JP4708620B2

JP4708620B2 - 光コネクタ端面検査装置

Info

Publication number: JP4708620B2
Application number: JP2001237833A
Authority: JP
Inventors: 明宏大友; 豪夫山本
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2021-08-06
Also published as: JP2003050206A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コネクタ端面の傷を観察し、傷の状態により再研磨要否の自動判定を行うための光コネクタ端面検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバーを内挿したケーブルの端部に設けられる光コネクタは、図９に示すように構成されている。すなわち、光コネクタ２は角柱状をなし、この光コネクタ２の中央部には前方に突出するフェルール端面２ａが設けられている。このフェルール端面２ａの中心軸部には光ファイバ３が内挿されている。フェルール端面２ａは僅かに球面に形成され、前端面の中央部に光ファイバ３の端面が露出している。なお、４は位置合わせ用の突起であり、光コネクタ２は、機器等のコネクタ受け部に挿入接続できるようになっている。
【０００３】
前述のように構成された光コネクタ２のフェルール端面２ａの傷の状態を観察し、傷の状態により再研磨を行っている。
【０００４】
従来、光コネクタ２のフェルール端面２ａの傷の状態を観察する方式として次の３通りが知られている。図１０（ａ）（ｂ）は、観察台５に光コネクタ取付け台６及び光学顕微鏡７が設けられている。そして、光コネクタ取付け台６に光コネクタ２を取付け、人間が光学顕微鏡７の接眼レンズ８を覗き、フェルール端面２ａの傷ｘ…の状態を観察するようにしたものである。
【０００５】
図１１は、縦型の光学顕微鏡９であって、対物レンズ１０に対向して光コネクタ２のフェルール端面２ａを設置し、人間が光学顕微鏡９の接眼レンズ１１を覗き、フェルール２の前端面２ａの傷の状態を観察するようにしたものである。
【０００６】
図１２は、光学顕微鏡１２のレボルバ１３に対向して光コネクタ２のフェルール端面２ａを設置するとともに、光学顕微鏡１２の後部にＣＣＤカメラ１４を装着し、ＣＣＤカメラ１３の画像をモニタ１５に映し出し、モニタ１５上で光コネクタ２のフェルール端面２ａの状態を観察するようにしたものである。この場合、モニタ１５上の画像の大きさを変える場合には光学顕微鏡１２のレボルバ１３を回し、対物レンズ１６の倍率を変えることができる。符号１７は照明コントローラである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来技術は、光コネクタ２のフェルール端面２ａの傷の状態を一つ一つ人間の眼によって観察して判断するものであり、長時間の観察が継続すると、眼の疲労などにより識別が困難になる。また、個人差によるバラツキもあり、判定上問題が生じる。従って、このような従来技術による方式は検査能率の低下をきたし、一定の判断と効率の面から見ると、不都合が生じることは明らかである。
【０００８】
本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、複数の光コネクタのフェルール端面の傷の状態を自動的に観察して再研磨の要否を判定でき、しかも一定な判定が効率を良く行うことができる光コネクタの検査装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、被検査物である複数の光コネクタを該複数の光コネクタの端面を一方向に揃えた状態で保持するカセットを移動する、Ｘ軸ステージ、Ｙ軸ステージ及びＺ軸ステージの直交３軸ステージを含むステージと、前記ステージを駆動するステージ駆動機構と、前記カセットに保持された光コネクタの端面に対向し得る位置に設けられ、該光コネクタの端面の状況を観察する光学顕微鏡と、この光学顕微鏡の画像を取り込み画像処理して前記光コネクタの端面の傷を判定する判定手段と、前記ステージに供給する未検査カセットを準備する未検査カセットエリアと、前記ステージから検査済カセットを受け取る検査済カセットエリアと、検査開始時に前記未検査カセットエリアにおける未検査カセットを前記ステージに搬入して該ステージにセットし、検査終了後は検査済みのカセットを前記ステージから前記検査済カセットエリアに搬出する機構と、を具備したことを特徴とする光コネクタ端面検査装置である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光コネクタ端面検査装置において、前記光学顕微鏡は、前記光コネクタの端面との焦点を自動的に合わせるオートフォーカス機能を搭載していることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の光コネクタ端面検査装置において、前記光学顕微鏡は、倍率の異なる複数種類の対物レンズを有するレボルバ及びカメラを備え、ディスプレイ上に表示される光コネクタの端面の画像の大きさを変えることができるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の光コネクタ端面検査装置において、前記光学顕微鏡は、倍率の異なる複数台からなり、前記カセットに対向して並設されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の光コネクタ端面検査装置において、前記光学顕微鏡のレボルバには、光コネクタの端面をクリーニングするエアー噴出ノズルが設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１記載の光コネクタ端面検査装置において、前記判定手段は、前記光学顕微鏡によって光コネクタの端面の画像を取り込み画像処理して光コネクタの端面の傷を判定し、その再研磨要否の判定データをパソコン内に集積することを特徴とする。
【００１７】
前記構成によれば、被検査物である複数の光コネクタをカセットに保持し、このカセットを少なくともＸＹ方向に駆動して光コネクタの端面に光学顕微鏡を対向させることにより、光コネクタの端面の状況を観察することができる。また、光学顕微鏡の画像を取り込み画像処理して光コネクタの端面の傷を判定することにより、再研磨の要否を判定でき、しかも一定な判定が効率を良く行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図７は第１の実施形態を示し、図１は光コネクタ端面検査装置の平面図、図２は同正面図、図３は同側面図、図４はカセット取付け用枠体の斜視図、図５はカセットを装着した状態の枠体の斜視図、図６はエアー噴出ノズルの縦断側面図、図７は装置全体のブロック図である。
【００２０】
図１〜図５に示すように、フロア等のベース２１には一対の支柱２２ａ，２２ｂが立設され、一対の支柱２２ａ，２２ｂの上端部間には水平にＺ軸ガイド部材２３が架設されている。一対の支柱２２ａ，２２ｂ間のベース２１にはＺ軸ステージ２４が水平状態に設置され、このＺ軸ステージ２４にはＺ軸モータ２５によって駆動されるＺ軸テーブル２６が搭載されている。
【００２１】
Ｚ軸テーブル２６にはＸ軸ステージ２７が設けられ、このＸ軸ステージ２７にはＸ軸モータ２８によって駆動されるＸ軸テーブル２９が搭載されている。Ｘテーブル２９には垂直方向にＹ軸ステージ３０が設けられ、このＹ軸ステージ３０にはＹ軸モータ３１によって駆動されるＹ軸テーブル３２が搭載されている。
【００２２】
Ｙ軸テーブル３２には、図３〜図５に示すように、カセット取付け用の枠体３３が垂直状態に片持ち支持されており、この枠体３３にはカセット３４が着脱自在に支持されるようになっている。カセット３４の上部には一対の被把持部３５が設けられているとともに、板面には複数個の光コネクタ２（図９参照）が縦方向及び横方向に整列した状態に支持されている。さらに、枠体３３の一側部にはカセット３４と係合する位置決め突起３３ａが設けられ、他側部には位置決めシリンダ３７が設けられている。この位置決めシリンダ３７にはカセット３４と係合する位置決めピン３８が設けられている。
【００２３】
一方、図２に示すように、前記Ｚ軸ガイド部材２３にはＺ軸スライダ４０がスライド自在に設けられ、このＺ軸スライダ４０にはＸ軸ガイド部材４１が設けられ、このＸ軸ガイド部材４１にはＸ軸スライダ４２がスライド自在に設けられている。
【００２４】
Ｘ軸スライダ４２の下端部にはＹ軸スライダ４３が上下方向にスライド自在に設けられ、このＹ軸スライダ４３には前記カセット３４の被把持部３５を把持するチャック４４が設けられている。
【００２５】
さらに、前記一対の支柱２２ａ，２２ｂの間において、一側には未検査カセットエリア４５が設けられ、この未検査カセットエリア４５には複数の未検査のカセット３４がその被把持部３５を上向きにして設置されている。未検査カセットエリア４５の隣側には検査済カセットエリア４６が設けられ、検査済カセット３４が設置されるようになっている。
【００２６】
図１に示すように、一対の支柱２２ａ，２２ｂの間において、他側には光学顕微鏡４７が設置されている。この光学顕微鏡４７は、複数の対物レンズ４８を備えたレボルバ４９を有し、レボルバ４９には、図６に示すように、光コネクタ２のフェルール端面２ａの清掃を行うエアー噴射ノズル５０が設けられている。さらに、光学顕微鏡４７の後部にはＣＣＤカメラ５１が設けられているとともに、光源装置５２が設けられている。
【００２７】
次に、前述のように構成された光コネクタ検査装置の作用について説明する。
【００２８】
被検査物としての光コネクタ２を予めカセット３４にセットし、未検査カセット３４を未検査カセットエリア４５に順序良く並べておく。Ｚ軸ガイド部材２３に沿って移動するＺ軸スライダ４０に吊下げられたＸ軸ガイド部材４１に沿ってＸ軸スライダ４２が後退し、Ｚ軸スライダ４２を図２において右側に移動すると、チャック４４に装着されているエアハンド４４ａが未検査カセットエリア４５と対向する位置に移動して未検査カセット３４を把持する。
【００２９】
未検査のカセット３４を把持したチャック４４は、Ｘ軸ステージ２７，Ｙ軸ステージ３０及びＺ軸ステージ２４の３軸ステージで所定の位置に位置決めされている枠体３３に、未検査のカセット３４をセットする。このとき、位置決めシリンダ３７の位置決めピン３８が未検査のカセット３４に係合して未検査のカセット３４を位置決めする。
【００３０】
未検査カセット３４が枠体３３にセットされた後、光学顕微鏡４７との間でオートフォーカス機能を使い、Ｘ軸テーブル３２を移動させて対物レンズ４８と光コネクタ２のフェルール端面２ａとの間の焦点を合わせる。その後、エアー噴出ノズル５０からエアーをフェルール端面２ａに吹き付けてクリーニングする。この場合、Ｘ軸ステージ２７，Ｙ軸ステージ３０及びＺ軸ステージ２４の３軸ステージを移動して複数個の光コネクタ２のフェルール端面２ａをクリーニングする。なお、クリーニングは、光コネクタ２を順次検査する前にレボルバ４９を回して清掃してもよい。
【００３１】
次に、図７に基づいて検査方法を説明すると、３軸ステージ５３（Ｘ軸ステージ２７，Ｙ軸ステージ３０及びＺ軸ステージ２４）をピント合せ機構５４によって移動し、カセット３４上にセットされた光コネクタ２のフェルール端面２ａと光学顕微鏡４７とのピント合せを行なう。なお、このとき光学顕微鏡４７を移動してピント合せを行なうようにしてもよい。
【００３２】
次に、３軸ステージ５３をステージ駆動機構５５によって移動するとともに、光学顕微鏡４７の倍率を倍率切換え機構５６によって変更しながら、ＣＣＤカメラ５１によって画像を取り込み、この画像情報をパソコン５７を介してディスプレイ５８上に表示し、光コネクタ２のフェルール端面２ａの傷検査を画像処理を用いて傷の良否を自動判定する（本実施形態では２４個の光コネクタ２）。
【００３３】
前述したように良否のデータはパソコン内に蓄積しておく。全数終了した後は、Ｚ軸ガイド部材２３上で中間停止していたチャック４４を図１中左側に移動し、検査済カセットエリア４６に運びエアハンド４４ａで把持を外し、検査済カセットエリア４６内に検査済のカセット３４を格納する。
【００３４】
なお、前工程の未検査カセットエリア４５及び検査済カセットエリア４６には図示してないが、カセット３４の取り出し、格納するために順次または一括して送り込む機構が付設されている。
【００３５】
図８は第２の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。ガイド部材６１には３台の小型の光学顕微鏡６２，６３，６４が横方向に並設されている。これら光学顕微鏡６２，６３，６４には倍率の異なる対物レンズ６２ａ，６３ａ，６４ａが設けられている。さらに、ガイド部材６１には光コネクタ２のフェルール端面２ａの清掃を行うエアー噴射ノズル６５が設けられている。
【００３６】
本実施形態によれば、顕微鏡自体が小型化されかつレボルバを自動で回転させる機構が不要になり、構成が簡単で、コストダウンを図ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の光コネクタの端面の状況を順次光学顕微鏡によって画像情報として取り込み、画像処理して光コネクタの端面の傷を判定することにより、人間の眼に頼ることなく、自動判定することができるので、検査にバラツキもなく検査効率も飛躍的なアップが実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第1の実施形態を示す光コネクタ端面検査装置の平面図。
【図２】同実施形態の光コネクタ端面検査装置の正面図。
【図３】同実施形態の光コネクタ端面検査装置の側面図。
【図４】同実施形態のカセット取付け用枠体の斜視図。
【図５】同実施形態のカセットを装着した状態の枠体の斜視図。
【図６】同実施形態のエアー噴出ノズルの縦断側面図。
【図７】同実施形態の装置全体のブロック図。
【図８】本発明の第２の実施形態を示す光コネクタ端面検査装置の平面図。
【図９】被検査物である光コネクタを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。
【図１０】従来技術１を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は観察像を示す図。
【図１１】従来技術２を示す側面図。
【図１２】従来技術３を示す側面図。
【符号の説明】
２４…Ｚ軸ステージ
２７…Ｘ軸ステージ
３０…Ｙ軸ステージ
３４…カセット
４７…光学顕微鏡
５１…ＣＣＤカメラ

Claims

被検査物である複数の光コネクタを該複数の光コネクタの端面を一方向に揃えた状態で保持するカセットを移動する、Ｘ軸ステージ、Ｙ軸ステージ及びＺ軸ステージの直交３軸ステージを含むステージと、
前記ステージを駆動するステージ駆動機構と、
前記カセットに保持された光コネクタの端面に対向し得る位置に設けられ、該光コネクタの端面の状況を観察する光学顕微鏡と、
この光学顕微鏡の画像を取り込み画像処理して前記光コネクタの端面の傷を判定する判定手段と、
前記ステージに供給する未検査カセットを準備する未検査カセットエリアと、
前記ステージから検査済カセットを受け取る検査済カセットエリアと、
検査開始時に前記未検査カセットエリアにおける未検査カセットを前記ステージに搬入して該ステージにセットし、検査終了後は検査済みのカセットを前記ステージから前記検査済カセットエリアに搬出する機構と、
を具備したことを特徴とする光コネクタ端面検査装置。
前記光学顕微鏡は、前記光コネクタの端面との焦点を自動的に合わせるオートフォーカス機能を搭載していることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ端面検査装置。
前記光学顕微鏡は、倍率の異なる複数種類の対物レンズを有するレボルバ及びカメラを備え、ディスプレイ上に表示される光コネクタの端面の画像の大きさを変えることができるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ端面検査装置。
前記光学顕微鏡は、倍率の異なる複数台からなり、前記カセットに対向して並設されていることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ端面検査装置。
前記光学顕微鏡のレボルバには、光コネクタの端面をクリーニングするエアー噴出ノズルが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ端面検査装置。
前記判定手段は、前記光学顕微鏡によって光コネクタの端面の画像を取り込み画像処理して光コネクタの端面の傷を判定し、その再研磨要否の判定データをパソコン内に集積することを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ端面検査装置。