JP3457862B2 - 光ファイバフェルールの芯ずれ方向測定装置とこれを用いた光ファイバフェルールの芯ずれ方向測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、光ファイバの端部
を保持するための光ファイバフェルールにおいて、細孔
の芯ずれ方向を測定するための装置及びこれを用いた測
定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信の分野で、光ファイバ同士や、光
ファイバと各種光素子とを接続する場合は光コネクタが
用いられ、この光コネクタにおいて、光ファイバの先端
はフェルールで保持される。

【０００３】図９に示すように、フェルール１はセラミ
ックス等からなり中央に細孔１１を有するものであり、
その後端部に樹脂や金属のバックボディ２を接合して用
いられる。そして、光ファイバ３をバックボディ２の貫
通孔２１から挿入し、フェルール１の細孔１１に光ファ
イバ３の先端を挿入固定する。

【０００４】このようにして、光ファイバ３の先端を保
持したフェルール１同士をスリーブ（不図示）の両端か
ら挿入し、フェルール１の先端面同士を当接させること
により、光コネクタを構成することができる。

【０００５】ところで、上記フェルール１はジルコニア
等のセラミックスで形成され、外径に対する細孔１１の
同芯度が高くなるように精密に作製されているが、フェ
ルール１の中心と細孔１１の中心を完全に一致させるこ
とは困難であり、１．４μｍ以下の芯ずれが生じること
を避けられず、この芯ずれによって接続損失が発生して
いた。

【０００６】そこで、予めフェルール１の芯ずれ方向を
測定して、その方向をマーキングしておき、光コネクタ
に用いる際に、一対のフェルール１のマーキング方向を
一致させて用いることによって、接続損失を低下するこ
とが行われている。

【０００７】この場合、フェルール１の芯ずれ方向を測
定するために、図１０に示す装置を用いる。まず、Ｖ溝
を備えたＶブロック４２上にフェルール１を載置し、こ
のフェルール１にローラ４６を当接させながら回転させ
ることによって、フェルール１を軸回りに回転させる。

【０００８】一方、フェルール１の一方端側から光源５
１より光を照射し、他方端部側に備えたカメラ等の画像
処理装置５２でフェルール１の端面における細孔１１の
位置を検出する。このとき、図１１に示すように、Ｖブ
ロック４１上でフェルール１を回転させると、芯ずれに
応じて細孔１１のフレ回りが生じる。そして、細孔１１
が最上部にきた時にフェルール１の回転を止め、最上部
のフェルール１の表面にマーキング１３を施せば良い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の芯ずれ方向測定方法では、芯ずれ方向の測定精
度が低いという問題があった。

【００１０】その理由は、細孔１１が最上部にきたとの
判断にズレが生じやすく、また最上部にきたと判断して
からフェルール１の回転を止めるまでの時間によりズレ
が生じやすいためであった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、中央に
光ファイバを挿入固定するための細孔を有するフェルー
ルにおける、上記細孔の芯ずれ方向を測定するための装
置であって、フェルールを載置するＶブロックと、フェ
ルールを保持して基準方向を表示するための保持具と、
フェルールをＶブロック上で軸回りに回転させる回転手
段と、フェルール端面の細孔位置を測定するための画像
装置とからなることを特徴とする。

【００１２】また本発明は、上記の装置を用いて、フェ
ルールを保持具で保持してＶブロック上に載置し、フェ
ルールをＶブロック上で軸回りに１８０°回転させ、フ
ェルール端面にて回転前後の細孔の位置を測定して両者
の中心点を外径中心とし、この外径中心から見た細孔の
方向にマーキングを施す工程からなる光ファイバフェル
ールの芯ずれ方向測定方法を特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明によれば、フェルールを保持具で保持す
ることによって、回転時の取扱を容易にするとともに、
その回転位置を正確に認識することができる。また、フ
ェルールを１８０°回転させて、その前後位置の違いか
ら中心点を求め、これを基準にして細孔の芯ずれ方向を
求めることにより、従来技術のような判断のズレや時間
のズレをなくし、測定精度を高めることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を説明す
る。

【００１５】図９に示すように、フェルール１は光ファ
イバ３を挿入固定するための細孔１１を有する円筒状体
である。そして、このフェルール１における細孔１１の
微小な芯ずれ方向を求めるために、以下のようにして測
定を行う。

【００１６】まず、図１に示すようにフェルール１を保
持具４１に保持する。この保持具４１は基準方向４１ａ
を表示した板状体であり、フェルール１を挿入固定する
ための挿入孔４１ｂを備えている。この挿入孔４１ｂに
フェルール１を固定する方法は、例えば図２（ａ）に示
すように、保持具４１自体の弾性を利用してフェルール
１を挿入孔４１ｂに固定したり、あるいは図２（ｂ）に
示すように、挿入孔４１ｂの横にバネ等の押圧部材４１
ｃを備えておいて、フェルール１を押圧して固定するこ
ともできる。

【００１７】この保持具４１は、回転回転対称形である
フェルール１に対し、その回転位置を明確にするために
用いるものであり、後述する回転時の取扱を容易にする
こともできる。

【００１８】次に、図３に示すように、保持具４１を取
りつけたフェルール１をＶブロック４２上に載置する。
このＶブロック４２は、２ヶ所のＶ溝４２ａとその間に
凹部４２ｂを有するものであり、両方のＶ溝４２ａにフ
ェルール１の円筒側面を載置し、凹部４２ｂの位置に保
持具４１がくるように載置する。このように、Ｖ溝４２
ａ上にフェルール１を載置することによって、フェルー
ル１の円筒側面を確実かつ正確に支持することができ
る。

【００１９】次に、Ｖブロック４１上で、フェルール１
を軸回りに１８０°回転させる。具体的には、例えば図
４に示すように、Ｖブロック４２の両側にストッパー４
３を配置しておき、最初は図４（ａ）に示すように一方
のストッパー４３に保持具４１を当接させておき、フェ
ルール１及び保持具４１を矢印方向に回転させて図４
（ｂ）に示すように保持具４１が他方のストッパー４３
に当接するまで回転させる。この時、フェルール１の回
転角度が１８０°となるように予めストッパー４３を正
確に配置しておけば良い。

【００２０】この時、正確な測定のためには、フェルー
ル１をＶブロック４２のＶ溝４２ａ上に押しつけながら
回転させることが重要である。そのためには、例えば図
５（ａ）に示すように、バネなどの弾性体４４でフェル
ール１をＶブロック４２方向に押圧しておき、この状態
で、手４５等で保持具４１を持って回転させれば良い。
あるいは、図５（ｂ）に示すように、フェルール１の上
部にローラ４６を配置し、このローラ４６でフェルール
１をＶブロック４２方向に押圧しながら同時に回転させ
ることによって、フェルール１を回転させることもでき
る。

【００２１】この回転工程において、保持具４１を取り
つけてあることにより、回転の取扱が容易になるととも
に、保持具４１の基準方向４１ａによってフェルール１
の回転角度を正確に認識することができる。

【００２２】次に、上記回転の前後において、フェルー
ル１の端面における細孔１１の位置を測定する。具体的
には、図６に示すように、Ｖブロック４２上に載置した
フェルール１の一方端側に配置した光源５１から光を照
射し、フェルール１の他方端側に、レンズ、カメラ、２
値化装置、モニターテレビ等からなる画像処理装置５２
を配置する。そして、この画像処理装置５２にて、フェ
ルール１の端面における細孔１１の位置を画像として取
り込む。

【００２３】即ち、上記回転前のフェルール１の端面
と、１８０°回転後の端面とを画像として取り込む。こ
の時、図７（ａ）に示すように、回転前の細孔１１’と
回転後の細孔１１が同一の画面５３上に表示され、この
画面５３上で両方の細孔１１、１１’の中心点同士を結
んだ線分の中点を求めれば、これがフェルール１の外径
中心１２となる。

【００２４】したがって、この外径中心１２と細孔１１
の中心との距離を求めれば芯ずれ量ｄを測定できる。ま
た、図７（ｂ）に示すように、保持具４１に表示した基
準方向４１ａに対する回転後の細孔１１の方向の成す角
度θを左回りに測定すれば、基準方向４１ａに対する芯
ずれ方向の角度θを求めることができる。

【００２５】なお、以上の芯ずれ方向の角度θや芯ずれ
量ｄは、いずれも画像処理装置５２によって、自動的に
測定できる。

【００２６】最後に、上記測定結果に基づき、フェルー
ル１に芯ずれ方向のマーキングを施す。具体的には、保
持具４１を取りつけたフェルール１をＶブロック４２か
ら取り外し、図８に示すような角度表示板５４の中心孔
にセットする。この角度表示板５４には、中心孔の周囲
に０〜３６０°の角度が右回りに表示されており、保持
具４１の基準方向４１ａを先の工程で測定した芯ずれ角
度θの位置に合わせる。このとき、フェルール１の芯ず
れ方向は、角度表示板５４の０°の方向となることか
ら、この方向のフェルール１表面にマーキング１３を施
せば良い。

【００２７】なお、マーキング１３は、油性インク等の
塗料を塗布したり、レーザー光を照射したり、シールを
貼付する等さまざまな手段を取ることができ、不図示の
マーキング装置を用いて、自動的にフェルール１の表面
に形成する。

【００２８】また、先に測定した芯ずれ量ｄに応じて、
マーキング１３の形状や色を変えるようにしておけば、
芯ずれ方向と同時に芯ずれ量も表示することができる。

【００２９】以上のような芯ずれ方向測定方法によれ
ば、フェルール１に保持具４１を取りつけることによっ
て、回転時の取扱が容易になるだけでなく、フェルール
１の回転位置を正確に認識することができる。また、フ
ェルール１を１８０°回転させた前後の端面の画像を比
較すれば良いため、画像を確認する最には常にフェルー
ル１が静止した状態となる。そのため、従来例のような
判断のズレや時間のズレが生じることがなく、正確に測
定することができる。

【００３０】

【実施例】本発明及び従来の測定方法により、フェルー
ル１の芯ずれ方向を測定した時の測定精度を計算により
求めた。

【００３１】フェルール１はジルコニアセラミックスか
らなり、外径２．５ｍｍ、長さ１０．５ｍｍ、細孔１１
の内径０．１２５ｍｍとし、外径に対する細孔１１の同
芯度が１μｍのものを用いた。

【００３２】まず、従来の方法では、フェルール１を回
転させて細孔１１が最上部にきたと判断する最に最大
０．０５μｍ程度のズレが生じる。したがって、芯ずれ
方向の角度に変換すると、 ｃｏｓ^-1（１−２×０．０５／１）＝２５．８° のずれが生じる。

【００３３】さらに、フェルール１は３秒／回転で回転
させており、上記判断に基づき回転を停止するまでに
０．１秒程度の時間ズレが生じることから、これを芯ず
れ方向の角度に変換すると、 ０．１×３６０／３＝１２° のずれが生じ、両者を合わせると、 ２５．８＋１２＝３７．８° の芯ずれ方向の角度のずれが生じることになる。

【００３４】一方、本発明の測定方法では、画像解析装
置５２における誤差のみであり、画像解析時の１単位が
０．０１５μｍの場合、最大３単位のズレが考えられ、
この場合の芯ずれ方向の角度のずれは、 ｔａｎ^-1（０．０１５×３／（１／２））＝５．１° となる。

【００３５】このように、従来の方法では、マーキング
１３を施した方向と真の芯ずれ方向の間に最大で３７．
８°の誤差が生じるのに対し、本発明では最大でも５．
１°しか誤差が生じることがなく、測定精度を高くでき
ることがわかる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、中央に光
ファイバを挿入固定するための細孔を有するフェルール
における、上記細孔の芯ずれ方向を測定するための方法
であって、フェルールを保持具で保持してＶブロック上
に載置し、フェルールをＶブロック上で軸回りに１８０
°回転させ、フェルール端面にて回転前後の細孔の位置
を測定して両者の中心点を外径中心とし、この外径中心
から見た細孔の方向にマーキングを施す工程からなるこ
とによって、極めて高い精度で芯ずれ方向を測定するこ
とができる。したがって、このフェルールを光コネクタ
として用いる際の接合損失を小さくし、高性能の光コネ
クタを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）は本発明の光ファイバフェルール
の芯ずれ方向の測定方法におけるフェルールに保持具を
取りつける工程を示す図である。

【図２】（ａ）（ｂ）は図１の保持具の他の実施形態を
示す図である。

【図３】（ａ）（ｂ）は本発明の測定方法におけるフェ
ルールをＶブロックに載置する工程を示す図である。

【図４】（ａ）（ｂ）は本発明の測定方法におけるフェ
ルールを回転する工程を示す図である。

【図５】（ａ）（ｂ）は図４の工程におけるさまざまな
実施形態を示す図である。

【図６】本発明の測定方法におけるフェルール端面の測
定装置を示す図である。

【図７】（ａ）（ｂ）は図６の装置により測定したフェ
ルール端面を示す画像である。

【図８】本発明の測定方法におけるフェルールのマーキ
ング位置を決める工程を示す図である。

【図９】（ａ）は一般的な光ファイバフェルールの側面
図、（ｂ）は同じく縦断面図である。

【図１０】従来の光ファイバフェルールの芯ずれ方向測
定装置を示す図である。

【図１１】（ａ）（ｂ）は図１０の装置を用いた測定方
法を示す図である。

【符号の説明】

１：フェルール １１：細孔 １３：マーキング ２：バックボディ ２１：貫通孔 ３：光ファイバ ４１：保持具 ４２：Ｖブロック ４３：ストッパー ４４：弾性体 ４５：手 ４６：ローラ ５１：光源 ５２：画像処理装置 ５３：画面 ５４：角度表示板

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央に光ファイバを挿入固定するための細
   孔を有するフェルールの細孔の芯ずれ方向を測定するた
   めの装置であって、フェルールを載置するＶブロック
   と、フェルールを保持して基準方向を表示するための保
   持具と、フェルールをＶブロック上で軸回りに回転させ
   る回転手段と、フェルール端面の細孔位置を測定するた
   めの画像処理装置とからなる光ファイバフェルールの芯
   ずれ方向測定装置。
2. 【請求項２】中央に光ファイバを挿入固定するための細
   孔を有するフェルールの細孔の芯ずれ方向を測定するた
   めの方法であって、フェルールを保持具で保持してＶブ
   ロック上に載置し、フェルールをＶブロック上で軸回り
   に１８０°回転させ、フェルール端面にて回転前後の細
   孔の位置を測定して両者の中心点を外径中心とし、この
   外径中心から見た細孔の方向にマーキングを施す工程か
   らなる光ファイバフェルールの芯ずれ方向測定方法。