JPH0323408A - ２つのファイバ端部のアライメント方法および装置 - Google Patents

２つのファイバ端部のアライメント方法および装置

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JPH0323408A
JPH0323408A JP2141736A JP14173690A JPH0323408A JP H0323408 A JPH0323408 A JP H0323408A JP 2141736 A JP2141736 A JP 2141736A JP 14173690 A JP14173690 A JP 14173690A JP H0323408 A JPH0323408 A JP H0323408A
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fiber
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intensity
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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Ｊ請求項１の上位概念に記載の７７イバ端部を
照明し、このようにして発生されたファイバ端部の像を
ビデオカメラの画像センサにより走査する、２つのファ
イバ端部のアライセ／ト方法及び装置に関する。
従来の技術 この形式の方法は、米国特許第４５０６９４７号明細書
から公知であり、この場合に紫外線は先導波体の２つの
ファイバ端部に指向されている。接合個所領域は、互い
に垂直に走行する２つの方向において光学レンズを介し
てビデオカメラにより観察され、このようにして得られ
たファイバ端部の像は画像スクリーンに表示される。こ
の場合に、この位置整定のための基礎として、蛍光のＩ
こめに画像スクリーンにフｒイバクラッド６二対して異
なって写像されるファイバコアが用いら！１る。このよ
うな方法は何よりも、ファイバクラ・Ｉドに対するファ
イバコアのコント：？ストが非常に備かであわ、画像装
置に過大なコストをかけることによってしか改善できな
い欠点を有する。このような機器は従って工場内では使
用することができるが、しかし小型軽量の他にコスト的
に好適な形状が重要となる屋外では使用できない。特に
高価な画像システムと高分解能のカメラシステムはこれ
に関連して使用することは適切でない。
ヨーロノバ特許第００３０１０８号ＢＡｌｇＪ書から２
つのファイバ端部の位置整定のための補償装置が公知で
あり、この装置においては１つのファイバ端部の中に検
査光を導入し、この検査光から、ファイバ端部が完全に
正確にアライメンｉ・されていない場合にはすべての光
がコアの中を伝送されず、一部がコアの外部を第２の光
導波体の長手軸線に平行にこれに沿って走行する。誤位
Ｒ調整に比例する、コアの外側を走行する光の成分を検
出するため１こ、４つのセクタ状の感光素子がｌつのレ
ベル面の内に光導波体の長手軸線を横断する方向に配置
され、これらの感ｔ素子に評価回路が対忠して配置され
る。
個々のセクタから到来する測定信号により誤位置調整の
大きさ及び方向が検出され、対応する操作部材による事
後調整が可能となる。この形式の装置の欠点はなにより
も、セクタ状の感光素子を先ず光導波体に装着しなけれ
ばならないことである。この場合、可及的正確な測定の
ために感光素子のスライディング収容部が必要である、
何故ならばこれらの素子の横方向の遊びは直接に測定誤
差の中に侵入するからである。
更に、セクタの尖端のみが光導波体のクラッドの領域の
中に位置するのでこの場所でも僅かな光量のみしか受け
られないことは欠点である。
本装置の感度は従って、誤位置調整の程度が低下すると
ともに低下し、従って細密な最終補償は比較的不正確に
しか行うことができない。
更に、西独特許出願公開第３４２９９４７号公報から公
知の測定装置と同様にこれらの測定方法においても、接
合個所の直接前に測定送光器からの光が光導波体の中に
入力結合されることが前提になっている。これは通常は
、この光導波体に所定の湾曲率で形成され、接合個所の
背後に同様に湾曲手段を利用して、７アイパ接合個所を
経て導かれた光信号の一部の出力結合が行われる。湾曲
された光導波管の形状であるこの形式の結合手段の使用
は、例えば特に強く湾曲に対して敏感なファイバ、（例
えば気密にコーティングされたファイバ等）の特別の１
次コーティングを有するファイバの場合には、制限され
て可能であるか又は不可能であり、例えば既製のケーブ
ル即ちいわゆるピグテイルの場合及び特別に短い接合部
長（　Ａｂｓａｔｚｌａｓｎｇｅ）の場合のようにファ
イバに自由に接近することが可能でない場合には常に不
可能である。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、特別に簡単でコストのかからない方法
で誤位置調整の検出を可能にし、障害がある場合でも高
い精度を得ることのできる、分離個所の観察による２つ
のファイバ端部のアライメントを提供することにある。
課題を解決するための手段 上記課題は本発明により冒頭に記載の形式の方法におい
て、ファイバ端郁がシリンダレンズとして作用しひいて
は強度の最大値がファイバの中心に形成されるように照
明し、各ファイバ端部の像のための強度分布を別個に求
め、強度分布からその都度のファイバ長手軸線の位置と
２つのファイバ端部の互いの横方向のずれとを検出し、
これに基づいて、ファイバ端部のアライメントを事後調
整を行うことにより解決される。
本発明は更に前述の方法を実施する装置に関しており、
請求項２ｌに記載のこの装置においては、白色光をファ
イバ端部に指向する照明装置を設け、ファイバ端部の長
子軸線に対して横断する方向に列毎の走査を行う走査装
置を設け、各ファイバ端部に対して別個に少なくとも１
つの強度分布を記憶しているメモリ装置を設け、強度分
布の比較を行う、表示装置及び／又は演算装置を有する
メモリ装置を設ける。
発明の効果 ファイバ端部をシリンダレンズとして使用することによ
り、僅かにしかコントラストを形戊しないファイバコア
をサーチし結像することは必要でなくなる。特別の紫外
線も必要でない。
２つの強度分布は比較的正確にファイバ長手軸線の位置
を表す。
その他の実施例はその他の請求項に記載されている。
実施例 第１図において、例えば溶接により互いに接合されるべ
き２つの光導波体ＬＷ１、ＬＷ２が示されている。端部
領域においては光導波体のコーティングは除去されてお
り、裸のファイバ端部ＦＥ１、ＦＥ２が、（例えばマニ
ピュレー夕等の）公知の形式の対応する保持装置ＨＲＩ
及びＨＲ２の中で保持されている。これらの保持装置Ｈ
ＲＩ及びＨＲ２は共通の基板ＧＰの上に装着され、少な
くとも１つの保持装着（本例においてはＨＲ２）は、対
応する操作素子ＣＴＵにより制御線ＳＭＸを介して少な
くとも１つの方向、即ちファイバ長手軸線方向に対して
横断方向にシフト可能に形戊されている。
本例においては、すべての３つの方向、即ちＸ（横断方
向）及びｙ（上方へ又は下方へ）及びＺ　（ファイバ長
手方向）において運動が可能であると仮定されている。
（例えばハロゲンランプ又は発光ダイオード又はレーザ
ー等の）白色光を有する光源ＬＱを介してレンズＬＳＩ
により光束ＬＥはファイバ端部ＦＥ１．ＦＥ２に指向さ
れ、これらのファイバ端部ＦＥＩ及びＦＥ２により光束
ＬＥの影が発生する。後続のレンズＬＳ２によりファイ
バ端部ＦＥＩ及びＦＥ２の影ＳＦＩ及びＳＦ２は、それ
ぞれファイバ長手軸線方向に対して横断方向即ちＸ方向
）に行毎に走査される１つの面の上に又は画像平面の内
に投影される。この走査動作は、Ｘ方向における全装置
の対称線に対応しファイバ端部ＦＥｌ及びＦＥ２の端面
の正確な目標値継目個所をマーキングする線ＳＢに対し
てそれぞれ平行に走行する概念的に矢印ＳＣｌ及びＳＣ
２により示されている。矢印ＳＣＩ及びＳＣ２に対応す
る行毎の走査はインクリメント的に半径方向（即ちＸ方
向）で行われ、従って走査装置ＳＣＤによりファイバ端
部ＦＥＩ及びＦＥ２のそれぞれに対してＸ方向における
強度分布が得られる。
好適６こは、ファイバ分離個所の直接の近傍に、即ちＳ
ＦＩ及びＳＦ２の端面側端部において走査される。これ
により、光学装置における歪及び／又は保持装置ＨＲＩ
及びＨＲ２の領域における溝の中又はファイバ上の汚物
による角度誤差による誤位置調整が回避される。
種々の２位置における多重の走査及び後続の平均値形成
は、（例えば汚物等の局所的な欠陥等の）光学的障害及
び／又は電気的障害量をより良好に抑圧するために用い
ることができる。
一定の２と後続の平均値形或を伴う多重走査は電気的障
害量を抑圧し、従って前述の場合と同様に有効であると
見なすことができる。いずれにしても各影像ＳＦＩ及び
ＳＦ２に対してＸ方向における少なくとも１つの走査動
作が必要である。
評価及び計算装置ＣＯＭを介して、線ＳＬＩ及びＳＬ２
を介して伝送される別個の強度情報を矢印ＳＣｌ及びＳ
Ｃ２に対応して分離して互いに結合することができ、対
応する表示装置ＤＰＬへの表示もその際に可能である。
略示されているように、２つの強度分布ＩＶＩ及びＩＶ
２はＸ方向において、位置調整誤差に対応し位置調整動
作の終了時に即ちファイバ端部ＦＥＩ及びＦＥ２の溶接
部の僅か前で零になされるべきずれｄｘを有する。
強度分布を次に曲線ＩＶＩを用いて詳しく説明する。影
領域ＳＦＩの外部（即ちファイバ端部ＦＥＩの直径領域
Ｄの外側）では強度ＩＶＩは高い、何故ならばこの場合
には光源ＬＱの光がまったく阻止されずに伝播すること
ができるからである。影像ＳＦＩの外側端縁に到達する
と、強度分布は非常に強く、というより比較的突然に低
下する。影により覆われる全領域Ｄにわたりしかし強度
ＩＶＩは一定ではなく、強度ＩＶＩはこの影領域の中央
で最大値に達する、何故ならば裸の（即ちきれいにコー
ティングが剥離されている）ファイバ端部ＦＥＩはシリ
ンダレンズとして作用するからである。影像ＳＦｌの他
方の端縁に対して対称に再び強度ＩＶＩの低下が発生し
、影像ＳＦＩを去る際に強度ＩＶｌは再び突然に元の値
に上昇する。Ｄの領域の中の最大値ＩＶＭＩは従って正
確にファイバ端部ＦＥＩの中心軸線又は長手力向軸線に
対応する。従って強度曲線ＩＶＩの最大値ＩＶＭＩの評
価により、ファイバ端部ＳＦＩの長手方向軸線の位置を
検出することができる。同様の方法で、影像ＳＦ２から
の強度曲線ＩＶ２の最大値ＩＶＭ２はファイバ端部ＦＥ
２の長手方向軸線の位置を決め、２つの最大値ＩＶＭＩ
とＩＶＭ２との相互のずれは、Ｘ方向における２つのフ
ァイバ端部ＦＥＩとＦＥ２との長手方向軸線のずれｄｘ
に比例する。従ってファイバ端部のうちの１つ例えばＦ
Ｅ２のシフトだけを、長手方向軸線のずれｄが零になる
まで行えばよい、何故ならばｄが零になるとファイバ端
部が、測定される平面において正確にアライメントされ
るからである。このアライメントは操作員により、２つ
の強度分布ＩＶＩ及びＩＶ２の観察に基づいて表示機器
ＤＰＬで行うこともできるが自動的に計算機ＣＯＭにお
いて差ｄを形成し、制御機器ＣＴＵを介して保持装置Ｈ
Ｒ２を作動するための制御信号を導出することによって
も行うことができる。
本例における走査装置ＳＣＤは、本方法の順序をより明
瞭にするために略示されていることを指摘しておく。評
価が詳細にはどのように行われるかは第９図ないし第１
１図を用いて詳しく説明する。
強度分布ＩＶＩ及びＩＶ２の相互相関を有利には、後に
詳述する方法で計算機においてとりその際に、制ＷＩＩ
器ＣＴＵを介してＸ方向における保持装置ＨＲ２のシ７
トを、ｄｘが零になるまで行う操作信号が発生される。
ｙ方向におけるシフトも必要であり２次元の補償を行う
べき場合には、第２図の実施例に対応して行うことがで
きる。この場合、光源及び評価回路は二重に設けられて
おり（光源ＬＱ及＊ びＬＱ）、同様に評価側における影像ＳＦＩ木　　　　
　　　　　　　　木 ＳＦ２及びＳＦＩ　　及びＳＦ２　　のための対＊ 応する走査装置ＳＣＤ及びＳＣＤ　　も二重に設けられ
ている。これに対応して、互いに垂直に位置する２つの
レベル面の信号の評価は、Ｃ○ＭＸ及びＣＯＭＹにより
示されている別個の計算装置において行われる。
対応する制御線ＳＭＸ及びＳＭＹを介して保持装置ＨＲ
２はＸ方向又はｙ方向に、ファイバ端部ＦＥＩ及びＦＥ
２のアライメントが双方の面内で得られるまでシフトさ
れる。
２つの光源及び２つの装置（ビデオカメラ）が必要とな
ることを回避するためには、場合に応じては基板ＧＰを
９０°回動可能に形或し、このようにして先ず例えば光
源ＬＱと走査装置ＳＣＤとにより図示の方法でＸ方向に
おけるずれを検出し、この方向でのアライメント（即ち
ｄｘ−０）が得られたならば基板ＧＰをファイバ端部Ｆ
ＥＩ及びＦＥ２と一緒に９０’上方へ向かって傾斜する
ことでも十分である。この場合に位置調整装置ＰＥは、
光源ＬＱによりｙ方向（即ちｄｙ）における横断方向の
ずれが検出されるように位置付ける。次いでこの方向に
おける補償が行われ、従ってこのずれも同様に零にされ
る。
操作員は、ファイバ端部ＦＥＩ及びＦＥ２の挿入した直
接後にこれらを、約１＋ａｍの間隔で線ＳＢに対して対
称に位置する、スクリーン画面の２つの線を用いて２方
向に粗に位置調整し、端面の間に間隙がないようにする
。次いで双方の半部においてずれｄｘが検出され、ほぼ
補償調整される。次いで、第１２図に略線図で示されて
いるように、矢印ＳＣｌ２によりＺ方向における１つの
行が読出され、強度分布ＩＶＺが走査装置ＳＣＤにより
検出され、その際に列領域ｄｚにｉノいて、はっきりし
た最大値が発生する。これからファイバ端部ＦＥ１、Ｆ
Ｅ２の端面の間の列の正確な位置及び大きさが検出され
る。場合に応じてこの場合に再び、長手軸線ＬＡｌ及び
ＬＡ２に対して横方向に所定間隔で位置する２つの列が
標本化され、このようにしてＸ方向における微細な位置
調整をこれら２つの列の強度分布から行うことができる
。
第１図においては、ファイバ端部ＦＥＩ及びＦＥ２の輪
郭の影像ＳＦＩ及びＳＦ２が走査され、評価に用いられ
るのに対して、シリンダレンズとして作動するファイバ
端部により形成される、反射光の画像を評価のために用
いることも可能である。これら２つの方法が第３図に略
示されおり、この図はファイバ長手軸線力向から見たも
のである。実線により示されている光束ＬＨは影像の評
価に対応する（第１図を参照）、何故ならばこの図では
光はファイバ端部ＦＥｌ及びＦＥ２を透過し、走査装置
ＳＣＤにより走査面に入射するからである。
これに対して、破線により示されている光或分は、ファ
イバ端部ＦＥＩ及びＦＥ２における光反射に起因し、こ
の光戊分は、第１図の走査装置ＳＣＤと同様の働きをす
る評価装置ＳＣＤＲにレンズＬＳＲ２を介して導かれる
。その他の点では、強度分布の引続いての評価は第１図
の装置と同様に行うことができる。
ファイバ端部により形成されているガラスシリンダに光
がどのように到達しようとも、反射光は最大強度を有し
なければならず、この最大強度の反射光は円弧状部分に
おいて反射される。相応する光学装置が、強く分散した
反射光を集束する。散乱光戊分は、結像するセンサの上
のファイバ軸線の方向においてそれが不均一の強度分布
となると、障害となる。
第１図を用いて説明したように、自動化された作動に対
してと、ファイバ端部ＦＥＩ及びＦＥ２の自動アライメ
ントに対して、長手軸線の間の差ｄを検出し、これから
操作量を導出することが課題となる。これに関する詳細
を第４図及び第７図を用いて説明する。これらの図にお
いては最大値ＩＶＭＩ及びＩＶＭ２の両側に位置する強
度領域ＩＶＩ及びＩＶ２、即ちシリンダレンズとしての
光ファイバの機能により惹起される領域のみが示されて
いる。後に詳細に説明するように、対応するデジタル化
されたメモリに、第１図の矢印ＳＣＩないしＳＣ２に対
応する１つ又は複数の走査動作から１−０ないしｉ＝Ｎ
−１の固定保持されているＮ個の標本値が格納されてい
る。ファイバ端部ＰＥＩ及びＦＥ２を通過する光により
発生される高い横方向の肩状部の抑圧は簡単に、第Ｉの
急峻な側縁立下りが生じた後の値をはじめて通過させそ
れから第２の側縁立上り後に発生する値が再び抑圧され
るようにすることにより行われる。ファイバ端部におけ
る急峻な立上り又は立下りを直接に誤差指示の決定のた
めに用いることも可能である。このような急峻な側縁は
、ＩＶＭＩ及びＩＶＭ２におけるように最大値として簡
単に検出することができる。
ファイバ端部をその外径によって位置決めする場合にフ
ァイバ画像の上端縁及び下端縁における画素の情報のみ
を用いる場合、これらの個所における汚物又はファイバ
破断等は調整回路において障害量のように作用する。一
般に、これらは、ビデオ画像の評価において電気ノイズ
と重なり、従ってビデオ画像の中の誤り個所の強度及び
大きさに依存して誤位置調整ひいては場合によってはよ
り高い接続減衰を招く。
相互相関関数を計算するために側縁も用いる場合、ファ
イバ表面における障害の除去の下にｄｘの検出の際に精
度を高めることさえも可能である。しかし測定値の数を
増加すると、計算時間が部分的には著しく長くなる。
第４図及び第５図の（量子化された）最大値ＩＶＭＩ及
びＩＶＭ２の間隔は３列幅（標本化ステップ）である。
これらの値により、近似されたアライメントを行うこと
ができる。相互相関により精度を著しく高めることがで
きる。
ファイバ影ＳＦＩ及びＳＦ２のＩＶＭＩ（第４図）及び
ｌＶＭ２（第５図）の強度分布の離教ｌｉ！（列要素）
は相互相関関数（ＫＫＦ）ｆこかけられ、このようにし
て Ｉｖｔ　（ｉ）及びＩＶ２　（ｉ）のＫＫＦ（ｎ）を形
或する。但しＮは列要素数、ｎは第ｎ＃目の値（第６図
の例においてはｎ＝−４・・・・・・＋１０）である。
ファイバ端部ＦＥＩ及びＦＥ２の軸線の間の半径方向の
ずれｄｘに対するＮ列要素においては式 ｄｘ＝ｎ　　［Ｍａｘ（ＫＫ．Ｆ　（ｎ）　）　］　　
　　（１）が或立する。
この例においてｎ　　Ｍａｘ（ＫＫＦ　（ｎ））は関数
ＫＫＦ　（ｎ）が最大となる第３の値である。
Ｍａｘ（ＫＫＦ　（ｎ））は相互相関関数の最大値であ
り、ｎ　［Ｍａｘ（Ｋ．ＫＦ　（ｎ）　）　］は、所属
の個所の最大値である。ＩＶＩ　（ｉ）及び■Ｖ２　（
ｉ）の相互相関関数ＫＫＦ　（ｎ）は式Ｎ−１ ＫＫＦ（ｎ）−ＴΣｌＶ１（ｉ）本ＩＶ２（ｎ十ｉ）！
・０ により決まる。但しＴは２つの隣接する強度値の間隔で
ある。実際の上で重要なのは、離散関数ＫＫＦ　（ｎ）
を（例えば多項式補間等の）関数的従属性により近似す
ることである、何故ならば２つの強度値の間隔によるｄ
ｘの分解能は制限されるからである。ＫＫＦが関数的従
属性を有すると式 ｄｘ＝ｎ　［Ｍａｘ　（ＫＫＦ）　］　　　　　　　　
（３）が或立する。計算されたずれｄｘはマイクロコン
ピュータＣＰＵにより公知の方法で、ファイバ保持部材
ＦＨＩにおける操作素子ＳＧＩを制御するだめの適当な
信号に変換される。例えば操作素子のヒステリシス、反
転遊び等障害量は、最適位置への逐次的到達法により最
小化することができる。
相互相関関数ＫＫＦ　（ｎ）が、Ｎ＝８での上記の例に
対して第６図に示されており、この場合に、第４図及び
第５図のそれぞれの横軸の下に記載されているように、
』により列数（絶対値）が示されている、即ちこの値は
、画像端縁の一端における第１図のＳＣＩ及びＳＣ２に
対応する走査動作から開始して他端まで走行するインク
リメントステッグでの計数により得られる。本例におい
ては、検出された全領域が列番号４２と５６との間に位
置し、これに対して相互相関関数のために列番号４４な
いし５２が用いられる（Ｎ−８）と仮定されている。第
４図及び第５図から分かるようにｄｘは、２つの最大値
ＩＶＭＩとＩＶＭ２との間の間隔である。
第７図はＫＫＦ　（ｎ）の関数的従属性ＫＫＦとその最
大値が示されている。補償すべき横方向ずれｄｘは本例
においては約　３．４（Ｔ−１を有する相対単位）。好
適には、値間隔Ｔによりｄｘの分解能は制限されるため
に、離散相互相関関数ＫＫＦ　（ｎ）は関数的従属性Ｋ
ＫＦにより近似される。本例においては、広く使用され
ている最小自乗法により行うことが提案される。これは
形式的には式 φ”ａｒｃｔａｎ一 が成立する。但しｄ一は、順次に続く列ＳＰｌとＳＰ２
との間の間隔から得られるずれであるｎ＝Ｑ を、Ｐが最小となるように解くことを意味するこれから
ＫＫＦはＫＫＦ　（ｎ）から一義的に求めることができ
る。（ＫＫＦ　（ｎ）は、値ｎ対して計算された関数Ｋ
ＫＦである）。
第８図は２つのファイバ端部ＦＥＩ及びＦＥ２を大きく
拡大して示しており、これらは付加的に、それらの長手
軸線ＬＡＩとＬＡ２の間に角度誤差を有する。ファイバ
端部ＦＥＩにおいて（又はその影において）、（第２図
の矢印ＳＣｌに対応して）２つの走査を間隔ａで行う場
合、２つの列ＳＰＩ及びＳＰ２と角度誤差〆に対して式 値〆が、例えばＩｍａｘ等の固定値を越えると、位置調
整動作が誤り通報により中断され、同様に接合動作も中
断される。この場合に少なくとも１つのファイバを新し
く嵌込まなくてはならない。
第９図の装置は、種々の制御素子及び評価素子のブロッ
ク回路図により第１図の構戊を簡単かつ概念的に示して
いる。基板ＧＰの下方に開口部ＯＰの領域の中にビデオ
カメラＶＣが設けられ、このビデオカメラＶＣは、破線
により示されているように（第１図の矢印ＳＣＩ及びＳ
Ｃ２に対応して）Ｘ方向に、ビデオカメラＶＣに到来す
る画像を行毎に走査化し、その際に、第１Ｏ図に時間（
に依存して示されているようにアナログビデオ信号ＵＶ
が発生する。
第１１図は、通常のようにフィールドの順次の走査を示
し、実線は第１の７イールドを、点線は第２のフィール
ドを示す。この走査動作によりアナログ信号ＵＶが第１
０図に相応して発生し、凹部ＨＢ１、ＨＢ２，ＨＢ３は
それぞれフィールドの１つの行の端部をマーキングして
いる。第１０図の右側部分に示されているように、この
ようにして得られたアナログ信号からサンプルホールド
回路により個々の標本値が（第４図又は第５図の量子化
した値に対応して）得られる。このようにして得られた
ＵＶのアナログサンプル信号はＡ／Ｄ変換器ＡＤＷに供
給され、デジタル化されたビデオ信号ＵＶＤの個々の標
本値は、（第４図及び第５図の量子化された値に対応し
て）、順次にＲＡＭメモリＲＭＳに書込まれる。メモリ
ＲＭＳは、デジタル化されたビデオ信号のデータを第４
図及び第５図の標本値に対応して記憶しているＲＡＭで
ある。
メモリＲＭＳは評価装置のマイクロコンビュータＣＰＵ
と接続されており、マイクロコンピュータＣＰＵは、測
定動作を命令形式で記憶している、即ちプログラムシー
ケンス全体を制御しデータを評価するプログラムを格納
しているＥＦＲＯＭにより制御される。このプログラム
は、順次の接合動作におけるすべての走査動作に対して
常に同一である。
演算及び制御ユニット即ちマイクロコンピュータＣＰＵ
は全動作をスタートし、標本化される個々の列の番号（
ｊ）を順次に同期及び制御論理装置ＳＣＬに出力する。
この同期及び制御論理装置ＳＣＬはＡ／Ｄ変換器を走査
動作の開始時にスタートし、ビデオカメラにおける実際
の走査動作の開始もスタートする。このようにして列毎
にＸ方向における標本値がメモリＲＭＳに書込まれ、走
査動作の後即第４図及び第５図の双方の関数のデジタル
化された値が得られると、次いで相互相関が第６図又は
第７図に対応してマイクロコンピュータＣＰＵにおいて
行われる。この結果に基づいてマイクロコンビュ一タＣ
ＰＵは保持装置ＨＲ２を、可及的正確なアライメント（
ｄｘ−０）を得るという指示の下に制御する。
走査の際に発生するフィールド（第１１図参照）はその
際に奇数の行のみであり、これに対して第２のフィール
ドは偶数の行を再生している。行の数は規格化されてお
り（ＣＧ　Ｉ　ＴＴ又はＮＴＳＣ）、ｌつの行の情報は
それぞれｎの列に分配さ，・れる、即ち画像情報はｎの
行及びｊの列を有するマトリクスとして示される。ｎの
列を有するただ１つの行の結果が第４図及び第５図に示
されている。第４図及び第５図に示されている標本値の
それぞれは従って、面全体の中の大きさ０．００　１＋
ｍｍＸＯ．ｏｏ　ｌｍｍｊこ狭く制限されている。所定
の部分面における強度値を表す。
マイクロコンピュータＣＰＵは、デジタル化する行又は
列を求め、同期及び制御論理装ＩｔＳＣＬに、行デジタ
ル化されるのか列がデジタル化されるのかを伝達する。
同期及び制御論理装置ＳＣＬは更に、第１のフィールド
がデジタル化されるのか第２の７ィールドがデジタル化
されるのかを伝達し、同期及び制御論理装置ＳＣＬは更
にそれぞれの行又は列の番号を伝達する同期及び制御論
理装置ＳＣＬは次いで適当な時点で』列又はｎ行をスタ
ートし、更にＡ／Ｄ変換動作をスタートする。行又は列
のデジタル化された値はこの後、即ち測定動作の終了時
にメモリＲＭＳに記憶され、マイクロコンピュータＳＰ
Ｕにより対応して第６図及び第７図１こ対応する相互相
関関数に従って評価される。
調整素子におけるヒステリシス、反転遊び等の障害量を
位置調整動作の繰返しにより、最適のファイバ位置に逐
次に到達して最小化すると好適である。
ビーム反転によりＸ方向及びｙ方向におけるファイバ端
部の結像を上下に重ねて画像センサで行うことも可能で
あり、その際にそれぞれ１つの列はＸ方向におけるそし
て付加的にｙ方向におけるそれぞれ１つのファイバ端部
の強度分布を含んでいる。これら２つの強度分布は順次
にマイクロコンピュータＣＰＵで、対向して位置するフ
ァイバの対応する強度分布とを相互相関される。
少なくとも１つの方向におけるファイバ端部ＦＥＩ及び
ＦＥ２のアライメントの後に、有利には溶接工程の形式
の接合工程を行い、接合工程の終了後に走査動作を繰返
し、残存する横方向のずれ、又は角度誤差を　接合の質
を判断するために用い、対応して表示すると好適である
。多重接合機器においては、横方向のずれと、場合に応
じて角度誤差とを各溶接されたファイバ対に対して計算
する。強度分布は好適にはファイバ端部ＦＥＩ及びＦＥ
２の端面のできるだけ近傍で検出する。
多くの走査を、ファイバ端部ＦＥ１、ＦＥ２の長手軸線
ＬＡ１、ＬＡ２の同一個所（Ｚ＝１）における強度分布
を検出するために行うと非常に有利である。多くの走査
を、ファイバ端部ＦＥＤ，ＦＥ２の長手軸線ＬＡ１、Ｌ
Ａ２の種々の個所（ｚは一定でない）における強度分布
を検出するために行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法を実施する装置の基本構造を部分
的に斜視図で示す概念図、第２図は２つのレベル面にお
いてファイバ端部のアライメントを行うために用いる第
１図の装置の変形を部分的に斜視図で示す概念図、第３
図は透過光及び反射光の伝搬装置を示す概念図、第４図
及び第５図は２つのファイバ端部の２つの強度分布を示
す線図、第６図は対応する相互相関関数の線図、第７図
は相互相関関数の被変数関数及び対応する最大値を示す
線図、第８図はファイバ端部のアライメントにおける角
度誤差を求める方法を示す側面図、第９図は本発明の方
法を実施するのに適する評価装置の構或のブロック回路
図が補足されている概念図、第１０図はアナログ及び標
本化された信号列のビデオ信号の変化を示す線図、第１
１図はファイバ端部の列毎の走査におけるフィールドの
分布を示す線図、第１２図はファイバ長手軸線の方向に
おける走査の概略図である。 ＡＤＷ・・・Ａ／Ｄ変換器、ＣＰＵ・・・マイクロコン
ピュータ、ＦＥ１、ＦＥ２・・・ファイバ端部、ＦＨＩ
・・・ファイバ保持部材、ＧＰ・・・基板、ＨＢ１，Ｈ
Ｂ２，ＨＢ３・・・凹部、ＨＲ１、ＨＲ２・・・保持装
置、Ｉ　ＶＭ　Ｉ　，　　Ｉ　ＶＭ２−・・最大値、Ｌ
Ａ１，ＬＡ２・・・長手軸線、Ｌ　Ｅ−・・光束、ＬＳ
１、＊ ＬＳ２，ＬＳＲ２・・・レンズ、ＬＱ，ＬＱ　　・・・
光源、ＬＷ１、ＬＷ２・・・光導波体、ＯＰ・・・開口
部Ｒ　Ｍ　Ｓ　・・−　Ｒ　Ａ　Ｍ　メモリ、Ｓ　Ｂ　
・・・線、ＳＣ１、ＳＣ２，ＳＣＩ２＝−・矢印、ＳＣ
Ｄ，ＳＣＤ＊ＳＣＤＲ・・・走査装置、ＳＣＬ・・・制
御論理装置、＊　　　　　　　　　＊ ＳＦ１、ＳＦ２，ＳＦＩ　　，ＳＦ２　　−・・影像、
Ｓ　Ｇ　ｌ　・・・操作素子、ＳＬ１、ＳＬ２・・・導
線、ＳＭＸ，ＳＭＹ・・・制御線、ＵＶ・・・アナログ
ビデオ信号、ＵＶＤ・・・デジタル化されたビデオ信号
、ＶＣ・・・ビデオカメラ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ファイバ端部を照明し、このようにして発生された
    ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）の像をビデオカメラの
    画像センサにより走査する、２つのファイバ端部のアラ
    イメント方法において、 ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）がシリン ダレンズとして作用しひいては強度の最大値がファイバ
    の中心に形成されるように照明し各ファイバ端部の像に
    対する強度分布を別 個に求め、 強度分布からその都度のファイバ長手軸線 の位置と、２つのファイバ端部の互いの横方向のずれと
    を検出し、これに基づいて、ファイバ端部（ＦＥ１、Ｆ
    Ｅ２）のアライメントを事後調整を行うことを特徴とす
    る２つのファイバ端部のアライメント方法。 ２、ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）を白色光により照
    射することを特徴とする請求項１記載の２つのファイバ
    端部のアライメント方法。 ３、光をファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）を透過させ、 ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）の影像の 強度を検出し、評価するために用いることを特徴とする
    請求項２記載の２つのファイバ端部のアライメント方法
    。 ４、ファイバ端部の表面から反射された光を評価のため
    に用いることを特徴とする請求項１又は２記載の２つの
    ファイバ端部のアライメント方法。 ５、ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）の照明をハロゲン
    ランプを用いて行うことを特徴とする請求項１から４ま
    でのいずれか１項記載の２つのファイバ端部のアライメ
    ント方法。 ６、ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）の照明を発光ダイ
    オードにより行うことを特徴とする請求項１から４まで
    のいずれか１項記載の２つのファイバ端部のアライメン
    ト方法。 ７、ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）の照明を半導体レ
    ーザーにより行うことを特徴とする請求項１から４まで
    のいずれか１項記載の２つのファイバ端部のアライメン
    ト方法。 ８、各ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）の像をその長手
    軸線（ＬＡ１、ＬＡ２）を横断する方向に少なくとも１
    度だけ行の中で走査し、各行の中で列毎に離散的な強度
    分布を求め てメモリ装置に格納し、 このようにして行毎に２つのファイバ端部 （ＦＥ１、ＦＥ２）に対して得られ列毎に量子化された
    強度分布を、２つのファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）を
    評価するために別個に準備し、 ２つのファイバ端部の強度分布の列毎の位 置における差からアライメントにおける誤差（ｄｘ）を
    求め、アライメントするために少なくとも１つのファイ
    バ端部（例えばＦＥ２）を事後調整することを特徴とす
    る請求項１から７までのいずれか１項記載の２つのファ
    イバ端部のアライメント方法。 ９、２つのファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）から得られ
    た別個の２つの強度分布を相互相関にかけることを特徴
    とする請求項８記載の２つのファイバ端部のアライメン
    ト方法。 １０、離散的な相互相関関数を（例えば多項式補間等の
    ）関数的従属性により近似することを特徴とする請求項
    ９記載の２つのファイバ端部のアライメント方法。 １１、ファイバ長手軸線の方向において互いにずれてい
    る２つの列毎の走査を評価することによりファイバ端部
    に依存して角度誤差を検出することを特徴とする請求項
    １から１０までのいずれか１項記載の２つのファイバ端
    部のアライメント方法。 １２、位置調整素子における例えばヒステリシス、反転
    遊び等の障害量を位置調整動作の繰返しにより、最適の
    ファイバ位置へ逐次に到達するために最小化することを
    特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項記載の
    ２つのファイバ端部のアライメント方法。 １３、第１の観察レベル面（ｘ）に対して垂直の第２の
    測定動作において、第１の観察レベル面（ｘ）に対して
    垂直のファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）のアライメント
    の評価を行い、第２のレベル面（ｙ）の内でも事後調整
    を行うことを特徴とする請求項１から１２までのいずれ
    か１項記載の２つのファイバ端部のアライメント方法。 １４、ビーム方向変換によりｘ方向及びｙ方向における
    ファイバ端部の像を上下に重ねて画像センサの上で行い
    、 それぞれ１つの列が、ｘ方向そして付加的 にｙ方向におけるそれぞれ１つのファイバ端部の強度分
    布を含み、 ２つの強度分布を順次に演算ユニットで、 対向して位置するファイバの対応する強度分布と相互相
    関することを特徴とする請求項１３記載の２つのファイ
    バ端部のアライメント方法。 １５、少なくとも１つの方向におけるファイバ端部（Ｆ
    Ｅ１、ＦＥ２）のアライメントの後に、有利には溶接工
    程である接合工程を行い、接合工程の終了後に標本化動
    作を繰返し、 残存した横方向のずれ、又は角度誤差を、接合の質を判
    断するために用いることを特徴とする請求項１から１４
    までのいずれか１項記載の２つのファイバ端部のアライ
    メント方法。 １６、多重接合機器において、横方向のずれと場合に応
    じて角度誤差とを、各溶接するファイバ対に対して計算
    することを特徴とする請求項１５記載の２つのファイバ
    端部のアライメント方法。 １７、強度分布を、ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）の
    端面のできるだけ近傍で検出することを特徴とする請求
    項１から１６までのいずれか１項記載の２つのファイバ
    端部のアライメント方法。 １８、ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）の長手軸線（Ｌ
    Ａ１、ＬＡ２）の同一個所（ｚ＝一定）における強度分
    布を検出するために複数の走査を行うことを特徴とする
    請求項１から１７までのいずれか１項記載の２つのファ
    イバ端部のアライメント方法。 １９、ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）の長手軸線（Ｌ
    Ａ１、ＬＡ２）の種々の個所（ｚは一定ではない）にお
    ける強度分布を検出するために複数の走査を行うことを
    特徴とする請求項１から１７までのいずれか１項記載の
    ２つのファイバ端部のアライメント方法。 ２０、ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）の像の走査をそ
    のファイバ長手軸線（ＬＡ１、ＬＡ２）の方向で行い、 対応する強度分布から列の大きさ（ｄｚ） を検出し、 この大きさに基づいて、ファイバ端部（Ｆ Ｅ１、ＦＥ２）の長手方向（ｚ）におけるファイバ端部
    （ＦＥ１、ＦＥ２）の事後調整を行うことを特徴とする
    請求項１から１９までのいずれか１項記載の２つのファ
    イバ端部のアライメント方法。 ２１、白色光をファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）に指向
    する照明装置（ＬＱ）を設け、 ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）の長手軸 線に対して横断する方向に列毎の走査を行う走査装置を
    設け、 各ファイバ端部（ＦＥ１、ＦＥ２）に対し て別個に少なくとも１つの強度分布を記憶しているメモ
    リ装置を設け、 強度分布の比較を行う、表示装置及び／又 は演算装置を有するメモリ装置を設けることを特徴とす
    る請求項１から２０までのいずれか１項記載の２つのフ
    ァイバ端部のアライメント方法を実施する装置。
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