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专利名称：光纤装置及其制造方法、光轴调整方法
技术领域：
本发明涉及作为侧面型光纤传感器头能很好使用的光纤装置及其制造方法。
背景技术：
通常，在使用光纤的传感器中，由照射光一方的光纤传感器头向物体检测区域照射光，由接收光一方的光纤传感器头接收来自物体检测区域的光，根据有无来自物体检测区域的光来检测物体检测区域中物体的有无。在透过型光纤传感器中，在物体检测区域中没有物体时，光由接收光一方的光纤传感器头接收，在反射型的光纤传感器中，在物体检测区域中有物体时，由物体反射的光被接收光一方的光纤传感器头接收。
将这样的光纤传感器头配置在狭小地方时，使用侧面型的光纤传感器头，其结构是将具有使光路偏斜的光学系统的末端配置在光纤的端面上，而从光纤长度方向的侧面方向照射、接收光。这样的侧面型的光纤传感器头用于例如半导体制造装置及半导体芯片等的检测用途等。作为这样的侧面型的光纤传感器头，例如，在日本特开平05-248821号公报中，记载了使用侧面型的光纤传感器头的光纤传感器，它是一种零部件数较少的简单构造，其组装和往使用位置的安装都较方便。近来年，为了以低成本高速地制造半导体，芯片尺寸的大型化或芯片布置间距的微型化迅速进展。为了与此相适应，在半导体制造装置中，对用于半导体芯片等的检测等的光纤传感器的光轴对中的精度提出了更高的要求，与此相应使光纤传感器头的光轴的调整更加困难。但是，在特开平05-248821号公报记载的侧面型光纤传感器中，由于将反射镜和光纤都支撑在做成一体的支撑部件上，当设置光纤传感器时节省光轴调整的时间，而在设置时若发现光轴偏离，则不能对其进行校正。

发明内容
本发明的目的就在于提供一种光纤装置，该装置没有烦杂的作业而能方便地设置，可以安装在狭小的地方，而且可作为高精度传感器使用，并在传感器设置时能方便地进行光轴的调整。
本发明的光纤装置具有光纤、支撑光纤的光纤支撑部、与光纤的端面相对配置的反射部件和支撑反射部件的反射部件支撑部，光纤支撑部及反射部件支撑部两者的至少一方具有可旋转的连接部，光纤支撑部及反射部件支撑部通过该连接部相互连接固定。
另外，本发明的光纤装置的制造方法是在具有光纤、反射部件、光纤支撑部件、反射部件支撑部件，在光纤支撑部及反射部件支撑部具有光纤支撑部和反射部件支撑部的至少一方可旋转的连接部，光纤支撑部节反射部件支撑部通过该连接部相互连接固定的光纤装置的制造方法中，具有以下工序将光纤固定在光纤支撑部上的工序，将反射部件固定在反射部件支撑部上的工序，通过使光纤支撑部及反射部件支撑部的连接部相互连接将反射部件与光纤的端面相对配置的工序，通过使光纤支撑部及反射部件支撑部的至少一方转动进行光轴调节后，固定光纤支撑部及反射部件支撑部的工序。
另外，本发明的调节光轴的光纤装置的光轴调整方法是具有将光纤固定在光纤支撑部，将反射部件固定在反射部件支撑部并在光纤支撑部件和反射部件支撑部件上具有光纤支撑部和反射部件支撑部的至少一方可旋转的连接部的光纤装置的光轴调整方法，具有通过使光纤部和反射部件支撑部的连接部相互连接而使反射部件与光纤的端面相对配置的工序，并通过使光纤支撑部和反射部件支撑部至少一方转动来调节光轴。


图1是表示本发明的光纤装置的一个实施例图。
图2是表示本发明的光纤装置的制造方法的光轴调整方法的一个实施例图。
具体实施例方式
下面，根据一个实施例对本发明进行说明。图1(a)是本发明的光纤装置的、通过光纤的光轴的平面的断面图，图1(b)是由其端面见到的本发明的光纤装置图。
光缆1的结构是在光纤的外周部形成被覆层，在端部被覆层被剥离例如4mm左右，并被插入固定在光纤支撑部4的光纤贯通孔内。光纤支撑部的光纤贯通孔由大直径部21和小直径部22组成，光缆1的被覆层被剥离的部分位于光纤贯通孔的小直径部22内，而被覆层未予剥离的部分位于光纤贯通孔的大直径部21内。与光缆1的端面相对，通过针孔配置了筒状的透镜3，透镜3贯通固定在光纤支撑部4的圆筒状的中空部10内。光纤支撑4的外形为正四方形，在该透镜一边的端部(纸面右侧的端部)形成外形为圆筒状的连接部81。
另一方面，反射部件支撑部6的外形为圆筒形，在其内部设置有具有圆筒形内壁的中空部。如图1(b)所示，反射部件支撑部6的断面是与光纤支撑部4的断面内切大小的圆形。在反射部件支撑部6的中空部支撑着反射部件5，中空部的一端作为连接部82与光纤支撑部4的连接部81连接固定。即，在本实施例中，光纤支撑部4具有凸状的连接部81，而反射部件支撑部6具有凹状的连接部82。反射部件5相对光纤的光轴配置成45°的角度。
使由具有如上结构的光纤装置发射出光时，从光缆1发射出的光通过针孔9以小的出射角入射到透镜3，利用透镜3变成平行光入射到反射部件5。入射到反射部件5的光被反射镜5偏转90度，由形成在反射镜支撑部6的侧面的开口部11射出。相反，要利用这样的光纤装置接收光时，由开口部11入射的光通过相反的光路入射到光缆1。即，从开口部11入射的光利用反射部件5偏转，依次通过透镜3、针孔9入射到光缆1。
另外，在本实施例中，其结构为光纤支撑部4具有凸状的连接部81，而反射部件支撑部6具有凹状的连接部82，但其结构也可以做成反射部件支撑部具有凸状的连接部，而光纤支撑部具有凹状的连接部。本发明中，光纤支撑部4及反射部件支撑部6的连接部81、82并不限定于这样的形式，只要是光纤支撑部4及反射部件支撑部6的至少一方可以转动，相互可以连接，也可以是其它的形式。
另外，在本实施例中，是将透镜3配置在光纤支撑部4内，但也可以配置在反射部件支撑部6内。但是，当将透镜3配置在光纤支撑部4内时，即使是透镜3的光轴偏离中心轴的情况下，最好通过将如后述的调整光轴，可以调整从反射部件支撑部6的中空部11发射的光的光轴。
再有，反射部件5的设置角度，如本实施例，通常反射部件5相对光纤光轴配置成45°的角度，但在本发明中，根据光纤装置的设置状况等，可以适当设定反射部件5的设置角度使其与从光纤装置发射的光的方向相适应。
下面，对本发明的光纤装置的各部件进行说明。
作为形成在光缆1的光纤的外周部的被覆层的材料可以使用聚乙烯等公知材料。虽然做成不形成被覆层的结构也是可以的，但为防止外界光进入光纤，同时为提高光纤的机械强度，最好还是形成被覆层。作为光纤，既可使用塑料制光纤也可使用玻璃制光纤，但最好使用柔软性优良的塑料制的光纤。另外，作为光纤，可以使用具有芯壳构造的SI型光纤，从中心向外周其折射率逐渐减小的GI型光纤，在一根光纤中有多个芯的多芯光纤等具有公知构造的光纤。优选使用因弯曲引起光量损失小的多芯光纤。在本实施例中，将在塑料制的SI型光纤的外周部形成聚乙烯被覆层构成的光缆(三菱丽阳(株)制，SH-2001型)切断成5米使用。
在本实施例中，作为透镜3使用的是圆筒状折射率分布型透镜，但也可以使用其它形状的透镜。另外，对透镜3的材料也没有特别限定，既可以使用聚甲基丙烯酸甲酯类聚合物及聚碳酸酯等透明塑料，也可以使用BK7等玻璃。
作为反射部件5，可使用公知的反射板或棱镜等，例如作为反射板可使用在反射面上蒸镀铝及银等反射率高的金属而成者，在反射面上将断面为三角形的棱镜列多个并列而成者，作为棱镜可使用顶角为90°的三棱镜。
对光纤支撑部4及反射部件支撑部6的材料没有特别限定，可使用公知的金属及塑料等。
最好在光纤支撑部4的侧面形成由平面构成的基准面7。在本实施例中，由于光纤支撑部4具有四棱柱形状，可以将任意的侧面作为基准面7。当在光纤支撑部4的侧面形成基准面7并如后述进行光轴的调整时，例如调整光轴使得基准面7和光轴成为平行时，设置光纤装置时，通过设置光纤装置使得光纤装置的基准面7和在设置光纤装置的场所与所要求的光轴方向平行形成的平面相一致，从而可以很容易地设置光纤装置，使光轴与所要求的光轴方向一致。这样，由于在设置本发明的光纤装置时可以简便地进行光轴的调整作业，因而设置很容易，也可以设置在狭小的地方，另外，由于光轴的偏移�。�也可适用于要求高精度的用途。
另外，在本发明中，作为光纤支撑部4，不受四棱柱形状的限制，只要是在其侧面形成由平面构成的至少一个基准面即可，例如可以是在圆柱形状的侧面形成平面者。
以上说明的本发明的光纤装置可适用于用侧视型光纤传感器装置。
下面，对本发明的光纤装置的制造方法和光轴调整方法进行说明。
首先，从光缆1的端面剥离例如4mm左右的被覆层，插入光纤支撑部的贯通孔2中，用粘结剂等固定。随后，将透镜3插入光纤支撑部4的中空部10中，用粘结剂等固定。另一方面，将反射部件5固定在反射部件支撑部6的中空部内。随后，将光纤支撑部4的连接部81和反射部件支撑部的连接部82连接，通过使光纤支撑部及反射部件支撑部的至少一方转动进行光轴调整。
作为光轴的调整方法，例如，如图2所示，将具有四棱柱形状的光纤支撑部的一面作为基准面7固定在平面状的底座12上，使光入射到光纤，将光14照射到与底座12垂直方向上配置的屏幕13上，在该状态下使反射部件支撑部件6在箭头方向转动，从而简便地进行。
如上所述将调整了光轴以后的光纤支撑部4和反射部件支撑部6的连接部81、82通过相互粘结等方法固定，从而可得到光纤装置。
这样，在本发明的光纤装置的制造方法和光轴调整方法中，在组装加工光纤支撑部4和反射部件支撑部6至少一方时，通过使其在设置光纤装置时转动可以很容易地进行光轴调整，从而可以很容易地得到光轴偏离小的光纤传感器头。
本发明的光纤装置，其设置容易，可设置在狭小的地方，而且可用作高精度的传感器。另外，若使用本发明的光纤装置的制造方法和光轴调整方法，可以很容易地进行光纤装置的光轴调整。
权利要求
1.一种光纤装置，具有光纤、支撑光纤的光纤支撑部、与光纤的端面相对配置的反射部件、支撑反射部件的反射部件支撑部，其特征在于光纤支撑部及反射部件支撑部的各方具有连接部，且光纤支撑部及反射部件支撑部的至少一方可转动，利用这些连接部可将光纤支撑部及反射部件支撑部相互连接固定。
2.根据权利要求1所述的光纤装置，其特征在于在光纤支撑部或反射部件支撑部内与光纤端面相对地配置透镜。
3.根据权利要求1或2所述的光纤装置，其特征在于在光纤支撑部的侧面形成由平面构成的基准面。
4.根据权利要求1-3中任何一项所述的光纤装置，其特征在于连接部的一方的外壁为圆筒形状的凸状连接部，而连接部的另一方为具有与上述凸状连接部可镶嵌连接的圆筒形状的内壁的凹状连接部。
5.一种光纤装置的制造方法，该装置具有光纤、反射部件、光纤支撑部、反射部件支撑部，光纤支撑部和反射部件支撑部的至少一方具有在光纤支撑部和反射部件支撑部上可转动的连接部，利用这些连接部将光纤支撑部及反射部件支撑部相互镶嵌连接固定的光纤装置制造方法中，其特征在于，具有如下工序将光纤固定在光纤支撑部的工序、将反射部件固定在反射部件支撑部的工序，通过使光纤支撑部及反射部件支撑部的连接部相互镶嵌连接将反射部件与光纤的端面相对配置的工序，通过使光纤支撑部及反射部件支撑部的至少一方转动进行光轴调节后，将光纤支撑部及反射部件支撑部予以固定的工序。
6.根据权利要求5所述的光纤装置的制造方法，其特征在于还具有将透镜固定在与光纤支撑部或反射部件支撑部内的光纤端面相对位置的工序。
7.根据权利要求5或6所述的光纤装置的制造方法，其特征在于光纤装置的光纤支撑部或反射部件支撑部的连接部的一方其外壁为圆筒形状的凸状的连接部，连接部的另一方为具有可与上述凸状连接部连接的圆筒形状内壁的凹状连接部。
8.一种光纤装置光轴调整方法，该方法具有将光纤固定在光纤支撑部，将反射部件固定在反射部件支撑部，在光纤支撑部和反射部件支撑部具有光纤支撑部和反射部件支撑部至少一方可转动的连接部，其特征在于具有通过将光纤支撑部和反射部件支撑部的连接部相互镶嵌连接而将反射部件与光纤的端面相对配置的工序，通过使光纤支撑部和反射部件支撑部的至少一方转动来调节光轴。
9.根据权利要求8所述的光纤装置的光轴调整方法，其特征在于还具有设置光纤装置的工序，在光纤支撑部的侧面形成由平面构成的基准面，并使上述基准面与同光轴方向平行的平面一致。
10.根据权利要求8或9所述的光纤装置的光轴调整方法，其特征在于光纤装置的光纤支撑部或反射部件支撑部的连接部的一方其外壁为圆筒形状的凸状的连接部，连接部的另一方为具有可与上述凸状连接部连接的圆筒形状的内壁的凹状的连接部。
全文摘要
本发明涉及作为侧面型光纤传感器头能很好使用的光纤装置及其制造方法。本发明的目的在于提供一种没有烦杂的作业而能方便地设置，可以安装在狭小的地方，而且可作为高精度传感器使用，并在传感器设置时能方便地进行光轴的调整的光纤装置。该光纤装置具有光纤、支撑光纤的光纤支撑部、与光纤的端面相对配置的反射部件、支撑反射部件的反射部件支撑部，其特征在于光纤支撑部及反射部件支撑部的各方具有连接部，且光纤支撑部及反射部件支撑部的至少一方可转动，利用这些连接部可将光纤支撑部及反射部件支撑部相互连接固定。
文档编号G01B11/00GK1532514SQ03120898
公开日2004年9月29日 申请日期2003年3月25日 优先权日2003年3月25日
发明者岸川龙广, 川嵨伯夫, 夫 申请人:三菱丽阳株式会社