JP2518967B2 - Optical fiber connector axis deviation measurement method - Google Patents
Optical fiber connector axis deviation measurement methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光ファイバコネクタの軸ずれ測定方法に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for measuring an axis deviation of an optical fiber connector.
（従来の技術） 光ファイバコネクタは、ピン孔に相手方のコネクタの
ガイドピンを嵌合して互いに突合せ接続するときに使用
するもので、例えば、プラスチック製のフェルールに形
成したファイバ挿入孔に、光ファイバを挿入して接着固
定したもので、単心あるいは多心の光ファイバが用いら
れる。(Prior Art) An optical fiber connector is used when the guide pins of the mating connector are fitted into the pin holes and butt-connected to each other. For example, an optical fiber connector is provided with a fiber insertion hole formed in a plastic ferrule. A fiber is inserted and fixed by adhesion, and a single-core or multi-core optical fiber is used.
かかる光ファイバコネクタ、例えば、多心コネクタに
おいては、他のコネクタと突合せ接続に伴う接続ロスを
極力低減する必要がある。このため、ファイバ挿入孔や
光ファイバは、軸ずれがないようにピン孔を基準として
サブミクロンオーダーで精密に形成加工しなければなら
ない。In such an optical fiber connector, for example, a multi-core connector, it is necessary to reduce the connection loss due to the butt connection with another connector as much as possible. Therefore, the fiber insertion hole and the optical fiber must be precisely formed and processed in the submicron order with the pin hole as a reference so that there is no axis deviation.
（発明が解決しようとする課題） ところで、通常、製造した光ファイバコネクタのフェ
ルールにおいては、そのままの状態あるいは光ファイバ
を取付けた状態において、品質管理の目的から、各ファ
イバ挿入孔や光ファイバの軸ずれを測定している。かか
るフェルールにおける軸ずれの測定にあっては、ピン孔
を基準として各ファイバ挿入孔や光ファイバの位置を精
密に測定する必要がある。(Problems to be Solved by the Invention) Usually, in the ferrule of the manufactured optical fiber connector, in the state as it is or in the state where the optical fiber is attached, for the purpose of quality control, each fiber insertion hole or the axis of the optical fiber is The deviation is being measured. In measuring the axial deviation in such a ferrule, it is necessary to precisely measure the position of each fiber insertion hole or optical fiber with reference to the pin hole.
かかる測定において、光ファイバを取付けた単心フェ
ルールをピン孔に挿着し、その光ファイバと光ファイバ
コネクタに取付けた光ファイバの中心を夫々測定するこ
とにより、ピン孔を基準とした光ファイバの軸ずれを測
定することができる。In such a measurement, a single-core ferrule with an optical fiber attached is inserted into the pin hole, and the center of the optical fiber and the center of the optical fiber attached to the optical fiber connector are measured, respectively. Axis deviation can be measured.
しかしながら、前記単心フェルールは、外径に対して
光ファイバが偏心している場合がある。従って、ピン孔
に挿着した単心フェルールの光ファイバ中心を基準とし
て、光ファイバコネクタにおける光ファイバの軸ずれを
測定しても、単心フェルールの偏心を補正しないと正規
の軸ずれ量を求めることはできない。However, in the single-core ferrule, the optical fiber may be eccentric with respect to the outer diameter. Therefore, even if the axis deviation of the optical fiber in the optical fiber connector is measured with the center of the optical fiber of the single-core ferrule inserted in the pin hole as a reference, the normal axis deviation amount is obtained if the eccentricity of the single-core ferrule is not corrected. It is not possible.
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ピン孔に
挿着する単心フェルールの偏心を考慮した高精度な光フ
ァイバコネクタの軸ずれ測定方法を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a highly accurate method of measuring an axis deviation of an optical fiber connector in consideration of the eccentricity of a single-core ferrule inserted into a pin hole.
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の光ファイバコネク
タの軸ずれ測定方法によれば、光ファイバの一端に取付
けられるフェルールと、該フェルールの前記光ファイバ
の両側に形成されるピン孔とを備えた光ファイバコネク
タの、前記両ピン孔に単心ファイバの一端に取付けた単
心フェルールを夫々回転自在に挿着し、各単心フェルー
ルを前記ピン孔内で夫々所定角度回転させ、各回転位置
において前記光ファイバと単心ファイバの位置を夫々測
定し、当該各単心フェルールが回転したときの単心ファ
イバの複数位置に基づいて、前記フェルールにおけるピ
ン孔の中心を求め、該中心を基準とする前記光ファイバ
の軸ずれ量を求める構成としたものである。(Means for Solving the Problems) According to the optical axis connector axis deviation measuring method of the present invention to achieve the above object, a ferrule attached to one end of an optical fiber and both sides of the optical fiber of the ferrule are provided. In an optical fiber connector having a pin hole to be formed, a single-core ferrule attached to one end of a single-core fiber is rotatably attached to each of the pin holes, and each single-core ferrule is respectively inserted in the pin hole. Rotate by a predetermined angle, measure the positions of the optical fiber and the single-core fiber at each rotation position, based on the multiple positions of the single-core fiber when each single-core ferrule is rotated, the center of the pin hole in the ferrule Is obtained, and the amount of axial deviation of the optical fiber with respect to the center is obtained.
ここで、光ファイバコネクタは、単心あるいは多心の
光ファイバ用の何れであってもよく、また、フェルール
は、ファイバ挿入孔に光ファイバが接着固定されていて
も、あるいは仮付け状態のものでも良い。Here, the optical fiber connector may be either a single-core or a multi-core optical fiber, and the ferrule may be one with an optical fiber adhered and fixed in the fiber insertion hole or in a temporarily attached state. But good.
また、単心フェルールの回転角度は、ピン孔の偏心量
が測定できれば特に限定はないが、測定回数を低減する
上では、半回転、即ち、180゜であることが望ましい。The rotation angle of the single-core ferrule is not particularly limited as long as the eccentricity of the pin hole can be measured, but it is preferably half rotation, that is, 180 ° in order to reduce the number of times of measurement.
（作用） 単心フェルールを回転して単心ファイバの位置を複数
個所測定すると、単心フェルールの単心ファイバが偏心
していても、ピン孔の中心位置が高精度に求められる。(Operation) By rotating the single-core ferrule and measuring the positions of the single-core fibers at a plurality of positions, the center position of the pin hole can be obtained with high accuracy even if the single-core fiber of the single-core ferrule is eccentric.
かかるピン孔の中心を基準として光ファイバの位置を
求めると、単心フェルールにおける単心ファイバの偏心
量が補正された光ファイバの軸ずれ量が求められる。When the position of the optical fiber is calculated with the center of the pin hole as a reference, the axial misalignment amount of the optical fiber in which the eccentric amount of the single fiber in the single fiber ferrule is corrected is obtained.
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づい
て詳細に説明する。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIG. 1 and FIG.
第１図は、本発明方法によって光ファイバの軸ずれを
測定する際の配置図で、光ファイバコネクタ１の上方に
撮像カメラ５が配置されている。FIG. 1 is a layout drawing when measuring the axis shift of an optical fiber by the method of the present invention, in which an imaging camera 5 is installed above the optical fiber connector 1.
光ファイバコネクタ１は、プラスチック製のフェルー
ル２に光ファイバ３の先端を取付けたもので、光ファイ
バ３は他端が光源に接続されている。The optical fiber connector 1 is a plastic ferrule 2 to which the tip of an optical fiber 3 is attached, and the other end of the optical fiber 3 is connected to a light source.
フェルール２は、突合せ端面2aに光ファイバ３の端面
が露出しており、光ファイバ３を挟む両側にピン孔2b,2
cが穿設されている。両ピン孔2b,2cには、図示のよう
に、夫々単心フェルール４が回転自在に挿着されてい
る。In the ferrule 2, the end face of the optical fiber 3 is exposed at the butt end face 2a, and pin holes 2b, 2 are formed on both sides of the optical fiber 3 in between.
c is drilled. The single-core ferrules 4 are rotatably attached to the pin holes 2b and 2c, respectively, as shown in the figure.
そして、光ファイバコネクタ１は、軸ずれの測定に際
しては、Ｘ−Ｙステージ等の光学ステージに載置してＸ
−Y2軸方向に微動されると共に、２軸方向に微動した座
標位置が測定される。Then, the optical fiber connector 1 is mounted on an optical stage such as an XY stage when measuring the axis deviation, and the X-axis is used.
-The Y2 axis direction is finely moved, and the coordinate position that is finely moved in the two axis directions is measured.
単心フェルール４は、各ピン孔2b,2cに抜き差し自在
で、一端が光源に設続された単心ファイバ4aの他端に取
付けられている。そして、単心フェルール４は、先端を
フェルール２の突合せ端面2aと略面一となるようにピン
孔2b,2cに夫々挿着される。ここで、本発明方法の適用
にあたっては、単心フェルール４は、単心ファイバ4aが
単心フェルール４の軸心の対して偏心していてもよい。The single-core ferrule 4 can be freely inserted into and removed from the pin holes 2b and 2c, and one end thereof is attached to the other end of the single-core fiber 4a connected to the light source. Then, the single-core ferrule 4 is inserted into each of the pin holes 2b and 2c so that its tip is substantially flush with the abutting end surface 2a of the ferrule 2. Here, in applying the method of the present invention, in the single-core ferrule 4, the single-core fiber 4a may be eccentric with respect to the axial center of the single-core ferrule 4.
撮像カメラ５は、フェルール２の上方に突合せ端面2a
と対向配置され、各光ファイバ3,4aからの出射光を撮影
する。この画像を処理することによって、ピン孔2b,2c
及び光ファイバ３の中心位置が定められる。The imaging camera 5 has a butt end face 2a above the ferrule 2.
And the light emitted from each of the optical fibers 3 and 4a is photographed. By processing this image, the pin holes 2b, 2c
And the center position of the optical fiber 3 is defined.
そして、本発明方法においては、光ファイバ３の軸ず
れを、以下のようにして測定する。Then, in the method of the present invention, the axis deviation of the optical fiber 3 is measured as follows.
先ず、フェルール２のピン孔2b,2cに単心フェルール
４を夫々挿着し、光ファイバコネタ１を図示しないＸ−
Ｙステージに取付けて、第１回目の測定を行う。この第
１回目の測定は、ピン孔2b,2c及び光ファイバ３の中心
の座標位置を求めるものである。First, the single-core ferrules 4 are inserted into the pin holes 2b and 2c of the ferrule 2, respectively, and the optical fiber connector 1 is not shown in the figure.
The first measurement is performed by mounting it on the Y stage. In this first measurement, the coordinate positions of the pin holes 2b and 2c and the center of the optical fiber 3 are obtained.
即ち、ピン孔2bにおける単心ファイバ4aからの出射光
を撮像カメラ５でモニタすると共に、画像処理する。こ
れと並行して、前記Ｘ−Ｙステージを操作し、撮像カメ
ラ５の光軸にピン孔2bの単心ファイバ4aの中心を位置合
わせする。That is, the light emitted from the single-core fiber 4a in the pin hole 2b is monitored by the imaging camera 5 and image processing is performed. In parallel with this, the XY stage is operated to align the center of the single-core fiber 4a of the pin hole 2b with the optical axis of the imaging camera 5.
そして、第２図に示すように、このときのピン孔2bに
おける単心ファイバ4aの中心位置PL1を、前記Ｘ−Ｙテ
ーブルにおける原点（0,0）とする。As shown in Figure 2, the center position P L1 of single-core fiber 4a in the pin holes 2b of this time, the origin (0, 0) in the X-Y table.
次いで、再度、前記Ｘ−Ｙステージを操作し、光ファ
イバコネクタ１を撮像カメラ５に対して微動させる。こ
れにより、撮像カメラ５の光軸に光ファイバ３及びピン
孔2cの単心ファイバ4aの各中心位置を順次位置合わせ
し、前記と同様にして、前記Ｘ−Ｙテーブルにより光フ
ァイバ３の中心位置及びピン孔2cにおける単心ファイバ
4aの中心位置PR1を測定する。Then, the XY stage is operated again to finely move the optical fiber connector 1 with respect to the imaging camera 5. Thereby, the center positions of the optical fiber 3 and the single-core fiber 4a of the pin hole 2c are sequentially aligned with the optical axis of the imaging camera 5, and the center position of the optical fiber 3 is adjusted by the XY table in the same manner as described above. And the single-core fiber in the pin hole 2c
Measure the center position P R1 of 4a.
この測定値に基づき、ピン孔2b,2cにおける両単心フ
ァイバ4a,4aの中心（PL1,PR1）を通る軸を基準として、
第２図に示す単心ファイバ4a,4a間の距離 及び光ファイバ３の軸ずれ量X1,Y1を求める。Based on this measurement value, with reference to the axis passing through the centers (P L1 , P R1 ) of both single-core fibers 4a, 4a in the pin holes 2b, 2c,
Distance between single fibers 4a and 4a shown in Fig. 2 And the axial displacements X 1 and Y 1 of the optical fiber 3 are obtained.
次に、ピン孔2cに挿着した単心フェルール４を、第１
図に矢印で示すように180゜回転し、前記と同様にし
て、第２回目の測定を行う。これにより、ピン孔2cにお
ける単心ファイバ4aの中心位置PR2を測定する。Next, insert the single-core ferrule 4 inserted into the pin hole 2c into the first
Rotate 180 ° as indicated by the arrow in the figure, and perform the second measurement in the same manner as above. Thereby, the center position P R2 of the single-core fiber 4a in the pin hole 2c is measured.
そして、単心ファイバ4a,4aの中心（PL1,PL2）を通る
軸を基準として、第２図に示す単心ファイバ4a,4a間の
距離 及び光ファイバ３の軸ずれ量X2,Y2を求める。The distance between the single-core fibers 4a, 4a shown in FIG. 2 is based on the axis passing through the centers (P L1 , P L2 ) of the single-core fibers 4a, 4a. Also, the axial displacement amounts X 2 and Y 2 of the optical fiber 3 are obtained.
次いで、ピン孔2bに挿着した単心フェルール４を、同
様に180゜回転し、第３回目の測定を行う。これによ
り、ピン孔2bにおける単心ファイバ4aの中心位置PL2を
測定する。Next, the single-core ferrule 4 inserted in the pin hole 2b is similarly rotated by 180 °, and the third measurement is performed. Thus, the center position P L2 of the single-core fiber 4a in the pin hole 2b is measured.
そして、単心ファイバ4a,4aの中心（PL2,PR2）を通る
軸を基準として、第２図に示す単心ファイバ4a,4a間の
距離 及び光ファイバ３の軸ずれ量X3,Y3を求める。The distance between the single-core fibers 4a, 4a shown in FIG. 2 is based on the axis passing through the centers (P L2 , P R2 ) of the single-core fibers 4a, 4a. And the amount of axis deviation X 3 , Y 3 of the optical fiber 3 is obtained.
以上から、両単心ファイバ4a,4aにおける中心（PL1,P
R2）を通る軸を基準として、各ピン孔2b,2cの偏心中心C
R（XR,YR）,CL（XL,YL）が、夫々次式によって求められ
る。From the above, the center (P L1 , P
Eccentric center C of each pin hole 2b, 2c with reference to the axis passing through R2 )
R (X R , Y R ) and C L (X L , Y L ) are obtained by the following equations, respectively.
XL＝−（L3cosα１−L2）/2 YL＝L3sinα1/2 XR＝（L1cosα−L2）/2＋L2 YR＝L1sin α2/2 ここで、α1,α２は次式で表される。 X L = - (L 3 cosα 1 -L 2) / 2 Y L = L 3 sinα 1/2 X R = (L 1 cosα-L 2) / 2 + L 2 Y R = L 1 sin α 2/2 , where , Α 1 , α 2 are represented by the following equations.
α１＝Tan-1Y2/（L2−X2）−Tan-1Y3/（L3−X3） α２＝Tan-1Y2/X2−Tan-1Y1/X1 従って、ピン孔2bの偏心中心CRを基準とし、各ピン孔
2b,2cの偏心中心CR,CLを通る軸を基にした、両ピン孔2
b,2c間の距離Ｌ（＝CRCL）及び光ファイバ３の軸ずれ量
X,Yは、次式により求めることができる。α 1 = Tan -1 Y 2 / (L 2 -X 2 ) -Tan -1 Y 3 / (L 3 -X 3 ) α 2 = Tan -1 Y 2 / X 2 -Tan -1 Y 1 / X 1 Therefore, with reference to the eccentric center C R of the pin hole 2b,
Both pin holes 2 based on the axis passing through the eccentric centers C R and C L of 2b and 2c
Distance L (= C R C L ) between b and 2c and amount of axis deviation of optical fiber 3
X and Y can be obtained by the following equation.
Ｌ＝｛（XB−XA）２＋（YB−YA）２｝1/2 Ｘ＝｛（X2−XA）２＋（Y2−YA）２｝1/2・cosθ Ｙ＝｛（X2−XA）２＋（Y2−YA）２｝1/2・sinθ ここに、θは、ピン孔2bの偏心中心CRを基準としたと
きの、光ファイバ３の中心（X,Y）と偏心中心CRとを結
ぶ線分が、ピン孔2b,2cの偏心中心CR,CLを通る軸となす
角度で、次式で与えられる。 L = {(X B -X A ) 2 + (Y B -Y A) 2} 1/2 X = {(X 2 -X A) 2 + (Y 2 -Y A) 2} 1/2 · cosθ Y = the {(X 2 -X a) 2 + (Y 2 -Y a) 2} 1/2 · sinθ here, theta is the case relative to the eccentric center C R of the pin holes 2b, the optical fiber 3 The line segment connecting the center (X, Y) of the eccentric center C R and the eccentric center C R is an angle formed by the axis passing through the eccentric centers C R and C L of the pin holes 2b and 2c, and is given by the following equation.
θ＝Tan-1（Y2−YA）／（X2−XA） −Tan-1（YB−YA）／（YB−YA） 従って、以上により、ピン孔2b,2cの偏心を補正した
光ファイバ３の軸ずれ量X,Yが求められる。θ = Tan −1 (Y 2 −Y A ) / (X 2 −X A ) −Tan −1 (Y B −Y A ) / (Y B −Y A ) Therefore, from the above, the pin holes 2b and 2c The axis deviations X and Y of the optical fiber 3 in which the eccentricity is corrected are obtained.
尚、上記実施例においては、光ファイバ３が単心の場
合について説明したが、多心の場合であっても適用でき
る。かかる場合には、上記実施例と同様に一方のピン孔
の偏心中心を基準とし、順次、各光ファイバに関して位
置測定を行なえばよい。In the above embodiment, the case where the optical fiber 3 has a single core has been described, but the present invention can be applied to a case where the optical fiber 3 has a plurality of cores. In such a case, the position of each optical fiber may be sequentially measured with the eccentric center of one pin hole as a reference, as in the above embodiment.
また、光ファイバ３は、フェルール２に固定した場合
について説明したが、フェルール２のファイバ孔に仮付
けした状態であってもよいことは言うまでもない。Further, although the case where the optical fiber 3 is fixed to the ferrule 2 has been described, it goes without saying that the optical fiber 3 may be temporarily attached to the fiber hole of the ferrule 2.
（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の光ファイバコ
ネクタの軸ずれ測定方法によれば、各光ファイバの位置
をピン孔に挿着した単心フェルールにおける単心光ファ
イバの偏心量を補正して測定することができるので、光
ファイバの軸ずれ量を高精度に測定することができる。(Effect of the Invention) As is apparent from the above description, according to the optical axis connector axial deviation measuring method of the present invention, the single-core optical fiber in the single-core ferrule in which the position of each optical fiber is inserted into the pin hole is attached. Since the amount of eccentricity can be corrected and measured, the amount of axis deviation of the optical fiber can be measured with high accuracy.
第１図及び第２図は本発明の光ファイバコネクタの軸ず
れ測定方法の一実施例を説明するもので、第１図は本発
明方法を実施する際の配置図、第２図は測定した光ファ
イバ及びピン孔の中心位置に基づく軸ずれ量の求め方を
示す説明図である。 １……光ファイバコネクタ、２……フェルール、３……
光ファイバ、４……単心フェルール、4a……単心ファイ
バ。1 and 2 illustrate one embodiment of the method for measuring the axis deviation of an optical fiber connector according to the present invention. FIG. 1 is a layout drawing for carrying out the method according to the present invention, and FIG. It is explanatory drawing which shows the method of calculating | requiring the axial displacement amount based on the center position of an optical fiber and a pin hole. 1 ... Optical fiber connector, 2 ... Ferrule, 3 ...
Optical fiber, 4 ... Single-core ferrule, 4a ... Single-core fiber.
Claims (1)
ルと、該フェルールの前記光ファイバの両側に形成され
るピン孔とを備えた光ファイバコネクタの、前記両ピン
孔に単心ファイバの一端に取付けた単心フェルールを夫
々回転自在に挿着し、 各単心フェルールを前記ピン孔内で夫々所定角度回転さ
せ、各回転位置において前記光ファイバと単心ファイバ
の位置を夫々測定し、 当該各単心フェルールが回転したときの単心ファイバの
複数位置に基づいて、前記フェルールにおけるピン孔の
中心を求め、 該中心を基準とする前記光ファイバの軸ずれ量を求める
ことを特徴とする光ファイバコネクタの軸ずれ測定方
法。1. An optical fiber connector having a ferrule attached to one end of an optical fiber and pin holes formed on both sides of the optical fiber of the ferrule, attached to one end of a single-core fiber in the both pin holes. The single-core ferrules are rotatably inserted, the single-core ferrules are rotated by a predetermined angle in the pin holes, and the positions of the optical fiber and the single-core fiber are measured at each rotation position. An optical fiber connector characterized in that a center of a pin hole in the ferrule is obtained based on a plurality of positions of a single-core fiber when the core ferrule is rotated, and an axial deviation amount of the optical fiber with reference to the center is obtained. Axis misalignment measurement method.
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2331052A JP2518967B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Optical fiber connector axis deviation measurement method |
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