JPH01285811A - コネクタの構造パラメータの測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は円柱形状の被検体、例えば単芯光フアイバコネ
クタの構造パラメータ（内径。

外径、内径／外径傷心量）を高精度で測定する方法及び
装置に関するものである。

〈従来の技術〉 今日光ファイバを用いた公衆通信回線においては、大容
量伝送、号−ビスの多様化を目的としてシングルモード
光ファイバによる回線が主流になりつつある。そして、
このシングルモード光ファイバを用いて伝送路を構築す
る際の重要な技術の一つは、シングルモード光ファイバ
を相互に低損失で接続する技術である。この接続技術と
してコネクタによりシングルモード光ファイバを相互に
低損失で接続する為には光フアイバ自体の構造パラメー
タ（外径、モールドフィールド径、モードフィールド帰
心量）を安定高精度化するのみならずコネクタの構造パ
ラメータ（内径、外径、内径／外径帰心量）を安定化す
ることが必要である。即ちコネクタの構造パラメータの
高精度測定技術が必要となる。

ここで、第２図により従来の単芯コネクタの寸法測定方
法を説明する。第２図ｆａ）において、１はレーザ測長
器、２はステージ、３はコネクタの単芯フェルール、３
ａはフェルール端面、４は撮像光学系、５は撮像素子を
示す。寸法測定はフェルールの端面３ａを撮像すること
によって行なっているが、フェル−）Ｌの寸法は外径は
２〜３ｍｍ、内径は１２５μｍ（ファイバ径）である為
、フェルールを固定した状態で全体の画像をとり込んだ
場合には、撮像素子５の分解能の制約により十分な精度
を得ることは出来ない。例えば画像認識センサとして一
次元のＣＣＤラインセンサを用いた場合においてはその
画素数（分解能）は２．０００程度であり３ｍ−の被検
体を１１！測した場合の分解能は１．５μｍ／画素とな
る。

したがって、この分解能を向上するためには、第２図（
ｂｌに示すフェルールの端面３ａにおける、内径（ロ）
と←→と外径（イ）（ハ）とを別々に撮像して動かずこ
とにより全体を把握するようにしている。すなオ）ち、
撮像光学系４は−ファルーノＬ３の端面３ａの部分画像
を撮像素子５にとり込み、第２図（ｂｌの（イ）（ロ）
←→に）の各点の認識をステージ２の８４＋ａ′方向の
移動により行なっている。この場合、レーザ測長器１は
コネクタの移動量を正確に測定するために用いられる。

〈発明が解決しようとする！ａ！題ン しかし、上述にて述へたようにコネクタの構造パラメー
タの測定を行なおうとした場合、次の如き問題がある。

すなわち、フェルールの移動量の測定にはレー“ザ測長
藷１が用いられるが、レーザ測長を行なおうとする場合
、微小距離のステージ２の移動検出のために周波数安定
化レーザを用いる必要があり、シス＝３− テムが高価となる。しかも、レーザ光の光路が長くなる
と温度変化等環境条件に留意する必要も生じてくる。

次に、第２図ｔｂ＋に示すようにフェルール３の端面３
ａが平坦に形成されていない場合、外径位置（イ）−と
内径位置（ロ）←→とを別々に認識する際、ステージ２
をｂ　−ｂ′方向に移動して撮像光学系４の焦点合せを
再度行なう必要があるが、この焦点合せは微小距離にお
ける焦点合せを行なっている関係上、外径位置と内径位
置との間の如く軸方向距離が大きいと各位置での焦点合
せは非常にやっかいである。

また、認識点（イ）（ロ）←→に）のエツジがシャープ
でない場合、反射照明によるエツジの認識では正確にで
きないという問題もある。

そこで、本発明は上述の課題に鑑み、レーザ測長器を用
いず、焦点合せの面倒も除き、しかも反射照明によらず
正確な認識を行なうようにしたコネクタの構造パラメー
タの測定方法及び装置を提供する。

く課題を解決するための手段〉 上述の目的を達成する本発明の構成は、（１）　　円柱
形状の被検体の構造パラメータの測定方法において、上
記被検体を軸を中心にして一定角度おきに回転させ、こ
の各回転角における上記被検体の外径位置をこの被検体
の半径方向側面より接触にて求め、上記各回転角におけ
る上記被検体の内径位置をこの被検体の軸方向端面より
求めることを特徴とするコネクタの構造パラメータの測
定方法にあり、また、 （２）円柱形状の被検体の半径方向側方に接触式測長器
を備え、上記被検体の軸方向一端面側に光源を備えると
共に軸方向他端面側に撮像光学系を備え、上記接触式測
長器及び撮像光学系に接続された画像認織部をＣＰＵに
接続するコネクタの構造パラメータの測定装置にある。

〈実　施　例〉 ここで、第１図を参照して本発明の実施例を説明する、
第１図において、３は被検体である円Ｍ　形状の一ノエ
ルール、４はこのフェル−＋ｌの軸方向一端側にある撮
像光学系、５は撮像素子である。まｔ：、６はフェルー
ル３を載せ回転−＃るステー二′、７は−フ、ルール３
の１４径力向を位置決めするＶ　−ｆ　ｏツク、１０は
撮像素子５に接続さｔまた画像処理装置、１１１ｊフＵ
ルール３のゝ４４径力向側曲に接触し押圧する接触式測
長器、９は画像処理装置１０と接触式測長器１１にて得
らｆ＋たぞ一タを処理するＣＰＵ、１２はフェルール３
内に光を導入するライトガイド、１３は光諒である。

測定に当っては、まずラニブ１３を点燈してライ１ヘガ
イド１２を介してフェルール３の内壁を透過照明する。

透過照明されたフｘ　／Ｌ−小端面３ａのエツジ←→は
撮像光学系４を介して撮像素子５上に像とな−）で結ば
れ、撮像素子５からはこのエツジ←→に当る画像情報が
画像処理装置１０に送られる。そしてこの画像処理装置
１０による処理結果であるデータがＣＰＵ９に転送され
る。ここでは、例えばフェルールの内径であるエツジ←
→（ロ）のみを測定するものであり、同一平面上を撮像
することになるので、最初に焦点合せをしておけば更に
焦点合せをする必要がなくなる。

一方、フェルール３の側面は、接触式測長器１１の押圧
によ−っでＶブロック７に押付けられ、この接触式副長
式１１のデータはＣＰＵ９に転送される。この場合、ス
テージ６の回転にてフェルール３は回転することになる
が、接触式測長器１１の押圧力があっても条件によるが
その力加減により（例えば１００ｇ位の押圧力まで）支
障なく回転が行なえることが判明している。回転に支障
ある押圧力をフェルール３に与丸る場合には、回転は測
長器１１による押圧を解いて行なうことになる。

こうして、接触式測長器１１により外径が測定されるこ
とになる。

そして、回転ステージ６を一定角度おきに回転し、各回
転角での画像処理装置１０によろ内壁の位置情報ｘ１、
接触式測長器による外径の位置情報ｘ０を求め、予め寸
法が既知の標準ランプル（７）　Ｘ、　、　Ｘ。（各々
ｘ、、ｘｏト表す）と比較することにより被検コネクタ
の内径、外径が求まる。

すなわち、被検体であるフェルールの内径なり、、外径
をり、、標準サシプルの内径をＤｌ。

外径をり。とずろと次式（１］　＋２１となる。

パ″″′″ｅ（１） Ｄｏ＝　ｌ）。＋、−７−、ｙ）、、、、、　（Ｘｏ−
Ｘｏ）Ｄ、　＝’６．　＋、　２　（Ｘ、−￥１）ｂｕ
＋０−＋　１　”　”。）−（２１ここで２θはＶブロ
ック７の開き角を示す。

また、内径と外径の傷心量（δ）は通常偏心１．は内径
に比較して小さいので（３）式にて求まる。

δ＝、ｉ−（Ｍａｘ（Ｘ、、−Ｘ、１−Ｍｌｎ（Ｘ、　
　Ｘ、）ｌ　　　　（３）猶内径、／外径偏心量はＸ。

−Ｘ、をフェンシールの回転角に対してゴロリＩ−１，
それに正弦関数をフィソラ゛−インゲしその振巾より求
めても良い。（１１，＋２）式で用いるＸ。、　Ｘｏ、
　Ｘ、　、　Ｘ、はは各角度に対する平均値を用いれば
良い。

こうして、本実施例に係るコネクタ構造パラメータ測定
系を用いることにより従来法が有していた欠点ζよ全て
克服され、容易且つ高精度なコネクタの構造パラメータ
の測定が可能となる。通水実施例による方法を用いた場
合予め基準サンプルの外径、内径を求めておく必要があ
るが、基準サンプルはコネクタである必要はなく内径、
外径がコネクタの寸法に近い金属スリーブ等を用いれば
良い。内壁、外壁の端部でのダレを抑えた基準スリーブ
の内径、外径は先に従来法として示した１／−ザ測長薔
を用いることにより高精度に測定することは容易である
。

く具　体　例〉 内径０．１２５ＭＭ、外径２．５ＭＭの単芯光コネクタ
フェル−ルを上記実施例による方法で測定した、照明光
としてハロゲンランプを用いバンドル型光ファイバでガ
イドしｌ：。

被検フェルール３を３０°おきに回転し、フｌルール内
壁の位ｌｉ認識は×１００対物レンズを介して画素数５
００Ｘ５００の２次元撮像素子５で受光することにより
、またフェルール外壁の認識ζよ０．０１μｍ読取りの
接触式測長器１１を用いることにより行った。１０回の
繰返し測定における測定値の再現性は標準偏差で外径に
関して００９μｍ、内径に関して０．１２μｍ１偏心に
関して００７μｍであった。

〈発明の効果〉 以上述べた様に本発明に係る方法を用いることにより従
来法が有していた欠点であるレーザ測長器の使用、反射
光の使用、内径と外径との焦点合せは全て克服され、高
精度な単芯フェルールの構造パラメータ測定が可能とな
た１３本装置に、−ノ丁ルールの自動着脱機構を付加す
ることにより高精度な連続測定を行うことも可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る一２丁ルーツ１、構造パ
ラメータ測定系のプロ・ンク図、第２図（ａｌは従来法
による７エルール構造パラメータ測定系のブロック図、
第２図（ｂｌは〕Ｊ、ルール端面の構成図である。 図　　中、 ３はフェルール、 ３ａは端面、 ４は撮像光学系、 ５は撮像素子、 ６はステージ、 ７はＶブロック、 １１は接触式測長器、 １３ばランプである。。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円柱形状の被検体の構造パラメータの測定方法に
   おいて、上記被検体を軸を中心にして一定角度おきに回
   転させ、この各回転角における上記被検体の外径位置を
   この被検体の半径方向側面より接触にて求め、上記各回
   転角における上記被検体の内径位置をこの被検体の軸方
   向端面より求めることを特徴とするコネクタの構造パラ
   メータの測定方法。
2. （２）上記被検体は単芯フェルールであることを特徴と
   する請求項第１項のコネクタの構造パラメータの測定方
   法。
3. （３）円柱形状の被検体の半径方向側方に接触式測長器
   を備え、上記被検体の軸方向一端面側に光源を備えると
   共に軸方向他端面側に撮像光学系を備え、上記撮像光学
   系を画像認識部に接続するコネクタの構造パラメータの
   測定装置。