JP4093564B2 - クランプ装置の傾き調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微干渉計装置（「干渉顕微鏡装置」とも称される）を用いて、先端面が斜めに研磨されたフェルールの先端面の形状等を測定解析するために、クランプ装置に保持されたフェルールの先端面が顕微干渉計装置の基準面と略平行となるように、クランプ装置の傾き姿勢を調整する際などに適用し得るクランプ装置の傾き調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信に用いられる光ファイバの研究開発が盛んに進められている。この種の光ファイバは、例えば外径１０μｍ程度のコアと、その外周に設けた例えば外径１２５μｍ程度のクラッド層からなり、光ファイバ同士を接続するためにその接続端部にフェルールを備えたものが知られている。
【０００３】
フェルールとは、光ファイバを接続するための光コネクタを構成する一組のプラグの各々において、光ファイバの一端を保持固定する円筒状の部品である。フェルールは、その外径の中心部に光ファイバが挿入され接着剤等で固定された後、その先端を鏡面状に研磨されており、２つのフェルールの先端面を突き合わせることによって、それぞれに保持された２つの光ファイバを接続できるように構成されている。
【０００４】
このようなフェルールとしては、先端面がフェルールの軸に対して垂直となるように研磨された垂直研磨型のフェルールや、先端面における反射光の及ぼす悪影響を低減するために先端面がフェルールの軸に対して斜めとなるように研磨された斜め研磨型のフェルールが知られている。また、２つのフェルールを突き合わせる際の押圧力により先端面が弾性変形して、先端面同士の密着性を高め得るように構成されたＰＣ（Physical Contact）型のフェルールも知られている。
【０００５】
ところで、光ファイバ接続に伴う光損失を低減するため、フェルールにはμｍオーダの高精度な種々の規格がＪＩＳにより定められている。例えば、斜め研磨型のフェルールにおいては、先端面の傾斜角度（斜め研磨角度）の基準値に対する角度ずれや、光コネクタのキー方向と先端面の（研磨）傾斜方向との基準値に対する角度ずれなどに関する規格が定められている。
【０００６】
作製されたフェルールが、定められた規格に適合しているかどうかを検査するために、顕微干渉計装置が用いられることがある。顕微干渉計装置は、微小な被検体の表面形状や屈折率分布などの位相情報を担持した物体光と、所定の基準板から反射された参照光とを干渉させて得られる干渉縞を観察し、この干渉縞の形状や変化を測定解析することにより、被検体の位相情報を得るように構成されている。
【０００７】
このような顕微干渉計装置を用いてフェルールの検査を行なう場合、顕微干渉計装置の基準板の前方の所定位置にクランプ装置を配し、このクランプ装置により、検査対象のフェルールを保持する方法が知られている。このクランプ装置は、クランプ装置の軸とフェルールの軸とが、フェルールを保持した際に略一致するように、また、斜め研磨型のフェルールに対しては、保持した際にその先端面の傾斜方向が所定の方向（光コネクタのキー方向により決められる）を向くように構成されている。
【０００８】
ところで、１つの顕微干渉計装置により、垂直研磨型のフェルールと斜め研磨型のフェルールの検査が行なわれることがある。顕微干渉計装置においては、検査対象となるフェルールの先端面が、顕微干渉計装置の基準面に対して略平行となるように設置する必要があるため、垂直研磨型のフェルールを検査する場合には、クランプ装置の軸の垂直面（軸と直交する平面）が顕微干渉計装置の基準面と平行となるようにクランプ装置を設置する。一方、斜め研磨型のフェルールを検査する場合には、斜め研磨型のフェルールの先端面が顕微干渉計装置の基準面と平行となるように、すなわち上記垂直面が上記基準面に対して所定の向き（先端面が基準面と平行となる向き）に、所定の角度（斜め研磨角度に相当する角度）だけ相対的に傾斜するように、クランプ装置を傾ける必要がある。
【０００９】
このようなクランプ装置の傾き姿勢を調整するための傾き調整機構も知られている。この傾き調整機構は、マイクロメータを用いてクランプ装置の傾き姿勢を調整するように構成されているが、高精度なマイクロメータを必要とするため高コストになるという問題がある。また、使用を重ねる間に調整角度にずれが生じる虞があるので、調整角度の校正を定期的に行なう必要が生じるという問題もある。
【００１０】
一方、顕微干渉計装置を用いて、クランプ装置の傾き姿勢を調整する方法が知られている。この方法では、先端面の傾斜角度および先端面の傾斜方向等が規格に適合するように形成された高精度な基準フェルールが用いられる。現在、斜め研磨型のフェルールにおいては、その先端面の傾斜角度が８度とされるのが標準的となっているので、先端面の傾斜角度が高精度に8度となるように形成された基準フェルールが主に用いられている。
【００１１】
この方法では、基準フェルールをクランプ装置に保持せしめた状態でクランプ装置を傾けるとともに、基準フェルールの先端面と顕微干渉計装置の基準面とにより形成される干渉縞を観察し、この干渉縞がヌル縞状態となるようにクランプ装置の傾き姿勢を調整する。ヌル縞が観察された状態で、クランプ装置を固定すれば、クランプ装置に保持されている基準フェルールの軸の垂直面は、顕微干渉計装置の基準面に対して相対的に所定の方向に８度だけ高精度に傾くこととなる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような手順により、顕微干渉計装置の基準面に対する相対的な傾斜角度および傾斜方向が規定されるのは、あくまでクランプ装置に保持されている基準フェルールの軸の垂直面であって、クランプ装置の軸の垂直面ではない。すなわち、クランプ装置による基準フェルールの保持状態が、正規の保持状態からずれている場合には、上記手順のみでは、顕微干渉計装置の基準面に対するクランプ装置の傾き姿勢を高精度に調整することができなくなる。
【００１３】
そこで、クランプ装置により基準フェルールを保持した際に、保持状態のずれ量を検出し、それらのずれ量を校正する必要が生じる。このずれ量を校正するために従来用いられている方法として次のような方法が知られている。すなわち、例えば本願出願人が特願２００２−１６７２１９号で開示しているような方法を利用して、クランプ装置の軸の垂直面が顕微干渉計装置の基準面に対して平行となる状態にクランプ装置を設置し、この状態のクランプ装置に基準フェルールを保持せしめた段階で、基準フェルールの先端面と顕微干渉計装置の基準面とにより形成される干渉縞を観察し、この干渉縞の状態から基準フェルールの先端面の基準面に対する相対的な傾斜角度および傾斜方向を測定する。そして、この測定された相対傾斜角度および傾斜方向に基づき、クランプ装置による基準フェルールの保持状態のずれ量を検出して校正するものである。
【００１４】
しかし、このようなずれ量の検出校正方法には、次のような問題がある。すなわち、顕微干渉計装置においては、極めて微小な領域を拡大して観察しているので、より細かなものが拡大観察できるが、観察面（基準フェルールの先端面）の傾き角度が大きくなって撮影系の解像力を超えるほど縞間隔が接近した場合には、縞の観察が困難となり観察面の基準面に対する相対的な傾斜角度を高精度に測定することができなくなる。フェルールの検査に用いられる顕微干渉計装置においては、フェルール先端面に形成される段差の測定を行なう必要もあるため、白色光等の可干渉性の低い照明光を用いる場合がある。このような低可干渉性の照明光を用いた場合、観察面の基準面に対する相対的な傾斜角度の測定は、５度程度で限界となる。したがって、このような場合、上記方法によっては、先端面の傾斜角度が８度とされている基準フェルールの先端面の基準面に対する相対的な傾斜角度を測定することは極めて困難となる。
【００１５】
８度を超える傾斜角度の測定を可能とするためには、可干渉性の高い照明光を用いるとともに、ＣＣＤ等の撮像素子に関しても高解像度のものを用いる必要がある。しかし、可干渉性の低い照明光を用いる必要がある顕微干渉計装置において、可干渉性の高い照明光を照射するために別の光源を備えたり、高解像度の撮像素子を備えたりすることは、顕微干渉計装置がコスト高となり好ましくない。また、可干渉性の高い照明光を用いる場合、観察対象面以外の面と基準面とにより干渉縞が形成され、これらがノイズとなる虞が高まるなど別の問題も生じる。
【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、フェルール等の被検体を保持するクランプ装置の顕微干渉計装置の基準面に対する傾き姿勢を、簡易かつ低コストで高精度に調整することを可能とするクランプ装置の傾き調整方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明のクランプ装置の傾き調整方法は、顕微干渉計装置により測定される柱状の被検体を、クランプ装置の軸と前記被検体の軸とが略一致するように保持する前記クランプ装置の前記軸の垂直面が、前記顕微干渉計装置の基準面に対して、所定の目標向きに所定の目標角度αだけ傾くように、前記クランプ装置の傾き姿勢を調整する方法において、
前記クランプ装置を、前記垂直面が前記基準面に対して平行となる初期位置に設置し、
先端面の傾斜角度βが前記目標角度αよりも小なる角度に形成されてなる基準被検体を、前記先端面が前記基準面に対して前記目標向きとは反対の向きに前記傾斜角度βと略等しい角度だけ相対的に傾斜した状態となるように、前記初期位置に設置された前記クランプ装置に保持せしめ、
この保持された状態において前記先端面の前記基準面に対する相対傾斜角度γを、前記顕微干渉計装置を用いて測定し、
次に、前記基準被検体を保持した前記クランプ装置を、該クランプ装置の前記軸回りの回転を規制しつつ、前記先端面が前記基準面に対して前記目標向きに相対的に傾斜するように傾けるとともに、この傾けた状態において前記先端面の前記基準面に対する相対傾斜角度δを、前記顕微干渉計装置を用いて測定し、
この相対傾斜角度δが、前記目標角度αと前記相対傾斜角度γとの角度差εに一致するように、前記クランプ装置の傾き姿勢を調整することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明において、前記傾斜角度βを、前記目標角度αの略２分の１の大きさに設定することができる。
【００１９】
また、前記クランプ装置を前記初期位置に設置する際には、該クランプ装置が取り付けられる取付面が前記基準面と平行に形成された平行配置用のクランプ装置保持具を用い、前記クランプ装置を前記目標向きに傾ける際には、該クランプ装置が取り付けられる取付面が前記基準面に対して前記目標向きに前記目標角度αだけ傾斜している傾斜配置用のクランプ装置保持具を用いることができる。
【００２０】
この場合、前記相対傾斜角度δの調整は、前記傾斜配置用のクランプ装置保持具を支持し、該傾斜配置用のクランプ装置保持具の傾き姿勢を調整し得るように構成された傾斜調整装置を用いて行なわれるようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明において、前記相対傾斜角度γおよびδの検出を、位相シフト縞解析法またはフーリエ変換縞解析法を用いて行なうことができる。
【００２２】
また、本発明は、前記被検体が、該被検体の先端面が該被検体の軸に対して傾斜するように研磨されてなる斜め研磨型のフェルールである場合には、特に有用である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明の実施形態に係るクランプ装置の傾き調整方法を説明する前に、被検体であるフェルールを保持するクランプ装置を搭載するとともに、所定の干渉光学系により該フェルールの先端部を観察する顕微干渉計装置について図１０を参照しながら説明する。図１０は、顕微干渉計装置の一部を破断して示す斜視図である。
【００２４】
＜顕微干渉計装置＞
図１０に示す顕微干渉計装置１は、底板２、前板３（一部破断して図示）、後板４、隔壁板５およびカバーケース６（一部破断して図示）からなる本体筐体内に、電源部７、コントロールボックス８および干渉計本体部１０を備えている。
【００２５】
この干渉計本体部１０は、対物レンズユニット１１、ピエゾユニット１２、ハーフミラー・光源ユニット１３、結像レンズユニット１４、ミラーボックス１５およびＣＣＤカメラユニット１６を備えている。これらのうち、結像レンズユニット１４、ミラーボックス１５およびＣＣＤカメラユニット１６は、隔壁板５に固定された固定台１７に取り付けられており、対物レンズユニット１１、ピエゾユニット１２およびハーフミラー・光源ユニット１３は、フォーカス台１８（一部破断して図示）に取り付けられている。
【００２６】
このフォーカス台１８は、前板３と固定台１７との間において前後方向（図中の矢印ＵおよびＶ方向）に互いに平行な状態で延設された上下２本のガイド軸１９Ａ，１９Ｂ（一部破断して図示）に、前後方向にスライド移動可能に支持されている。また、上記固定台１７と上記フォーカス台１８との間には、コイルバネ９が配されており、上記フォーカス台１８は、このコイルバネ９の弾性により前方（図中の矢印Ｕ方向）に向けて付勢されている。
【００２７】
また、上記前板３には、上記フォーカス台１８を移動させて干渉計本体部１０のフォーカス調整を行なうためのフォーカス調整ネジ２０が設けられている。このフォーカス調整ネジ２０は、前板３に形成された不図示のネジ孔に、自身の軸回りの回転により前後方向に移動可能に螺合するネジ軸部２１と、このネジ軸部２１を回転させるためのツマミ部２２とを備えてなる。このネジ軸部２１の先端面はフォーカス台１８の前面部に設けられた半球状の凸部１８ａに当接している。このためフォーカス調整ネジ２０は、ツマミ部２２を回転させてネジ軸部２１の前板３からの突出長を変えることにより、フォーカス台１８をガイド軸１９Ａ，１９Ｂに沿って前後方向に移動させることが可能となっており、これによりフォーカス調整を行なえるようになっている。
【００２８】
上述したような構成を有する干渉計本体部１０は、対物レンズユニット１１の前方の所定位置に保持された微小な被検体（不図示）に、不図示の光源からのレーザ光を参照光と分割して照射し、被検体から反射してきた物体光を参照光と干渉させ、その干渉光を結像レンズユニット１４内の結像レンズ系（不図示）を通した後、不図示のＣＣＤ上に干渉縞を結像させる。そして、得られた干渉縞の形状や変化を測定解析することにより、被検体の表面形状の三次元計測や物性の測定を行なえるようになっている。なお、干渉計本体部１０としては、ミロー型やマイケルソン型、リニーク型など種々のタイプのものを用いることが可能である。
【００２９】
また、上記前板３には、傾斜調整装置１００が配されている。この傾斜調整装置１００は、前板３に固定されたＬ字状の第１の基部材１１０と、この第１の基部材１１０と同様のＬ字状をなし、第１の基部材１１０に対向配置された第２の基部材１２０とを備えている。第２の基部材１２０は、支点部１３０を中心に第１の基部材１１０に対して傾動可能に支持されており、第１の傾斜調整ネジ１４０および第２の傾斜調整ネジ１５０により、支点部１３０から略鉛直方向に延びる軸線周りと、支点部１３０から略水平方向に延びる軸線周りとにそれぞれ傾動して、第１の基部材１１０に対する傾きを２軸調整できるようになっている。
【００３０】
この傾斜調整装置１００の第２の基部材１２０には、クランプ装置保持具２００が取り付けられている。クランプ装置保持具２００は、前段部２１０と後段部２２０とそれらを繋ぐ連結部２３０とを有してなり、その前段部２１０を３個の取付ネジ２４０により上記第２の基部材１２０に固定されている。クランプ装置保持具２００の後段部２２０は、対物レンズユニット１１の前面側に位置し、その中央部には、保持用凹部２２１が形成されており、この保持用凹部２２１内に、クランプ装置３００を保持している。なお、この他に前板３には、顕微干渉計装置１の電源をオンオフする電源スイッチ３０が設けられている。
【００３１】
＜クランプ装置の構成＞
次に、上記クランプ装置３００について、図６〜図９を用いて説明する。図６は上記クランプ装置３００の断面図、図７はその正面図、図８はその正面側からの斜視図、図９はその裏面側からの斜視図である。なお、図示したクランプ装置３００は、図６に示すフェルール４２０や、後述する斜め研磨型のフェルール４３０，４４０（図５参照）および基準フェルール４５０（図３参照）、を、図１０に示す顕微干渉計装置１の対物レンズユニット１１前方の所定位置に保持するためのものである。
【００３２】
図６に示すフェルール４２０は、不図示の相手側プラグと不図示のスリーブを介して接合される光コネクタを構成するものであり、通常は、光コネクタのプラグ内に収容されている。このフェルール４２０は、フェルール本体４２１の外径中心にシングルモードタイプの光ファイバ（不図示）の一端部を保持しており、このフェルール本体４２１には、フェルール４２０を光コネクタのプラグ内に収容するための保持具４２２が取り付けられている。また、フェルール本体４２１は、ジルコニアセラミックからなり、その先端面４２３はフェルール４２０の軸に対して直交するように垂直研磨されている。また、フェルール４２０の先端部は、不図示の相手側フェルールの先端面と密着し易いように、凸状に構成されている。
【００３３】
一方、上記クランプ装置３００は、図６および図９に示すように、円形の板状部材からなる基部３１０と、この基部３１０の正面側周縁部に該基部３１０と一体に形成された略円環状の縁部３２０と、基部３１０の正面にネジ３３１（図７、図８参照）を介して取り付けられた円板状の回転規制板３３０と、変位調整部３４０とを備えてなる。
【００３４】
図７に示すように上記縁部３２０は、３個のネジ孔３２１と位置決め用の凹部３２２とを備えている。ネジ孔３２１は、クランプ装置３００を上記クランプ装置保持具２００（図１０参照）に取り付けるためのネジ用のものであり、凹部３２２は、クランプ装置保持具２００に設けられた位置決め用のピン（不図示）が、この凹部３２２に入るようにクランプ装置３００をセットすれば、クランプ装置３００のクランプ装置保持具２００に対する位置決めが高精度に行なえるように設けられている。
【００３５】
図６に示すように上記基部３１０は、該基部３１０の一側面側（図中上部）から他側面側（図中下部）へ向かって延びる切欠部３５０を有し、該切欠部３５０によって、該切欠部３５０を挟んで互いに対向する２つの部分、すなわち、該基部３１０の正面側（フェルール４２０の挿通方向後側）に位置する支持部３６０と、該基部３１０の裏面側（フェルール４２０の挿通方向前側）に位置する変位部３７０とに、部分的に分割されている。
【００３６】
上記支持部３６０は、基部３１０の中央部をクランプ装置３００の軸Ａ方向に延びるように形成された貫通孔の一部によって構成された固定のフェルール挿通孔３６１を備えている。このフェルール挿通孔３６１は、上記フェルール４２０の外径と略同寸法の内径を有しており、上記支持部３６０は、このフェルール挿通孔３６１内に挿通されたフェルール４２０を該フェルール挿通孔３６１の内面により支持するように構成されている。
【００３７】
上記変位部３７０には、上記基部３１０の一側面側から上記軸Ａを越えて延びる上記切欠部３５０の先端部に形成された空洞部３５１によって、軸Ａと略直角な向きに所定距離離れた位置に薄肉部３７３が形成されており、変位部３７０は、この薄肉部３７３の形成位置を支点として、軸Ａ方向（フェルール４２０の挿通方向）に変位可能に形成されている。また、変位部３７０は、上記フェルール挿通孔３６１内にフェルール４２０が挿通された際、該フェルール挿通孔３６１の挿通方向前側の端部から突出する、フェルール４２０の先端部分（図６に仮想線で示す）を、上記変位に伴い、フェルール４２０の挿通方向と略直角な方向に押圧して、フェルール挿通孔３６１内に挿通されたフェルール４２０を保持する押圧部位３７１を有している。
【００３８】
上記変位調整部３４０は、上記変位部３７０の変位を調整するものであり、図６に示すように、変位部３７０の先端部に上記軸Ａ方向に延びるように形成されたネジ孔３４１と、上記支持部３６０の該ネジ孔３４１と対向する部分に、軸Ａ方向に延びるように形成されたネジ挿入孔３４２と、該ネジ挿入孔３４２からネジ孔３４１に向けて差し込まれた調整ネジ３４３とを備えている。
【００３９】
この調整ネジ３４３は、上記ネジ孔３４１と螺合するネジ部３４３ａと、該調整ネジ３４３を操作するためのレバー部材３４４が取り付けられるネジ基部３４３ｂとを備えてなる。また、調整ネジ３４３は、図６に示すように、回転規制板３３０を介して基部３１０に取り付けられており（回転規制板３３０には、調整ネジ３４３用のネジ挿通孔３３２が形成されている）、上記ネジ挿入孔３４２内には、変位部３７０を外方に向け付勢する圧縮コイルバネ３４５が設けられている。調整ネジ３４３は、圧縮コイルバネ３４５により外方に向け付勢された変位部３７０のネジ挿入孔３４２に、そのネジ部３４３ａが螺合され、該調整ネジ３４３を回転することにより、変位部３７０の変位を調整できるようになっている。
【００４０】
レバー部材３４４は、ネジ基部３４３ｂに形成されたピン挿通孔３４３ｃ内に挿通されるピン部３４４ａを有し、該ピン部３４４ａをピン挿通孔３４３ｃ内に挿通された後、ネジ基部３４３ｂの頂部に形成されたネジ孔３４３ｄに螺合するネジ３４６によって、ネジ基部３４３ｂに固定されている。このレバー部材３４４は、上記調整ネジ３４３を回転させ上記変位部３７０の変位を調整する際に、操作される。
【００４１】
図７に示すように、上記縁部３２０には、上記レバー部材３４４の回動範囲を規制するためのストッパ部材３８０Ａ，３８０Ｂが設けられている。ストッパ部材３８０Ａは、レバー部材３４４の図中時計方向への回動を規制するためのものであり、ストッパ部材３８０Ｂは、レバー部材３４４の図中反時計方向への回動を規制するためのものである。レバー部材３４４は、これら２つのストッパ部材３８０Ａ，３８０Ｂの間を回動する（回動角度範囲９０度）ようになっており、レバー部材３４４がストッパ部材３８０Ａに当接する位置が、フェルール４２０を保持するクランプ位置であり、レバー部材３４４がストッパ部材３８０Ｂに当接する位置が、フェルール４２０の保持を解除するクランプ解除位置となっている。また、図６に示すように、ストッパ部材３８０Ａ，３８０Ｂ（図６ではストッパ部材３８０Ａのみ図示）は、上記縁部３２０に形成されたネジ孔３２３と螺合するネジ部３８１を有し、該ネジ部３８１がネジ孔３２３に螺合されることによって、縁部３２０に固定されている。
【００４２】
また、図７に示すように、上記基部３１０の正面には、上記回転規制板３３０を基部３１０に取り付ける際の位置決め用のピン部材３９０が２個取り付けられている。一方、回転規制板３３０には、これらピン部材３９０が挿通される位置決め用の孔部３３４と長孔３３５が形成されている。
【００４３】
さらに、回転規制板３３０には、その中央部に、クランプ装置３００に保持されたフェルール４２０の回転を規制するための回転規制孔３３３が形成されている。この回転規制孔３３３は、フェルール４２０の保持具４２２（図６参照）の外形形状と同じ矩形形状に形成されており、フェルール４２０が上記フェルール挿通孔３６１内に挿通された際に上記保持具４２２と係合することにより、クランプ装置３００によるフェルール４２０対する保持方向を規定するとともに、フェルール４２０が上記軸Ａ周りに回転することを規制するようになっている。
【００４４】
また、図９に示すように、クランプ装置３００の上記基部３１０の裏面には、各種の孔部が形成されている。孔部３１１は、上記回転規制孔３３３を基部３１０に固定する上記ネジ３３１が挿通される貫通孔であり、孔部３１２は、回転規制板３３０を位置決めするための上記ピン部材３９０が挿通される貫通孔である。どちらの孔部３１１、３１２も加工の都合上、基部３１０の正面側から裏面側まで貫通しているが、これらに挿通される上記ネジ３３１およびピン部材３９０の先端部は、上記切欠部３５０の手前の位置までしか達していない。
【００４５】
また、基部３１０の裏面中央部には、フェルール４２０の先端部を観察するための観察孔３７２が形成されている。この観察孔３７２は、図６に示すように、上記軸Ａ上に位置するように設けられ、また、上記フェルール挿通孔３６１よりも一回り大きい大きさに形成されている。この観察孔３７２は、クランプ装置３００が上記顕微干渉計装置１にセットされた際、上記対物レンズユニット１１の正面に位置するように構成されている。
【００４６】
＜クランプ装置の作用＞
上述したように構成されたクランプ装置３００は、以下のようにしてフェルール４２０を保持する。まず、レバー部材３４４を、ストッパ部材３８０Ｂと当接する位置、すなわちクランプ解除位置に操作する（図７参照）。このとき、上記変位部３７０は、変位していない状態、すなわち、上記切欠部３５０の間隔がその全長に亘って一定となる状態に維持される（図６参照）。
【００４７】
次に、フェルール４２０を、その先端部側からクランプ装置３００の支持部３６０内のフェルール挿通孔３６１に挿入して、保持具４２２が回転規制板３３０の回転規制孔３３３内に係合される位置にセットする。フェルール挿通孔３６１の内径は、フェルール４２０の外径の大きさと略同じ大きさに形成されているので、フェルール４２０をフェルール挿通孔３６１内に挿入した時点で、フェルール４２０はクランプ装置３００の軸Ａと自身の軸とが略重なるように、また、クランプ装置３００によるフェルール４２０の保持方向が所定の方向と略一致するようにセットされる。
【００４８】
次いで、レバー部材３４４を、ストッパ部材３８０Ａと当接する位置、すなわち上記クランプ位置に操作する。このとき、上記調整ネジ３４３のネジ部３４３ａが右回りに回転し、この回転により、該ネジ部３４３ａと螺合している変位部３７０は、上記圧縮コイルバネ３４５の付勢力に抗しながら、上記薄肉部３７３を支点として支持部３６０に近づく方向に変位する。この変位によって、変位部３７０の上記押圧部位３７１が、フェルール挿通孔３６１の挿通方向前側の端部から突出するフェルール４２０先端部分を、フェルール４２０の挿通方向と略直角な方向に押圧して、フェルール挿通孔３６１内に挿通されたフェルール４２０が抜脱しないように保持する。
【００４９】
フェルール４２０の保持を解除する場合は、レバー部材３４４を、ストッパ部材３８０Ｂと当接する位置、すなわち上記クランプ解除位置に操作する。このとき、上記調整ネジ３４３のネジ部３４３ａが左回りに回転し、この回転により、該ネジ部３４３ａと螺合している変位部３７０は、上記薄肉部３７３を支点として支持部３６０から離れる方向に変位する。この変位によって、上記切欠部３５０の間隔がその全長に亘って一定となる状態に戻り、また、変位部３７０の押圧部位３７１によるフェルール４２０の先端部分に対する押圧が解除されて、フェルール４２０をフェルール挿通孔３６１内から抜脱することが可能となる。
【００５０】
＜斜め研磨型のフェルールの構成＞
上記顕微干渉計装置１においては、上述したフェルール４２０のように、先端面がフェルールの軸に対して垂直となるように研磨された垂直研磨型のフェルール以外に、図５に示すように先端面がフェルールの軸に対して斜めとなるように研磨された斜め研磨型のフェルール４３０，４４０も測定できるようになっている。図５は斜め研磨型のフェルールを示す図で、同図（ａ）は斜め平面研磨型のフェルール、同図（ｂ）は斜め球面研磨型のフェルールを示している。
【００５１】
図５に示すフェルール４３０，４４０は、その先端面４３３，４４３が斜めに研磨されている点を除き、フェルール本体４３１，４４１の構成や、フェルール本体４３１，４４１に保持具４３２，４４２が取り付けられている点など、その他の構成は上記フェルール４２０と同様である。
【００５２】
また、上記先端面４３３，４４３の傾斜角度θおよび傾斜方向を、それぞれ次のように規定する。すなわち、図５（ａ）に示す斜め平面研磨型のフェルール４３０においては、傾斜角度θを、先端面４３３を含む平面と、フェルール４３０の軸（中心軸）Ｂと直交する平面とのなす角度として規定し、先端面４３３の傾斜方向を、フェルール４３０の軸Ｂを含み先端面４３３に垂直な平面と、先端面４３３との交線の延びる方向として規定する。
【００５３】
一方、図５（ｂ）に示す斜め球面研磨型のフェルール４４０においては、傾斜角度θを、フェルール４４０の軸Ｃ上で先端面４４３と接する平面と、この軸Ｃと直交する平面とのなす角度として規定し、先端面４４３の傾斜方向を、フェルール４４０の軸Ｃ上で先端面４４３と接する接平面と、この接平面に垂直でかつ軸Ｃを含む平面との交線の延びる方向として規定する。
【００５４】
このように構成された斜め研磨型のフェルール４３０，４４０を、上記クランプ装置３００は次のような状態で保持するようになっている。すなわち、クランプ装置３００は、先端面の傾斜角度および傾斜方向等が規格に対して高精度に適合しているフェルールを保持する場合、フェルールの軸とクランプ装置３００の軸Ａ（図６参照）とが互いに重なるように、また、クランプ装置３００の軸Ａを含み図7においてクランプ装置３００を左右に２分する垂直面（以下「基準垂直面」という）内に、フェルール先端面の傾斜方向を規定する上記交線が含まれ、かつ図１０に示すようにクランプ装置３００が設置された状態において、先端面が顕微干渉計装置１側に向けて傾斜角度だけ前傾するような状態（以下、「正規保持状態」という）に保持するようになっている。
【００５５】
このように構成されたクランプ装置３００が測定対象のフェルールを保持した場合において、フェルールの軸とクランプ装置３００の軸Ａとが互いに重ならない、あるいはフェルール先端面の傾斜方向が上記基準垂直面内に含まれないなどの誤差が生じる場合、これらの誤差は、主に測定対象フェルールの製造誤差に起因するものである。ただし、クランプ装置３００がフェルールを保持する際、クランプ装置３００とフェルールとの間で微小な保持状態のずれが生じ、これが上記誤差の要因となる場合も考えられる。通常、このような保持状態のずれは、フェルールの製造誤差により生じるずれに比べて微小であり、他の要因が重ならなければ測定解析の障害とはならない。
【００５６】
＜クランプ装置の傾き調整方法＞
以下、本発明の一実施形態に係るクランプ装置の傾き調整方法について、図１〜図４を用いて説明する。この実施形態方法は、上記斜め研磨型のフェルール４３０，４４０の先端面４３３，４４３の形状測定を、顕微干渉計装置１を用いて行なう場合において、顕微干渉計装置１に対するクランプ装置３００の傾き姿勢を、所定の目標向き（クランプ装置３００に保持されたフェルール４３０，４４０の先端面４３３，４４３が顕微干渉計装置１の基準面と略平行となる向き）に、所定の目標角度α（先端面４３３の傾斜角度θの規格値と同じ角度、例えば８度）だけ傾くように、高精度に調整する方法である。なお、以下では、斜め平面研磨型のフェルール４３０の先端面４３３の形状測定を、顕微干渉計装置１を用いて行なうために、クランプ装置３００の傾き姿勢を調整する場合を例にとって説明する。また、先端面４３３の傾斜角度θの規格値および目標角度をαとする。
【００５７】
まず、図２を用いて、本実施形態方法の手順について概略的に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るクランプ装置の傾き調整方法の手順を概略的に示すフローチャートである。
【００５８】
図２に示すように、本実施形態方法においては、まず、クランプ装置を後述する初期位置に設置する（Ｓ１）。この初期位置において、クランプ装置の軸の垂直面は、顕微干渉計装置の基準面と平行となる。
【００５９】
次いで、初期位置にあるクランプ装置に後述する基準フェルールを保持せしめる。このとき、基準フェルールの先端面が、顕微干渉計装置の基準面に対して上記目標向きとは反対の向きに、上記先端面の傾斜角度β（＜α）と略等しい角度だけ相対的に傾斜した状態となるようにする（Ｓ２）。そして、基準フェルール先端面の基準面に対する相対傾斜角度γを、顕微干渉計装置を用いて測定する（Ｓ３）。
【００６０】
次に、基準フェルールを保持したクランプ装置を、上記目標向きに傾ける（Ｓ４）。このとき、基準フェルール先端面が基準面に対して上記目標向きに相対的に傾斜するようにする。そして、基準フェルール先端面の基準面に対する相対傾斜角度δを、顕微干渉計装置を用いて測定する（Ｓ５）。
【００６１】
次に、上記相対傾斜角度δが、上記目標角度αと上記相対傾斜角度γとの角度差εに一致するように、クランプ装置の傾き姿勢を調整し（Ｓ６）、調整手順を終了する。
【００６２】
以下、図１、図３、および図４を用いて、本実施形態方法について、詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施形態に係るクランプ装置の傾き調整方法を段階的に示す図、図３は基準フェルール（基準被検体）を示す図、図４は２種類のクランプ装置保持具を示す図で、同図（ａ）は平行配置用のクランプ装置保持具を示し、同図（ｂ）は傾斜配置用のクランプ装置保持具を示している。本実施形態方法では、図３に示す基準フェルール４５０および図４に示す２つのクランプ装置保持具２００Ａ，２００Ｂを使用するので、まずこれらについて説明する。
【００６３】
図３に示す基準フェルール４５０は、上記フェルール４３０と同じく斜め平面研磨型のフェルールであり、その先端面４５３が高精度に上記目標角度αの２分の１の傾斜角度β（例えば、４度）を有するように形成されている。なお、先端面４５３の傾斜角度βおよび傾斜方向の規定の仕方は、上記フェルール４３０の場合と同様である。
【００６４】
上記クランプ装置３００は、基準フェルール４５０を上記正規保持状態で保持するように構成されているが、基準フェルール４５０を保持する際、クランプ装置３００とフェルールとの間で微小な保持状態のずれが生じる場合も考えられる。通常、このような保持状態のずれは微小であるが、上述したように測定対象のフェルールを保持する際にも保持状態のずれが生じる場合があるため、これらの保持状態のずれが相乗的に影響し合って高精度な測定を行なう場合の障害となる虞がある。そこで、クランプ装置３００と基準フェルール４５０との間の保持状態のずれに関しては、これを校正する必要がある。本実施形態方法では、クランプ装置３００の傾き姿勢を調整する際に、この校正が行なわれるようになっている。
【００６５】
図４に示すクランプ装置保持具２００Ａ，２００Ｂは、上述したクランプ装置保持具２００と同様にクランプ装置３００を保持するものであり、上記クランプ装置保持具２００と同様の構成を有する部分については同じ番号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、これらのクランプ装置保持具２００Ａ，２００Ｂは、上記クランプ装置保持具２００と同様に、上述した傾斜調整装置１００に対して上記取付ネジ２４０を介して取り付けられるが、この取付ネジ２４０と螺合するネジ孔等の図示は省略してある。
【００６６】
平行配置用のクランプ装置保持具２００Ａは、上記クランプ装置保持具２００と同タイプで、保持用凹部２２１内にクランプ装置３００の取付面２２２Ａを有しており、この取付面２２２Ａの中央部には円形の開口部２２３Ａが形成されている。クランプ装置３００は、取付面２２２Ａに対してネジ止めされるようになっており、取付面２２２Ａの開口部２２３Ａ周辺にはそのためのネジ孔や、クランプ装置３００の位置決め用のピンが設けられているが、これらの図示は省略している（クランプ装置保持具２００Ｂについても同様）。このクランプ装置保持具２００Ａは、顕微干渉計装置１に設置された状態において、取付面２２２Ａに取り付けられたクランプ装置３００の軸Ａが、開口部２２３Ａの中心軸Ｅおよび顕微干渉計装置１の光軸と高精度に重なるように構成されている。
【００６７】
一方、傾斜配置用のクランプ装置保持具２００Ｂは、上記フェルール４３０，４４０を測定する際に使用するもので、上記傾斜調整装置１００に設置された際、その取付面２２２Ｂがクランプ装置３００側に略角度αだけ前傾するように形成されている点が、上記クランプ装置保持具２００と異なっている。このクランプ装置保持具２００Ｂは、顕微干渉計装置１に設置された状態において、クランプ装置３００が取付面２２２Ｂに対して取り付けられた際、その開口部２２３Ｂの中心軸Ｆを含み取付面２２２Ｂと直交する平面が、クランプ装置３００の上記基準垂直面と高精度に重なるように、また、上記中心軸Ｆがクランプ装置３００の軸Ａと高精度に重なるように構成されている。
【００６８】
次に、クランプ装置３００の傾き調整方法の実施手順について、図１を用いて詳細に説明する。なお、図１においては、基準フェルール４５０と顕微干渉計装置１の基準面との関係を概念的に示し、上述したクランプ装置３００，クランプ装置保持具２００Ａ，２００Ｂの図示は省略している。また、顕微干渉計装置１の基準面としては、顕微干渉計装置１が具備する基準板の基準面（光軸と直交）を考えることができるが、基準板の基準面と平行な平面であれば、仮想的に任意に設定し得る。図１においては、このような仮想的な基準面を図示している。
【００６９】
まず、基準フェルール４５０を保持したクランプ装置３００を、その軸Ａの垂直面（軸Ａと直交する平面）Ｑが顕微干渉計装置１の基準面Ｐに対して平行となる位置（初期位置）に設置する（図１（ａ）参照）。この初期位置へのクランプ装置３００の設置は、上記クランプ装置保持具２００Ａを用いて行なわれる。すなわち、図４（ａ）に示すクランプ装置保持具２００Ａの開口部２２３Ａの中心軸Ｅと、顕微干渉計装置１の光軸Ｌとが互いに重なるように配置されたクランプ装置保持具２００Ａにクランプ装置３００を設置することによって、クランプ装置３００は上記初期位置に高精度に設置されるようになっている。なお、図１においては、クランプ装置３００の上記基準垂直面が紙面と平行となるように、また、鉛直方向が図１の上下方向と一致するように図示されている。
【００７０】
上記初期位置において、クランプ装置３００の軸Ａは顕微干渉計装置１の光軸Ｌと重なり、また基準フェルール４５０の先端面４５３は、上記基準面Ｐに対して図中反時計回りの向きに相対的傾斜角度γだけ相対的に傾いている。なお、この相対傾斜角度γは、基準フェルール４５０がクランプ装置３００によって上記正規保持状態で保持されている場合は、先端面４５３の傾斜角度βに一致する。すなわち、傾斜角度βと相対傾斜角度γとの差は、クランプ装置３００に対する基準フェルール４５０の上記正規保持状態からの保持状態のずれを表している。
【００７１】
なお、クランプ装置３００による基準フェルール４５０の保持状態のずれや、上記基準面Ｐに対する先端面４５３の相対傾斜角度γ等は、３次元的に計測されるものであるが、図１においては、便宜的に各角度を２次元的に表示することとする。また、保持状態のずれが生じている場合、基準フェルール４５０の軸Ｄ（図３参照）がクランプ装置３００の軸Ａと重ならない場合も発生するが、図１においては、便宜的にこれらの軸Ｄと軸Ａが重なっているように表している。
【００７２】
また、本実施手順においては、最終的には図１（ｃ）に示すように、上記垂直面Ｑが上記基準面Ｐに対して図中時計回りの向きに、上記目標角度αだけ傾くようにクランプ装置３００の傾き姿勢を調整する。これにより、図１においては、時計回りの向きが上述した目標向きとなり、上記初期位置にあるクランプ装置３００に保持された基準フェルール４５０の先端面４５３は、上記基準面Ｐに対して上記目標向きとは反対の向き（図中反時計回りの向き）に相対的に傾斜することとなる。
【００７３】
このような初期位置において、基準フェルール４５０の先端面４５３の基準面Ｐに対する相対傾斜角度γを、顕微干渉計装置１を用いて測定する。実際には、この相対傾斜角度γの測定は３次元的に行なわれ、上記基準面Ｐに対する上記先端面４５３の３次元的な傾斜方向が測定される。
【００７４】
次に、図１（ａ）に示すように、基準フェルール４５０を保持したクランプ装置３００を、上記先端面４５３が上記基準面Ｐに対して上記目標向き（図中時計回りの向き）に傾斜するように傾ける。この傾ける操作は、図４（ｂ）に示すクランプ装置保持具２００Ｂを用いて行なわれる。すなわち、上記クランプ装置保持具２００Ａからクランプ装置３００を外し、クランプ装置保持具２００Ａをクランプ装置保持具２００Ｂに交換する。そして、交換されたクランプ装置保持具２００Ｂにクランプ装置３００を設置する。この間、クランプ装置３００による基準フェルール４５０の保持状態が変わらないように、また、クランプ装置３００がその軸Ａ回りに回転しないようにする（クランプ装置保持具２００Ｂとクランプ装置３００との間の位置決め機構により、クランプ装置３００の軸Ａ回りの回転は規制されるようになっている）。
【００７５】
上述したように、クランプ装置保持具２００Ｂは、その取付面２２２Ｂがクランプ装置保持具２００Ａの取付面２２２Ａに対して、上記目標角度αだけ傾斜している。しかし、クランプ装置保持具２００Ｂを上記傾斜調整装置１００（図１０参照）に取り付ける際の取付誤差が生じる場合があるので、クランプ装置保持具２００Ｂに保持されたクランプ装置３００の上記垂直面Ｑは、上記基準面Ｐに対して上記目標角度αだけ傾くとは限らない。図１（ｂ）においては、垂直面Ｑの基準面Ｐに対する実際の傾斜角度をα´としている。
【００７６】
図１（ｂ）に示す状態において、上記先端面４５３の上記基準面Ｐに対する相対傾斜角度δを、顕微干渉計装置１を用いて測定する。図１（ａ）に示す状態において、上記基準面Ｐに対して反時計回りの向きに傾斜していた上記先端面４５３は、クランプ装置３００の上記垂直面Ｑが時計回りの向きに角度α´（＞β，γ）だけ傾くことによって、図１（ｂ）に示す状態おいては、時計回りの向きに相対的に傾斜する。なお、実際には、上記相対傾斜角度δの測定は、図１（ａ）に示す相対傾斜角度γと同様に３次元的に行なわれ、上記基準面Ｐに対する上記先端面４５３の３次元的な傾斜方向が測定される。
【００７７】
次に、測定された相対傾斜角度δが、上記目標角度αと上記相対傾斜角度γとの角度差εに一致するように、クランプ装置３００の傾き姿勢を調整する（図１（ｃ））。なお、この傾き調整は、本実施手順においては、図１０に示す傾斜調整装置１００を用いて行なわれる。
【００７８】
上記角度差εは、クランプ装置３００によって保持された基準フェルール４５０の上記正規保持状態からの保持状態のずれを示す角度となっている。すなわち、基準フェルール４５０が正規保持状態で保持されている場合、図１（ａ）に示す相対傾斜角度γは、上記先端面４５３の傾斜角度βに一致し、上記角度差εはα−β＝β（∵α＝２β）となる。したがって、図１（ａ）に示すように、上記基準面Ｐに対して反時計回りの向きに上記相対傾斜角度γ（＝β）だけ傾斜している上記先端面４５３を、時計回りの向きに傾斜角度β分だけ傾斜するようにすれば、クランプ装置３００の上記垂直面Ｑは、上記基準面Ｐに対して時計回りの向きに上記目標角度αだけ傾く。
【００７９】
しかし、保持状態のずれによって、上記相対傾斜角度γが上記傾斜角度βに一致しない場合、例えば、γ＝０．９９β（反時計回りの向き）の場合、上記角度差εはα−γ＝１．０１βとなり、上記先端面４５３を、時計回りの向きにε＝１．０１β分の角度だけ傾斜するようにすれば、上記保持状態のずれは校正され、クランプ装置３００の上記垂直面Ｑは、上記基準面Ｐに対して時計回りの向きに上記目標角度αだけ高精度に傾くことになる。なお、上記角度の角度差εは３次元的に求められ、その調整も３次元的に、すなわち上記基準面Ｐに対する上記先端面４５３の傾斜方向のずれも調整される。また、本実施手順においては、上記クランプ装置保持具２００Ｂの上記傾斜調整装置１００に対する取付誤差も同時に校正される。
【００８０】
以上説明したように本実施形態方法では、基準フェルール４５０を用いてクランプ装置３００の傾き姿勢の調整を行なう。基準フェルール４５０の先端面４５３の傾斜角度βは、顕微干渉計装置１の基準面Ｐに対するクランプ装置３００の目標角度αの２分の１に設定されており、図１（ａ）に示す初期位置において上記先端面４５３は、上記基準面Ｐに対して上記目標角度αとは反対の向き（反時計回りの向き）に上記相対傾斜角度γだけ傾く。また、クランプ装置３００を、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示す状態に傾ける際、上記先端面４５３は上記基準面Ｐに対して上記目標角度αの向き（時計回りの向き）に上記相対傾斜角度δだけ傾く。上記相対傾斜角度γおよびδは、いずれも上記傾斜角度βに近い角度となるので、顕微干渉計装置１が、上記傾斜角度β程度の傾斜を測定し得るように構成されていれば、顕微干渉計装置１を用いて、クランプ装置３００の上記基準面Ｐに対する傾き姿勢を、上記傾斜角度βの２倍の傾斜角度となる上記目標角度αに調整することができる。また、クランプ装置３００による基準フェルール４５０の保持状態のずれは、上記基準面Ｐに対する上記先端面４５３の相対傾斜角度を調整する際に校正されるので、この保持状態のずれを予め校正しておく必要はない。
【００８１】
＜フェルール先端面の基準面に対する角度検出＞
上述した実施形態方法を実施するためには、基準フェルール４５０の先端面４５３と顕微干渉計装置１の基準面Ｐとの相対的な傾斜角度（上記相対傾斜角度γおよびδ等）を検出する必要があるが、この相対的な傾斜角度を検出する手法として、縞画像解析手法を用いることができる。すなわち、上記実施形態方法においては、顕微干渉計装置１により基準フェルール４５０の先端面４５３の干渉縞情報を得ることができるので、これを利用して先端面４５３の干渉縞画像を得、この干渉縞画像を解析して先端面４５３の基準面Ｐに対する３次元的な相対傾斜角度を検出することが可能である。この場合における縞画像解析手法としては、位相シフト縞解析法を利用する手法とフーリエ変換縞解析法を利用する手法とが考えられるが、そのいずれをも採用し得る。
【００８２】
位相シフト縞解析法は、縞画像解析手法として広く用いられている手法であり、この位相シフト縞解析法を用いることによって、被検面の傾斜角度を求めることも一般的に行なわれている。そこで、位相シフト縞解析法を用いた傾斜角度の測定方法についての詳細な説明は省略し、その概略について以下簡単に説明する。
【００８３】
まず、用いる位相シフト縞解析法に応じた枚数分だけ、基準フェルール４５０の先端面４５３の縞画像を得る。この得られた複数枚の縞画像に、位相シフト縞解析法の計算手法を適用し、ラッピング状態にある先端面４５３の位相を求める。
【００８４】
次いで、所定のアンラッピング手法を用いて、先端面４５３の形状を３次元的に求める。求められた先端面４５３の形状にフィッティングする平面（最小２乗平面）を最小２乗法により求め、この最小２乗平面の３次元的な傾きによって、先端面４５３の上記基準面Ｐに対する相対的傾斜角度および傾斜方向を求める。
【００８５】
一方、フーリエ変換縞解析法を用いて被検面の基準面に対する相対的な傾斜角度を求める手法は、本願出願人によってその詳細が特開２００２−２５７５２９号公報に開示されている。そこで、フーリエ変換縞解析法を用いた傾斜角度測定方法についての詳細な説明は省略し、その概略について以下簡単に説明する。
【００８６】
フーリエ変換縞解析法は、人為的に被検面と基準面との間に相対的傾きを与えることにより、縞画像にキャリア縞を重畳させるものである。この人為的に重畳されたキャリア縞の情報は、フーリエ変換を施すことにより得られる周波数空間上において、キャリア縞に対応する周波数（キャリア周波数）として、被検面固有の位相情報と分離される。一方、人為的にキャリア縞を重畳させるのではなく、予め傾いている被検面の縞画像から得られる、傾きを含んだ被検面の位相情報にフーリエ変換を施すことにより、周波数空間上において被検面の傾きに対応した周波数を、上記キャリア周波数と同様に分離させることが可能となる。この分離された被検面の傾きに対応した周波数に基づき、被検面の傾きを求めることが可能となる。
【００８７】
すなわち、顕微干渉計装置１を用いて得られた基準フェルール４５０の先端面４５３の縞画像に対してフーリエ変換を施し、周波数空間上において先端面４５３の傾きに対応した周波数を分離する。この分離した周波数の周波数空間上の位置に基づき先端面４５３の上記基準面Ｐに対する相対的傾斜角度を求める。
【００８８】
あるいは、周波数空間上において被検面の傾きに対応した周波数を分離せずに、逆フーリエ変換を施すことによって先端面４５３の形状（傾きを含む）を求め、この求められた先端面４５３の形状にフィッティングする最小２乗平面の３次元的な傾きによって、先端面４５３の上記基準面Ｐに対する相対的傾斜角度および傾斜方向を求めるようにしてもよい。
【００８９】
なお、上記手法において、基準フェルール４５０の先端面４５３の傾斜を表す平面を求める際には、上記最小２乗平面に替えて他のフィッティング手法を採用することも可能である。例えば、所定の球面によりフィッティングし、この球面の中心座標での接平面の傾きを求め、上記先端面４５３の基準面Ｐに対する相対的傾斜を推定するようにしてもよい。
【００９０】
このように、位相シフト縞解析法またはフーリエ変換縞解析法を用いることで、基準フェルール４５０の先端面４５３の基準面Ｐに対する３次元的な相対的傾斜を検出できる。なお、位相シフト縞解析法およびフーリエ変換縞解析法により、基準フェルール４５０の先端面４５３の基準面Ｐに対する３次元的な相対的傾斜を求める際には、縞画像の全領域を使う必要がなく、一部の縞画像領域を解析することによっても充分に有効なデータを得ることが可能である。
【００９１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限られず、種々の態様の変更が可能である。
【００９２】
例えば、上記実施形態においては、基準フェルール４５０の先端面４５３の傾斜角度βが、クランプ装置３００を傾ける際の目標角度αの２分の１に設定されているが、この傾斜角度βは、用いる顕微干渉計装置１の傾斜角度の測定性能に応じて、目標角度αより小さな任意の角度に設定し得る。例えば、顕微干渉計装置１が、目標角度αの３分の２程度の傾斜角度まで測定可能であれば、上記傾斜角度βは、目標角度αの３分の１〜３分の２の範囲で任意に設定することが可能である。すなわち、上記傾斜角度βが、用いる顕微干渉計装置１により測定可能な傾斜角度範囲内にあり、かつ上記目標角度αと傾斜角度βとの差が、用いる顕微干渉計装置１により測定可能な傾斜角度範囲内にあれば、傾斜角度βは任意に設定し得る。なお、上記実施形態では、目標角度αの具体値として、８度を例示しているが、目標角度αが８度に限定されないことは勿論である。
【００９３】
また、上記実施形態においては、クランプ装置３００を図１（ａ）に示す状態に傾ける際、傾斜配置用のクランプ装置保持具２００Ｂを用いているが、このようなクランプ装置保持具２００Ｂを用いないで調整することも可能である。例えば、平行配置用のクランプ装置保持具２００Ａの基準面Ｐに対する傾き姿勢を機構的に調整可能に構成し、この調整機構を用いて、クランプ装置保持具２００Ａに設置されたクランプ装置３００の傾き姿勢を調整するようにしてもよい。
【００９４】
さらに、上記実施形態においては、フェルールは、ジルコニアセラミック製であり、その軸心部にはシングルモードタイプの光ファイバを保持しているが、フェルールに関しては、ステンレス製やプラスチック製等の他の材料で形成されたものであってもよく、保持する光ファイバに関しては、マルチモードタイプのものであってもよい。
【００９５】
また、クランプ装置が保持する被検体は、フェルールに限定されるものではなく、種々の被検体を保持するクランプ装置の傾き調整に、本発明を適用することが可能である。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のクランプ装置の傾き調整方法によれば、先端面の傾斜角度がクランプ装置を傾ける際の目標角度αよりも小なる基準角度βに形成されてなる基準被検体をクランプ装置に保持せしめ、基準被検体先端面の基準面に対する相対傾斜角度を顕微干渉計装置により測定し、該測定された相対傾斜角度に基づいて、クランプ装置の傾き姿勢を目標向きに目標角度αだけ傾くように調整する。
【００９７】
基準被検体先端面の基準面に対する相対傾斜角度が測定されるのは、基準被検体先端面が基準面に対して目標向きとは反対の向きに基準角度βと略等しい角度だけ相対的に傾く場合と、基準被検体先端面が基準面に対して目標向きに目標角度αと基準角度βとの差に略等しい角度だけ相対的に傾く場合であり、いずれの場合も基準被検体先端面の基準面に対する相対傾斜角度は目標角度αよりも小さくなる。これにより、目標角度αと同程度の傾斜角度を測定するために、可干渉性の高い照明光光源や高解像度の撮像素子を用いる必要がなくなるので、クランプ装置の傾き調整を低コストで行なうことが可能となる。
【００９８】
また、クランプ装置による基準被検体の保持状態にずれが生じている場合においても、クランプ装置の傾きを調整する中で、その保持状態のずれの校正を行なうことができるので、クランプ装置による基準被検体の保持状態のずれの校正を予め行なう必要がなく、クランプ装置の傾きを簡易かつ高精度に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るクランプ装置の傾き調整方法を段階的に示す概念図
【図２】図１に示すクランプ装置の傾き調整方法の手順を概略的に示すフローチャート
【図３】基準フェルールの構成を示す図
【図４】２つのクランプ装置保持具の構成を示す図
【図５】斜め研磨型フェルールの構成を示す図
【図６】クランプ装置の断面図
【図７】クランプ装置の正面図
【図８】クランプ装置の外観斜視図（正面側）
【図９】クランプ装置の外観斜視図（裏面側）
【図１０】クランプ装置を具備した顕微干渉計装置の斜視図
【符号の説明】
１ 顕微干渉計装置
２ 底板
３ 前板
４ 後板
５ 隔壁板
６ カバーケース
７ 電源部
８ コントロールボックス
９ コイルバネ
１０ 干渉計本体部
１１ 対物レンズユニット
１２ ピエゾユニット
１３ ハーフミラー・光源ユニット
１４ 結像レンズユニット
１５ ミラーボックス
１６ ＣＣＤカメラユニット
１７ 固定台
１８ フォーカス台
１８ａ 凸部
１９Ａ，１９Ｂ ガイド軸
２０ フォーカス調整ネジ
２１ ネジ軸部
２２ ツマミ部
３０ 電源スイッチ
１００ 傾斜調整装置
１１０ 第１の基部材
１２０ 第２の基部材
１３０ 支点部
１４０ 第１の傾斜調整ネジ
１５０ 第２の傾斜調整ネジ
２００ クランプ装置保持具
２００Ａ 平行配置用のクランプ装置保持具
２００Ｂ 傾斜配置用のクランプ装置保持具
２１０ 前段部
２２０ 後段部
２２１ 保持用凹部
２２２Ａ，２２２Ｂ 取付面
２２３Ａ，２２３Ｂ 開口部
２３０ 連結部
２４０ 取付ネジ
３００ クランプ装置
３１０ 基部
３１１，３１２ 孔部
３２０ 縁部
３２１ ネジ孔
３２２ 凹部
３２３ ネジ孔
３３０ 回転規制板
３３１ ネジ
３３２ ネジ挿通孔
３３３ 回転規制孔
３３４ 孔部
３３５ 長孔
３４０ 変位調整部
３４１ ネジ孔
３４２ ネジ挿入孔
３４３ 調整ネジ
３４３ａ ネジ部
３４３ｂ ネジ基部
３４３ｃ ピン挿通孔
３４３ｄ ネジ孔
３４４ レバー部材
３４４ａ ピン部
３４５ 圧縮コイルバネ
３４６ ネジ
３５０ 切欠部
３５１ 空洞部
３６０ 支持部
３６１ フェルール挿通孔
３７０ 変位部
３７１ 押圧部位
３７２ 観察孔
３７３ 薄肉部
３８０Ａ，３８０Ｂ ストッパ部材
３８１ ネジ部
３９０ ピン部材
４２０ 垂直研磨型のフェルール
４２１ フェルール本体
４２２ 保持具
４２３ 先端面
４３０ 斜め平面研磨型のフェルール
４３１ フェルール本体
４３２ 保持具
４３３ 先端面
４４０ 斜め球面研磨型のフェルール
４４１ フェルール本体
４４２ 保持具
４４３ 先端面
４５０ 基準フェルール（基準被検体）
４５１ フェルール本体
４５２ 保持具
４５３ 先端面
Ａ クランプ装置の軸
Ｂ 斜め平面研磨型フェルールの軸
Ｃ 斜め球面研磨型フェルールの軸
Ｄ 基準フェルールの軸
Ｅ，Ｆ 開口部の中心軸
Ｌ 顕微干渉計装置の光軸
Ｐ 顕微干渉計装置の基準面
Ｑ クランプ装置の軸の垂直面
Ｕ，Ｖ 方向を示す矢線
α 目標角度
α´ 実際の傾斜角度
β 基準フェルール先端面の傾斜角度
γ，δ 基準面に対する先端面の相対傾斜角度
ε 角度差
θ 斜め研磨型フェルールの先端面の傾斜角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微干渉計装置（「干渉顕微鏡装置」とも称される）を用いて、先端面が斜めに研磨されたフェルールの先端面の形状等を測定解析するために、クランプ装置に保持されたフェルールの先端面が顕微干渉計装置の基準面と略平行となるように、クランプ装置の傾き姿勢を調整する際などに適用し得るクランプ装置の傾き調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信に用いられる光ファイバの研究開発が盛んに進められている。この種の光ファイバは、例えば外径１０μｍ程度のコアと、その外周に設けた例えば外径１２５μｍ程度のクラッド層からなり、光ファイバ同士を接続するためにその接続端部にフェルールを備えたものが知られている。
【０００３】
フェルールとは、光ファイバを接続するための光コネクタを構成する一組のプラグの各々において、光ファイバの一端を保持固定する円筒状の部品である。フェルールは、その外径の中心部に光ファイバが挿入され接着剤等で固定された後、その先端を鏡面状に研磨されており、２つのフェルールの先端面を突き合わせることによって、それぞれに保持された２つの光ファイバを接続できるように構成されている。
【０００４】
このようなフェルールとしては、先端面がフェルールの軸に対して垂直となるように研磨された垂直研磨型のフェルールや、先端面における反射光の及ぼす悪影響を低減するために先端面がフェルールの軸に対して斜めとなるように研磨された斜め研磨型のフェルールが知られている。また、２つのフェルールを突き合わせる際の押圧力により先端面が弾性変形して、先端面同士の密着性を高め得るように構成されたＰＣ（Physical Contact）型のフェルールも知られている。
【０００５】
ところで、光ファイバ接続に伴う光損失を低減するため、フェルールにはμｍオーダの高精度な種々の規格がＪＩＳにより定められている。例えば、斜め研磨型のフェルールにおいては、先端面の傾斜角度（斜め研磨角度）の基準値に対する角度ずれや、光コネクタのキー方向と先端面の（研磨）傾斜方向との基準値に対する角度ずれなどに関する規格が定められている。
【０００６】
作製されたフェルールが、定められた規格に適合しているかどうかを検査するために、顕微干渉計装置が用いられることがある。顕微干渉計装置は、微小な被検体の表面形状や屈折率分布などの位相情報を担持した物体光と、所定の基準板から反射された参照光とを干渉させて得られる干渉縞を観察し、この干渉縞の形状や変化を測定解析することにより、被検体の位相情報を得るように構成されている。
【０００７】
このような顕微干渉計装置を用いてフェルールの検査を行なう場合、顕微干渉計装置の基準板の前方の所定位置にクランプ装置を配し、このクランプ装置により、検査対象のフェルールを保持する方法が知られている。このクランプ装置は、クランプ装置の軸とフェルールの軸とが、フェルールを保持した際に略一致するように、また、斜め研磨型のフェルールに対しては、保持した際にその先端面の傾斜方向が所定の方向（光コネクタのキー方向により決められる）を向くように構成されている。
【０００８】
ところで、１つの顕微干渉計装置により、垂直研磨型のフェルールと斜め研磨型のフェルールの検査が行なわれることがある。顕微干渉計装置においては、検査対象となるフェルールの先端面が、顕微干渉計装置の基準面に対して略平行となるように設置する必要があるため、垂直研磨型のフェルールを検査する場合には、クランプ装置の軸の垂直面（軸と直交する平面）が顕微干渉計装置の基準面と平行となるようにクランプ装置を設置する。一方、斜め研磨型のフェルールを検査する場合には、斜め研磨型のフェルールの先端面が顕微干渉計装置の基準面と平行となるように、すなわち上記垂直面が上記基準面に対して所定の向き（先端面が基準面と平行となる向き）に、所定の角度（斜め研磨角度に相当する角度）だけ相対的に傾斜するように、クランプ装置を傾ける必要がある。
【０００９】
このようなクランプ装置の傾き姿勢を調整するための傾き調整機構も知られている。この傾き調整機構は、マイクロメータを用いてクランプ装置の傾き姿勢を調整するように構成されているが、高精度なマイクロメータを必要とするため高コストになるという問題がある。また、使用を重ねる間に調整角度にずれが生じる虞があるので、調整角度の校正を定期的に行なう必要が生じるという問題もある。
【００１０】
一方、顕微干渉計装置を用いて、クランプ装置の傾き姿勢を調整する方法が知られている。この方法では、先端面の傾斜角度および先端面の傾斜方向等が規格に適合するように形成された高精度な基準フェルールが用いられる。現在、斜め研磨型のフェルールにおいては、その先端面の傾斜角度が８度とされるのが標準的となっているので、先端面の傾斜角度が高精度に8度となるように形成された基準フェルールが主に用いられている。
【００１１】
この方法では、基準フェルールをクランプ装置に保持せしめた状態でクランプ装置を傾けるとともに、基準フェルールの先端面と顕微干渉計装置の基準面とにより形成される干渉縞を観察し、この干渉縞がヌル縞状態となるようにクランプ装置の傾き姿勢を調整する。ヌル縞が観察された状態で、クランプ装置を固定すれば、クランプ装置に保持されている基準フェルールの軸の垂直面は、顕微干渉計装置の基準面に対して相対的に所定の方向に８度だけ高精度に傾くこととなる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような手順により、顕微干渉計装置の基準面に対する相対的な傾斜角度および傾斜方向が規定されるのは、あくまでクランプ装置に保持されている基準フェルールの軸の垂直面であって、クランプ装置の軸の垂直面ではない。すなわち、クランプ装置による基準フェルールの保持状態が、正規の保持状態からずれている場合には、上記手順のみでは、顕微干渉計装置の基準面に対するクランプ装置の傾き姿勢を高精度に調整することができなくなる。
【００１３】
そこで、クランプ装置により基準フェルールを保持した際に、保持状態のずれ量を検出し、それらのずれ量を校正する必要が生じる。このずれ量を校正するために従来用いられている方法として次のような方法が知られている。すなわち、例えば本願出願人が特願２００２−１６７２１９号で開示しているような方法を利用して、クランプ装置の軸の垂直面が顕微干渉計装置の基準面に対して平行となる状態にクランプ装置を設置し、この状態のクランプ装置に基準フェルールを保持せしめた段階で、基準フェルールの先端面と顕微干渉計装置の基準面とにより形成される干渉縞を観察し、この干渉縞の状態から基準フェルールの先端面の基準面に対する相対的な傾斜角度および傾斜方向を測定する。そして、この測定された相対傾斜角度および傾斜方向に基づき、クランプ装置による基準フェルールの保持状態のずれ量を検出して校正するものである。
【００１４】
しかし、このようなずれ量の検出校正方法には、次のような問題がある。すなわち、顕微干渉計装置においては、極めて微小な領域を拡大して観察しているので、より細かなものが拡大観察できるが、観察面（基準フェルールの先端面）の傾き角度が大きくなって撮影系の解像力を超えるほど縞間隔が接近した場合には、縞の観察が困難となり観察面の基準面に対する相対的な傾斜角度を高精度に測定することができなくなる。フェルールの検査に用いられる顕微干渉計装置においては、フェルール先端面に形成される段差の測定を行なう必要もあるため、白色光等の可干渉性の低い照明光を用いる場合がある。このような低可干渉性の照明光を用いた場合、観察面の基準面に対する相対的な傾斜角度の測定は、５度程度で限界となる。したがって、このような場合、上記方法によっては、先端面の傾斜角度が８度とされている基準フェルールの先端面の基準面に対する相対的な傾斜角度を測定することは極めて困難となる。
【００１５】
８度を超える傾斜角度の測定を可能とするためには、可干渉性の高い照明光を用いるとともに、ＣＣＤ等の撮像素子に関しても高解像度のものを用いる必要がある。しかし、可干渉性の低い照明光を用いる必要がある顕微干渉計装置において、可干渉性の高い照明光を照射するために別の光源を備えたり、高解像度の撮像素子を備えたりすることは、顕微干渉計装置がコスト高となり好ましくない。また、可干渉性の高い照明光を用いる場合、観察対象面以外の面と基準面とにより干渉縞が形成され、これらがノイズとなる虞が高まるなど別の問題も生じる。
【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、フェルール等の被検体を保持するクランプ装置の顕微干渉計装置の基準面に対する傾き姿勢を、簡易かつ低コストで高精度に調整することを可能とするクランプ装置の傾き調整方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明のクランプ装置の傾き調整方法は、顕微干渉計装置により測定される柱状の被検体を、クランプ装置の軸と前記被検体の軸とが略一致するように保持する前記クランプ装置の前記軸の垂直面が、前記顕微干渉計装置の基準面に対して、所定の目標向きに所定の目標角度αだけ傾くように、前記クランプ装置の傾き姿勢を調整する方法において、
前記クランプ装置を、前記垂直面が前記基準面に対して平行となる初期位置に設置し、
先端面の傾斜角度βが前記目標角度αよりも小なる角度に形成されてなる基準被検体を、前記先端面が前記基準面に対して前記目標向きとは反対の向きに前記傾斜角度βと略等しい角度だけ相対的に傾斜した状態となるように、前記初期位置に設置された前記クランプ装置に保持せしめ、
この保持された状態において前記先端面の前記基準面に対する相対傾斜角度γを、前記顕微干渉計装置を用いて測定し、
次に、前記基準被検体を保持した前記クランプ装置を、該クランプ装置の前記軸回りの回転を規制しつつ、前記先端面が前記基準面に対して前記目標向きに相対的に傾斜するように傾けるとともに、この傾けた状態において前記先端面の前記基準面に対する相対傾斜角度δを、前記顕微干渉計装置を用いて測定し、
この相対傾斜角度δが、前記目標角度αと前記相対傾斜角度γとの角度差εに一致するように、前記クランプ装置の傾き姿勢を調整することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明において、前記傾斜角度βを、前記目標角度αの略２分の１の大きさに設定することができる。
【００１９】
また、前記クランプ装置を前記初期位置に設置する際には、該クランプ装置が取り付けられる取付面が前記基準面と平行に形成された平行配置用のクランプ装置保持具を用い、前記クランプ装置を前記目標向きに傾ける際には、該クランプ装置が取り付けられる取付面が前記基準面に対して前記目標向きに前記目標角度αだけ傾斜している傾斜配置用のクランプ装置保持具を用いることができる。
【００２０】
この場合、前記相対傾斜角度δの調整は、前記傾斜配置用のクランプ装置保持具を支持し、該傾斜配置用のクランプ装置保持具の傾き姿勢を調整し得るように構成された傾斜調整装置を用いて行なわれるようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明において、前記相対傾斜角度γおよびδの検出を、位相シフト縞解析法またはフーリエ変換縞解析法を用いて行なうことができる。
【００２２】
また、本発明は、前記被検体が、該被検体の先端面が該被検体の軸に対して傾斜するように研磨されてなる斜め研磨型のフェルールである場合には、特に有用である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明の実施形態に係るクランプ装置の傾き調整方法を説明する前に、被検体であるフェルールを保持するクランプ装置を搭載するとともに、所定の干渉光学系により該フェルールの先端部を観察する顕微干渉計装置について図１０を参照しながら説明する。図１０は、顕微干渉計装置の一部を破断して示す斜視図である。
【００２４】
＜顕微干渉計装置＞
図１０に示す顕微干渉計装置１は、底板２、前板３（一部破断して図示）、後板４、隔壁板５およびカバーケース６（一部破断して図示）からなる本体筐体内に、電源部７、コントロールボックス８および干渉計本体部１０を備えている。
【００２５】
この干渉計本体部１０は、対物レンズユニット１１、ピエゾユニット１２、ハーフミラー・光源ユニット１３、結像レンズユニット１４、ミラーボックス１５およびＣＣＤカメラユニット１６を備えている。これらのうち、結像レンズユニット１４、ミラーボックス１５およびＣＣＤカメラユニット１６は、隔壁板５に固定された固定台１７に取り付けられており、対物レンズユニット１１、ピエゾユニット１２およびハーフミラー・光源ユニット１３は、フォーカス台１８（一部破断して図示）に取り付けられている。
【００２６】
このフォーカス台１８は、前板３と固定台１７との間において前後方向（図中の矢印ＵおよびＶ方向）に互いに平行な状態で延設された上下２本のガイド軸１９Ａ，１９Ｂ（一部破断して図示）に、前後方向にスライド移動可能に支持されている。また、上記固定台１７と上記フォーカス台１８との間には、コイルバネ９が配されており、上記フォーカス台１８は、このコイルバネ９の弾性により前方（図中の矢印Ｕ方向）に向けて付勢されている。
【００２７】
また、上記前板３には、上記フォーカス台１８を移動させて干渉計本体部１０のフォーカス調整を行なうためのフォーカス調整ネジ２０が設けられている。このフォーカス調整ネジ２０は、前板３に形成された不図示のネジ孔に、自身の軸回りの回転により前後方向に移動可能に螺合するネジ軸部２１と、このネジ軸部２１を回転させるためのツマミ部２２とを備えてなる。このネジ軸部２１の先端面はフォーカス台１８の前面部に設けられた半球状の凸部１８ａに当接している。このためフォーカス調整ネジ２０は、ツマミ部２２を回転させてネジ軸部２１の前板３からの突出長を変えることにより、フォーカス台１８をガイド軸１９Ａ，１９Ｂに沿って前後方向に移動させることが可能となっており、これによりフォーカス調整を行なえるようになっている。
【００２８】
上述したような構成を有する干渉計本体部１０は、対物レンズユニット１１の前方の所定位置に保持された微小な被検体（不図示）に、不図示の光源からのレーザ光を参照光と分割して照射し、被検体から反射してきた物体光を参照光と干渉させ、その干渉光を結像レンズユニット１４内の結像レンズ系（不図示）を通した後、不図示のＣＣＤ上に干渉縞を結像させる。そして、得られた干渉縞の形状や変化を測定解析することにより、被検体の表面形状の三次元計測や物性の測定を行なえるようになっている。なお、干渉計本体部１０としては、ミロー型やマイケルソン型、リニーク型など種々のタイプのものを用いることが可能である。
【００２９】
また、上記前板３には、傾斜調整装置１００が配されている。この傾斜調整装置１００は、前板３に固定されたＬ字状の第１の基部材１１０と、この第１の基部材１１０と同様のＬ字状をなし、第１の基部材１１０に対向配置された第２の基部材１２０とを備えている。第２の基部材１２０は、支点部１３０を中心に第１の基部材１１０に対して傾動可能に支持されており、第１の傾斜調整ネジ１４０および第２の傾斜調整ネジ１５０により、支点部１３０から略鉛直方向に延びる軸線周りと、支点部１３０から略水平方向に延びる軸線周りとにそれぞれ傾動して、第１の基部材１１０に対する傾きを２軸調整できるようになっている。
【００３０】
この傾斜調整装置１００の第２の基部材１２０には、クランプ装置保持具２００が取り付けられている。クランプ装置保持具２００は、前段部２１０と後段部２２０とそれらを繋ぐ連結部２３０とを有してなり、その前段部２１０を３個の取付ネジ２４０により上記第２の基部材１２０に固定されている。クランプ装置保持具２００の後段部２２０は、対物レンズユニット１１の前面側に位置し、その中央部には、保持用凹部２２１が形成されており、この保持用凹部２２１内に、クランプ装置３００を保持している。なお、この他に前板３には、顕微干渉計装置１の電源をオンオフする電源スイッチ３０が設けられている。
【００３１】
＜クランプ装置の構成＞
次に、上記クランプ装置３００について、図６〜図９を用いて説明する。図６は上記クランプ装置３００の断面図、図７はその正面図、図８はその正面側からの斜視図、図９はその裏面側からの斜視図である。なお、図示したクランプ装置３００は、図６に示すフェルール４２０や、後述する斜め研磨型のフェルール４３０，４４０（図５参照）および基準フェルール４５０（図３参照）、を、図１０に示す顕微干渉計装置１の対物レンズユニット１１前方の所定位置に保持するためのものである。
【００３２】
図６に示すフェルール４２０は、不図示の相手側プラグと不図示のスリーブを介して接合される光コネクタを構成するものであり、通常は、光コネクタのプラグ内に収容されている。このフェルール４２０は、フェルール本体４２１の外径中心にシングルモードタイプの光ファイバ（不図示）の一端部を保持しており、このフェルール本体４２１には、フェルール４２０を光コネクタのプラグ内に収容するための保持具４２２が取り付けられている。また、フェルール本体４２１は、ジルコニアセラミックからなり、その先端面４２３はフェルール４２０の軸に対して直交するように垂直研磨されている。また、フェルール４２０の先端部は、不図示の相手側フェルールの先端面と密着し易いように、凸状に構成されている。
【００３３】
一方、上記クランプ装置３００は、図６および図９に示すように、円形の板状部材からなる基部３１０と、この基部３１０の正面側周縁部に該基部３１０と一体に形成された略円環状の縁部３２０と、基部３１０の正面にネジ３３１（図７、図８参照）を介して取り付けられた円板状の回転規制板３３０と、変位調整部３４０とを備えてなる。
【００３４】
図７に示すように上記縁部３２０は、３個のネジ孔３２１と位置決め用の凹部３２２とを備えている。ネジ孔３２１は、クランプ装置３００を上記クランプ装置保持具２００（図１０参照）に取り付けるためのネジ用のものであり、凹部３２２は、クランプ装置保持具２００に設けられた位置決め用のピン（不図示）が、この凹部３２２に入るようにクランプ装置３００をセットすれば、クランプ装置３００のクランプ装置保持具２００に対する位置決めが高精度に行なえるように設けられている。
【００３５】
図６に示すように上記基部３１０は、該基部３１０の一側面側（図中上部）から他側面側（図中下部）へ向かって延びる切欠部３５０を有し、該切欠部３５０によって、該切欠部３５０を挟んで互いに対向する２つの部分、すなわち、該基部３１０の正面側（フェルール４２０の挿通方向後側）に位置する支持部３６０と、該基部３１０の裏面側（フェルール４２０の挿通方向前側）に位置する変位部３７０とに、部分的に分割されている。
【００３６】
上記支持部３６０は、基部３１０の中央部をクランプ装置３００の軸Ａ方向に延びるように形成された貫通孔の一部によって構成された固定のフェルール挿通孔３６１を備えている。このフェルール挿通孔３６１は、上記フェルール４２０の外径と略同寸法の内径を有しており、上記支持部３６０は、このフェルール挿通孔３６１内に挿通されたフェルール４２０を該フェルール挿通孔３６１の内面により支持するように構成されている。
【００３７】
上記変位部３７０には、上記基部３１０の一側面側から上記軸Ａを越えて延びる上記切欠部３５０の先端部に形成された空洞部３５１によって、軸Ａと略直角な向きに所定距離離れた位置に薄肉部３７３が形成されており、変位部３７０は、この薄肉部３７３の形成位置を支点として、軸Ａ方向（フェルール４２０の挿通方向）に変位可能に形成されている。また、変位部３７０は、上記フェルール挿通孔３６１内にフェルール４２０が挿通された際、該フェルール挿通孔３６１の挿通方向前側の端部から突出する、フェルール４２０の先端部分（図６に仮想線で示す）を、上記変位に伴い、フェルール４２０の挿通方向と略直角な方向に押圧して、フェルール挿通孔３６１内に挿通されたフェルール４２０を保持する押圧部位３７１を有している。
【００３８】
上記変位調整部３４０は、上記変位部３７０の変位を調整するものであり、図６に示すように、変位部３７０の先端部に上記軸Ａ方向に延びるように形成されたネジ孔３４１と、上記支持部３６０の該ネジ孔３４１と対向する部分に、軸Ａ方向に延びるように形成されたネジ挿入孔３４２と、該ネジ挿入孔３４２からネジ孔３４１に向けて差し込まれた調整ネジ３４３とを備えている。
【００３９】
この調整ネジ３４３は、上記ネジ孔３４１と螺合するネジ部３４３ａと、該調整ネジ３４３を操作するためのレバー部材３４４が取り付けられるネジ基部３４３ｂとを備えてなる。また、調整ネジ３４３は、図６に示すように、回転規制板３３０を介して基部３１０に取り付けられており（回転規制板３３０には、調整ネジ３４３用のネジ挿通孔３３２が形成されている）、上記ネジ挿入孔３４２内には、変位部３７０を外方に向け付勢する圧縮コイルバネ３４５が設けられている。調整ネジ３４３は、圧縮コイルバネ３４５により外方に向け付勢された変位部３７０のネジ挿入孔３４２に、そのネジ部３４３ａが螺合され、該調整ネジ３４３を回転することにより、変位部３７０の変位を調整できるようになっている。
【００４０】
レバー部材３４４は、ネジ基部３４３ｂに形成されたピン挿通孔３４３ｃ内に挿通されるピン部３４４ａを有し、該ピン部３４４ａをピン挿通孔３４３ｃ内に挿通された後、ネジ基部３４３ｂの頂部に形成されたネジ孔３４３ｄに螺合するネジ３４６によって、ネジ基部３４３ｂに固定されている。このレバー部材３４４は、上記調整ネジ３４３を回転させ上記変位部３７０の変位を調整する際に、操作される。
【００４１】
図７に示すように、上記縁部３２０には、上記レバー部材３４４の回動範囲を規制するためのストッパ部材３８０Ａ，３８０Ｂが設けられている。ストッパ部材３８０Ａは、レバー部材３４４の図中時計方向への回動を規制するためのものであり、ストッパ部材３８０Ｂは、レバー部材３４４の図中反時計方向への回動を規制するためのものである。レバー部材３４４は、これら２つのストッパ部材３８０Ａ，３８０Ｂの間を回動する（回動角度範囲９０度）ようになっており、レバー部材３４４がストッパ部材３８０Ａに当接する位置が、フェルール４２０を保持するクランプ位置であり、レバー部材３４４がストッパ部材３８０Ｂに当接する位置が、フェルール４２０の保持を解除するクランプ解除位置となっている。また、図６に示すように、ストッパ部材３８０Ａ，３８０Ｂ（図６ではストッパ部材３８０Ａのみ図示）は、上記縁部３２０に形成されたネジ孔３２３と螺合するネジ部３８１を有し、該ネジ部３８１がネジ孔３２３に螺合されることによって、縁部３２０に固定されている。
【００４２】
また、図７に示すように、上記基部３１０の正面には、上記回転規制板３３０を基部３１０に取り付ける際の位置決め用のピン部材３９０が２個取り付けられている。一方、回転規制板３３０には、これらピン部材３９０が挿通される位置決め用の孔部３３４と長孔３３５が形成されている。
【００４３】
さらに、回転規制板３３０には、その中央部に、クランプ装置３００に保持されたフェルール４２０の回転を規制するための回転規制孔３３３が形成されている。この回転規制孔３３３は、フェルール４２０の保持具４２２（図６参照）の外形形状と同じ矩形形状に形成されており、フェルール４２０が上記フェルール挿通孔３６１内に挿通された際に上記保持具４２２と係合することにより、クランプ装置３００によるフェルール４２０対する保持方向を規定するとともに、フェルール４２０が上記軸Ａ周りに回転することを規制するようになっている。
【００４４】
また、図９に示すように、クランプ装置３００の上記基部３１０の裏面には、各種の孔部が形成されている。孔部３１１は、上記回転規制孔３３３を基部３１０に固定する上記ネジ３３１が挿通される貫通孔であり、孔部３１２は、回転規制板３３０を位置決めするための上記ピン部材３９０が挿通される貫通孔である。どちらの孔部３１１、３１２も加工の都合上、基部３１０の正面側から裏面側まで貫通しているが、これらに挿通される上記ネジ３３１およびピン部材３９０の先端部は、上記切欠部３５０の手前の位置までしか達していない。
【００４５】
また、基部３１０の裏面中央部には、フェルール４２０の先端部を観察するための観察孔３７２が形成されている。この観察孔３７２は、図６に示すように、上記軸Ａ上に位置するように設けられ、また、上記フェルール挿通孔３６１よりも一回り大きい大きさに形成されている。この観察孔３７２は、クランプ装置３００が上記顕微干渉計装置１にセットされた際、上記対物レンズユニット１１の正面に位置するように構成されている。
【００４６】
＜クランプ装置の作用＞
上述したように構成されたクランプ装置３００は、以下のようにしてフェルール４２０を保持する。まず、レバー部材３４４を、ストッパ部材３８０Ｂと当接する位置、すなわちクランプ解除位置に操作する（図７参照）。このとき、上記変位部３７０は、変位していない状態、すなわち、上記切欠部３５０の間隔がその全長に亘って一定となる状態に維持される（図６参照）。
【００４７】
次に、フェルール４２０を、その先端部側からクランプ装置３００の支持部３６０内のフェルール挿通孔３６１に挿入して、保持具４２２が回転規制板３３０の回転規制孔３３３内に係合される位置にセットする。フェルール挿通孔３６１の内径は、フェルール４２０の外径の大きさと略同じ大きさに形成されているので、フェルール４２０をフェルール挿通孔３６１内に挿入した時点で、フェルール４２０はクランプ装置３００の軸Ａと自身の軸とが略重なるように、また、クランプ装置３００によるフェルール４２０の保持方向が所定の方向と略一致するようにセットされる。
【００４８】
次いで、レバー部材３４４を、ストッパ部材３８０Ａと当接する位置、すなわち上記クランプ位置に操作する。このとき、上記調整ネジ３４３のネジ部３４３ａが右回りに回転し、この回転により、該ネジ部３４３ａと螺合している変位部３７０は、上記圧縮コイルバネ３４５の付勢力に抗しながら、上記薄肉部３７３を支点として支持部３６０に近づく方向に変位する。この変位によって、変位部３７０の上記押圧部位３７１が、フェルール挿通孔３６１の挿通方向前側の端部から突出するフェルール４２０先端部分を、フェルール４２０の挿通方向と略直角な方向に押圧して、フェルール挿通孔３６１内に挿通されたフェルール４２０が抜脱しないように保持する。
【００４９】
フェルール４２０の保持を解除する場合は、レバー部材３４４を、ストッパ部材３８０Ｂと当接する位置、すなわち上記クランプ解除位置に操作する。このとき、上記調整ネジ３４３のネジ部３４３ａが左回りに回転し、この回転により、該ネジ部３４３ａと螺合している変位部３７０は、上記薄肉部３７３を支点として支持部３６０から離れる方向に変位する。この変位によって、上記切欠部３５０の間隔がその全長に亘って一定となる状態に戻り、また、変位部３７０の押圧部位３７１によるフェルール４２０の先端部分に対する押圧が解除されて、フェルール４２０をフェルール挿通孔３６１内から抜脱することが可能となる。
【００５０】
＜斜め研磨型のフェルールの構成＞
上記顕微干渉計装置１においては、上述したフェルール４２０のように、先端面がフェルールの軸に対して垂直となるように研磨された垂直研磨型のフェルール以外に、図５に示すように先端面がフェルールの軸に対して斜めとなるように研磨された斜め研磨型のフェルール４３０，４４０も測定できるようになっている。図５は斜め研磨型のフェルールを示す図で、同図（ａ）は斜め平面研磨型のフェルール、同図（ｂ）は斜め球面研磨型のフェルールを示している。
【００５１】
図５に示すフェルール４３０，４４０は、その先端面４３３，４４３が斜めに研磨されている点を除き、フェルール本体４３１，４４１の構成や、フェルール本体４３１，４４１に保持具４３２，４４２が取り付けられている点など、その他の構成は上記フェルール４２０と同様である。
【００５２】
また、上記先端面４３３，４４３の傾斜角度θおよび傾斜方向を、それぞれ次のように規定する。すなわち、図５（ａ）に示す斜め平面研磨型のフェルール４３０においては、傾斜角度θを、先端面４３３を含む平面と、フェルール４３０の軸（中心軸）Ｂと直交する平面とのなす角度として規定し、先端面４３３の傾斜方向を、フェルール４３０の軸Ｂを含み先端面４３３に垂直な平面と、先端面４３３との交線の延びる方向として規定する。
【００５３】
一方、図５（ｂ）に示す斜め球面研磨型のフェルール４４０においては、傾斜角度θを、フェルール４４０の軸Ｃ上で先端面４４３と接する平面と、この軸Ｃと直交する平面とのなす角度として規定し、先端面４４３の傾斜方向を、フェルール４４０の軸Ｃ上で先端面４４３と接する接平面と、この接平面に垂直でかつ軸Ｃを含む平面との交線の延びる方向として規定する。
【００５４】
このように構成された斜め研磨型のフェルール４３０，４４０を、上記クランプ装置３００は次のような状態で保持するようになっている。すなわち、クランプ装置３００は、先端面の傾斜角度および傾斜方向等が規格に対して高精度に適合しているフェルールを保持する場合、フェルールの軸とクランプ装置３００の軸Ａ（図６参照）とが互いに重なるように、また、クランプ装置３００の軸Ａを含み図7においてクランプ装置３００を左右に２分する垂直面（以下「基準垂直面」という）内に、フェルール先端面の傾斜方向を規定する上記交線が含まれ、かつ図１０に示すようにクランプ装置３００が設置された状態において、先端面が顕微干渉計装置１側に向けて傾斜角度だけ前傾するような状態（以下、「正規保持状態」という）に保持するようになっている。
【００５５】
このように構成されたクランプ装置３００が測定対象のフェルールを保持した場合において、フェルールの軸とクランプ装置３００の軸Ａとが互いに重ならない、あるいはフェルール先端面の傾斜方向が上記基準垂直面内に含まれないなどの誤差が生じる場合、これらの誤差は、主に測定対象フェルールの製造誤差に起因するものである。ただし、クランプ装置３００がフェルールを保持する際、クランプ装置３００とフェルールとの間で微小な保持状態のずれが生じ、これが上記誤差の要因となる場合も考えられる。通常、このような保持状態のずれは、フェルールの製造誤差により生じるずれに比べて微小であり、他の要因が重ならなければ測定解析の障害とはならない。
【００５６】
＜クランプ装置の傾き調整方法＞
以下、本発明の一実施形態に係るクランプ装置の傾き調整方法について、図１〜図４を用いて説明する。この実施形態方法は、上記斜め研磨型のフェルール４３０，４４０の先端面４３３，４４３の形状測定を、顕微干渉計装置１を用いて行なう場合において、顕微干渉計装置１に対するクランプ装置３００の傾き姿勢を、所定の目標向き（クランプ装置３００に保持されたフェルール４３０，４４０の先端面４３３，４４３が顕微干渉計装置１の基準面と略平行となる向き）に、所定の目標角度α（先端面４３３の傾斜角度θの規格値と同じ角度、例えば８度）だけ傾くように、高精度に調整する方法である。なお、以下では、斜め平面研磨型のフェルール４３０の先端面４３３の形状測定を、顕微干渉計装置１を用いて行なうために、クランプ装置３００の傾き姿勢を調整する場合を例にとって説明する。また、先端面４３３の傾斜角度θの規格値および目標角度をαとする。
【００５７】
まず、図２を用いて、本実施形態方法の手順について概略的に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るクランプ装置の傾き調整方法の手順を概略的に示すフローチャートである。
【００５８】
図２に示すように、本実施形態方法においては、まず、クランプ装置を後述する初期位置に設置する（Ｓ１）。この初期位置において、クランプ装置の軸の垂直面は、顕微干渉計装置の基準面と平行となる。
【００５９】
次いで、初期位置にあるクランプ装置に後述する基準フェルールを保持せしめる。このとき、基準フェルールの先端面が、顕微干渉計装置の基準面に対して上記目標向きとは反対の向きに、上記先端面の傾斜角度β（＜α）と略等しい角度だけ相対的に傾斜した状態となるようにする（Ｓ２）。そして、基準フェルール先端面の基準面に対する相対傾斜角度γを、顕微干渉計装置を用いて測定する（Ｓ３）。
【００６０】
次に、基準フェルールを保持したクランプ装置を、上記目標向きに傾ける（Ｓ４）。このとき、基準フェルール先端面が基準面に対して上記目標向きに相対的に傾斜するようにする。そして、基準フェルール先端面の基準面に対する相対傾斜角度δを、顕微干渉計装置を用いて測定する（Ｓ５）。
【００６１】
次に、上記相対傾斜角度δが、上記目標角度αと上記相対傾斜角度γとの角度差εに一致するように、クランプ装置の傾き姿勢を調整し（Ｓ６）、調整手順を終了する。
【００６２】
以下、図１、図３、および図４を用いて、本実施形態方法について、詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施形態に係るクランプ装置の傾き調整方法を段階的に示す図、図３は基準フェルール（基準被検体）を示す図、図４は２種類のクランプ装置保持具を示す図で、同図（ａ）は平行配置用のクランプ装置保持具を示し、同図（ｂ）は傾斜配置用のクランプ装置保持具を示している。本実施形態方法では、図３に示す基準フェルール４５０および図４に示す２つのクランプ装置保持具２００Ａ，２００Ｂを使用するので、まずこれらについて説明する。
【００６３】
図３に示す基準フェルール４５０は、上記フェルール４３０と同じく斜め平面研磨型のフェルールであり、その先端面４５３が高精度に上記目標角度αの２分の１の傾斜角度β（例えば、４度）を有するように形成されている。なお、先端面４５３の傾斜角度βおよび傾斜方向の規定の仕方は、上記フェルール４３０の場合と同様である。
【００６４】
上記クランプ装置３００は、基準フェルール４５０を上記正規保持状態で保持するように構成されているが、基準フェルール４５０を保持する際、クランプ装置３００とフェルールとの間で微小な保持状態のずれが生じる場合も考えられる。通常、このような保持状態のずれは微小であるが、上述したように測定対象のフェルールを保持する際にも保持状態のずれが生じる場合があるため、これらの保持状態のずれが相乗的に影響し合って高精度な測定を行なう場合の障害となる虞がある。そこで、クランプ装置３００と基準フェルール４５０との間の保持状態のずれに関しては、これを校正する必要がある。本実施形態方法では、クランプ装置３００の傾き姿勢を調整する際に、この校正が行なわれるようになっている。
【００６５】
図４に示すクランプ装置保持具２００Ａ，２００Ｂは、上述したクランプ装置保持具２００と同様にクランプ装置３００を保持するものであり、上記クランプ装置保持具２００と同様の構成を有する部分については同じ番号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、これらのクランプ装置保持具２００Ａ，２００Ｂは、上記クランプ装置保持具２００と同様に、上述した傾斜調整装置１００に対して上記取付ネジ２４０を介して取り付けられるが、この取付ネジ２４０と螺合するネジ孔等の図示は省略してある。
【００６６】
平行配置用のクランプ装置保持具２００Ａは、上記クランプ装置保持具２００と同タイプで、保持用凹部２２１内にクランプ装置３００の取付面２２２Ａを有しており、この取付面２２２Ａの中央部には円形の開口部２２３Ａが形成されている。クランプ装置３００は、取付面２２２Ａに対してネジ止めされるようになっており、取付面２２２Ａの開口部２２３Ａ周辺にはそのためのネジ孔や、クランプ装置３００の位置決め用のピンが設けられているが、これらの図示は省略している（クランプ装置保持具２００Ｂについても同様）。このクランプ装置保持具２００Ａは、顕微干渉計装置１に設置された状態において、取付面２２２Ａに取り付けられたクランプ装置３００の軸Ａが、開口部２２３Ａの中心軸Ｅおよび顕微干渉計装置１の光軸と高精度に重なるように構成されている。
【００６７】
一方、傾斜配置用のクランプ装置保持具２００Ｂは、上記フェルール４３０，４４０を測定する際に使用するもので、上記傾斜調整装置１００に設置された際、その取付面２２２Ｂがクランプ装置３００側に略角度αだけ前傾するように形成されている点が、上記クランプ装置保持具２００と異なっている。このクランプ装置保持具２００Ｂは、顕微干渉計装置１に設置された状態において、クランプ装置３００が取付面２２２Ｂに対して取り付けられた際、その開口部２２３Ｂの中心軸Ｆを含み取付面２２２Ｂと直交する平面が、クランプ装置３００の上記基準垂直面と高精度に重なるように、また、上記中心軸Ｆがクランプ装置３００の軸Ａと高精度に重なるように構成されている。
【００６８】
次に、クランプ装置３００の傾き調整方法の実施手順について、図１を用いて詳細に説明する。なお、図１においては、基準フェルール４５０と顕微干渉計装置１の基準面との関係を概念的に示し、上述したクランプ装置３００，クランプ装置保持具２００Ａ，２００Ｂの図示は省略している。また、顕微干渉計装置１の基準面としては、顕微干渉計装置１が具備する基準板の基準面（光軸と直交）を考えることができるが、基準板の基準面と平行な平面であれば、仮想的に任意に設定し得る。図１においては、このような仮想的な基準面を図示している。
【００６９】
まず、基準フェルール４５０を保持したクランプ装置３００を、その軸Ａの垂直面（軸Ａと直交する平面）Ｑが顕微干渉計装置１の基準面Ｐに対して平行となる位置（初期位置）に設置する（図１（ａ）参照）。この初期位置へのクランプ装置３００の設置は、上記クランプ装置保持具２００Ａを用いて行なわれる。すなわち、図４（ａ）に示すクランプ装置保持具２００Ａの開口部２２３Ａの中心軸Ｅと、顕微干渉計装置１の光軸Ｌとが互いに重なるように配置されたクランプ装置保持具２００Ａにクランプ装置３００を設置することによって、クランプ装置３００は上記初期位置に高精度に設置されるようになっている。なお、図１においては、クランプ装置３００の上記基準垂直面が紙面と平行となるように、また、鉛直方向が図１の上下方向と一致するように図示されている。
【００７０】
上記初期位置において、クランプ装置３００の軸Ａは顕微干渉計装置１の光軸Ｌと重なり、また基準フェルール４５０の先端面４５３は、上記基準面Ｐに対して図中反時計回りの向きに相対的傾斜角度γだけ相対的に傾いている。なお、この相対傾斜角度γは、基準フェルール４５０がクランプ装置３００によって上記正規保持状態で保持されている場合は、先端面４５３の傾斜角度βに一致する。すなわち、傾斜角度βと相対傾斜角度γとの差は、クランプ装置３００に対する基準フェルール４５０の上記正規保持状態からの保持状態のずれを表している。
【００７１】
なお、クランプ装置３００による基準フェルール４５０の保持状態のずれや、上記基準面Ｐに対する先端面４５３の相対傾斜角度γ等は、３次元的に計測されるものであるが、図１においては、便宜的に各角度を２次元的に表示することとする。また、保持状態のずれが生じている場合、基準フェルール４５０の軸Ｄ（図３参照）がクランプ装置３００の軸Ａと重ならない場合も発生するが、図１においては、便宜的にこれらの軸Ｄと軸Ａが重なっているように表している。
【００７２】
また、本実施手順においては、最終的には図１（ｃ）に示すように、上記垂直面Ｑが上記基準面Ｐに対して図中時計回りの向きに、上記目標角度αだけ傾くようにクランプ装置３００の傾き姿勢を調整する。これにより、図１においては、時計回りの向きが上述した目標向きとなり、上記初期位置にあるクランプ装置３００に保持された基準フェルール４５０の先端面４５３は、上記基準面Ｐに対して上記目標向きとは反対の向き（図中反時計回りの向き）に相対的に傾斜することとなる。
【００７３】
このような初期位置において、基準フェルール４５０の先端面４５３の基準面Ｐに対する相対傾斜角度γを、顕微干渉計装置１を用いて測定する。実際には、この相対傾斜角度γの測定は３次元的に行なわれ、上記基準面Ｐに対する上記先端面４５３の３次元的な傾斜方向が測定される。
【００７４】
次に、図１（ａ）に示すように、基準フェルール４５０を保持したクランプ装置３００を、上記先端面４５３が上記基準面Ｐに対して上記目標向き（図中時計回りの向き）に傾斜するように傾ける。この傾ける操作は、図４（ｂ）に示すクランプ装置保持具２００Ｂを用いて行なわれる。すなわち、上記クランプ装置保持具２００Ａからクランプ装置３００を外し、クランプ装置保持具２００Ａをクランプ装置保持具２００Ｂに交換する。そして、交換されたクランプ装置保持具２００Ｂにクランプ装置３００を設置する。この間、クランプ装置３００による基準フェルール４５０の保持状態が変わらないように、また、クランプ装置３００がその軸Ａ回りに回転しないようにする（クランプ装置保持具２００Ｂとクランプ装置３００との間の位置決め機構により、クランプ装置３００の軸Ａ回りの回転は規制されるようになっている）。
【００７５】
上述したように、クランプ装置保持具２００Ｂは、その取付面２２２Ｂがクランプ装置保持具２００Ａの取付面２２２Ａに対して、上記目標角度αだけ傾斜している。しかし、クランプ装置保持具２００Ｂを上記傾斜調整装置１００（図１０参照）に取り付ける際の取付誤差が生じる場合があるので、クランプ装置保持具２００Ｂに保持されたクランプ装置３００の上記垂直面Ｑは、上記基準面Ｐに対して上記目標角度αだけ傾くとは限らない。図１（ｂ）においては、垂直面Ｑの基準面Ｐに対する実際の傾斜角度をα´としている。
【００７６】
図１（ｂ）に示す状態において、上記先端面４５３の上記基準面Ｐに対する相対傾斜角度δを、顕微干渉計装置１を用いて測定する。図１（ａ）に示す状態において、上記基準面Ｐに対して反時計回りの向きに傾斜していた上記先端面４５３は、クランプ装置３００の上記垂直面Ｑが時計回りの向きに角度α´（＞β，γ）だけ傾くことによって、図１（ｂ）に示す状態おいては、時計回りの向きに相対的に傾斜する。なお、実際には、上記相対傾斜角度δの測定は、図１（ａ）に示す相対傾斜角度γと同様に３次元的に行なわれ、上記基準面Ｐに対する上記先端面４５３の３次元的な傾斜方向が測定される。
【００７７】
次に、測定された相対傾斜角度δが、上記目標角度αと上記相対傾斜角度γとの角度差εに一致するように、クランプ装置３００の傾き姿勢を調整する（図１（ｃ））。なお、この傾き調整は、本実施手順においては、図１０に示す傾斜調整装置１００を用いて行なわれる。
【００７８】
上記角度差εは、クランプ装置３００によって保持された基準フェルール４５０の上記正規保持状態からの保持状態のずれを示す角度となっている。すなわち、基準フェルール４５０が正規保持状態で保持されている場合、図１（ａ）に示す相対傾斜角度γは、上記先端面４５３の傾斜角度βに一致し、上記角度差εはα−β＝β（∵α＝２β）となる。したがって、図１（ａ）に示すように、上記基準面Ｐに対して反時計回りの向きに上記相対傾斜角度γ（＝β）だけ傾斜している上記先端面４５３を、時計回りの向きに傾斜角度β分だけ傾斜するようにすれば、クランプ装置３００の上記垂直面Ｑは、上記基準面Ｐに対して時計回りの向きに上記目標角度αだけ傾く。
【００７９】
しかし、保持状態のずれによって、上記相対傾斜角度γが上記傾斜角度βに一致しない場合、例えば、γ＝０．９９β（反時計回りの向き）の場合、上記角度差εはα−γ＝１．０１βとなり、上記先端面４５３を、時計回りの向きにε＝１．０１β分の角度だけ傾斜するようにすれば、上記保持状態のずれは校正され、クランプ装置３００の上記垂直面Ｑは、上記基準面Ｐに対して時計回りの向きに上記目標角度αだけ高精度に傾くことになる。なお、上記角度の角度差εは３次元的に求められ、その調整も３次元的に、すなわち上記基準面Ｐに対する上記先端面４５３の傾斜方向のずれも調整される。また、本実施手順においては、上記クランプ装置保持具２００Ｂの上記傾斜調整装置１００に対する取付誤差も同時に校正される。
【００８０】
以上説明したように本実施形態方法では、基準フェルール４５０を用いてクランプ装置３００の傾き姿勢の調整を行なう。基準フェルール４５０の先端面４５３の傾斜角度βは、顕微干渉計装置１の基準面Ｐに対するクランプ装置３００の目標角度αの２分の１に設定されており、図１（ａ）に示す初期位置において上記先端面４５３は、上記基準面Ｐに対して上記目標角度αとは反対の向き（反時計回りの向き）に上記相対傾斜角度γだけ傾く。また、クランプ装置３００を、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示す状態に傾ける際、上記先端面４５３は上記基準面Ｐに対して上記目標角度αの向き（時計回りの向き）に上記相対傾斜角度δだけ傾く。上記相対傾斜角度γおよびδは、いずれも上記傾斜角度βに近い角度となるので、顕微干渉計装置１が、上記傾斜角度β程度の傾斜を測定し得るように構成されていれば、顕微干渉計装置１を用いて、クランプ装置３００の上記基準面Ｐに対する傾き姿勢を、上記傾斜角度βの２倍の傾斜角度となる上記目標角度αに調整することができる。また、クランプ装置３００による基準フェルール４５０の保持状態のずれは、上記基準面Ｐに対する上記先端面４５３の相対傾斜角度を調整する際に校正されるので、この保持状態のずれを予め校正しておく必要はない。
【００８１】
＜フェルール先端面の基準面に対する角度検出＞
上述した実施形態方法を実施するためには、基準フェルール４５０の先端面４５３と顕微干渉計装置１の基準面Ｐとの相対的な傾斜角度（上記相対傾斜角度γおよびδ等）を検出する必要があるが、この相対的な傾斜角度を検出する手法として、縞画像解析手法を用いることができる。すなわち、上記実施形態方法においては、顕微干渉計装置１により基準フェルール４５０の先端面４５３の干渉縞情報を得ることができるので、これを利用して先端面４５３の干渉縞画像を得、この干渉縞画像を解析して先端面４５３の基準面Ｐに対する３次元的な相対傾斜角度を検出することが可能である。この場合における縞画像解析手法としては、位相シフト縞解析法を利用する手法とフーリエ変換縞解析法を利用する手法とが考えられるが、そのいずれをも採用し得る。
【００８２】
位相シフト縞解析法は、縞画像解析手法として広く用いられている手法であり、この位相シフト縞解析法を用いることによって、被検面の傾斜角度を求めることも一般的に行なわれている。そこで、位相シフト縞解析法を用いた傾斜角度の測定方法についての詳細な説明は省略し、その概略について以下簡単に説明する。
【００８３】
まず、用いる位相シフト縞解析法に応じた枚数分だけ、基準フェルール４５０の先端面４５３の縞画像を得る。この得られた複数枚の縞画像に、位相シフト縞解析法の計算手法を適用し、ラッピング状態にある先端面４５３の位相を求める。
【００８４】
次いで、所定のアンラッピング手法を用いて、先端面４５３の形状を３次元的に求める。求められた先端面４５３の形状にフィッティングする平面（最小２乗平面）を最小２乗法により求め、この最小２乗平面の３次元的な傾きによって、先端面４５３の上記基準面Ｐに対する相対的傾斜角度および傾斜方向を求める。
【００８５】
一方、フーリエ変換縞解析法を用いて被検面の基準面に対する相対的な傾斜角度を求める手法は、本願出願人によってその詳細が特開２００２−２５７５２９号公報に開示されている。そこで、フーリエ変換縞解析法を用いた傾斜角度測定方法についての詳細な説明は省略し、その概略について以下簡単に説明する。
【００８６】
フーリエ変換縞解析法は、人為的に被検面と基準面との間に相対的傾きを与えることにより、縞画像にキャリア縞を重畳させるものである。この人為的に重畳されたキャリア縞の情報は、フーリエ変換を施すことにより得られる周波数空間上において、キャリア縞に対応する周波数（キャリア周波数）として、被検面固有の位相情報と分離される。一方、人為的にキャリア縞を重畳させるのではなく、予め傾いている被検面の縞画像から得られる、傾きを含んだ被検面の位相情報にフーリエ変換を施すことにより、周波数空間上において被検面の傾きに対応した周波数を、上記キャリア周波数と同様に分離させることが可能となる。この分離された被検面の傾きに対応した周波数に基づき、被検面の傾きを求めることが可能となる。
【００８７】
すなわち、顕微干渉計装置１を用いて得られた基準フェルール４５０の先端面４５３の縞画像に対してフーリエ変換を施し、周波数空間上において先端面４５３の傾きに対応した周波数を分離する。この分離した周波数の周波数空間上の位置に基づき先端面４５３の上記基準面Ｐに対する相対的傾斜角度を求める。
【００８８】
あるいは、周波数空間上において被検面の傾きに対応した周波数を分離せずに、逆フーリエ変換を施すことによって先端面４５３の形状（傾きを含む）を求め、この求められた先端面４５３の形状にフィッティングする最小２乗平面の３次元的な傾きによって、先端面４５３の上記基準面Ｐに対する相対的傾斜角度および傾斜方向を求めるようにしてもよい。
【００８９】
なお、上記手法において、基準フェルール４５０の先端面４５３の傾斜を表す平面を求める際には、上記最小２乗平面に替えて他のフィッティング手法を採用することも可能である。例えば、所定の球面によりフィッティングし、この球面の中心座標での接平面の傾きを求め、上記先端面４５３の基準面Ｐに対する相対的傾斜を推定するようにしてもよい。
【００９０】
このように、位相シフト縞解析法またはフーリエ変換縞解析法を用いることで、基準フェルール４５０の先端面４５３の基準面Ｐに対する３次元的な相対的傾斜を検出できる。なお、位相シフト縞解析法およびフーリエ変換縞解析法により、基準フェルール４５０の先端面４５３の基準面Ｐに対する３次元的な相対的傾斜を求める際には、縞画像の全領域を使う必要がなく、一部の縞画像領域を解析することによっても充分に有効なデータを得ることが可能である。
【００９１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限られず、種々の態様の変更が可能である。
【００９２】
例えば、上記実施形態においては、基準フェルール４５０の先端面４５３の傾斜角度βが、クランプ装置３００を傾ける際の目標角度αの２分の１に設定されているが、この傾斜角度βは、用いる顕微干渉計装置１の傾斜角度の測定性能に応じて、目標角度αより小さな任意の角度に設定し得る。例えば、顕微干渉計装置１が、目標角度αの３分の２程度の傾斜角度まで測定可能であれば、上記傾斜角度βは、目標角度αの３分の１〜３分の２の範囲で任意に設定することが可能である。すなわち、上記傾斜角度βが、用いる顕微干渉計装置１により測定可能な傾斜角度範囲内にあり、かつ上記目標角度αと傾斜角度βとの差が、用いる顕微干渉計装置１により測定可能な傾斜角度範囲内にあれば、傾斜角度βは任意に設定し得る。なお、上記実施形態では、目標角度αの具体値として、８度を例示しているが、目標角度αが８度に限定されないことは勿論である。
【００９３】
また、上記実施形態においては、クランプ装置３００を図１（ａ）に示す状態に傾ける際、傾斜配置用のクランプ装置保持具２００Ｂを用いているが、このようなクランプ装置保持具２００Ｂを用いないで調整することも可能である。例えば、平行配置用のクランプ装置保持具２００Ａの基準面Ｐに対する傾き姿勢を機構的に調整可能に構成し、この調整機構を用いて、クランプ装置保持具２００Ａに設置されたクランプ装置３００の傾き姿勢を調整するようにしてもよい。
【００９４】
さらに、上記実施形態においては、フェルールは、ジルコニアセラミック製であり、その軸心部にはシングルモードタイプの光ファイバを保持しているが、フェルールに関しては、ステンレス製やプラスチック製等の他の材料で形成されたものであってもよく、保持する光ファイバに関しては、マルチモードタイプのものであってもよい。
【００９５】
また、クランプ装置が保持する被検体は、フェルールに限定されるものではなく、種々の被検体を保持するクランプ装置の傾き調整に、本発明を適用することが可能である。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のクランプ装置の傾き調整方法によれば、先端面の傾斜角度がクランプ装置を傾ける際の目標角度αよりも小なる基準角度βに形成されてなる基準被検体をクランプ装置に保持せしめ、基準被検体先端面の基準面に対する相対傾斜角度を顕微干渉計装置により測定し、該測定された相対傾斜角度に基づいて、クランプ装置の傾き姿勢を目標向きに目標角度αだけ傾くように調整する。
【００９７】
基準被検体先端面の基準面に対する相対傾斜角度が測定されるのは、基準被検体先端面が基準面に対して目標向きとは反対の向きに基準角度βと略等しい角度だけ相対的に傾く場合と、基準被検体先端面が基準面に対して目標向きに目標角度αと基準角度βとの差に略等しい角度だけ相対的に傾く場合であり、いずれの場合も基準被検体先端面の基準面に対する相対傾斜角度は目標角度αよりも小さくなる。これにより、目標角度αと同程度の傾斜角度を測定するために、可干渉性の高い照明光光源や高解像度の撮像素子を用いる必要がなくなるので、クランプ装置の傾き調整を低コストで行なうことが可能となる。
【００９８】
また、クランプ装置による基準被検体の保持状態にずれが生じている場合においても、クランプ装置の傾きを調整する中で、その保持状態のずれの校正を行なうことができるので、クランプ装置による基準被検体の保持状態のずれの校正を予め行なう必要がなく、クランプ装置の傾きを簡易かつ高精度に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るクランプ装置の傾き調整方法を段階的に示す概念図
【図２】図１に示すクランプ装置の傾き調整方法の手順を概略的に示すフローチャート
【図３】基準フェルールの構成を示す図
【図４】２つのクランプ装置保持具の構成を示す図
【図５】斜め研磨型フェルールの構成を示す図
【図６】クランプ装置の断面図
【図７】クランプ装置の正面図
【図８】クランプ装置の外観斜視図（正面側）
【図９】クランプ装置の外観斜視図（裏面側）
【図１０】クランプ装置を具備した顕微干渉計装置の斜視図
【符号の説明】
１ 顕微干渉計装置
２ 底板
３ 前板
４ 後板
５ 隔壁板
６ カバーケース
７ 電源部
８ コントロールボックス
９ コイルバネ
１０ 干渉計本体部
１１ 対物レンズユニット
１２ ピエゾユニット
１３ ハーフミラー・光源ユニット
１４ 結像レンズユニット
１５ ミラーボックス
１６ ＣＣＤカメラユニット
１７ 固定台
１８ フォーカス台
１８ａ 凸部
１９Ａ，１９Ｂ ガイド軸
２０ フォーカス調整ネジ
２１ ネジ軸部
２２ ツマミ部
３０ 電源スイッチ
１００ 傾斜調整装置
１１０ 第１の基部材
１２０ 第２の基部材
１３０ 支点部
１４０ 第１の傾斜調整ネジ
１５０ 第２の傾斜調整ネジ
２００ クランプ装置保持具
２００Ａ 平行配置用のクランプ装置保持具
２００Ｂ 傾斜配置用のクランプ装置保持具
２１０ 前段部
２２０ 後段部
２２１ 保持用凹部
２２２Ａ，２２２Ｂ 取付面
２２３Ａ，２２３Ｂ 開口部
２３０ 連結部
２４０ 取付ネジ
３００ クランプ装置
３１０ 基部
３１１，３１２ 孔部
３２０ 縁部
３２１ ネジ孔
３２２ 凹部
３２３ ネジ孔
３３０ 回転規制板
３３１ ネジ
３３２ ネジ挿通孔
３３３ 回転規制孔
３３４ 孔部
３３５ 長孔
３４０ 変位調整部
３４１ ネジ孔
３４２ ネジ挿入孔
３４３ 調整ネジ
３４３ａ ネジ部
３４３ｂ ネジ基部
３４３ｃ ピン挿通孔
３４３ｄ ネジ孔
３４４ レバー部材
３４４ａ ピン部
３４５ 圧縮コイルバネ
３４６ ネジ
３５０ 切欠部
３５１ 空洞部
３６０ 支持部
３６１ フェルール挿通孔
３７０ 変位部
３７１ 押圧部位
３７２ 観察孔
３７３ 薄肉部
３８０Ａ，３８０Ｂ ストッパ部材
３８１ ネジ部
３９０ ピン部材
４２０ 垂直研磨型のフェルール
４２１ フェルール本体
４２２ 保持具
４２３ 先端面
４３０ 斜め平面研磨型のフェルール
４３１ フェルール本体
４３２ 保持具
４３３ 先端面
４４０ 斜め球面研磨型のフェルール
４４１ フェルール本体
４４２ 保持具
４４３ 先端面
４５０ 基準フェルール（基準被検体）
４５１ フェルール本体
４５２ 保持具
４５３ 先端面
Ａ クランプ装置の軸
Ｂ 斜め平面研磨型フェルールの軸
Ｃ 斜め球面研磨型フェルールの軸
Ｄ 基準フェルールの軸
Ｅ，Ｆ 開口部の中心軸
Ｌ 顕微干渉計装置の光軸
Ｐ 顕微干渉計装置の基準面
Ｑ クランプ装置の軸の垂直面
Ｕ，Ｖ 方向を示す矢線
α 目標角度
α´ 実際の傾斜角度
β 基準フェルール先端面の傾斜角度
γ，δ 基準面に対する先端面の相対傾斜角度
ε 角度差
θ 斜め研磨型フェルールの先端面の傾斜角度
Claims (7)
- 顕微干渉計装置により測定される柱状の被検体を、クランプ装置の軸と前記被検体の軸とが略一致するように保持する前記クランプ装置の前記軸の垂直面が、前記顕微干渉計装置の基準面に対して、所定の目標向きに所定の目標角度αだけ傾くように、前記クランプ装置の傾き姿勢を調整する方法において、
前記クランプ装置を、前記垂直面が前記基準面に対して平行となる初期位置に設置し、
先端面の傾斜角度βが前記目標角度αよりも小なる角度に形成されてなる基準被検体を、前記先端面が前記基準面に対して前記目標向きとは反対の向きに前記傾斜角度βと略等しい角度だけ相対的に傾斜した状態となるように、前記初期位置に設置された前記クランプ装置に保持せしめ、
この保持された状態において前記先端面の前記基準面に対する相対傾斜角度γを、前記顕微干渉計装置を用いて測定し、
次に、前記基準被検体を保持した前記クランプ装置を、該クランプ装置の前記軸回りの回転を規制しつつ、前記先端面が前記基準面に対して前記目標向きに相対的に傾斜するように傾けるとともに、この傾けた状態において前記先端面の前記基準面に対する相対傾斜角度δを、前記顕微干渉計装置を用いて測定し、
この相対傾斜角度δが、前記目標角度αと前記相対傾斜角度γとの角度差εに一致するように、前記クランプ装置の傾き姿勢を調整することを特徴とするクランプ装置の傾き調整方法。 - 前記傾斜角度βが前記目標角度αの略２分の１の大きさに設定されていることを特徴とする請求項１記載のクランプ装置の傾き調整方法。
- 前記クランプ装置を前記初期位置に設置する際には、該クランプ装置が取り付けられる取付面が前記基準面と平行に形成された平行配置用のクランプ装置保持具を用い、
前記クランプ装置を前記目標向きに傾ける際には、該クランプ装置が取り付けられる取付面が前記基準面に対して前記目標向きに前記目標角度αだけ傾斜している傾斜配置用のクランプ装置保持具を用いることを特徴とする請求項１または２記載のクランプ装置の傾き調整方法。 - 前記相対傾斜角度δの調整は、前記傾斜配置用のクランプ装置保持具を支持し、該傾斜配置用のクランプ装置保持具の傾き姿勢を調整し得るように構成された傾斜調整装置を用いて行なわれることを特徴とする請求項３記載のクランプ装置の傾き調整方法。
- 前記相対傾斜角度γおよびδの検出は位相シフト縞解析法を用いて行なわれることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載のクランプ装置の傾き調整方法。
- 前記相対傾斜角度γおよびδの検出はフーリエ変換縞解析法を用いて行なわれることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載のクランプ装置の傾き調整方法。
- 前記被検体は、該被検体の先端面が該被検体の軸に対して傾斜するように研磨されてなる斜め研磨型のフェルールであることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載のクランプ装置の傾き調整方法。
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