及びケーブルホルダ１２を摺動方向に長く構成し、４チャンネル以上の光ファイバケーブルを保持できるようにすることも可能である。又ホルダ締付部材１１及びケーブルホルダ１２を縦方向に更に長くし、２チャンネル以上の光ファイバケーブルを同時にロック又はリリースすることもできる。
【００３６】
図１７はこうして組立てられた真空用フランジのロック機構部に光ファイバを接続する状態を示す斜視図である。このようなロック機構部を用いることにより多数の光ファイバを極めて簡単に着脱することができる。
【００３７】
次にこの真空側に取付けられる光ファイバの端部の構造について図１８を参照しつつ説明する。光ファイバ２１は例えばバンドル型ファイバを用いて構成されており、その周囲は例えばフッソ樹脂によって被覆されたものを用いる。そしてその先端の被覆を除いた部分を光ファイバ固定用のＳＵＳ製等のチューブ２２に被せる。又このチューブ２２をスリーブ２３に挿入する。スリーブ２３は先端が細く形成された筒状の部材であって、そのほぼ中央部に断面円形の径が細い細径部２３ａが設けられている。又これに隣接する位置に空気抜き用の開口２３ｂが形成される。そして光ファイバ２１の端部にチューブ２２を挿入した後、スリーブ２３内に挿入して接着剤等で固定し、スリーブ２３の先端の位置で光ファイバ２１を研磨しておく。
【００３８】
次に真空側の光ファイバの固定について説明する。真空側では押さえ金具９の開口及び固定金具８の開口を介してスリーブ２３に挿入された光ファイバを真空フランジ部６の貫通孔に挿入する。図１９はこうして挿入されたスリーブ２３，真空フランジ６及びフランジセンタ部１とを示す断面図、図２０は光ファイバのロック，アンロック状態を示す図、図２１は光ファイバを取付ける際の真空フランジの斜視図である。スリーブ２３を固定金具８の開口に挿入するときには、図２０（ａ），図２１に示すように開口８ａ〜８ｈの径の大きい大径側開口にスリーブ２３を挿入することによって、容易に光ファイバ２１を光導入端子に当接させることができる。尚図２１では光ファイバ２１，スリーブ２３を真空側フランジよりも太くなるように記載している。そして固定金具８を図２０（ｂ），図２１に示すように上方に押し上げる。こうすれば開口８ａ〜８ｈの小径側開口にスリーブ２３の細径部２３ｂが貫通するように入り込むこととなって固定される。そして固定金具８がこれ以上真空フランジ部６の溝に沿って移動しないように、ねじによって固定する。こうすれば光ファイバ２１はスリーブ２３の細径部２３ａで固定金具８により保持されるため、脱落することなく、真空用フランジに固定されることになる。この場合スリーブ２３を挿入しても光ファイバ２１の端部が光導入端子にまで達していなければ、スリーブ２３の細径部２３ａが固定金具８の小開口部に対応する位置に達しないため固定金具８が摺動できず、接触が十分でない状態と識別できる。従って光ファイバ端部が接触している状態で確実に固定することができる。
【００３９】
又光ファイバ２１を真空用フランジから取り外す際には、固定金具８のねじを取り外して溝に沿って下方に押し込む。こうすれば開口８ａ〜８ｈの大径側開口にスリーブ２３の細径部２３ａが貫通する状態となって、図２０（ａ）に示すようにアンロックされる。従って光ファイバ２１をスリーブ２３と共に真空用フランジから取り外すことができる。このようにすれば真空側で４本の光ファイバを同時に着脱することができる。
【００４０】
図２２は本発明の第２実施形態による真空用フランジの光ファイバ接続部分を示す斜視図である。本図においてフランジセンタ部３１は図示のようにフランジの両側に円柱形の突出部分が形成されており、真空側には図示のように複数の光導入端子３２ａ〜３２ｈが中心から一定間隔に環状に形成されている。又真空側の突出部分は図示のように中央に縦断する線状溝３１ａが形成されている。このフランジセンタ部３１には第１のクランプ部３３が取付けられる。クランプ部３３は円筒部と角柱部とが一体に形成された部材であって、フランジセンタ部３１の光導入端子に対応する位置に貫通孔３３ａ〜３３ｈを有している。又クランプ部３３のフランジセンタ部３１側には、中心を縦断する線状突起３３ｊが設けられる。この線状突起３１ｊがフランジセンタ部３１の中央部の線状溝３１ａに挿入されてねじによって固定される。このように第１のクランプ部３３とフランジセンタ部３１が接続された真空側の部材に光ファイバを接続する場合には、クランプ部３３の８つの貫通孔３３ａ〜３３ｈのうち任意の孔に光ファイバを切断して挿入する。このときフランジセンタ部３１の光導入端子にまで当接させ、第２のクランプ部３４によってこれを固定する。クランプ部３４は光ファイバを保持するための２つの溝を有する断面がＥ字形の部材であって、中央部にねじ溝が形成されている。この溝に光ファイバを通してクランプ部３４をクランプ部３３の直方体の中心に向けたねじによって固定することにより、光ファイバを保持するものである。このような構成によっても真空側で金属部材のみを用いて光ファイバを固定することができる。尚本実施形態ではフランジセンタ部３１側に溝３１ａを設け、クランプ部３３に線状突起を形成しているが、溝及び突起を逆転させて固定するようにしてもよい。又他の形状の凹凸部を設けることによって固定することも可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本願の請求項１〜４の発明によれば、金属製の部材を用いることによってアウトガスの発生がなく、真空側で多数の光ファイバを同時に簡単に着脱することができる。又複数本の光ファイバを接続する場合にも各ファイバ毎にねじ止めする必要がないので、比較的小さい面積のフランジセンタ部を用いて真空槽に取付けることが可能とる。又フランジセンタ部の光導入端子の研磨も確実に行うことができるという効果が得られる。又請求項３，４の発明では、光ファイバの端部にはコネクタ等を接続しないため、光ファイバを任意の長さに切断して図示しない光電センサに接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による真空用フランジの真空側の接続部材を示す組立構成図である。
【図２】本発明の一実施形態によるフランジセンタ部の大気側の接続部材を示す斜視図である。
【図３】本実施形態によるフランジセンタ部の中央部断面図である。
【図４】本実施形態によるロック機構部の主要部の構成を示す分解斜視図である。
【図５】本実施形態によるロック機構部のホルダ締付部材の構成を示す正面図である。
【図６】本実施形態におけるホルダ締付部材の構成を示すＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】本実施形態におけるホルダ締付部材の構成を示す背面図である。
【図８】（ａ）は本実施形態のファイバ締付部材の構成を示すＦ−Ｆ線断面図、（ｂ）は上面図である。
【図９】（ａ）は本実施形態のホルダ締付部材に設けられたハート状カムの形状を示す平面図、（ｂ）はハート状カムのカム溝の摺動面の構成を示す断面図である。
【図１０】本実施形態のロック機構部に用いられるケーブルホルダの構成を示す正面図である。
【図１１】本実施形態のケーブルホルダの構成を示す側面図である。
【図１２】本実施形態のケーブルホルダの構成を示す背面図である。
【図１３】（ａ）は本実施形態のケーブルホルダの構成を示すＫ１−Ｋ２−Ｋ３−Ｋ４線断面図であり、（ｂ）はその上面図である。
【図１４】本実施形態のロック機構部において、ピン，ケーブルホルダ，ホルダ締付部材の取付関係を示す部分断面図である。
【図１５】本実施形態のロック機構部の動作を示す説明図で、（ａ）はリリース状態におけるホルダ締付部材とケーブルホルダの関係を示す側面図、（ｂ）はその断面図である。
【図１６】本実施形態のロック機構部の動作を示す説明図で、（ａ）はロック状態におけるホルダ締付部材とケーブルホルダの関係を示す側面図、（ｂ）はその断面図である。
【図１７】本実施形態による真空用フランジに光ファイバを取付ける状態を示す斜視図である。
【図１８】光ファイバ先端部のチューブとスリーブを示す側面図である。
【図１９】真空側フランジにスリーブを有する光ファイバを挿入した状態を示す断面図である。
【図２０】固定金具の形状と光ファイバのロック時及びアンロック時の状態を示す図である。
【図２１】本実施形態において真空用フランジに光ファイバを接続する状態を示す斜視図である。
【図２２】本発明の第２実施形態による光ファイバロック装置の真空側構成を示す斜視図である。
【図２３】従来の真空用フランジに光ファイバを接続する状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，３１  フランジセンタ部
２  ロック機構取付部
２ａ〜２ｈ，３２ａ〜３２ｈ  光導入端子
３  ロックホルダ部
４  押さえカバー
５  シールゴム
６  真空フランジ部
７ａ，７ｂ  溝
８  固定金具
９  押さえ金具
１０  ロック機構部
１１  ホルダ締付部材
１１ａ  ロックボタン
１１ｂ  ホルダ締付部
１１ｃ  平板部
１１ｄ  長孔
１１ｅ  スプリング保持部
１１ｆ  方形突起
１１ｇ  締付解除用切欠き
１２  ケーブルホルダ
１２ａ  ピンホルダ
１２ｈ  ケーブル案内部
１３ａ  ファイバ挿入口
１３ｂ  切欠き
１４ａ  係合穴
１５  ハート状カム
１５ａ  カム溝
１５ｂ  ハート状突起
１７  コイルスプリング
２１  光ファイバ
２２  チューブ
２３  スリーブ
２３ａ  細径部
３３  第１のクランプ部
３４  第２のクランプ部
【図１】
0003769811.tif 000002
【図２】
0003769811.tif 000003
【図３】
0003769811.tif 000004
【図４】
0003769811.tif 000005
【図５】
0003769811.tif 000006
【図６】
0003769811.tif 000007
【図７】
0003769811.tif 000008
【図８】
0003769811.tif 000009
【図９】
0003769811.tif 000010
【図１０】
0003769811.tif 000011
【図１１】
0003769811.tif 000012
【図１２】
0003769811.tif 000013
【図１３】
0003769811.tif 000014
【図１４】
0003769811.tif 000015
【図１５】
0003769811.tif 000016
【図１６】
0003769811.tif 000017
【図１７】
0003769811.tif 000018
【図１８】
0003769811.tif 000019
【図１９】
0003769811.tif 000020
【図２０】
0003769811.tif 000021
【図２１】
0003769811.tif 000022
【図２２】
0003769811.tif 000023
【図２３】
0003769811.tif 000024