NL8501787A - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een connectorgedeelte voor een optische connector. - Google Patents

Description

·' __ -. * - PHN 11.427 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een connectorgedeelte voor een optische connector.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een connectorgedeelte voor een optische connector, waarbij een bolvormige lens aan een voorste uiteinde van een buisvormig huis bevestigd wordt en een eindgedeelte van een lichtgeleidende vezel 5 zodanig in het huis bevestigd wordt, dat een eerste eindvlak van de vezel nagenoeg samenvalt met het brandvlak van de lens, waarbij de lijn die gaat door het middelpunt van het eerste eindvlak en het middelpunt van de lens gedefinieerd is als de optische as. De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze 10 en op een met de werkwijze vervaardigd connectorgedeelte.

Een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort is bekend uit US-A 4.265.511 (PHN 9163). Volgens de bekende werkwijze wordt het eindgedeelte van de lichtgeleidende vezel in een buisje bevestigd, dat aan een uiteinde de bolvormige lens draagt, die tegen een 15 zitting in het huis aanligt en daarmee een kogelscharnier vormt. Nabij het andere uiteinde van het buisje zijn in het huis stelschroeven aangebracht, waarmee dit uiteinde verplaatst kan worden tot de optische as evenwijdig is met de geometrische as van het huis. Deze instelling wordt visueel gecontroleerd door het waarnemen van op een scherm 20 geprojecteerde beelden en het resultaat is derhalve afhankelijk van de waarnemer. Aan het huis is door een mechanische bewerking een nauwkeurig loodrecht op de geometrische as staand referentievlak gevormd. Wanneer twee volgens deze werkwijze vervaardigde connectorgedeelten met hun referentievlakken tegen elkaar geplaatst 25 worden, mag verwacht worden, dat hun optische assen tenminste evenwijdig zijn, hoewel niet zeker is, dat zij ook nauwkeurig in eikaars verlengde liggen. Doordat de instelmiddelen in het huis ingebouwd zijn, is het aantal voor een connectorgedeelte benodigde onderdelen betrekkelijk groot, waardoor de constructie moeilijk en de prijs betrekkelijk hoog 30 is. Bovendien hangt het bereikte resultaat af van de waarnemer.

De uitvinding heeft tot doel, een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort aan te geven, waarbij het huis een betrekkelijk 3 3 . 7 *7 O KJ V.· * * “η ΡΗΝ 11.427 2 eenvoudige constructie kan hebben en de controle op het samenvallen van de optische as en de geometrische as op objectieve wijze kan geschieden. De werkwijze volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat na het in het huis bevestigen van de lens en het 5 eindgedeelte van de vezel het huis met de lens tegen een zitting geplaatst wordt, die gevormd is als een holte met een rotatiesymmetrisch oppervlak, op de omwentelingsas waarvan een lichtdetector is opgesteld, die is ingericht om afwijkingen tussen de richting van een uit de lens tredende lichtbundel en de richting van de omwentelingsas vast te 10 stellen, dat nabij het tweede eindvlak van de lichtgeleidende vezel ' licht in de vezel gestraald wordt, dat het achterste uiteinde van het huis in twee loodrecht op de optische as staande richtingen verplaatst wordt, waarbij het samenstel van de lens en de zitting als kogelscharnier fungeert, dat de verplaatsing van het achterste uiteinde 15 van het huis beëindigd wordt, wanneer de lichtdetector aangeeft, dat de richting van de uit de lens tredende lichtbundel samenvalt met de omwentelingsas, en dat vervolgens tenminste een gedeelte van het buitenoppervlak van het huis wordt onderworpen aan een verspanende bewerking door middel van een gereedschap dat roteert om de 20 omwentelingsas.

De werkwijze volgens de uitvinding berust op het inzicht, dat de in ieder geval nodige precieze bewerking van het huis met voordeel gebruikt kan worden om de optische en de geometrische assen te doen samenvallen, waarbij de benodigde instelmiddelen deel kunnen 25 uitmaken van de inrichting van het uitvoeren van de werkwijze, zodat zij de prijs van het connectorgedeelte nagenoeg niet beïnvloeden.

Bovendien is met behulp van de lichtdetector een objectieve en betrouwbare controle van de onderlinge stand van de beide assen mogelijk.

Een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze 30 volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de zitting zich bevindt aan een eerste uiteinde van een lichaam met een cilindervormig buitenoppervlak, waarvan de cilinderas samenvalt met de omwentelingsas, en met een axiale boring die zich van het eerste uiteinde naar het tweede uiteinde uitstrekt, tegenover welk tweede uiteinde de 35 lichtdetector is opgesteld, en dat een gereedschapsdrager met een cilindervormige boring, waarvan de binnendiameter nagenoeg gelijk is aan de buitendiameter van het lichaam, om het lichaam als as draaibaar is, 8501787 ^ .........-........^ PHN 11.427 3 welke gereedschapsdrager het in de nabijheid van het eerste uiteinde van het lichaam naar de omwentelingsas toe gerichte gereedschap voor verspanende bewerking draagt.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand 5 van de tekening. Hierin is : figuur 1 een langsdoorsnede van een connectorgedeelte vóór het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, figuur 2 een schematische langsdoorsnede van de voor het begrip van de uitvinding van belang zijnde onderdelen van een 10 uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, en figuur 3 een vooraanzicht van een uitvoeringsvoorbeeld van een in de inrichting volgens figuur 2 toegepaste lichtdetector.

Figuur 1 toont in langsdoorsnede het voorste gedeelte van 15 een connectorgedeelte voor een optische connector. Het connectorgedeelte bevat een buisvormig huis 1, waarvan het voorste « gedeelte (links in figuur 1) een cilindervormig buitenoppervlak heeft en bestemd is om vanaf een zijde in een schematisch met stippellijnen aangegeven koppelbus 3 gestoken te worden. Vanaf de andere zijde wordt 20 een overeenkomstig gevormd connectorgedeelte in de koppelbus 3 gestoken (niet getekend), zodat de beide connectorgedeelten samen met de koppelbus een optische connector vormen. Aan het voorste uiteinde van het huis 1 is een bolvormige lens 5 bevestigd in een kegelvormige vatting 7, bijvoorbeeld door middel van een geschikt kleefmiddel. Een 25 eindgedeelte van een lichtgeleidende vezel 9 is zodanig in het huis 1 bevestigd, dat een eerste eindvlak 11 van de vezel samenvalt met het brandvlak van de lens 5. Daartoe is in dit uitvoeringsvoorbeeld het eindgedeelte van de lichtgeleidende vezel 9 met een kleefmiddel in een buisje 15 met een capillaire boring bevestigd, dat vanaf het achterste 30 uiteinde in het huis 1 geschoven is totdat het eerste eindvlak 11 van de vezel zich op brandpuntsafstand van de lens 5 bevindt. Vervolgens is het buisje 15, dat bijvoorbeeld van kwarts of glas vervaardigd kan zijn, met een kleefmiddel in het huis 1 bevestigd. Het is desgewenst ook mogelijk, het eindgedeelte van de vezel 9. op andere wijze in het 35 huis 1 te bevestigen, bijvoorbeeld rechtstreeks in een in het huis 1 zelf gevormde capillaire boring.

De lijn die gaat door het middelpunt van het eerste 3501737 ΡΗΝ 11.427 4 Μ * eindvlak 11 van de vezel 9 en het middelpunt 13 van de lens 5 is gedefinieerd als de optische as 17 (aangegeven met een streep-stip lijn). Het cilindervormige buitenoppervlak van het voorste gedeelte van het huis 1 heeft een eveneens met een streep-stip lijn aangegeven 5 geometrische as 19. Aangezien de lens 5 nauwkeurig bolvormig is en de kegelvormige vatting 7 en het cilindervormige buitenoppervlak van het huis 1 in een bewerking op dezelfde draaibank met betrekkelijk grote precisie gevormd kunnen worden, zal het middelpunt 13 van de lens in het algemeen op of zeer dicht bij de geometrische as 19 liggen. In de 10 meeste gevallen zal de geometrische as 19 echter een kleine hoek maken met de optische as 17. Deze hoek wordt in hoofdzaak bepaald door de onvermijdelijke toleranties die optreden bij het in het huis 1 bevestigen van het eindgedeelte van de vezel 9. Wanneer twee connectorgedeelten door middel van de koppelbus 3 met elkaar gekoppeld 15 worden, zullen derhalve hun geometrische assen 19 in eikaars verlengde komen te liggen, terwijl hun optische assen 17 een hoek met elkaar maken. Dit leidt in veel gevallen tot ontoelaatbaar grote lichtverliezen en het is dus van belang, de geometrische en optische assen te doen samenvallen of tenminste op zeer geringe afstand van 20 elkaar evenwijdig te doen verlopen.

Daartoe kan het in figuur 1 afgebeelde connectorgedeelte worden nabewerkt met behulp van de in figuur 2 schematisch weergegeven inrichting. Deze inrichting bevat een lichaam 21 met een cilindervormig buitenoppervlak waarop een gereedschapsdrager 23 gelagerd is met een 25 cilindervormig binnenoppervlak waarvan de diameter nagenoeg gelijk is aan de diameter van het buitenoppervlak van het lichaam, zodat het lichaam een nagenoeg spelingsvrije as voor de gereedschapsdrager vormt. Aan een eerste uiteinde van het lichaam 21 (rechts in figuur 2) bevindt zich een zitting 25 voor het opnemen van de lens 5. Deze zitting is 30 gevormd als een holte met een rotatiesymmetrisch oppervlak waarvan de omwentelingsas 27 (aangegeven met een streep-stip lijn) samenvalt met de cilinderas van het cilindervormige buitenoppervlak van het lichaam 21.

In dit uitvoeringsvoorbeeld heeft de zitting 25 de vorm van een kegelmantel, maar andere vormen, bijvoorbeeld een gedeelte van een 35 boloppervlak, zijn eveneens mogelijk. In het lichaam 21 is een axiale boring 29 gevormd, die zich uitstrekt van de zitting 25 aan het eerste uiteinde tot het tweede uiteinde (links in figuur 2). Tegenover dit 850 1 7 8 7 * ................JfT'" PHN 11.427 5 tweede uiteinde is ter plaatse van de boring 29 een lichtdetector 31 opgesteld, die nu aan de hand van figuur 3 nader beschreven zal worden.

De lichtdetector 31 bevat een lichtgevoelige kwadrantencel 33 die de vorm heeft van een in vier kwadranten verdeelde 5 cirkel, waarbij elk kwadrant bestaat uit een lichtgevoelig element, bijvoorbeeld een lichtgevoelige weerstand, welke elementen in figuur 3 zijn aangegeven met 33a, 33b, 33c en 33d. De diametraal gelegen elementen 33a en 33c zijn elektrisch verbonden met de ingangen van een eerste aftrekschakeling 37 waarvan de uitgang verbonden is met een 10 eerste afleesinstrument 39. De beide overige, eveneens diametraal gelegen elementen 33b en 33d zijn elektrisch verbonden met de ingangen van een tweede aftrekschakeling 41 waarvan de uitgang verbonden is met een tweede afleesinstrument 43. Wanneer een lichtbundel met zijn as precies op het midden van de kwadrantencel 33 gericht is, ontvangen de 15 diametraal gelegen elementen evenveel licht, zodat zij een even groot elektrisch signaal produceren. De uitgangen van de beide aftrekschakelingen 37, 41 voeren dan geen signaal en de beide afleesinstrumenten 39, 43 wijzen nul aan. Wanneer de as van de lichtbundel niet door het midden van de kwadrantencel 33 gaat, 20 produceren de verschillende elementen ongelijke signalen, zodat de afleesinstrumenten van nul verschillende waarden aangeven.

Figuur 2 laat zien', dat het huis 1 van een connectorgedeelte met de lens 5 tegen de zitting 25 geplaatst kan worden, en dat nabij het tweede eindvlak 45 van de vezel 9 een lichtbron 25 47 geplaatst kan worden, die licht in de vezel straalt. Dit licht wordt door de vezel 9 naar de lens 5 geleid zodat uit de lens een evenwijdige lichtbundel treedt, die gericht is volgens de in figuur 1 aangegeven optische as 17. Deze lichtbundel komt via de axiale boring 29 op de lichtdetector 31 terecht, die zo is opgesteld, dat de omwentelingsas 27 30 door het midden van de kwadrantencel 33 gaat. Wanneer de uit de lens 5 tredende lichtbundel precies volgens de omwentelingsas 27 gericht is, zal hij derhalve de kwadrantencel 33 precies in het midden treffen, zodat deze geen uitgangssignalen produceert. Dit is het geval, wanneer de optische as 17 van het connectorgedeelte in het verlengde ligt van 35 de omwentelingsas 27. Wanneer deze beide assen een hoek met elkaar maken, treft de lichtbundel de kwadrantencel niet in het midden en produceert de lichtdetector uitgangssignalen die van nul verschillen.

3532737 '*· PHN 11.427 6

Teneinde de hoek tussen de beide assen 17 en 27 gelijk aan nul te maken kan het achterste uiteinde van het huis 1 in twee loodrecht op de optische as 17 staande richtingen verplaatst worden, bijvoorbeeld door middel van een micromanipulator 48 (schematisch aangegeven). De beide 5 verplaatsingsrichtingen zijn aangegeven met x en y. Zij zijn bij voorkeur evenwijdig met de verbindingslijnen tussen de middens van de diametraal gelegen elementen 33a en 33c, respectievelijk 33b en 33d. Tijdens het verplaatsen van het achterste uiteinde van het huis 1 worden de uitgangssignalen van de lichtdetector 31 voortdurend gecontroleerd 10 totdat het verdwijnen van deze signalen aangeeft, dat de beide assen 17 en 27 in eikaars verlengde liggen. Het is ook mogelijk, de uitgangssignalen toe te voeren aan een besturingsinrichting die de micromanipulator 48 bedient, zodat de instelling geheel automatisch kan geschieden.

15 Wanneer is vastgesteld, dat de richting van de uit de lens 5 tredende lichtbundel samenvalt met de omwentelingsas 27, wordt het buitenoppervlak van het voorste gedeelte van het huis 1 onderworpen aan een verspanende bewerking door middel van een gereedschap 49 dat nabij het eerste uiteinde van het lichaam 21 bevestigd is aan de 20 gereedschapsdrager 23 en naar de omwentelingsas 27 toe gericht is. Het gereedschap 49 is bijvoorbeeld een beitel die het buitenoppervlak van het voorste gedeelte van het huis afdraait zodat het een cilindervorm krijgt, waarvan de as samenvalt met de as, waarom de gereedschapsdrager 23 roteert. Aangezien deze as samenvalt met de omwentelingsas 27, die 25 op zijn beurt dank zij de in het voorafgaande beschreven instelling in het verlengde ligt van de optische as 17 van het connectorgedeelte, vallen na deze bewerking de optische as 17 en de geometrische as 19 van het connectorgedeelte samen.

De gereedschapsdrager 23 wordt tijdens de bewerking in 30 rotatie gebracht door een motor via een op zichzelf bekende aandrijving van een voor draaibanken gebruikelijk type (niet getekend). Indien het gereedschap 49, zoals in het getoonde uitvoeringsvoorbeeld, een beitel is, moet de gereedschapsdrager 23 tevens in axiale richting ten opzichte van het lichaam 21 verplaatsbaar zijn, zoals met de pijl 51 35 aangegeven is. Ook deze beweging kan met behulp van het voor draaibanken bekende aandrijfmechanisme tot stand gebracht worden.

85 D 17 37

Claims (6)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een connectorgedeelte voor een optische connector, waarbij een bolvormige lens (5) aan een voorste uiteinde van een buisvormig huis (1) bevestigd wordt en een eindgedeelte van een lichtgeleidende vezel (9) zodanig in het huis 5 bevestigd wordt, dat een eerste eindvlak (11) van de vezel nagenoeg samenvalt met het brandvlak van de lens, waarbij de lijn die gaat door het middelpunt van het eerste eindvlak en het middelpunt (13) van de lens gedefinieerd is als de optische as (17), met het kenmerk, dat na het in het huis (1) bevestigen van de lens (5) en het eindgedeelte van 10 de vezel (9) het huis met de lens tegen de zitting (25) geplaatst wordt, die gevormd is als een holte met een rotatiesymmetrisch oppervlak, op de omwentelingsas (72) waarvan een lichtdetector (31) is opgesteld, die is ingericht om afwijkingen tussen de richting van een uit de lens tredende lichtbundel en de richting van de omwentelingsas vast te 15 stellen, dat nabij het tweede eindvlak (45) van de lichtgeleidende vezel (9) licht in de vezel gestraald wordt, dat het achterste uiteinde van het huis (1) in twee loodrecht op de optische as (17) staande richtingen (x, y) verplaatst wordt, waarbij het samenstel van de lens (5) en de zitting (25) als kogelscharnier fungeert, dat de verplaatsing van het 20 achterste uiteinde van het huis (1) beëindigd wordt, wanneer de lichtdetector (31) aangeeft, dat de richting van de uit de lens (5) tredende lichtbundel samenvalt met de omwentelingsas (27), en dat vervolgens tenminste en gedeelte van het buitenoppervlak van het huis (1) wordt onderworpen aan een verspanende bewerking door middel van een 25 gereedschap (49) dat roteert om de omwentelingsas (27).

2. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de zitting (25) zich bevindt aan een eerste uiteinde van een lichaam (21) met een cilindervormig buitenoppervlak, waarvan de cilinderas samenvalt met de omwentelingsas 30 (27), en met een axiale boring (29) die zich van het eerste uiteinde naar het tweede uiteinde uitstrekt, tegenover welk tweede uiteinde de lichtdetector (31) is opgesteld, en dat een gereedschapsdrager (23) met een cilindervormige boring, waarvan de binnendiameter nagenoeg gelijk is aan de buitendiameter van het lichaam (21), om het lichaam als as 35 draaibaar is, welke gereedschapsdrager het in de nabijheid van het eerste uiteinde van het lichaam naar de omwentelingsas (27) toe gerichte gereedschap (49) voor verspanende bewerking draagt. 3 5 0 1 7 3 7 tr ^ * S V i PHN 11.427 8 % V

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de gereedschapsdrager (23) tevens in axiale richting ten opzichte van het lichaam (31) verplaatsbaar is.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat 5 de zitting (25) de vorm heeft van een kegelmantel.

5- Inrichting volgens een der conclusie 2 tot en met 5, met het kenmerk, dat de lichtdetector (31) een lichtgevoelige kwadrantencel (33) bevat.

6. Connectorgedeelte vervaardigd met de werkwijze volgens 10 conclusie 1, met het kenmerk, dat het eindgedeelte van de lichtgeleidende vezel (9) in een buisje (15) met een capillaire boring bevestigd is, welk buisje door middel van een lijmverbinding in het huis (1) bevestigd is. 6501737