JP3769402B2 - マルチコア光ファイバのねじり加工方法及びねじり加工装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ素線を多数本束ねてガラス管中に収納してマルチコア光ファイバ母材とし、この母材を加熱して溶融させ、線引きして製造するイメージファイバなどのマルチコア光ファイバにねじりを加えるねじり加工方法及びねじり加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このようなイメージファイバなどのマルチコア光ファイバは、ファイバスコープなどの画像伝送媒体として使用されるわけであるが、その機能として、入力された画像が両端で正確に一致していることが望まれる。そして、入射端側と出射端側との間にずれ（ねじれ）がある場合には、ねじり加工を施して修正する必要が生じる場合もある。また、組み合わせられるレンズ系などによっては、画像方向を回転させる必要があるため、この場合には、故意に入射端側と出射端側との間に回転方向のずれを生じさせる必要がある。さらに、画質を改善する目的を持って、光ファイバにねじりを加える必要が生じる場合もある。例えば画像のコントラストなどが悪い場合、不要な光がクラッド中を伝搬していることが考えられるため、このとき、適当なねじれを加えることで解消されるからである。
【０００３】
このようなねじりを加える場合、従来特別な装置がなく、例えば図１５に示すような、マルチコア光ファイバ１の両端を作業者が手で持って、所定のねじりを加え、この状態で、火炎バーナなどの加熱手段２で所定の部分を加熱して、軟化させた後、ねじりを加え（この際冷却することも可）、マルチコア光ファイバ１に塑性変形的なねじりを与える方法が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記手作業によるねじり加工では、マルチコア光ファイバ自体の外径が太くとも約０．２〜３ｍｍ程度であるため、加熱によりマルチコア光ファイバ１が曲がったり、撓んだりすることがあった。また、この曲がりや撓みなどによる変形が大きかったり、或いはねじりが急激に加えられると、内部のコア部分が損傷して歩留りの低下を招く。また、外形の細いマルチコア光ファイバに手作業で、所定の角度でねじりを加えることが難しく、長時間を要し、作業性が悪いという問題もあった。
【０００５】
そこで、例えば図１６に示すような治具を用いる方法も考えられる。先ず、マルチコア光ファイバ１の両端寄りに適当なチューブや筒体などからなるファイバホルダ３，３を装着させ、次に、一方のファイバホルダ３側には固定治具（又は回転治具）４Ａをセットすると共に、他方のファイバホルダ３側には回転治具４Ｂをセットし、これらの治具４Ａ，４Ｂの固定や回転によって、マルチコア光ファイバ１に所定のねじりを加え、この状態で、火炎バーナなどの加熱手段２で所定の部分を加熱して、軟化させた後、ねじりを加え（この際冷却することも可）、マルチコア光ファイバ１に塑性変形的なねじりを与える方法である。
【０００６】
しかしながら、この方法でも、両治具４Ａ，４Ｂによって、マルチコア光ファイバ１の２箇所を固定するため、加熱手段２での加熱による膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮した場合、この変動はうまく吸収されず、やはりマルチコア光ファイバ１が曲がったり、撓んだりする懸念があった。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、マルチコア光ファイバに曲げや撓みを与えることなく、ねじりを加えるようにしたマルチコア光ファイバのねじり加工方法及びねじり加工装置を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、マルチコア光ファイバを途中に加熱用のスペース部を有する載置台上に載せ、その一端を固定する一方、他端には長手方向への動きが可能な状態で回転方向へ所定のねじりを加え、前記載置台の加熱用のスペース部からマルチコア光ファイバを加熱することを特徴とするマルチコア光ファイバのねじり加工方法にある。
【０００９】
請求項２記載の本発明は、マルチコア光ファイバが載置されると共に、途中に加熱用のスペース部を有する載置台と、前記マルチコア光ファイバの一端を固定する固定部と、前記マルチコア光ファイバの他端を長手方向への動きが可能な状態で回転方向へ所定のねじりを加えるねじり付与部と、前記マルチコア光ファイバのねじり状態を測定するねじり状態検出手段と、前記載置台の加熱用のスペース部に対して移動可能に設置された加熱手段とからなることを特徴とするマルチコア光ファイバのねじり加工装置にある。
【００１０】
請求項３記載の本発明は、前記マルチコア光ファイバのねじり状態検出手段が、前記マルチコア光ファイバの両端面側の一方に設置されると共に当該端面側に測定基準部を有するターゲット板と、前記マルチコア光ファイバの両端面側の他方に設置されて前記ターゲット板の測定基準部を捉える撮像部と、当該撮像部からの画像データを処理する画像処理部とからなることを特徴とする請求項２記載のマルチコア光ファイバのねじり加工装置にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の一例を示したものである。図中、１０は例えばイメージファイバなどの外径が約０．２〜３ｍｍ程度のマルチコア光ファイバ、１１０は途中に設けた比較的大きな穴や左右を分割した離間構造などからなる加熱用のスペース部１１１を有すると共に、その長手方向にマルチコア光ファイバ１０の嵌め込まれるＶ溝などの保持部１１２が形成された長尺な載置台、１２０は載置台１１０上のマルチコア光ファイバ１０の一端（図中右端）を回転方向の動きから固定する固定部、１３０は載置台１１０上のマルチコア光ファイバ１０の途中部分を長手方向及び回転方向の両方の動きが可能な状態でその浮き上がりを押さえる程度のファイバ押さえ部、１４０はマルチコア光ファイバ１０に長手方向への動きが可能な状態で回転方向へ所定のねじりを加える回転機構などからなるねじり付与部、１５０はマルチコア光ファイバ１０のねじり状態（ねじり角）を測定するためのねじり状態検出手段、１６０は載置台１１０の加熱用のスペース部１１１に対して上下左右などの多次元方向に移動可能に設置された火炎バーナなどの加熱手段、１７０はディスプレ１７０ａやキーボード１７０ｂなどを備えると共に装置全体を制御するコンピュータなどの電子部品が内蔵されたメインコントローラ、１７１〜１７２は第１サブコントローラ及び第２サブコントローラである。
【００１２】
上記載置台１１０の固定部１２０は、例えば図２〜図４に示すように、Ｖ溝の保持部１１２に嵌め込まれたマルチコア光ファイバ１０の一端を押さえ板１２１で強めに押さえて固定してある。これによって、この場合この一端は、回転方向に動くことなく、規制される。
【００１３】
一方、上記載置台１１０のファイバ押さえ部１３０は、例えば図２〜図３、図５（Ａ）に示すように、Ｖ溝の保持部１１２に嵌め込まれたマルチコア光ファイバ１０の途中部分を押さえ板１３１によって浮き上がりを押さえる程度で軽く押さえてある。なお、図５（Ｂ）に示すように、回転可能とするローラ１３２で軽く押さえるようにしてもよい。この軽い押圧によって、マルチコア光ファイバ１０の途中部分は、その浮き上がりが押さえられるものの、長手方向及び回転方向への動きは可能な状態となっている。
【００１４】
上記ねじり付与部１４０は、図６に示すように、固定枠体１４１と、この内側にベアリングなどを介して回転自在に装着されたリング部材からなる回転ステージ１４２と、この回転ステージ１４２に取り付けられたファイバ保持部２００Ａとからなる。そして、この回転ステージ１４２は、例えばパルスモータなどの駆動源（図示省略）によって、適宜方向へ回転されるようになっている。
【００１５】
一方、上記ファイバ保持部２００Ａは、回転ステージ１４２に固着されると共にセンターに開口部を有する矩形などのベース部材２１０と、互いに対向するセンター部分にＶ溝形のファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａを有する一対のクランプ板２１１，２１１と、このクランプ板２１０，２１０の一方の縁部寄りのねじ穴（図示省略）に互いにねじの向きが異なるねじ部分２１３ａ，２１３ｂが螺着されると共に上記ベース部材２１０に軸着片２１２，１２１を介して軸着され、かつその延長部分が操作部２１３ｃとなる開閉用の可動シャフト２１３と、上記クランプ板２１０，２１０の他方の縁部寄りの貫通穴（図示省略）に挿入されると共に上記ベース部材２１０に固定片２１４，１２４を介して固定された固定シャフト２１５とからなる。
【００１６】
したがって、このファイバ保持部２００Ａでは、マルチコア光ファイバ１０を保持する際、先ず、その外周に、硬質樹脂や金属部材からなり、外周が角柱形状である筒状のスペーサ３１０を嵌め込み、仮りに固定させる。この状態で、一対のクランプ板２１１，２１１の開らかれたファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａに通し、可動シャフト２１３の操作部２１３ｃを回して、スペーサ３１０が長手方向に固定されていないクリアランスを有する程度で、一対のクランプ板２１１，２１１を閉じればよい。これによって、スペーサ３１０は、ファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａ間にあって、その長手方向に滑ることができるため、マルチコア光ファイバ１０は、長手方向への動きが可能な状態で保持される。
【００１７】
上記ねじり状態検出手段１５０は、マルチコア光ファイバ１０の一方の端面側に設置されると共にこの端面側に、図７に示すように、目印となる基準線などの測定基準部１５１ａを有するターゲット板１５１と、マルチコア光ファイバ１０の他方の端面側に設置されて、ターゲット板１５１の測定基準部１５１ａを捉えるＴＶカメラなどの撮像部１５２と、この撮像部１６２からの画像データを処理する画像処理部１６３とからなり、この画像処理部１６３は、メインコントローラ１７０に入力されるようになっている。
【００１８】
上記加熱手段１６０は、図３に示すように、火炎バーナ１６１（電熱ヒータやアーク放電具などの使用も可）からなり、さらに、この火炎バーナ１６１は、図１に示すように、上下左右などの多次元方向に移動可能とするＸＹＺステージ１６２の可動アーム１６２ａに設置されている。このＸＹＺステージ１６２は、上記第１サブコントローラ１７１によって、ねじり付与部１４０と連動させるなどして制御されるようになっており、また、この加熱手段１６０の発火装置１６３は、上記メインコントローラ１７０によって制御されるようになっている。さらに、火炎バーナ１６１への燃焼ガス（酸素ガスや水素ガスなど）の供給は、電磁弁などの制御弁１６４，１６４を通じて行われると共に、また、この制御弁１６４，１６４の制御は、メインコントローラ１７０から、第２サブコントローラ１７２を通じて行われるようになっている。
【００１９】
つまり、この加熱手段１６０の火炎バーナ１６１では、ねじり付与部１４０のねじり状態と関連させる形で、その点火やＸＹＺステージ１６２による上下左右などの多次元方向への移動、ガス供給量による加熱温度などの制御を適宜行うことができる。もちろん、各コントローラ１７０〜１７２の連動によって、加工工程の自動化も容易に可能となる。
【００２０】
次に、このように構成されたねじり加工装置を用いて、本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工方法について述べる。
【００２１】
先ず、ねじり加工対象のマルチコア光ファイバ１０の加熱する加工部分の被覆を除去（口出し）する一方、ねじり付与部１４０にセットされる部分には、スペーサ３１０に仮り固定する。
【００２２】
この後、上記前処理済みのマルチコア光ファイバ１０を載置台１１０上に載せ、丁度口出し部分が載置台１１０の加熱用のスペース部１１１に位置するようにして、Ｖ溝の保持部１１２に嵌め込む一方、スペーサ３１０の装着された側は、ねじり付与部１４０のファイバ保持部２００Ａの一対のクランプ板２１１，２１１の開らかれたファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａに通す。
【００２３】
次に、マルチコア光ファイバ１０の一端を長手方向及び回転方向の両方に動くことのないように固定部１２０で固定する一方、その途中部分はファイバ押さえ部１３０の押さえ板１３１によって、長手方向及び回転方向の両方に移動可能な状態として軽く押さえ、さらに、ねじり付与部１４０では、可動シャフト２１３の操作部２１３ｃを適宜回して、スペーサ３１０が長手方向に移動可能な程度で、一対のクランプ板２１１，２１１を閉じる。
【００２４】
このマルチコア光ファイバ１０のセットが完了したら、ねじり状態検出手段１５０によって、セットされたマルチコア光ファイバ１０の一端側（固定端側）のターゲット板１５１の測定基準部１５１ａを、当該マルチコア光ファイバ１０自体の光伝送機能を利用して、撮像部１５２でモニタし、メインコントローラ１７０のディスプレ１７０ａに表示させて、ねじり状態を測定する。
【００２５】
ここで、ねじり加工の目的にもよるが、仕上がった製品の正確な画像伝送特性を確保する場合には、入出射端間の画像のずれを測定し、ずれ修正用データを捉える。例えば測定基準部１５１ａに対して５°ずれていれば、修正用データを５°とする。また、例えば画像方向を積極的にθ°回転させる場合には、この初期ずれ５°の考慮して、ねじり角データを（θ°−５°）に設定すればよい。さらに、画像改善の場合には、ディスプレ１７０ａの表示画像を目視して判定し、或いは画像処理によってねじり角を測定させて判定し、画像が改善されるまで、適当なねじれを加える必要が生じる。
【００２６】
したがって、上記測定結果に基づいて、キーボード１７０ｂからメインコントローラ１７０に所定の設定入力を行う。或いは自動的にデータを取り込み、メインコントローラ１７０に対して、所定のねじり量（ねじり角）を入力させる。もちろん、このねじり量に対応した、ねじり付与部１４０の回転ステージ１４２の回転量や、加熱手段１６０の火炎バーナ１６１のＸＹＺステージ１６２による上下左右などの多次元方向への移動形態、さらにはガス供給量などは、予めメインコントローラ１７０や第１サブコントローラ１７１及び第２１サブコントローラ１７２側にソフト（プログラミング）として格納させてある。
【００２７】
この状態で、キーボード１７０ｂのスタート用のキーを押せば、或いは設定によりオートで、ねじり加工の処理が開始され、ねじり付与部１４０の回転ステージ１４２が所定量だけ回動しようとする一方、発火装置１６３を通じて、火炎バーナ１６１は着火されると共に、ＸＹＺステージ１６２によって所定の移動形態を取り、また、火炎バーナ１６１には所定量のガスが制御弁１６４，１６４を通じて供給される。
【００２８】
この火炎バーナ１６１による加熱によって、マルチコア光ファイバ１０の加工部分は、軟化し、ねじり付与部１４０からのねじり力によってねじられる。
このとき、加熱による膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮したりするわけであるが、この変動は、ねじり付与部１４０のファイバ保持部２００Ａによって、良好に吸収される。したがって、この加熱加工は、マルチコア光ファイバ１０側に曲がりや撓みなどを生じさせることなく行われる。因みに、マルチコア光ファイバ１０の外径が約０．２〜３ｍｍ程度で、長さが数１０ｃｍ〜１ｍ程度の場合、数１０μｍ〜１ｍｍ程度の長さの変動が発生する。
【００２９】
そして、例えば画像方向を積極的にθ°回転させる場合、そのねじり量に達したか否かは、例えば図７に示すように、ねじり状態検出手段１５０におけるターゲット板１５１の測定基準部１５１ａが角θ°だけずれた位置（１５１ａ´）に変位したか否かを、撮像部１５２で捉えられた画像で判定すればよい。この点はディスプレ１７０ａにも表示させることができる。もちろん、入出射端間の画像のずれを修正する場合には、ターゲット板１５１の測定基準部１５１ａが垂直に表示されているか否かを、伝送画像により判定すればよい。また、画像改善にあっては、ねじりを加えた際における画像のコントラストを捉えて判定すればよい。これらの判定は、作業者の目視で行ってもよく、ソフト的にメインコントローラ１７０側などで自動的に判定するようにしてもよい。
【００３０】
ねじり量が所定の値に達していなときには、再度の不足分のねじり量を再設定して、再ねじり加工を行えばよい。また、ねじり加工中のねじり状態は、ねじり状態検出手段１５０によってモニタされているため、常時フィードバックさせて、ねじり量に達するまで、ねじり付与部１４０を制御することも可能である。
【００３１】
このようにして、所定のねじり量が与えられたら、一連のコントローラ１７０〜１７２の働きによって、ねじり付与部１４０の回転ステージ１４２の回動を停止させると共に、火炎バーナ１６１をＸＹＺステージ１６２によってマルチコア光ファイバ１０の加工部分から離間させる。
なお、離間された火炎バーナ１６１は、制御弁１６４，１６４によってガスの供給を絶って一旦消火するか、或いは火力を弱めて、次のねじり加工に備えるようにするとよい。
【００３２】
この加熱加工部分が冷えると、ねじりが固定されるため、本発明の目的とする所定量ねじられたマルチコア光ファイバ１０が得られる。
この加工済みのマルチコア光ファイバ１０では、加工部分のコーティングが取り除かれていて保護層がないため、傷が付くと強度的に弱くなる。このため好ましくは図８に示すように、この加工部分に保護被覆１１を施すとよい。この保護被覆１１としては、例えば金属や樹脂、セラミック、或いはこれらの複合材などからなるチューブや分割筒状体のもの、さらには、マルチコア光ファイバ１０の被覆材料と同様の被覆材料をリコートしたものが挙げられる。
これによって、加工前と同程度の強度が得られると共に、必要とされる遮光性や材質によってはフレキシビリティなども保持される。
【００３３】
図９は本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の他の例になるねじり付与部のファイバ保持部を示したものである。
このファイバ保持部２００Ｂも、基本的な部分は、上記ファイバ保持部２００Ａと同様であるが、一対のクランプ板２１１，２１１の互いに対向するＶ溝形のファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａで、直接マルチコア光ファイバ１０を保持するようにする一方、ファイバ保持部２００Ｂのベース部材２１０を、回転ステージ１４２の図中前後方向に延ばして取り付けられたガイド部材１４３のガイド溝１４３ａに摺動可能に嵌め込まれたスライダ１４４に固着させてある。
【００３４】
したがって、マルチコア光ファイバ１０を一対のクランプ板２１１，２１１のファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａで直接保持しても、加熱時の膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮しても、この変動は、ガイド部材１４３に対するスライダ１４４の摺動によって、良好に吸収される。
つまり、このファイバ保持部２００Ｂによっても、マルチコア光ファイバ１０は長手方向への動きが可能な状態で保持される。また、このファイバ保持部２００Ｂの場合、上記ファイバ保持部２００Ａのように、スペーサ３１０を嵌め込む必要がないため、作業性の向上が図られる。
【００３５】
図１０〜図１１は本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の他の例になるねじり付与部のファイバ保持部を示したものである。
このファイバ保持部２００Ｃも、基本的な部分は上記ファイバ保持部２００Ａと同様であるが、一対のクランプ板２１１，２１１に換えて一対のクランプローラ２２０，２２０を、例えば回転ステージ１４２の表側と裏側にその方向を変えて２組み設けて、マルチコア光ファイバ１０を直接保持するようにしてある。
【００３６】
この２組みの一対のクランプローラ２２０，２２０は、可動シャフト２１３の互いにねじの向きが異なるねじ部分２１３ａ，２１３ｂに螺着された一対のスライダー部材２２１，２２１と、これに対応して固定シャフト２１５に嵌め込まれた一対のスライダー部材２２２，２２２との間にそれぞれ軸着片２２３，２３３を介して回転自在に装着されている。
【００３７】
したがって、加熱時、膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮しても、この変動は、各一対のクランプローラ２２０，２２０の回転によって、良好に吸収される。つまり、このファイバ保持部２００Ｃによっても、マルチコア光ファイバ１０は長手方向への動きが可能な状態で保持される。また、このファイバ保持部２００Ｃでも、スペーサ３１０を嵌め込む必要がないため、作業性の向上が図られる。
【００３８】
図１２は本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の他の例になるねじり付与部のファイバ保持部を示したものである。
このファイバ保持部２００Ｄも、基本的な部分は、上記ファイバ保持部２００Ａと同様であるが、一対のクランプ板２１１，２１１の互いに対向するＶ溝形のファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａで、直接チューブ状の緩衝材３２０が嵌め込まれたマルチコア光ファイバ１０を保持するようにしてある。
【００３９】
上記チューブ状の緩衝材３２０は、例えばシリコンゴムやシリコン樹脂などからなる弾性に富む材料からなり、比較的肉厚に形成してある。
このような材料からなる緩衝材３２０の嵌め込みによって、一対のクランプ板２１１，２１１のファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａで直接保持しても、加熱時、膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮しても、この変動は、緩衝材３２０の弾性による変形によって、良好に吸収される。
【００４０】
因みに、マルチコア光ファイバ１０の長手方向への変動は、上述したように、マルチコア光ファイバ１０の外径が約０．２〜３ｍｍ程度で、長さが数１０ｃｍ〜１ｍ程度の場合、数１０μｍ〜１ｍｍ程度の長さであるため、緩衝材３２０の弾性変形によって、十分吸収することが可能であった。
つまり、このファイバ保持部２００Ｄによっても、マルチコア光ファイバ１０は長手方向への動きが可能な状態で保持される。また、このファイバ保持部２００Ｄの場合、緩衝材３２０の嵌め込みが必要となるものの、機械的な変動の吸収部が不要となるため、装置の簡略化が図られる。
【００４１】
図１３〜図１４は本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の他の例になるねじり付与部のファイバ保持部を示したものである。
このファイバ保持部２００Ｅは、上記ファイバ保持部２００Ａと同様の構成からなる回転ステージ１４２に、例えば３個の開閉されるチャック部材２３０が組み付けられると共に、これらのチャック部材２３０の開閉は、リング状の回動操作部２３１によって行われるようにしてある。
【００４２】
このファイバ保持部２００Ｅでも、上記ファイバ保持部２００Ｄと同様、３個の開閉されるチャック部材２３０で、直接チューブ状の緩衝材３２０が嵌め込まれたマルチコア光ファイバ１０を保持する。
【００４３】
したがって、この緩衝材３２０の嵌め込みによって、上記ファイバ保持部２００Ｄと同様、加熱時、膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮しても、この変動は、緩衝材３２０の弾性による変形によって、良好に吸収される。つまり、このファイバ保持部２００Ｅでも、マルチコア光ファイバ１０は長手方向への動きが可能な状態で保持される。また、このファイバ保持部２００Ｅの場合、緩衝材３２０の嵌め込みが必要となるものの、機械的な変動の吸収機構部分がないため、装置の簡略化が図られる。さらに、チャック部材２３０からなるチャック機構の場合、回動操作部２３１の操作によりセンターの芯出しが自動的に行われるため、マルチコア光ファイバ１０のセンター合わせが容易になる。
【００４４】
なお、上記実施の態様では、載置台１１０のマルチコア光ファイバ１０の嵌め込まれる保持部１１２をＶ溝としてあるが、本発明は、これに限定されず、マルチコア光ファイバ１０の長手方向に並べた複数のローラ間の谷部とすることもできる。また、マルチコア光ファイバ１０も、イメージファイバに限定されず、イメージファイバなどに溶融線引きする前のマルチコア光ファイバ母材や、多数の光ファイバ素線がバラバラの状態で集合された単なるファイババンドルや、加熱してねじりを与える必要のある他の棒状の部材にも適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、マルチコア光ファイバのねじり加工方法及びねじり加工装置によれば、次のような優れた効果が得られる。
【００４６】
（１）先ず、請求項１記載のマルチコア光ファイバのねじり加工方法では、ねじり加工の対象であるマルチコア光ファイバの一端はほぼ完全に固定するものの、マルチコア光ファイバのねじり加工部分側は長手方向への動きが可能な状態にして、回転方向へ所定のねじりを加えるため、ねじり加工時の加熱による膨張や変形によって、マルチコア光ファイバが長手方向に若干変動して、この変動が良好に吸収される。
つまり、マルチコア光ファイバのねじり加工を曲がりや撓みなどを生じさせることなく行うことができる。
【００４７】
（２）次に、請求項２記載のマルチコア光ファイバのねじり加工装置では、マルチコア光ファイバを載置台に載せて、その一端を固定部で固定する一方、マルチコア光ファイバの他端は長手方向への動きが可能な状態で、ねじり付与部により回転方向へ所定のねじりが加えられ、かつ、載置台の加熱用のスペース部から移動可能に設置された加熱手段によって加熱され、さらに、このときのマルチコア光ファイバのねじり状態がねじり状態検出手段によってモニタできるため、極めて簡単かつスムーズにねじり加工を行うことができる。
また、このような構成によって、コンピュータ内蔵のコントローラなどと適宜組み合わせれば、各工程の自動化が容易に達成できる。
【００４８】
（３）また、請求項３記載のマルチコア光ファイバのねじり加工装置では、ねじり状態検出手段が、測定基準部を有するターゲット板とこのターゲット板の測定基準部を捉える撮像部とこの撮像部からの画像データを処理する画像処理部とからなるため、ねじり状態が画像として視覚的に捉えることができ、良好な作業性が得られる。また、上記のようにコンピュータシステム化にあって、良好な融合性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の全体の一例を示した概略説明図である。
【図２】図１のねじり加工装置における載置台部分を示した拡大平面図である。
【図３】図１のねじり加工装置における載置台部分を示した拡大側面図である。
【図４】図１のねじり加工装置における載置台の固定部部分を示した縦断面図である。
【図５】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置における載置台のファイバ押さえ部部分を示し、（Ａ）〜（Ｂ）は各例の縦断面図である。
【図６】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり付与部を示した正面図である。
【図７】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり状態検出手段のターゲット板を正面図である。
【図８】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置によりねじり加工された加工部分に保護被覆を施したマルチコア光ファイバの部分縦断側面図である。
【図９】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり付与部の他の例を示した部分縦断正面図である。
【図１０】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり付与部の他の例を示した正面図である。
【図１１】図１０のねじり加工装置におけるねじり付与部の背面を示した背面図である。
【図１２】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり付与部の他の例を示した正面図である。
【図１３】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり付与部の他の例を示した正面図である。
【図１４】図１３のねじり加工装置におけるねじり付与部の側面を示した側面図である。
【図１５】従来のマルチコア光ファイバのねじり加工方法の一例を示した概略説明図である。
【図１６】従来のマルチコア光ファイバのねじり加工方法の他の例を示した概略説明図である。
【符号の説明】
１０ マルチコア光ファイバ
１１０ 載置台
１１１ 加熱用のスペース部
１１２ 保持部
１２０ 固定部
１３０ ファイバ押さえ部
１４０ ねじり付与部
１５０ ねじり状態検出手段
１６０ 加熱手段
１７０ メインコントローラ
１７１ 第１サブコントローラ
１７２ 第２サブコントローラ
２００Ａ〜Ｅ ファイバ保持部
３１０ スペーサ
３２０ 緩衝材
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ素線を多数本束ねてガラス管中に収納してマルチコア光ファイバ母材とし、この母材を加熱して溶融させ、線引きして製造するイメージファイバなどのマルチコア光ファイバにねじりを加えるねじり加工方法及びねじり加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このようなイメージファイバなどのマルチコア光ファイバは、ファイバスコープなどの画像伝送媒体として使用されるわけであるが、その機能として、入力された画像が両端で正確に一致していることが望まれる。そして、入射端側と出射端側との間にずれ（ねじれ）がある場合には、ねじり加工を施して修正する必要が生じる場合もある。また、組み合わせられるレンズ系などによっては、画像方向を回転させる必要があるため、この場合には、故意に入射端側と出射端側との間に回転方向のずれを生じさせる必要がある。さらに、画質を改善する目的を持って、光ファイバにねじりを加える必要が生じる場合もある。例えば画像のコントラストなどが悪い場合、不要な光がクラッド中を伝搬していることが考えられるため、このとき、適当なねじれを加えることで解消されるからである。
【０００３】
このようなねじりを加える場合、従来特別な装置がなく、例えば図１５に示すような、マルチコア光ファイバ１の両端を作業者が手で持って、所定のねじりを加え、この状態で、火炎バーナなどの加熱手段２で所定の部分を加熱して、軟化させた後、ねじりを加え（この際冷却することも可）、マルチコア光ファイバ１に塑性変形的なねじりを与える方法が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記手作業によるねじり加工では、マルチコア光ファイバ自体の外径が太くとも約０．２〜３ｍｍ程度であるため、加熱によりマルチコア光ファイバ１が曲がったり、撓んだりすることがあった。また、この曲がりや撓みなどによる変形が大きかったり、或いはねじりが急激に加えられると、内部のコア部分が損傷して歩留りの低下を招く。また、外形の細いマルチコア光ファイバに手作業で、所定の角度でねじりを加えることが難しく、長時間を要し、作業性が悪いという問題もあった。
【０００５】
そこで、例えば図１６に示すような治具を用いる方法も考えられる。先ず、マルチコア光ファイバ１の両端寄りに適当なチューブや筒体などからなるファイバホルダ３，３を装着させ、次に、一方のファイバホルダ３側には固定治具（又は回転治具）４Ａをセットすると共に、他方のファイバホルダ３側には回転治具４Ｂをセットし、これらの治具４Ａ，４Ｂの固定や回転によって、マルチコア光ファイバ１に所定のねじりを加え、この状態で、火炎バーナなどの加熱手段２で所定の部分を加熱して、軟化させた後、ねじりを加え（この際冷却することも可）、マルチコア光ファイバ１に塑性変形的なねじりを与える方法である。
【０００６】
しかしながら、この方法でも、両治具４Ａ，４Ｂによって、マルチコア光ファイバ１の２箇所を固定するため、加熱手段２での加熱による膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮した場合、この変動はうまく吸収されず、やはりマルチコア光ファイバ１が曲がったり、撓んだりする懸念があった。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、マルチコア光ファイバに曲げや撓みを与えることなく、ねじりを加えるようにしたマルチコア光ファイバのねじり加工方法及びねじり加工装置を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、マルチコア光ファイバを途中に加熱用のスペース部を有する載置台上に載せ、その一端を固定する一方、他端には長手方向への動きが可能な状態で回転方向へ所定のねじりを加え、前記載置台の加熱用のスペース部からマルチコア光ファイバを加熱することを特徴とするマルチコア光ファイバのねじり加工方法にある。
【０００９】
請求項２記載の本発明は、マルチコア光ファイバが載置されると共に、途中に加熱用のスペース部を有する載置台と、前記マルチコア光ファイバの一端を固定する固定部と、前記マルチコア光ファイバの他端を長手方向への動きが可能な状態で回転方向へ所定のねじりを加えるねじり付与部と、前記マルチコア光ファイバのねじり状態を測定するねじり状態検出手段と、前記載置台の加熱用のスペース部に対して移動可能に設置された加熱手段とからなることを特徴とするマルチコア光ファイバのねじり加工装置にある。
【００１０】
請求項３記載の本発明は、前記マルチコア光ファイバのねじり状態検出手段が、前記マルチコア光ファイバの両端面側の一方に設置されると共に当該端面側に測定基準部を有するターゲット板と、前記マルチコア光ファイバの両端面側の他方に設置されて前記ターゲット板の測定基準部を捉える撮像部と、当該撮像部からの画像データを処理する画像処理部とからなることを特徴とする請求項２記載のマルチコア光ファイバのねじり加工装置にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の一例を示したものである。図中、１０は例えばイメージファイバなどの外径が約０．２〜３ｍｍ程度のマルチコア光ファイバ、１１０は途中に設けた比較的大きな穴や左右を分割した離間構造などからなる加熱用のスペース部１１１を有すると共に、その長手方向にマルチコア光ファイバ１０の嵌め込まれるＶ溝などの保持部１１２が形成された長尺な載置台、１２０は載置台１１０上のマルチコア光ファイバ１０の一端（図中右端）を回転方向の動きから固定する固定部、１３０は載置台１１０上のマルチコア光ファイバ１０の途中部分を長手方向及び回転方向の両方の動きが可能な状態でその浮き上がりを押さえる程度のファイバ押さえ部、１４０はマルチコア光ファイバ１０に長手方向への動きが可能な状態で回転方向へ所定のねじりを加える回転機構などからなるねじり付与部、１５０はマルチコア光ファイバ１０のねじり状態（ねじり角）を測定するためのねじり状態検出手段、１６０は載置台１１０の加熱用のスペース部１１１に対して上下左右などの多次元方向に移動可能に設置された火炎バーナなどの加熱手段、１７０はディスプレ１７０ａやキーボード１７０ｂなどを備えると共に装置全体を制御するコンピュータなどの電子部品が内蔵されたメインコントローラ、１７１〜１７２は第１サブコントローラ及び第２サブコントローラである。
【００１２】
上記載置台１１０の固定部１２０は、例えば図２〜図４に示すように、Ｖ溝の保持部１１２に嵌め込まれたマルチコア光ファイバ１０の一端を押さえ板１２１で強めに押さえて固定してある。これによって、この場合この一端は、回転方向に動くことなく、規制される。
【００１３】
一方、上記載置台１１０のファイバ押さえ部１３０は、例えば図２〜図３、図５（Ａ）に示すように、Ｖ溝の保持部１１２に嵌め込まれたマルチコア光ファイバ１０の途中部分を押さえ板１３１によって浮き上がりを押さえる程度で軽く押さえてある。なお、図５（Ｂ）に示すように、回転可能とするローラ１３２で軽く押さえるようにしてもよい。この軽い押圧によって、マルチコア光ファイバ１０の途中部分は、その浮き上がりが押さえられるものの、長手方向及び回転方向への動きは可能な状態となっている。
【００１４】
上記ねじり付与部１４０は、図６に示すように、固定枠体１４１と、この内側にベアリングなどを介して回転自在に装着されたリング部材からなる回転ステージ１４２と、この回転ステージ１４２に取り付けられたファイバ保持部２００Ａとからなる。そして、この回転ステージ１４２は、例えばパルスモータなどの駆動源（図示省略）によって、適宜方向へ回転されるようになっている。
【００１５】
一方、上記ファイバ保持部２００Ａは、回転ステージ１４２に固着されると共にセンターに開口部を有する矩形などのベース部材２１０と、互いに対向するセンター部分にＶ溝形のファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａを有する一対のクランプ板２１１，２１１と、このクランプ板２１０，２１０の一方の縁部寄りのねじ穴（図示省略）に互いにねじの向きが異なるねじ部分２１３ａ，２１３ｂが螺着されると共に上記ベース部材２１０に軸着片２１２，１２１を介して軸着され、かつその延長部分が操作部２１３ｃとなる開閉用の可動シャフト２１３と、上記クランプ板２１０，２１０の他方の縁部寄りの貫通穴（図示省略）に挿入されると共に上記ベース部材２１０に固定片２１４，１２４を介して固定された固定シャフト２１５とからなる。
【００１６】
したがって、このファイバ保持部２００Ａでは、マルチコア光ファイバ１０を保持する際、先ず、その外周に、硬質樹脂や金属部材からなり、外周が角柱形状である筒状のスペーサ３１０を嵌め込み、仮りに固定させる。この状態で、一対のクランプ板２１１，２１１の開らかれたファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａに通し、可動シャフト２１３の操作部２１３ｃを回して、スペーサ３１０が長手方向に固定されていないクリアランスを有する程度で、一対のクランプ板２１１，２１１を閉じればよい。これによって、スペーサ３１０は、ファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａ間にあって、その長手方向に滑ることができるため、マルチコア光ファイバ１０は、長手方向への動きが可能な状態で保持される。
【００１７】
上記ねじり状態検出手段１５０は、マルチコア光ファイバ１０の一方の端面側に設置されると共にこの端面側に、図７に示すように、目印となる基準線などの測定基準部１５１ａを有するターゲット板１５１と、マルチコア光ファイバ１０の他方の端面側に設置されて、ターゲット板１５１の測定基準部１５１ａを捉えるＴＶカメラなどの撮像部１５２と、この撮像部１６２からの画像データを処理する画像処理部１６３とからなり、この画像処理部１６３は、メインコントローラ１７０に入力されるようになっている。
【００１８】
上記加熱手段１６０は、図３に示すように、火炎バーナ１６１（電熱ヒータやアーク放電具などの使用も可）からなり、さらに、この火炎バーナ１６１は、図１に示すように、上下左右などの多次元方向に移動可能とするＸＹＺステージ１６２の可動アーム１６２ａに設置されている。このＸＹＺステージ１６２は、上記第１サブコントローラ１７１によって、ねじり付与部１４０と連動させるなどして制御されるようになっており、また、この加熱手段１６０の発火装置１６３は、上記メインコントローラ１７０によって制御されるようになっている。さらに、火炎バーナ１６１への燃焼ガス（酸素ガスや水素ガスなど）の供給は、電磁弁などの制御弁１６４，１６４を通じて行われると共に、また、この制御弁１６４，１６４の制御は、メインコントローラ１７０から、第２サブコントローラ１７２を通じて行われるようになっている。
【００１９】
つまり、この加熱手段１６０の火炎バーナ１６１では、ねじり付与部１４０のねじり状態と関連させる形で、その点火やＸＹＺステージ１６２による上下左右などの多次元方向への移動、ガス供給量による加熱温度などの制御を適宜行うことができる。もちろん、各コントローラ１７０〜１７２の連動によって、加工工程の自動化も容易に可能となる。
【００２０】
次に、このように構成されたねじり加工装置を用いて、本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工方法について述べる。
【００２１】
先ず、ねじり加工対象のマルチコア光ファイバ１０の加熱する加工部分の被覆を除去（口出し）する一方、ねじり付与部１４０にセットされる部分には、スペーサ３１０に仮り固定する。
【００２２】
この後、上記前処理済みのマルチコア光ファイバ１０を載置台１１０上に載せ、丁度口出し部分が載置台１１０の加熱用のスペース部１１１に位置するようにして、Ｖ溝の保持部１１２に嵌め込む一方、スペーサ３１０の装着された側は、ねじり付与部１４０のファイバ保持部２００Ａの一対のクランプ板２１１，２１１の開らかれたファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａに通す。
【００２３】
次に、マルチコア光ファイバ１０の一端を長手方向及び回転方向の両方に動くことのないように固定部１２０で固定する一方、その途中部分はファイバ押さえ部１３０の押さえ板１３１によって、長手方向及び回転方向の両方に移動可能な状態として軽く押さえ、さらに、ねじり付与部１４０では、可動シャフト２１３の操作部２１３ｃを適宜回して、スペーサ３１０が長手方向に移動可能な程度で、一対のクランプ板２１１，２１１を閉じる。
【００２４】
このマルチコア光ファイバ１０のセットが完了したら、ねじり状態検出手段１５０によって、セットされたマルチコア光ファイバ１０の一端側（固定端側）のターゲット板１５１の測定基準部１５１ａを、当該マルチコア光ファイバ１０自体の光伝送機能を利用して、撮像部１５２でモニタし、メインコントローラ１７０のディスプレ１７０ａに表示させて、ねじり状態を測定する。
【００２５】
ここで、ねじり加工の目的にもよるが、仕上がった製品の正確な画像伝送特性を確保する場合には、入出射端間の画像のずれを測定し、ずれ修正用データを捉える。例えば測定基準部１５１ａに対して５°ずれていれば、修正用データを５°とする。また、例えば画像方向を積極的にθ°回転させる場合には、この初期ずれ５°の考慮して、ねじり角データを（θ°−５°）に設定すればよい。さらに、画像改善の場合には、ディスプレ１７０ａの表示画像を目視して判定し、或いは画像処理によってねじり角を測定させて判定し、画像が改善されるまで、適当なねじれを加える必要が生じる。
【００２６】
したがって、上記測定結果に基づいて、キーボード１７０ｂからメインコントローラ１７０に所定の設定入力を行う。或いは自動的にデータを取り込み、メインコントローラ１７０に対して、所定のねじり量（ねじり角）を入力させる。もちろん、このねじり量に対応した、ねじり付与部１４０の回転ステージ１４２の回転量や、加熱手段１６０の火炎バーナ１６１のＸＹＺステージ１６２による上下左右などの多次元方向への移動形態、さらにはガス供給量などは、予めメインコントローラ１７０や第１サブコントローラ１７１及び第２１サブコントローラ１７２側にソフト（プログラミング）として格納させてある。
【００２７】
この状態で、キーボード１７０ｂのスタート用のキーを押せば、或いは設定によりオートで、ねじり加工の処理が開始され、ねじり付与部１４０の回転ステージ１４２が所定量だけ回動しようとする一方、発火装置１６３を通じて、火炎バーナ１６１は着火されると共に、ＸＹＺステージ１６２によって所定の移動形態を取り、また、火炎バーナ１６１には所定量のガスが制御弁１６４，１６４を通じて供給される。
【００２８】
この火炎バーナ１６１による加熱によって、マルチコア光ファイバ１０の加工部分は、軟化し、ねじり付与部１４０からのねじり力によってねじられる。
このとき、加熱による膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮したりするわけであるが、この変動は、ねじり付与部１４０のファイバ保持部２００Ａによって、良好に吸収される。したがって、この加熱加工は、マルチコア光ファイバ１０側に曲がりや撓みなどを生じさせることなく行われる。因みに、マルチコア光ファイバ１０の外径が約０．２〜３ｍｍ程度で、長さが数１０ｃｍ〜１ｍ程度の場合、数１０μｍ〜１ｍｍ程度の長さの変動が発生する。
【００２９】
そして、例えば画像方向を積極的にθ°回転させる場合、そのねじり量に達したか否かは、例えば図７に示すように、ねじり状態検出手段１５０におけるターゲット板１５１の測定基準部１５１ａが角θ°だけずれた位置（１５１ａ´）に変位したか否かを、撮像部１５２で捉えられた画像で判定すればよい。この点はディスプレ１７０ａにも表示させることができる。もちろん、入出射端間の画像のずれを修正する場合には、ターゲット板１５１の測定基準部１５１ａが垂直に表示されているか否かを、伝送画像により判定すればよい。また、画像改善にあっては、ねじりを加えた際における画像のコントラストを捉えて判定すればよい。これらの判定は、作業者の目視で行ってもよく、ソフト的にメインコントローラ１７０側などで自動的に判定するようにしてもよい。
【００３０】
ねじり量が所定の値に達していなときには、再度の不足分のねじり量を再設定して、再ねじり加工を行えばよい。また、ねじり加工中のねじり状態は、ねじり状態検出手段１５０によってモニタされているため、常時フィードバックさせて、ねじり量に達するまで、ねじり付与部１４０を制御することも可能である。
【００３１】
このようにして、所定のねじり量が与えられたら、一連のコントローラ１７０〜１７２の働きによって、ねじり付与部１４０の回転ステージ１４２の回動を停止させると共に、火炎バーナ１６１をＸＹＺステージ１６２によってマルチコア光ファイバ１０の加工部分から離間させる。
なお、離間された火炎バーナ１６１は、制御弁１６４，１６４によってガスの供給を絶って一旦消火するか、或いは火力を弱めて、次のねじり加工に備えるようにするとよい。
【００３２】
この加熱加工部分が冷えると、ねじりが固定されるため、本発明の目的とする所定量ねじられたマルチコア光ファイバ１０が得られる。
この加工済みのマルチコア光ファイバ１０では、加工部分のコーティングが取り除かれていて保護層がないため、傷が付くと強度的に弱くなる。このため好ましくは図８に示すように、この加工部分に保護被覆１１を施すとよい。この保護被覆１１としては、例えば金属や樹脂、セラミック、或いはこれらの複合材などからなるチューブや分割筒状体のもの、さらには、マルチコア光ファイバ１０の被覆材料と同様の被覆材料をリコートしたものが挙げられる。
これによって、加工前と同程度の強度が得られると共に、必要とされる遮光性や材質によってはフレキシビリティなども保持される。
【００３３】
図９は本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の他の例になるねじり付与部のファイバ保持部を示したものである。
このファイバ保持部２００Ｂも、基本的な部分は、上記ファイバ保持部２００Ａと同様であるが、一対のクランプ板２１１，２１１の互いに対向するＶ溝形のファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａで、直接マルチコア光ファイバ１０を保持するようにする一方、ファイバ保持部２００Ｂのベース部材２１０を、回転ステージ１４２の図中前後方向に延ばして取り付けられたガイド部材１４３のガイド溝１４３ａに摺動可能に嵌め込まれたスライダ１４４に固着させてある。
【００３４】
したがって、マルチコア光ファイバ１０を一対のクランプ板２１１，２１１のファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａで直接保持しても、加熱時の膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮しても、この変動は、ガイド部材１４３に対するスライダ１４４の摺動によって、良好に吸収される。
つまり、このファイバ保持部２００Ｂによっても、マルチコア光ファイバ１０は長手方向への動きが可能な状態で保持される。また、このファイバ保持部２００Ｂの場合、上記ファイバ保持部２００Ａのように、スペーサ３１０を嵌め込む必要がないため、作業性の向上が図られる。
【００３５】
図１０〜図１１は本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の他の例になるねじり付与部のファイバ保持部を示したものである。
このファイバ保持部２００Ｃも、基本的な部分は上記ファイバ保持部２００Ａと同様であるが、一対のクランプ板２１１，２１１に換えて一対のクランプローラ２２０，２２０を、例えば回転ステージ１４２の表側と裏側にその方向を変えて２組み設けて、マルチコア光ファイバ１０を直接保持するようにしてある。
【００３６】
この２組みの一対のクランプローラ２２０，２２０は、可動シャフト２１３の互いにねじの向きが異なるねじ部分２１３ａ，２１３ｂに螺着された一対のスライダー部材２２１，２２１と、これに対応して固定シャフト２１５に嵌め込まれた一対のスライダー部材２２２，２２２との間にそれぞれ軸着片２２３，２３３を介して回転自在に装着されている。
【００３７】
したがって、加熱時、膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮しても、この変動は、各一対のクランプローラ２２０，２２０の回転によって、良好に吸収される。つまり、このファイバ保持部２００Ｃによっても、マルチコア光ファイバ１０は長手方向への動きが可能な状態で保持される。また、このファイバ保持部２００Ｃでも、スペーサ３１０を嵌め込む必要がないため、作業性の向上が図られる。
【００３８】
図１２は本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の他の例になるねじり付与部のファイバ保持部を示したものである。
このファイバ保持部２００Ｄも、基本的な部分は、上記ファイバ保持部２００Ａと同様であるが、一対のクランプ板２１１，２１１の互いに対向するＶ溝形のファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａで、直接チューブ状の緩衝材３２０が嵌め込まれたマルチコア光ファイバ１０を保持するようにしてある。
【００３９】
上記チューブ状の緩衝材３２０は、例えばシリコンゴムやシリコン樹脂などからなる弾性に富む材料からなり、比較的肉厚に形成してある。
このような材料からなる緩衝材３２０の嵌め込みによって、一対のクランプ板２１１，２１１のファイバ挟持部２１１ａ，２１１ａで直接保持しても、加熱時、膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮しても、この変動は、緩衝材３２０の弾性による変形によって、良好に吸収される。
【００４０】
因みに、マルチコア光ファイバ１０の長手方向への変動は、上述したように、マルチコア光ファイバ１０の外径が約０．２〜３ｍｍ程度で、長さが数１０ｃｍ〜１ｍ程度の場合、数１０μｍ〜１ｍｍ程度の長さであるため、緩衝材３２０の弾性変形によって、十分吸収することが可能であった。
つまり、このファイバ保持部２００Ｄによっても、マルチコア光ファイバ１０は長手方向への動きが可能な状態で保持される。また、このファイバ保持部２００Ｄの場合、緩衝材３２０の嵌め込みが必要となるものの、機械的な変動の吸収部が不要となるため、装置の簡略化が図られる。
【００４１】
図１３〜図１４は本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の他の例になるねじり付与部のファイバ保持部を示したものである。
このファイバ保持部２００Ｅは、上記ファイバ保持部２００Ａと同様の構成からなる回転ステージ１４２に、例えば３個の開閉されるチャック部材２３０が組み付けられると共に、これらのチャック部材２３０の開閉は、リング状の回動操作部２３１によって行われるようにしてある。
【００４２】
このファイバ保持部２００Ｅでも、上記ファイバ保持部２００Ｄと同様、３個の開閉されるチャック部材２３０で、直接チューブ状の緩衝材３２０が嵌め込まれたマルチコア光ファイバ１０を保持する。
【００４３】
したがって、この緩衝材３２０の嵌め込みによって、上記ファイバ保持部２００Ｄと同様、加熱時、膨張や変形によって、マルチコア光ファイバ１０が長手方向に若干伸縮しても、この変動は、緩衝材３２０の弾性による変形によって、良好に吸収される。つまり、このファイバ保持部２００Ｅでも、マルチコア光ファイバ１０は長手方向への動きが可能な状態で保持される。また、このファイバ保持部２００Ｅの場合、緩衝材３２０の嵌め込みが必要となるものの、機械的な変動の吸収機構部分がないため、装置の簡略化が図られる。さらに、チャック部材２３０からなるチャック機構の場合、回動操作部２３１の操作によりセンターの芯出しが自動的に行われるため、マルチコア光ファイバ１０のセンター合わせが容易になる。
【００４４】
なお、上記実施の態様では、載置台１１０のマルチコア光ファイバ１０の嵌め込まれる保持部１１２をＶ溝としてあるが、本発明は、これに限定されず、マルチコア光ファイバ１０の長手方向に並べた複数のローラ間の谷部とすることもできる。また、マルチコア光ファイバ１０も、イメージファイバに限定されず、イメージファイバなどに溶融線引きする前のマルチコア光ファイバ母材や、多数の光ファイバ素線がバラバラの状態で集合された単なるファイババンドルや、加熱してねじりを与える必要のある他の棒状の部材にも適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、マルチコア光ファイバのねじり加工方法及びねじり加工装置によれば、次のような優れた効果が得られる。
【００４６】
（１）先ず、請求項１記載のマルチコア光ファイバのねじり加工方法では、ねじり加工の対象であるマルチコア光ファイバの一端はほぼ完全に固定するものの、マルチコア光ファイバのねじり加工部分側は長手方向への動きが可能な状態にして、回転方向へ所定のねじりを加えるため、ねじり加工時の加熱による膨張や変形によって、マルチコア光ファイバが長手方向に若干変動して、この変動が良好に吸収される。
つまり、マルチコア光ファイバのねじり加工を曲がりや撓みなどを生じさせることなく行うことができる。
【００４７】
（２）次に、請求項２記載のマルチコア光ファイバのねじり加工装置では、マルチコア光ファイバを載置台に載せて、その一端を固定部で固定する一方、マルチコア光ファイバの他端は長手方向への動きが可能な状態で、ねじり付与部により回転方向へ所定のねじりが加えられ、かつ、載置台の加熱用のスペース部から移動可能に設置された加熱手段によって加熱され、さらに、このときのマルチコア光ファイバのねじり状態がねじり状態検出手段によってモニタできるため、極めて簡単かつスムーズにねじり加工を行うことができる。
また、このような構成によって、コンピュータ内蔵のコントローラなどと適宜組み合わせれば、各工程の自動化が容易に達成できる。
【００４８】
（３）また、請求項３記載のマルチコア光ファイバのねじり加工装置では、ねじり状態検出手段が、測定基準部を有するターゲット板とこのターゲット板の測定基準部を捉える撮像部とこの撮像部からの画像データを処理する画像処理部とからなるため、ねじり状態が画像として視覚的に捉えることができ、良好な作業性が得られる。また、上記のようにコンピュータシステム化にあって、良好な融合性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置の全体の一例を示した概略説明図である。
【図２】図１のねじり加工装置における載置台部分を示した拡大平面図である。
【図３】図１のねじり加工装置における載置台部分を示した拡大側面図である。
【図４】図１のねじり加工装置における載置台の固定部部分を示した縦断面図である。
【図５】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置における載置台のファイバ押さえ部部分を示し、（Ａ）〜（Ｂ）は各例の縦断面図である。
【図６】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり付与部を示した正面図である。
【図７】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり状態検出手段のターゲット板を正面図である。
【図８】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置によりねじり加工された加工部分に保護被覆を施したマルチコア光ファイバの部分縦断側面図である。
【図９】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり付与部の他の例を示した部分縦断正面図である。
【図１０】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり付与部の他の例を示した正面図である。
【図１１】図１０のねじり加工装置におけるねじり付与部の背面を示した背面図である。
【図１２】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり付与部の他の例を示した正面図である。
【図１３】本発明に係るマルチコア光ファイバのねじり加工装置におけるねじり付与部の他の例を示した正面図である。
【図１４】図１３のねじり加工装置におけるねじり付与部の側面を示した側面図である。
【図１５】従来のマルチコア光ファイバのねじり加工方法の一例を示した概略説明図である。
【図１６】従来のマルチコア光ファイバのねじり加工方法の他の例を示した概略説明図である。
【符号の説明】
１０ マルチコア光ファイバ
１１０ 載置台
１１１ 加熱用のスペース部
１１２ 保持部
１２０ 固定部
１３０ ファイバ押さえ部
１４０ ねじり付与部
１５０ ねじり状態検出手段
１６０ 加熱手段
１７０ メインコントローラ
１７１ 第１サブコントローラ
１７２ 第２サブコントローラ
２００Ａ〜Ｅ ファイバ保持部
３１０ スペーサ
３２０ 緩衝材
Claims (3)
- マルチコア光ファイバを途中に加熱用のスペース部を有する載置台上に載せ、その一端を固定する一方、他端には長手方向への動きが可能な状態で回転方向へ所定のねじりを加え、前記載置台の加熱用のスペース部からマルチコア光ファイバを加熱することを特徴とするマルチコア光ファイバのねじり加工方法。
- マルチコア光ファイバが載置されると共に、途中に加熱用のスペース部を有する載置台と、前記マルチコア光ファイバの一端を固定する固定部と、前記マルチコア光ファイバの他端を長手方向への動きが可能な状態で回転方向へ所定のねじりを加えるねじり付与部と、前記マルチコア光ファイバのねじり状態を測定するねじり状態検出手段と、前記載置台の加熱用のスペース部に対して移動可能に設置された加熱手段とからなることを特徴とするマルチコア光ファイバのねじり加工装置。
- 前記マルチコア光ファイバのねじり状態検出手段が、前記マルチコア光ファイバの両端面側の一方に設置されると共に当該端面側に測定基準部を有するターゲット板と、前記マルチコア光ファイバの両端面側の他方に設置されて前記ターゲット板の測定基準部を捉える撮像部と、当該撮像部からの画像データを処理する画像処理部とからなることを特徴とする請求項２記載のマルチコア光ファイバのねじり加工装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP36348398A JP3769402B2 (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | マルチコア光ファイバのねじり加工方法及びねじり加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36348398A JP3769402B2 (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | マルチコア光ファイバのねじり加工方法及びねじり加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000185931A JP2000185931A (ja) | 2000-07-04 |
| JP3769402B2 true JP3769402B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=18479433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36348398A Expired - Lifetime JP3769402B2 (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | マルチコア光ファイバのねじり加工方法及びねじり加工装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3769402B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-12-21 JP JP36348398A patent/JP3769402B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2000185931A (ja) | 2000-07-04 |
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