JP3459171B2 - 光ファイバのコア調心方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバの融
着接続における、コア調心方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバの透過光をイメージセンサー
（ＣＣＤカメラ等）でとらえ、ディジタル信号に変換し
て、メモリに保存し、このディジタル化した画像信号を
処理することにより、コア調心を行うことは、周知であ
る。このコア調心方法の、２つの従来方法を、次ぎに述
べる。

【０００３】［１］コア位置を直接求めて調心する方
法：図４について述べる。１０は光ファイバ像、２０は
コア像である。

【０００４】コア調心は、次のように行う。 左右の光ファイバ像１０について、それぞれ何箇所か
ずつカーソル３０を設定する。 各カーソル３０位置において、まず、次のようにし
て、外径中心２６を求める（コア中心２２を求める前
に、まず外径中心２６を求める。理由は後記）。各カー
ソル３０における輝度分布（図５）における、しきい値
３１との交点Ｕ、Ｄを求める。それらの中点が外径中心
２６である。なお、これを図４でいえば、光ファイバ像
１０の上端２８及び下端２９と、カーソル３０との交点
Ｕ，Ｄの、中点が、外径中心２６である。

【０００５】次ぎに、図５において、コア中心は、外
径中心付近にあるので、外径中心２６近くにおける、山
と、しきい値３２との交点、Ｂ，Ｃを求めると、その中
間点Ａがコア中心２２となる。 各カーソル３０におけるコア中心２２のデータから、
コア中心の近似直線２４を求める（図４）。 コア中心の近似直線２４と中心線１２（左右光ファイ
バ像１０の）との交点をＡL、ＡRとすると、コア軸ずれ
Δ1は、 Δ1＝ＡL−ＡR である。このコア軸ずれΔ1がゼロになるように、調心
する。

【０００６】なお、コア中心２２を求める前に外径中心
２６を求める理由は、次のとおりである。上記の図５
は、輝度分布を単純化して、模型的に示したものであ
る。しかし、実際は、図５の山に、小さな複数の山が重
畳して、複雑な形を呈することが多い、そのような場合
でも、まず外径中心２６を求め、それに最も近い、小さ
い山について、コア中心２２を求めるのである。

【０００７】［２］偏心量を求めておいて外径ずれから
調心する：図６について述べる。 上記[1]の手法〜により、コア中心の近似直線２
４及び外径中心の近似直線２７を求める。 左右の光ファイバ像１０について、コア中心の近似直
線２４〜外径中心の近似直線２７の位置差 ΔL2 、Δ
R2を求める。また、外径中心位置差 Δ2 を求める。 Δ2＝ ΔL2−ΔR2 になるように、調心する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記[1]のコア位置を
直接求めて調心する方法の場合（図４参照）は、次の点
が問題となる。コア軸ずれΔ1がゼロになるように、例
えば自動調心する場合を考える。

【０００９】光ファイバをセットしたときの、コア軸ず
れΔ1に基づいて、例えば、右光ファイバだけが動く
（図４（ｂ））。動いた右光ファイバ像１０について
（左光ファイバは動かないから、データは変わらな
い）、上記〜の画像処理が行われる。そして、コア
中心の近似直線２４（ＡR）が求められ、 ＡL−ＡR＝
Δ1 の計算が行われ、Δ1の値がフィードバックされ
る。

【００１０】これが繰り返され、最後に図４（ｃ）のよ
うに、Δ1（＝ＡL−ＡR） がゼロになったとき、右光
ファイバが停止し、調心を終える。

【００１１】上記のように、調心に際して、右光ファイ
バが動く毎に、右光ファイバについて（左光ファイバは
動かないからデータは不変）、上記〜の画像処理
が、必要になる。そのため、処理プロセスに時間がかか
る。

【００１２】次ぎに、上記［２］の偏心量を求めておい
て外径ずれから調心するの場合（図６参照）も、次の点
が問題となる。すなわち、 Δ2＝ΔL2−ΔR2 になる
ように、例えば自動調心する場合を考える。

【００１３】光ファイバをセットしたときの、外径中心
位置差Δ2と ΔL2−ΔR2 との差に基づいて、例えば
右光ファイバだけが動く（図６（ｂ））。動いた右光フ
ァイバ像１０について、外径中心位置差Δ2が画像処理
により求められ、その値がフィードバックされる。

【００１４】これが繰り返され、最後に図６（ｃ）のよ
うに、 Δ2＝ΔL2−ΔR2 となったとき、右光ファイ
バが停止し、調心を終える。

【００１５】この場合、ΔL2とΔR2 の値は、１回求め
れば、光ファイバが動いても変わらない。したがって、
ΔL2−ΔR2 の値も変わらない。しかし、外径中心位置
差Δ2を求めるには、右光ファイバの外径中心の近似直
線２７を求める必要がある。それには、各カーソル３０
において、しきい値３１との交点を求めるといったプロ
セスが２回必要（ＵとＶとで２回になる）である。

【００１６】また、画像処理する（しなければならな
い）範囲は、上記[1][2]の場合とも、次のようである。 （１）初めは、左右の光ファイバ像１０について、外径
中心２６を求めなければならないので、処理範囲は、図
７の矢印３３（光ファイバ像１０の幅に初期軸ずれを加
えた値）のようになる。 （２）調心のため上記のように、右光ファイバのみ動か
す場合は、左光ファイバについては、その後測定しなく
てよいから、画像処理範囲は、図７の矢印３４（光ファ
イバ像１０の幅）のようになる。 （３）すなわち、広い範囲にわたって、画像処理しなけ
ればならない。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、図１を参考にして述べると、 左右両側の光ファイバ像１０における、端位置（例え
ば上端２８）とコア像２０のコア中心の近似直線２４と
の差 ΔL、ΔR を求めておくこと、 前記左右の光ファイバ像の端位置（例えば上端２８）
の差Δが、ΔL−ΔR の値に等しくなるように、調心す
ること、を特徴する。

【００１８】上記において、「端位置」というのは、言
い換えれば「光ファイバ像１０の縁」という意味で、
上端２８、下端２９の、どちらを採用してもよい。

【００１９】上記のようにすると、動かす方の光ファイ
バ（上記の場合は右光ファイバ）の各カーソル３０にお
いて、しきい値との交点を求める回数が、次の理由によ
り、従来の半分になる（２回が１回になる）。すなわ
ち、従来の場合は外径中心を求める必要があるため、光
ファイバ像１０の上端２８及び下端２９において、しき
い値との交点を求めなければならなかった。しかし、本
発明の場合は、しきい値と上端２８（場合によっては下
端２９）との交点だけを求めればよい。であるから、交
点を求める回数が半分になる。

【００２０】また、上記のようにすると、動かす方の光
ファイバ（上記の場合は右光ファイバ）のファイバ像の
端位置（例えば上端２８）のみ観察すればよい。すなわ
ち、画像処理範囲は、図７についていえば、矢印３６
（初期軸ずれに相当）の範囲だけでよい。従来に比べて
非常に小さい範囲で済む。

【００２１】具体的数値例でいうと、図７の矢印３４の
場合は、処理範囲は125μmであるのに対し、本願発明の
矢印３６の場合は、5μm以下（初期軸ずれ）がほとんど
である。すなわち、96％程度の削減になる。

【００２２】本発明は、コア調心できる融着機であれ
ば、単心光ファイバの場合にも、また多心光ファイバの
場合にも適用できる。

【００２３】そのほか、コア調心するもの、全てに適用
できる。

【００２４】さらに、図２のように、例えば光ファイバ
像１０の上端２８にゴミ３８があるとき、従来法では、
調心ミスをする恐れかあった。しかし、ゴミ３８を見つ
けた場合は、上端２８の換わりに、下端２９を観察して
調心すれば、正確な調心ができる。

【００２５】さらに又、本発明は、図３に示すＥＣＦ調
心（特開平７−１５９６４３号公報参照）の場合にも適
用できる。ＥＣＦ調心は、簡単に述べると、 同図（ａ）のように、いったん、コア調心した後、 （ｂ）のように、溶融ガラスの表面張力によつて外径
軸が戻る量Δ3（計算と実験により求められる）だけ、
を予めずらしておき、 （ｃ）のように、融着後、コア軸ずれがなくなるよう
にする、方法である。 この場は、 Δ＝ΔL−ΔR＋Δ3になるように、調心す
ればよい。

【００２６】

【発明の実施の形態】光ファイバ融着機において、次の
ように、自動調心した。すなわち、図１について述べる
と、上記のようにして、左側の前記光ファイバ像１０に
おける、上端位置２８とコア像２０のコア中心の近似直
線２４との差ΔL、並びに、右側の光ファイバ像１０に
おける、上端２８位置とコア像２０のコア中心の近似直
線２４との差ΔR、を求め、これらΔL、ΔR値から、ΔL
−ΔR の値を求めておき、左右の光ファイバ像１０
の、上端２８の位置差Δが、ΔL−ΔR の値に等しくな
るように（完全に等しくならなくても、許容範囲に入る
ように）、自動調心した。

【００２７】その結果、上記従来の［２］の方法に比べ
て、調心時間は短縮され、しかも、調心精度は不変であ
った。

【００２８】

【発明の効果】画像処理の範囲が、従来1/10以下で済
む。 各カーソル３０において、しきい値との交点を求める
回数が半分になる。 ゴミがあっても、正確に調心できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の説明図。

【図２】光ファイバにゴミ３８が付いた場合における、
本願発明の適用の説明図。

【図３】ＥＣＦ調心の説明図。

【図４】従来技術の説明図。

【図５】光ファイバの輝度分布により、外径中心２６及
びコア中心２２を求める場合の説明図。

【図６】別の従来技術の説明図。

【図７】画像処理範囲の説明図。

【符号の説明】

１０ 光ファイバ像 １２ 中心先 ２０ コア像 ２２ コア中心 ２４ コア中心の近似直線 ２６ 外径中心 ２７ 外径中心の近似直線 ２８ 上端 ２９ 下端 ３０ カーソル ３１，３２ しきい値 ３３，３４，３６ 矢印 ３８ ゴミ Δ 上端位置差 Δ1 コア軸ずれ Δ2 外径中心位置差

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】イメージセンサーでとらえて、ディジタル
   信号に変換した、光ファイバの透過光の画像を、処理し
   て行う、光ファイバのコア調心方法において、 左右両側の前記光ファイバ像における、端位置とコア像
   の中心位置との差ΔＬ、ΔＲを求めておき、 前記左右の光ファイバ像の、端位置の差Δが、ΔＬ−Δ
   Ｒの値に等しくなるように、調心することを特徴とす
   る、光ファイバのコア調心方法。
2. 【請求項２】イメージセンサーでとらえて、ディジタル
   信号に変換した、光ファイバの透過光の画像を、処理し
   て行う、光ファイバのコア調心方法において、 左右両側の前記光ファイバ像における、端位置とコア像
   の中心位置との差ΔＬ、ΔＲを求めておき、 光ファイバの溶融時の溶融ガラスの表面張力によって光
   ファイバの外径軸が戻る量をΔ３とした時、 前記左右の光ファイバ像の、端位置の差Δが、ΔＬ−Δ
   Ｒ＋Δ３の値に等しくなるように、調心することを特徴
   とする、光ファイバのコア調心方法。