JPH0473921B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は略同径の２つの円柱体を円筒形状のホ
ルダ内に同軸に接合する構造に関する。

（従来の技術） 第６図及び第８図は光フアイバーコリメータの
光軸を含む断面図、第７図及び第９図は光フアイ
バーコリメータの左側面図を示す。

第６図に示す如く光フアイバーコリメータ１０
０は、所定の屈折率分布を有し集束作用を有する
円柱形状のロツドレンズ１０３と、該ロツドレン
ズ１０３と略同径で光フアイバー１０５の先部を
補強する円柱形状のフエルール１０４と、該フエ
ルール１０４及びロツドレンズ１０３を同軸に接
合する円筒形状のレンズホルダ１０１とからな
り、光フアイバー１０５を伝搬した光を平行性の
良い光ビーム１１０に変換するものである。この
ような２つの円柱体１０３，１０４を円筒形状の
レンズホルダ１０１内に同軸に接合する光フアイ
バーコリメータ１００においては、レンズホルダ
１０１、ロツドレンズ１０３及びフエルール１０
４の三つを高精度に軸合せして接合する必要があ
る。

そこで従来は第６図及び第７図に示す如く、調
芯方式としてレンズホルダ１０１に接着されたロ
ツドレンズ１０３に平行光１１０を入射し、この
平行光１１０が集束するロツドレンズ１０３の焦
点位置近傍を光フアイバー１０５先端で水平、垂
直及び傾き方向に走査し、光フアイバー１０５に
接続した受光器１０６により受光量が最大になる
位置を見つけ、この位置でレンズホルダ１０１内
に接着剤１１１を装填してモールド固定すること
により光軸合せを行なつていた。

また調芯を省略する無調芯方式としては、第８
図及び第９図に示す如く、レンズホルダ２０１、
ロツドレンズ２０３及びフエルール２０４を夫々
高精度に加工し、数ミクロン以下の隙間公差にて
嵌合し、隙間に接着剤を挿入して固定することに
より光軸合せを行つていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の調芯方式によれば、
光フアイバー先端を垂直、水平及び傾き方向に走
査して最大受光量位置を見つける必要があるた
め、調芯に要する工数が多く、またこの調芯作業
に熟練を必要とするため量産に適するものではな
かつた。更にフエルールとレンズホルダとの固定
は接着剤のみで行うため、接着剤固化時に軸ズレ
を生じたり、また固化後に経時的変化及び環境変
化によるゆるみにより軸ズレが発生する虞れがあ
り、製品の信頼性及び安定性に劣るという不具合
があつた。

一方上述した無調芯方式によれば、レンズホル
ダ、ロツドレンズ及びフエルールを高精度に機械
加工する必要があるため、ロツト内及びロツト間
の精度再現性を維持することが困難であり、この
精度のバラツキが直接軸ズレに影響し、更に嵌合
隙間が数ミクロンのため、接着剤の挿入が困難で
あり、これによつて軸ズレ及び接着不良等を生じ
易く、製品の信頼性及び安定性に劣るという不具
合があつた。

そこで本考案の目的は、調芯に要する工数が少
なく、また熟練を要することなく調芯出来て量産
に適し、更に接着剤固化時、固化後の経時的変
化、環境的変化及び接着不良等による軸ズレを生
ずることがなく、製品の高い信頼性及び安定性を
有する円柱体の同軸接合構造を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成すべく本発明は、ロツドレンズ
等の第１円柱体と、該第１円柱体と略同径を有
し、光フアイバーの先部を同軸に埋設するフエル
ール等の第２円柱体とを、円筒形状のホルダ内に
同軸に接合する構造において、 前記ホルダと第１円柱体及び第２円柱体との間
に、前記ホルダの内周に弾性的に内接する正多角
形状の外周を有するとともに、前記第１及び第２
円柱体に弾性的に外接する正多角形状の内周を有
するカラーを介設したことを特徴とする。

（作用） 内・外周共に正多角形状を有し、外周がホルダ
の内周に弾性的に内接し、内周は第１及び第２円
柱体の外周に弾性的に外接するカラーを設けたた
め、第１及び第２円柱体をカラーに挿入するのみ
でカラーの弾性作用により必然的に調芯され、そ
のカラーをホルダ内に挿入するのみでホルダとの
調芯も必然的に行なわれ、従つて調芯に要する工
数が少なく、また熟練を要することなく調芯出来
て量産に適し、更にホルダ内にカラーを介設して
第１及び第２円柱体を保持したため、接着剤固化
時の経時的変化、固化後の経時的変化、環境的変
化及び接着不良等による軸ズレ（偏芯）を生ずる
ことがない。

（実施例） 以下に本発明の好適実施例を添付図面に基づい
て説明する。尚本実施例では、円柱体同軸接合構
造の一例としてロツドレンズを用いた光フアイバ
ーコリメータについて説明する。

第１図はロツドレンズを用いた光フアイバーコ
リメータの光軸を含む平面による断面図、第２図
は第１図中−線断面図を示す。

図中、１は金属等からなる円筒形状のホルダを
示し、内周１ａ及び外周１ｂは夫々断面円形に形
成されている。このホルダ１内には、所定の屈折
率分布を有し、これにより光の集束作用Ｒを有す
る円柱形状の第１円柱体であるロツドレンズ３
と、該ロツドレンズ３の端面３ａに対向し、該ロ
ツドレンズ３と略同径の円柱形状に形成された第
２円柱体であるフエルール４とが同軸に取付けら
れる。該フエルール４には、光フアイバー５の先
部５１が接着剤５１を介して固定され、光フアイ
バー５の先端からは芯線５２から素線５３が露出
し、フエルール４の先端面４ｆ中心に面一に固定
されている。

前記レンズホルダ１、ロツドレンズ３及びフエ
ルール４を同軸に固定するには、断面正多角形状
のカラー、本実施例では断面正六角形のカラー２
を用いる。このようにカラー２の断面を正六角形
とすることによりホルダ１とロツドレンズ３等の
円柱体との間に接着剤を挿入する最適な空間を形
成することが出来る。

前記カラー２及びフエルール４は、弾性を有
し、ミクロンオーダーの寸法精度安定性、再現性
及び耐環境性に優れたエンジニアリングプラスチ
ツクの中空パイプからなり、その外周２ｂ及び内
周２ａは共に正六角形に形成されている。尚、前
記カラー２及びフエルール４に用いるエンジニア
リングプラスチツクの具体例としては、例えば
PPS（ポリフエニレンサルフアイド）、PES（ポリ
エーテルサルフオン）、PEI（ポリエーテルイミ
ド）、PAI（ポリアミドイミド）等が好適である。
またカラー２はエンジニアリングプラスチツクの
代わりに所定の弾性力を有する金属で形成しても
良く、断面形状に正多角形であれば正六角形でな
くても良い。

第５図はレンズホルダにカラーを装着した図を
示し、このカラー２の外周２ｂに有する六つの頂
角２ｃ…は、対向する頂角２ｃ，２ｃ間の距離
ALが自然状態はレンズホルダ１の内径HLより
若干大きく形成される。そしてカラー２の各頂角
２ｃ…をレンズホルダ１の内周１ａに外接させて
線接触圧入することにより、カラー２の弾性変形
により各頂角２ｃ…がレンズホルダ１の内周１ａ
に圧接され、カラー２の各頂角２ｃ…の均等な弾
性力により必然的に軸合せが行なわれる。

第３図はカラーの弾性変形を示す図、第４図は
同側面図を示し、カラー２の内周２ａに有する六
つの辺２ｄは、相対向する辺間の距離ELが自然
状態ではロツドレンズ３及びフエルール４の夫々
の外径LL，FLより若干小さく形成される。そし
てカラー２内にロツドレンズ３及びフエルール４
を圧入して装填した際に、ロツドレンズ３及びフ
エルール４の夫々の外周３ｂ，４ｂはカラー２の
各辺２ｄ…に線接触状態で圧接される。従つてロ
ツドレンズ３の外径３ｂとフエルール４の外径４
ｂとが第３図に示す如く異なつていても、第４図
にも示す如くカラー２の各辺２ｄ…からの均等な
弾性力により必然的に軸合せが行なわれる。

以上の如く構成された光フアイバーコリメータ
を製作するには、先ずカラー２の一端側からロツ
ドレンズ３を挿入して圧入し、次いで他端側から
フエルール４を挿入し、このフエルール４の先端
面４ｆをロツドレンズ３の端面３ａに接触させ
る。このときフエルール４の先端面に面一に配設
された光フアイバー５の素線５３がロツドレンズ
端面３ａに接触し、ロツドレンズ３の光軸Ａ１と
フエルール４の軸中心に位置する素線５３の光軸
Ａ２とが同軸に配される。

次いでロツドレンズ３とフエルール４とを装着
したカラー２をレンズホルダ１内に挿入して圧入
する。このときレンズホルダ１の中心軸と前記光
軸Ａ１，Ａ２とが一致し、ロツドレンズ３、フエ
ルール４及びレンズホルダ１の三者が同軸に配設
される。

次いでレンズホルダ１、カラー２、ロツドレン
ズ３及びフエルール４間の隙間に接着剤１１を充
填して硬化固定する。このときロツドレンズ３と
フエルール４とは、カラー２を介してレンズホル
ダ１に保持されているため、接着剤１１の硬化時
及び硬化後の使用時の環境変化により接着剤１１
が緩んでも軸ズレして偏芯することがない。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く本発明によれば、
円筒形状のホルダ内に内・外周共に正多角形状の
カラーを弾性的に内接して設け、該カラー内に第
１円柱体及び第２円柱体を弾性的に外接して取付
けたため、調芯に要する工数が少なく、また熟練
を要することなく調芯出来て量産に適し、更に接
着剤固化時、固化後の経時的変化、環境的変化及
び接着不良等による軸ズレを生ずることがなく、
高い製品の信頼性及び安定性を有する円柱体の同
軸接合構造を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はロツドレンズを用いた光フアイバーコ
リメータの光軸を含む平面による要部断面図、第
２図は第１図中−線断面図、第３図はカラー
の弾性変形を示す図、第４図は同側面図、第５図
はホルダにカラーを装着した側面図、第６図は従
来の光フアイバーコリメータの長手方向の縦断面
図、第７図は同側面図、第８図は他の従来例を示
す断面図、第９図は同側面図である。 尚図中、１はホルダ、２はカラー、３は第１円
柱体、４は第２円柱体である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロツドレンズ等の第１円柱体と、該第１円柱
   体と略同径を有し、光フアイバーの先部を同軸に
   埋設するフエルール等の第２円柱体とを、円筒形
   状のホルダ内に同軸に接合する構造において、 前記ホルダと第１円柱体及び第２円柱体との間
   に、前記ホルダの内周に弾性的に内接する正多角
   形状の外周を有するとともに、前記第１及び第２
   円柱体に弾性的に外接する正多角形状の内周を有
   するカラーを介設したことを特徴とする円柱体同
   軸接合構造。