光纤头的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种光纤头，能够以简单的结构将透镜可靠地固定在壳体中，且价格低廉、容易制造。光纤头（1A）具有投光光纤（10）、投光透镜（30）、用于容置保持它们的壳体（20）。在壳体（20）中设置有形成开口部（23a）的堵塞部（23）、投光透镜插入用孔部（24）、光纤插入用孔部（25）。通过在投光透镜（30）的后端面（30b）抵接投光光纤10的前端面（10a）的状态下，将投光光纤（10）固定在壳体（20）内，由此投光透镜（30）在轴向上被堵塞部（23）和投光光纤（10）夹持，从而将投光透镜（30）固定在壳体（20）内。
【专利说明】光纤头
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤的前端部和透镜被壳体保持的光纤头，尤其涉及能够适用于光纤型光电传感器的头部的光纤头。
【背景技术】
[0002]光纤头通过透镜适当地对从光纤的前端面出射的光或入射至光纤的前端面的光进行光线控制，通过壳体对光纤的前端部和透镜进行保持，来使光纤的前端面和透镜的后端面相向配置。
[0003]在以往，将透镜向壳体进行固定的方法通常采用压入固定法和粘接固定法。例如，在专利文献I (日本特开平6-160668号公报)中，公开了将透镜向壳体进行固定的方法采用压入固定法的光纤头。
[0004]专利文献1:日本特开平6-160668号公报
[0005]但是，在将透镜向壳体进行固定的方法采用压入固定法的情况下，需要对透镜和壳体的尺寸精度进行严密地管理，从而存在制造成本增大的问题。另外，在采用压入固定法的情况下，对作为反射面的透镜的外周面作用应力，从而有可能对光学特性带来不少恶劣影响。
[0006]另一方面，在将透镜向壳体进行固定的方法采用粘接固定法时，需要涂敷粘接剂并使其固化的作业，因此存在组装作业繁杂制造成本增大的问题。另外，为确保壳体对透镜的足够的保持力，需要严格管理粘接剂的塗布量和固化条件等，这一点也成为制造成本增大的原因。
【发明内容】
[0007]因此，本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够通过简单的结构将透镜可靠地固定在壳体上而能够价格低廉且容易进行制造的光纤头。
[0008]本发明的第一技术方案的光纤头具有:长的圆柱状的光纤，在轴向的前端部具有光出射或入射的前端面；圆柱状的透镜，与上述光纤的上述前端面相向配置；壳体，具有轴向上的前端以及后端，内部容置有上述光纤的上述前端部以及上述透镜，并且从上述后端引出上述光纤。在上述壳体内，从上述前端至上述后端依次设置有形成有用于投光或受光的开口部的堵塞部、用于插入上述透镜的透镜插入用孔部、用于插入上述光纤的上述前端部的光纤插入用孔部。上述透镜插入用孔部的内径大于上述开口部的开口直径且小于上述光纤插入用孔部的内径。上述透镜的轴向上的长度大于上述透镜插入用孔部的轴向上的长度。在上述本发明的第一技术方案的光纤头中，在上述透镜插入用孔部以及上述光纤插入用孔部中分别插入上述透镜以及上述光纤的上述前端部，由此上述透镜的后端面与上述光纤的上述前端面相抵接，在这样的状态下，使上述光纤的上述前端部固定在上述壳体内，由此上述透镜在轴向上被上述堵塞部和上述光纤夹持，从而使上述透镜固定在上述壳体中。
[0009]在上述本发明的第一技术方案的光纤头中，优选上述光纤的上述前端部的直径大于上述透镜的直径。
[0010]在上述本发明的第一技术方案的光纤头中，优选上述光纤的上述前端部具有:芯线，包括纤芯以及包层；覆盖构件，覆盖该芯线。
[0011 ] 在上述本发明的第一技术方案的光纤头中，优选通过使上述壳体的一部分在径向上缩径的压紧加工，将上述光纤的上述前端部固定在上述壳体内。
[0012]本发明的第二技术方案的光纤头，具有:长的圆柱状的投光光纤，在轴向上的前端部具有光出射的前端面，长的圆柱状的受光光纤，在轴向的前端部具有光入射的前端面，圆柱状的投光透镜，与上述投光光纤的上述前端面相向配置，圆柱状的受光透镜，与上述受光光纤的上述前端面相向配置，壳体，具有轴向上的前端以及后端，内部容置有上述投光光纤的上述前端部、上述受光光纤的上述前端部、上述投光透镜以及上述受光透镜，并且从上述后端引出上述投光光纤以及上述受光光纤。在上述壳体内，从上述前端至上述后端依次设置有形成有用于投光的投光用开口部以及用于受光的受光用开口部的堵塞部、用于插入上述投光透镜以及上述受光透镜的透镜插入用孔部、用于插入上述投光光纤的上述前端部以及上述受光光纤的上述前端部的光纤插入用孔部。上述壳体具有隔壁部，上述隔壁部用于划分上述透镜插入用孔部中的用于插入上述投光透镜的部分即投光透镜插入用孔部和用于插入上述受光透镜的部分即受光透镜插入用孔部。上述投光透镜插入用孔部的内径大于上述投光用开口部的开口直径且小于上述光纤插入用孔部中得用于插入上述投光光纤的部分即投光光纤插入用孔部的内径。上述受光透镜插入用孔部的内径大于上述受光用开口部的开口直径且小于上述光纤插入用孔部中的用于插入上述受光光纤的部分即受光光纤插入用孔部的内径。上述投光透镜的轴向上的长度大于上述投光透镜插入用孔部的轴向上的长度，上述受光透镜的轴向上的长度大于上述受光透镜插入用孔部的轴向上的长度。在上述本发明的第二技术方案的光纤头中，在上述投光透镜插入用孔部、上述投光光纤插入用孔部、上述受光透镜插入用孔部以及上述受光光纤插入用孔部中，分别插入上述投光透镜、上述投光光纤的上述前端部、上述受光透镜以及上述受光光纤的上述前端部，由此使上述投光光纤的上述前端面与上述投光透镜的后端面相抵接且使上述受光光纤的上述前端面与上述受光透镜的后端面相抵接，在这样的状态下，使上述投光光纤的上述前端部以及上述受光光纤的上述前端部固定在上述壳体内，由此上述投光透镜在轴向上被上述堵塞部和上述投光光纤夹持，从而使上述投光透镜固定在上述壳体内，并且上述受光透镜在轴向上被上述堵塞部和上述受光光纤夹持，从而使上述受光透镜固定在上述壳体内。
[0013]在上述本发明的第二技术方案的光纤头中，优选上述投光光纤的上述前端部的直径大于上述投光透镜的直径，另外，上述受光光纤的上述前端部的直径大于上述受光透镜的直径。
[0014]在上述本发明的第二技术方案的光纤头中，优选上述投光光纤的上述前端部以及上述受光光纤的上述前端部分别具有:芯线，包括纤芯以及包层；覆盖构件，覆盖该芯线。
[0015]在上述本发明的第二技术方案的光纤头中，优选从上述隔壁部的后端面以到达上述投光光纤和上述受光光纤之间的方式突出设置有隔离壁。
[0016]在上述本发明的第二技术方案的光纤头中，优选通过使上述壳体的一部分在径向上缩径的压紧加工，将上述投光光纤的上述前端部以及上述受光光纤的上述前端部固定在上述壳体内。[0017]根据本发明，能够以简单的结构将透镜可靠地固定在壳体中，由此能够成为价格低廉且容易制造的光纤头。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的第一实施方式的光纤头的立体图。
[0019]图2是图1所示的光纤头的剖视图。
[0020]图3是图1所示的光纤头的沿着图2中的II1-1II线的剖视图。
[0021]图4是图1所示的光纤头的沿着图2中的IV-1V线的剖视图。
[0022]图5是图1所示的光纤头的沿着图2中的V-V线的剖视图。
[0023]图6是表示本发明的第一实施方式的光纤头的组装顺序的概略图。
[0024]图7是表示本发明的第一实施方式的光纤头的组装顺序的概略图。
[0025]图8A、图SB是表示本发明的第一实施方式的光纤头的组装顺序的概略图。
[0026]图9是本发明的第二实施方式的光纤头的立体图。
[0027]图10是图9所示的光纤头的剖视图。
[0028]图11是图9所示的光纤头的沿着图10中的X1-XI线的剖视图。
[0029]图12是图9所示的光纤头的沿着图10中的XI1-XII线的剖视图。
[0030]图13是图9所示的光纤头的沿着图10中的XII1-XIII线的剖视图。
[0031]图14是图9所示的光纤头的图10中的区域XIV的放大剖视图。
【具体实施方式】
[0032]以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，在以下所示的实施方式中，对同一或者公用的部分在图中标注同一附图标记，不反复对其进行说明。
[0033](第一实施方式)
[0034]图1是本发明的第一实施方式的光纤头的立体图，图2是图1所示的光纤头的剖视图。另外，图3至图5分别是图1所示的光纤头的沿着图2中的II1-1II线、IV-1V线以及V-V线的剖视图。首先，参照图1至图5，说明本实施方式的光纤头IA的结构。此外，本实施方式的光纤头IA构成为透射式光纤型光电传感器的投光头部。
[0035]如图1至图5所75,本实施方式的光纤头IA具有投光光纤10、壳体20和投光透镜30。
[0036]投光光纤10用于传送光来向外部投光，由具有包括纤芯11以及包层12的芯线、覆盖芯线的覆盖构件13的长的圆柱状的构件构成。纤芯11以及包层12都由透光性的构件构成，覆盖构件13由遮光性的构件构成。
[0037]作为投光光纤10能够利用P0F(Plastic Optical Fiber:塑料光纤)或G0F(GlassOptical Fiber:玻璃光纤)，优选利用P0F。作为构成纤芯11以及包层12的具体的材质，在使用POF的情况下，能够利用以聚甲基丙烯酸甲酯树脂等丙烯酸类树脂或氟类树脂等为代表的树脂材料，在使用GOF的情况下，能够利用所有玻璃材料。此外，作为覆盖构件13例如能够利用以聚氯乙烯等为代表的树脂材料。
[0038]投光光纤10在轴向的前端部具有光进行出射的前端面10a。在投光光纤10的前端部，包括纤芯11以及包层12的芯线不露出，成为该芯线被覆盖构件13覆盖的状态。[0039]壳体20用于保持投光光纤10的前端部以及投光透镜30，具有中空的大致圆筒状的形状。壳体20例如由锌合金或不锈钢、钢铁等金属制的构件构成。
[0040]壳体20具有:主体部21，其位于轴向上的前端(图2中所示的左侧的端部)侧；固定部22，其位于轴向上的后端(图2中所示的右侧的端部)侧；堵塞部23，其位于上述前端。
[0041]在主体部21的前端侧的内部设置有用于插入投光透镜30的投光透镜插入用孔部24，在主体部21的后端侧的内部以及固定部22的内部设置有用于插入投光光纤10的前端部的投光光纤插入用孔部25。另外，在堵塞部23设置有沿着轴向贯通的投光用开口部23a。此外，投光用开口部23a是用于使被投光透镜30进行光线控制后的光向光纤头IA的外部投光的部位。
[0042]投光用开口部23a、投光透镜插入用孔部24以及投光光纤插入用孔部25以相互连通的方式贯通壳体20。由此，在壳体20上，按照从其前端向后端的顺序形成有:设置有投光用开口部23a的堵塞部23 ;用于插入投光透镜30的投光透镜插入用孔部24 ;用于插入投光光纤10的前端部的投光光纤插入用孔部25。
[0043]另外，在主体部21的外周面设置有外螺纹部21a。该外螺纹部21a在设置光纤头IA时使用。另一方面，在固定部22的轴向上的规定位置设置有压紧部22a。该压紧部22a是用于保持插入在壳体20的内部中的投光光纤10的部位。
[0044]投光透镜30用于对从投光光纤10的前端面IOa出射的光进行光线控制。投光透镜30由透光性的构件构成，例如由利用以丙烯酸类树脂等为代表的树脂材料的注塑成形品构成。
[0045]投光透镜30具有圆柱状的形状，前端面30a (图2中所示的左侧的端面)由凸状的透镜面构成，后端面30b (图2中所示的右侧的端面)由平面构成。本申请中的所谓“圆柱状的形状”，并不仅限于理想的圆柱状的形状，也可以包括大致圆柱状的形状，只要不影响本发明的实施即可。
[0046]此外，作为投光透镜30除了能够利用由上述的注塑成形品构成的树脂透镜以外还能够利用玻璃透镜等。
[0047]投光光纤10的前端部以及投光透镜30分别容置在设置于壳体20的投光光纤插入用孔部25以及投光透镜插入用孔部24中。更详细的说，投光光纤10的前端部配置在壳体20的后端侧所设置的投光光纤插入用孔部25内，投光透镜30主要配置在壳体20的前端侧所设置的投光透镜插入用孔部24内。此外，投光光纤10的除了前端部以外的部分从壳体20的后端向外部引出。
[0048]由此，投光光纤10的前端面IOa和投光透镜30的后端面30b在壳体20的内部相向配置，投光光纤10的前端面IOa和投光透镜30的后端面30b在壳体20的内部成为抵接状态。
[0049]如上所述，投光光纤10的前端部被设置在壳体20的固定部22上的压紧部22a保持。压紧部22a是通过以使固定部22的轴向上的一部分的缩径(使直径缩小)的方式使固定部22塑性变形而形成的，通过该缩径的压紧部22a，在径向上夹持配置在壳体20的内部的投光光纤10，来保持投光光纤10。
[0050]更详细的说，如上所示，因为被该压紧部22a保持的投光光纤10的前端部处于包括纤芯11及包层12的芯线被覆盖构件13覆盖的状态，所以具有适度的弹性的覆盖构件13被该缩径的压紧部22a按压变形，由此该压紧部22a卡入覆盖构件13的外周面10c，从而牢固对覆盖构件13进行固定。另外，具有弹性的覆盖构件13位于压紧部22a和芯线之间，从而能够抑制芯线变形，防止投光光纤10的光学特性因被压紧固定而劣化。
[0051]此外，在壳体20的压紧部22a所处部分的内周面，预先形成内螺纹形状等凹凸形状，由此能够在压紧加工后，通过壳体20更牢固保持投光光纤10。
[0052]另一方面,投光透镜30在轴向上被壳体20的堵塞部23和投光光纤10夹持,而固定在壳体20内。S卩，投光透镜30以不用压入投光透镜插入用孔部24且其外周面30c基本不与投光透镜插入用孔部24的周面接触而具有间隙的状态配置在投光透镜插入用孔部24内，在该状态下，通过堵塞部23和投光光纤10在轴向上夹持投光透镜30，来将投光透镜30固定在壳体20内。
[0053]由此，投光透镜30在被投光光纤10向壳体20的堵塞部23按压的状态下被固定，在该固定后的状态下，投光光纤10的光轴和投光透镜30的光学中心实质上位于同一直线上。
[0054]在此，如图2所示，在本实施方式的光纤头IA中，投光光纤10的前端部的直径Rm大于投光透镜30的直径Ra2 (Rai > RA2)。
[0055]在上述条件下，如图4所示，投光光纤插入用孔部25的内径Ra3略大于投光光纤10的前端部的直径Rai (Ra3 > RA1)，以使投光光纤10能够插入该投光光纤插入用孔部25的内部，如图3所不,投光透镜插入用孔部24的内径Ra4略大于投光透镜30的直径Ra2 (Ra4 >RA2)，以使投光透镜30能够插入在该投光透镜插入用孔部24的内部。
[0056]另外，在上述条件下，如图3所示，投光用开口部23a的开口直径Ra5小于投光透镜30的直径Ra2 (Ra5 < Ra2),以使在投光透镜30插入投光透镜插入用孔部24的状态下，该投光透镜30的周缘与堵塞部23抵接。
[0057]另外，在上述条件下，如图2所示，投光透镜30的轴向上的嵌合长度Lai大于投光透镜插入用孔部24的轴向上的嵌合长度La2 (Lai > La2),以使在将投光透镜30插入投光透镜插入用孔部24的状态下，投光透镜30的后端位于投光光纤插入用孔部25内。
[0058]通过满足以上的条件，如上所述，投光透镜30在轴向上被堵塞部23和投光光纤10夹持，从而能够将投光透镜30固定在壳体20内。
[0059]在此，如图2所示，压紧部22a以在壳体20的轴向上与投光光纤10的前端面IOa所处的部分保持距离的方式，设置在壳体20的后端侧的位置。通过这样的结构，能够减少利用压紧部22a压紧固定投光光纤10所产生的投光光纤10在壳体20的轴向上伸长的影响波及到投光光纤10的前端面10a，从而能够更高精度地对投光光纤10的前端面IOa进行定位。
[0060]图6至图SB是表示本实施方式的光纤头的组装顺序的概略图。接着，参照这些图6至图SB，说明本实施方式的光纤头IA的组装顺序。
[0061]在组装上述的本实施方式的光纤头IA时，首先，如图6所示，向壳体20插入投光透镜30。此时，投光透镜30从壳体20的后端侧经由设置在壳体20上的投光光纤插入用孔部25被插入到达投光透镜插入用孔部24，接着，形成前端面30a与壳体20的堵塞部23抵接的状态。另外，此时，设置在投光透镜30的前端面30a上的凸状的透镜部嵌入设置在堵塞部23的投光用开口部23a，由此将投光透镜30定位在壳体20内。[0062]接着，如图7所示，向插入投光透镜30后的壳体20插入投光光纤10的前端部。此时，投光光纤10的前端部从壳体20的后端侧插入在壳体20上设置的投光光纤插入用孔部25。另外，此时，投光光纤10的前端面IOa成为与之前插入壳体20的投光透镜30的后端面30b抵接的状态。在此，投光光纤10的前端部保持芯线被覆盖构件13覆盖的状态即可，不需要去除该覆盖构件13使芯线露出。
[0063]接着，如图8A以及图8B所示，利用具有规定形状的压紧工具100A、100B对壳体20的固定部22进行压紧加工。在此，作为压紧工具100AU00B，如图所示使用对半分开形状的工具，这些压紧工具100AU00B配置为对固定部22夹持，然后，移动这些压紧工具100A、100B使它们相互接近，来进行上述压紧加工。
[0064]由此，固定部22的一部分缩径而发生塑性变形，由此，在固定部22上形成压紧部22a。伴随于此，投光光纤10的前端部固定在壳体20内。
[0065]经由以上的工序，上述本实施方式的光纤头IA的组装结束，由此制造出图1至图5所不的结构的光纤头1A。
[0066]如以上的说明，由于形成本实施方式的光纤头1A，能够以简单的结构将投光透镜30固定在壳体20内，因此能够形成价格低廉且容易制造的光纤头。
[0067]即，在形成本实施方式的光纤头IA的情况下，与将投光透镜向壳体进行固定的方法采用压入固定法相比，不需要过度严密地管理投光透镜和壳体的尺寸精度，另外，与利用粘接剂将投光透镜固定在壳体上的情况相比，不需要涂敷粘接剂使其固化的作业，结果，能够大幅度地降低制造成本。
[0068]另外，在形成本实施方式的光纤头IA的情况下，与将投光透镜向壳体进行固定的方法采用压入固定法的情况相比，由于不在投光透镜的外周面作用应力，所以完全不存在对光学特性产生恶劣影响的可能性，在这一点具有优越性。
[0069]另外，在形成本实施方式的光纤头IA的情况下，与利用粘接剂将投光透镜固定在壳体上的情况相比，不需要粘接剂，因此能够在使用粘接剂时因其耐热性低而难于设置的高温环境下进行设置，而且能够在使用粘接剂时因从该粘接剂产生排气而难于设置的半导体制造现场等的清洁环境下进行设置，从而还具有大幅度扩大其使用范围的效果。
[0070]此外，在上述的本实施方式中，例示了投光光纤10的前端部的直径Rai大于投光透镜30的直径Ra2的情况，但是投光光纤10的前端部的直径Rai可以与投光透镜30的直径Ra2相同，也可以小于投光透镜30的直径RA2。
[0071]另外，在上述的本实施方式中，例示说明将投光光纤10向壳体20进行固定的方法利用压紧固定方法的情况，但是将投光光纤10向壳体20进行固定的方法不限于此，能够使用利用压紧环的固定方法或粘接固定法等各种方法。其中，在将投光光纤10向壳体20进行固定的方法采用粘接固定法的情况下，有时限制向上述清洁环境进行设置。
[0072]另外，在上述的本实施方式中，例示了在透射式的光纤型光电传感器的投光头部使用本发明的情况，但是当然可以在透射式的光纤型光电传感器的受光头部使用本发明。
[0073](第二实施方式)
[0074]图9是本发明的第二实施方式的光纤头的立体图，图10是图9所示的光纤头的剖视图。另外，图11至图13分别是图9所示的光纤头的沿着图10中的X1-XI线、XI1-XII线以及XII1-XIII线的剖视图，图14是图9所示的光纤头的图10中的区域XIV的放大剖视图。以下，参照这些图9至图14，说明本实施方式的光纤头IB的结构。此外，本实施方式的光纤头IB构成反射型的光纤型光电传感器的投光受光头部。
[0075]如图9至图13所示，本实施方式的光纤头IB具有投光光纤10、受光光纤40、壳体
20、投光透镜30、受光透镜50。在光纤头IB中，在上述的第一实施方式的光纤头IA的壳体20上，除了投光光纤10以及投光透镜30之外，还组装有受光光纤40以及受光透镜50。因此，投光光纤10以及投光透镜30的形状以及它们向壳体20的组装结构基本上与上述第一实施方式相同。
[0076]受光光纤40用于接受来自外部的光并进行传送，构成与投光光纤10相同的构件。受光光纤40具有光所入射的前端面40a，并且包括纤芯41、包层42以及覆盖构件43。在受光光纤40的前端部，包括纤芯41以及包层42的芯线不露出，而成为该芯线被覆盖构件43覆盖的状态。
[0077]受光透镜50对从外部入射的光进行光线控制然后使其入射至受光光纤40，由与投光透镜30相同的构件构成。对于受光透镜50，前端面50a (图10中所示的左侧的端面)由凸状的透镜面构成，后端面50b (图10中所示的右侧的端面)由平面构成。
[0078]在壳体20的主体部21的前端侧的内部，除了上述的投光透镜插入用孔部24，还设置有用于插入受光透镜50的受光透镜插入用孔部26，在主体部21的后端侧的内部以及固定部22的内部，除了上述的投光光纤插入用孔部25，还设置有用于插入受光光纤40的前端部的受光光纤插入用孔部27。另外，在堵塞部23，除了上述的投光用开口部23a，还设置有沿着轴向贯通的受光用开口部23b。此外，受光用开口部23b是用于使向光纤头IB照射的光入射至受光透镜50的部位。
[0079]受光用开口部23b、受光透镜插入用孔部26以及受光光纤插入用孔部27以相互连通的方式贯通壳体20。由此，在壳体20，按照从其前端至后端的顺序形成:设置有受光用开口部23b的堵塞部23 ;用于插入受光透镜50的受光透镜插入用孔部26 ;用于插入受光光纤40的前端部的受光光纤插入用孔部27。
[0080]在此，投光透镜插入用孔部24和受光透镜插入用孔部26由设置在壳体20内部的隔壁部28划分。另一方面，投光光纤插入用孔部25和受光光纤插入用孔部27实质上不被划分而相互连通。
[0081]受光光纤40的前端部以及受光透镜50分别容置在设置于壳体20的受光光纤插入用孔部27以及受光透镜插入用孔部26。更详细的说，受光光纤40的前端部配置在壳体20后端侧设置的受光光纤插入用孔部27内，受光透镜50主要配置在壳体20前端侧设置的受光透镜插入用孔部26内。此外，从壳体20的后端向外部引出除了受光光纤40的前端部以外的部分。
[0082]由此，受光光纤40的前端面40a和受光透镜50的后端面50b在壳体20的内部相向配置，受光光纤40的前端面40a和受光透镜50的后端面50b在壳体20的内部成为抵接状态。
[0083]投光光纤10的前端部以及受光光纤40的前端部，被设置在壳体20的固定部22上的压紧部22a —体保持。即，投光光纤10的前端部以及受光光纤40的前端部成为被固定部22的轴向上的一部分缩径而塑性变形形成的压紧部22a捆束的状态，在该状态下，压紧部22a卡入投光光纤10的外周面IOc以及受光光纤40的外周面40c双方，将它们一体保持。
[0084]另一方面,受光透镜50与投光透镜30相同,在轴向上被壳体20的堵塞部23和受光光纤40夹持,而固定在壳体20内。S卩，受光透镜50以不压入受光透镜插入用孔部26且其外周面50c基本不与受光透镜插入用孔部26的周面接触而具有间隙的状态，配置在受光透镜插入用孔部26内，在该状态下，通过堵塞部23和受光光纤40在轴向上进行夹持，来将受光透镜50固定在壳体20内。
[0085]由此，受光透镜50与投光透镜30相同，在被受光光纤40向壳体20的堵塞部23按压的状态下被固定，在该固定后的状态下，受光光纤40的光轴和受光透镜50的光学中心实质上位于同一直线上。
[0086]在此，如图10所示，在本实施方式的光纤头IB中，受光光纤40的前端部的直径Rm大于受光透镜50的直径Rb2 (Rbi > Rb2)ο
[0087]在上述条件下，如图12所示，受光光纤插入用孔部27的内径Rb3稍微大于受光光纤40的前端部的直径Rbi (Rb3 > RB1)，以使能够在该受光光纤插入用孔部27的内部插入受光光纤40,如图11所不,受光透镜插入用孔部26的内径Rb4稍微大于受光透镜50的直径Rb2 (RB4 > Rb2)，以使能够在该受光透镜插入用孔部26的内部插入受光透镜50。
[0088]另外，在上述条件下，如图11所示，受光用开口部23b的开口直径Rb5小于受光透镜50的直径Rb2 (Rb5 < Rb2),以使在受光透镜50插入受光透镜插入用孔部26的状态下,该受光透镜50的周缘与堵塞部23抵接。
[0089]另外，在上述条件下，如图10所示，受光透镜50的轴向上的嵌合长度Lbi大于受光透镜插入用孔部26的轴向上的嵌合长度Lb2 (Lbi > Lb2),以使在将受光透镜50插入受光透镜插入用孔部26的状态下受光透镜50的后端位于受光光纤插入用孔部27内。
[0090]通过满足以上的条件，如上所述，受光透镜50在轴向上被堵塞部23和受光光纤40夹持，从而能够将受光透镜50固定在壳体20内。
[0091]此外，本实施方式的光纤头IB的组装顺序，按照上述的第一实施方式的光纤头IA的组装顺序，在此省略其说明。
[0092]如以上说明，由于形成本实施方式的光纤头1B,与上述第一实施方式相同，能够以简单的结构将投光透镜30以及受光透镜50固定在壳体20内，因此能够形成价格低廉且容易制造的光纤头。
[0093]即，在形成本实施方式的光纤头IB的情况下，与将投光透镜以及受光透镜向壳体进行固定的方法采用压入固定法相比，不需要过度严密地管理投光透镜、受光透镜以及壳体的尺寸精度，另外，与利用粘接剂将投光透镜以及受光透镜固定在壳体上的情况相比，不需要涂敷粘接剂使其固化的作业，结果，能够大幅度地降低制造成本。
[0094]在此，如图14所示，在本实施方式的光纤头IB中，从设置在壳体20的内部的隔壁部28的后端面以到达投光光纤10和受光光纤40之间的方式突出突出设置有隔离壁28a。该隔离壁28a用于防止产生所谓的串扰(从投光光纤出射的光的一部分不经由光纤头的外部而经由光纤头的内部到达受光光纤的现象)。
[0095]即，在本实施方式的光纤头IB中，投光透镜30的轴向上的嵌合长度Lai大于投光透镜插入用孔部24的轴向上的嵌合长度La2，并且受光透镜50的轴向上的嵌合长度Lbi大于受光透镜插入用孔部26的轴向上的嵌合长度LB2，因此，在没有设置该隔离壁28a的情况下，在投光光纤插入用孔部25的前端以及受光光纤插入用孔部27的前端，投光透镜30的后端和受光透镜50的后端在没有任何遮挡的情况下相向，从而可能产生上述的串扰。
[0096]因此，如上所述，若在隔壁部28设置隔离壁28a，则在投光光纤插入用孔部25的前端以及受光光纤插入用孔部27的前端，投光透镜30的后端和受光透镜50的后端被该隔离壁28a遮挡，从而能够防止发生串扰。
[0097]此外，在上述的本实施方式中，例示投光光纤10的前端部的直径Rai大于投光透镜30的直径Ra2,并且受光光纤40的前端部的直径Rbi大于受光透镜50的直径Rb2的情况,但是投光光纤10的前端部的直径Rai可以与投光透镜30的直径Ra2相同，也可以小于投光透镜30的直径Ra2,另外,受光光纤40的前端部的直径Rbi可以与受光透镜50的直径Rb2相同，也可以小于受光透镜50的直径Rb2。
[0098]另外，在上述的本实施方式中，例不说明将投光光纤10以及受光光纤40向壳体20进行固定的方法利用压紧固定方法的情况，但是将投光光纤10以及受光光纤40向壳体20进行固定的方式不限于此，能够使用利用压紧环的固定方法或粘接固定法等各种。
[0099]另外，在上述的本实施方式中，例示说明投光光纤插入用孔部25和受光光纤插入用孔部27在壳体20的内部连通的状态，但是可以通过在壳体20的内部设置隔壁部等来划分它们。
[0100]另外，在上述的本发明的第一实施方式以及第二实施方式中，举例说明在壳体的外周面形成外螺纹部的结构的光纤头上使用本发明的情况，但是在不需要该外螺纹部的情况下，当然能够在不设置外螺纹部的光纤头上使用本发明。
[0101]这样，本次公开的上述实施方式的所有内容为示例，不是限制性的内容。本发明的保护范围由权利要求书限定，另外，包括与权利要求书的记载等同的意思以及范围内的所有的变更。
【权利要求】
1.一种光纤头，其特征在于， 具有: 长的圆柱状的光纤，在轴向的前端部具有光出射或入射的前端面， 圆柱状的透镜，与所述光纤的所述前端面相向配置， 壳体，具有轴向上的前端以及后端，内部容置有所述光纤的所述前端部以及所述透镜，并且从所述后端引出所述光纤； 在所述壳体内，从所述前端至所述后端依次设置有:形成有用于投光或受光的开口部的堵塞部、用于插入所述透镜的透镜插入用孔部、用于插入所述光纤的所述前端部的光纤插入用孔部， 所述透镜插入用孔部的内径大于所述开口部的开口直径且小于所述光纤插入用孔部的内径， 所述透镜的轴向上的长度大于所述透镜插入用孔部的轴向上的长度， 在所述透镜插入用孔部以及所述光纤插入用孔部中分别插入所述透镜以及所述光纤的所述前端部，由此使所述光纤的所述前端面与所述透镜的后端面相抵接，在这样的状态下，使所述光纤的所述前端部固定在所述壳体内，由此所述透镜在轴向上被所述堵塞部和所述光纤夹持，从而使所述透镜固定在所述壳体内。
2.根据权利要求1所述的光纤头，其特征在于，所述光纤的所述前端部的直径大于所述透镜的直径。
3.根据权利要求1或2所述的光纤头，其特征在于，所述光纤的所述前端部具有: 芯线，包括纤芯以及包层； 覆盖构件，覆盖该芯线。
4.根据权利要求3所述的光纤头，其特征在于，通过使所述壳体的一部分在径向上缩径的压紧加工，将所述光纤的所述前端部固定在所述壳体内。
5.—种光纤头，其特征在于， 具有: 长的圆柱状的投光光纤，在轴向上的前端部具有光出射的前端面， 长的圆柱状的受光光纤，在轴向的前端部具有光入射的前端面， 圆柱状的投光透镜，与所述投光光纤的所述前端面相向配置， 圆柱状的受光透镜，与所述受光光纤的所述前端面相向配置， 壳体，具有轴向上的前端以及后端，内部容置有所述投光光纤的所述前端部、所述受光光纤的所述前端部、所述投光透镜以及所述受光透镜，并且从所述后端引出所述投光光纤以及所述受光光纤； 在所述壳体内，从所述前端至所述后端依次设置有:形成有用于投光的投光用开口部以及用于受光的受光用开口部的堵塞部、用于插入所述投光透镜及所述受光透镜的透镜插入用孔部、用于插入所述投光光纤的所述前端部以及所述受光光纤的所述前端部的光纤插入用孔部， 所述壳体具有隔壁部，所述隔壁部用于划分所述透镜插入用孔部中的用于插入所述投光透镜的部分即投光透镜插入用孔部和用于插入所述受光透镜的部分即受光透镜插入用孔部，所述投光透镜插入用孔部的内径大于所述投光用开口部的开口直径且小于所述光纤插入用孔部中的用于插入所述投光光纤的部分即投光光纤插入用孔部的内径， 所述受光透镜插入用孔部的内径大于所述受光用开口部的开口直径且小于所述光纤插入用孔部中的用于插入所述受光光纤的部分即受光光纤插入用孔部的内径， 所述投光透镜的轴向上的长度大于所述投光透镜插入用孔部的轴向上的长度， 所述受光透镜的轴向上的长度大于所述受光透镜插入用孔部的轴向上的长度， 在所述投光透镜插入用孔部、所述投光光纤插入用孔部、所述受光透镜插入用孔部以及所述受光光纤插入用孔部中，分别插入所述投光透镜、所述投光光纤的所述前端部、所述受光透镜以及所述受光光纤的所述前端部，由此使所述投光光纤的所述前端面与所述投光透镜的后端面相抵接且使所述受光光纤的所述前端面与所述受光透镜的后端面相抵接，在这样的状态下，使所述投光光纤的所述前端部以及所述受光光纤的所述前端部固定在所述壳体内，由此所述投光透镜在轴向上被所述堵塞部和所述投光光纤夹持，从而使所述投光透镜固定在所述壳体内，并且所述受光透镜在轴向上被所述堵塞部和所述受光光纤夹持，从而使所述受光透镜固定在所述壳体内。
6.根据权利要求5所述的光纤头,其特征在于， 所述投光光纤的所述前端部的直径大于所述投光透镜的直径， 所述受光光纤的所述前端部的直径大于所述受光透镜的直径。
7.根据权利要求5或6所述的光纤头，其特征在于，所述投光光纤的所述前端部以及所述受光光纤的所述前端部分别具有: 芯线，包括纤芯以及包层； 覆盖构件，覆盖该芯线。
8.根据权利要求7所述的光纤头，其特征在于，从所述隔壁部的后端面以到达所述投光光纤和所述受光光纤之间的方式突出设置有隔离壁。
9.根据权利要求7或8所述的光纤头，其特征在于，通过使所述壳体的一部分在径向上缩径的压紧加工，将所述投光光纤的所述前端部以及所述受光光纤的所述前端部固定在所述壳体内。
【文档编号】G02B6/32GK103698853SQ201310416813
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2012年9月27日
【发明者】高仓毅, 藤井淳将 申请人:欧姆龙株式会社