JP2003214978A - 光コネクタ端面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安定した正確な検査を効率よく行うことができ
る光コネクタ端面検査装置を提供する。 【解決手段】ＣＣＤカメラ３２で光コネクタの端面を撮
像し、その画像データから光コネクタの中心を通る断面
の光強度分布を取得する。そして、その光強度分布から
一定の光強度を有する２箇所の明部ｎ、ｎを抽出し、そ
の間隔Ｄを求める。求めた間隔Ｄと光ファイバの外径φ
Ｃとを比較し、両者が一致することをもって合焦状態と
判定し、これを告知する。オペレータは、この告知を確
認しながらピント調節すれば、自動的にピント合わせを
行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光コネクタ端面検査
装置に係り、特に光コネクタの端面を顕微鏡を介してＣ
ＣＤカメラで拡大撮像し、その画像データに基づいて光
コネクタ端面に生じた傷の検査を行う光コネクタ端面検
査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムにおいて、通信網を広く
構築するためには、光ファイバ同士を容易にしかも精度
よく接続する技術が必要となる。光ファイバ同士を接続
する手段としては、従来より光コネクタが用いられてい
る。

【０００３】図８は、光コネクタＷの構成を示す断面図
である。同図に示すように、光コネクタＷは、円筒状に
形成されたフェルール１の内周部に光ファイバ２が挿通
された構成を有している。この光コネクタＷを用いた光
ファイバ同士の接続は、一対の光コネクタＷをアダプタ
内のスリーブに挿入し、その端面同士を突き合わせるこ
とにより行なわれる。

【０００４】ところで、以上のように構成される光コネ
クタは、端面に傷があると光ファイバの伝送性能に悪影
響を及ぼすおそれがある。このため、光コネクタは端面
検査装置によって端面の傷検査が実施される。

【０００５】この端面検査装置は光コネクタの端面を光
学系で拡大して電子カメラで撮像し、その画像データを
画像処理することにより、端面を傷検査するように構成
されている。あるいは、光コネクタの端面を光学系で拡
大して電子カメラで撮像し、その画像をモニタ上に表示
させて、オペレータが目視することにより傷検査するよ
うに構成されている。

【０００６】ところで、この端面検査装置では、上記の
ように光コネクタの端面を光学系で拡大して電子カメラ
で撮像するようにしているが、従来、撮像画像のピント
調節は、オペレータがモニタ上に映し出される撮像画像
を見ながら手動でピント調節機構を操作して行ってい
た。すなわち、モニタ上に映し出される撮像画像を見な
がら、そのボケが最小となるようにピント調節機構を操
作してピント調節を行っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モニタ
上に映し出される光コネクタ端面の傷は微細であるた
め、ピント位置によって見えたり見えなかったりするこ
とがある。このため、オペレータによる目視のピント調
節では検査結果にバラツキが生じやすく、安定した正確
な検査ができないという欠点がある。

【０００８】また、ピント調節作業には、ある程度の熟
練を要し、誰もが簡単に、かつ素早くできるものではな
いという欠点がある。

【０００９】一方、オートフォーカス機構を備えること
もできるが、これにより装置が複雑かつ大型化し、また
コストアップになるという欠点もある。

【００１０】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、安定した正確な検査を効率よく行うことがで
きる光コネクタ端面検査装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、フェルールの内周部に光ファイバが挿通さ
れてなる光コネクタの端面に照明光を照射し、その反射
光を光学系を介して撮像手段の受光部に入射させるとと
もに、ピント調節機構によって前記受光部上に結像させ
て前記光コネクタの端面の画像データを取得し、その画
像データに基づいて前記光コネクタの端面を検査する光
コネクタ端面検査装置において、前記撮像手段で取得し
た画像データから前記光コネクタの中心を通る断面の光
強度分布を取得する光強度分布取得手段と、前記光強度
分布取得手段で取得した光強度分布から一定の光強度を
有する２箇所の明部を抽出し、その２箇所の明部の間隔
を求める明部間隔演算手段と、前記光ファイバの外径が
記憶された記憶手段と、前記明部間隔演算手段で求めた
２箇所の明部の間隔と前記記憶手段に記憶された前記光
ファイバの外径とを比較し、両者が一致することをもっ
て合焦状態と判定する合焦判定手段と、前記合焦判定手
段の判定結果に基づいて合焦状態を告知する合焦告知手
段と、を備え、前記合焦告知手段による告知を確認しな
がら前記ピント調節機構でピント調節し、前記反射光を
前記撮像手段の受光部に結像させることを特徴とする光
コネクタ端面検査装置を提供する。

【００１２】本発明によれば、撮像手段で取得した画像
データから光コネクタの中心を通る断面の光強度分布を
取得し、その光強度分布から一定の光強度を有する２箇
所の明部を抽出する。そして、その２箇所の明部の間隔
と光ファイバの外径とを比較し、両者が一致することを
もって合焦状態と判定し、これを合焦告知手段で告知す
る。したがって、オペレータは、この合焦告知手段によ
る告知を確認しながらピント調節すれば、自動的に反射
光を撮像手段の受光部に結像させることができる。

【００１３】また、本発明は前記目的を達成するため
に、前記明部間隔演算手段で求めた２箇所の明部の間隔
と前記記憶手段に記憶された前記光ファイバの外径との
差に基づいてピントのズレ量を演算するズレ量演算手段
と、前記ズレ量演算手段で求めたピントのズレ量を告知
するズレ量告知手段と、を備えたことを特徴とする請求
項１に記載の光コネクタ端面検査装置を提供する。

【００１４】本発明によれば、ピントのズレ量を告知す
るズレ量告知手段を備えており、ピントのズレ量を確認
しながらピント調節を行うことができる。

【００１５】また、本発明は前記目的を達成するため
に、フェルールの内周部に光ファイバが挿通されてなる
光コネクタの端面に照明光を照射し、その反射光を光学
系を介して撮像手段の受光部に入射させるとともに、ピ
ント調節機構によって前記受光部上に結像させて前記光
コネクタの端面の画像データを取得し、その画像データ
に基づいて前記光コネクタの端面を検査する光コネクタ
端面検査装置において、前記撮像手段で取得した画像デ
ータから所定断面の光強度分布を取得する光強度分布取
得手段と、前記光強度分布取得手段で取得した光強度分
布から一定の光強度を有する暗部を抽出し、その暗部の
幅を求める暗部幅演算手段と、前記光強度分布取得手段
で取得した光強度分布から一定の光強度を有する２箇所
の明部を抽出し、その２箇所の明部の間隔を求める明部
間隔演算手段と、前記暗部幅演算手段で求めた暗部の幅
と前記明部間隔演算手段で求めた２箇所の明部の間隔と
を比較し、両者が一致することをもって合焦状態と判定
する合焦判定手段と、前記合焦判定手段の判定結果に基
づいて合焦状態を告知する合焦告知手段と、を備え、前
記合焦告知手段による告知を確認しながら前記ピント調
節機構でピント調節し、前記反射光を前記撮像手段の受
光部に結像させることを特徴とする光コネクタ端面検査
装置を提供する。

【００１６】本発明によれば、撮像手段で取得した画像
データから所定断面の光強度分布を取得し、その光強度
分布から一定の光強度を有する暗部と、一定の光強度を
有する２箇所の明部を抽出する。そして、その暗部の幅
と２箇所の明部の間隔を求め、両者が一致することをも
って合焦状態と判定し、これを合焦告知手段で告知す
る。したがって、オペレータは、この合焦告知手段によ
る告知を確認しながらピント調節すれば、自動的に反射
光を撮像手段の受光部に結像させることができる。

【００１７】また、本発明は前記目的を達成するため
に、前記暗部幅演算手段で求めた暗部の幅と前記明部間
隔演算手段で求めた２箇所の明部の間隔との差に基づい
てピントのズレ量を演算するズレ量演算手段と、前記ズ
レ量演算手段で求めたピントのズレ量を告知するズレ量
告知手段と、を備えたことを特徴とする請求項３に記載
の光コネクタ端面検査装置を提供する。

【００１８】本発明によれば、ピントのズレ量を告知す
るズレ量告知手段を備えており、ピントのズレ量を確認
しながらピント調節を行うことができる。

【００１９】また、本発明は前記目的を達成するため
に、フェルールの内周部に光ファイバが挿通されてなる
光コネクタの端面に照明光を照射し、その反射光を光学
系を介して撮像手段の受光部に入射させるとともに、ピ
ント調節機構によって前記受光部上に結像させて前記光
コネクタの端面の画像データを取得し、その画像データ
に基づいて前記光コネクタの端面を検査する光コネクタ
端面検査装置において、前記撮像手段で取得した画像デ
ータから所定断面の光強度分布を取得する光強度分布取
得手段と、前記光強度分布取得手段で取得した光強度分
布から一定の傾きで光強度が変化する傾斜部を抽出し、
その傾斜角度を求める傾斜角度演算手段と、前記傾斜角
度演算手段で求めた傾斜部の傾斜角度が直角になったこ
とをもって合焦状態と判定する合焦判定手段と、前記合
焦判定手段の判定結果に基づいて合焦状態を告知する合
焦告知手段と、を備え、前記合焦告知手段による告知を
確認しながら前記ピント調節機構でピント調節し、前記
反射光を前記撮像手段の受光部に結像させることを特徴
とする光コネクタ端面検査装置を提供する。

【００２０】本発明によれば、撮像手段で取得した画像
データから所定断面の光強度分布を取得し、その光強度
分布から一定の傾きで光強度が変化する傾斜部を抽出す
る。そして、その傾斜部の傾斜角度を求め、その傾斜角
度が直角になったことをもって合焦状態と判定し、これ
を合焦告知手段で告知する。したがって、オペレータ
は、この合焦告知手段による告知を確認しながらピント
調節すれば、自動的に反射光を撮像手段の受光部に結像
させることができる。

【００２１】本発明は前記目的を達成するために、前記
傾斜角度演算手段で求めた傾斜部の傾斜角度に基づいて
ピントのズレ量を演算するズレ量演算手段と、前記ズレ
量演算手段で求めたピントのズレ量を告知するズレ量告
知手段と、を備えたことを特徴とする請求項５に記載の
光コネクタ端面検査装置を提供する。

【００２２】本発明によれば、ピントのズレ量を告知す
るズレ量告知手段を備えており、ピントのズレ量を確認
しながらピント調節を行うことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る光コネクタ端面検査装置の好ましい実施の形態につ
いて詳説する。

【００２４】図１は、本発明に係る光コネクタ端面検査
装置の一実施形態を示すブロック図である。

【００２５】同図に示すように、本実施の形態の光コネ
クタ端面検査装置１０は、光コネクタＷの端面を撮像す
る撮像部１２と、その撮像部１２で撮像された画像デー
タに基づいて光コネクタ端面の傷解析を行う解析部１４
とで構成されている。

【００２６】撮像部１２は、光コネクタＷを保持するホ
ルダ１６と、ホルダ１６に保持された光コネクタＷの端
面を撮像する撮像ユニット１８と、撮像ユニット１８の
ピント調節を行うピント調節機構２０とで構成されてお
り、ケース２１内に収容配置されている。

【００２７】ホルダ１６は、先端部外周にフランジ２２
を備えた円形のカップ状に形成されており、ケース２１
の正面部に配置されている。このホルダ１６の内周部同
軸上には、円筒状に形成されたコネクタガイド２４が一
体成形されており、検査対象の光コネクタＷは、このコ
ネクタガイド２４に挿入することでホルダ１６に保持さ
れ、所定の検査位置にセットされる。

【００２８】撮像ユニット１８は、撮像レンズ２６、ハ
ーフミラー２８、光源ランプ３０及びＣＣＤカメラ３２
で構成されており、後述するピント調節機構２０のスラ
イドテーブル３４上に配置されている。

【００２９】撮像レンズ２６は、ホルダ１６に保持され
た光コネクタＷの端面に対向するように配置されてお
り、ホルダ１６に保持された光コネクタＷの端面の像を
所定の倍率で拡大してＣＣＤカメラ３２の受光部に結像
させる。

【００３０】ハーフミラー２８は、撮像レンズ２６の後
段に配置され、光源ランプ３０からの照明光を撮像レン
ズ２６を通して光コネクタＷの端面に照射する。光コネ
クタＷの端面に照射された照明光は光コネクタＷの端面
で反射し、その反射光は撮像レンズ２６、ハーフミラー
２８を通ってＣＣＤカメラ３２の受光部上に入射され
る。ＣＣＤカメラ３２は、その受光部上に結像された像
の画像データを電気信号として解析部１４に出力する。

【００３１】ピント調節機構２０は、前記撮像ユニット
１８が載置されたスライドテーブル３４と、そのスライ
ドテーブル３４を移動させるテーブル移動機構３６とで
構成されている。

【００３２】スライドテーブル３４は、ガイド３８、３
８を介してレール４０上をスライド自在に設けられてい
る。レール４０は撮像レンズ２６の光軸Ｌと平行に配設
されており、このレール４０に沿ってスライドテーブル
３４がスライドすることにより、撮像ユニット１８がホ
ルダ１６に保持された光コネクタＷの端面に対して前後
移動する。

【００３３】テーブル移動機構３６は、レール４０と平
行に配設されたネジ棒４２と、そのネジ棒４２に螺合さ
れたナット部材４４とで構成されている。ネジ棒４２
は、両端部を軸受４６、４６によって回動自在に支持さ
れており、その一端にツマミ４８が連結されている。ツ
マミ４８は、ケース２１の正面部に配置されており、こ
のツマミ４８を回すことにより、ネジ棒４２が回転す
る。一方、ナット部材４４は、スライドテーブル３４に
連結されている。これにより、ツマミ４８を回してネジ
棒４２を回転させると、そのツマミ４８を回した量に応
じてスライドテーブル３４がレール４０に沿ってスライ
ドする。そして、このスライドテーブル３４がスライド
することにより、撮像ユニット１８がホルダ１６に保持
された光コネクタＷの端面に対して前後移動し、撮像ユ
ニット１８のピント調節がなされる。すなわち、ＣＣＤ
カメラ３２の受光部に光コネクタＷの端面の像が結像す
るようにピント調節がなされる。

【００３４】解析部１４は、ＣＣＤカメラ３２からの画
像データを画像処理して、光コネクタ端面の傷解析を行
うパーソナルコンピュータ５０と、ＣＣＤカメラ３２か
らの画像データをパーソナルコンピュータ５０のメモリ
内に格納するための画像処理ボード５２とで構成されて
いる。

【００３５】パーソナルコンピュータ５０は、画像処理
ボード５２を介して入力されたＣＣＤカメラ３２からの
画像データを所定の画像処理プログラムに従って画像処
理することにより、光コネクタＷの端面を傷解析し、所
定の検査基準に従って合否判定を行う。すなわち、傷の
有無を検査するとともに、傷がある場合は許容できる傷
か否かを判定し、総合的な合否判定を行う。

【００３６】また、このパーソナルコンピュータ５０
は、画像処理ボード５２を介して入力されたＣＣＤカメ
ラ３２からの画像データを所定の画像処理プログラムに
従って解析し、光コネクタＷの端面の像がＣＣＤカメラ
３２の受光部上に結像されているか否かを検出する。す
なわち、ＣＣＤカメラ３２に撮像された像のピントがホ
ルダ１６に保持された光コネクタＷの端面の位置にあっ
ているか否かの検出する。このピント位置検出方法につ
いては、後に詳述する。

【００３７】なお、パーソナルコンピュータ５０には、
モニタ５４、キーボード５６、マウス５８、プリンタ６
０等が接続されており、これらの機器を利用してオペレ
ータは所要の操作を行う。すなわち、オペレータは、こ
れらの周辺機器を利用して必要な情報の入力や検査結果
の確認、検査結果のプリントアウト等を行う。

【００３８】前記のごとく構成された本実施の形態の光
コネクタ端面検査装置１０の作用は次のとおりである。

【００３９】本実施の形態の光コネクタ端面検査装置１
０による端面傷検査の流れは、まず、オペレータが検査
対象の光コネクタＷをホルダ１６にセットし、ピント調
節機構２０で撮像画像のピント調節をし、ピントが合っ
たところで端面の画像を取り込む。そして、その画像デ
ータに基づいてパーソナルコンピュータ５０で傷解析を
実行し、合否判定を行う。この検査工程でピント調節
は、図２に示すフローチャートに従って次のように行わ
れる。

【００４０】まず、オペレータは、検査対象の光コネク
タＷをホルダ１６にセットする（ステップＳ１）。ホル
ダ１６に光コネクタＷがセットされると、その光コネク
タＷの端面に光源ランプ３０からの照明光が照射され
る。そして、その光コネクタＷの端面で反射した反射光
が撮影レンズ２６、ハーフミラー２８を通ってＣＣＤカ
メラ３２の受光部に入射され、光コネクタＷの端面の像
がＣＣＤカメラ３２に撮像される。

【００４１】ＣＣＤカメラ３２に撮像された光コネクタ
Ｗの端面の画像データは、画像処理ボード５２を介して
パーソナルコンピュータ５０に取り込まれる（ステップ
Ｓ２）。パーソナルコンピュータ５０は、取り込んだ画
像データに基づいて合焦判定を行う（ステップＳ３）。
すなわち、撮像画像のピント位置が光コネクタＷの端面
に合っているか否かを判定する。この判定は次のように
行われる。

【００４２】図３（ａ）は、ＣＣＤカメラ３２で撮像さ
れた画像を示しており（非合焦時）、図３（ｂ）は、そ
の撮像画像のうち光コネクタＷの中心を通る断面ｘ−ｘ
における光強度分布を示している。なお、図３（ａ）に
示すように、ここでは光コネクタＷの中心部、すなわち
光ファイバ２の部分がＣＣＤカメラ３２に撮像されるも
のとする。

【００４３】まず、パーソナルコンピュータ５０は、Ｃ
ＣＤカメラ３２で撮像された画像データから光コネクタ
Ｗの中心を通る断面ｘ−ｘの光強度分布を取得する。

【００４４】ここで、図３（ａ）に示すように、ピント
が合ってない場合、その撮像画像はフェルール１と光フ
ァイバ２との境界部分にボケが生じる。

【００４５】一方、光強度分布は、図３（ｂ）に示すよ
うに、光ファイバ２に該当する部分に一定の光強度を有
する暗部ｍが表れ、フェルール１に該当する部分に一定
の光強度を有する明部ｎ、ｎが表れる（２箇所）。そし
て、撮影画像にボケが生じている場合は、明部ｎ、ｎと
暗部ｍとの境界部分に傾斜部ｓ、ｓが表れる。

【００４６】この傾斜部ｓ、ｓの傾斜量は、図４に示す
ように、撮像画像のボケ量（ピントのズレ量）に応じて
変動し、ボケが無くなれば傾斜部ｓ、ｓも無くなる。し
たがって、この傾斜部ｓ、ｓが無くなれば、ピントが合
った状態、すなわち合焦状態にあると判断することがで
きる。

【００４７】そして、この傾斜部ｓ、ｓが無くなったこ
との検出は、図３（ｂ）に示すように、フェルール１を
現す明部ｎと明部ｎの間隔Ｄを求め、その間隔Ｄが光フ
ァイバ２の外径（＝フェルール１の内径）φＣと一致し
たことをもって検出することができる。

【００４８】そこで、パーソナルコンピュータ５０は、
取得した光コネクタＷの中心を通る断面ｘ−ｘの光強度
分布から、フェルール１を現す２箇所の明部ｎ、ｎを抽
出し、その間隔Ｄを求め、あらかじめメモリに記憶させ
ておいた光ファイバ２の外径φＣと比較し、一致してい
れば合焦状態と判定する。

【００４９】この合焦判定の結果、合焦状態にないと判
定された場合、パーソナルコンピュータ５０は、次にピ
ントのズレ量の検出する（ステップＳ４）。

【００５０】ここで、上述したように、光強度分布に表
れる傾斜部ｓ、ｓの傾斜量は、撮像画像のボケ量（ピン
トのズレ量）に応じて変動し、この結果、明部ｎと明部
ｎの間隔Ｄもこれに応じて変動する。

【００５１】そこで、パーソナルコンピュータ５０は、
光強度分布に表れた２ヶ所の明部ｎ、ｎの間隔Ｄとメモ
リに記憶された光ファイバ２の外径φＣとの差を求め、
これをピントのズレ量として取得する。そして、その求
めたピントのズレ量をモニタ５４によって告知する（ス
テップＳ５）。

【００５２】ここで、このピントのズレ量の告知は、図
４に示すように、モニタ５４上にグラフ表示することに
より行われ、ピントのズレ量に応じてグラフを構成する
目盛を点灯させることにより行われる。すなわち、図４
（ａ）に示すように、ズレ量が大きい場合は、目盛の点
灯量が多くなり、合焦状態に近づくにつれて、同図
（ｂ）に示すように、目盛の点灯量が少なくなる。

【００５３】オペレータは、このモニタ５４上のグラフ
表示を確認しながら、ピント調節機構２０を操作し、ピ
ント調節を行う。すなわち、ツマミ４８を回転させて、
撮像ユニット１８を光コネクタ端面に対して前後移動さ
せ、撮像画像のピント調節を行う。

【００５４】以上の合焦判定はピントが合うまで一定の
時間間隔をもって繰り返し実行され、ユーザーは常に更
新されるグラフ表示を確認しながらピント調節を実施す
る。そして、ピントが合うと、パーソナルコンピュータ
５０は合焦判定を終了し、合焦状態を告知する（ステッ
プＳ６）。この合焦状態の告知は、図４（ｃ）に示すよ
うに、グラフの目盛がゼロ、すなわち全ての目盛が非点
灯状態になることにより行われる。オペレータは、この
グラフの目盛がゼロになったことを確認することによ
り、合焦状態を確認し、ピント調節作業を終了する。

【００５５】この後、オペレータはパーソナルコンピュ
ータ５０に傷解析の実行を指示し、自動傷解析を実施さ
せる。パーソナルコンピュータ５０は、傷解析実行の指
示を受けると、ＣＣＤカメラ３２で撮像された画像デー
タを取り込み、所定の画像処理プログラムに従って画像
処理することにより傷解析を実施し、所定の検査基準に
基づいて合否判定を行う。そして、その合否判定の結果
をモニタ５４上に表示する。

【００５６】以上により検査が終了する。検査終了後、
オペレータはホルダ１６から光コネクタＷを取り外し、
モニタ５４上に表示された検査結果に基づいて回収した
光コネクタＷを分別回収する。以下、同様の手順で順次
検査を実施する。

【００５７】このように、本実施の形態のピント調整時
にピントのズレ具合を自動で検出し、そのズレ量を表示
するようにしているので、オペレータは、その表示を確
認しながらピント調節することにより、簡単かつ迅速に
ピント調節を行うことができる。これにより、効率よく
傷検査を実施することができる。

【００５８】また、誰が実施しても必ず最適な位置にピ
ント合わせを行うことができるため、ムラのない安定し
た正確な傷検査を行うことができる。

【００５９】なお、本実施の形態では、合焦判定の方法
として、光コネクタＷの中心を通る断面ｘ−ｘの光強度
分布から２箇所の明部ｎ、ｎを抽出して、その間隔Ｄを
求め、あらかじめメモリに記憶させておいた光ファイバ
２の外径φＣと比較して、一致していれば合焦状態と判
定するようにしているが、以下に、この合焦判定方法の
他の方法について説明する。

【００６０】図５（ａ）は、図３ (ａ）と同様にＣＣＤ
カメラ３２で撮像された画像を示しており（非合焦
時）、図５（ｂ）は、その撮像画像のうち光コネクタＷ
の中心を通る断面ｘ−ｘにおける光強度分布を示してい
る。

【００６１】上述したように、ＣＣＤカメラ３２で撮像
された撮像画像のピントが合ってない場合、その撮像画
像はフェルール１と光ファイバ２との境界部分にボケが
生じる。

【００６２】一方、光強度分布は、光ファイバ２に該当
する部分に一定の光強度を有する暗部ｍが表れ、フェル
ール１に該当する部分に一定の光強度を有する明部ｎ、
ｎが２箇所表れる。そして、撮影画像にボケが生じてい
る場合は、その明部ｎ、ｎと暗部ｍとの境界に傾斜部
ｓ、ｓが表れる。この傾斜部ｓ、ｓの傾斜量は、撮像画
像のボケ量（ピントのズレ量）に応じて変動し、ボケが
無くなれば傾斜部ｓ、ｓも無くなる。したがって、この
傾斜部ｓ、ｓが無くなれば、ピントが合った状態、すな
わち合焦状態にあると判定することができる。この傾斜
部ｓ、ｓが無くなったことは、光ファイバ２を現す暗部
ｍの幅Ｌ₁ と、フェルール１を現す２箇所の明部ｎ、ｎ
の間隔Ｌ₂ とが一致したことをもって検出することがで
きる。

【００６３】そこで、パーソナルコンピュータ５０は、
取得した光強度分布から、光ファイバ２を現す暗部ｍ
と、フェルール１を現す２箇所の明部ｎ、ｎを抽出し、
その暗部ｍの幅Ｌ₁ と、２箇所の明部ｎ、ｎの間隔Ｌ₂
を求める。そして、両者を比較し、一致していれば合焦
状態と判定する。これにより、合焦状態の検出を行うこ
とができる。

【００６４】また、ピントのズレ量の検出は、光ファイ
バ２を現す暗部ｍの幅Ｌ₁ と、フェルール１を現す２箇
所の明部ｎ、ｎの間隔Ｌ₂ の差を求めることにより検出
する。すなわち、上述したように、光強度分布に表れる
傾斜部ｓ、ｓの傾斜量は、撮像画像のボケ量（ピントの
ズレ量）に応じて変動し、この結果、明部ｎと明部ｎの
間隔Ｌ₂ もこれに応じて変動する。

【００６５】そこで、パーソナルコンピュータ５０は、
光ファイバ２を現す暗部ｍの幅Ｌ₁と、フェルール１を
現す２箇所の明部ｎ、ｎの間隔Ｌ₂ の差を求めることに
より、これをピントのズレ量として取得する。

【００６６】このように、光強度分布から暗部ｍの幅Ｌ
₁ と２箇所の明部ｎ、ｎの間隔Ｌ₂とを求め、両者が一
致したことを検出することによっても合焦状態を検出す
ることができる。

【００６７】なお、この方法で合焦判定を行う場合、撮
像画像から抽出する光強度分布は、必ずしも光コネクタ
Ｗの中心を通る断面のものである必要はなく、光ファイ
バ１を横切る断面であれば任意の断面でよい。

【００６８】図６（ａ）は、図６ (ａ）と同様にＣＣＤ
カメラ３２で撮像された画像を示しており（非合焦
時）、図６（ｂ）は、その撮像画像のうち光コネクタＷ
の中心を通る断面ｘ−ｘにおける光強度分布を示してい
る。

【００６９】上述したように、光強度分布に表れる傾斜
部ｓ、ｓは、撮像画像のボケ量（ピントのズレ量）に応
じて傾斜量が変動し、この傾斜部ｓ、ｓが無くなれば、
ピントが合った状態、すなわち合焦状態にあると判定す
ることができる。この傾斜部ｓ、ｓが無くなったこと
は、傾斜部ｓ、ｓが直角になったことを確認することに
より検出することができる。

【００７０】そこで、パーソナルコンピュータ５０は、
図６（ｂ）に示すように、取得した光強度分布から傾斜
部ｓを抽出し（２つのうち一方）、その傾斜部ｓの傾斜
角度θを求める。そして、この傾斜角度θが０になった
ことを検出することにより、合焦状態と判定する。これ
により、合焦状態の検出を行うことができる。

【００７１】また、この傾斜部ｓの傾斜角度θは、撮像
画像のボケ量（ピントのズレ量）に応じて変動するの
で、パーソナルコンピュータ５０は、この傾斜部ｓの傾
斜角度θから同時にピントのズレ量を取得する。

【００７２】このように、光強度分布から傾斜部ｓを抽
出し、その傾斜部が直角になったことを検出することに
よっても合焦状態を検出することができる。

【００７３】なお、この方法で合焦判定を行う場合も撮
像画像から抽出する光強度分布は、必ずしも光コネクタ
Ｗの中心を通る断面のものである必要はなく、光ファイ
バ１を横切る断面であれば任意の断面でよい。

【００７４】以上説明したように、ピント調整時におけ
る合焦判定の方法は種々の方法を採用することができ
る。

【００７５】また、本実施の形態では、ピントのズレ量
をグラフ表示により告知するようにしているが、告知方
法は、これに限定されるものではなく、たとえば次のよ
うな告知方法を採用することもできる。

【００７６】第１の方法として、たとえばケース２１内
にブザーを設置し、ピントのズレ量に応じてブザーの鳴
る間隔（警報間隔）を変える方法。たとえば、合焦状態
に近づくにつれてブザーのなる間隔を短くしてゆく。そ
して、合焦状態に至ると、一定時間継続してブザーを鳴
らすようにする。たとえば、３秒間継続してブザーを鳴
らす。

【００７７】第２の方法として、たとえばケース２１の
正面部にＬＣＤランプを設置し、ピントのズレ量に応じ
て点滅間隔を変える方法。たとえば、合焦状態に近づく
につれてＬＣＤランプの点灯間隔を短くしてゆく。そし
て、合焦状態に至ると継続して点灯するようにする。

【００７８】このように、ピントのズレ量の告知は、様
々な方法を採用することができる。なお、上記各方法の
組み合わせにより告知してもよい。すなわち、たとえば
グラフ表示と併用してブザーによる告知を行うようにし
てもよいし、また、合焦時のみブザーによる告知を行う
ようにしてもよい。

【００７９】また、ピントのズレ表示は行わず、合焦状
態に至った場合のみ告知するようにしてもよい。たとえ
ば、合焦時のみＬＣＤランプを点灯させたり、合焦時の
みブザーを鳴らすようにしてもよい。

【００８０】ところで、上述した実施の形態の合焦判定
方法では、ピントのズレ量は検出できるが、ピントのズ
レ方向までは検出することができない。

【００８１】そこで、次の方法により、ピントのズレ方
向を検出し、ピントを調節すべき方向を告知する。

【００８２】図７は、ピントのズレ方向の検出を含めた
合焦判定方法のフローチャートである。

【００８３】まず、オペレータは、検査対象の光コネク
タＷをホルダ１６にセットする（ステップＳ１１）。ホ
ルダ１６に光コネクタＷがセットされると、その光コネ
クタＷの端面に光源ランプ３０からの照明光が照射され
る。そして、その光コネクタＷの端面で反射した反射光
が撮影レンズ２６、ハーフミラー２８を通ってＣＣＤカ
メラ３２の受光部に入射される。

【００８４】この状態でオペレータは、ピント調節機構
２０を操作し、撮像ユニット１８を前方向に移動させる
（ステップＳ１２）。すなわち、ホルダ１６に保持され
た光コネクタＷに近づく方向に撮像ユニット１８を移動
させる。

【００８５】移動後、パーソナルコンピュータ５０は、
ＣＣＤカメラ３２に撮像された光コネクタＷの端面の画
像データを取り込む（ステップＳ１２）。そして、その
画像データをメモリに記憶する。

【００８６】次に、オペレータは、ピント調節機構２０
を操作し、撮像ユニット１８を後方向に移動させる（ス
テップＳ１４）。すなわち、ホルダ１６に保持された光
コネクタＷから離れる方向に撮像ユニット１８を移動さ
せる。

【００８７】移動後、パーソナルコンピュータ５０は、
ＣＣＤカメラ３２に撮像された光コネクタＷの端面の画
像データを取り込む（ステップＳ１５）。そして、その
画像データをメモリに記憶する。

【００８８】次に、パーソナルコンピュータ５０は、撮
像ユニット１８を前方向に移動させて撮像した画像デー
タと後方向に移動させて撮像した画像データとに基づい
てピント方向の判別を行う。この判別は次のように行わ
れる。

【００８９】すなわち、撮像ユニット１８を前方向に移
動させて撮像した画像のボケ量（光ファイバとフェルー
ルとの境界部分に生じるボケ部の大きさ）が、撮像ユニ
ット１８を後方向に移動させて撮像した画像のボケ量に
対して大きければ、ピントを合わすべき方向は前方向と
なり、逆に撮像ユニット１８を前方向に移動させて撮像
した画像のボケ量が、撮像ユニット１８を後方向に移動
させて撮像した画像のボケ量に対して小さければ、ピン
トを合わすべき方向は後方向となる。

【００９０】そこで、パーソナルコンピュータ５０は、
取得した２つの画像データからそれぞれ光コネクタＷの
中心を通る断面ｘ−ｘの光強度分布を抽出し、その光強
度分布からからボケ部を現す傾斜部ｓの幅を求め、これ
を比較する。

【００９１】比較の結果、撮像ユニット１８を前方向に
移動させて撮像した画像のボケ量が、撮像ユニット１８
を後方向に移動させて撮像した画像のボケ量に対して大
きければ、ピントを合わすべき方向を前方向として、こ
れをモニタ５４上に表示する。逆に撮像ユニット１８を
前方向に移動させて撮像した画像のボケ量が、撮像ユニ
ット１８を後方向に移動させて撮像した画像のボケ量に
対して小さければ、ピントを合わすべき方向を後方向と
して、これをモニタ５４上に表示する（ステップＳ１
７）。オペレータは、このモニタ５４の表示に基づいて
ピント調節機構２０を操作し、ピント調節を行う。

【００９２】一方、パーソナルコンピュータ５０は、こ
のピント調節中ＣＣＤカメラ３２からの画像データを取
り込み（ステップＳ１８）、上述した合焦判定を実施す
る（ステップＳ１９）。そして、ピントがずれている場
合は、ピントのずれ量を検出し（ステップＳ２０）、そ
のずれ量を告知する（ステップＳ２１）。そして、合焦
状態に至った段階で合焦判定を終了し、合焦状態を告知
する（ステップＳ２２）。

【００９３】このように、ピントのズレ方向を検出して
表示することにより、オペレータは容易にピント合わせ
を行うことができる。

【００９４】なお、本実施の形態では、撮像ユニット１
８全体をホルダ１６に対して前後移動させることによ
り、撮像画像のピント調節を行うようにしているが、ピ
ント調節機構の構成は、これに限定されるものではな
い。たとえば、撮像レンズ２６をホルダ１６に対して前
後移動させることにより、ピント調節するようにしても
よいし、また、ＣＣＤカメラ３２をホルダ１６に対して
前後移動させることにより、ピント調節するようにして
もよい。あるいは、ホルダ１６を撮像ユニット１８に対
して前後移動させることによりピント調節するようにし
てもよい。

【００９５】また、本実施の形態では、ツマミ４８を回
すことにより撮像ユニット１８を移動させるようにして
いるが、モータ等の駆動源を用いて自動で移動させるよ
うにしてもよい。

【００９６】また、本実施の形態では、オペレータがピ
ントのズレ表示等を確認して手動でピント調節するよう
にしているが、パーソナルコンピュータ５０による制御
で自動でピント調節するようにしてもよい。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単かつ迅速にピント調節を行うことができ、効率よく
検査を実施することができる。また、手動でピント調節
を行った場合、誰が実施しても必ず最適な位置にピント
合わせを行うことができるため、ムラのない安定した正
確な検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光コネクタ端面検査装置の一実施
形態を示すブロック図

【図２】合焦判定方法を示すフローチャート

【図３】撮像画像と光強度分布を示す説明図

【図４】撮影画像と光強度分布の変化状態を示す説明図

【図５】撮像画像と光強度分布を示す説明図

【図６】撮像画像と光強度分布を示す説明図

【図７】ピント方向の判定方法を含めた合焦判定方法を
示すフローチャート

【図８】光コネクタの構成を示す断面図

【符号の説明】

Ｗ…光コネクタ、１…フェルール、２…光ファイバ、１
０…光コネクタ端面検査装置、１２…撮像部、１４…解
析部、１６…ホルダ、１８…撮像ユニット、２０…ピン
ト調節機構、２１…ケース、２２…フランジ、２４…コ
ネクタガイド、２６…撮像レンズ、２８…ハーフミラ
ー、３０…光源ランプ、３２…ＣＣＤカメラ、３４…ス
ライドテーブル、３６…テーブル移動機構、３８…ガイ
ド、４０…レール、４２…ネジ棒、４４…ナット部材、
４６…軸受、４８…ツマミ、５０…パーソナルコンピュ
ータ、５２…画像処理ボード、５４…モニタ、５６…キ
ーボード、５８…マウス、６０…プリンタ、ｍ…暗部、
ｎ…明部、ｓ…傾斜部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 CC21 CC23 DD02 DD06 FF04 FF10 FF42 JJ26 LL00 MM14 MM24 PP22 QQ24 QQ25 SS02 SS04 SS09 2G086 AA04 2H036 QA21 QA29

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェルールの内周部に光ファイバが挿通
   されてなる光コネクタの端面に照明光を照射し、その反
   射光を光学系を介して撮像手段の受光部に入射させると
   ともに、ピント調節機構によって前記受光部上に結像さ
   せて前記光コネクタの端面の画像データを取得し、その
   画像データに基づいて前記光コネクタの端面を検査する
   光コネクタ端面検査装置において、 前記撮像手段で取得した画像データから前記光コネクタ
   の中心を通る断面の光強度分布を取得する光強度分布取
   得手段と、 前記光強度分布取得手段で取得した光強度分布から一定
   の光強度を有する２箇所の明部を抽出し、その２箇所の
   明部の間隔を求める明部間隔演算手段と、 前記光ファイバの外径が記憶された記憶手段と、 前記明部間隔演算手段で求めた２箇所の明部の間隔と前
   記記憶手段に記憶された前記光ファイバの外径とを比較
   し、両者が一致することをもって合焦状態と判定する合
   焦判定手段と、 前記合焦判定手段の判定結果に基づいて合焦状態を告知
   する合焦告知手段と、を備え、前記合焦告知手段による
   告知を確認しながら前記ピント調節機構でピント調節
   し、前記反射光を前記撮像手段の受光部に結像させるこ
   とを特徴とする光コネクタ端面検査装置。
2. 【請求項２】 前記明部間隔演算手段で求めた２箇所の
   明部の間隔と前記記憶手段に記憶された前記光ファイバ
   の外径との差に基づいてピントのズレ量を演算するズレ
   量演算手段と、 前記ズレ量演算手段で求めたピントのズレ量を告知する
   ズレ量告知手段と、を備えたことを特徴とする請求項１
   に記載の光コネクタ端面検査装置。
3. 【請求項３】 フェルールの内周部に光ファイバが挿通
   されてなる光コネクタの端面に照明光を照射し、その反
   射光を光学系を介して撮像手段の受光部に入射させると
   ともに、ピント調節機構によって前記受光部上に結像さ
   せて前記光コネクタの端面の画像データを取得し、その
   画像データに基づいて前記光コネクタの端面を検査する
   光コネクタ端面検査装置において、 前記撮像手段で取得した画像データから所定断面の光強
   度分布を取得する光強度分布取得手段と、 前記光強度分布取得手段で取得した光強度分布から一定
   の光強度を有する暗部を抽出し、その暗部の幅を求める
   暗部幅演算手段と、 前記光強度分布取得手段で取得した光強度分布から一定
   の光強度を有する２箇所の明部を抽出し、その２箇所の
   明部の間隔を求める明部間隔演算手段と、 前記暗部幅演算手段で求めた暗部の幅と前記明部間隔演
   算手段で求めた２箇所の明部の間隔とを比較し、両者が
   一致することをもって合焦状態と判定する合焦判定手段
   と、 前記合焦判定手段の判定結果に基づいて合焦状態を告知
   する合焦告知手段と、を備え、前記合焦告知手段による
   告知を確認しながら前記ピント調節機構でピント調節
   し、前記反射光を前記撮像手段の受光部に結像させるこ
   とを特徴とする光コネクタ端面検査装置。
4. 【請求項４】 前記暗部幅演算手段で求めた暗部の幅と
   前記明部間隔演算手段で求めた２箇所の明部の間隔との
   差に基づいてピントのズレ量を演算するズレ量演算手段
   と、 前記ズレ量演算手段で求めたピントのズレ量を告知する
   ズレ量告知手段と、を備えたことを特徴とする請求項３
   に記載の光コネクタ端面検査装置。
5. 【請求項５】 フェルールの内周部に光ファイバが挿通
   されてなる光コネクタの端面に照明光を照射し、その反
   射光を光学系を介して撮像手段の受光部に入射させると
   ともに、ピント調節機構によって前記受光部上に結像さ
   せて前記光コネクタの端面の画像データを取得し、その
   画像データに基づいて前記光コネクタの端面を検査する
   光コネクタ端面検査装置において、 前記撮像手段で取得した画像データから所定断面の光強
   度分布を取得する光強度分布取得手段と、 前記光強度分布取得手段で取得した光強度分布から一定
   の傾きで光強度が変化する傾斜部を抽出し、その傾斜角
   度を求める傾斜角度演算手段と、 前記傾斜角度演算手段で求めた傾斜部の傾斜角度が直角
   になったことをもって合焦状態と判定する合焦判定手段
   と、 前記合焦判定手段の判定結果に基づいて合焦状態を告知
   する合焦告知手段と、を備え、前記合焦告知手段による
   告知を確認しながら前記ピント調節機構でピント調節
   し、前記反射光を前記撮像手段の受光部に結像させるこ
   とを特徴とする光コネクタ端面検査装置。
6. 【請求項６】 前記傾斜角度演算手段で求めた傾斜部の
   傾斜角度に基づいてピントのズレ量を演算するズレ量演
   算手段と、 前記ズレ量演算手段で求めたピントのズレ量を告知する
   ズレ量告知手段と、を備えたことを特徴とする請求項５
   に記載の光コネクタ端面検査装置。
7. 【請求項７】 前記合焦告知手段は、光で合焦状態を告
   知することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は
   ６に記載の光コネクタ端面検査装置。
8. 【請求項８】 前記合焦告知手段は、音で合焦状態を告
   知することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は
   ６に記載の光コネクタ端面検査装置。
9. 【請求項９】 前記合焦告知手段は、表示で合焦状態を
   告知することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又
   は６に記載の光コネクタ端面検査装置。
10. 【請求項１０】 前記ズレ量告知手段は、光でズレ量を
    告知し、ズレ量に応じて光の点滅間隔を可変することを
    特徴とする請求項２、４又は６に記載の光コネクタ端面
    検査装置。
11. 【請求項１１】 前記ズレ量告知手段は、音でズレ量を
    告知し、ズレ量に応じて音の警報間隔を可変することを
    特徴とする請求項２、４又は６に記載の光コネクタ端面
    検査装置。
12. 【請求項１２】 前記ズレ量告知手段は、グラフ表示で
    ズレ量を告知し、ズレ量に応じてグラフ表示を可変する
    ことを特徴とする請求項２、４又は６に記載の光コネク
    タ端面検査装置。