JP3571737B2

JP3571737B2 - Lens and optical fiber terminal unit

Info

Publication number: JP3571737B2
Application number: JP16230393A
Authority: JP
Inventors: 幹雄勢羅; 滋井内; 伯夫川嶋
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JPH0720351A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、レンズ及び光ファイバの末端構造に関し、より詳細には、光ファイバ端部にレンズが装着され、光を光ファイバへ入射および／または出射させる光ファイバ端末ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、センサヘッドなどの光ファイバ末端構造は、ケーブル被覆材を取り除いた光ファイバ末端に口金を装着し、光ファイバ端面を所定処理したものである。この様な光ファイバ末端では、反対側の光源から出て光ファイバ内を伝播した光を、光ファイバ端面から出射し、また、対象物からの反射光若しくは透過光をこの光ファイバ端面から入射し、光ファイバがこの光を伝播する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ファイバ端面から直接に光を出射したり、また、光ファイバ端面に直接に光を入射させると、出射光が広がったり、また、外れた角度の外乱光を受光することがある。
これに対して、光ファイバ端面に対向して光学素子、例えば、円筒状レンズを先端に配置することが、提案されているが、必ずしも良好な指向性を有していない。
更に、この円筒状レンズと光ファイバとの間に、入射光および／または出射光の断面を調整するピンホール用口金を配置することも提案されているが、部品点数が増加して製造コストを高騰し、しかも、レンズとピンホール（開口）と光ファイバとの間の光学的位置関係が、不安定になり品質の信頼性が低下する。
【０００４】
この発明は、上述の背景に基づきなされたものであり、その目的とするところは、良好な指向性を有し、部品点数が低減して製造コストを下げ、しかも、光学素子の光学的位置関係を一定化して品質の安定性を向上するレンズ及び光ファイバ端末ユニットを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題はこの発明により解決される。即ち、この発明によるレンズは、円筒状レンズであって、一端面に形成されたレンズ面と、少なくとも他端面を被覆する光分解性硬化樹脂の遮蔽層と、レンズ面へ平行光を入射させることにより、遮光層の一部が光分解されて形成された開口とを備え、該開口が、入射光及び／又は出射光の断面を調整して指向性を高める絞りとして作用するものであることを特徴とするものである。
【０００６】
また、この発明による光ファイバ端末ユニットは、光ファイバ端部に装着され、光を光ファイバへ入射及び／又は出射させる光ファイバ端末ユニットであって、光が入射及び／又は出射する先端部に設けられたレンズと、光ファイバ端部及びレンズを内部に保持するホルダー部とを備え、
該レンズが、円筒状レンズであり、一端面に形成されたレンズ面と、少なくとも他端面を被覆する光分解性硬化樹脂の遮光層と、レンズ面へ平行光を入射させることにより、遮光層の一部が光分解されて形成された開口を備え、該開口が、入射光及び／又は出射光の断面を調整して指向性を高める絞りとして作用するものであることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】
上記構成を有するこの発明は、以下のように作用・動作する。
この発明の光ファイバ端末ユニットでは、光ファイバ端部をホルダー部で保持し、ホルダー部の光ファイバ末端の端面から、この反対側の光源から出て光ファイバ内を伝播した光が出射する。次いで、光ファイバ端面に対向するレンズの絞り（開口と遮光層とで形成される）で、この出射光の断面を調整し、ホルダー部に収納されたレンズで所定の指向性を有する出射光として出射する。
逆に、対象物からの反射光若しくは透過光を、レンズで集光し、光ファイバへの入射光の断面を絞りが調整して、不要な外乱光を取り除く。より指向性を有する光が入射して光ファイバ内を伝播する。
【０００８】
【実施例】
この発明を以下の実施例により具体的に説明する。
図１に、この発明による一実施例の光ファイバ端末ユニットの断面図を示す。この態様の光ファイバ端末ユニットは、光ファイバ５を被覆したままの光ファイバコード２の端部に装着され、光を光ファイバへ入射及び／又は出射させるものであって、光が入射及び／又は出射する先端部に設けられた非球面円筒状レンズ３と、このレンズ３及び光ファイバコード２を収納するホルダー部１とからなる。このレンズ３は、一端面に形成されたレンズ面と、他端面に形成された開口（ピンホール）４とを備え、他端面の開口部分以外に遮光層７が形成されて、この開口４の部分が、入射光及び／又は出射光の断面を調整して指向性を高める絞りとして作用する。
この態様に置いて、絞りの断面形状や寸法は、用途に応じて適宜変更することができる。
【０００９】
この態様の光ファイバ端末ユニットにおけるレンズ３を、図２に示す。
このレンズは、レンズ面と反射端面に絞り（ピンホール）に相当する開口４を有する。開口４は、光分解性硬化性樹脂を塗布し必要部分に光を照射して開口部分の樹脂を除去して開口４を形成することができる。開口以外の端面部分及び外周面は、遮光層により光を遮断する。遮光層は、所定の面に塗布された黒色樹脂を硬化させて形成することができる。
【００１０】
図３の断面図に、このレンズ３の製造例の工程を示す。まず、レンズ３の外周面と基部端面に光分解性の硬化樹脂、例えば、黒色の硬化樹脂を全面に塗布する。次いで、レンズ面側から平行光を照射して、端面の所望位置に焦点を結ばせて、その部分の光分解性樹脂を分解させる。最後に、分解させた樹脂を除去しその他の部分の樹脂を確実に硬化させてこの実施例のレンズを得る。
【００１１】
この態様の光ファイバ端末ユニット１は、以下のように動作する。
この例の光ファイバ端末ユニットでは、光ファイバコード２の端部をホルダー部１で保持する。その光ファイバ末端の端面から、この反対側の光源から出て光ファイバ内を伝播した光が出射する。光ファイバ５の端面に対向したレンズの開口４と遮光層７とが絞りの働きをして、この出射光の断面を調整し、非球面円筒状レンズ３で所定の指向性を有する出射光として出射する。
逆に、対象物からの反射光若しくは透過光を、非球面円筒状レンズ３で集光し、開口４が光ファイバ５端面への入射光の断面を調整して、不要な外乱光を取り除き、より指向性を有する光が光ファイバ内を伝播する。
【００１２】
【発明の効果】
この発明のレンズ及び光ファイバ端末ユニットにより、良好な指向性を有し、部品点数が低減して製造コストを下げ、しかも、光学素子の光学的位置関係を一定化して品質の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明による一実施例の光ファイバ端末ユニットの断面図である。
【図２】図２は、図１に用いられたこの発明による一実施例のレンズの断面図である。
【図３】図３は、この発明による一実施例のレンズの製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１ホルダー部
２光ファイバコード
３円筒状非球面レンズ
４開口
５光ファイバ
７遮光層
８光分解性樹脂[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a lens and an end structure of an optical fiber, and more particularly, to an optical fiber terminal unit in which a lens is attached to an end of an optical fiber and light enters and / or exits the optical fiber.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an optical fiber terminal structure such as a sensor head has a structure in which a base is attached to an end of an optical fiber from which a cable coating material has been removed and an end surface of the optical fiber is subjected to a predetermined treatment. At the end of such an optical fiber, light emitted from the light source on the opposite side and propagated in the optical fiber is emitted from the end face of the optical fiber, and reflected light or transmitted light from the object enters from the end face of the optical fiber. , An optical fiber propagates this light.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the light is emitted directly from the end face of the optical fiber, or if the light is directly incident on the end face of the optical fiber, the emitted light may spread, or disturbance light having an off-angle may be received.
On the other hand, it has been proposed to dispose an optical element, for example, a cylindrical lens at the tip end, facing the end face of the optical fiber, but it does not always have good directivity.
Further, it has been proposed to dispose a pinhole base for adjusting the cross section of the incident light and / or the outgoing light between the cylindrical lens and the optical fiber. However, the number of parts is increased and the manufacturing cost is reduced. The temperature rises, and the optical positional relationship between the lens, the pinhole (opening) and the optical fiber becomes unstable, and the reliability of the quality decreases.
[0004]
The present invention has been made based on the above-mentioned background, and has as its object to have good directivity, reduce the number of parts, reduce manufacturing costs, and furthermore, the optical positional relationship of optical elements. To provide a lens and an optical fiber terminal unit that improve the stability of the quality by making the lens constant.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is solved by the present invention. That is, the lens according to the present invention is a cylindrical lens, in which a lens surface formed on one end surface, a shielding layer of a photo-degradable cured resin covering at least the other end surface, and parallel light incident on the lens surface. And an aperture formed by photo-decomposing a part of the light-shielding layer, and the aperture acts as a diaphragm that adjusts a cross section of incident light and / or outgoing light to enhance directivity. It is a feature.
[0006]
Further, an optical fiber terminal unit according to the present invention is an optical fiber terminal unit which is attached to an end of an optical fiber and causes light to enter and / or exit from an optical fiber, and is provided at a distal end where light enters and / or exits. Provided lens, and an optical fiber end and a holder for holding the lens inside,
The lens is a cylindrical lens, a lens surface formed on one end surface, a light-shielding layer of a photodegradable cured resin covering at least the other end surface, and a parallel light incident on the lens surface to form a light-shielding layer. It is characterized in that it has an opening partially formed by photolysis, and the opening serves as a stop for adjusting the cross section of the incident light and / or the outgoing light to enhance the directivity. .
[0007]
[Action]
The present invention having the above configuration operates and operates as follows.
In the optical fiber terminal unit of the present invention, the end of the optical fiber is held by the holder, and the light emitted from the light source on the opposite side and propagated in the optical fiber is emitted from the end face of the end of the optical fiber of the holder. Next, the cross section of the emitted light is adjusted by a lens stop (formed of an opening and a light-shielding layer) facing the end face of the optical fiber, and the emitted light having a predetermined directivity is adjusted by the lens housed in the holder. Emit.
Conversely, reflected light or transmitted light from the object is condensed by a lens, and the stop adjusts the cross section of the light incident on the optical fiber, thereby removing unnecessary disturbance light. Light having more directivity enters and propagates in the optical fiber.
[0008]
【Example】
The present invention will be specifically described by the following examples.
FIG. 1 is a sectional view of an optical fiber terminal unit according to an embodiment of the present invention. The optical fiber terminal unit of this embodiment is attached to the end of the optical fiber cord 2 while covering the optical fiber 5, and causes light to enter and / or exit from the optical fiber. It comprises an aspherical cylindrical lens 3 provided at the distal end from which light is emitted, and a holder 1 for accommodating the lens 3 and the optical fiber cord 2. The lens 3 has a lens surface formed on one end surface and an opening (pinhole) 4 formed on the other end surface, and a light-shielding layer 7 is formed in a portion other than the opening portion on the other end surface. The portion acts as a stop that adjusts the cross section of the incident light and / or the outgoing light to increase the directivity .
In this embodiment, the cross-sectional shape and dimensions of the diaphragm can be appropriately changed depending on the application.
[0009]
FIG. 2 shows the lens 3 in the optical fiber terminal unit of this embodiment.
This lens has an opening 4 corresponding to a stop (pinhole) on the lens surface and the reflection end surface. The opening 4 can be formed by applying a photodegradable curable resin and irradiating light to a necessary portion to remove the resin in the opening portion. The end face portion and the outer peripheral face other than the opening block light with the light shielding layer. The light-shielding layer can be formed by curing a black resin applied to a predetermined surface.
[0010]
The cross-sectional view of FIG. 3 shows the steps of the manufacturing example of the lens 3. First, a photodegradable cured resin, for example, a black cured resin, is applied to the entire outer peripheral surface and the base end surface of the lens 3. Next, parallel light is irradiated from the lens surface side to focus on a desired position on the end surface, and the photodegradable resin in that portion is decomposed. Finally, the decomposed resin is removed, and the resin in other portions is surely cured to obtain the lens of this embodiment.
[0011]
The optical fiber terminal unit 1 of this embodiment operates as follows.
In the optical fiber terminal unit of this example, the end of the optical fiber cord 2 is held by the holder 1. From the end face at the end of the optical fiber, light emitted from the opposite light source and propagated in the optical fiber is emitted. The aperture 4 of the lens facing the end face of the optical fiber 5 and the light-shielding layer 7 function as a stop to adjust the cross section of the emitted light, and the aspherical cylindrical lens 3 converts the emitted light into a light having a predetermined directivity. Emit.
Conversely, the reflected light or transmitted light from the object is condensed by the aspherical cylindrical lens 3, and the aperture 4 adjusts the cross section of the incident light on the end face of the optical fiber 5 to remove unnecessary disturbance light. Light having more directivity propagates in the optical fiber.
[0012]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION The lens and optical fiber terminal unit of this invention have favorable directivity, reduce the number of parts and reduce manufacturing cost, and also stabilize the optical positional relationship of optical elements and improve the stability of quality. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an optical fiber terminal unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the lens of one embodiment according to the present invention used in FIG. 1;
FIG. 3 is a sectional view showing a manufacturing process of the lens according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Holder part 2 Optical fiber cord 3 Cylindrical aspherical lens 4 Opening 5 Optical fiber 7 Light shielding layer 8 Photodegradable resin

Claims

円筒状レンズであって、
一端面に形成されたレンズ面と、少なくとも他端面を被覆する光分解性硬化樹脂の遮蔽層と、レンズ面へ平行光を入射させることにより、遮光層の一部が光分解されて形成された開口とを備え、該開口が、入射光及び／又は出射光の断面を調整して指向性を高める絞りとして作用するものであることを特徴とするレンズ。A cylindrical lens,
A lens surface formed on one end surface, a light-decomposable cured resin shielding layer covering at least the other end surface, and a part of the light-shielding layer formed by photodecomposition by making parallel light incident on the lens surface. A lens having an aperture, wherein the aperture acts as a diaphragm that adjusts a cross section of incident light and / or outgoing light to enhance directivity .

光ファイバ端部に装着され、光を光ファイバへ入射及び／又は出射させる光ファイバ端末ユニットであって、
光が入射及び／又は出射する先端部に設けられたレンズと、光ファイバ端部及びレンズを内部に保持するホルダー部とを備え、
該レンズが、円筒状レンズであり、一端面に形成されたレンズ面と、少なくとも他端面を被覆する光分解性硬化樹脂の遮光層と、レンズ面へ平行光を入射させることにより、遮光層の一部が光分解されて形成された開口を備え、該開口が、入射光及び／又は出射光の断面を調整して指向性を高める絞りとして作用するものであることを特徴とする光ファイバ端末ユニット。An optical fiber terminal unit that is attached to an end of the optical fiber and causes light to enter and / or exit from the optical fiber,
A lens provided at the tip where light enters and / or exits, and a holder that holds the optical fiber end and the lens inside,
The lens is a cylindrical lens, a lens surface formed on one end surface, a light-shielding layer of a photodegradable cured resin covering at least the other end surface, and a parallel light incident on the lens surface to form a light-shielding layer. An optical fiber terminal comprising an opening partially formed by photolysis, wherein the opening serves as a stop for adjusting the cross section of incident light and / or outgoing light to enhance directivity. unit.