JP5227759B2 - 光ファイバ融着接続機 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ同士の融着接続に用いられる光ファイバ融着接続機に関し、特に、光ファイバの被覆部を把持する被覆クランプと、前記光ファイバの先端部を調心する調心機構とを有するファイバ保持ユニットを、光ファイバの加熱融着用の加熱融着装置を介して両側に具備する光ファイバ融着接続機に関する。

光ファイバ同士の融着接続に用いられる光ファイバ融着接続機としては、光ファイバの被覆部を把持する被覆クランプと、前記光ファイバの先端部を調心する調心機構とを有するファイバ保持ユニットを、光ファイバの加熱融着用の加熱融着装置を介して両側に具備する構造のものが広く採用されている。また、この光ファイバ融着接続機を用いた光ファイバ同士の融着接続は、加熱融着装置の両側のファイバ保持ユニットにそれぞれ保持された光ファイバの先端同士を加熱融着装置にて互いに突き合わせ、この突き合わせ部の加熱溶融により融着接続を実現することが一般的であり、光ファイバを移動して光ファイバ同士の突き合わせを実現するための構成が幾つか提案されている。加熱融着装置としては、放電電極を用いたアーク放電式のものが広く採用されている。

（第１従来例）
図７は従来の光ファイバ融着接続機の一例（第１従来例）を示す図であって、ファイバ保持ユニットＡの構成を示す。
図７において符号Ｆは光ファイバである。この光ファイバＦは、例えば光ファイバ心線、光ファイバ素線といった被覆付きの光ファイバである。
図７に例示したファイバ保持ユニットＡは、光ファイバＦの被覆材によって被覆された部分である被覆部Ｆｂを把持する被覆クランプ１２０と、光ファイバＦの先端に露出させた裸ファイバＦａを保持して調心する調心機構１３０とを基台１１０上に設けた構成になっている。
このような構成の光ファイバ融着接続機としては例えば特許文献１、２記載のものを挙げることができる。

なお、図７中、符号１４０は加熱融着装置の放電電極棒、１５０は前記加熱融着装置の一対の放電電極棒１４０の間のアーク放電によって光ファイバＦ（詳細には光ファイバＦ先端の裸ファイバＦａ）同士を融着接続する融着接続位置を示す。融着接続位置１５０は、互いに離隔させて設けられた一対の放電電極棒１４０の間に位置する。一対の放電電極棒１４０は水平方向に互いに離隔させて設けられている（例えば図９（ａ）参照）。
図示例の光ファイバ融着接続機は、ファイバ保持ユニットＡが加熱融着装置の前記融着接続位置１５０を介して両側に配置された構成になっている。

前記被覆クランプ１２０は、ベアリング１６０（スライドベアリング）を介して基台１１０上にスライド移動可能に設けられており、基台１１０上でのスライド移動によって前記融着接続位置１５０に対して接近離反する方向（図７中、矢印Ｚの方向。以下、Ｚ方向とも言う）に移動できる。また、このファイバ保持ユニットＡは、被覆クランプ１２０をＺ方向に移動するためのモータ１７０及びマイクロメータ１８０も具備している。
前記調心機構１３０は、Ｖ溝ブロック１３１及び該Ｖ溝ブロック１３１のＶ溝１３１ａに光ファイバＦ先端の裸ファイバＦａを押さえ込むファイバクランプ１３２（蓋）からなるファイバ調心保持部１３３と、このファイバ調心保持部１３３の位置を調整するためのモータ３４及びマイクロメータ３５を具備している。

光ファイバＦの被覆部Ｆｂを被覆クランプ１２０に保持し、光ファイバＦ先端の裸ファイバＦａをファイバ調心保持部１３３に保持した状態で、モータ７及びマイクロメータ８を使用して被覆クランプ１２０を押し出す（融着接続位置１５０から離隔した位置から融着接続位置１５０に接近するように移動させる）と、裸ファイバＦａはファイバ調心保持部１３３のＶ溝ブロック１３１及びファイバクランプ１３２に対して滑りながら移動する。これにより、裸ファイバＦａ先端の位置調整を行える。

ところで、調心機構１３０では、光ファイバＦの裸ファイバＦａ同士の突き合わせを融着接続位置１５０にて正確に行えるようにファイバ調心保持部１３３の位置が精密に調整されるが、このファイバ調心保持部１３３の位置調整によって、ファイバ調心保持部１３３と被覆クランプ１２０との間に高さ方向（図７において上下方向）のずれが生じることがある（図８（ａ）の符号Δｔを参照）。つまり、光ファイバＦの被覆クランプ１２０に把持された部分とファイバ調心保持部１３３に把持された部分（裸ファイバＦａ）との間に高さ方向のずれが生じることがある。図８（ａ）に示すように、ファイバ調心保持部１３３と被覆クランプ１２０との間に高さ方向のずれが生じているとき、ファイバ調心保持部１３３に保持されている光ファイバＦの裸ファイバＦａのファイバ調心保持部１３３から融着接続位置１５０方向への突出寸法を増大させるべく被覆クランプ１２０を押し出すと、被覆クランプ１２０とファイバ調心保持部１３３との間で光ファイバＦａの湾曲の曲率が変化しやすい。そして、前記曲率がある程度小さくとなると、光ファイバＦがファイバクランプ１３２から外れてしまい、クランプできなくなることがある。

図８（ｂ）は図８（ａ）に比べて光ファイバＦの裸ファイバＦａのクラッド径が大きい場合を示す。上述の光ファイバＦがファイバクランプ１３２から外れてしまう問題は、裸ファイバＦａのクラッド径が大きいほど顕著に発生する。裸ファイバＦａのクラッド径が小さい光ファイバＦを採用した場合（図８（ａ）参照）は、ファイバ調心保持部１３３と被覆クランプ１２０との間の高さ方向のずれを光ファイバＦの裸ファイバＦａ及び被覆部Ｆｂの曲げ変形によって吸収できるため、光ファイバＦがファイバクランプ１３２から外れてしまう問題が発生しにくいが、裸ファイバＦａのクラッド径が大きくなるほど光ファイバＦの剛性が高まるため、光ファイバＦがファイバクランプ１３２から外れてしまう問題が発生しやすくなる。
また、光ファイバＦがファイバクランプ１３２から外れなくても、ファイバ調心保持部１３３と被覆クランプ１２０との間の高さ方向のずれによって光ファイバＦに与えられた曲げ応力がファイバ調心保持部１３３における光ファイバＦの把持状態に影響を与え、調心精度の低下（軸ずれ）を招くことがあり、光ファイバＦ同士を融着接続したときの接続損失に影響を与えるといった問題もある。

なお、光ファイバＦの被覆クランプ１２０に把持された部分とファイバ調心保持部１３３に把持された部分（裸ファイバＦａ）との間の高さ方向のずれは、ファイバ調心保持部１３３と被覆クランプ１２０との間の高さ方向の位置ずれの他、光ファイバＦの被覆外径や、裸ファイバＦａのクラッド径によっても生じる。

また、光ファイバ融着接続機としては、偏波保持光ファイバの偏波面の向きを調整するため、図９（ａ）、（ｂ）、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、被覆クランプ１２０を回転させる回転機構を具備したものがある。このような光ファイバ融着接続機の場合、回転機構によって被覆クランプ１２０を回転させたときに、被覆クランプ１２０における光ファイバＦの把持位置とファイバ調心保持部１３３における光ファイバの把持位置との間に高さ方向のずれが生じることがある。
したがって、このように被覆クランプ１２０を回転させる回転機構を具備した構成の光ファイバ融着接続機においても、上述の光ファイバＦがファイバクランプ１３２から外れてしまう問題が存在する。

（第２従来例）
図１１は、従来の光ファイバ融着接続機の他の例（第２従来例）を説明する図である。
なお、図中、図７等を参照して説明した光ファイバ融着接続機１００と同様の構成については共通の符号を付している。
図１１に示す光ファイバ融着接続機２００は、基台１１０と、加熱融着装置と、前記基台１１０上にスライドベアリング２１０を介してスライド移動可能に設けられた移動台２２０上に被覆クランプ１２０及び調心機構１３０を搭載してなる可動側ファイバ保持ユニット２３０と、前記基台１１０上に取り付けられた被覆クランプ１２０及び調心機構１３０からなる固定側ファイバ保持ユニット２４０とを具備する。
このような構成の光ファイバ融着接続機としては例えば特許文献３記載のものを挙げることができる。

加熱融着装置の一対の放電電極棒１４０は、前記基台１１０上に配置されている。
可動側及び固定側のファイバ保持ユニット２３０、２４０は、互いに離隔させて設けられた一対の放電電極棒１４０の間に位置する融着接続位置１５０を介して両側に離隔させて配置されている。
また、この光ファイバ融着接続機２００は、移動台２２０を移動させるためのモータ２５０及びマイクロメータ２６０を具備しており、モータ２５０の駆動によって移動台２２０を移動させることで、被覆クランプ１２０及び調心機構１３０を一括して融着接続位置１５０に対して接近離反する方向（図１１中矢印Ｚの方向）に移動させることができる。つまり可動側ファイバ保持ユニット全体が移動する。したがって、この光ファイバ融着接続機２００にあっては、移動台２２０を移動させることで、調心機構１３０のファイバ調心保持部１３３及び被覆クランプ１２０にクランプした光ファイバＦの先端の融着接続位置１５０への位置合わせ等を行うことができる。
なお、調心機構１３０のファイバ調心保持部１３３のＶ溝ブロック１３１と被覆クランプ１２０との間の距離Ｌ２は固定であり、移動台２２０を移動しても変動しない。

なお、図７等を参照して説明した光ファイバ融着接続機１００は、調心機構１３０のファイバ調心保持部１３３に光ファイバＦの先端に口出しした裸ファイバＦａをクランプするいわゆるガラスクランプタイプの融着接続機を例示したが、図１１に例示した光ファイバ融着接続機２００は被覆クランプ１２０に光ファイバＦの被覆部Ｆｂをクランプし、調心機構１３０のファイバ調心保持部１３３にも光ファイバＦの被覆部Ｆｂをクランプするいわゆる被覆クランプタイプの融着接続機を例示している。

この光ファイバ融着接続機２００においても、調心機構１３０のファイバ調心保持部１３３のＶ溝ブロック１３１と被覆クランプ１２０との間に高さ方向（図１１、上下方向）の位置にずれが存在すると、この高さ方向のずれ量の大きさや光ファイバＦのクラッド径によって、光ファイバＦがファイバクランプ１３２から外れてしまう問題が発生する。
また、光ファイバＦがファイバクランプ１３２から外れなくても、ファイバ調心保持部１３３と被覆クランプ１２０との間の高さ方向のずれによって光ファイバＦに曲げ応力が作用することで光ファイバＦの把持状態に影響を与え、調心精度の低下（軸ずれ）を招くといった問題を解消できる訳ではない。
特開２００５−３２６４５７号公報 特開平９−１２７３５７号公報 特開２０００−２４９８６４号公報

本発明は、前記課題に鑑みて、光ファイバが調心機構から外れてしまうといった問題を解消でき、調心機構における光ファイバの調心状態を正常に保つことができ、これにより、接続損失の安定化も図ることができる光ファイバ融着接続機の提供を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
第１の発明は、融着接続に用いられる光ファイバ融着接続機であって、光ファイバ同士を融着接続するための加熱手段を有する加熱融着装置と、この加熱融着装置が光ファイバを加熱して融着接続を行う融着接続位置を介して両側に配置され前記光ファイバを保持して位置決めするファイバ保持ユニットとを具備し、前記加熱融着装置の前記加熱融着位置を介して両側の前記ファイバ保持ユニットの一方又は両方が、前記融着接続位置を介して対向する相手側のファイバ保持ユニットに対して接近離反する方向に移動される移動台に、前記光ファイバの先端部を調心する調心機構と、前記光ファイバの被覆部を把持する被覆クランプと、この被覆クランプ又は／及び前記調心機構を移動して前記調心機構と前記被覆クランプとの間の距離を調整する間隔調整機構とが搭載された構成とされていることを特徴とする光ファイバ融着接続機を提供する。
第２の発明は、前記調心機構は、Ｖ溝ブロック及び該Ｖ溝ブロックのＶ溝に前記光ファイバを押さえ込むファイバクランプからなるファイバ調心保持部と、前記移動台に固定して設けられ前記ファイバ調心保持部の位置を調整する位置調整機構とを具備し、前記被覆クランプは前記移動台上に該移動台の移動方向と同方向に移動可能に設けられ、前記間隔調整機構が前記被覆クランプを移動することで前記調心機構の前記ファイバ調心保持部と前記被覆クランプとの間の距離が調整されるように構成されていることを特徴とする第１の発明の光ファイバ融着接続機を提供する。
第３の発明は、前記調心機構は、Ｖ溝ブロック及び該Ｖ溝ブロックのＶ溝に前記光ファイバを押さえ込むファイバクランプからなるファイバ調心保持部と、このファイバ調心保持部の位置を調整するための位置調整機構とが、前記移動台上に該移動台の移動方向と同方向に移動可能に設けられた調心ブロックに搭載された構成であり、前記間隔調整機構が前記調心機構の前記調心ブロック又は／及び前記被覆クランプを移動することで前記ファイバ調心保持部と前記被覆クランプとの間の距離が調整されるように構成されていることを特徴とする第１の発明の光ファイバ融着接続機を提供する。
第４の発明は、さらに、前記光ファイバのクラッド径又は／及び被覆外径に係る入力情報に基づいて前記間隔調整機構の駆動源の駆動を制御して前記調心機構と前記被覆クランプとの間の距離を調整する制御部を具備し、この制御部と前記間隔調整機構とからなる間隔自動調整機構を有していることを特徴とする第１〜３のいずれかの発明の光ファイバ融着接続機を提供する。
第５の発明は、前記間隔調整機構は電動モータを駆動源として具備することを特徴とする第１〜４のいずれかの発明の光ファイバ融着接続機を提供する。
第６の発明は、前記移動台に、前記被覆クランプを回転させて、前記被覆クランプに把持された前記光ファイバの軸回り方向の向きを調整するための回転機構が搭載されていることを特徴とする第１〜５のいずれかの発明の光ファイバ融着接続機を提供する。
第７の発明は、さらに、前記移動台を移動するための移動機構を具備することを特徴とする第１〜６のいずれかの発明の光ファイバ融着接続機を提供する。

本発明に係る光ファイバ融着接続装置は、光ファイバの先端を調心する調心機構と、前記光ファイバの被覆部を把持する被覆クランプと、この被覆クランプ又は／及び前記調心機構を移動して前記調心機構と前記被覆クランプとの間の距離を調整する間隔調整機構とを移動台に搭載してなるファイバ保持ユニットを具備する構成であるため、間隔調整機構によって前記調心機構と前記被覆クランプとの間の距離を光ファイバのクラッド径や被覆外径に応じて調整することが可能であり、これにより、光ファイバの調心機構にて調心された部分と、光ファイバの被覆クランプに把持された部分との間に高さ方向の位置のずれが存在していても、この高さ方向のずれを、調心機構のファイバ調心保持部と被覆クランプとの間における光ファイバの緩やかな湾曲によって吸収することができる。このため、調心機構と被覆クランプとの間にて光ファイバに作用する応力（曲げ応力）を緩和することができ、光ファイバが調心機構から外れるといった問題を解消できる。また、調心機構における光ファイバの調心状態を正常に保つことができ、その結果、光ファイバ同士の融着接続を正常に行うことができる。また、接続損失の安定化も図ることができる。

以下、本発明を実施した光ファイバ融着接続機について、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態を説明する。
図１は本発明に係る第１実施形態の光ファイバ融着接続機１０（以下、単に融着接続機とも言う）を示す図であって、この融着接続機１０に設けられている一対のファイバ保持ユニット３０、４０の片方（符号３０のファイバ保持ユニット）の付近の構成を示す図である。
なお、図１において、上側を上、下側を下として説明する。

光ファイバ１は、例えば光ファイバ心線、光ファイバ素線といった被覆付きの光ファイバ（被覆光ファイバ）である。

前記融着接続機１０は、光ファイバ１同士を融着接続するための加熱手段２１を有する加熱融着装置２０と、この加熱融着装置２０が光ファイバ１を加熱して融着接続を行う融着接続位置２２を介して両側に配置され前記光ファイバ１を保持して位置決めするファイバ保持ユニット３０、４０とを具備している。

一対のファイバ保持ユニット３０、４０は、図１中符号１１の基台上に設けられている。なお、この融着接続機１０について、図１の左右方向を長手方向（あるいは機体長手方向）と称することとする。
前記基台１１は、融着接続機１０の長手方向に沿って延在する長板状になっている。

図示例の融着接続機１０の加熱融着装置２０は、僅かな隙間を確保して互いに離隔させて設けられた一対の放電電極棒２１ａを前記加熱手段２１として用いている。図示を略すが、一対の放電電極棒２１ａは水平方向に互いに離隔させて設けられている。融着接続位置２２は、互いに離隔させて設けられた一対の放電電極棒２１ａの間に位置している。
加熱手段２０としては放電電極棒に限定されず、例えば火炎によって光ファイバ１を加熱するバーナー等であっても良い。

一対のファイバ保持ユニット３０、４０の内、図１左側に位置するファイバ保持ユニット３０を以下、第１ファイバ保持ユニット、右側に位置するファイバ保持ユニット４０を以下、第２ファイバ保持ユニットとも言う。

まず、第２ファイバ保持ユニット４０について説明する。
図１に示すように、第２ファイバ保持ユニット４０は、前記基台１１上に設けられた被覆クランプ４１及び調心機構４２を具備して構成されている。被覆クランプ４１は、光ファイバの被覆材によって被覆された部分である被覆部を把持する。調心機構４２は光ファイバの、前記被覆クランプによって把持された部分から先端側を調心するものである。
図示例の融着接続機１０において、被覆クランプ４１及び調心機構４２は基台１１に固定されている。
但し、この第２ファイバ保持ユニット４０としては、被覆クランプ及び調心機構によって光ファイバを保持して該光ファイバ先端の加熱融着装置の前記加熱融着位置への位置決めに利用できる構成であれば良く、図示例の構成に限定されない。例えば、後に詳述する第１ファイバ保持ユニット３０と同様の構成であっても良い。

次に、第１ファイバ保持ユニット３０について説明する。
図１に示すように、このファイバ保持ユニット３０は、基台１１上にベアリング３１（スライドベアリング）を介して機体長手方向にスライド移動可能に設けられた移動台３２上に、光ファイバ１の先端部を調心する調心機構３３、光ファイバ１の被覆部を把持する被覆クランプ３４、間隔調整機構３５（後述）を搭載してなる可動ユニット３６と、この可動ユニット３６を機体長手方向（前記融着接続位置を介して対向する相手側のファイバ保持ユニット（第２ファイバ保持ユニット４０）に対して接近離反する方向）に移動する移動装置３７とを具備して構成されている。

前記調心機構３３は、Ｖ溝ブロック３３１及び該Ｖ溝ブロック３３１のＶ溝３３２に前記光ファイバ１を押さえ込むファイバクランプ３３３（蓋）からなるファイバ調心保持部３３４と、前記移動台３２に固定して設けられ前記ファイバ調心保持部３３４の位置を調整する位置調整機構３３５とを具備して構成されている。
前記位置調整機構３３５は、マイクロメータ３３６（調心機構マイクロメータ）によって前記ファイバ調心保持部３３４を上下方向に移動する構成であり、具体的には、前記マイクロメータ３３６と該マイクロメータ３３６を駆動するためのモータ３３７とを具備して構成されている。マイクロメータ３３６及びモータ３３７は移動台３２に固定されている。

なお、この融着接続機１０は、第１、第２ファイバ保持ユニット３０、４０の調心機構のファイバ調心保持部に、光ファイバ１先端の被覆材を除去して露出させた裸ファイバを把持して調心するガラスクランプ方式、前記ファイバ調心保持部に光ファイバ１の被覆材によって被覆された部分である被覆部を把持して調心する被覆クランプ方式、のいずれであっても良い。
このことは、本明細書にて説明するいずれの実施形態についても共通である。

被覆クランプ３４は、光ファイバ１を収納するファイバ収納溝３４１ａが形成されたベース部３４１とこのベース部３４１に重ね合わせるようにして設けられる開閉可能な蓋部３４２との間に光ファイバ１を把持する構成になっている。
この被覆クランプ３４は、ベアリング３８（スライドベアリング）を介して移動台３２上に機体長手方向にスライド移動可能に設けられている。

図示例の融着接続機１０の間隔調整機構３５は、被覆クランプ３４を機体長手方向に移動して前記調心機構３３（詳細にはファイバ調心保持部３３４）と前記被覆クランプ３４との間の距離を調整するものである。
この間隔調整機構３５は、マイクロメータ３５１（間隔調整用マイクロメータ）によって前記被覆クランプ３４を機体長手方向に移動する構成であり、具体的には、前記マイクロメータ３５１と該マイクロメータ３５１を駆動するためのモータ３５２（電動モータ）とを具備して構成されている。
また、この間隔調整機構３５は、モータ３５２の駆動制御によって被覆クランプ３４の移動方向の正逆（ここでは図１中、右方向への移動を正とする）を切り換え可能である。

移動装置３７は、マイクロメータ３７１（移動装置マイクロメータ）によって前記移動台３２を機体長手方向に移動する構成であり、具体的には、前記マイクロメータ３７１と該マイクロメータ３７１を駆動するためのモータ３７２（電動モータ）とを具備して構成されている。
この移動装置３７は、モータ３７２の駆動制御によって機体長手方向へのファイバ保持ユニット３０の可動ユニット３６の移動方向の正逆（ここでは図１中、右方向への移動を正とする）を切り換え可能である。これにより、調心機構３３及び被覆クランプ３４の、加熱融着装置２０の融着接続位置２２に対する進退動を行うことができる。

前記ファイバ保持ユニット３０にあっては、図１に示すように、可動ユニット３６を加熱融着装置２０の融着接続位置２２から離隔した待機位置（図１に示す位置）に配置した状態で光ファイバ１を調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４とに把持した後、移動装置３７によって可動ユニット３６（詳細には移動台３２）を第２ファイバ保持ユニット４０側に移動することで、光ファイバ１の先端（ファイバ調心保持部３３４から第２ファイバ保持ユニット４０側に突出された先端）を融着接続位置２２に位置合わせして配置することができる。
また、待機位置から第２ファイバ保持ユニット４０側に移動させた可動ユニット３６は、移動装置３７の駆動によって待機位置に引き戻すことができる。

また、このファイバ保持ユニット３０にあっては、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の高さ方向（上下方向）の位置のずれが存在する場合でも、光ファイバ１の曲げ剛性に応じて、間隔調整機構３５によって調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌを調整することで、前記高さ方向の位置ずれに起因して光ファイバ１に作用する曲げ応力を緩和（あるいは解消）することができる。
なお、本明細書において、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の高さ方向の位置のずれは、詳細には、光ファイバ１におけるファイバ調心保持部３３４に把持された部分と被覆クランプ３４に把持された部分との間の高さ方向の位置のずれを指す。

光ファイバ１の曲げ剛性は、クラッド径や被覆外径によって決まる。特にクラッド径が曲げ剛性に与える影響が大きい。
調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌは、ファイバ保持ユニット３０に保持（調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４とに把持）する光ファイバ１の曲げ剛性が高いほど大きく確保する。

例えば、曲げ剛性が互いに異なる２種類の光ファイバ１の内、曲げ剛性が高い方の光ファイバ（以下、高剛性光ファイバとも言う。図２（ｂ）中、符号１ｂ）をファイバ保持ユニット３０に保持する場合は、曲げ剛性が低い方の光ファイバ（以下、低剛性光ファイバとも言う。図２（ａ）中、符号１ａ）をファイバ保持ユニット３０に保持する場合に比べて、調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌを大きくし、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の高さ方向の位置ずれによる光ファイバ１の曲げ応力を緩和する。
但し、調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌは、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間にて光ファイバ１（高剛性光ファイバ１ｂ）に自重による撓みが生じない（あるいは殆ど生じない）範囲に設定する。すなわち、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間にて光ファイバ１に大きい撓みが生じると、光ファイバの曲げ応力が、融着接続位置２２での光ファイバ同士の融着接続状態、接続損失に影響を与える可能性があるため、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間にて光ファイバ１にその自重によって生じる撓みを出来るだけ小さくすることが好ましい。

低剛性光ファイバ１ａをファイバ保持ユニット３０に保持する場合は（図２（ａ）参照）、高剛性光ファイバ１ｂをファイバ保持ユニット３０に保持する場合（図２（ｂ）参照）に比べて、調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌを小さくする。
この場合も、調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌは、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間にて光ファイバ１（低剛性光ファイバ１ａ）に自重による撓みが生じない（あるいは殆ど生じない）範囲に設定することが好適であることは言うまでも無い。

なお、図２（ｂ）に示す高剛性光ファイバ１ｂは、クラッド径及び被覆外径の内、少なくとも被覆外径が図２（ａ）に示す低剛性光ファイバ１ａよりも大きいものを用いている。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の光ファイバ融着接続機１０Ａ（以下、単に融着接続機とも言う）を図３を参照して説明する。
なお、図３において、上側を上、下側を下として説明する。

図３に示すように、この融着接続機１０Ａは、第１実施形態の融着接続機１０の第１ファイバ保持ユニット３０を図３中符号５０で示すファイバ保持ユニットに変更したものである。
なお、図３中、図１と同様の構成部分には同一の符号を付している。
また、この融着接続機１０Ａについて、図３における左右方向を長手方向と称して説明する。

前記ファイバ保持ユニット５０は、調心機構として、移動台３２上に機体長手方向に移動可能に設けられた調心ブロック５１１にファイバ調心保持部３３４と位置調整機構３３５とを搭載した構成の可動調心機構５１を採用した点、及び、被覆クランプ３４を移動台３２に固定した点が、第１実施形態の融着接続機１０の第１ファイバ保持ユニット３０と異なる。可動調心機構５１を採用した点、被覆クランプ３４を移動台３２に固定した点以外のファイバ保持ユニット５０の構成は、第１実施形態の融着接続機１０の第１ファイバ保持ユニット３０と同様になっている。

この融着接続機１０Ａの前記ファイバ保持ユニット５０は、基台１１上にベアリング３１（スライドベアリング）を介して機体長手方向にスライド移動可能に設けられた移動台３２上に、該移動台３２に対して機体長手方向に移動可能に設けられた前記可動調心機構５１、移動台３２に固定された被覆クランプ３４、前記可動調心機構５１を機体長手方向に移動させる間隔調整機構５２（後述）を有してなる可動ユニット５３と、この可動ユニット５３を機体長手方向（前記融着接続位置を介して対向する相手側のファイバ保持ユニット（第２ファイバ保持ユニット４０）に対して接近離反する方向）に移動する移動装置３７とを具備して構成されている。

前記可動調心機構５１は、移動台３２上にベアリング５４（スライドベアリング）を介して機体長手方向に移動可能に設けられている。

被覆クランプ３４は、移動台３２上に突設されたクランプ取り付け台３２１に固定されている。

前記間隔調整機構５２は、マイクロメータ５２１（間隔調整用マイクロメータ）によって前記可動調心機構５１（詳細には調心ブロック５１１）を機体長手方向に移動する構成であり、具体的には、前記マイクロメータ５２１と該マイクロメータ５２１を駆動するためのモータ５２２（電動モータ）とを具備して構成されている。
また、この間隔調整機構５２は、モータ５２２の駆動制御によって可動調心機構５１の移動方向の正逆（ここでは図３中、右方向への移動を正とする）を切り換え可能である。

このファイバ保持ユニット５０についても、可動ユニット５３を加熱融着装置２０の融着接続位置２２から離隔した待機位置（図３に示す位置）に配置した状態で光ファイバ１を可動調心機構５１のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４とに把持した後、移動装置３７によって可動ユニット５３（詳細には移動台３２）を第２ファイバ保持ユニット４０側に移動することで、光ファイバ１の先端（ファイバ調心保持部３３４から第２ファイバ保持ユニット４０側に突出された先端）を融着接続位置２２に位置合わせして配置することができる。
また、待機位置から第２ファイバ保持ユニット４０側に移動させた移動台３２、可動ユニット５３は、移動装置３７の駆動によって待機位置に引き戻すことができる。

また、このファイバ保持ユニット５０にあっては、間隔調整機構５２を駆動させて可動調心機構５１（詳細には調心ブロック５１１）を移動することで、可動調心機構５１のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌを調整できる。
前記距離Ｌの調整は、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の高さ方向（図３上下方向）の位置ずれによる光ファイバ１の曲げ応力を緩和するべく、第１実施形態と同様に、光ファイバ１の曲げ剛性に対応して行う。すなわち、高剛性光ファイバをファイバ保持ユニット５０に保持する（ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４とに把持する）場合は、低剛性光ファイバをファイバ保持ユニット５０に保持する場合に比べて、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌを大きくし、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の高さ方向の位置ずれによる光ファイバ１の曲げ応力を緩和する。低剛性光ファイバをファイバ保持ユニット５０に保持する場合は、高剛性光ファイバをファイバ保持ユニット５０に保持する場合に比べて、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌを小さくする。また、前記距離Ｌは、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間にて光ファイバ１にその自重による撓みが殆ど（あるいは全く）生じないように設定する。
これにより、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の高さ方向（図３上下方向）の位置ずれに起因して光ファイバ１に作用する曲げ応力を緩和（あるいは解消）することができる。

上述のように、本発明に係る融着接続機１０、１０Ａによれば、間隔調整機構３５によって前記調心機構３３、可動調心機構５１（詳細にはファイバ調心保持部３３４）と前記被覆クランプ３４との間の距離Ｌを光ファイバ１の曲げ剛性に応じて調整（例えばクラッド径又は／及び被覆外径に応じて調整）することが可能であるため、光ファイバ１の調心機構３３、５１にて調心された部分（ファイバ調心保持部３３４に把持された部分）と被覆クランプ３４に把持された部分との間に高さ方向の位置のずれが存在していても、この高さ方向のずれを、調心機構３３、５１のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間における光ファイバ１の緩やかな湾曲によって吸収することができ、調心機構３３、５１のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間にて光ファイバ１に作用する応力（曲げ応力）を緩和することができる（曲げ応力の局所的な集中を回避できる）。これにより、光ファイバ１が調心機構３３、５１のファイバ調心保持部３３４から外れるといった問題を解消できる。また、ファイバ調心保持部３３４における光ファイバ１の把持状態を正常に保つこともでき、調心機構３３、５１における光ファイバ１の調心状態を正常に保ったまま光ファイバ同士の融着接続を行える。
その結果、本発明に係る融着接続機によれば、光ファイバ同士の融着接続を正常に行うことができる。また、接続損失の安定化も図ることができる。

また、融着接続機は、融着接続する光ファイバ同士の突き合わせが可能なように予め調心機構のファイバ調心保持部３３４の位置調整を行った後に光ファイバ１をセットするが、上述のように、前記高さ方向の位置ずれに起因する光ファイバ１の曲げ応力を緩和できる構成であれば、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の高さ方向の僅かな位置のずれが存在することを許容できる（あるいは許容幅を拡大できる）ため、調心の手間の軽減、時間の短縮を実現できるといった利点もある。

（別態様１）
図４に示す融着接続機１０Ｂは、上述の第１実施形態の融着接続機１０のファイバ保持ユニット３０の移動台３２に被覆クランプ３４を回転させる回転機構７０を搭載した構成のファイバ保持ユニット６０を具備するものである。
回転機構７０は、移動台３２上にベアリング３８を介して機体長手方向にスライド移動可能に設けられたベース部材７５と、このベース部材７５上に回転可能に支持され被覆クランプ３４が取り付けられるクランプ支持回転台７１と、このクランプ支持回転台７１に取り付けられている回転用リング７２を回転させるモータ７３とを具備し、前記モータ７２の回転駆動力によって前記回転用リング７２を回転させることでクランプ支持回転台７１と該クランプ支持回転台７１に取り付けられた被覆クランプ３４とを、前記融着接続位置２２を通り前記機体長手方向に延在する軸線Ｏ回りに一体的に回転させるように構成されている。

このファイバ保持ユニット６０は、移動装置３７によって移動台３２を移動することで、移動台３２上に回転機構７０、被覆クランプ３４、調心機構３３を搭載してなる可動ユニット７４を機体長手方向に移動できる。

前記ファイバ保持ユニット６０は、回転機構７０の駆動によって前記被覆クランプ３４を回転させることで、前記被覆クランプ３４に把持された前記光ファイバ１の軸回り方向の向きを調整することができる。
このファイバ保持ユニット６０にあっては、光ファイバ１を調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４とに把持した状態で回転機構７０によって前記被覆クランプ３４を回転させると、被覆クランプ３４に把持されている光ファイバ１も被覆クランプ３４とともに軸線Ｏ回りに回転させることができる。これにより、光ファイバ１は、ファイバ調心保持部３３４に把持されている部分が、ファイバ調心保持部３３４のＶ溝ブロック３３１及びファイバクランプ３３３に対して滑動しながら、該光ファイバ１の軸心回りに回転する。これにより、被覆クランプ３４を回転させることで、光ファイバ１のファイバ調心保持部３３４に把持されている部分及び該部分から先端側の部分の軸心回りの向きを調整できる。
なお、被覆クランプ３４においては光ファイバ１は被覆クランプ３４に対し機体長手方向及び軸回りの回転方向のいずれの方向にも滑動しないように把持される。

回転機構７０を具備する融着接続機１０Ｂは、光ファイバ１の軸心回りの向きを調整できるため、偏波保持光ファイバ（定偏波光ファイバ）を用いて行う光ファイバ同士の融着接続（偏波保持光ファイバ同士の融着接続、あるいは、偏波保持光ファイバと偏波保持光ファイバ以外の光ファイバとの融着接続）に好適に利用できる。
この融着接続機１０Ｂにあっても、間隔調整機構３５によって調心機構３３（詳細にはファイバ調心保持部３３４）と被覆クランプ３４との間の距離Ｌを光ファイバ１のクラッド径や被覆外径に応じて調整することで、光ファイバ１における調心機構３３にて調心された部分（ファイバ調心保持部３３４に把持された部分）と被覆クランプ３４に把持された部分との間に高さ方向の位置のずれが存在していても、この高さ方向のずれを、調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間における光ファイバ１の緩やかな湾曲によって吸収することができ、光ファイバ１に作用する応力（曲げ応力）を緩和することができる。回転機構７０による被覆クランプ３４の回転に起因する、調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の高さ方向の位置ずれについても、同様に、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間における光ファイバ１の緩やかな湾曲によって吸収することができる。

上述のように、調心機構３３のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の高さ方向の位置ずれを、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間における光ファイバ１の緩やかな湾曲によって吸収できる構成であれば、光ファイバ１の曲げ応力を緩和でき、光ファイバ１のファイバ調心保持部３３４からの外れ（目外れ）を防止できることから、偏波保持光ファイバの調心時（ファイバ軸心回りの回転による偏波面の向きの調整を含む）のエラーの確率を低減できるといった効果を得ることができる。
また、ファイバ調心保持部３３４における光ファイバ１の把持状態を正常に保つことができるため、回転機構７０によって被覆クランプ３４を回転させたときに光ファイバ１に軸ずれが生じることを防止できる。これにより、軸ずれを修正するための調心作業の省略が可能となり、偏波保持光ファイバ（定偏波光ファイバ）の調心時間の短縮を実現できる。被覆クランプ３４を回転させたときに光ファイバ１からファイバ調心保持部３３４に作用する力を一定に保つことができ、ファイバ調心保持部３３４に対する光ファイバ１の回転を円滑に行える、といった利点もある。

なお、回転機構７０は、第１実施形態の融着接続機１０に限定されず、例えば、第２実施形態の融着接続機１０Ａ等、本発明に係る実施形態の融着接続機に広く適用可能である。

（別態様２）
図５に示すように、本発明に係る融着接続機は、間隔調整機構のモータ８１の駆動を制御する制御部８０に、光ファイバ１のクラッド径又は／及び被覆外径の値を入力するための入力端末部８２を接続し、この入力端末部８２からの入力情報（クラッド径又は／及び被覆外径の値。以下、ファイバ径情報とも言う）に基づいて前記制御部８０がモータ８１の駆動を制御して前記調心機構のファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離を自動で調整する構成としても良い。
なお、この構成は本発明に係る実施形態の融着接続機に広く適用可能である。例えば、既述の第１実施形態の融着接続機に適用した場合は、図５の間隔調整機構のモータ８１は図１に例示した間隔調整機構３５のモータ３５２、第２実施形態の融着接続機に適用した場合は、図５の間隔調整機構のモータ８１は図３に例示した間隔調整機構５２のモータ５５２、が適用されることとなる。

図５に示すように、制御部８０は、入力端末部８２から入力されたファイバ径情報に基づいて、これに対応するファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌを、該制御部８０に接続されているデータベース部８３から取得し、モータ８１の駆動を制御して、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌを前記データベース部８３から取得した距離Ｌとする。

図６は、データベース部８３におけるデータ格納状態の一例を示す。
図６に示すように、前記データベース部８３には、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌ（ｍｍ）が、光ファイバ１のクラッド径ａ（μｍ）及び被覆外径ｂ（μｍ）と関連付けて複数格納されている。
図示例の構成の場合、制御部８０は、入力端末部８２から光ファイバ１のクラッド径及び被覆外径が入力されることで、この入力されたクラッド径及び被覆外径に対応する距離Ｌをデータベース部８３から取得し、モータ８１の駆動を制御して、ファイバ調心保持部３３４と被覆クランプ３４との間の距離Ｌを前記データベース部８３から取得した距離Ｌとする。

なお、ここでは、制御部８０が入力端末部８２から入力されたクラッド径及び被覆外径の両方に基づいて距離Ｌを割り出してモータ８１の駆動を制御する構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、制御部８０がクラッド径及び被覆外径の片方のみに基づいて距離Ｌを割り出し（データベース部８３の格納データを参照して割り出す）てモータ８１の駆動を制御する構成としても良い。

前記入力端末部８２としては特には限定は無く、例えば、融着接続機に設けられたタッチパネル、押し込み式の入力ボタン等を採用できる。また、例えば、光ファイバ１に取り付けた情報タグに記録されているファイバ径情報を読み出すリーダー等も採用可能である。

本発明は、上述の実施形態に限定されず、その主旨を逸脱しない範囲で、適宜、設計変更することが可能であることは言うまでも無い。
例えば、調心機構の位置調整機構、間隔調整機構、移動装置は上述した構成のものに限定されず、適宜、設計変更可能である。

本発明に係る第１実施形態の光ファイバ融着接続機を示す図であって、この融着接続機に設けられている一対のファイバ保持ユニットの片方（符号３０の第１ファイバ保持ユニット）の付近の構成を示す図である。 図１の融着接続機の第１ファイバ保持ユニットの調心機構のファイバ調心保持部及び被覆クランプによる光ファイバの把持状態を説明する図であって、（ａ）は低剛性光ファイバを把持した状態、（ｂ）は高剛性光ファイバを把持した状態を示す。 本発明に係る第２実施形態の光ファイバ融着接続機を示す図であって、この融着接続機に設けられている一対のファイバ保持ユニットの片方（符号５０の第１ファイバ保持ユニット）の付近の構成を示す図である。 本発明に係る別態様の光ファイバ融着接続機を説明する図であって、被覆クランプを回転させる回転機構を設けた構成のファイバ保持ユニットを具備する融着接続機を示す図である。 本発明に係る別態様の光ファイバ融着接続機を説明する図であって、光ファイバのクラッド径又は／及び被覆外径に対応して間隔調整機構の駆動を制御して、調心機構と被覆クランプとの間の距離を調整するための制御システムを説明する図である。 図５の制御システムのデータベース部におけるデータ格納状態を説明する図である。 従来の光ファイバ融着接続機の一例（第１従来例）を示す図であって、ファイバ保持ユニットの構成を示す。 図７のファイバ保持ユニットにおける光ファイバの保持状態を説明する図であって、（ａ）はクラッド径が小さい光ファイバの保持状態、（ｂ）はクラッド径が大きい光ファイバの保持状態を示す。 光ファイバ融着接続機に搭載した回転機構による被覆クランプの回転を説明する図であって、（ａ）は、光ファイバにおける調心機構のファイバ調心保持部に把持された部分と被覆クランプに把持された部分との間の高さ方向のずれが無い場合を説明する斜視図、（ｂ）は（ａ）の正断面図。 光ファイバ融着接続機に搭載した回転機構による被覆クランプの回転を説明する図であって、（ａ）は、光ファイバにおける調心機構のファイバ調心保持部に把持された部分と被覆クランプに把持された部分との間に高さ方向のずれが生じた場合を説明する斜視図、（ｂ）は（ａ）の正断面図。 従来の光ファイバ融着接続機の他の例（第２従来例）を説明する図である。

符号の説明

１…光ファイバ、１０、１０Ａ、１０Ｂ…光ファイバ融着接続機、１１…基台、２０…加熱融着装置、２１…加熱手段、２２…融着接続位置、３０…ファイバ保持ユニット（第１ファイバ保持ユニット）、３２…移動台、３３…調心機構、３３１…Ｖ溝ブロック、３３２…Ｖ溝、３３３…ファイバクランプ、３３４…ファイバ調心保持部、３３５…位置調整機構、３３６…マイクロメータ、３３７…モータ、３４…被覆クランプ、３５…間隔調整機構、３５１…マイクロメータ、３５２…駆動源（モータ）、３６…可動ユニット、３７…移動装置、３７１…マイクロメータ、３７２…モータ、４０…ファイバ保持ユニット（第２ファイバ保持ユニット）、４１…被覆クランプ、４２…調心機構、
５０…ファイバ保持ユニット（第１ファイバ保持ユニット）、５１…調心機構（可動調心機構）、５１１…調心ブロック、５２…間隔調整機構、５２１…マイクロメータ、５２２…駆動源（モータ）、５３…可動ユニット、
６０…ファイバ保持ユニット（第１ファイバ保持ユニット）、７０…回転機構、
８０…制御部、８１…（間隔調整機構の）モータ。

Claims (7)

1. 光ファイバ同士の融着接続に用いられる光ファイバ融着接続機であって、
   光ファイバ同士を融着接続するための加熱手段を有する加熱融着装置と、この加熱融着装置が光ファイバを加熱して融着接続を行う融着接続位置を介して両側に配置され前記光ファイバを保持して位置決めするファイバ保持ユニットとを具備し、
   前記加熱融着装置の前記加熱融着位置を介して両側の前記ファイバ保持ユニットの一方又は両方が、前記融着接続位置を介して対向する相手側のファイバ保持ユニットに対して接近離反する方向に移動される移動台に、前記光ファイバの先端部を調心する調心機構と、前記光ファイバの被覆部を把持する被覆クランプと、この被覆クランプ又は／及び前記調心機構を移動して前記調心機構と前記被覆クランプとの間の距離を調整する間隔調整機構とが搭載された構成とされていることを特徴とする光ファイバ融着接続機。
2. 前記調心機構は、Ｖ溝ブロック及び該Ｖ溝ブロックのＶ溝に前記光ファイバを押さえ込むファイバクランプからなるファイバ調心保持部と、前記移動台に固定して設けられ前記ファイバ調心保持部の位置を調整する位置調整機構とを具備し、
   前記被覆クランプは前記移動台上に該移動台の移動方向と同方向に移動可能に設けられ、前記間隔調整機構が前記被覆クランプを移動することで前記調心機構の前記ファイバ調心保持部と前記被覆クランプとの間の距離が調整されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ融着接続機。
3. 前記調心機構は、Ｖ溝ブロック及び該Ｖ溝ブロックのＶ溝に前記光ファイバを押さえ込むファイバクランプからなるファイバ調心保持部と、このファイバ調心保持部の位置を調整するための位置調整機構とが、前記移動台上に該移動台の移動方向と同方向に移動可能に設けられた調心ブロックに搭載された構成であり、
   前記間隔調整機構が前記調心機構の前記調心ブロック又は／及び前記被覆クランプを移動することで前記ファイバ調心保持部と前記被覆クランプとの間の距離が調整されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ融着接続機。
4. さらに、前記光ファイバのクラッド径又は／及び被覆外径に係る入力情報に基づいて前記間隔調整機構の駆動源の駆動を制御して前記調心機構と前記被覆クランプとの間の距離を調整する制御部を具備し、この制御部と前記間隔調整機構とからなる間隔自動調整機構を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光ファイバ融着接続機。
5. 前記間隔調整機構は電動モータを駆動源として具備することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ファイバ融着接続機。
6. 前記移動台に、前記被覆クランプを回転させて、前記被覆クランプに把持された前記光ファイバの軸回り方向の向きを調整するための回転機構が搭載されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ファイバ融着接続機。
7. さらに、前記移動台を移動するための移動機構を具備することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光ファイバ融着接続機。

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