JPH06250043A - コリメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フェルールのファイバー心線とロッドレンズの
光軸とのずれが無くて、当該ずれに起因する光量損失の
少ないコリメータを提供する。 【構成】ロッドレンズ１５ｂの外周に紫外線を遮断する
遮断手段１５ｄを施すとともに、接着剤として紫外線硬
化型または紫外線・熱硬化型の接着剤を採用し、ロッド
レンズ１５ｂとフェルール１５ａ間に介在する接着剤の
内外側部位１７ａのみを紫外線照射して急速に硬化させ
るとともに、残りの内側部位１７ｂを徐々に硬化させる
ことにより全体として均等に硬化させ、一方向への応力
の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光電圧センサ、光電界セ
ンサ、光磁界センサへの光の入射手段、またはこれら各
センサからの光の出射手段として使用されるコリメータ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のコリメータとしては、例えば特
開平１−２４４３７６号公報に示されているように、光
ファイバーが一端側から軸方向に嵌挿されて同光ファイ
バーのファイバー心線が他端側に臨むセラミック質のフ
ェルールと、同フェルールの他端側に接着剤を介して一
端側に固着され前記光ファイバーから入射する光を平行
光として出射しまたは入射される平行光を集光して前記
光ファイバーに出射する円柱状のレンズを備えた形式の
コリメータがある。

【０００３】かかる形式のコリメータにおいては、フェ
ルールの他端側に臨む光ファイバーの心線とレンズの光
軸とが一致するように軸調整した状態で、紫外線硬化型
の接着剤を使用して接着される場合がある。かかる接着
手段においては、接着剤をフェルールの他端面とレンズ
の一端面との間に介在させて、その後紫外線を照射して
接着剤を硬化する手段が採られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかるコリ
メータにおいてこのような接着手段を採用する場合に
は、接着剤の硬化時にレンズの光軸と光ファイバーの心
線間にずれが発生しないようにする必要がある。このよ
うなずれが発生する原因は、接着剤が不均一に硬化して
一方向の応力が発生し、レンズの光軸と光ファイバー心
線間にずれを生じさせるためであり、このようなずれが
発生するとコリメータにおける光損失が大きくなり、光
電圧センサ、光電界センサ、光磁界センサの感度および
精度を低下させる原因となる。

【０００５】これに対処するには、接着剤をレンズとフ
ェルール間に均等に付与すること、均等に付与した接着
剤を均等に硬化させることが必要である。しかしなが
ら、接着剤をレンズとフェルール間に均等に付与するこ
とは極めて困難であり、また仮に接着剤を均等に付与し
得たとしても、レンズおよびフェルールの外周から接着
剤全体に均等に紫外線照射する必要があるが、このよう
な紫外線照射を行うには大型の照射装置が必要であり、
コスト的には極めて不利となる。また、付与された接着
剤を紫外線照射により徐々に硬化させることにより、接
着剤を略均等に硬化させることが考えられるが、接着剤
を徐々に硬化させることも極めて困難である。従って、
本発明の目的は、このような問題に対処することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、光ファイバー
が一端側から軸方向に嵌挿されて同光ファイバーのファ
イバー心線が他端側に臨むセラミック質、プラスチック
質等のフェルールと、同フェルールの他端側に接着剤を
介して一端側に固着され前記光ファイバーから入射され
る光を平行光として出射しまたは入射される平行光を集
光して前記光ファイバーに出射する円柱状のレンズを備
えたコリメータにおいて、前記レンズの外周に紫外線を
遮断する遮断手段を施すとともに、前記接着剤として紫
外線硬化型または紫外線・熱硬化型の接着剤を採用した
ことを特徴とするものである。

【０００７】本発明における紫外線を遮断する遮断手段
としては、レンズの外周に金属蒸着膜を施す手段、レン
ズの外周に紫外線を遮断するスリーブを外嵌する手段等
を採用することができる。

【０００８】

【発明の作用・効果】かかる構成のコリメータにおいて
は、レンズの外周に紫外線を遮断する遮断手段が施され
ているため、接着剤のうちのレンズとフェルールとの接
合面からはみ出たわずかな外側部位が紫外線により照射
されて、当該外側部位のみが急速に硬化する。しかしな
がら、接着剤における当該接合面間に介在している大部
分の内側部位は、接着剤が紫外線硬化型である場合には
硬化部位から徐々に硬化が内部に伝播されて全体として
均等に硬化し、また接着剤が紫外線・熱硬化型の接着剤
である場合には熱的作用により徐々に均等に硬化する。

【０００９】従って、当該コリメータにおいては、接着
剤の不均等な硬化に起因する一方向の応力の発生がな
く、レンズの光軸と光ファイバーの心線との光軸の位置
調整後の状態が保持され、光軸のずれの発生はない。こ
のため、当該コリメータにおいては、平行光機能および
集光機能が良好で光量損失が抑制され、光電圧センサ、
光電界センサ、光磁界センサの感度および精度の低下が
防止される。また、当該コリメータにおいては、接着剤
をレンズとフェルール間にかならずしも均等に付与する
必要がなく、また大型の紫外線照射装置を使用する必要
がなくてコスト的には極めて有利である。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
るに、図１には本発明に係るコリメータを使用して構成
した光磁界センサが示されている。当該光磁界センサは
基板１１上にファラデー素子１２が接着されており、基
板１１の上端面の左右両側部にファラデー素子１２を挟
んで偏光子１３および検光子１４が接着されている。こ
れらの各部材１２〜１４は直列的に配設されている。ま
た、各コリメータ１５は基板１１上の左右両側部に接着
されて、偏光子１３または検光子１４に直交して配設さ
れている。

【００１１】しかして、コリメータ１５は図１および図
２に示すように、円柱状のフェルール１５ａとロッドレ
ンズ１５ｂとにより構成されている。フェルール１５ａ
は光ファイバー１６が嵌挿される挿入孔１５ｃを備え、
同挿入孔１５ｃに一端側から挿入された光ファイバー１
６の心線１６ａがフェルール１５ａの他端側に露呈して
いる。ロッドレンズ１５ｂはフェルール１５ａより小径
の円柱状のもので、その一端側にてフェルール１５ａの
他端側に接着固定されている。図２において符号１７は
接着剤層を示す。ロッドレンズ１５ｂにおいては、その
外周に金属蒸着が施されており、蒸着された金属薄膜１
５ｄが紫外線を遮断する遮断膜を構成している。また、
接着剤としては、エポキシ・アクリレート系の紫外線・
熱硬化型接着剤を採用している。

【００１２】当該コリメータ１５においては、下記の手
段にて形成される。すなわち、光ファイバー１６を嵌挿
して固着したフェルール１５ａと金属蒸着して外周の紫
外線を遮断する金属薄膜１５ｄを備えたロッドレンズ１
５ｂとを、それらの接合面に接着剤を介在させた状態で
光源および光パワーメータを使用して光軸調整して支持
し、この支持状態を保持して通常の紫外線照射装置を使
用して接着剤層１７の外周から紫外線照射する。

【００１３】この紫外線照射により、接着剤層１７のう
ちのロッドレンズ１５ｂとフェルール１５ａとの接合面
からはみ出たわずかな外側部位１７ａが紫外線に照射さ
れて、当該外側部位１７ａのみが急速に硬化する。しか
しながら、接着剤層１７における当該接合面間に介在し
ている大部分の内側部位１７ｂは、外側部位１７ａから
徐々に硬化が伝播されるとともに熱の作用により徐々に
硬化し、全体として均等に硬化する。

【００１４】従って、当該コリメータ１５においては、
接着剤の不均等な硬化に起因する一方向の応力の発生が
なく、ロッドレンズ１５ｂの光軸と光ファイバー１６の
心線１６ａとの光軸の位置調整後の状態が保持され、光
軸のずれの発生はない。このため、当該コリメータ１５
においては、平行光機能および集光機能が良好で光量損
失が抑制され、光量損失に起因する光磁界センサの感度
および精度の低下が防止される。また、当該コリメータ
１５においては、接着剤をロッドレンズ１５ｂとフェル
ール１５ａ間にかならずしも均等に付与する必要がな
く、また大型の紫外線照射装置を使用する必要がなくて
コスト的には極めて有利である。

【００１５】表１には、ロッドレンズ１５ｂの外周に金
属薄膜１５ｄを備えたコリメータ１５（本発明の上記実
施例に係るコリメータ１５）と、ロッドレンズ１５ｂの
外周に金属薄膜１５ｄ等紫外線遮断手段を備えていない
コリメータ（従来のコリメータ）とをそれぞれ用いて作
製した、図１に示す構造の光磁界センサの透過光量損失
を測定した実験データが示されている。この実験におい
ては、波長λ＝0.85μの光を使用して、光磁界センサを
透過して出射される光の損失値（dB）を測定するととも
に、それらの５個の光磁界センサにおける透過光量損失
値の平均値を算出した。これらの結果を参照すると、本
実施例に係るコレメータ１５を用いて作製した光磁界セ
ンサにおいては、従来のコリメータを用いて作製した光
磁界センサにに比較して光量損失値が約2dB向上してい
ることがわかる。

【００１６】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコリメータを使用して構成した光
磁界センサの概略構成図である。

【図２】同コリメータの側面図（ａ）、および縦断側面
図（ｂ）である。

【符号の説明】 １１…基板、１２…ファラデー素子、１３…偏光子、１
４…検光子、１５…コリメータ、１５ａ…フェルール、
１５ｂ…ロッドレンズ、１５ｄ…金属薄膜、１６…光フ
ァイバー、１６ａ…心線、１７…接着層、１７ａ…外側
部位、１７ｂ…内側部位。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ファイバーが一端側から軸方向に嵌挿さ
   れて同光ファイバーのファイバー心線が他端側に臨むフ
   ェルールと、同フェルールの他端側に接着剤を介して一
   端側に固着され前記光ファイバーから入射される光を平
   行光として出射しまたは入射される平行光を集光して前
   記光ファイバーに出射する円柱状のレンズを備えたコリ
   メータにおいて、前記レンズの外周に紫外線を遮断する
   遮断手段を施すとともに、前記接着剤として紫外線硬化
   型または紫外線・熱硬化型の接着剤を採用したことを特
   徴とするコリメータ。