用于定位光纤的装置的制作方法

专利名称：用于定位光纤的装置的制作方法
用于定位光纤的装置本发明涉及一种用于定位光纤的装置，通过该装置能够使光纤例如在 齡过程之前彼此对准。至少两个光纤借助接合装置来连接，在该^装置中两个光纤的端部 被加热并Jbt目互融接。通常，通过在两个电极尖端之间的电晕放电来进行加热过程。两个光纤之间的接合点处的掩^衰减(splicing attenuation) 尤其与这两个光纤在实际加热过程之前彼此的精确对准有关。为了使两个光纤的端部对准而将这两个光纤插入两个对置的光纤导向器中。由此^^两 个待接合的光纤粗略地彼此对准。两个纤维的精确对准例如通过设置在两个光纤导向器下方的压电组 件来实现。通过将电压施加到压电的组件上，可以使连接到这些组件的光 纤导向器相对于彼此移动。在此，温度波动也会造成这两个光纤导向器相 对于彼此移动。由于借助压电组件只能实现光纤的微小移动，所以必须补 偿由温度波动造成的光纤导向器的位置改变。如果压电组件要补偿由于温度波动造成光纤导向器的移动，则为此必 须使用一种压电组件，该压电组件能够实现大的运动变化。然而，这种压 电组件非常昂贵。由于用于为压电组件提供高压的驱动电路和复杂的 DC/DC转换器也导致更高的费用。本发明的目的是提供一种用于定位光纤的装置，其中光纤可以以筒单 且可靠的方式彼此对准。该目的通过一种用于定位光纤的装置来解决，该装置包括支泉仗、 第一光纤导向器、第二光纤导向器和用于4吏第一光纤在横向于第一光纤的 纵向方向的横向方向上移动的第一运动减^t装置，其中至少第一光纤可以 插入第一光纤导向器中，至少第二光纤可以插入第二光纤导向器中，并且 第一运动减慢装置具有第一端部和第二端部。第一光纤导向器i殳置在第一 运动减慢装置的、紧邻第一运动减慢装置的第一端部的区域上。此外，该 装置还包括第一驱动设备，该设备耦合到支承板上并且该设备可以引起在 第一运动减慢装置的第二端部处的位置变化。第一运动减慢装置被配置 为将由于第一驱动设备在第一运动减慢装置的第二端部上引起的运动变化转变成在第 一运动减慢装置的、紧邻第 一运动减慢装置的第 一端部的区 域上的更小的运动变化。在该装置的一种实施例中，设置有第二运动减慢装置，用于使第二光 纤在横向于第二光纤的纵向方向的横向方向上移动，该第二运动减慢装置 具有第一端部和第二端部。第二光纤导向器设置在第二运动减慢装置的紧 邻第二运动减慢装置的第一端部的区域上。此外，该装置具有第二驱动设备，该驱动设^合到支承敗上并且该设备可以引起在第二运动减慢装置的第二端部上的位置变化。第二运动减慢装置被配置为将由于第二驱动 设备在第二运动减慢装置的第二端部上引起的运动变化转变成在第二运 动减慢装置的紧邻第二运动减慢装置的第一端部的区域上的更小的运动 变化。该装置的另 一实施例包括用于使第一光纤在第一光纤的纵向方向上 移动的第一移动装置以及第三驱动设备，其中在该第一移动装置上设置有 第一光纤导向器，第三驱动设M合到支承板，并且该第三驱动设备通过 作用到第一移动装置上的力而引起第一光纤在第一光纤的纵向方向上的 移动。第一移动装置被配置为使得其产生抵抗由第三驱动设备引起的力 的恢复力。第 一移动装置耦合到第一运动减慢装置的紧邻第一运动减慢装 置的第一端部的区域上。根据另一实施例，该装置具有第二移动装置，用于使第二光纤在第二 光纤的纵向方向上移动，在该第二移动装置上i殳置有第二光纤导向器。此 外，还设置有第四驱动设备，该驱动设^合到支泉板并且该驱动设备通 过作用到第二移动装置上的力而引起第二光纤在第二光纤的纵向方向上 的移动。第二移动装置被配置为使得其产生抵抗由第四驱动设备引起的力 的恢复力。第二移动装置耦合到第二运动减慢装置的紧邻第二运动减慢装 置的第一端部的区域上。该装置的另 一 实施例设置有第 一支承装置，在该支承装置上设置有第一光纤导向器。第一支承装置耦合到第一移动装置上。此外，还设置有第二支承装置，在该支承装置上设置有第二光纤导向器。第二支承装置耦合 到第二移动装置上。在该装置的一种实施例中，第一运动减慢装置具有杠杆臂，该杠杆臂 具有第一端部和第二端部。第一运动减慢装置的杠杆臂的第一端部连接到 支泉l第一运动减慢装置的杠杆臂的第二端部可被第一驱动设备移动。第二运动减慢装置具有;Mt臂，该;Mf臂具有第一端部和第二端部。第二 运动减慢装置的杠杆臂的第一端部与支^U目连。第二运动减慢装置的杠 杆臂的第二端部可被第二驱动设备移动。该装置的另一实施例包括用于使第一光纤在光纤的横向方向上移动 的另外的第 一运动减慢装置，所述另外的第一运动减慢装置具有第一端部 和第二端部。所述另外的第一运动减慢装置被配置为将在所述另外的第一运动减慢装置的第二端部上引起的运动变化转变成在所述另外的第一 运动减慢装置的紧邻所述另外的第 一运动减慢装置的第一端部的区域上 的更小的运动变化。此外，该装置还具有另外的第一移动装置，其由于第 三驱动设备引起的力而使第 一光纤在第 一光纤的纵向方向上移动。所述另 外的第一移动设备被配置为使得其产生抵抗由第三驱动设备引起的力的 恢复力。所述另外的第一移动装置耦合到所述另外的第一运动减慢装置的 紧邻所述另外的第 一运动减慢装置的第 一端部的区域上。第 一支承装置设 置在所述另外的第一移动装置上。此夕卜，在根据本发明的装置中，还可以设置有另外的第二运动减慢装 置，用于使第二光纤在第二光纤的横向方向上移动，所述另外的第J^动 减慢装置具有第一端部和第二端部。所述另外的第二运动减慢装置被配置 为将在所述另外的第二运动减慢装置的第二端部上引起的运动变化转变 成在所述另外的第二运动减慢装置的紧邻所述另外的第二运动减慢装置 的第一端部的区域上的更小的运动变化。此外，还设置有另外的第二移动 装置，其由于第四驱动设备引起的力而使第二光纤在第二光纤的纵向方向 上移动。所述另外的第二移动设备被配置使得其产生抵抗由第四驱动i殳备 引起的力的恢复力。所述另外的第二移动装置耦合到所述另外的第二运动 减慢装置的紧邻所述另外的第1动减慢装置的第一端部的区域上。第二 光纤导向器设置于其上的支承装置设置在所述另外的第二移动装置上。在该装置的另一实施例中，第一支承装置通过弯曲铰链(bending hinge)连接到第一移动装置。第一支承装置通过弯曲铰链连接到另外的 第一移动装置。第二支承装置通过弯曲4^链连接到第二移动装置。第二支 承装置通过弯曲铰链连接到另外的第二移动装置。在该装置的另一实施例中，另外的第一运动减慢装置具有杠杆臂，该 杠杆臂具有第 一端部和第二端部。所述另外的第 一运动减慢装置的杠杆臂 的第一端部连接到支承tl。所述另外的第一运动减慢装置的;Mf臂的第二 端部可运动。另外的第二运动减慢装置具有杠杆臂，该杠杆臂具有第一端部和第二端部。所述另外的第1动减慢装置的;Mf臂的第 一端部连接到 支承板。所述另外的第二运动减慢装置的杠杆臂的第二端部可运动。根据该装置的 一种实施例，可以由第 一驱动设备在另外的第 一运动减 慢装置的杠杆臂的第二端部上引起运动变化。可以由第二驱动设备在另外 的第二运动减慢装置的;Mt臂的第二端部上引起运动变化。另一种实施例设置有杠杆臂，其是支承板的一部分的形式，并且由与 支a相同的材料构成。在一种优选的实施例中，从支泉&冲压出杠杆臂的远离其相应的第一 端部的相应区域。依照根据本发明的装置的另 一优选实施例，扭片臂在其相应的第一端 部上分别通it^目应的接片(web)连接到支^1。在该装置的另一实施例中，第一和第二驱动i殳备分别具有升降装置， 用于将杠杆臂的相应的第二端部从通过支,形成的平面偏转出，并且具有用于驱动相应的升降装置的相应电动机。才艮据另 一实施例，第一和第二驱动设备的相应的升降装置分别具有偏 心轮，其可旋转并且被第一和第二驱动设备的相应电动机移动。在该装置的另 一实施例中，用于使移动装置移动的第三和第四驱动设 备具有相应的电动机和可旋转的偏心轮。第三和第四驱动设备的相应的电 动机引起第三和第四驱动设备的相应的偏心轮的旋转运动。第三和第四驱 动设备的相应偏心轮的旋转运动产生了移动装置在第一和第二光纤的纵 向方向上的移动。根据一种优选的实施例，移动设备分别包括弹性板。在一种优选的实施例中，支泉fcl为印刷电路板形式，在该印刷电路板 上布置有电线。例如，印刷电路板可以为玻璃纤维增强印刷电路板的形式。 也可能的是，支泉tl由塑料材料形成，或者为金属板的形式。在这样的情 况下，印刷电路板优选设置在支M之下，其中在该印刷电路板上布置有 电线。使用印刷电路板的优点是，组件(例如电极保持器、用于照明光纤导 向器和M区的照明单元或者监控单元，如图像处理单元)都可以用自动 放置设备设置在印刷电路板上。此夕卜，用于为这种组件供电的馈电线路同 样可以集成在印刷电路板上。因此不需要进行复杂的布线。用于定位光纤的装置的另一实施例，其中光纤只能在纵向方向上相互移动，包括支承敗、至少第一光纤可插入到其中的第一光纤导向器、至 少第二光纤可插入到其中的第二光纤导向器、用于使第一光纤在第 一光纤 的纵向方向上移动的、其上设置有第一光纤导向器的第一移动装置，以及 包括第一驱动设备，其耦合到支承板上并且通过作用到第一移动装置上的 力^_第 一光纤在第 一光纤的纵向方向上移动。第 一移动装置被配置4吏得其 产生抵抗第 一驱动设备引起的力的恢复力。在该装置的一种实施例中，设置有第二移动装置用于使第二光纤在第 二光纤的纵向上移动，在该第二移动装置上设置有第二光纤导向器。此外， 还设置有第二驱动设备，其耦合到支承仗上并且通过作用到第二移动装置 上的力而使第二光纤在第二光纤的纵向方向上移动。第二移动装置被配置 使得其产生抵抗第二驱动设备引起的力的恢复力。由从属权利要求中可得到用于定位光纤的装置的其他实施形式。在附图中

图1示出了具有用于接合光纤的装置的支承板的上侧，图2示出了具有用于掩^光纤的装置的支承敗的下侧，图3示出了用于设置用于备^光纤的装置的支来板，图4示出了光纤在横向于光纤的纵向方向的横向方向上的移动，图5示出了组件在掩^区周围的区域中的布置，图6示出了两个为^过程而彼此要对准的光纤束，图7示出了用于设置用于接合两个光纤束的装置的支承仗，图8示出了具有用于接合两个光纤束的装置的支承板的上侧，图9示出了用于设置用于掩^两个光纤束的装置的支承板的下侧，图IO示出了通过装置移动两个光纤束的示意性图，图11示出了用于移动两个在光纤束的纵向方向上J^合的光纤束的 弹性板，图12示出了连接到印刷电路板的支承l互接触并彼此融合。通过电晕放电来产生该融合过程所需的对光纤的两个端部的加热。对此，在支泉板上设置有电极保持器40a和电极保持器40b。 为电晕放电而产生的电弧由电极41a和电极41b生成，其中电极4la设置 在电极保持器40a的上侧而电极41b设置在电极保持器40b的上侧。光纤1和2分别插入在光纤导向器20a和光纤导向器20b的凹槽中。 光纤导向器20a和20b分别设置在支承装置21a和支承装置21b中。支承 装置21a安装在用于使光纤1在光纤的纵向方向Z上移动的移动装置8a 上。用于使光纤1在光纤的纵向方向Z上移动的移动装置8a例如为弹性 板80a的形式。弹性板80a^^Mt51a朝着所示的方向Z弯曲，以便使 光纤导向器20a移动，更精确地说是使光纤1在其纵向方向上朝着光纤2 的端部移动。弹性板80a的弯曲通过驱动设备A3来进行。在;Mf51a的 端部存在开口 ，偏心轮50a #^进该开口中。通过偏心轮的旋转运动使杠 杆51a朝着Z方向移动，并且驱使带有光纤导向器20a的弹性板80a朝 向光纤2运动。同样，光纤2的光纤导向器20b设置在支承装置21b中。支承装置 21b安装在用于使光纤2在其纵向方向Z上朝着光纤1移动的移动装置 8b上。用于使光纤2在其纵向方向上移动的移动装置8b优选为弹性板80b 的形式。弹性板80b可以通过借助驱动设备A4经杠杆51b的力作用来弯 曲，使得光纤导向器20b、更精确地说是光纤2朝着光纤1运动。通过偏 心轮50b的旋转实现杠杆51b的移动，该偏心轮在杠杆51b的端部#^ 进开口中。因此，通过这两个弹性板80a和80b的弯曲可以使光纤朝着负 的Z方向移动，使得它们的端部可以为M过程而彼此接触。为了能够使光纤1和2的两个端部彼此精确地对准，光纤也必须能够 在其横向于其相应纵向方向的横向方向上移动。为了移动光纤l，弹性板80a以及因此光纤导向器20a设置在用于使光纤1在其横向方向上移动的 运动减慢装置6a上。运动减慢装置6a包括杠杆臂60a，该杠杆臂可以绕 弯曲轴线70a弯曲。；Mf臂60a作为印刷电路板的一部分被从印刷电路板 10冲压出，并且仅在一端61a通过两个窄的接片63a连接到印刷电路板 的其余部分。当力作用到端部62a上时，；Mf臂60a可以绕着弯曲轴线 70a弯曲，由此光纤1在光纤导向器20a中也朝着横向方向移动。为了使光纤2在横向于纵向方向的横向方向上移动，弹性板80b同样 设置在用于使光纤2在横向方向上移动的运动减慢装置6b上。该运动减 慢装置6b包括杠杆臂60b，该杠杆臂仅在一端61b通过窄的接片(类似于;Mf臂60a)连接到印刷电路板10的其余部分。此外，；Mf臂60b被 从印刷电路板中冲压出。通过弯曲自由的端部62b，光纤2可以在光纤导 向器20b中朝着横向方向移动。因此，根据本发明，通过弯曲两个弹性板80a和80b使光纤、更准确 地说是光纤导向器20a和20b在相应光纤的纵向方向上移动。通过弯曲两 个;Mf臂60a和60b使这两个光纤在横向方向上移动。因此，弹性板80a 和80b以;5UMf臂60a和60b替代目前常用的精确导向器，例如带有, 轴承的线性导向器。弹性板以及两个杠杆臂能够实现减低作用到其上的调 节力。例如，传统的步进电机可以用于使两个偏心轮50a和50b运动。通 过弹性板的恢复力，施加到弹性板上的大的力作用被减低为光纤在其纵向 方向上的微小移动。同样，用于使光纤在横向方向上移动的杠杆臂60a和60b也使施加到 其端部62a和62b上的力减低。由于施加到杠杆臂的端部62a和62b的大 的力而引起的大的运动可以产生光纤导向器20a和20b的小得多的移动， 其中这些光纤导向器在杠杆臂的端部61a和61b设置在弯曲轴线70a和 70b附近。因此，通过将大的力施加到杠杆臂的端部62a和62b，光纤可 以在其横向方向上微小地移动。在此，减低比(step-down ratio)与;Mt 臂的长度有关并且可以在宽的范围内选择。在端部60a和60b上可以设置有运动执行器，例如低成本的步进电机， 但也可以是热膨胀元件或者螺线管执行器。它们使杠杆臂60a和60b绕着 其弯曲轴线70a和70b弯曲。在此，例如由于调节电动机的偏心轮的表面 粗糙度引起的运动执行器的非线性运动变化有利地通过杠杆臂的减低比 来减低。这样的减低通过弯曲杠杆臂和通过由此引起的、与直的杠杆臂的 几何偏差而进一步增强。因此，根据本发明，通过低成本的较粗糙的运动机构、通过弯曲和适 当的减低来实现对接合过程所需的光纤的精确定位。这使得能够用更简单 的机械部分和驱动组件取代昂贵的元件，如精密导向器、精密M零件或 者昂贵的压电组件。对光纤的对准所需的精度又通过借助弯曲装置的减低 来产生。支承板10优选构造为印刷电路板。这使得能够实现将许多组件(诸 如带有其电晕放电系统的电极保持器)焊接到印刷电路板上。通过在印刷 电路板上的印制导线L40a和L40b而避免了以前对电极保持器所需的布线复杂性。同样，使用印刷电路板使得能够通过印刷电路板上的自动组件 设置将许多组件(诸如电极保持器)借助在印刷电路板构造时常用的自动 放置设备精确地设置在印刷电路板上。图2示出了支泉仗10的下侧。在支承板下设置有驱动设备A1、 A2、 A3和A4。驱动设备分别具有电动机，电动M过杆连接到升降装置。在 杠杆臂60a的未固定的端部62a下设置有升降装置Hla，该升降装置由电 动机Mla驱动。升降装置Hla例如可以为偏心轮的形式。在杠杆臂60b 的未固定的端部62b下设置有升降装置Hlb，该升降装置由电动机Mlb 驱动。在此，升降装置Hlb也优选构造为偏心轮。电动机分别通过保持 器连接到支承tl IO的下侧。弹性板80a和80b与杠杆臂60a和60b通过固定元件S例如螺丝或 者铆钉相连。在偏心轮50a之下在保持器中设置有电动机M2a。在偏心 轮50b下设置有另一电动机M2b。电动机能够实现偏心轮50a和50b的 旋转运动，用于使弹性板80a和80b朝着Z方向弯曲。例如，低成本的步进电动机可以用作电动机。除了图2中所示的借助 偏心轮的电动机和升降装置之外，也可以使用其他运动执行器，诸如热膨 胀元件或者螺线管执行器。当印刷电路板用作支承tl时，运动执行器可以 有利地通过借助自动放置设备通过自动放置而安装在印刷电路板下。由于 用于为运动执行器提供电压的馈电线可被集成进印刷电路板中或集成到 印刷电路板上，所以这避免了对运动执行器进行复杂的布线。此夕卜，在下侧例如还设置有图像处理设备Cl和C2，或CCD摄^J^。 这些光学系统的射束径迹为圆柱形，并且如在图1中可看到的那样，直接 在J^^的光纤的端部下方结束。图3示出了不带光纤导向器20a和20b和不带用于使光纤在纵向方向 上移动的移动装置8a和8b的支承& 10。可弯曲的杠杆臂60a被从支承 板10冲压出，并且通过接片63a连接到支,的其余部分。^f臂60b 被从印刷电路板IO中冲压出，并且仅仅通过接片63b与支^M目连。接 片63a和63b能够实现相应的;Mf臂绕着弯曲轴线70a和70b弯曲。弹性 板也如图2中所示可以例如通过螺丝连接或者铆钉连接与;Mf臂相连。对 此在各杠杆臂上设置有孔B。图4示出了具有设置在其上的电极41a的电极保持器40a,以及具有 设置在其上的电极41b的电极保持器40b。光纤1可以通过使杠杆臂60a绕着弯曲轴线70a弯曲而沿着横向方向Sx移动。光纤2可以通过使;Mf 臂60b弯曲而沿着横向方向Sy移动。因此，当出现弯曲时，这导致两个 近似彼此垂直的运动矢量Sx和Sy。图5示出了在J^^的光纤1和2的掩^点的附近在支承tl 10上的 组件。光纤1设置在光纤导向器20a中。光纤2设置在光纤导向器20b 中。 一旦两个光纤彼此已经对准时，这两个光纤的端部被两个电极41a 和41b加热，其中这些电极设置在电极保持器40a和40b上。在电极保持器20a的区域中，用于照亮光纤导向器20a的插入区域的 照明i史备90a位于支泉fc110上。用于照亮光纤导向器20b的插入区域的 照明设备卯b位于电极保持器20b附近。插入区域例如为凹槽的形式。另 一用于照亮掩^区的照明设备卯c位于J^^的光纤的两个端部下。为了 照亮插入区域和实际掩^区例如可以将LED用作照明i史备。如果支承板10为印刷电路板的形式，则也不需要对照明设备的进行 复杂的布线。用于照明设备卯a的电压供给L卯a、用于照明设备卯b的 电压供给L卯b和用于照明设备卯c的电压供给L卯c在这样的情况下优 选可以直接集成到印刷电路板上。为了对^过程进行视频监控，摄像芯片30a和摄像芯片30b优选设 置在支泉kio上。当印刷电路板用作支泉&时，在此也可以将提供绩电 的电压供给线L30a和L30b设置在印刷电路板上。当印刷电路板用作支承tl时，照明设备卯a、卯b、卯c和摄像芯片 30a和30b在这样的情况下也可以借助自动放置设备通过自动放置来设 置。同样，代替使用印刷电路板10上的不同的照明设备，可以设置有一 种照明设备例如LED,其光束通过各种偏转镜偏转到光纤导向器的插入 区域和掩^区。以下内容说明了 一种用于掩^光纤的改进的装置，对于^过程该装 置尤其适于对准多个光纤、所谓的光纤束。为此，图6示出了光纤束1，和光纤束2'。单个光纤束包括多个平排 设置的光纤。用于使光纤束在横向方向Sx和横向方向Sy上移动的装置在 这样的情况下优选应设计为，使得避免光纤束绕着其中心轴线旋转，因为 否则这会导致在单个的待掩^的光纤之间的不同的偏移。为此，图7示出了支Ml0，该支,除了具有两个杠杆臂60a和 60b之外，现在还附加地具有杠杆臂60c和60d。杠杆臂60c和60d与杠杆臂60a和60b相同。它们分别被从印刷电游^板10中冲压出，并且通过 窄的接片63c和63d连接到支^ 10的其余部分。当将力作用到;Mt臂 60c的未固定的端部62c时，使该;Mf臂绕着弯曲轴线70c弯曲。当将力 作用到扭fr臂60d的未固定的端部62d时，使该;Mf臂绕着弯曲轴线70d 弯曲。图8示出了支承& 10的上侧，在该上侧上^1置有另外的用于对准光 纤束l，和2'的组件和用于^^光纤束的电极保持器。光纤导向器20a设 置在支承装置21a上。支承装置21a通过接头G连接到弹性板80a和弹 性片80c。通过均匀地弯曲杠杆臂60a和60c的未固定的端部62a和62c， 使支承装置在横向于光纤束l，的纵向方向的横向方向移动。由于弹性板 80a和弹性板80c通过接头连接到支承装置21a,所以这保证了当杠杆臂 60a和60c弯曲时能够避免光纤束l，中的各个光纤缠绕。同样，光纤导向器20b设置在支承装置21b上，该支承装置通过接 头G连接到设置在杠杆臂60b上的弹性板80b，并且连接到设置在;Mt 臂60d上的弹性板80d。通过同时使杠杆臂60b的未固定的端部62b和杠 杆臂60d的未固定的端部62d弯曲，从而可以使支承装置21b并且因此 也使整个光纤束2，在横向于光纤束2，的纵向方向的横向方向Sy上移动。 由于弹性板80b和80d通过接头G连接到支承装置21b，所以在这样的 情况下这也保证了光纤束2，中的各个光纤不缠绕。图9示出了支,10的下侧。用于使弹性板80a和80c在光纤束l， 的纵向方向上弯曲的偏心轮50a的旋转运动通过电动机M2a产生。电动 机M2a被连接到偏心轮50a，该偏心^itiiMt 51a使弹性板80a和80c 在光纤束l，的纵向方向上移动。同样，通过偏心轮50b的旋转而使弹性 板80b和80d在光纤束2'的纵向方向上移动。偏心轮50b由设置在支承 板下方的电动机M2b驱动。杠杆臂60a和60c的弯曲通过升降装置Hla和升降装置Hlc来实现。 升降装置Hla和Hlc优选为偏心轮的形式，这些升降装置通过共同的连 接轴连接到电动机Mla。通过两个偏心轮形式的升降装置Hlb和Hld的 旋转运动使;Mt臂60b和60d弯曲。偏心轮Hlb和Hld通过共同的连接 轴连接到电动机Mlb。当需要有目的地旋转来使光纤束横向轴线彼此精 确定位时，则可以用两个电动机而不是一个电动机来同时使杠杆臂60a 和60c或者;Mf臂60b和60d弯曲。在这样的情况下，例如升降装置Hlc 不是通过共同的轴连接到电动机Mla。升降装置Hlc在这样的情况下由专用的电动机驱动。同样，升降装置Hlb不是通过共同的轴由电动机Mlb 驱动。在这样的情况下它同样由专用的电动机驱动。图10清楚地示出了用于4吏光纤束l，和2，在横向方向Sx和橫向方向 Sy上移动的定位机构的原理。杠杆臂60a和60c在其未固定的端部处通 过力分量K被绕着弯曲轴线70a和70c弯曲。在它们的弯曲轴线70a和 70c的区域中，杠杆臂60a和60c通过凸起区域连接，该凸起区域例如通 过弹性板80a和80c的肢状物来形成。当力被_施加到杠杆臂60a和60c的 未固定的端部上时，支承装置21a在横向方向Sx上移动。杠杆臂60b和60d用于使用于光纤导向器20b的支承装置21b在光 纤束2，的横向方向Sy上移动。对此，支承装置21b通过凸起区域与;Mf 臂60b和60d相连,所述凸起区域通过弹性板80b和80d的肢状物来形 成。当力K被施加到杠fr臂60b和60d的自由端部上时，使支承装置21b 在横向方向Sy上移动。弯曲铰链，例如图8中所示的接头G，位于弹性板的肢状物与支承装 置21a以及与支承装置21b相连的区域处。弯曲铰链防止了在;Mf臂弯曲 时在弹性板和支承装置的掩^区上的应力。图11示出了用于使光纤束l，在纵向方向上移动的弹性板80a和80c， 以及用于使光纤束2'在纵向方向上移动的弹性板80b和80d。 ；Mt臂^^ 进弹性板的相应的凸出部(lug)中。弹性板80a和80c分别通过接头G 连接到支承装置21a。弹性板80b和80d类似地分别通过接头G连接到 支承装置21b。通过在弹性板与支承装置之间不设刚性连接，从而防止了 在;Mf臂弯曲时在支承装置和与其相连的弹性M状物之间的应力。图12示出了支,的两层的实施例。支泉仗10，例如由塑料材料或者 金属形成。在塑料板和金属板下方设置有印刷电路板ll。如果支^10' 为金属板的形式、例如由柔性的片状金属材料组成，则;Mt臂例如作为柔 性的片状金属零件设置在支承板IO，上。在电极保持器40的区域中以^ 摄像芯片30和照明设备90的区域中，开口 A40、 A30和A卯设置在金 属支承板10，和/或塑料支承板IO，上。通过这些开口，电极保持器40、摄 像芯片30和照明设备90可以直接焊接在印刷电路板11上。它们可以通 过集成在印刷电路板ll中的馈电线与电压供给相连。
权利要求
1.一种用于定位光纤的装置，包括-支承板(10)，-第一光纤导向器(20a)，至少第一光纤(1)能够插入第一光纤导向器中，-第二光纤导向器(20b)，至少第二光纤(2)能够插入第二光纤导向器中，-用于使第一光纤(1)在横向于第一光纤的纵向方向(Z)的横向方向(Sx)上移动的第一运动减慢装置(6a)，所述第一运动减慢装置(6a)具有第一端部(61a)和第二端部(62a)，-其中第一光纤导向器(20a)设置在第一运动减慢装置(6a)的紧邻第一运动减慢装置(6a)的第一端部(61a)的区域上，-第一驱动设备(A1)，其耦合到支承板(10)上，并且该第一驱动设备能够在第一运动减慢装置(6a)的第二端部(62a)引起运动变化，-其中第一运动减慢装置(6a)被配置为将由第一驱动设备(A1)在第一运动减慢装置的第二端部(62a)上引起的运动变化转变成在第一运动减慢装置的紧邻第一运动减慢装置的第一端部(61a)的区域上的更小的运动变化。
2. 根据权利要求l所述的装置，包括-用于使第二光纤(2)在横向于第二光纤的纵向方向(Z)的横向 方向(Sy)上移动的第二运动减慢装置(6b ),所述第二运动减慢装置(6b ) 具有第一端部(61b)和第二端部(62b)，-其中第二光纤导向器(20b)设置在第二运动减慢装置的紧邻第二 运动减慢装置(6b)的第一端部(61b)的区域上，—第二驱动设备(A2 )，其耦合到支承仗(10 )上，并且该第二驱动 设备能够在第二运动减慢装置(6b)的第二端部(62b)上引起位置的变 化，-其中第二运动减慢装置(6b)被配置为将由第二驱动设备(A2) 在第二运动减慢装置的第二端部(62b)上引起的运动变化转变成在第二 运动减慢装置的紧邻第二运动减慢装置的第一端部(61b)的区域上更小的运动变化。
3. 根据权利要求1或者2所述的装置，包括-第一移动装置(8a),用于使第一光纤(l)在第一光纤的纵向方向 (Z)上移动，在该第一移动装置(8a)上设置有第一光纤导向器(20a)，-第三驱动设备(A3),其耦合到支承板(10)上，并且通过作用到 第一移动装置(8a)上的力而引起第一光纤在第一光纤的纵向方向(Z) 上的移动，—其中第一移动装置(8a)被配置为使得其产生抵抗由第三驱动设备 (A3)引起的力的恢复力，-其中第一移动装置(8a)耦合到第一运动减慢装置(6a)的紧邻第 一运动减慢装置的第一端部(61a)的区域上。
4. 根据权利要求3所述的装置，包括-第二移动装置(8b )，用于使第二光纤(2 )在第二光纤的纵向方向 (Z)上移动，在该第二移动装置(8b )上设置有第二光纤导向器(20b )，-第四驱动设备(A4)，其耦合到支泉tl (10)上，并且通过作用到 第二移动装置(8b)上的力而引起第二光纤在第二光纤的纵向方向(Z) 上的移动，—其中第二移动装置(8b )被配置为使得其产生抵抗由第四驱动设备 (A4)引起的力的恢复力，—其中第二移动装置(8b )耦合到第二运动减慢装置(6b )的紧邻第 二运动减慢装置的第一端部(61b)的区域上。
5. 根据权利要求4所述的装置，包括—第一支承装置(21a )，在该第一支承装置上设置有第一光纤导向器 (20a )，-其中第一支承装置(21a)耦合到第一移动装置(8a)上，—第二支承装置(21b )，在该第二支承装置上设置有第二光纤导向器 (20b ),-其中第二支承装置(21b)耦合到第二移动装置(8b)上。
6. 根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其中—第一运动减慢装置(6a)具有杠杆臂(60a )，该杠杆臂具有第一端 部(61a)和第二端部(62a),-第一运动减慢装置的杠杆臂(60a)的第一端部(61a)连接到支承 板(10 ),-第一运动减慢装置的;Mt臂(60a)的第二端部(62a)能够被第一 驱动设备(Al)移动，-第二运动减慢装置(6b )具有杠杆臂(60b )，该杠杆臂具有第一端 部(61b)和第二端部(62b)，-第二运动减慢装置(6b)的杠杆臂(60b)的第一端部(61b)连 接到支M (10)，—第二运动减慢装置的杠杆臂(60b)的第二端部(62b )能够被第二 驱动设备(A2)移动。
7. 根据权利要求3至6中任一项所述的装置，包括-另外的第一运动减慢装置(6c)，用于使第一光纤(1)在第一光纤 的横向方向(Sx)上移动，所述另外的第一运动减慢装置(6c)具有第一 端部(61c)和第二端部(62c)，-其中所述另外的第一运动减慢装置(6c)被配置为将在所述另外 的第一运动减慢装置的第二端部(62c)上引起的运动变化转变成在所述 另外的第 一运动减慢装置的紧邻所述另外的第 一运动减慢装置的第 一端 部(61c)的区域上更小的运动变化，-另外的第一移动装置(8c)，其由于第三驱动设备(A3)引起的力 而使第一光纤(1)在第一光纤的纵向方向(Z)上移动，-其中所述另外的第一移动装置(8c)被配置为，其产生抵抗由第三 驱动设备(A3)引起的力的恢复力，-其中所述另外的第一移动装置(8c)耦合到所述另外的第一运动减 慢装置(6c)的紧邻所述另外的第一运动减慢装置的第一端部(61c)的 区域上，-其中第一支承装置(21a)设置在所述另外的第一移动装置(8c)上。
8. 根据权利要求7所述的装置，包括-另外的第二运动减慢装置(6d)，用于使第二光纤(2)在第二光纤 的横向方向(Sy)上移动，所述另外的第二运动减慢装置(6b)具有第一 端部(61d)和第二端部(62d)，—其中所述另外的第二运动减慢装置(6d)被配置为将在所述另外 的第二运动减慢装置的第二端部(62d)上引起的运动变化转变成在所述 另外的第二运动减慢装置的紧邻所述另外的第二运动减慢装置的第 一端 部(61d)的区域上更小的运动变化，-另外的第二移动装置(8d)，其由于第四驱动i殳备(A4)引起的力 而使第二光纤(2)在第二光纤的纵向方向(Z)上移动，-其中所述另外的第二移动装置(8d)被配置为，其产生抵抗由第四 驱动设备(A4)引起的力的恢复力，-其中所述另外的第二移动装置(8d)耦合到所述另外的第二运动减 慢装置(6d)的紧邻所述另外的第二运动减慢装置的第一端部(61d)的 区域上，一其中上面设置有第二光纤导向器(20b )的支承装置(21b )设置在 所述另外的第二移动装置(8d)上。
9. 根据权利要求8所述的装置，其中一第一支承装置(21a )通过弯曲铰链(G )连接到第一移动装置(8a),-第一支承装置(21a)通过弯曲铰链(G)连接到所述另外的第一 移动装置(8c )，—第二支承装置(21b )通过弯曲铰链(G )连接到第二移动装置(8b )，-第二支承装置(21b)通过弯曲铰链(G)连接到所述另外的第二 移动装置(8d )。
10. 根据权利要求8或者9所述的装置，其中-所述另外的第一运动减慢装置(6c)具有杠杆臂(60c )，该杠杆臂 具有第一端部(61c)和第二端部(62c),-所述另外的第一运动减慢装置的;Mf臂(60c)的第一端部(61c) 连接到支絲(10)，-所述另外的第一运动减慢装置的^Mf臂(60c)的第二端部(62c) 是可运动的，—所述另外的第二运动减慢装置(6d)具有杠杆臂(60d )，该杠杆臂 具有第一端部(61d)和第二端部(62d)，-所述另外的第二运动减慢装置(6d)的;Mt臂(60d)的第一端部 (61d)被连接到支絲(10 ),-所述另外的第二逸动减慢装置的;Nt臂(60d)的第二端部(62d) 是可运动的'
11. 根据权利要求10所述的装置，其中-第 一驱动设备(Al)能够引起在所述另外的第 一运动减慢装置(6c) 的杠杆臂(60c)的第二端部(62c)处的运动变化，—第二驱动设备(A2 )能够引起在所述另外的第二运动减慢装置(6d) 的杠軒臂(60d)的第二端部(62d)处的运动变化。
12. 根据权利要求10或者11所述的装置，其中杠杆臂(60a, 60b， 60c， 60d)为支承仗(10)的一部分的形式并且 由与支M相同的材料构成。
13. 根据权利要求12所述的装置，其中从支^L (10)冲压出;Mt臂(60a， 60b， 60c， 60d)远离其相应的 第一端部(61a， 61b, 61c， 61d)的相应区域(62a， 62b， 62c， 62d)。
14. 根据权利要求12或者13所述的装置，其中;Mt臂(60a， 60b， 60c， 60d)在其相应的第一端部(61a， 61b, 61c， 61d)上通iif目应的接片(63a， 63b， 63c， 63d)连接到支^1 (10 )。
15. 根据权利要求1至14中的任一项所述的装置，其中第一和第二驱动设备(Al， A2)分别具有升降装置(Hla, Hlb， Hlc， Hld),用于将杠杆臂的相应的第二端部(62a， 62b, 62c, 62d)从 通过支;f^l形成的平面偏转出，以及具有相应的电动机(Mla， Mlb)用 于驱动相应的升降装置。
16. 根据权利要求15所述的装置，其中第一和第二驱动设备的相应的升降装置(Hla， Hlb， Hlc， Hld) 设置在杠杆臂的相应的第二端部(62a， 62b， 62c， 62d)下方的区域中。
17. 根据权利要求16所述的装置，其中第一和第二驱动设备的相应的升降装置分别具有可旋转的偏心轮(Hla， Hlb， Hlc， Hld)，相应的第一和第二驱动设备的电动机(Mla， Mlb)分别使所述偏心轮运动。
18. 根据权利要求4至17中任一项所述的装置，其中-用于使移动装置(8a， 8b， 8c， 8d )移动的第三和第四驱动设备(A3, A4)分别具有电动机(M2a， M2b)和可旋转的偏心轮(50a， 50b )，—第三和第四驱动设备的相应的电动机(M2a)产生第三和第四驱动 设备的相应的偏心轮(50a)的旋转运动，-第三和第四驱动设备的相应偏心轮(50a)的旋转运动产生移动装 置(8a， 8b, 8c, 8d)在第一和第二光纤(1， 2 )的纵向方向(Z)上的 移动。
19. 根据权利要求4至18中任一项所述的装置，其中 移动装置(8a， 8b， 8c， 8d)分别具有弹性板(80a， 80b )。
20. 根据权利要求18或者19所述的装置，其中驱动设备的电动机(Mla, Mlb， M2a, M2b )分别设置在支承板(10 ) 下方。
21. 根据权利要求18至20中任一项所述的装置，其中驱动设备的电动机(Mla， Mlb， M2a， M2b )分别为步进电动机的 形式。
22. 根据权利要求1至21中任一项所述的装置，其中 支承tl为印刷电路板(10 )的形式，电线布i殳在该印刷电路板上。
23. 根据权利要求22所述的装置，其中 印刷电路^板为玻璃纤维增强印刷电路板(10)的形式。
24. 根据权利要求1至21中任一项所述的装置，其中 支承板(10，)由塑料形成。
25. 根据权利要求1至21中任一项所述的装置，其中 支承板为金属板(10，)的形式。
26. 根据权利要求24或者25所述的装置，其中印刷电路板(11)设置在支泉敗(10，)下方，电线布设在该印刷电路板上。
27. 根据权利要求22、 23或者26所述的装置，包括-第一电极保持器U0a)和第二电极保持器(40b)，用于产生电晕 放电以掩^第一和第二光纤(1, 2)，-其中电极保持器(40a， 40b)设置在印刷电路板(10， 11)上， -其中用于为电极保持器供应电压的馈电线(L40a， L40b)设置在 印刷电路板(10， 11)上。
28. 根据权利要求22、 23或者26所述的装置，包括 -第一照明单元(卯a)用于照明第一光纤导向器(20a), -第二照明单元(卯b)用于照明第二光纤导向器(20b)， -其中第一和第二照明单元(卯a，卯b)设置在印刷电路板(10， 11)上，-其中用于为第一和第二照明单元供应电压的馈电线(L卯a， L90b) 设置在印刷电路板(10， 11)上。
29. 根据权利要求22、 23或者26所述的装置，包括 -第三照明单元(卯c)，用于照明第一和第二光纤(l， 2)的掩^区， -其中第三照明单元(卯c)设置在印刷电路板(10， 11)上，-其中用于为第三照明单元供应电压的馈电线(L卯c)设置在印刷电 路板(10， 11)上。
30. 根据权利要求22、 23或者26所述的装置，包括-图像处理单元(30a, 30b),其设置在印刷电路板(10， 11)上，-其中用于为图像处理单元(30a， 30b)供应电压的馈电线(L30a， L30b)设置在印刷电路板(10， 11)上。
31. —种用于定位光纤的装置，包括 —支械(10 ),-第一光纤导向器(20a)，至少第一光纤(1)能够插入第一光纤导 向器中，-第二光纤导向器(20b)，至少第二光纤(2)能够插入第二光纤导 向器中，-第一移动装置(8a),用于使第一光纤(1)在第一光纤的纵向方向 (Z)上移动，第一光纤导向器(20a)设置在第一移动装置(8a)上，-第一驱动设备(A3 )，其耦合到支承仗(10 )上并通过作用到第一 移动装置(8b )上的力而使第一光纤在第一光纤的纵向方向(Z)上移动，-其中第一移动装置(8a)被配置为使其产生抵抗由第一驱动设备 (A3)引起的力的恢复力。
32. 根据权利要求31所述的装置，包括-第二移动装置(8b )，用于使第二光纤(2 )在第二光纤的纵向方向 (Z)上移动，第二光纤导向器(20b)设置在第二移动装置(8b)上，-第二驱动设备(A4)，其耦合到支,(10)上，并通过作用到笫 二移动装置(8b)上的力而使第二光纤在第二光纤的纵向方向(Z)上移 动，-其中第二移动装置(8b)被配置为使其产生抵抗由第二驱动设备 (A4)引起的力的恢复力。
33. 根据权利要求31或者32所述的装置，其中 移动装置(8a, 8b)包括相应的弹性板(80a， 80b )。
34. 根据权利要求31至33中任一项所述的装置，其中-第一和第二驱动设备(A3, A4)具有相应的电动机(M2a， M2b ) 和可旋转的偏心轮(50a， 50b)，以便使移动装置(8a, 8b )移动，-第一和第二驱动设备的相应的电动机(M2a)产生第一和第二驱动 设备的相应偏心轮(50a)的旋转运动，-第一和第二驱动设备的相应偏心轮(50a)的旋转运动引起移动装 置(8a， 8b, 8c， 8d)在第一和第二光纤(1， 2)的纵向方向(Z)上的 移动。
35. 根据权利要求34所述的装置，其中驱动设备的电动机(M2a， M2b)分别设置在支泉板(10)下方。
36. 根据权利要求34或者35所述的装置，其中驱动设备的电动机(M2a, M2b)分别为步进电动机的形式。
37. 根据权利要求31至36中任一项所述的装置，其中 支泉仗为印刷电路板(IO)的形式，电线布设在该印刷电路板上。
38. 根据权利要求37所述的装置，其中 印刷电路板为玻璃纤维增强印刷电路板(10 )的形式。
39. 根据权利要求31至36中任一项所述的装置，其中 支泉fcl (10，)由塑料形成。
40. 根据权利要求31至36中任一项所述的装置，其中 支承板为金属板(10，)的形式。
41. 根据权利要求39或者40所述的装置，其中印刷电路板(11)设置在支泉fel (10，)下方，电线布设在该印刷电 路板上。
全文摘要
一种用于接合光纤(1，2)的装置设置在印刷电路板形式的支承板(10)上。该装置包括第一光纤导向器(20a)，其设置在用于使第一光纤(1)在纵向方向上移动的弹性板(80a)上；以及第二光纤导向器(20b)，其设置在用于使第二光纤(2)在纵向方向上移动的另外的弹性板(80b)上。弹性板(80a，80b)设置在分别可弯曲的杠杆臂(60a，60b)上。已被插入光纤导向器(20a，20b)中的光纤可以通过弯曲杠杆臂(60a，60b)而在横向方向(Sx，Sy)上移动。对对准光纤所需的精度可以通过减低作用到弯曲装置(60a，60b，80a，80b)的力来提供。
文档编号G02B6/255GK101243343SQ200680030015
公开日2008年8月13日 申请日期2006年8月17日 优先权日2005年8月17日
发明者克里斯蒂安·海德勒, 贝尔特·赞佐, 雷纳·科萨特 申请人:Ccs技术公司