JPH04190307A - 多心コネクタの精密寸法測定方法 - 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、多心コネクタにおいて、ファイバ挿入孔及び
ガイドピンが嵌合するピン孔の中心位置を精密に測定す
る多心コネクタの精密寸法測定方法に関する。

（従来の技術） 多心コネクタは、ガイドピンを相手方の多心コネクタの
ピン孔に嵌合させて突合せ接続するもので、例えば、プ
ラスチック製のフェルールに一定の配列ピッチで形成し
た複数のファイバ挿入孔の夫々に、多心ファイバの各光
ファイバを挿入し、これらを接着剤で固定したものであ
る。

かかる多心コネクタにおいては、他の多心コネクタとの
突合せ接続に伴う接続ロスを極力低減するため、各ファ
イバ挿入孔をサブミクロンオーダーで精密に形成加工す
る必要がある。このため、多心コネクタの品質管理を目
的として、製造されたフェルールにおける各ファイバ挿
入孔の中心位置を測定している。

しかしながら、かかる測定において反射照明でファイバ
挿入孔を測定すると、ファイバ挿入孔の周縁が欠けてい
たり、孔形状が歪んでいたりした場合等に、サブミクロ
ンオーダーでは許容し得ない測定誤差を生ずるという問
題があった。

このため、各ファイバ挿入孔の出射側の形状や内部形状
による影響を受けないように、通常、番孔の後方から測
定光を入射している。即ち、ファイバ挿入孔毎に光ファ
イバを挿入して接着固定し、一端の光源側から入射した
測定光を他端のフェルールの突合せ面において測定する
ことによって、各ファイバ挿入孔の中心位置を精密に測
定している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、多心コネクタにおけるファイバ挿入孔の測定
は、ガイドピンとビン孔との嵌合によって突合せ接続す
るため、ビン孔を基準とした位置が重要である。しかし
、かかるビン孔の測定は、孔径の違い等のため、別途行
わなければならず測定作業が非常に煩雑であるという問
題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ビン孔の位
置を、各ファイバ挿入孔の位置と共に一括して精度良く
測定することができる多心コネクタの精密寸法測定方法
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の多心コネクタの精密
寸法測定方法によれば、突合せ端面と、該突合せ端面に
開口するビン孔及び複数の光ファイバを前記突合せ端面
に露出させて取付けられる多心ファイバを有する多心コ
ネクタの、前記ビン孔に光ファイバが取付けられた単心
フェルールを抜き差し自在に挿着し、前記多心コネクタ
の位置を、所定平面内において２軸方向に調節自在な位
置測定手段に取付けると共に、送受光ファイバが取付け
られた送受光フェルールを前記多心コネクタに突合せ、
前記送受光フェルールの送受光ファイバに対する、多心
ファイバに取付けた各光ファイバの位置を、前記位置測
定手段によって各光ファイバ毎に複数位置に調節し、該
各光ファイバの各調節位置において、前記任意の光ファ
イバから前記送受光ファイバを通って伝送されてくる測
定光を順次測定し、前記ビン孔及び各光ファイバの中心
位置を精密に測定する構成としたものである。

ここで、単心フェルール及び光ファイバは、夫々フェル
ール外径及びコア外径に偏心がないものを用いる。

測定光の光源としては、例えば、ＬＥＤや半導体レーザ
等の光の強度変動の少ないものを使用する。

また、２軸方向に調節される多心コネクタの位置を測定
する位置測定手段としては、２軸方向の位置を微細に調
節することができる光学ステージ、例えば、Ｘ、Ｙ２軸
方向の位置を表示するスケールを備えたＸ−Ｙステージ
を用いる。

このとき、前記スケールは、スケールコントローラによ
って２軸方向の位置を調節し、初期位置の位置決めが行
われる。また、Ｘ−Ｙステージ自体は、手動によって２
軸方向の位置を微調節できる他、例えば、ステージコン
トローラによって機械的に微細調節することも可能であ
る。

更に、複数の調節位置における光強度は、例えば、光パ
ワーメータにより求める。

（作用） 単心フェルールを多心コネクタのビン孔に挿着すると、
多心コネクタの突合せ端面には、多心ファイバと単心フ
ェルールの各光ファイバが露出する。

これら各光ファイバ毎に、送受光フェルールの送受光フ
ァイバに対する位置を位置測定手段により複数位置に調
節する。かかる各調節位置における光強度が等しくなる
ように、位置測定手段によって多心コネクタの位置を調
節する。

多心コネクタの各光ファイバが、コアの外径に偏心がな
い真円であれば、各調節位置は光ファイバのコア中心か
ら等距離の円周上に位置する。

従って、これらの調節位置に基づいて、多心コネクタの
各光ファイバにおける中心位置、即ち、多心コネクタの
ビン孔及び多心ファイバの各光ファイバに関するコアの
中心位置か求められる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
詳細に説明する。

第１図は、本発明方法を実施する寸法測定系の構成を示
すもので、寸法測定系は、Ｘ−Ｙステージｌ、スケール
２及び支持フレーム３を備えている。

Ｘ−Ｙステージｌは、図示のように、中央に上下方向に
貫通し、測定対象の多心コネクタ４を取付ける方形の取
付孔１ａが形成されている。このステージｌは、取付孔
１ａに取付けた多心コネクタ４と共に、図中矢印Ｘ、　
Ｙ方向に微動自在で、第２図に示すステージコントロー
ラ５により、Ｘ。

Ｙの２軸方向に移動される。これにより、多心コネクタ
４は、Ｘ−Ｙ方向の位置が微調節される。

多心コネクタ４は、第１図に示したように、本体４ａに
多心ファイバ６を取付けたもので、突合せ端面４ｂには
各光ファイバ６ａの一端が露出している。多心ファイハ
ロは、他端がＬＥＤを用いた光源７（第２図参照）に接
続されている。また、本体４ａの各光ファイバ６ａの端
部が露出した両側にはピン孔４ｃ、４ｃが形成され、夫
々のビン孔４ｃには、単心フェルール８が抜き差し自在
に挿着されている。

この単心フェルール８は、ビン孔４ｃの中心位置を測定
するためのもので、一端が光源７に接続された光ファイ
バ９の他端に取付けられている。

スケール２は、多心コネクタ４を取付けてＸ−Ｙ方向に
微動したＸ−Ｙステージ１の位置を表示するもので、第
２図に示すスケールコントローラ１０により、Ｘ−Ｙ方
向の位置を調節し、多心コネクタ４の測定をする際に、
初期位置への位置決めが行われる。

支持フレーム３は、送受光フェルール１１を取付けて支
持するもので、第１図に矢印Ｚで示すように、Ｘ−Ｙス
テージ１によって規定される平面に対して直交する方向
に移動して、送受光フェルール１１を多心コネクタ４と
突合わせる。

送受光フェルール１１は、一端か光パワーメータ１２（
第２図参照）に接続された送受光ファイバ１３の他端に
取付けられており、多心コネクタ４と突合わせることに
より、送受光ファイバ１３を多心コネクタ４に取付けら
れた複数の光ファイバ６ａ、９の何れかに光接続させる
。

光パワーメータ１２は、送受光ファイバ１３を伝送され
てくる光源７からの測定光の光強度を測定する。光パワ
ーメータ１２が測定した光強度は、所定の信号に変換し
てコンピュータ（ＥＣＵ）ｌ　４に入力され、各光ファ
イバ６ａ、９におけるコア中心の位置が演算される。

そして、ステージコントローラ５、光源７、スケールコ
ントローラ１０及び光パワーメータ１２は、第２図に示
すように、コンピュータ１４と接続され、コンピュータ
１４によって作動が制御されている。

本発明の多心コネクタの精密寸法測定方法は、上記測定
系を用いて以下のようにして実行される。

先ず、多心コネクタ４の各ビン孔４ｃに、単心フェルー
ル８を突合せ端面４ｂと路面−となるように挿着する。

次に、多心コネクタ４をＸ−Ｙステージｌの取付孔１ａ
に取付けると共に、支持フレーム３を下降させる。これ
により、送受光フェルール１１を多心コネクタ４の突合
せ端面４ｂに突合せ、コア中心の位置を求めようとして
いる複数の光ファイバ６ａ、９の内の第１の光ファイバ
に、送受光ファイバ１３を概略突合せ接続する。

このとき、送受光フェルール１１は、多心コネクタ４と
完全に密着させる必要はなく、所定の光ファイバからの
測定光を測定している間、一定に保持されていればよい
。かかる概略接続の状態において、光パワーメータ１２
で測定される測定光の強度をＰＡとする。

次いで、Ｘ−Ｙステージ１を、第１の光ファイバの範囲
内で任意の方向に移動させ、光パワーメータ１２で測定
される測定光の強度が、例えば、（ＰＡ　１）ｄＢとな
る位置でＸ−Ｙステージ１を停止する。このときのＸ−
Ｙステージ１に関する座標位置（Ｘｌｌ、Ｙ＋＋）をス
ケール２で読む。

しかる後、Ｘ−Ｙステージｌを当該範囲内で更に他の位
置へ移動し、同様にして、測定光の強度が（ＰＡ−１）
ｄＢとなる座標位置（Ｘ１２．ＹＩ２）を読む。

以下、かかる作業を第１の光ファイバに関して都合ｎ回
（ｎ≧３）繰り返し、第３図に示すように、ｎ個の座標
位置を測定する。これらｎ個の点は、測定光の伝送損失
が等しい点であり、第１の光ファイバにおけるコア中心
０から等距離の円周上に位置する。ここで、第３図にお
いて、点■。

は送受光ファイバ１３を概略突合せ接続し、測定光の強
度がＰＡとなったときにおける初期位置である。

従って、かかるｎ個の点に基づき、円の方程式から第１
の光ファイバのコア中心（Ｌ、、Ｙ、、）及び半径Ｒに
関する次式を導出する。

（Ｘｌｌ−ＹＩＧ）”＋　（ｙ＋＋４＋ｏ）”＝Ｒ”（
Ｘｌｌ　　ＹＩＯ）２＋　（Ｙ１２　　Ｖ’＋ｏ）”＝
Ｒ”（Ｘｒ−Ｘｒａ）２＋　（Ｙ＋−Ｘｒａ）２＝Ｒ”
上記式に基ついて第１の光ファイバのコア中心（Ｘ　＋
　ｏ　、　Ｙ＋　。）を、最小二乗法によってコンピュ
ータ１４で演算する。

以下同様にして、第２乃至第ｎの光ファイバに相当する
他の光ファイバ６ａ、９に関してコア中心の位置を求め
れば、多心コネクタ４のがイドピン孔４ｃ、４ｃの中心
を基準として複数の光ファイバ６ａのコア中心の位置が
求められる。

これにより、カイトピン孔４ｃ、４ｃを基準とした多心
コネクタ４のファイバ挿入孔の軸ずれ量を知ることがで
きる。

本発明方法によって、０．１μｍ以下の精度を有するレ
ーザースケールを使用し、複数の光ファイバ６ａに関す
るコア位置を測定したところ、０．１μｍの精度が得ら
れた。

尚、上記実施例では光パワーメータにより複数位置にお
いて測定光の強度を求め、かかる測定位置に基づいて、
各光ファイバの中心位置を演算によって求めた。しかし
ながら、例えば、各光ファイバの出射端面を撮増カメラ
で撮影し、この映像を画像処理することにより各光ファ
イバの中心位置を求めてもよいことは言うまでもない。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の多心コネクタの
精密寸法測定方法によれば、各光ファイバの位置をビン
孔の位置と共に一括して精度良く測定することができ、
ビン孔の位置を基準とする各光ファイバの位置を簡便に
測定できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明方法の一実施例を説明するも
ので、第１図は本発明方法を実施する測定系の機械的構
成に係る概略構成図、第２図は第１図の測定系の概略接
続図、第３図は多心コネクタのビン孔及び各光ファイバ
の中心位置の測定を示す説明図である。 ■・・・Ｘ−Ｙステージ（位置測定手段）、４・・・多
心コネクタ、４ｂ・・・突合せ端面、４ｃ・・・ビン孔
、６・・・多心ファイバ、６ａ・・・光ファイバ、８・
・・単心フェルール、８ａ・・・光ファイバ、１１・・
・送受光フェルール、１２・・・光パワーメータ、１３
・・・送受光ファイバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　突合せ端面と、該突合せ端面に開口するピン孔及び複
   数の光ファイバを前記突合せ端面に露出させて取付けら
   れる多心ファイバを有する多心コネクタの、前記ピン孔
   に光ファイバが取付けられた単心フェルールを抜き差し
   自在に挿着し、 前記多心コネクタの位置を、所定平面内において２軸方
   向に調節自在な位置測定手段に取付けると共に、送受光
   ファイバが取付けられた送受光フェルールを前記多心コ
   ネクタに突合せ、 前記送受光フェルールの送受光ファイバに対する、多心
   ファイバに取付けた各光ファイバの位置を、前記位置測
   定手段によって各光ファイバ毎に複数位置に調節し、 該各光ファイバの各調節位置において、前記任意の光フ
   ァイバから前記送受光ファイバを通って伝送されてくる
   測定光を順次測定し、前記ピン孔及び各光ファイバの中
   心位置を精密に測定することを特徴とする多心コネクタ
   の精密寸法測定方法。