JPH04238306A - 自動調芯組立装置およびその方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば、光分岐カプラな
どを構成する中間回路プレ−ト（中間部品）と、この中
間回路プレ−トの両端部に配設される光ファイバアレイ
（両端部品）を調芯し、その接合部の光パワ−損失を最
小になるように組み立てる自動調芯組立装置およびその
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動調芯組立装置としては、例え
ば、図７、あるいは図８に示すようなものが知られてい
る。

【０００３】すなわち、図７中１は固定台で、この固定
台１にはクランプ２によりＬＤ光源３が固定されている
。４は調芯ステ−ジで、この調芯ステ−ジ４上には出光
側光ファイバ５がクランプ６により固定されている。 前記調芯ステ−ジ４は矢印で示すように、Ｘ，Ｙ，Ｚ方
向に移動自在になっている。

【０００４】しかして、ＬＤ光源３と出光側光ファイバ
５とを調芯し組み立てる場合には、まず、図７に示す状
態において、ＬＤ光源３から光を照射する。この照射に
より、光が出光側光ファイバ５に入射して出光し、その
光パワ−が光パワ−測定装置（図示しない）によって測
定される。そして、この測定値に基ずく信号により、調
芯ステ−ジ４がＸ，Ｙ，Ｚ方向に動作しＬＤ光源３と出
光側光ファイバ５とが自動調芯される。このように、自
動調芯したのち、レ−ザヘッド７により、ＬＤ光源３と
出光側光ファイバ５との接合部が固定されて組み立てを
終える。

【０００５】また、図８中１１は固定台で、この固定台
１１にはクランプ１２によりＬＤ光源１３が固定されて
いる。１４はＸ方向およびＹ方向に移動自在な調芯ステ
−ジで、この調芯ステ−ジ１４の上面部にはクランプ１
５によって中間リンク１６が保持されている。上記調芯
ステ−ジ１４にはＺ方向に移動自在なキャリッジ１７が
設けられ、このキャリッジ１７にはクランプ１８によっ
て円筒体１９が保持され、この円筒体１９の内部にはレ
ンズ９と出光側光ファイバ１０が配設されている。

【０００６】しかして、ＬＤ光源１３と出光側光ファイ
バ１０とを調芯し組み立てる場合には、まず、図８に示
す状態において、ＬＤ光源１３から光を照射する。この
光はレンズ９を介して出光側光ファイバ１０に入射して
出光し、その光パワ−が光パワ−量測定装置（図示しな
い）によって測定される。そして、この測定値に基ずく
信号により、調芯ステ−ジ１４およびキャリッジ１７が
動作されてＬＤ光源１３と出光側光ファイバ１０とが自
動調芯される。このように、自動調芯したのち、レ−ザ
ヘッド８によりＬＤ光源１３と中間リング１６との接合
部さらに、中間リング１６と円筒体１９との接合部が固
定されて組み立てを終える。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動調芯組立装置は一ヶ所でのみしか調芯することがで
きないため、複数の光ファイバを有し、２ヶ所で調芯が
必要な光学部品、例えば、図９に示すように、第１およ
び第２の光ファイバアレイ１０１，１０２を中間回路プ
レ−ト１０３の両端部に接合してなる光分岐カプラなど
の調芯は困難なものになっていた。

【０００８】そこで、本発明は複数の光経路部材からな
り、その２か所で調芯を必要とする光学部材の調芯、組
立を可能とする自動調芯組立装置およびその方法を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、中間光経路部材の一端部に第１の光経路部材
、他端部に第２の光経路部材をそれぞれ調芯して接合し
組み立てる自動調芯組立装置において、上記中間光経路
部材を保持し旋回可能な第１の保持手段と、上記第１の
光経路部材を着脱自在に保持し、この第１の光経路部材
を上記中間光経路部材に対して位置決めする第２の保持
手段と、上記第１および第２の光経路部材を選択的に保
持し、２軸以上の自由度で動作する調芯ステ−ジと、上
記第２の保持手段に保持された第１の光経路部材に光を
供給する光供給手段と、この光供給手段により供給され
て上記第１の光経路部材および中間光経路手段さらに第
２の光経路部材を通過した光のパワ−を測定する光パワ
−測定手段と、この光パワ−測定手段により測定された
測定値に基いて上記調芯ステ−ジの動作を制御する制御
手段と、上記調芯された第１および第２の光経路部材と
上記中間光経路部材の両端部とを接合固定する固定手段
とを具備してなるものである。

【００１０】また、この発明は　　旋回可能な第１の保
持手段に中間光経路部材、第２の保持手段に第１の光経
路部材、調芯ステ−ジに第２の光経路部材をそれぞれ保
持し、前記第１の光経路部材に光供給手段により光を入
光させ、この光を前記中間光経路部材を介して第２の光
経路部材から出光させ、この光のパワ−を光パワ−測定
手段により測定し、その測定値に基いて制御手段により
、上記調芯ステ−ジを２自由度以上の自由度で動作させ
て第２の光経路部材の経路を上記中間光経路部材の経路
に対し調芯し、この調芯後、中間光経路部材の一端部と
第２の光経路部材とを固定手段により接合固定し、この
接合固定後、上記第１の保持手段を旋回させて中間光経
路部材の他端部を調芯ステ−ジ側に位置させるとともに
、第２の保持手段から第１の光経路部材を取り外して上
記調芯ステ−ジ上にセットし、この状態から、再び、光
供給手段により前記第２の光経路部材に光を入光させ、
この光を中間光経路部材を介して前記第１の光経路部材
から出光させ、その光のパワ−を光パワ−測定手段によ
り測定し、その測定値に基いて制御手段により、前記調
芯ステ−ジを２自由度以上の自由度で動作させて第１の
光経路部材の経路を中間光経路部材の経路に対し調芯し
、この調芯後、前記中間光経路部材の他端部と第１の光
経路部材とを固定手段により接合固定し組み立てる。

【００１１】

【作用】第１の保持手段により、中間光経路部材を旋回
させることにより、中間光経路部材の両端部を調芯ステ
−ジ側に選択的に位置させ、この中間光経路部材の両端
部に第１および第２の光経路部材を調芯して接合固定し
て組立てる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明をｎ×ｎ光スタ−カプラの調芯
組み立てに適用した図１〜図６に示す一実施例を参照し
て説明する。

【００１３】図１は自動調芯組立装置の全体構成を示す
もので、図中２１はワ−クスタンドである。このワ−ク
スタンド２１の上面部には第１の保持手段としての旋回
テ−ブル２２が設けられている。この旋回テ−ブル２２
の上面部には支持部材２３を介して中間光経路部材とし
ての回路プレ−ト２４が載置されている。この回路プレ
−ト部材２４はワ−ククランプ２５によってクランプさ
れている。また、上記旋回テ−ブル２２の一側部には第
２の保持手段を構成するワ−クセットステ−ジ２６、他
側部には調芯ステ−ジ２７が設けられている。

【００１４】上記ワ−クセットステ−ジ２６の上面部に
は取付板２８を介して第１の光経路部材としての第１の
光ファイバアレイ２９が取り付けられ、この第１の光フ
ァイバアレイ２９はワ−ククランプ３０によって着脱自
在にクランプされている。

【００１５】上記調芯ステ−ジ２７には取付板３１を介
して第２の光経路部材としての第２の光ファイバアレイ
３２が取り付けられ、この第２の光ファイバアレイ３２
はワ−ククランプ３３によって、着脱自在にクランプさ
れている。

【００１６】上記取付板３１は調芯ステ−ジ２７に対し
、図示省略した張設装置により、口実するＹおよびＸと
平行な軸の回りにそれぞれ符号α、βで示すように、設
定角度を調整できるように取り付けられている。一方、
図中３５は光供給手段を構成する光源で、この光源３５
は光ファイバ３６を介して第１の光ファイバアレイ２９
に接続される。

【００１７】上記調芯ステ−ジ２７にセットされる第２
の光ファイバアレイ３２には第１および第２の光ファイ
バ３７，３８さらに、切替スイッチ４０を介して光パワ
−測定部３９が接続される。

【００１８】４６は制御手段としてのモ−タドライブコ
ントロ−ラ部で、このモ−タドライブコントロ−ラ部４
６はＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向用の各信号路４１，４２，４３
，４４を介して上記調芯ステ−ジ２７の駆動部５７に接
続されている。

【００１９】また、上記切替スイッチ４０には信号路４
７を介してパ−ソナルコンピュ−タ５１が接続されてい
る。このパソナルコンピュ−タ５１には信号路４８を介
して上記モ−タドライブコントロ−ラ部４６が接続され
ている。

【００２０】さらに、上記パ−ソナルコンピュ−タ５１
には信号路４９を介してレ−ザヘッド移動コントロ−ラ
５２が接続され、このレ−ザヘッド移動コントロ−ラ５
２はＸ，Ｚ方向用の信号路５３，５４を介して固定手段
としてのレ−ザヘッド５５の駆動部５６に接続されてい
る。

【００２１】つぎに、上記した第１および第２の光ファ
イバアレイ２９，３２さらに、中間回路プレ−ト２４の
３部品からなる光分岐カプラの調芯、組立方法について
説明する。

【００２２】まず、図２および図４（ａ）に示すように
、ワ−クセットステ−ジ２６に第１の光ファイバアレイ
２９をセットして保持し、ついで、中間回路プレ−ト２
４を旋回テ−ブル２２の支持板２３上にセットし保持す
る。さらに、調芯ステ−ジ２７に第２の光ファイバアレ
イ３２をセットし保持する。

【００２３】しかるのち、上記第１の光ファイバアレイ
２９のうちの１本のファイバと光源３５とを光ファイバ
３６を介して接続するとともに、第２の光ファイバアレ
イ３２のうちの２本のファイバと光パワ−測定部３９と
を第１および第２の光ファイバ３７，３８を介して接続
する。

【００２４】この状態で光源３５から図４（ｂ）に示す
ように、光を送るとともに、この光が第１の光ファイバ
アレイ２９から中間回路プレ−ト２４に入光するように
ワ−クセットステ−ジ２６をマニアルで操作する。これ
により、中間回路プレ−ト２４から出光した光は第２の
光ファイバアレイ３２さらに、第１の光ファイバ３７を
介して光パワ−測定部３９に送られ、ここで、光のパワ
−が測定される。そして、その測定値に基いてモ−タド
ライブコントロ−ル部４６により、調芯ステ−ジ２７の
駆動部５７が制御されて調芯ステ−ジ２７がＸ，Ｙ，Ｚ
，θ方向に動作されて第２の光ファイバアレイ３２が自
動調芯される。

【００２５】しかるのち、パ−ソナルコンピュ−タ５１
を操作して光スイッチ４０を動作させ、第２の光ファイ
バ３８に切り替える。これにより、第２の光ファイバ−
３８を介して光パワ−測定部３９に光が送られてそのパ
ワ−が測定され、その測定値に基いて上記したように調
芯ステ−ジ２７がＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向に動作して第２の
光ファイバアレイ３２が自動調芯される。以上の第１の
光ファイバ３７、第２の光ファイバ３８のそれぞれの調
芯結果により、パ−ソナルコンピュ−タ５１んいよって
演算解析し、最適な調芯位置に調芯ステ−ジ２７を位置
させるべき、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動させる。この調
芯の結果、設定値以下の時は、調芯完了となり、設定値
以上の時は再度調芯を繰り返す。しかるのち、レ−ザヘ
ッド移動コントロ−ラ５２により、レ−ザ駆動部５６が
制御され、ＹＡＧレ−ザ５５が所定位置に移動されて第
２の光ファイバアレイ３２と中間回路プレ−ト２４の一
端部とを図４（ｃ）に示すように接合固定する。

【００２６】このように、第２の光ファイバアレイ３２
と中間回路プレ−ト２４の一端部とを接合固定したのち
は、ワ−クセットステ−ジ２６上の第１の光ファイバア
レイ２９のクランプを解除して、第１の光ファイバアレ
イ２９を取り外すとともに、ワ−クセットステ−ジ２６
を外側へ移動させる。ついで、旋回テ−ブル２２を図３
、図４（ｄ）に示すように、１８０度旋回させる。この
旋回により、中間回路プレ−ト２４の他端部側が調芯ス
テ−ジ２７側に位置される。しかるのち、ワ−クセット
ステ−ジ２６から取り外した第１の光ファイバアレイ２
９を図３、図４（ｅ）に示すように、調芯ステ−ジ２７
にセットし保持する。

【００２７】しかるのち、上記第２の光ファイバ−３２
のうちの１本のファイバと光源３５とを光ファイバ３６
を介して接続するとともに、第１の光ファイバレズアレ
イ２９のうちの２本のファイバと光パワ−測定部３９と
を第１および第２の光ファイバ３７，３８を介して接続
する。

【００２８】この状態で光源３５から光を送り、図４（
ｆ）に示すように、第２の光ファイバアレイ３２から中
間回路プレ−ト２４に入光させる。この光は中間回路プ
レ−ト２４から出光し、第１の光ファイバアレイ２９さ
らに、第１の光ファイバ３７を介して光パワ−測定部３
９に送られ、ここで、光のパワ−が測定される。そして
、その測定値に基いてモ−タドライブコントロ−ル部４
６により、調芯ステ−ジ２７の駆動部５７が制御され、
調芯ステ−ジ２７がＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向に動作されて第
１の光ファイバアレイ２９が自動調芯される。

【００２９】しかるのち、パ−ソナルコンピュ−タ５１
を操作して光スイッチ４０を動作させ、第２の光ファイ
バ３８に切り替える。これにより、第２の光ファイバ−
３８を介して光パワ−測定部３９に光が送られてそのパ
ワ−が測定され、その測定値に基いて上記したと同様に
して調芯ステ−ジ２７がＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向に動作し第
１の光ファイバアレイ２９が自動調芯される。以上の第
１の光ファイバ３７、第２の光ファイバ３８のそれぞれ
の調芯結果により、パ−ソナルコンピュ−タ５１によっ
て演算解析し、最適な調芯位置に調芯ステ−ジ２７を位
置させるべき、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動させる。

【００３０】この調芯の結果、設定値以下の時は、調芯
完了となり、設定値以上の時は再度調芯を繰り返す。し
かるのち、パ−ソナルコンピュ−タ５１を操作してレ−
ザ移動コントロ−ラ５２により、レ−ザ駆動部５６を制
御し、ＹＡＧレ−ザ５５が所定位置に移動されて第１の
光ファイバアレイ２９と中間回路プレ−ト２４の他端部
とを図４（ｇ）に示すように接合固定し組み立てを終え
る。

【００３１】なお、上述した調芯時において、回路プレ
−ト２４に入光した光のパワ−はその大小にかかわらず
、出光側の光ファイバ３２，２９を通過した光パワ−が
最大になる調芯位置は図５に示すように、実用上変わら
ない。

【００３２】したがって、入光側からの光が回路プレ−
ト２４にわずかに計測可能以上の光パワ−でも入光さえ
していれば、それぞれの調芯接合箇所を単独で調芯する
ことができ、２つの調芯箇所を同時調芯する必要はない
。これにより、調芯ステ−ジ２７が一台でも、回路プレ
−ト２４と光ファイバアレイ２９，３２を反転すること
により調芯、組み立てが可能となる。

【００３３】また、上記実施例においては、第１の光経
路部材としての光ファイバアレイ２９を用いたが、これ
に限られることなく、図６に示すように、第１の光経路
部材として一本の光ファイバのみからなる１×ｎ光分岐
カプラであってもよい。このときは光ファイバ２９が常
に入射側となり、光ファイバアレイ３２が常に出射側と
なる。さらに、溶接装置としてはレ−ザに限られず、接
着用紫外線装置を用いるようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一台の調芯ステ−ジで複数部品の２調芯の接合組み立て
が可能となり、作業効率を著しく向上できるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である自動調芯組立装置を示
す全体斜視図。

【図２】図１の自動調芯組立装置の調芯組立動作を示す
説明図。

【図３】図１の自動調芯組立装置の調芯組立動作を示す
説明図。

【図４】図１の自動調芯組立装置の調芯組立動作を示す
説明図。

【図５】出光側光ファイバを通過した光のパワ−と調芯
ステ−ジの移動距離との関係を示すグラフ図。

【図６】図１の自動調芯組立装置によって調芯組立られ
る光分岐カプラを示す構成図。

【図７】第１の従来例を示す構成図。

【図８】第２の従来例を示す構成図。

【図９】光分岐カプラを示す分解斜視図。

【符号の説明】

２１…ワ−クセットステ−ジ（第２の保持手段）２２…
旋回テ−ブル（第１の保持手段）２４…中間回路プレ−
ト（中間光経路部材）２７…調芯ステ−ジ、 ２９…第１の光ファイバアレイ（第１の光経路部材）３
２…第２の光ファイバアレイ（第２の光経路部材）３５
…光源（光供給手段） ３９…光パワ−測定手段 ４６…モ−タドライブコントロ−ラ（制御手段）５５…
レ−ザヘッド（固定手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　中間光経路部材の一端部に第１の光経
   路部材、他端部に第２の光経路部材をそれぞれ調芯して
   接合し組み立てる自動調芯組立装置において、上記中間
   光経路部材を保持し旋回可能な第１の保持手段と、上記
   第１の光経路部材を着脱自在に保持し、この第１の光経
   路部材を上記中間光経路部材に対して位置決めする第２
   の保持手段と、上記第１および第２の光経路部材を選択
   的に保持し、２軸以上の自由度で動作する調芯ステ−ジ
   と、上記第２の保持手段に保持された第１の光経路部材
   に光を供給する光供給手段と、この光供給手段により供
   給されて上記第１の光経路部材および中間光経路手段さ
   らに第２の光経路部材を通過した光のパワ−を測定する
   光パワ−測定手段と、この光パワ−測定手段により測定
   された測定値に基いて上記調芯ステ−ジの動作を制御す
   る制御手段と、上記調芯された第１および第２の光経路
   部材と上記中間光経路部材の両端部とを接合固定する固
   定手段と、を具備してなる自動調芯組立装置。
2. 【請求項２】　　固定手段は溶接用レ−ザ装置である請
   求項１記載の自動調芯組立装置。
3. 【請求項３】　　固定手段は接着用紫外線装置である請
   求項１記載の自動調芯組立装置。
4. 【請求項４】　　旋回可能な第１の保持手段に中間光経
   路部材、第２の保持手段に第１の光経路部材、調芯ステ
   −ジに第２の光経路部材をそれぞれ保持し、前記第１の
   光経路部材に光供給手段により光を入光させ、この光を
   前記中間光経路部材を介して第２の光経路部材から出光
   させ、この光のパワ−を光パワ−測定手段により測定し
   、その測定値に基いて制御手段により、上記調芯ステ−
   ジを２自由度以上の自由度で動作させて第２の光経路部
   材の経路を上記中間光経路部材の経路に対し調芯し、こ
   の調芯後、中間光経路部材の一端部と第２の光経路部材
   とを固定手段により接合固定し、この接合固定後、上記
   第１の保持手段を旋回させて中間光経路部材の他端部を
   調芯ステ−ジ側に位置させるとともに、第２の保持手段
   から第１の光経路部材を取り外して上記調芯ステ−ジ上
   にセットし、この状態から、再び、光供給手段により前
   記第２の光経路部材に光を入光させ、この光を中間光経
   路部材を介して前記第１の光経路部材から出光させ、そ
   の光のパワ−を光パワ−測定手段により測定し、その測
   定値に基いて制御手段により、前記調芯ステ−ジを２自
   由度以上の自由度で動作させて第１の光経路部材の経路
   を中間光経路部材の経路に対し調芯し、この調芯後、前
   記中間光経路部材の他端部と第１の光経路部材とを固定
   手段により接合固定し組み立てることを特徴とする自動
   調芯組立方法。