JPH04319642A - 偏肉測定方法及び装置 - Google Patents

偏肉測定方法及び装置

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JPH04319642A
JPH04319642A JP8671891A JP8671891A JPH04319642A JP H04319642 A JPH04319642 A JP H04319642A JP 8671891 A JP8671891 A JP 8671891A JP 8671891 A JP8671891 A JP 8671891A JP H04319642 A JPH04319642 A JP H04319642A
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JP
Japan
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light
linear body
uneven thickness
measuring
forward scattered
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Withdrawn
Application number
JP8671891A
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English (en)
Inventor
Takehito Kobayashi
勇仁 小林
Susumu Inoue
享 井上
Hideji Shinoki
篠木 秀次
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、線状体に施された被覆
の偏肉(偏肉度、偏肉方向)を測定する偏肉測定方法及
び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバは材質的な問題からそのまま
光伝送用媒体として使用するのは極めて困難であるので
、従来より光ファイバの線引き直後に樹脂被覆を施して
被覆光ファイバとし、光ファイバ製造直後の初期強度の
維持を図ると共に長期使用に耐えうるようにしている。
【0003】すなわち、図6に示すように、光ファイバ
母材1の先端を加熱炉2により加熱・溶融しつつ線引き
して形成された光ファイバ3は、一般に、第一の加圧ダ
イ4A、第一の硬化炉5A、第二の加圧ダイ4B、第二
の硬化炉5Bに順次挿通されることにより、その外表面
に二層の樹脂被覆が施された被覆光ファイバ6となって
キャプスタン7を介して巻取機8に巻取られるようにな
っている。ここで、かかる被覆光ファイバ6に使用され
ている樹脂被覆材料は、例えば、シリコーン樹脂、ウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化型樹脂や、エポキ
シアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステル
アクリレートなどの紫外線硬化型樹脂、その他、放射線
硬化型樹脂などの高分子材料である。
【0004】ところで、このような被覆光ファイバ6に
おいては、その伝送特性及び機械的特性を向上するため
、光ファイバ1の周囲に施される樹脂被覆が同心円状と
なっていることが重要である。一方、光ファイバの生産
性向上のため線速を大きくすると、光ファイバ1の温度
が上昇して加圧ダイ4A,4B中での樹脂の流れが不均
一となるためか樹脂被覆に偏肉が生じ易いという問題が
ある。また、偏肉は樹脂内にゴミが混入した場合などに
生じる。そこで、光ファイバ線引きラインにおいては、
インラインで被覆光ファイバ6の偏肉を測定し、偏肉の
発生に応じて線速を小さくしたり、線引きを停止したり
する制御を行う必要がある。
【0005】ここで、従来の偏肉測定方法の一例を図7
を参照しながら説明する。同図に示すように、従来にお
いては、線引きされる被覆光ファイバ10の側面にレー
ザ光源11からのレーザビーム12を照射し、その前方
散乱光パターン13を検出することにより偏肉を測定し
ている(特開昭60−238737号公報参照)。かか
る方法の原理を図7に示す。同図に示すように、被覆光
ファイバ10を簡単のためにガラス部10aと樹脂部1
0bとからなるとすると、両者の屈折率の違い(通常、
ガラス部10aの屈折率ng =1.46、樹脂部10
bの屈折率nr =1.48〜1.51程度である)か
ら、前方散乱光パターン13には、樹脂部10b−ガラ
ス部10a−樹脂部10bと通過した中央部分の光束1
3aと、樹脂部10bのみを通過した周辺部の光束13
bとが存在する。したがって、前方散乱光パターン13
の左右の対称性及び左右の受光パワーの比により偏肉を
検出することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た方法では、前方散乱光パターン13の左右側において
、樹脂部10b及びガラス部10aの両方を通過した光
と、樹脂部10bのみを通過した光とが明確に区別され
なければ偏肉を検出できないので、例えば図10に示す
ように被覆径が小さくて樹脂部10bの肉厚が小さい場
合(図9(A))、又は偏肉が大きすぎる場合(図9(
B))には偏肉が良好には検出できない。すなわち、図
9(A)の場合には、樹脂部10bの肉厚が小さすぎる
ので、樹脂部10bのみを通過する光が存在せず、全て
樹脂部10b及びガラス部10aの両方を通過してしま
い、偏肉が検出できない。また、図9(B)の場合には
、図中下側において樹脂部10bが薄肉となるので、や
はり図中下側の樹脂部10bのみを通過する光が存在し
ないので、偏肉が生じていることは判断できるが、どの
程度の偏肉なのかが検出できない。
【0007】したがって、光ファイバ生産分野において
、高性能な光ファイバを生産性よく製造するために、被
覆光ファイバの偏肉をインラインで正確に測定しうる技
術の出現が望まれている。また、かかる技術は種々の分
野に適用可能である。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明に係る偏肉測定方法は、表面に少なくとも一層からな
る被覆が施された線状体の側面から、該線状体の長手方
向に直交する面に沿って単色光源からの光ビームを走査
し、その前方散乱光パターンを検出し、偏肉の度合いを
測定することを特徴とする。
【0009】また本発明に係る偏肉測定装置の構成は、
表面に少なくとも一層からなる被覆が施された線状体の
側面に対向して設けられて該線状体の長手方向に直交す
る面内で該線状体の側面に対して単色光源から光ビーム
を走査するビーム走査部と、このビーム走査部からの光
ビームの線状体での前方散乱光を受光しその受光位置を
検出する受光部と、検出した受光位置をビーム走査に対
応して処理して上記線状体の偏肉を求める処理部とを具
えたことを特徴とする。
【0010】以下、本発明を図面を参照しながら詳細に
説明する。
【0011】図1には本発明方法を実施するための偏肉
測定装置の一例を概念的に示す。同図に示すように、被
検体である線状体の一例としての被覆光ファイバ100
は、ガラス部100a及び樹脂部100bからなるもの
とし、該被覆光ファイバ100の側方にはビーム走査部
110及び受光部120が配されている。ここで、ビー
ム走査部110は、被覆光ファイバ100の側面に対向
して設けられ光軸が被覆光ファイバ100の長手方向と
直交するコリメートレンズ111と、このコリメートレ
ンズ111の焦点位置に設けられて該焦点位置を通り且
つ被覆光ファイバ100の長手方向と平行な軸中心に回
動する回転ミラー112と、この回転ミラー112の回
転中心部にレーザ光を照射する単色光源としてのレーザ
光源113とを具えており、レーザ光を被覆光ファイバ
100の長手方向に直交する面内でレーザビーム114
を走査できるようになっている。一方、受光部120は
、被覆光ファイバ100の側面に対向して配されて該被
覆光ファイバ100の前方散乱光を受光して検知する、
位置検出用半導体装置(以下、PSD;Positio
n Sensitive Device という)12
1を具え、前方散乱光のみをPSD121が受光できる
ようになっている。そして、制御部130はこれらレー
ザ光走査部110及び反射光受光部120からデータを
処理すると共に回転ミラー112の回転を制御しており
、データ処理をすることにより偏肉を推定する働きをし
ている。
【0012】本発明で用いるレーザ光のビーム径は、求
められる分解能との関係で適宜選定すればよいが、少な
くとも測定する被覆の最小値より小さく設定することが
望ましい。
【0013】また前方散乱光を受光するPSDとは、平
板状シリコン基板の表面にP型半導体層、その裏面にN
型半導体層を形成し、P型半導体層の両端に位置信号電
極を設け、この位置信号電極間に光スポットが入射する
と、該入射位置に光エネルギーに比例した電荷が発生し
、この電荷が光電流I1 ,I2 となって両方の位置
信号電極から出力され、光スポットの位置が求められる
ようになっている。
【0014】上記PSD121の代わりに受光部として
イメージセンサを用いてもよい。なお、本発明でイメー
ジセンサとは固体撮像素子をいい、MOSトランジスタ
やCCDメモリの配列上に光を受けて各セルの出力を電
子的に走査することにより光を電位信号に変換する装置
をいう。また、本発明で受光器とは、光の受光を検出し
てその光に応じて電気的信号を出力する素子をいう。
【0015】制御部130は、回転ミラー112にミラ
ー駆動信号を送ると共に、PSD121の出力信号を処
理し、前方散乱光パターンを検出するCPUとを具えて
いる。
【0016】次に図2,図3を参照して偏肉測定の原理
を説明する。
【0017】図2において図示しないレーザ光源からの
レーザビーム114は、回転ミラー112の回転駆動に
より、図中(A)〜(E)に示すようにコリメートレン
ズ111に順次送られ、各々の平行光を被覆光ファイバ
100に送ることで走査されることになる。
【0018】この結果、図2(A)では、d1 の光は
光ファイバ100の外側を通過するので、そのまま直進
し、受光部121ではD1 の位置で受光される。図2
(B)では、d2 の光は光ファイバ100の樹脂部1
00bのみを通過し、受光部121ではD2 の位置で
受光される。図2(C)では、d3 の光は光ファイバ
100の樹脂部100b及びガラス部100aを通過し
、受光部121ではD3 の位置で受光される。図2(
D)では、d2 の光は光ファイバ100の樹脂部10
0bのみを通過し、D4 の位置で受光される。図2(
E)では、d5 の光は光ファイバ100の外側を通過
するのでそのまま直進し、受光部121ではD5 の位
置で受光される。
【0019】このようにレーザビーム114を走査して
被覆光ファイバ100に単一の平行光を順次照射し、そ
の前方散乱光を受光部121で受光することにより、走
査量と対応した受光部121での位置が検出される。こ
の結果をパターン化したのが図3に示す前方散乱光パタ
ーンである。
【0020】よってこの図3に示す前方散乱光パターン
の対称性により偏肉を判断することができる。
【0021】このため偏肉の状態を知る前方散乱光パタ
ーンの精度を向上させるためには、回転ミラーの制御の
ピッチが正確であると共にビーム径ができるだけ細い方
が好ましい。
【0022】このように、細い平行光を順次光ファイバ
に照射し、解析散乱光をスクリーン上で受光した結果を
、走査時間,距離の関数で表わすことにより、光ファイ
バの偏肉状態を判断するこができる。
【0023】図4は、光ファイバの樹脂層が非常に薄い
場合の前方散乱光パターンを示すものである。この場合
、樹脂部100bのみを通過する光は無いことが確認さ
れ、全てガラス部100aを通過することとなる。
【0024】なお、以上の説明は簡単のため、被覆が一
層の場合を説明したが、被覆が複数層でも、前方散乱光
パターンを測定でき同様にして偏肉を知ることができる
【0025】また偏肉の状態がレーザビームが進行して
くる方向にのみ偏心している場合には、得られる前方散
乱光パターンは正常状態となるので、この場合には、被
覆光ファイバの周囲の複数方向、例えばX−Y2軸測定
を上述した方法で同様に走査することにより、偏肉を知
ることができる。
【0026】さらに、測定の際に被覆光ファイバの被覆
層の屈折率と屈折率が近似した屈折率を有する液体を介
在させてレーザビームを照射することにより、被覆層に
おける光ビームの内方への屈折が抑えられ被覆が薄い場
合でも、ガラス部内への侵入が抑えられ、樹脂部のみを
通過する散乱光を受光することができ前方散乱光パター
ンの解析が容易となる。
【0027】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0028】図1に示す偏肉測定装置で偏肉を求めた。 下記に示す二層被覆の被覆光ファイバの偏肉度を求めた
。   a.測定対象       ガラス部      nD 25=1.4
583    φ=125μm      第一層被覆
部  nD 25=1.480*     φ=180
μm      第二層被覆部  nD 25=1.4
90*     φ=250μm          
              (*未硬化での測定値)
  b.測定位置       第二層被覆樹脂硬化炉の後流側  c.測
定条件       測定領域        2mmφ   
   ファイバ移動量  max1000m/min 
     測定頻度        一回/min以上
  d.測定方式     ・レーザビーム走査をし、ファイバ透過光前方
散光パターン検知方法(図2に示す方法)     ・XY2軸同時測定   e.光源       レーザ光   f.受光部       PSD 上記条件にて測定した結果を図5に示す。これにより線
引き時の偏肉の度合をインラインで判別することができ
る。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
被覆線状体にレーザビームを走査することにより、偏肉
による前方散乱光パターンの変化をインラインで検出す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の偏肉装置の一例を示す概念図である。
【図2】本発明に係る偏肉測定を説明するための原理図
である。
【図3】前方散乱光パターンを示すグラフである。
【図4】前方散乱光パターンを示すグラフである。
【図5】前方散乱光パターンを示すグラフである。
【図6】光ファイバの製造ラインの一例を示す概念図で
ある。
【図7】従来技術に係る偏肉測定を説明するための原理
図である。
【図8】従来技術に係る偏肉測定の原理を説明するため
の説明図である。
【図9】従来技術に係る偏肉測定の問題点を示す説明図
である。
【符号の説明】
100  被覆光ファイバ 100a  ガラス部 100b  樹脂部 110  ビーム走査部 111  コリメートレンズ 112  回転ミラー 113  レーザ光源 114  レーザビーム 120  受光部 121  PSD 130  制御部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  表面に少なくとも一層からなる被覆が
    施された線状体の側面から、該線状体の長手方向に直交
    する面に沿って単色光源からの光ビームを走査し、その
    前方散乱光パターンを検出し、偏肉の度合いを測定する
    ことを特徴とする偏肉測定方法。
  2. 【請求項2】  請求項1記載の偏肉測定方法において
    、光ビームがレーザ光源からのレーザビームであること
    を特徴とする偏肉測定方法。
  3. 【請求項3】  請求項1記載の偏肉測定方法において
    、前方散乱光パターンを検出する手段として、位置検出
    用半導体装置(Posion Sensitive D
    evice )又はイメージセンサを用いることを特徴
    とする偏肉測定方法。
  4. 【請求項4】  請求項1又は2記載の偏肉測定方法に
    おいて、レーザビームを走査する際に、線状体に被覆さ
    れた被覆層の屈折率と屈折率が近似する屈折率を有する
    液体を介して走査することを特徴とする偏肉測定方法。
  5. 【請求項5】  請求項1〜3記載の偏肉測定方法にお
    いて、レーザビームを走査する際、線状体の長手方向に
    直交する同一面の少なくとも2以上の方向から走査する
    ことを特徴とする偏肉測定方法。
  6. 【請求項6】  表面に少なくとも一層からなる被覆が
    施された線状体の側面に対向して設けられて該線状体の
    長手方向に直交する面内で該線状体の側面に対して単色
    光源から光ビームを走査するビーム走査部と、このビー
    ム走査部からの光ビームの線状体での前方散乱光を受光
    しその受光位置を検出する受光部と、検出した受光位置
    をビーム走査に対応して処理して上記線状体の偏肉を求
    める処理部とを具えたことを特徴とする偏肉装置。
JP8671891A 1991-04-18 1991-04-18 偏肉測定方法及び装置 Withdrawn JPH04319642A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11256027B2 (en) 2017-11-01 2022-02-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber glass eccentricity measurement device and measurement method
CN114945541A (zh) * 2020-01-30 2022-08-26 住友电气工业株式会社 包覆状态检测方法、包覆状态检测装置及光纤制造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11256027B2 (en) 2017-11-01 2022-02-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber glass eccentricity measurement device and measurement method
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CN114945541B (zh) * 2020-01-30 2024-02-13 住友电气工业株式会社 包覆状态检测方法、包覆状态检测装置及光纤制造方法

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