JP3213140B2 - 光コネクタのコア偏心測定方法、および、これにより測定された光コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光コネクタのコア偏心
測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
昭和６３年電子情報通信学会秋期全国大会、Ｂ−３４３
の「多心コネクタの高精度寸法測定技術」が知られてい
る。図１５は、これを模式的に示す斜視図である。光コ
ネクタ１０１は図示しないステージ（Ｘ方向，Ｙ方向，
回転方向の可動ステージ）にセットされ、後端面から照
明光源１０２により照明される。光コネクタ１０１の前
端面側には対物レンズ１０３を挾んでＣＣＤなどの撮像
デバイス１０４が配置され、光コネクタ１０１の前端面
の像が撮像デバイス１０４に結像される。

【０００３】ここで、光コネクタ１０１には両側に２本
のガイドピン穴１０５が設けられると共に、その間には
多数本のファイバ穴１０６が形成されている。このた
め、照明光源１０２からの照明光はガイドピン穴１０５
およびファイバ穴１０６を通り、透過照明光となって撮
像デバイス１０４に入射する。画像処理装置１０７には
光コネクタ１０１の前端面からの透過照明光の撮像デー
タが与えられる。

【０００４】このため、画像処理装置１０７ではガイド
ピン穴１０５とファイバ穴１０６の前端面におけるエッ
ジの輪郭を求めることができるので、その結果からガイ
ドピン穴１０５とファイバ穴１０６の中心位置が求ま
る。そこで、この測定された中心位置を設計上の中心位
置と対比すれば、いわゆる偏心量や偏心方向が求まり、
製品の評価が可能になる。なお、ＣＲＴ１０８は撮像デ
ータや測定結果を目視可能に表示するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、ファイバ穴１０６の偏心は評価できる
が、ここに挿入される光ファイバ自体の偏心を評価でき
ない。このため、光ファイバを挿入して光コネクタとし
て実際に使用すると、好適な光結合を行なえない場合が
あった。また、位置決めの基準となるガイドピン穴１０
５は、その前端面において研磨による「ダレ」が生じや
すく、中心位置が正確に算出できない不都合があった。

【０００６】特に、図１６に示すような斜め研磨面を有
する光コネクタにおいては、ガイドピン穴１０５及びフ
ァイバ穴１０６の境界が楕円になってしまい、これと合
わせて研磨による「ダレ９３」も一様でなくなるため、
さらに中心位置の算出が困難となっていた。

【０００７】そこで本発明は、斜め研磨面を有する光コ
ネクタにおいて、極めて高精度に偏心を測定することの
できる光コネクタのコア偏心測定方法を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光コネクタ
のコア偏心測定方法は、接続時の位置を決める少なくと
も２本のガイドピン穴が形成され、１本もしくは複数本
の光ファイバがそれぞれ１本もしくは複数本のファイバ
穴に挿入状態で固定され、前端面で光ファイバの端面が
略同一平面に配置され、さらに、該前端面が光ファイバ
の光軸に対して所定角度の平面で斜めに研磨された光コ
ネクタと、ダミー用の光ファイバが挿入されてなる貫通
穴が形成され、前端面が所定角度の平面で斜めに研磨さ
れたダミーパイプとを用意する第１ステップと、ダミー
パイプの前端面が光コネクタの前端面と略同一平面にな
るようにダミーパイプを当該ガイドピン穴に挿入する第
２ステップと、ダミー用の光ファイバに後端面側から照
明光を入射し、前端面側でダミー用の光ファイバからの
出射照明光を撮像することにより、ダミー用の光ファイ
バのコアの中心位置を求める第３ステップと、この第３
ステップで求めたダミー用の光ファイバのコアの中心位
置と設計データに基づき、ファイバ穴に挿入された光フ
ァイバのコア中心の設計位置を求める第４ステップと、
ファイバ穴に挿入された光ファイバに後端面側から照明
光を入射し、前端面側で当該光ファイバからの出射照明
光を撮像することにより、当該光ファイバのコアの中心
位置を求める第５ステップとを備え、ファイバ穴に挿入
された光ファイバのコア中心位置の設計位置からのずれ
を測定することを特徴とする。

【０００９】また、上述のダミーパイプは、ダミー用の
光ファイバが挿入されてなる貫通穴が形成され、前端面
が前述の所定角度よりも鋭角な角度で円錐状に研磨され
たダミーパイプとしても良い。さらにこの場合、第２お
よび第３のステップを実行してダミー用光ファイバのコ
ア中心位置の第１回目の測定をした後、ダミーパイプを
ダミー用の光ファイバと共にその軸を中心に１８０°回
転させ、次いで第３ステップを実行してダミー用光ファ
イバのコア中心位置の第２回目の測定をし、これら第
１，第２回目の測定の平均値から光ファイバのコア中心
位置の設計位置からのずれを測定することを特徴として
も良い。

【００１０】また、ダミー用の光ファイバの端面と前記
光コネクタの前端面との距離を測定し、この測定結果
と、該前端面が光ファイバの光軸に対して有する所定角
度とから、ファイバ穴に挿入された光ファイバのコア中
心の設計位置を第４ステップで補正しても良いし、ダミ
ーパイプの端面における外形中心とダミー用の光ファイ
バのコアの中心との偏心をあらかじめ測定しておき、フ
ァイバ穴に挿入された光ファイバのコア中心の設計位置
を第４ステップで補正しても良い。

【００１１】また、本発明の光コネクタは、接続時の位
置を決める少なくとも２本のガイドピン穴が形成され、
１本もしくは複数本の光ファイバがそれぞれ１本もしく
は複数本のファイバ穴に挿入状態で固定され、前端面で
前記光ファイバの端面が略同一平面に配置され、さら
に、該前端面が前記光ファイバの光軸に対して所定角度
の平面で斜めに研磨され、上述した光コネクタのコア偏
心測定方法によりコア偏心が測定されたことを特徴とす
る。

【００１２】

【作用】斜め研磨面を有する光コネクタにおいて、従来
のガイドピン穴の前端面における研磨による「ダレ」の
ため輪郭が不明瞭、かつ、一様でなかった出射照明光
が、本発明の構成であるダミー用の光ファイバを有する
ダミーパイプをガイドピン穴に挿入することにより輪郭
が明瞭となる。さらに、ダミー用の光ファイバ及びファ
イバ穴に挿入された光ファイバからの全ての出射照明光
を同一条件で測定できる。以上のことから、ファイバ穴
に挿入された光ファイバのコア中心の設計位置および実
際の位置が正確に測定でき、光コネクタのコア偏心が正
確に求まる。

【００１３】また、上記のコア偏心測定方法によってコ
ア偏心が測定された光コネクタは、そのコア偏心が非常
に正確に測定されているので、信頼性の高い品質評価が
なされている。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面により本発明の実施例を説明
する。図１は実施例の方法が適用されるコア偏心測定装
置の全体構成を示す斜視図であり、図２はその機能構成
を示すブロック図である。

【００１５】図１に示すように、前端面が光ファイバの
光軸に対して所定角度の平面で斜めに研磨された光コネ
クタ１０１は、傾斜の角度を変化させることができる傾
動ステージ１０にセットされる。この傾動ステージ１０
は水平面上で回転可能な回転ステージ１１上に取り付け
られ、この回転ステージ１１は水平なＸ方向にリニア駆
動されるＸ軸ステージ１２上に取り付けられ、Ｘ軸ステ
ージ１２はＸ方向と直交するＹ方向にリニア駆動される
Ｙ軸ステージ１３上に取り付けられる。光コネクタ１０
１の上方には対物レンズ２１を取り付けた顕微鏡２２が
セットされ、この顕微鏡２２にはＣＣＤカメラ２３がマ
ウントされている。さらに、顕微鏡２２の側方には反射
型ＡＦ（オートフォーカス）装置２４が取り付けられ、
これらは垂直方向（Ｚ方向）に可動なＺ軸ステージ１４
に取り付けられている。

【００１６】一方、回転ステージ１１、Ｘ軸ステージ１
２、Ｙ軸ステージ１３およびＺ軸ステージ１４の平行移
動する側面にはリニアスケールが描かれ、この動きをセ
ンサ３１〜３４で検出し、また、傾動ステージ１０の傾
斜角もセンサ３０で検出して、移動量・変化量に応じた
パルスを出力するようになっている。また、光源４０が
別途に設けられ、ここからの照明光が光ファイバ４１を
介して、あるいは光学レンズ（図示せず）を介して光コ
ネクタ１０１に送られるようになっている。この照明光
は、光コネクタ１０１のガイドピン穴１０５に挿入され
た光ファイバ９２に直接導かれ、あるいは光コネクタ１
０１のファイバ穴１０６に挿入された光ファイバ４１に
導かれる。

【００１７】図２に示すように、傾動ステージ１０は傾
斜角駆動機構５０により、回転ステージ１１は回転駆動
機構５１により、Ｘ軸ステージ１２はＸ軸駆動機構５２
により、Ｙ軸ステージ１３はＹ軸駆動機構５３により、
Ｚ軸ステージ１４はＺ軸駆動機構５４により可動となっ
ており、これら駆動機構５０〜５４はステッピングモー
タなどで構成され、それぞれステージドライバ５５によ
りコントロールされる。また、センサ３０〜３４の出力
パルスはカウンタ３５により計数され、移動量がモニタ
される。

【００１８】ＣＣＤカメラ２３の出力（画像データ）は
画像処理装置６１に送られ、輪郭検出や中心位置演算が
なされると共に、画像ＡＦ装置６２にも送られて焦点合
わせに供される。この画像処理装置６１および画像ＡＦ
装置６２の出力はＣＰＵ６３に送られ、ＣＲＴ６４で適
宜表示される。なお、ＣＰＵ６３は反射型ＡＦ装置２４
およびステージドライバ５５をコントロールすると共
に、光源ドライバ４２を介して光ファイバ４１・９２照
明用の光源４０をコントロールしている。

【００１９】図３は実施例における光コネクタ１０１の
状態を示している。両側には互いに平行な２本のガイド
ピン穴１０５が形成され、その２本の間に多数本のファ
イバ穴１０６が形成されている。そして、ファイバ穴１
０６には光ファイバ４１が挿入され、境界面での反射抑
制のために、光ファイバ４１の前端面は光コネクタ１０
１の前端面と共に、光ファイバ４１の光軸に対して所定
の角度を持つ平面で斜めに研磨されている。よって、こ
の研磨された光コネクタ１０１の前端面において、ファ
イバ穴１０６の開口から光ファイバ４１の斜めに研磨さ
れた端面が露出している。

【００２０】また、ガイドピン穴１０５にはダミー用光
ファイバ９２が一体となっているダミーピン９１が挿入
されている。このダミー用光ファイバ９２は、ダミーピ
ン９１に中心軸を共有するように形成された貫通穴に挿
入されたものである。このダミーピン９１も、光コネク
タ１０１と同様に光ファイバ９２の光軸に対して光コネ
クタ１０１の角度と同様の角度の平面で斜めに研磨され
ており、この研磨面と光コネクタ１０１の前端面とを合
わせ、凹凸が無いようにガイドピン穴１０５にダミーピ
ン９１を回転させ調整しながら挿入する。

【００２１】光源４０からの照明光はこれら光ファイバ
４１・９２の後端部からレンズ（図示せず）を介して入
射される。

【００２２】図４は反射型ＡＦ装置２４の詳細な構成を
示している。これは、臨界角法による合焦検出装置であ
り、被測定面（光コネクタ１０１の斜め研磨された前端
面）に垂直方向から焦点合わせのための測定光が投光さ
れる。なお、測定光が投光されてくる方向（この場合
は、被測定面の垂直方向）を焦点合わせ方向ということ
にする。光源２４１からの測定光はコリメートレンズ２
４２によって平行光とされ、偏光ビームスプリッタ２４
３に入射され、直角方向に反射される。反射光は１／４
波長板２４４を通ることによって偏波面が４５°回転さ
れ、コリメートレンズ２４５により集束される。

【００２３】ここで、被測定面がコリメートレンズ２４
５の焦点位置にあるとき（実線の状態）は、反射光は同
一の光路を通ってコリメートレンズ２４５で再び平行光
とされ、１／４波長板２４４を通って偏波面がさらに４
５°回転される。これにより、反射光は偏光ビームスプ
リッタ２４３に対して偏波面が直交することになるの
で、偏光ビームスプリッタ２４３をそのまま通過して臨
界角プリズム２４６に入射する。ここで、臨界角プリズ
ム２４６は図中の角度θが臨界角となっているので、入
射光は全反射することになり、反射光は２分割センサ２
４７に入射される。したがって、２分割センサ２４７の
双方の受光面に等しく光が入射され、被測定面が合焦位
置にあることがわかる。

【００２４】これに対し、被測定面が図中の点線のよう
に反射型ＡＦ装置２４から離れたときには、コリメート
レンズ２４５を通った後の反射光は集束光となり、この
状態で臨界角プリズム２４６に入射される。すると、臨
界角プリズム２４６の反射面への入射光の入射角度は、
片側では臨界角θ以上となり、反対側ではθ以下となる
ので、臨界角θ以下の光のみが反射されて２分割センサ
２４７に検出される。このため、２分割センサ２４７の
双方の受光面での検出レベルを比較すれば、被測定面が
離れたことが判明する。逆に、被測定面が焦点位置より
も接近したときは、２分割センサ２４７の出力比は逆に
なるので、接近したことがわかる。これにより合焦検出
が可能となる。

【００２５】この臨界角法は、図５に実線で示すよう
に、光ファイバ４１・９２への光源４０からの光の入射
とほぼ同軸方向から、合焦操作用の測定光を光コネクタ
１０１の前端面にある光ファイバ４１の端面に照射する
ものであるが、この構成を採用するために、光路上には
波長選択性のビームスプリッタ２４０が設けられる。す
なわち、ビームスプリッタ２４０については、光源４０
からの白色光（実線）を透過し、反射型ＡＦ装置２４の
光源２４１からの赤外光（例えば波長８３０ｎｍ）は反
射するように構成する。これにより、ＣＣＤカメラ２３
による撮像と反射型ＡＦ装置２４による合焦操作が同時
に実行できる。

【００２６】また、図５に一点鎖線で示すように、光源
２４８から光を同軸あるいは斜軸方向に入射し、反射光
をカメラ２４９で撮像して合焦検出してもよい。すなわ
ち、本発明では図４のような臨界角法のみならず、他の
方式による合焦検出、たとえばナイフエッジ法や非点収
差法を用いることも可能である。

【００２７】光ファイバ４１・９２への入射光の波長す
なわち光源４０の発光波長については、特に制限はない
が、光ファイバ４１・９２のカットオフ波長より長い波
長の光であることが望ましい。すなわち、図６に示すよ
うに、カットオフ波長より長いとシングルモードとな
り、光ファイバ４１・９２からの出射光の強度分布はガ
ウス分布（同図（ａ））となるので、光ファイバ４１・
９２のコア中心位置が正確に求まる。これに対し、カッ
トオフ波長より短いと同図（ｂ）のマルチモード型の光
強度分布となる。しかし、この場合であっても、反射型
ＡＦ装置２４を用いて正確に合焦させることにより、正
確なコア中心の測定が可能になる。

【００２８】光ファイバ４１・９２のコア中心を求める
ための端面画像のエッジ検出は、図７（ａ）のように、
端面のパターンの輝度変化をＸ，Ｙ方向で調べて変化点
すなわちエッジを求め、このエッジの組み合わせから円
（斜めに研磨された端面の垂直方向から撮像するので、
実際には楕円であるが、研磨の角度はわずかなので
「円」と表現し、図７もこれに合わせた。以下でも同様
にしている。）のパターンを検出してもよいが、図７
（ｂ），（ｃ）に示すようにメモリ一括方式によって行
なってもよい。すなわち、光ファイバ４１・９２からの
出射光を複数の撮像範囲に別けてＣＣＤカメラ２３で撮
像し、画像処理装置６１に内蔵されたフレームメモリに
格納する。そして、図７（ｃ）のようにエッジに対応す
るアドレスから、最小二乗法により円の方程式を計算す
る。これにより、円の中心すなわち光ファイバ４１・９
２のコア中心位置の座標が求まる。

【００２９】次に、上記の装置を用いて実行される光コ
ネクタのコア偏心測定方法を説明する。図８はそのフロ
ーチャートである。まず、図１のように光コネクタ１０
１を傾動ステージ１０の上面にセットし（ステップ８０
１）、傾動ステージ１０を駆動して、光コネクタ１０１
の前端面と撮像系の焦点合わせ方向の軸とが垂直（光コ
ネクタ１０１の前端面が水平）になるようにした後、回
転ステージ１１、Ｘ軸ステージ１２およびＹ軸ステージ
１３を駆動して、一方のガイドピン穴１０５に顕微鏡２
２を位置合わせし、反射型ＡＦ装置２４とＺ軸ステージ
１４により合焦操作を行なう（ステップ８０２）。次
に、光源４０を点灯して照明光をガイドピン穴１０５に
挿入されているダミーピン９１の光ファイバ９２に投光
し、ＣＣＤカメラ２３により出射照明光の撮像を行なう
（ステップ８０３）。しかる後、他方のガイドピン穴１
０５の光ファイバ９２に位置合わせしてステップ８０
２，８０３と同様の操作を行なう（ステップ８０４，８
０５）。

【００３０】上記のようにして撮像データが双方のガイ
ドピン穴１０５に挿入されているダミーピン９１の光フ
ァイバ９２について得られたら、これを画像処理装置６
１のフレームメモリから取り出し、図７（ｂ），（ｃ）
に示した手法によって輪郭を検出し、双方のガイドピン
穴１０５の中心位置の計算を行なう（ステップ８０
６）。しかる後、図９（ａ），（ｂ）のようにしてファ
イバ穴１０６に挿入された光ファイバ４１のコア中心位
置の設計値を求める（ステップ８０７）。図９（ａ）は
光コネクタ１０１を前端面から見た正面図である。この
光コネクタ１０１に対し、ガイドピン穴１０５の光ファ
イバ９２に投光して撮像すると同図（ｂ）のパターンが
得られ、ガイドピン穴１０５の中心が計算できる。そこ
で、この中心位置と設計データを用いれば、光ファイバ
４１のコア中心が位置すべき設計位置が計算できる。

【００３１】次に、図８のステップ８０８，８０９の操
作を行なう。すなわち光ファイバ４１に顕微鏡２２を位
置合わせし、反射型ＡＦ装置２４とＺ軸ステージ１４に
よる合焦操作を行なう。そして、光源４０によりその光
ファイバ４１に照明光を入射し、出射光をＣＣＤカメラ
２３で撮像し、結果を画像処理装置６１のフレームメモ
リに取り組む。上記の操作は全ての光ファイバ４１に対
して行ない（ステップ８１０）、終了したら各々の光フ
ァイバ４１のコア中心位置の計算を行なう（ステップ８
１１）。なお、この場合の輪郭のパターン検出は、図７
（ｂ），（ｃ）の手法により行なう。

【００３２】以上のように、ステップ８０７までの操作
で光ファイバ４１のコア中心の設計位置が計算で求ま
り、ステップ８１１までの操作で光ファイバ４１のコア
中心の実測位置が求まったら、その差を求める。すなわ
ち、図９（ｃ）のように光ファイバ４１・９２のパター
ンが撮像され、その中心が求まったら、図９（ｄ）のよ
うに設計値との差ΔｘあるいはΔｙを求める。なお、図
９（ｄ）において、丸印は実測中心であり、クロス印は
設計中心である。

【００３３】次に、実施例に係る光コネクタのコア偏心
測定方法において、ガイドピン穴１０５の中心位置の検
出を、正確に行える原理を説明する。図１０はこの場合
の光コネクタ１０１の縦断面図であり、ガイドピン穴１
０５の近傍のみを拡大して示している。図示の通り、光
コネクタ１０１は一定の角度で斜めに研磨された前端面
を有し、同じ様に斜めに研磨されたダミーピン９１が、
それぞれの前端面を一平面になるように合わせてガイド
ピン穴１０５に挿入されている。ダミーピン９１は中心
軸方向にダミー用光ファイバ９２を有している。

【００３４】ダレ９３は、光コネクタ１０１の前端面の
研磨等により生じるものであるが、これがあると透過照
明光の撮像画面の輪郭が不明確になり、中心位置の計算
が正確に行えない。そこで、図１０のようなダミーピン
９１を挿入し、この光ファイバ９２からの出射照明光を
ＣＣＤカメラ２３で撮像すれば、正確なエッジ検出によ
る正確な中心位置が計算できる。

【００３５】上述した方法では、光ファイバ９２はダミ
ーピン９１と中心軸を共有するように挿入され、ダミー
ピン９１の前端面における外形中心と光ファイバ９２の
コア中心とは一致しているという前提に立っていた。し
かし、実際には、光ファイバ９２は偏位しやすく、ダミ
ーピン９１の外形中心と光ファイバ９２のコア中心とは
必ずしも一致しない。そのため、算出されるガイドピン
穴１０５の中心位置（これは、ダミーピン９１の前端面
における外形中心の位置に等しい。）に誤差が生じ、さ
らには、この中心位置に基づいて計算される光ファイバ
４１のコア中心の設計位置にも誤差が生じる場合があ
る。

【００３６】この誤差を補正するには、ダミーピン９１
の外形中心と光ファイバ９２のコア中心との位置ずれ
（偏心）をあらかじめ測定しておき、この測定結果を考
慮して光ファイバ４１のコア中心の設計位置を算出すれ
ばよい。

【００３７】具体的には、測定された光ファイバ９２の
コアの中心位置と上記偏心の測定結果とからダミーピン
９１の前端面における外形中心の位置、すなわちガイド
ピン穴１０５の中心位置を求め、これに基づいて光ファ
イバ４１のコア中心の設計位置を計算すればよい。ま
た、光ファイバ９２のコアの中心位置をガイドピン穴１
０５の中心位置とみなして光ファイバ４１のコア中心の
設計位置を計算した後、上記偏心の測定結果に基づいて
この設計位置を補正してもよい。

【００３８】ところで、図１０に示すような円柱状のダ
ミーピン９１を用いた場合では、挿入の際、その前端面
の向きが問題となる。光コネクタ１０１とダミーピン９
１とが、ダミーピン９１の挿入方向（光ファイバの光
軸）と垂直ではない斜めに研磨された前端面をそれぞれ
別に有するため、図１０に示したダミーピン９１では、
その挿入の際にそれぞれの前端面を揃える必要ある。す
なわち、円柱状のダミーピン９１を回転させてダミーピ
ン９１の前端面を光コネクタ１０１の前端面に合わせて
一平面にする必要がある。なぜならば、それぞれの前端
面が一致せず一平面にならないような場合は、正確に焦
点が合わず、結果的に正しい位置が認識できないことに
なるからである。

【００３９】よって、円柱状のダミーピン９１を用いる
場合は、その傾斜方向をマーク等により示しておくこと
が望ましい。また、ダミーピン及びガイド穴の形状を変
えて、唯一の回転方向にのみ挿入できるようにしても良
い。さらに、ダミーピン９１をガイドピン穴１０５に挿
入した後に、光コネクタ１０１の前端面と共にダミーピ
ン９１を斜めに研磨しても良い。

【００４０】しかし、上述のようにして円柱状のダミー
ピン９１および光コネクタ１０１の前端面の傾斜方向
を、ダミーピン９１の挿入の際に揃えたとしても、それ
ぞれの前端面を一致させて一平面にすることは困難であ
る。そして多くの場合、ダミーピン９１に挿入された光
ファイバ９２の前端面と光コネクタ１０１の前端面とが
若干ずれて、双方の端面間に距離が生じてしまう。

【００４１】この場合、撮像は光コネクタ１０１の前端
面の法線方向から行われているので、図１１、１２に示
すように、測定される光ファイバ９２のコアの中心位置
と求めるべきガイドピン穴１０５の中心位置とは一致し
ていない。

【００４２】ここで、図１１は光コネクタ１０１の側平
面図である。本実施例では、図１１においては図示され
ない傾動ステ−ジ１０を駆動して、光コネクタ１０１の
前端面とＣＣＤカメラ２３による撮像の方向とが垂直に
なるようにしたので、光コネクタ１０１の前端面の傾斜
方向はＹ方向であり、光コネクタ１０１の前端面の法線
方向はＺ方向となっている。したがって、双方の中心位
置のずれは、ＸＹ平面上においてはＹ座標の差ΔＹとな
って現れる。図１２は、この中心位置のずれΔＹを説明
するためのもので、ダミーピン９１の前端面と、光コネ
クタ１０１の前端面におけるダミーピン９１の断面と
を、Ｚ方向から投影してＸＹ平面上に示した図である。
ここで、ダミーピン９１の前端面上にあるものは実線
で、光コネクタ１０１の前端面上にあるものは破線で、
それぞれ表現されている。

【００４３】また、図１１、１２において、Ａ点はダミ
ーピン９１に挿入された光ファイバ９２のコアの中心位
置であり、ＣＣＤカメラ２３で光ファイバ９２からの出
射照明光を撮像することにより求まるものである。前述
した測定方法では、この位置をガイドピン穴１０５の中
心位置とみなして、光ファイバ４１のコア中心が位置す
べき設計位置を計算していた。また、Ｂ点は真のガイド
ピン穴１０５の中心位置であり、本来求めるべきもので
ある。ΔＹはガイドピン穴１０５の中心位置と光ファイ
バ９２のコアの中心位置のＹ方向の位置ずれの量であ
る。また、ΔＺは双方の中心位置のＺ方向の位置ずれの
量であり、これは光ファイバ９２および光コネクタ１０
１の前端面間の距離に等しい。

【００４４】図１１から明らかなように、ΔＹとΔＺの
間には、以下に示す関係式が成り立っている。

【００４５】ΔＹ＝ΔＺ／ｔａｎα …（１） ここで、αは、光コネクタ１０１の前端面がファイバ穴
１０６に挿入された光ファイバ４１の光軸に対して有す
る角度である。ΔＺを測定すれば、（１）式よりΔＹが
求まるので、これに基づいて光ファイバ９２のコアの中
心位置とガイドピン穴１０５の中心位置とのずれを補正
し、光ファイバ４１のコア中心のより正確な設計位置を
算出することができる。

【００４６】なお、ΔＺは、例えば次のようにして測定
される。 光コネクタ１０１の前端面に顕微鏡２２を
位置合わせし、Ｚ軸ステージ１４を駆動させて合焦操作
を行う。このとき、モニタされるＺ軸ステージ１４の移
動量を記録しておく。 光ファイバ９２の前端面に顕
微鏡２２を位置合わせし、Ｚ軸ステージ１４を駆動させ
て合焦操作を行う。ここでも、モニタされるＺ軸ステー
ジ１４の移動量を記録しておく。 、においてそ
れぞれ記録したＺ軸ステージ１４の移動量の差を求めれ
ば、ΔＺが求まる。

【００４７】光ファイバ４１のコア中心の設計位置に関
する補正は、ΔＹと光ファイバ９２のコアの中心位置と
からガイドピン穴１０５の中心位置を求め、これに基づ
いて光ファイバ４１のコア中心の設計位置を計算するこ
とにより行われる。また、光ファイバ９２のコアの中心
位置から光ファイバ４１のコア中心の設計位置を計算し
た後、ΔＹに基づいてこの設計位置を補正してもよい。

【００４８】次に、図１３に上記実施例を一部変形した
場合の光コネクタ１０１の断面図を示す。この変形例に
おいては、図１３に示すような、前端面が光コネクタの
角度以上の鋭角な角度で円錐状に研磨されたダミーピン
９４が用いられる。ダミーピン９１を用いた場合は、そ
の挿入の際、ダミーピン９１の前端面と光コネクタ１０
１の前端面が一平面になるよう挿入回転方向に注意しな
ければならなかった。しかし、この円錐型のダミーピン
９４を用いるならば、その先端部（光ファイバ９２の部
分）が光コネクタ１０１の前端面と同一平面上に配置さ
れるようにするだけでよく、その挿入回転方向に注意を
払う必要はない。

【００４９】ここで、ダミーピン９４の前端面は、ファ
イバ９２の保護、及び、挿入位置の調節のしやすさを考
えた時、光コネクタ１０１の前端面の角度とほぼ等しい
角度で円錐状に研磨されていることが望ましい。

【００５０】さらに、この円錐型のダミーピン９４を用
いることにより、より正確なガイドピン穴の中心位置を
求めることができる。これを図１４を用いて説明する。

【００５１】図１４は図１３に示した円錐型のダミーピ
ン９４を用いた場合の端面図である。光ファイバ９２は
ダミーピン９４の中心軸に形成されるのが望ましいが、
前にものべたように実際には偏位しやすく、この偏位
（図１４（ａ）のΔＸ、ΔＹ）があると光コネクタ１０
１のガイドピン穴１０５の中心が正確に認識できない。
そこで、図１４（ｂ）のように第１回目の測定を行った
後に、ダミーピン９４を１８０°回転させ、第２回目の
測定を行う。すると、測定された光ファイバ９２の２つ
の中心位置は、ダミーピン９４の本来の中心位置に対し
て点対称となるので、両者の測定値の平均を求めること
により、真の中心位置を得ることができる。また、ダミ
ーピン９１を用いたときと同様に、光ファイバ９２のコ
ア中心とダミーピン９４の外形中心との位置ずれ（偏
心）をあらかじめ測定しておいてもよい。この様にする
ならば、上述のように測定を２回行う必要はなく、１度
だけの測定ですむ。

【００５２】また、ダミーピン９４を用いた場合でも、
光ファイバ９２の前端面と光コネクタ１０１の前端面と
の間に距離が生じて、光ファイバ９２のコアの中心位置
とガイドピン穴１０５の中心位置が一致しないことがあ
ると考えられるが、これもダミーピン９１を用いた場合
と同様、双方の端面間の距離（ΔＺ）を測定することに
より補正することができ、より正確なコア偏心測定が可
能となる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、斜め研磨面を有する光
コネクタにおいて、従来のガイドピン穴の前端面におけ
る研磨による「ダレ」のため輪郭が不明瞭、かつ、一様
でなかったものが、本発明の構成であるダミー用の光フ
ァイバを有するダミーパイプをガイドピン穴に挿入する
ことにより、出射照明光の輪郭は明瞭となる。このた
め、光ファイバの偏心測定の基本であるガイドピン穴の
位置が非常に正確に測定できる。

【００５４】また、ファイバ穴にあらかじめ光ファイバ
を挿入しておき、この光ファイバからの出射照明光が撮
像されるので、光ファイバのコア自体の偏心が極めて高
精度に測定できる。さらに、ダミー用の光ファイバ及び
ファイバ穴に挿入された光ファイバの全ての出射照明光
を同一条件で測定できる。このため、ファイバ穴に挿入
された光ファイバのコア中心の位置が正確に測定でき
る。

【００５５】以上のことから、ファイバ穴に挿入された
光ファイバのコア中心の設計位置および実際の位置が、
非常に正確に測定できる。したがって、光コネクタのコ
ア偏心が正確に測定できるので、精度の高い製品評価が
可能となる。

【００５６】また、本発明のコア偏心測定方法によりコ
ア偏心が測定された光コネクタは、そのコア偏心が非常
に正確に測定されているので、信頼性の高い品質評価が
なされている。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の光コネクタのコア偏心測定方法が適用
される装置の斜視図。

【図２】実施例の光コネクタのコア偏心測定方法が適用
される装置のブロック図。

【図３】実施例に係るコネクタの斜視図。

【図４】臨界角法による合焦検出の説明図。

【図５】合焦検出の説明図。

【図６】光ファイバからの出射光の強度分布図。

【図７】中心位置検出の説明図。

【図８】実施例に係る光コネクタのコア偏心測定方法を
示すフローチャート。

【図９】実施例に係る光コネクタのコア偏心測定方法を
示す光コネクタの図。

【図１０】実施例に係るダミーピンを示す図。

【図１１】実施例に係る光コネクタおよびダミーピン双
方の前端面間にずれがある様子を示した側平面図。

【図１２】光ファイバのコア中心とガイドピン穴の中心
の間の位置ずれを示す平面図。

【図１３】変形例に係るダミーピンを示す図。

【図１４】変形例に係るガイドピン穴の位置測定方法を
説明する図。

【図１５】従来例を示す斜視図。

【図１６】従来例を示す光コネクタの要部断面図。

【符号の説明】

１０１…光コネクタ、１０２…照明光源、１０４…撮像
デバイス、１０５…ガイドピン穴、１０６…ファイバ
穴、１０７…画像処理装置、１０…斜動ステージ、１１
…回転ステージ、１２…Ｘ軸ステージ、１３…Ｙ軸ステ
ージ、１４…Ｚ軸ステージ、２１…対物レンズ、２２…
顕微鏡、２３…ＣＣＤカメラ、２４…反射型ＡＦ装置、
４０…光源、４１…光ファイバ、５０…傾斜角駆動機
構、５１…回転駆動機構、５２…Ｘ軸駆動機構、５３…
Ｙ軸駆動機構、５４…Ｚ軸駆動機構、５５…ステージド
ライバ、６１…画像処理装置、６２…画像ＡＦ装置、６
３…ＣＰＵ、６４…ＣＲＴ、２４１…光源、２４２…コ
リメートレンズ、２４３…偏光ビームスプリッタ、２４
４…１／４波長板、２４５…コリメートレンズ、２４６
…臨界角プリズム、２４７…２分割センサ、２４０…ビ
ームスプリッタ、９１…ダミーピン、９２…光ファイ
バ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長沢 真二 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−199008（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−57804（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01M 11/00 - 11/08 G02B 6/24 - 6/26 G02B 6/30 - 6/42

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続時の位置を決める少なくとも２本の
   ガイドピン穴が形成され、１本もしくは複数本の光ファ
   イバがそれぞれ１本もしくは複数本のファイバ穴に挿入
   状態で固定され、前端面で前記光ファイバの端面が略同
   一平面に配置され、さらに、該前端面が前記光ファイバ
   の光軸に対して所定角度の平面で斜めに研磨された光コ
   ネクタと、ダミー用の光ファイバが挿入されてなる貫通
   穴が形成され、前端面が前記所定角度の平面で斜めに研
   磨されたダミーパイプとを用意する第１ステップと、 前記ダミーパイプの前端面が前記光コネクタの前端面と
   略同一平面になるように該ダミーパイプを当該ガイドピ
   ン穴に挿入する第２ステップと、 前記ダミー用の光ファイバに後端面側から照明光を入射
   し、前端面側で前記ダミー用の光ファイバからの出射照
   明光を撮像することにより、前記ダミー用の光ファイバ
   のコアの中心位置を求める第３ステップと、 この第３ステップで求めた前記ダミー用の光ファイバの
   コアの中心位置と設計データに基づき、前記ファイバ穴
   に挿入された前記光ファイバのコア中心の設計位置を求
   める第４ステップと、 前記ファイバ穴に挿入された前記光ファイバに後端面側
   から照明光を入射し、前端面側で当該光ファイバからの
   出射照明光を撮像することにより、当該光ファイバのコ
   アの中心位置を求める第５ステップとを備え、 前記ファイバ穴に挿入された光ファイバのコア中心位置
   の前記設計位置からのずれを測定することを特徴とする
   光コネクタのコア偏心測定方法であって、 前記ダミー用の光ファイバの端面と前記光コネクタの前
   端面との距離を測定し、この測定結果と、該前端面が前
   記光ファイバの光軸に対して有する前記所定角度とか
   ら、前記ファイバ穴に挿入された前記光ファイバのコア
   中心の設計位置を前記第４ステップで補正する光コネク
   タのコア偏心測定方法。
2. 【請求項２】 接続時の位置を決める少なくとも２本の
   ガイドピン穴が形成され、１本もしくは複数本の光ファ
   イバがそれぞれ１本もしくは複数本のファイバ穴に挿入
   状態で固定され、前端面で前記光ファイバの端面が略同
   一平面に配置され、さらに、該前端面が前記光ファイバ
   の光軸に対して所定角度の平面で斜めに研磨された光コ
   ネクタと、ダミー用の光ファイバが挿入されてなる貫通
   穴が形成され、前端面が前記所定角度の平面で斜めに研
   磨されたダミーパイプとを用意する第１ステップと、 前記ダミーパイプの前端面が前記光コネクタの前端面と
   略同一平面になるように該ダミーパイプを当該ガイドピ
   ン穴に挿入する第２ステップと、 前記ダミー用の光ファイバに後端面側から照明光を入射
   し、前端面側で前記ダミー用の光ファイバからの出射照
   明光を撮像することにより、前記ダミー用の光ファイバ
   のコアの中心位置を求める第３ステップと、 この第３ステップで求めた前記ダミー用の光ファイバの
   コアの中心位置と設計データに基づき、前記ファイバ穴
   に挿入された前記光ファイバのコア中心の設計位置を求
   める第４ステップと、 前記ファイバ穴に挿入された前記光ファイバに後端面側
   から照明光を入射し、前端面側で当該光ファイバからの
   出射照明光を撮像することにより、当該光ファイバのコ
   アの中心位置を求める第５ステップとを備え、 前記ファイバ穴に挿入された光ファイバのコア中心位置
   の前記設計位置からのずれを測定することを特徴とする
   光コネクタのコア偏心測定方法であって、 前記ダミー用の光ファイバと前記ファイバ穴に挿入され
   た光ファイバのそれぞれに入射する照明光の波長を、当
   該光ファイバのカットオフ波長よりも長い波長とする光
   コネクタのコア偏心測定方法。
3. 【請求項３】 接続時の位置を決める少なくとも２本の
   ガイドピン穴が形成され、１本もしくは複数本の光ファ
   イバがそれぞれ１本もしくは複数本のファイバ穴に挿入
   状態で固定され、前端面で前記光ファイバの端面が略同
   一平面に配置され、さらに、該前端面が前記光ファイバ
   の光軸に対して所定角度の平面で斜めに研磨された光コ
   ネクタと、ダミー用の光ファイバが挿入されてなる貫通
   穴が形成され、前端面が前記所定角度の平面で斜めに研
   磨されたダミーパイプとを用意する第１ステップと、 前記ダミーパイプの前端面が前記光コネクタの前端面と
   略同一平面になるように該ダミーパイプを当該ガイドピ
   ン穴に挿入する第２ステップと、 前記ダミー用の光ファイバに後端面側から照明光を入射
   し、前端面側で前記ダミー用の光ファイバからの出射照
   明光を撮像することにより、前記ダミー用の光ファイバ
   のコアの中心位置を求める第３ステップと、 この第３ステップで求めた前記ダミー用の光ファイバの
   コアの中心位置と設計データに基づき、前記ファイバ穴
   に挿入された前記光ファイバのコア中心の設計位置を求
   める第４ステップと、 前記ファイバ穴に挿入された前記光ファイバに後端面側
   から照明光を入射し、前端面側で当該光ファイバからの
   出射照明光を撮像することにより、当該光ファイバのコ
   アの中心位置を求める第５ステップとを備え、 前記ファイバ穴に挿入された光ファイバのコア中心位置
   の前記設計位置からのずれを測定することを特徴とする
   光コネクタのコア偏心測定方法であって、 前記ダミーパイプの端面における外形中心と前記ダミー
   用の光ファイバのコアの中心との偏心をあらかじめ測定
   しておき、前記ファイバ穴に挿入された前記光ファイバ
   のコア中心の設計位置を前記第４ステップで補正する光
   コネクタのコア偏心測定方法。
4. 【請求項４】 接続時の位置を決める少なくとも２本の
   ガイドピン穴が形成され、１本もしくは複数本の光ファ
   イバがそれぞれ１本もしくは複数本のファイバ穴に挿入
   状態で固定され、前端面で前記光ファイバの端面が略同
   一平面に配置され、さらに、該前端面が前記光ファイバ
   の光軸に対して所定角度の平面で斜めに研磨された光コ
   ネクタと、ダミー用の光ファイバが挿入されてなる貫通
   穴が形成され、前端面が前記所定角度以上の鋭角な傾斜
   角度で円錐状に研磨されたダミーパイプとを用意する第
   １ステップと、 前記ダミーパイプの前端面の先端部が前記光コネクタの
   前端面と略同一平面上に配置されるように該ダミーパイ
   プを当該ガイドピン穴に挿入する第２ステップと、 前記ダミー用の光ファイバに後端面側から照明光を入射
   し、前端面側で前記ダミー用の光ファイバからの出射照
   明光を撮像することにより、前記ダミー用の光ファイバ
   のコアの中心位置を求める第３ステップと、 この第３ステップで求めた前記ダミー用の光ファイバの
   コアの中心位置と設計データに基づき、前記ファイバ穴
   に挿入された前記光ファイバのコア中心の設計位置を求
   める第４ステップと、 前記ファイバ穴に挿入された前記光ファイバに後端面側
   から照明光を入射し、前端面側で当該光ファイバからの
   出射照明光を撮像することにより、当該光ファイバのコ
   アの中心位置を求める第５ステップとを備え、 前記ファイバ穴に挿入された光ファイバのコア中心位置
   の前記設計位置からのずれを測定することを特徴とする
   光コネクタのコア偏心測定方法。
5. 【請求項５】 前記第２および第３のステップを実行し
   て前記ダミー用光ファイバのコア中心位置の第１回目の
   測定をした後、 前記ダミーパイプを前記ダミー用の光ファイバと共にそ
   の軸を中心に１８０°回転させ、 次いで前記第３ステップを実行して前記ダミー用光ファ
   イバのコア中心位置の第２回目の測定をし、 前記第１，第２回目の測定の平均値から前記光ファイバ
   のコア中心位置の前記設計位置からのずれを測定するこ
   とを特徴とする請求項４記載の光コネクタのコア偏心測
   定方法。
6. 【請求項６】 前記光コネクタの前端面と撮像系の焦点
   合わせ方向の軸とが垂直になるように、前記光コネクタ
   が固定されていることを特徴とする請求項４記載の光コ
   ネクタのコア偏心測定方法。
7. 【請求項７】 前記ダミー用の光ファイバの端面と前記
   光コネクタの前端面との距離を測定し、この測定結果
   と、該前端面が前記光ファイバの光軸に対して有する前
   記所定角度とから、前記ファイバ穴に挿入された前記光
   ファイバのコア中心の設計位置を前記第４ステップで補
   正する請求項４記載の光コネクタのコア偏心測定方法。
8. 【請求項８】 前記ダミー用の光ファイバと前記ファイ
   バ穴に挿入された光ファイバのそれぞれに入射する照明
   光の波長を、当該光ファイバのカットオフ波長よりも長
   い波長とする請求項４記載の光コネクタのコア偏心測定
   方法。
9. 【請求項９】 前記ダミー用の光ファイバと前記ファイ
   バ穴に挿入された光ファイバのそれぞれのコアからの出
   射光を撮像するための焦点合わせは、前記光ファイバの
   端面に同軸または斜軸方向から投光して反射光を検出す
   ることにより行なわれる請求項４記載の光コネクタのコ
   ア偏心測定方法。
10. 【請求項１０】 前記ダミー用の光ファイバと前記ファ
    イバ穴に挿入された光ファイバのそれぞれのコアの中心
    位置は、当該光ファイバからの出射光の撮像データを一
    括してメモリに保存し、保存の後に撮像画面の明暗の境
    界を検出することにより行なう請求項４記載の光コネク
    タのコア偏心測定方法。
11. 【請求項１１】 前記ダミーパイプの端面における外形
    中心と前記ダミー用の光ファイバのコアの中心との偏心
    をあらかじめ測定しておき、前記ファイバ穴に挿入され
    た前記光ファイバのコア中心の設計位置を前記第４ステ
    ップで補正する請求項４記載の光コネクタのコア偏心測
    定方法。
12. 【請求項１２】 接続時の位置を決める少なくとも２本
    のガイドピン穴が形成され、１本もしくは複数本の光フ
    ァイバがそれぞれ１本もしくは複数本のファイバ穴に挿
    入状態で固定され、前端面で前記光ファイバの端面が略
    同一平面に配置され、さらに、該前端面が前記光ファイ
    バの光軸に対して所定角度の平面で斜めに研磨され、コ
    ア偏心が測定された光コネクタの製造方法であって、請
    求項１から１１までのいずれか記載の光コネクタのコア
    偏心測定方法によりコア偏心を測定するステップを備え
    る方法。