光纖頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光纖頭，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)將透鏡可靠地固定在殼體中，且價格低廉、容易制造。光纖頭（1A）具有投光光纖（10）、投光透鏡（30）、用于容置保持它們的殼體（20）。在殼體（20）中設(shè)置有形成開口部（23a）的堵塞部（23）、投光透鏡插入用孔部（24）、光纖插入用孔部（25）。通過在投光透鏡（30）的后端面（30b）抵接投光光纖10的前端面（10a）的狀態(tài)下，將投光光纖（10）固定在殼體（20）內(nèi)，由此投光透鏡（30）在軸向上被堵塞部（23）和投光光纖（10）夾持，從而將投光透鏡（30）固定在殼體（20）內(nèi)。
【專利說明】光纖頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖的前端部和透鏡被殼體保持的光纖頭，尤其涉及能夠適用于光纖型光電傳感器的頭部的光纖頭。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖頭通過透鏡適當(dāng)?shù)貙墓饫w的前端面出射的光或入射至光纖的前端面的光進(jìn)行光線控制，通過殼體對光纖的前端部和透鏡進(jìn)行保持，來使光纖的前端面和透鏡的后端面相向配置。
[0003]在以往，將透鏡向殼體進(jìn)行固定的方法通常采用壓入固定法和粘接固定法。例如，在專利文獻(xiàn)I (日本特開平6-160668號公報)中，公開了將透鏡向殼體進(jìn)行固定的方法采用壓入固定法的光纖頭。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開平6-160668號公報
[0005]但是，在將透鏡向殼體進(jìn)行固定的方法采用壓入固定法的情況下，需要對透鏡和殼體的尺寸精度進(jìn)行嚴(yán)密地管理，從而存在制造成本增大的問題。另外，在采用壓入固定法的情況下，對作為反射面的透鏡的外周面作用應(yīng)力，從而有可能對光學(xué)特性帶來不少惡劣影響。
[0006]另一方面，在將透鏡向殼體進(jìn)行固定的方法采用粘接固定法時，需要涂敷粘接劑并使其固化的作業(yè)，因此存在組裝作業(yè)繁雜制造成本增大的問題。另外，為確保殼體對透鏡的足夠的保持力，需要嚴(yán)格管理粘接劑的塗布量和固化條件等，這一點也成為制造成本增大的原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)將透鏡可靠地固定在殼體上而能夠價格低廉且容易進(jìn)行制造的光纖頭。
[0008]本發(fā)明的第一技術(shù)方案的光纖頭具有:長的圓柱狀的光纖，在軸向的前端部具有光出射或入射的前端面；圓柱狀的透鏡，與上述光纖的上述前端面相向配置；殼體，具有軸向上的前端以及后端，內(nèi)部容置有上述光纖的上述前端部以及上述透鏡，并且從上述后端引出上述光纖。在上述殼體內(nèi)，從上述前端至上述后端依次設(shè)置有形成有用于投光或受光的開口部的堵塞部、用于插入上述透鏡的透鏡插入用孔部、用于插入上述光纖的上述前端部的光纖插入用孔部。上述透鏡插入用孔部的內(nèi)徑大于上述開口部的開口直徑且小于上述光纖插入用孔部的內(nèi)徑。上述透鏡的軸向上的長度大于上述透鏡插入用孔部的軸向上的長度。在上述本發(fā)明的第一技術(shù)方案的光纖頭中，在上述透鏡插入用孔部以及上述光纖插入用孔部中分別插入上述透鏡以及上述光纖的上述前端部，由此上述透鏡的后端面與上述光纖的上述前端面相抵接，在這樣的狀態(tài)下，使上述光纖的上述前端部固定在上述殼體內(nèi)，由此上述透鏡在軸向上被上述堵塞部和上述光纖夾持，從而使上述透鏡固定在上述殼體中。
[0009]在上述本發(fā)明的第一技術(shù)方案的光纖頭中，優(yōu)選上述光纖的上述前端部的直徑大于上述透鏡的直徑。
[0010]在上述本發(fā)明的第一技術(shù)方案的光纖頭中，優(yōu)選上述光纖的上述前端部具有:芯線，包括纖芯以及包層；覆蓋構(gòu)件，覆蓋該芯線。
[0011 ] 在上述本發(fā)明的第一技術(shù)方案的光纖頭中，優(yōu)選通過使上述殼體的一部分在徑向上縮徑的壓緊加工，將上述光纖的上述前端部固定在上述殼體內(nèi)。
[0012]本發(fā)明的第二技術(shù)方案的光纖頭，具有:長的圓柱狀的投光光纖，在軸向上的前端部具有光出射的前端面，長的圓柱狀的受光光纖，在軸向的前端部具有光入射的前端面，圓柱狀的投光透鏡，與上述投光光纖的上述前端面相向配置，圓柱狀的受光透鏡，與上述受光光纖的上述前端面相向配置，殼體，具有軸向上的前端以及后端，內(nèi)部容置有上述投光光纖的上述前端部、上述受光光纖的上述前端部、上述投光透鏡以及上述受光透鏡，并且從上述后端引出上述投光光纖以及上述受光光纖。在上述殼體內(nèi)，從上述前端至上述后端依次設(shè)置有形成有用于投光的投光用開口部以及用于受光的受光用開口部的堵塞部、用于插入上述投光透鏡以及上述受光透鏡的透鏡插入用孔部、用于插入上述投光光纖的上述前端部以及上述受光光纖的上述前端部的光纖插入用孔部。上述殼體具有隔壁部，上述隔壁部用于劃分上述透鏡插入用孔部中的用于插入上述投光透鏡的部分即投光透鏡插入用孔部和用于插入上述受光透鏡的部分即受光透鏡插入用孔部。上述投光透鏡插入用孔部的內(nèi)徑大于上述投光用開口部的開口直徑且小于上述光纖插入用孔部中得用于插入上述投光光纖的部分即投光光纖插入用孔部的內(nèi)徑。上述受光透鏡插入用孔部的內(nèi)徑大于上述受光用開口部的開口直徑且小于上述光纖插入用孔部中的用于插入上述受光光纖的部分即受光光纖插入用孔部的內(nèi)徑。上述投光透鏡的軸向上的長度大于上述投光透鏡插入用孔部的軸向上的長度，上述受光透鏡的軸向上的長度大于上述受光透鏡插入用孔部的軸向上的長度。在上述本發(fā)明的第二技術(shù)方案的光纖頭中，在上述投光透鏡插入用孔部、上述投光光纖插入用孔部、上述受光透鏡插入用孔部以及上述受光光纖插入用孔部中，分別插入上述投光透鏡、上述投光光纖的上述前端部、上述受光透鏡以及上述受光光纖的上述前端部，由此使上述投光光纖的上述前端面與上述投光透鏡的后端面相抵接且使上述受光光纖的上述前端面與上述受光透鏡的后端面相抵接，在這樣的狀態(tài)下，使上述投光光纖的上述前端部以及上述受光光纖的上述前端部固定在上述殼體內(nèi)，由此上述投光透鏡在軸向上被上述堵塞部和上述投光光纖夾持，從而使上述投光透鏡固定在上述殼體內(nèi)，并且上述受光透鏡在軸向上被上述堵塞部和上述受光光纖夾持，從而使上述受光透鏡固定在上述殼體內(nèi)。
[0013]在上述本發(fā)明的第二技術(shù)方案的光纖頭中，優(yōu)選上述投光光纖的上述前端部的直徑大于上述投光透鏡的直徑，另外，上述受光光纖的上述前端部的直徑大于上述受光透鏡的直徑。
[0014]在上述本發(fā)明的第二技術(shù)方案的光纖頭中，優(yōu)選上述投光光纖的上述前端部以及上述受光光纖的上述前端部分別具有:芯線，包括纖芯以及包層；覆蓋構(gòu)件，覆蓋該芯線。
[0015]在上述本發(fā)明的第二技術(shù)方案的光纖頭中，優(yōu)選從上述隔壁部的后端面以到達(dá)上述投光光纖和上述受光光纖之間的方式突出設(shè)置有隔離壁。
[0016]在上述本發(fā)明的第二技術(shù)方案的光纖頭中，優(yōu)選通過使上述殼體的一部分在徑向上縮徑的壓緊加工，將上述投光光纖的上述前端部以及上述受光光纖的上述前端部固定在上述殼體內(nèi)。[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)將透鏡可靠地固定在殼體中，由此能夠成為價格低廉且容易制造的光纖頭。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的第一實施方式的光纖頭的立體圖。
[0019]圖2是圖1所示的光纖頭的剖視圖。
[0020]圖3是圖1所示的光纖頭的沿著圖2中的II1-1II線的剖視圖。
[0021]圖4是圖1所示的光纖頭的沿著圖2中的IV-1V線的剖視圖。
[0022]圖5是圖1所示的光纖頭的沿著圖2中的V-V線的剖視圖。
[0023]圖6是表示本發(fā)明的第一實施方式的光纖頭的組裝順序的概略圖。
[0024]圖7是表示本發(fā)明的第一實施方式的光纖頭的組裝順序的概略圖。
[0025]圖8A、圖SB是表示本發(fā)明的第一實施方式的光纖頭的組裝順序的概略圖。
[0026]圖9是本發(fā)明的第二實施方式的光纖頭的立體圖。
[0027]圖10是圖9所示的光纖頭的剖視圖。
[0028]圖11是圖9所示的光纖頭的沿著圖10中的X1-XI線的剖視圖。
[0029]圖12是圖9所示的光纖頭的沿著圖10中的XI1-XII線的剖視圖。
[0030]圖13是圖9所示的光纖頭的沿著圖10中的XII1-XIII線的剖視圖。
[0031]圖14是圖9所示的光纖頭的圖10中的區(qū)域XIV的放大剖視圖。
【具體實施方式】
[0032]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，在以下所示的實施方式中，對同一或者公用的部分在圖中標(biāo)注同一附圖標(biāo)記，不反復(fù)對其進(jìn)行說明。
[0033](第一實施方式)
[0034]圖1是本發(fā)明的第一實施方式的光纖頭的立體圖，圖2是圖1所示的光纖頭的剖視圖。另外，圖3至圖5分別是圖1所示的光纖頭的沿著圖2中的II1-1II線、IV-1V線以及V-V線的剖視圖。首先，參照圖1至圖5，說明本實施方式的光纖頭IA的結(jié)構(gòu)。此外，本實施方式的光纖頭IA構(gòu)成為透射式光纖型光電傳感器的投光頭部。
[0035]如圖1至圖5所75,本實施方式的光纖頭IA具有投光光纖10、殼體20和投光透鏡30。
[0036]投光光纖10用于傳送光來向外部投光，由具有包括纖芯11以及包層12的芯線、覆蓋芯線的覆蓋構(gòu)件13的長的圓柱狀的構(gòu)件構(gòu)成。纖芯11以及包層12都由透光性的構(gòu)件構(gòu)成，覆蓋構(gòu)件13由遮光性的構(gòu)件構(gòu)成。
[0037]作為投光光纖10能夠利用P0F(Plastic Optical Fiber:塑料光纖)或G0F(GlassOptical Fiber:玻璃光纖)，優(yōu)選利用P0F。作為構(gòu)成纖芯11以及包層12的具體的材質(zhì)，在使用POF的情況下，能夠利用以聚甲基丙烯酸甲酯樹脂等丙烯酸類樹脂或氟類樹脂等為代表的樹脂材料，在使用GOF的情況下，能夠利用所有玻璃材料。此外，作為覆蓋構(gòu)件13例如能夠利用以聚氯乙烯等為代表的樹脂材料。
[0038]投光光纖10在軸向的前端部具有光進(jìn)行出射的前端面10a。在投光光纖10的前端部，包括纖芯11以及包層12的芯線不露出，成為該芯線被覆蓋構(gòu)件13覆蓋的狀態(tài)。[0039]殼體20用于保持投光光纖10的前端部以及投光透鏡30，具有中空的大致圓筒狀的形狀。殼體20例如由鋅合金或不銹鋼、鋼鐵等金屬制的構(gòu)件構(gòu)成。
[0040]殼體20具有:主體部21，其位于軸向上的前端(圖2中所示的左側(cè)的端部)側(cè)；固定部22，其位于軸向上的后端(圖2中所示的右側(cè)的端部)側(cè)；堵塞部23，其位于上述前端。
[0041]在主體部21的前端側(cè)的內(nèi)部設(shè)置有用于插入投光透鏡30的投光透鏡插入用孔部24，在主體部21的后端側(cè)的內(nèi)部以及固定部22的內(nèi)部設(shè)置有用于插入投光光纖10的前端部的投光光纖插入用孔部25。另外，在堵塞部23設(shè)置有沿著軸向貫通的投光用開口部23a。此外，投光用開口部23a是用于使被投光透鏡30進(jìn)行光線控制后的光向光纖頭IA的外部投光的部位。
[0042]投光用開口部23a、投光透鏡插入用孔部24以及投光光纖插入用孔部25以相互連通的方式貫通殼體20。由此，在殼體20上，按照從其前端向后端的順序形成有:設(shè)置有投光用開口部23a的堵塞部23 ;用于插入投光透鏡30的投光透鏡插入用孔部24 ;用于插入投光光纖10的前端部的投光光纖插入用孔部25。
[0043]另外，在主體部21的外周面設(shè)置有外螺紋部21a。該外螺紋部21a在設(shè)置光纖頭IA時使用。另一方面，在固定部22的軸向上的規(guī)定位置設(shè)置有壓緊部22a。該壓緊部22a是用于保持插入在殼體20的內(nèi)部中的投光光纖10的部位。
[0044]投光透鏡30用于對從投光光纖10的前端面IOa出射的光進(jìn)行光線控制。投光透鏡30由透光性的構(gòu)件構(gòu)成，例如由利用以丙烯酸類樹脂等為代表的樹脂材料的注塑成形品構(gòu)成。
[0045]投光透鏡30具有圓柱狀的形狀，前端面30a (圖2中所示的左側(cè)的端面)由凸?fàn)畹耐哥R面構(gòu)成，后端面30b (圖2中所示的右側(cè)的端面)由平面構(gòu)成。本申請中的所謂“圓柱狀的形狀”，并不僅限于理想的圓柱狀的形狀，也可以包括大致圓柱狀的形狀，只要不影響本發(fā)明的實施即可。
[0046]此外，作為投光透鏡30除了能夠利用由上述的注塑成形品構(gòu)成的樹脂透鏡以外還能夠利用玻璃透鏡等。
[0047]投光光纖10的前端部以及投光透鏡30分別容置在設(shè)置于殼體20的投光光纖插入用孔部25以及投光透鏡插入用孔部24中。更詳細(xì)的說，投光光纖10的前端部配置在殼體20的后端側(cè)所設(shè)置的投光光纖插入用孔部25內(nèi)，投光透鏡30主要配置在殼體20的前端側(cè)所設(shè)置的投光透鏡插入用孔部24內(nèi)。此外，投光光纖10的除了前端部以外的部分從殼體20的后端向外部引出。
[0048]由此，投光光纖10的前端面IOa和投光透鏡30的后端面30b在殼體20的內(nèi)部相向配置，投光光纖10的前端面IOa和投光透鏡30的后端面30b在殼體20的內(nèi)部成為抵接狀態(tài)。
[0049]如上所述，投光光纖10的前端部被設(shè)置在殼體20的固定部22上的壓緊部22a保持。壓緊部22a是通過以使固定部22的軸向上的一部分的縮徑(使直徑縮小)的方式使固定部22塑性變形而形成的，通過該縮徑的壓緊部22a，在徑向上夾持配置在殼體20的內(nèi)部的投光光纖10，來保持投光光纖10。
[0050]更詳細(xì)的說，如上所示，因為被該壓緊部22a保持的投光光纖10的前端部處于包括纖芯11及包層12的芯線被覆蓋構(gòu)件13覆蓋的狀態(tài)，所以具有適度的彈性的覆蓋構(gòu)件13被該縮徑的壓緊部22a按壓變形，由此該壓緊部22a卡入覆蓋構(gòu)件13的外周面10c，從而牢固對覆蓋構(gòu)件13進(jìn)行固定。另外，具有彈性的覆蓋構(gòu)件13位于壓緊部22a和芯線之間，從而能夠抑制芯線變形，防止投光光纖10的光學(xué)特性因被壓緊固定而劣化。
[0051]此外，在殼體20的壓緊部22a所處部分的內(nèi)周面，預(yù)先形成內(nèi)螺紋形狀等凹凸形狀，由此能夠在壓緊加工后，通過殼體20更牢固保持投光光纖10。
[0052]另一方面,投光透鏡30在軸向上被殼體20的堵塞部23和投光光纖10夾持,而固定在殼體20內(nèi)。S卩，投光透鏡30以不用壓入投光透鏡插入用孔部24且其外周面30c基本不與投光透鏡插入用孔部24的周面接觸而具有間隙的狀態(tài)配置在投光透鏡插入用孔部24內(nèi)，在該狀態(tài)下，通過堵塞部23和投光光纖10在軸向上夾持投光透鏡30，來將投光透鏡30固定在殼體20內(nèi)。
[0053]由此，投光透鏡30在被投光光纖10向殼體20的堵塞部23按壓的狀態(tài)下被固定，在該固定后的狀態(tài)下，投光光纖10的光軸和投光透鏡30的光學(xué)中心實質(zhì)上位于同一直線上。
[0054]在此，如圖2所示，在本實施方式的光纖頭IA中，投光光纖10的前端部的直徑Rm大于投光透鏡30的直徑Ra2 (Rai > RA2)。
[0055]在上述條件下，如圖4所示，投光光纖插入用孔部25的內(nèi)徑Ra3略大于投光光纖10的前端部的直徑Rai (Ra3 > RA1)，以使投光光纖10能夠插入該投光光纖插入用孔部25的內(nèi)部，如圖3所不,投光透鏡插入用孔部24的內(nèi)徑Ra4略大于投光透鏡30的直徑Ra2 (Ra4 >RA2)，以使投光透鏡30能夠插入在該投光透鏡插入用孔部24的內(nèi)部。
[0056]另外，在上述條件下，如圖3所示，投光用開口部23a的開口直徑Ra5小于投光透鏡30的直徑Ra2 (Ra5 < Ra2),以使在投光透鏡30插入投光透鏡插入用孔部24的狀態(tài)下，該投光透鏡30的周緣與堵塞部23抵接。
[0057]另外，在上述條件下，如圖2所示，投光透鏡30的軸向上的嵌合長度Lai大于投光透鏡插入用孔部24的軸向上的嵌合長度La2 (Lai > La2),以使在將投光透鏡30插入投光透鏡插入用孔部24的狀態(tài)下，投光透鏡30的后端位于投光光纖插入用孔部25內(nèi)。
[0058]通過滿足以上的條件，如上所述，投光透鏡30在軸向上被堵塞部23和投光光纖10夾持，從而能夠?qū)⑼豆馔哥R30固定在殼體20內(nèi)。
[0059]在此，如圖2所示，壓緊部22a以在殼體20的軸向上與投光光纖10的前端面IOa所處的部分保持距離的方式，設(shè)置在殼體20的后端側(cè)的位置。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠減少利用壓緊部22a壓緊固定投光光纖10所產(chǎn)生的投光光纖10在殼體20的軸向上伸長的影響波及到投光光纖10的前端面10a，從而能夠更高精度地對投光光纖10的前端面IOa進(jìn)行定位。
[0060]圖6至圖SB是表示本實施方式的光纖頭的組裝順序的概略圖。接著，參照這些圖6至圖SB，說明本實施方式的光纖頭IA的組裝順序。
[0061]在組裝上述的本實施方式的光纖頭IA時，首先，如圖6所示，向殼體20插入投光透鏡30。此時，投光透鏡30從殼體20的后端側(cè)經(jīng)由設(shè)置在殼體20上的投光光纖插入用孔部25被插入到達(dá)投光透鏡插入用孔部24，接著，形成前端面30a與殼體20的堵塞部23抵接的狀態(tài)。另外，此時，設(shè)置在投光透鏡30的前端面30a上的凸?fàn)畹耐哥R部嵌入設(shè)置在堵塞部23的投光用開口部23a，由此將投光透鏡30定位在殼體20內(nèi)。[0062]接著，如圖7所示，向插入投光透鏡30后的殼體20插入投光光纖10的前端部。此時，投光光纖10的前端部從殼體20的后端側(cè)插入在殼體20上設(shè)置的投光光纖插入用孔部25。另外，此時，投光光纖10的前端面IOa成為與之前插入殼體20的投光透鏡30的后端面30b抵接的狀態(tài)。在此，投光光纖10的前端部保持芯線被覆蓋構(gòu)件13覆蓋的狀態(tài)即可，不需要去除該覆蓋構(gòu)件13使芯線露出。
[0063]接著，如圖8A以及圖8B所示，利用具有規(guī)定形狀的壓緊工具100A、100B對殼體20的固定部22進(jìn)行壓緊加工。在此，作為壓緊工具100AU00B，如圖所示使用對半分開形狀的工具，這些壓緊工具100AU00B配置為對固定部22夾持，然后，移動這些壓緊工具100A、100B使它們相互接近，來進(jìn)行上述壓緊加工。
[0064]由此，固定部22的一部分縮徑而發(fā)生塑性變形，由此，在固定部22上形成壓緊部22a。伴隨于此，投光光纖10的前端部固定在殼體20內(nèi)。
[0065]經(jīng)由以上的工序，上述本實施方式的光纖頭IA的組裝結(jié)束，由此制造出圖1至圖5所不的結(jié)構(gòu)的光纖頭1A。
[0066]如以上的說明，由于形成本實施方式的光纖頭1A，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)將投光透鏡30固定在殼體20內(nèi)，因此能夠形成價格低廉且容易制造的光纖頭。
[0067]即，在形成本實施方式的光纖頭IA的情況下，與將投光透鏡向殼體進(jìn)行固定的方法采用壓入固定法相比，不需要過度嚴(yán)密地管理投光透鏡和殼體的尺寸精度，另外，與利用粘接劑將投光透鏡固定在殼體上的情況相比，不需要涂敷粘接劑使其固化的作業(yè)，結(jié)果，能夠大幅度地降低制造成本。
[0068]另外，在形成本實施方式的光纖頭IA的情況下，與將投光透鏡向殼體進(jìn)行固定的方法采用壓入固定法的情況相比，由于不在投光透鏡的外周面作用應(yīng)力，所以完全不存在對光學(xué)特性產(chǎn)生惡劣影響的可能性，在這一點具有優(yōu)越性。
[0069]另外，在形成本實施方式的光纖頭IA的情況下，與利用粘接劑將投光透鏡固定在殼體上的情況相比，不需要粘接劑，因此能夠在使用粘接劑時因其耐熱性低而難于設(shè)置的高溫環(huán)境下進(jìn)行設(shè)置，而且能夠在使用粘接劑時因從該粘接劑產(chǎn)生排氣而難于設(shè)置的半導(dǎo)體制造現(xiàn)場等的清潔環(huán)境下進(jìn)行設(shè)置，從而還具有大幅度擴大其使用范圍的效果。
[0070]此外，在上述的本實施方式中，例示了投光光纖10的前端部的直徑Rai大于投光透鏡30的直徑Ra2的情況，但是投光光纖10的前端部的直徑Rai可以與投光透鏡30的直徑Ra2相同，也可以小于投光透鏡30的直徑RA2。
[0071]另外，在上述的本實施方式中，例示說明將投光光纖10向殼體20進(jìn)行固定的方法利用壓緊固定方法的情況，但是將投光光纖10向殼體20進(jìn)行固定的方法不限于此，能夠使用利用壓緊環(huán)的固定方法或粘接固定法等各種方法。其中，在將投光光纖10向殼體20進(jìn)行固定的方法采用粘接固定法的情況下，有時限制向上述清潔環(huán)境進(jìn)行設(shè)置。
[0072]另外，在上述的本實施方式中，例示了在透射式的光纖型光電傳感器的投光頭部使用本發(fā)明的情況，但是當(dāng)然可以在透射式的光纖型光電傳感器的受光頭部使用本發(fā)明。
[0073](第二實施方式)
[0074]圖9是本發(fā)明的第二實施方式的光纖頭的立體圖，圖10是圖9所示的光纖頭的剖視圖。另外，圖11至圖13分別是圖9所示的光纖頭的沿著圖10中的X1-XI線、XI1-XII線以及XII1-XIII線的剖視圖，圖14是圖9所示的光纖頭的圖10中的區(qū)域XIV的放大剖視圖。以下，參照這些圖9至圖14，說明本實施方式的光纖頭IB的結(jié)構(gòu)。此外，本實施方式的光纖頭IB構(gòu)成反射型的光纖型光電傳感器的投光受光頭部。
[0075]如圖9至圖13所示，本實施方式的光纖頭IB具有投光光纖10、受光光纖40、殼體
20、投光透鏡30、受光透鏡50。在光纖頭IB中，在上述的第一實施方式的光纖頭IA的殼體20上，除了投光光纖10以及投光透鏡30之外，還組裝有受光光纖40以及受光透鏡50。因此，投光光纖10以及投光透鏡30的形狀以及它們向殼體20的組裝結(jié)構(gòu)基本上與上述第一實施方式相同。
[0076]受光光纖40用于接受來自外部的光并進(jìn)行傳送，構(gòu)成與投光光纖10相同的構(gòu)件。受光光纖40具有光所入射的前端面40a，并且包括纖芯41、包層42以及覆蓋構(gòu)件43。在受光光纖40的前端部，包括纖芯41以及包層42的芯線不露出，而成為該芯線被覆蓋構(gòu)件43覆蓋的狀態(tài)。
[0077]受光透鏡50對從外部入射的光進(jìn)行光線控制然后使其入射至受光光纖40，由與投光透鏡30相同的構(gòu)件構(gòu)成。對于受光透鏡50，前端面50a (圖10中所示的左側(cè)的端面)由凸?fàn)畹耐哥R面構(gòu)成，后端面50b (圖10中所示的右側(cè)的端面)由平面構(gòu)成。
[0078]在殼體20的主體部21的前端側(cè)的內(nèi)部，除了上述的投光透鏡插入用孔部24，還設(shè)置有用于插入受光透鏡50的受光透鏡插入用孔部26，在主體部21的后端側(cè)的內(nèi)部以及固定部22的內(nèi)部，除了上述的投光光纖插入用孔部25，還設(shè)置有用于插入受光光纖40的前端部的受光光纖插入用孔部27。另外，在堵塞部23，除了上述的投光用開口部23a，還設(shè)置有沿著軸向貫通的受光用開口部23b。此外，受光用開口部23b是用于使向光纖頭IB照射的光入射至受光透鏡50的部位。
[0079]受光用開口部23b、受光透鏡插入用孔部26以及受光光纖插入用孔部27以相互連通的方式貫通殼體20。由此，在殼體20，按照從其前端至后端的順序形成:設(shè)置有受光用開口部23b的堵塞部23 ;用于插入受光透鏡50的受光透鏡插入用孔部26 ;用于插入受光光纖40的前端部的受光光纖插入用孔部27。
[0080]在此，投光透鏡插入用孔部24和受光透鏡插入用孔部26由設(shè)置在殼體20內(nèi)部的隔壁部28劃分。另一方面，投光光纖插入用孔部25和受光光纖插入用孔部27實質(zhì)上不被劃分而相互連通。
[0081]受光光纖40的前端部以及受光透鏡50分別容置在設(shè)置于殼體20的受光光纖插入用孔部27以及受光透鏡插入用孔部26。更詳細(xì)的說，受光光纖40的前端部配置在殼體20后端側(cè)設(shè)置的受光光纖插入用孔部27內(nèi)，受光透鏡50主要配置在殼體20前端側(cè)設(shè)置的受光透鏡插入用孔部26內(nèi)。此外，從殼體20的后端向外部引出除了受光光纖40的前端部以外的部分。
[0082]由此，受光光纖40的前端面40a和受光透鏡50的后端面50b在殼體20的內(nèi)部相向配置，受光光纖40的前端面40a和受光透鏡50的后端面50b在殼體20的內(nèi)部成為抵接狀態(tài)。
[0083]投光光纖10的前端部以及受光光纖40的前端部，被設(shè)置在殼體20的固定部22上的壓緊部22a —體保持。即，投光光纖10的前端部以及受光光纖40的前端部成為被固定部22的軸向上的一部分縮徑而塑性變形形成的壓緊部22a捆束的狀態(tài)，在該狀態(tài)下，壓緊部22a卡入投光光纖10的外周面IOc以及受光光纖40的外周面40c雙方，將它們一體保持。
[0084]另一方面,受光透鏡50與投光透鏡30相同,在軸向上被殼體20的堵塞部23和受光光纖40夾持,而固定在殼體20內(nèi)。S卩，受光透鏡50以不壓入受光透鏡插入用孔部26且其外周面50c基本不與受光透鏡插入用孔部26的周面接觸而具有間隙的狀態(tài)，配置在受光透鏡插入用孔部26內(nèi)，在該狀態(tài)下，通過堵塞部23和受光光纖40在軸向上進(jìn)行夾持，來將受光透鏡50固定在殼體20內(nèi)。
[0085]由此，受光透鏡50與投光透鏡30相同，在被受光光纖40向殼體20的堵塞部23按壓的狀態(tài)下被固定，在該固定后的狀態(tài)下，受光光纖40的光軸和受光透鏡50的光學(xué)中心實質(zhì)上位于同一直線上。
[0086]在此，如圖10所示，在本實施方式的光纖頭IB中，受光光纖40的前端部的直徑Rm大于受光透鏡50的直徑Rb2 (Rbi > Rb2)ο
[0087]在上述條件下，如圖12所示，受光光纖插入用孔部27的內(nèi)徑Rb3稍微大于受光光纖40的前端部的直徑Rbi (Rb3 > RB1)，以使能夠在該受光光纖插入用孔部27的內(nèi)部插入受光光纖40,如圖11所不,受光透鏡插入用孔部26的內(nèi)徑Rb4稍微大于受光透鏡50的直徑Rb2 (RB4 > Rb2)，以使能夠在該受光透鏡插入用孔部26的內(nèi)部插入受光透鏡50。
[0088]另外，在上述條件下，如圖11所示，受光用開口部23b的開口直徑Rb5小于受光透鏡50的直徑Rb2 (Rb5 < Rb2),以使在受光透鏡50插入受光透鏡插入用孔部26的狀態(tài)下,該受光透鏡50的周緣與堵塞部23抵接。
[0089]另外，在上述條件下，如圖10所示，受光透鏡50的軸向上的嵌合長度Lbi大于受光透鏡插入用孔部26的軸向上的嵌合長度Lb2 (Lbi > Lb2),以使在將受光透鏡50插入受光透鏡插入用孔部26的狀態(tài)下受光透鏡50的后端位于受光光纖插入用孔部27內(nèi)。
[0090]通過滿足以上的條件，如上所述，受光透鏡50在軸向上被堵塞部23和受光光纖40夾持，從而能夠?qū)⑹芄馔哥R50固定在殼體20內(nèi)。
[0091]此外，本實施方式的光纖頭IB的組裝順序，按照上述的第一實施方式的光纖頭IA的組裝順序，在此省略其說明。
[0092]如以上說明，由于形成本實施方式的光纖頭1B,與上述第一實施方式相同，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)將投光透鏡30以及受光透鏡50固定在殼體20內(nèi)，因此能夠形成價格低廉且容易制造的光纖頭。
[0093]即，在形成本實施方式的光纖頭IB的情況下，與將投光透鏡以及受光透鏡向殼體進(jìn)行固定的方法采用壓入固定法相比，不需要過度嚴(yán)密地管理投光透鏡、受光透鏡以及殼體的尺寸精度，另外，與利用粘接劑將投光透鏡以及受光透鏡固定在殼體上的情況相比，不需要涂敷粘接劑使其固化的作業(yè)，結(jié)果，能夠大幅度地降低制造成本。
[0094]在此，如圖14所示，在本實施方式的光纖頭IB中，從設(shè)置在殼體20的內(nèi)部的隔壁部28的后端面以到達(dá)投光光纖10和受光光纖40之間的方式突出突出設(shè)置有隔離壁28a。該隔離壁28a用于防止產(chǎn)生所謂的串?dāng)_(從投光光纖出射的光的一部分不經(jīng)由光纖頭的外部而經(jīng)由光纖頭的內(nèi)部到達(dá)受光光纖的現(xiàn)象)。
[0095]即，在本實施方式的光纖頭IB中，投光透鏡30的軸向上的嵌合長度Lai大于投光透鏡插入用孔部24的軸向上的嵌合長度La2，并且受光透鏡50的軸向上的嵌合長度Lbi大于受光透鏡插入用孔部26的軸向上的嵌合長度LB2，因此，在沒有設(shè)置該隔離壁28a的情況下，在投光光纖插入用孔部25的前端以及受光光纖插入用孔部27的前端，投光透鏡30的后端和受光透鏡50的后端在沒有任何遮擋的情況下相向，從而可能產(chǎn)生上述的串?dāng)_。
[0096]因此，如上所述，若在隔壁部28設(shè)置隔離壁28a，則在投光光纖插入用孔部25的前端以及受光光纖插入用孔部27的前端，投光透鏡30的后端和受光透鏡50的后端被該隔離壁28a遮擋，從而能夠防止發(fā)生串?dāng)_。
[0097]此外，在上述的本實施方式中，例示投光光纖10的前端部的直徑Rai大于投光透鏡30的直徑Ra2,并且受光光纖40的前端部的直徑Rbi大于受光透鏡50的直徑Rb2的情況,但是投光光纖10的前端部的直徑Rai可以與投光透鏡30的直徑Ra2相同，也可以小于投光透鏡30的直徑Ra2,另外,受光光纖40的前端部的直徑Rbi可以與受光透鏡50的直徑Rb2相同，也可以小于受光透鏡50的直徑Rb2。
[0098]另外，在上述的本實施方式中，例不說明將投光光纖10以及受光光纖40向殼體20進(jìn)行固定的方法利用壓緊固定方法的情況，但是將投光光纖10以及受光光纖40向殼體20進(jìn)行固定的方式不限于此，能夠使用利用壓緊環(huán)的固定方法或粘接固定法等各種。
[0099]另外，在上述的本實施方式中，例示說明投光光纖插入用孔部25和受光光纖插入用孔部27在殼體20的內(nèi)部連通的狀態(tài)，但是可以通過在殼體20的內(nèi)部設(shè)置隔壁部等來劃分它們。
[0100]另外，在上述的本發(fā)明的第一實施方式以及第二實施方式中，舉例說明在殼體的外周面形成外螺紋部的結(jié)構(gòu)的光纖頭上使用本發(fā)明的情況，但是在不需要該外螺紋部的情況下，當(dāng)然能夠在不設(shè)置外螺紋部的光纖頭上使用本發(fā)明。
[0101]這樣，本次公開的上述實施方式的所有內(nèi)容為示例，不是限制性的內(nèi)容。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定，另外，包括與權(quán)利要求書的記載等同的意思以及范圍內(nèi)的所有的變更。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖頭，其特征在于， 具有: 長的圓柱狀的光纖，在軸向的前端部具有光出射或入射的前端面， 圓柱狀的透鏡，與所述光纖的所述前端面相向配置， 殼體，具有軸向上的前端以及后端，內(nèi)部容置有所述光纖的所述前端部以及所述透鏡，并且從所述后端引出所述光纖； 在所述殼體內(nèi)，從所述前端至所述后端依次設(shè)置有:形成有用于投光或受光的開口部的堵塞部、用于插入所述透鏡的透鏡插入用孔部、用于插入所述光纖的所述前端部的光纖插入用孔部， 所述透鏡插入用孔部的內(nèi)徑大于所述開口部的開口直徑且小于所述光纖插入用孔部的內(nèi)徑， 所述透鏡的軸向上的長度大于所述透鏡插入用孔部的軸向上的長度， 在所述透鏡插入用孔部以及所述光纖插入用孔部中分別插入所述透鏡以及所述光纖的所述前端部，由此使所述光纖的所述前端面與所述透鏡的后端面相抵接，在這樣的狀態(tài)下，使所述光纖的所述前端部固定在所述殼體內(nèi)，由此所述透鏡在軸向上被所述堵塞部和所述光纖夾持，從而使所述透鏡固定在所述殼體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖頭，其特征在于，所述光纖的所述前端部的直徑大于所述透鏡的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖頭，其特征在于，所述光纖的所述前端部具有: 芯線，包括纖芯以及包層； 覆蓋構(gòu)件，覆蓋該芯線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖頭，其特征在于，通過使所述殼體的一部分在徑向上縮徑的壓緊加工，將所述光纖的所述前端部固定在所述殼體內(nèi)。
5.—種光纖頭，其特征在于， 具有: 長的圓柱狀的投光光纖，在軸向上的前端部具有光出射的前端面， 長的圓柱狀的受光光纖，在軸向的前端部具有光入射的前端面， 圓柱狀的投光透鏡，與所述投光光纖的所述前端面相向配置， 圓柱狀的受光透鏡，與所述受光光纖的所述前端面相向配置， 殼體，具有軸向上的前端以及后端，內(nèi)部容置有所述投光光纖的所述前端部、所述受光光纖的所述前端部、所述投光透鏡以及所述受光透鏡，并且從所述后端引出所述投光光纖以及所述受光光纖； 在所述殼體內(nèi)，從所述前端至所述后端依次設(shè)置有:形成有用于投光的投光用開口部以及用于受光的受光用開口部的堵塞部、用于插入所述投光透鏡及所述受光透鏡的透鏡插入用孔部、用于插入所述投光光纖的所述前端部以及所述受光光纖的所述前端部的光纖插入用孔部， 所述殼體具有隔壁部，所述隔壁部用于劃分所述透鏡插入用孔部中的用于插入所述投光透鏡的部分即投光透鏡插入用孔部和用于插入所述受光透鏡的部分即受光透鏡插入用孔部，所述投光透鏡插入用孔部的內(nèi)徑大于所述投光用開口部的開口直徑且小于所述光纖插入用孔部中的用于插入所述投光光纖的部分即投光光纖插入用孔部的內(nèi)徑， 所述受光透鏡插入用孔部的內(nèi)徑大于所述受光用開口部的開口直徑且小于所述光纖插入用孔部中的用于插入所述受光光纖的部分即受光光纖插入用孔部的內(nèi)徑， 所述投光透鏡的軸向上的長度大于所述投光透鏡插入用孔部的軸向上的長度， 所述受光透鏡的軸向上的長度大于所述受光透鏡插入用孔部的軸向上的長度， 在所述投光透鏡插入用孔部、所述投光光纖插入用孔部、所述受光透鏡插入用孔部以及所述受光光纖插入用孔部中，分別插入所述投光透鏡、所述投光光纖的所述前端部、所述受光透鏡以及所述受光光纖的所述前端部，由此使所述投光光纖的所述前端面與所述投光透鏡的后端面相抵接且使所述受光光纖的所述前端面與所述受光透鏡的后端面相抵接，在這樣的狀態(tài)下，使所述投光光纖的所述前端部以及所述受光光纖的所述前端部固定在所述殼體內(nèi)，由此所述投光透鏡在軸向上被所述堵塞部和所述投光光纖夾持，從而使所述投光透鏡固定在所述殼體內(nèi)，并且所述受光透鏡在軸向上被所述堵塞部和所述受光光纖夾持，從而使所述受光透鏡固定在所述殼體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖頭,其特征在于， 所述投光光纖的所述前端部的直徑大于所述投光透鏡的直徑， 所述受光光纖的所述前端部的直徑大于所述受光透鏡的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的光纖頭，其特征在于，所述投光光纖的所述前端部以及所述受光光纖的所述前端部分別具有: 芯線，包括纖芯以及包層； 覆蓋構(gòu)件，覆蓋該芯線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光纖頭，其特征在于，從所述隔壁部的后端面以到達(dá)所述投光光纖和所述受光光纖之間的方式突出設(shè)置有隔離壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光纖頭，其特征在于，通過使所述殼體的一部分在徑向上縮徑的壓緊加工，將所述投光光纖的所述前端部以及所述受光光纖的所述前端部固定在所述殼體內(nèi)。
【文檔編號】G02B6/32GK103698853SQ201310416813
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月27日
【發(fā)明者】高倉毅, 藤井淳將 申請人:歐姆龍株式會社