專利名稱：光纖裝置及其制造方法、光軸調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為側(cè)面型光纖傳感器頭能很好使用的光纖裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，在使用光纖的傳感器中，由照射光一方的光纖傳感器頭向物體檢測區(qū)域照射光，由接收光一方的光纖傳感器頭接收來自物體檢測區(qū)域的光，根據(jù)有無來自物體檢測區(qū)域的光來檢測物體檢測區(qū)域中物體的有無。在透過型光纖傳感器中，在物體檢測區(qū)域中沒有物體時，光由接收光一方的光纖傳感器頭接收，在反射型的光纖傳感器中，在物體檢測區(qū)域中有物體時，由物體反射的光被接收光一方的光纖傳感器頭接收。
將這樣的光纖傳感器頭配置在狹小地方時，使用側(cè)面型的光纖傳感器頭，其結(jié)構(gòu)是將具有使光路偏斜的光學系統(tǒng)的末端配置在光纖的端面上，而從光纖長度方向的側(cè)面方向照射、接收光。這樣的側(cè)面型的光纖傳感器頭用于例如半導體制造裝置及半導體芯片等的檢測用途等。作為這樣的側(cè)面型的光纖傳感器頭，例如，在日本特開平05-248821號公報中，記載了使用側(cè)面型的光纖傳感器頭的光纖傳感器，它是一種零部件數(shù)較少的簡單構(gòu)造，其組裝和往使用位置的安裝都較方便。近來年，為了以低成本高速地制造半導體，芯片尺寸的大型化或芯片布置間距的微型化迅速進展。為了與此相適應(yīng)，在半導體制造裝置中，對用于半導體芯片等的檢測等的光纖傳感器的光軸對中的精度提出了更高的要求，與此相應(yīng)使光纖傳感器頭的光軸的調(diào)整更加困難。但是，在特開平05-248821號公報記載的側(cè)面型光纖傳感器中，由于將反射鏡和光纖都支撐在做成一體的支撐部件上，當設(shè)置光纖傳感器時節(jié)省光軸調(diào)整的時間，而在設(shè)置時若發(fā)現(xiàn)光軸偏離，則不能對其進行校正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于提供一種光纖裝置，該裝置沒有煩雜的作業(yè)而能方便地設(shè)置，可以安裝在狹小的地方，而且可作為高精度傳感器使用，并在傳感器設(shè)置時能方便地進行光軸的調(diào)整。
本發(fā)明的光纖裝置具有光纖、支撐光纖的光纖支撐部、與光纖的端面相對配置的反射部件和支撐反射部件的反射部件支撐部，光纖支撐部及反射部件支撐部兩者的至少一方具有可旋轉(zhuǎn)的連接部，光纖支撐部及反射部件支撐部通過該連接部相互連接固定。
另外，本發(fā)明的光纖裝置的制造方法是在具有光纖、反射部件、光纖支撐部件、反射部件支撐部件，在光纖支撐部及反射部件支撐部具有光纖支撐部和反射部件支撐部的至少一方可旋轉(zhuǎn)的連接部，光纖支撐部節(jié)反射部件支撐部通過該連接部相互連接固定的光纖裝置的制造方法中，具有以下工序?qū)⒐饫w固定在光纖支撐部上的工序，將反射部件固定在反射部件支撐部上的工序，通過使光纖支撐部及反射部件支撐部的連接部相互連接將反射部件與光纖的端面相對配置的工序，通過使光纖支撐部及反射部件支撐部的至少一方轉(zhuǎn)動進行光軸調(diào)節(jié)后，固定光纖支撐部及反射部件支撐部的工序。
另外，本發(fā)明的調(diào)節(jié)光軸的光纖裝置的光軸調(diào)整方法是具有將光纖固定在光纖支撐部，將反射部件固定在反射部件支撐部并在光纖支撐部件和反射部件支撐部件上具有光纖支撐部和反射部件支撐部的至少一方可旋轉(zhuǎn)的連接部的光纖裝置的光軸調(diào)整方法，具有通過使光纖部和反射部件支撐部的連接部相互連接而使反射部件與光纖的端面相對配置的工序，并通過使光纖支撐部和反射部件支撐部至少一方轉(zhuǎn)動來調(diào)節(jié)光軸。


圖1是表示本發(fā)明的光纖裝置的一個實施例圖。
圖2是表示本發(fā)明的光纖裝置的制造方法的光軸調(diào)整方法的一個實施例圖。
具體實施例方式
下面，根據(jù)一個實施例對本發(fā)明進行說明。圖1(a)是本發(fā)明的光纖裝置的、通過光纖的光軸的平面的斷面圖，圖1(b)是由其端面見到的本發(fā)明的光纖裝置圖。
光纜1的結(jié)構(gòu)是在光纖的外周部形成被覆層，在端部被覆層被剝離例如4mm左右，并被插入固定在光纖支撐部4的光纖貫通孔內(nèi)。光纖支撐部的光纖貫通孔由大直徑部21和小直徑部22組成，光纜1的被覆層被剝離的部分位于光纖貫通孔的小直徑部22內(nèi)，而被覆層未予剝離的部分位于光纖貫通孔的大直徑部21內(nèi)。與光纜1的端面相對，通過針孔配置了筒狀的透鏡3，透鏡3貫通固定在光纖支撐部4的圓筒狀的中空部10內(nèi)。光纖支撐4的外形為正四方形，在該透鏡一邊的端部(紙面右側(cè)的端部)形成外形為圓筒狀的連接部81。
另一方面，反射部件支撐部6的外形為圓筒形，在其內(nèi)部設(shè)置有具有圓筒形內(nèi)壁的中空部。如圖1(b)所示，反射部件支撐部6的斷面是與光纖支撐部4的斷面內(nèi)切大小的圓形。在反射部件支撐部6的中空部支撐著反射部件5，中空部的一端作為連接部82與光纖支撐部4的連接部81連接固定。即，在本實施例中，光纖支撐部4具有凸狀的連接部81，而反射部件支撐部6具有凹狀的連接部82。反射部件5相對光纖的光軸配置成45°的角度。
使由具有如上結(jié)構(gòu)的光纖裝置發(fā)射出光時，從光纜1發(fā)射出的光通過針孔9以小的出射角入射到透鏡3，利用透鏡3變成平行光入射到反射部件5。入射到反射部件5的光被反射鏡5偏轉(zhuǎn)90度，由形成在反射鏡支撐部6的側(cè)面的開口部11射出。相反，要利用這樣的光纖裝置接收光時，由開口部11入射的光通過相反的光路入射到光纜1。即，從開口部11入射的光利用反射部件5偏轉(zhuǎn)，依次通過透鏡3、針孔9入射到光纜1。
另外，在本實施例中，其結(jié)構(gòu)為光纖支撐部4具有凸狀的連接部81，而反射部件支撐部6具有凹狀的連接部82，但其結(jié)構(gòu)也可以做成反射部件支撐部具有凸狀的連接部，而光纖支撐部具有凹狀的連接部。本發(fā)明中，光纖支撐部4及反射部件支撐部6的連接部81、82并不限定于這樣的形式，只要是光纖支撐部4及反射部件支撐部6的至少一方可以轉(zhuǎn)動，相互可以連接，也可以是其它的形式。
另外，在本實施例中，是將透鏡3配置在光纖支撐部4內(nèi)，但也可以配置在反射部件支撐部6內(nèi)。但是，當將透鏡3配置在光纖支撐部4內(nèi)時，即使是透鏡3的光軸偏離中心軸的情況下，最好通過將如后述的調(diào)整光軸，可以調(diào)整從反射部件支撐部6的中空部11發(fā)射的光的光軸。
再有，反射部件5的設(shè)置角度，如本實施例，通常反射部件5相對光纖光軸配置成45°的角度，但在本發(fā)明中，根據(jù)光纖裝置的設(shè)置狀況等，可以適當設(shè)定反射部件5的設(shè)置角度使其與從光纖裝置發(fā)射的光的方向相適應(yīng)。
下面，對本發(fā)明的光纖裝置的各部件進行說明。
作為形成在光纜1的光纖的外周部的被覆層的材料可以使用聚乙烯等公知材料。雖然做成不形成被覆層的結(jié)構(gòu)也是可以的，但為防止外界光進入光纖，同時為提高光纖的機械強度，最好還是形成被覆層。作為光纖，既可使用塑料制光纖也可使用玻璃制光纖，但最好使用柔軟性優(yōu)良的塑料制的光纖。另外，作為光纖，可以使用具有芯殼構(gòu)造的SI型光纖，從中心向外周其折射率逐漸減小的GI型光纖，在一根光纖中有多個芯的多芯光纖等具有公知構(gòu)造的光纖。優(yōu)選使用因彎曲引起光量損失小的多芯光纖。在本實施例中，將在塑料制的SI型光纖的外周部形成聚乙烯被覆層構(gòu)成的光纜(三菱麗陽(株)制，SH-2001型)切斷成5米使用。
在本實施例中，作為透鏡3使用的是圓筒狀折射率分布型透鏡，但也可以使用其它形狀的透鏡。另外，對透鏡3的材料也沒有特別限定，既可以使用聚甲基丙烯酸甲酯類聚合物及聚碳酸酯等透明塑料，也可以使用BK7等玻璃。
作為反射部件5，可使用公知的反射板或棱鏡等，例如作為反射板可使用在反射面上蒸鍍鋁及銀等反射率高的金屬而成者，在反射面上將斷面為三角形的棱鏡列多個并列而成者，作為棱鏡可使用頂角為90°的三棱鏡。
對光纖支撐部4及反射部件支撐部6的材料沒有特別限定，可使用公知的金屬及塑料等。
最好在光纖支撐部4的側(cè)面形成由平面構(gòu)成的基準面7。在本實施例中，由于光纖支撐部4具有四棱柱形狀，可以將任意的側(cè)面作為基準面7。當在光纖支撐部4的側(cè)面形成基準面7并如后述進行光軸的調(diào)整時，例如調(diào)整光軸使得基準面7和光軸成為平行時，設(shè)置光纖裝置時，通過設(shè)置光纖裝置使得光纖裝置的基準面7和在設(shè)置光纖裝置的場所與所要求的光軸方向平行形成的平面相一致，從而可以很容易地設(shè)置光纖裝置，使光軸與所要求的光軸方向一致。這樣，由于在設(shè)置本發(fā)明的光纖裝置時可以簡便地進行光軸的調(diào)整作業(yè)，因而設(shè)置很容易，也可以設(shè)置在狹小的地方，另外，由于光軸的偏移小，也可適用于要求高精度的用途。
另外，在本發(fā)明中，作為光纖支撐部4，不受四棱柱形狀的限制，只要是在其側(cè)面形成由平面構(gòu)成的至少一個基準面即可，例如可以是在圓柱形狀的側(cè)面形成平面者。
以上說明的本發(fā)明的光纖裝置可適用于用側(cè)視型光纖傳感器裝置。
下面，對本發(fā)明的光纖裝置的制造方法和光軸調(diào)整方法進行說明。
首先，從光纜1的端面剝離例如4mm左右的被覆層，插入光纖支撐部的貫通孔2中，用粘結(jié)劑等固定。隨后，將透鏡3插入光纖支撐部4的中空部10中，用粘結(jié)劑等固定。另一方面，將反射部件5固定在反射部件支撐部6的中空部內(nèi)。隨后，將光纖支撐部4的連接部81和反射部件支撐部的連接部82連接，通過使光纖支撐部及反射部件支撐部的至少一方轉(zhuǎn)動進行光軸調(diào)整。
作為光軸的調(diào)整方法，例如，如圖2所示，將具有四棱柱形狀的光纖支撐部的一面作為基準面7固定在平面狀的底座12上，使光入射到光纖，將光14照射到與底座12垂直方向上配置的屏幕13上，在該狀態(tài)下使反射部件支撐部件6在箭頭方向轉(zhuǎn)動，從而簡便地進行。
如上所述將調(diào)整了光軸以后的光纖支撐部4和反射部件支撐部6的連接部81、82通過相互粘結(jié)等方法固定，從而可得到光纖裝置。
這樣，在本發(fā)明的光纖裝置的制造方法和光軸調(diào)整方法中，在組裝加工光纖支撐部4和反射部件支撐部6至少一方時，通過使其在設(shè)置光纖裝置時轉(zhuǎn)動可以很容易地進行光軸調(diào)整，從而可以很容易地得到光軸偏離小的光纖傳感器頭。
本發(fā)明的光纖裝置，其設(shè)置容易，可設(shè)置在狹小的地方，而且可用作高精度的傳感器。另外，若使用本發(fā)明的光纖裝置的制造方法和光軸調(diào)整方法，可以很容易地進行光纖裝置的光軸調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種光纖裝置，具有光纖、支撐光纖的光纖支撐部、與光纖的端面相對配置的反射部件、支撐反射部件的反射部件支撐部，其特征在于光纖支撐部及反射部件支撐部的各方具有連接部，且光纖支撐部及反射部件支撐部的至少一方可轉(zhuǎn)動，利用這些連接部可將光纖支撐部及反射部件支撐部相互連接固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖裝置，其特征在于在光纖支撐部或反射部件支撐部內(nèi)與光纖端面相對地配置透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖裝置，其特征在于在光纖支撐部的側(cè)面形成由平面構(gòu)成的基準面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項所述的光纖裝置，其特征在于連接部的一方的外壁為圓筒形狀的凸狀連接部，而連接部的另一方為具有與上述凸狀連接部可鑲嵌連接的圓筒形狀的內(nèi)壁的凹狀連接部。
5.一種光纖裝置的制造方法，該裝置具有光纖、反射部件、光纖支撐部、反射部件支撐部，光纖支撐部和反射部件支撐部的至少一方具有在光纖支撐部和反射部件支撐部上可轉(zhuǎn)動的連接部，利用這些連接部將光纖支撐部及反射部件支撐部相互鑲嵌連接固定的光纖裝置制造方法中，其特征在于，具有如下工序?qū)⒐饫w固定在光纖支撐部的工序、將反射部件固定在反射部件支撐部的工序，通過使光纖支撐部及反射部件支撐部的連接部相互鑲嵌連接將反射部件與光纖的端面相對配置的工序，通過使光纖支撐部及反射部件支撐部的至少一方轉(zhuǎn)動進行光軸調(diào)節(jié)后，將光纖支撐部及反射部件支撐部予以固定的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖裝置的制造方法，其特征在于還具有將透鏡固定在與光纖支撐部或反射部件支撐部內(nèi)的光纖端面相對位置的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的光纖裝置的制造方法，其特征在于光纖裝置的光纖支撐部或反射部件支撐部的連接部的一方其外壁為圓筒形狀的凸狀的連接部，連接部的另一方為具有可與上述凸狀連接部連接的圓筒形狀內(nèi)壁的凹狀連接部。
8.一種光纖裝置光軸調(diào)整方法，該方法具有將光纖固定在光纖支撐部，將反射部件固定在反射部件支撐部，在光纖支撐部和反射部件支撐部具有光纖支撐部和反射部件支撐部至少一方可轉(zhuǎn)動的連接部，其特征在于具有通過將光纖支撐部和反射部件支撐部的連接部相互鑲嵌連接而將反射部件與光纖的端面相對配置的工序，通過使光纖支撐部和反射部件支撐部的至少一方轉(zhuǎn)動來調(diào)節(jié)光軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖裝置的光軸調(diào)整方法，其特征在于還具有設(shè)置光纖裝置的工序，在光纖支撐部的側(cè)面形成由平面構(gòu)成的基準面，并使上述基準面與同光軸方向平行的平面一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的光纖裝置的光軸調(diào)整方法，其特征在于光纖裝置的光纖支撐部或反射部件支撐部的連接部的一方其外壁為圓筒形狀的凸狀的連接部，連接部的另一方為具有可與上述凸狀連接部連接的圓筒形狀的內(nèi)壁的凹狀的連接部。
全文摘要
本發(fā)明涉及作為側(cè)面型光纖傳感器頭能很好使用的光纖裝置及其制造方法。本發(fā)明的目的在于提供一種沒有煩雜的作業(yè)而能方便地設(shè)置，可以安裝在狹小的地方，而且可作為高精度傳感器使用，并在傳感器設(shè)置時能方便地進行光軸的調(diào)整的光纖裝置。該光纖裝置具有光纖、支撐光纖的光纖支撐部、與光纖的端面相對配置的反射部件、支撐反射部件的反射部件支撐部，其特征在于光纖支撐部及反射部件支撐部的各方具有連接部，且光纖支撐部及反射部件支撐部的至少一方可轉(zhuǎn)動，利用這些連接部可將光纖支撐部及反射部件支撐部相互連接固定。
文檔編號G01B11/00GK1532514SQ03120898
公開日2004年9月29日 申請日期2003年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月25日
發(fā)明者岸川龍廣, 川嵨伯夫, 夫 申請人:三菱麗陽株式會社