CN103460094B - 熔接接合机及光纤判别方法 - Google Patents

Abstract

一种熔接接合机，具备：拍摄单元（12），从对象光纤（2）的侧方朝对象光纤（2）照射光并对侧方透过像进行拍摄；及判别部（20），根据侧方透过像生成与对象光纤（2）的光轴正交的方向上的对象亮度分布，并与预先登记的参照光纤的参照亮度分布的数据进行比较来判别对象光纤的种类。参照亮度分布是一边使参照光纤旋转一边由拍摄单元（12）对多个侧方透过像进行拍摄、并对根据多个侧方透过像生成的多个亮度分布进行平均化而得到的亮度分布。

Description

熔接接合机及光纤判别方法

技术领域

本发明涉及光纤的熔接接合机及光纤判别方法。

背景技术

光纤的熔接接合的放电加热条件根据光纤种类而各不相同。相对于各个光纤的最佳放电加热条件被预先登记在熔接接合机的存储器内。若将要熔接接合的光纤种类为已知，则操作者可在熔接接合作业时根据光纤种类来选择所登记的放电加热条件。

然而，也存在不清楚作为对象的光纤的种类的情况。当光纤的直径约为125μm，芯直径为10μm以下时，光纤很细。用肉眼难以确定细光纤的种类。通常，借助熔接接合机自动判别对象光纤的种类。

已提出如下方法：在保偏光纤中，对一边使对象光纤旋转一边测定的侧方图像进行测定，并根据光透过量相对于转角的关系来判别种类（参照专利文献1）。由于在保偏光纤上向芯施加有非轴对称应力，所以利用了透过像的亮度特性依赖于光的入射方向这一情况。因此，专利文献1提出的方法仅适用于保偏光纤。

已提出如下方法：在一般的光纤中，通过在可根据对象光纤的侧方的拍摄图像而获得的亮度分布波形和参照波形之间核对该亮度分布波形来判别种类（参照专利文献2）。作为参照波形，预先利用参照光纤测定的亮度分布波形存储在被内置于熔接接合机内的存储器中。

专利文献1：日本特开2004－341452号公报

专利文献2：日本专利第4367597号公报

发明内容

然而，光纤是非圆形的，具有偏心。因此，光纤的亮度分布波形根据测定方向发生变化。存储于熔接接合机的参照波形中，通常利用从一个方向测定而得到的亮度分布。另外，对于对象光纤，也从一个方向测定亮度分布。由于侧方透过光的亮度分布根据测定方向而各不相同，因此有可能判别失败。

另外，在对象光纤处于未登记的情况下，产生不能进行判别的问题。或者，也存在误判别为亮度分布近似的光纤的可能性。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够提高光纤种类的判别精度的熔接接合机及光纤判别方法。

根据本发明的一个方式，提供一种熔接接合机，具备：拍摄单元，从对象光纤的侧方朝对象光纤照射光并对侧方透过像进行拍摄；判别部，根据侧方透过像生成与对象光纤的光轴正交的方向上的对象亮度分布，并与预先登记的参照光纤的参照亮度分布的数据进行比较来判别对象光纤的种类；登记部，在对象亮度分布被判别为不在参照亮度分布的数据的容许范围内的情况下，生成向操作者确认是否将对象光纤的亮度分布作为新的参照亮度分布进行登记的信息。

根据本发明的另一个方式，提供一种光纤判别方法，包括如下步骤：从对象光纤的侧方朝对象光纤照射光并对侧方透过像进行拍摄；根据侧方透过像生成与对象光纤的光轴正交的方向上的对象亮度分布，并与预先登记的参照光纤的参照亮度分布的数据进行比较来判别对象光纤的种类；在对象亮度分布被判别为不在参照亮度分布的数据的容许范围内的情况下，生成向操作者确认是否将对象光纤的亮度分布作为新的参照亮度分布进行登记的信息。

根据本发明，能够提供一种可提高光纤种类的判别精度的熔接接合机及光纤判别方法。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的熔接接合机的一例的概略图。

图2是说明光纤的亮度分布的拍摄方向依赖性的概略图。

图3是表示在图2所示的拍摄方向上的亮度分布的一例的图。

图4是表示通过本发明的实施方式涉及的熔接接合机而获得的修正亮度分布的一例的图。

图5是说明本发明的实施方式涉及的光纤的熔接接合方法的一例的流程图。

图6是表示本发明的实施方式涉及的光纤的判别结果的一例的表。

图7是表示比较例的光纤判别结果的一例的表。

图8是表示本发明的实施方式涉及的熔接接合机的其他例的概略图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的方式。在以下的附图的记载中，相同或类似部分标以相同或类似的附图标记。但是，应该注意到，附图仅是示意性的，厚度和平面尺寸的关系、各层的厚度的比率等与实际不同。因此，具体的厚度、尺寸应该参照以下的说明来判断。另外，当然也包含在附图彼此之间彼此的尺寸关系、比率不同的情况。

此外，以下所示的本发明的方式例示了用于将本发明的技术思想具体化的装置和方法，本发明的技术思想并不是将结构部件的材质、形状、结构、配置等确定为下述内容。本发明的技术思想能够在权利要求书的范围内记载的技术范围内进行各种变更。

如图1所示，本发明的实施方式涉及的光纤熔接接合机具备：光纤芯线1、3；保持机构6a、6b；控制单元10；拍摄单元12、熔接单元16；数据库30；输入装置32及输出装置34。控制单元10具备判别部20、条件设定部22、登记部24及内部存储器26。拍摄单元12具备光源13及拍摄相机14。熔接单元16具备熔接控制部17及放电电极18a、18b。

将光纤芯线1、3的各自端部的外皮除去，露出光纤2、4。以使光纤2、4各自的光轴在同一条线上对齐且端面彼此相向的方式，将光纤芯线1、3分别保持在保持机构6a、6b上。

拍摄单元12的光源13及拍摄相机14配置于光纤2、4的侧方，例如在与光轴正交的方向上隔着光纤2、4的相向的端面且彼此相向。光源13从光纤2、4的端部的侧方照射光。拍摄相机14对光纤2、4的侧方透过像进行拍摄。此外，光源13和拍摄相机14的配置并不局限于被配置在与光纤2、4的光轴正交的方向上，也可以是与光纤2、4的光轴倾斜的方向上。也可以在与光纤2、4的光轴垂直地剖切的截面内在彼此正交的方向上设置两个拍摄单元12。以下，将光纤2作为判别的对象光纤来进行说明。

熔接单元16的放电电极18a、18b配置成，在与光纤2、4的光轴正交的方向上隔着光纤2、4的相向的端面且彼此相向。为了熔接相向配置的光纤2、4，熔接控制部17对放电电极18a、18b的放电进行控制。

控制单元10的判别部20根据由拍摄单元12拍摄的光纤2的侧方透过像来生成与光纤2的光轴正交的方向上的亮度分布。将所生成的亮度分布与预先登记的参照光纤的参照亮度分布的数据进行比较来判别光纤2的种类。例如，若比较结果为光纤2的亮度分布在参照亮度分布的容许范围内，则判定为光纤2与参照光纤为相同种类。

参照亮度分布是预先一边使参照光纤旋转一边对多个侧方透过像进行拍摄、并对根据多个侧方透过像生成的多个亮度分布进行平均化而得到的亮度分布。所生成的参照亮度分布被存储在数据库30中。参照亮度分布也可以在图1所示的熔接接合机中生成，也可以使用能够测定亮度分布的装置来生成。

例如，如图2所示，借助拍摄单元12从拍摄方向A、B对参照光纤2A的侧方透过像进行拍摄。在根据拍摄方向A、B的各个侧方透过像而由判别部20生成的与光轴正交的方向上的亮度分布之间，如图3所示，产生因参照光纤2A的芯和包层的偏心而导致的变动。因此，使参照光纤2A旋转，借助拍摄单元12从多个拍摄方向对参照光纤2A的多个侧方透过像进行拍摄。针对根据多个侧方透过像而由判别部20计算出的多个亮度分布，进行芯和包层的偏心修正及亮度分布的平均化处理等，如图4所示，能够获得偏心被修正后的参照亮度分布。

条件设定部22根据被判定后的光纤2的种类读出预先存储于数据库30的熔接条件，并将该条件传送给熔接控制部17。作为熔接条件，可以规定放电电极18a、18b之间的距离、放电功率、放电时间等。

在由判定部24判定为修正亮度分布的特征量不在存储于数据库30中的所有参照特征量的容许范围内的情况下，登记部生成向操作者确认是否将光纤2作为新的参照光纤进行登记的信息，并显示于输出装置34。在操作者按照所显示的信息来操作输入装置32而选择了登记光纤2的情况下，登记部24一边使光纤2旋转一边由拍摄单元12对多个新的侧方透过像进行拍摄。对由上述判别部根据多个新的侧方透过像生成的多个亮度分布进行平均化，并作为新的参照亮度登记于数据库30。

在控制单元10的处理和运算中，内部存储器26临时存储处理中和运算过程中的数据。

此外，控制单元10只要是构成为普通的计算机系统的中央处理装置（CPU）的一部分即可。判别部20、条件设定部22及登记部24可以分别由专用的硬件构成，当然也可以使用普通的计算机系统的CPU而通过软件具有实质等价的功能。

数据库30存储种类已知的参照光纤的参照亮度分布的数据及相对于参照光纤的熔接条件。作为参照光纤，可以使用单模（SM）、分散转换（DSF）、比例分散转换（NZ-DSF，以下记作NZ）、多模（MM）等光纤。

输入装置32是指键盘、鼠标等设备。当通过输入装置32进行输入操作时，对应的关键信息被传送到控制单元10。输出装置34是指监视器等的画面，可以使用液晶显示装置（LCD）、发光二极管（LED）面板、场致发光（EL）面板等。输出装置34显示由控制单元10处理的亮度分布等的数据和判别结果、或者未登记光纤的登记步骤等。

对于在实施方式涉及的熔接接合机中使用的参照亮度分布，从多个方向对参照光纤2A的侧方透过像进行拍摄，并对因芯和包层的偏心而导致的亮度分布的变动进行修正。因此，能够高精度地判定光纤2的种类。

另外，在实施方式涉及的熔接接合机中，当判定为对象光纤2的亮度分布不在参照亮度分布的容许范围内的情况下，操作者能够根据输出装置34的显示来确认光纤2的种类是判别不清楚的。在操作者判断为错误地设置了不同种类的光纤的情况下，只要将光纤2替换为新光纤来即可。另外，若操作者判断为光纤2未登记且需要登记，可以生成新的参照光纤的亮度分布，并登记到数据库30中。

使用图5所示流程图来说明本发明实施方式涉及的光纤判别方法及熔接接合方法。以下，虽然将判定对象设为光纤2进行说明，但也可以对光纤4并列地进行处理。

在步骤S100中，除去光纤芯线1、3的一端部的覆层而使光纤2、4露出。如图1所示，以光纤2、4的端面彼此相向的方式将光纤芯线1、3设置在熔接接合机的保持机构6a、6b上。

在步骤S101中，借助拍摄单元12对光纤2的侧方透过像进行拍摄。所拍摄的侧方透过像被传送到控制单元10。

在步骤S102中，通过控制单元10的判别部20并根据侧方透过像来生成与光纤2的光轴正交的方向上的亮度分布。在步骤S103中，通过判别部20对所生成的亮度分布与预先登记于数据库30的参照光纤的亮度分布的数据进行比较。在步骤S104中，若光纤2的亮度分布在参照亮度分布的容许范围内，则判别为光纤2与参照光纤是相同种类，进入步骤S105。

在步骤S105中，通过条件设定部22并根据所判定的光纤2和光纤4的种类来读出预先存储于数据库30的熔接条件。所读出的熔接条件被传送至熔接控制部17。在步骤S106中，由熔接单元16来实施光纤2、4的熔接接合作业。

在步骤S104中，在判定为光纤2的亮度分布不在存储于数据库30的所有参照亮度分布的容许范围内的情况下，在输出装置34上显示例如“未登记光纤”。

在步骤S107中，由操作者判断是否需要登记。在判断为需要登记的情况下，在步骤S108中，一边使光纤2旋转一边由拍摄单元12拍摄多个侧方透过像。

在步骤S109中，通过判别部20并根据所拍摄的多个侧方透过像来生成各自的多个亮度分布，在多个亮度分布之间进行平均化处理，生成新的参照亮度分布。

在步骤S110中，由判别部20生成的新的参照亮度分布通过输入装置32的扫描而被登记到数据库30中。

在步骤S107中，在操作者判断为错误地设置了光纤2、且不需要登记的情况下，暂时结束作业并更换新的光纤。

此外，在上述说明中，在判别光纤2的种类时，从一个方向拍摄光纤2的侧方透过像。然而，也可以使用从多个方向对光纤2进行拍摄而得到的侧方透过像来进行种类判别。例如，一边使光纤2旋转一边由拍摄单元12拍摄多个侧方透过像。通过判别部20并根据所拍摄的多个侧方透过像来生成多个亮度分布，在多个亮度分布之间进行平均化处理，生成用于与参照亮度分布进行比较的光纤2的对象亮度分布。因此，对于对象亮度分布，与参照亮度分布同样地，对因光纤2的芯和包层的偏心而导致的变动进行修正。因此，能够更高精度地判定光纤2的种类。

作为实施方式涉及的光纤判定方法的实施例，在图6中表示各种类型的光纤的判定结果。判别对象的光纤（对象光纤）不旋转，仅从一个方向拍摄侧方透过像。图6的表中所示的SM1及SM2是不同规格的SM光纤。同样地，NZ1、NZ2和NZ3是不同规格的NZ光纤。另外，作为比较例，相对于图6所示的相同的光纤，在图7中表示了采用参照光纤和对象光纤双方均不旋转而是使用来自一个方向的侧方透过像所生成的亮度分布来进行判别的结果。

如图6的表所示，在实施例中，对于SM及NZ光纤，正确判别率为91%～94%，可高精度地判定。另外，在MM光纤中，正确判别率为100%，可准确地判定。

另一方面，如图7的表所示，在比较例中，对于SM光纤，正确判别率为69%～70%，对于NZ光纤，正确判别率为49%～55%，精度降低。针对MM光纤，正确判别率为71%，可知，误判别情况较多。

这样一来，在实施方式涉及的光纤的判别方法中，对于参照光纤的参照亮度分布，使用从多个方向拍摄的侧方透过像来修正因芯和包层的偏心而导致的亮度分布的变动。因此，能够高精度地判定光纤的种类。

另外，在实施方式中，在判别出对象光纤未登记的情况下，若操作者判断为需要登记，则能够将对来自多个方向的亮度分布进行平均化而得到的对象光纤的亮度分布作为新的参照光纤登记到数据库30中。

在上述说明中所使用的熔接接合机中，操作者通过直接手动来使光纤2、4旋转。然而，如图8所示，也可以借助设置在保持机构6a、6b上的旋转机构8a、8b来使光纤2、4旋转。例如，能够一边通过旋转机构8a、8b自动地使光纤2、4旋转，一边对侧方透过像进行拍摄。或者，通过输入装置32的操作，操作者也可以使光纤2、4从外皮以任意的旋转角进行旋转。因此，能够减少从多个方向对参照光纤和对象光纤拍摄侧方透过像的时间。

（其他实施方式）

如上所述，记载了本发明的实施方式，但不应理解成，构成该公开内容一部分的论述及附图是对本发明进行。很明显，本领域技术人员根据该公开内容，能够进行各种各样的替代实施方式、实施例及应用技术。因此，本发明的技术范围仅由根据上述说明而妥当的权利要求书的范围所涉及的发明确定事项来确定。

工业实用性

本发明可适用于判定光纤的种类而直接进行熔接接合的熔接接合机。

Claims (7)

1.一种熔接接合机，其特征在于，具备：

拍摄单元，从对象光纤的侧方朝所述对象光纤照射光并对侧方透过像进行拍摄；

判别部，根据所述侧方透过像生成与所述对象光纤的光轴正交的方向上的对象亮度分布，并与预先登记的参照光纤的参照亮度分布的数据进行比较来判别所述对象光纤的种类；及

登记部，在所述对象亮度分布被判别为不在所述参照亮度分布的数据的容许范围内的情况下，生成向操作者确认是否将所述对象光纤的亮度分布作为新的参照亮度分布进行登记的信息，

在根据所述信息而选择了登记所述对象光纤的情况下，所述登记部一边使所述对象光纤旋转一边由所述拍摄单元对多个新的侧方透过像进行拍摄，对由所述判别部根据所述多个新的侧方透过像生成的多个亮度分布进行平均化并作为所述新的参照亮度分布进行登记。

2.一种熔接接合机，其特征在于，具备：

拍摄单元，从与对象光纤的光轴正交的侧方朝所述对象光纤照射光并对侧方透过像进行拍摄；

判别部，根据所述侧方透过像生成与所述光轴正交的方向上的对象亮度分布，并与预先登记的参照光纤的参照亮度分布的数据进行比较来判别所述对象光纤的种类；及

登记部，在所述对象亮度分布被判别为不在所述参照亮度分布的数据的容许范围内的情况下，该登记部生成向操作者确认是否将所述对象光纤的亮度分布作为新的参照亮度分布进行登记的信息，

在根据所述信息而选择了登记所述对象光纤的情况下，所述登记部一边使所述对象光纤旋转一边由所述拍摄单元对多个新的侧方透过像进行拍摄，对由所述判别部根据所述多个新的侧方透过像生成的多个亮度分布进行平均化并作为所述新的参照亮度分布进行登记，

所述参照亮度分布是一边使所述参照光纤旋转一边由所述拍摄单元对多个侧方透过像进行拍摄、并对根据所述多个侧方透过像生成的多个亮度分布进行平均化而得到的亮度分布。

3.根据权利要求1或2所述的熔接接合机，其特征在于，所述对象亮度分布是对根据使所述对象光纤旋转而拍摄到的多个侧方透过像所生成的多个亮度分布进行平均化而生成的。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的熔接接合机，其特征在于，还具备使所述对象光纤围绕所述光轴旋转的旋转机构。

5.一种光纤判别方法，其特征在于，包括如下步骤：

从与对象光纤的光轴正交的侧方朝所述对象光纤照射光并对侧方透过像进行拍摄；

根据所述侧方透过像生成与所述对象光纤的光轴正交的方向上的亮度分布，并与预先登记的参照光纤的参照亮度分布的数据进行比较来判别所述对象光纤的种类；及

在所述对象亮度分布被判别为不在所述参照亮度分布的数据的容许范围内的情况下生成向操作者确认是否将所述对象光纤的亮度分布作为新的参照亮度分布进行登记的信息，

在根据所述信息而选择了登记所述对象光纤的情况下，一边使所述对象光纤旋转一边对多个新的侧方透过像进行拍摄，对根据所述多个新的侧方透过像生成的多个亮度分布进行平均化并作为所述新的参照亮度进行登记。

6.一种光纤判别方法，其特征在于，包括如下步骤：

从与对象光纤的光轴正交的侧方朝所述对象光纤照射光并对侧方透过像进行拍摄；

根据所述侧方透过像生成与所述光轴正交的方向上的亮度分布，并与预先登记的参照光纤的参照亮度分布的数据进行比较来判别所述对象光纤的种类；及

在所述对象亮度分布被判别为不在所述参照亮度分布的数据的容许范围内的情况下，生成向操作者确认是否将所述对象光纤的亮度分布作为新的参照亮度分布进行登记的信息，

在根据所述信息而选择了登记所述对象光纤的情况下，一边使所述对象光纤旋转一边对多个新的侧方透过像进行拍摄，对根据所述多个新的侧方透过像生成的多个亮度分布进行平均化并作为所述新的参照亮度进行登记，

所述参照亮度分布是一边使所述参照光纤旋转一边对多个侧方透过像进行拍摄、并对根据所述多个侧方透过像生成的多个亮度分布进行平均化而得到的亮度分布。

7.根据权利要求5或6所述的光纤的判别方法，其特征在于，所述对象亮度分布是对根据使所述对象光纤旋转而拍摄到的多个侧方透过像所生成的多个亮度分布进行平均化而生成的。