JPH0560647A - 光ケーブルの検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、測定値の再現性が高く、簡単に光
ケーブルを検査できる検査装置を提供することを目的と
する。 【構成】 本発明は光コネクタ５ａ及び光ファイバ心線
５ｂを着脱自在に位置決めすることにより光ケーブル５
の両端を位置決めする一対の位置決め手段１１、１６、
１２、１８と、位置決め手段１１、１６により位置決め
された光コネクタ５ａの結合端面に検査光を入射する入
射手段１３と、位置決め手段１２、１８により位置決め
された光ファイバ心線５ｂの結合端面から取り出された
出射光のパワーレベルを測定する測定手段１４とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも一端に光コ
ネクタ（単心用光コネクタ、多心用光コネクタ）が接
続、あるいは光ファイバ（単心光ファイバ、多心光ファ
イバ）が露出した光ケーブルの検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】少なくとも一端に光コネクタが接続され
た光ケーブルを検査する場合、図１４に示す結合クリッ
プ１を用いて、測定すべき光ケーブル２の光コネクタ３
をマスタコネクタ４に接続していた。このマスタコネク
タ４から検査光が入射され、光ケーブル２の伝送光は光
コネクタ３の反対側に接続されたパワーメータ（図示せ
ず）から取り出される。この場合、マスタコネクタ４は
既に光特性が知られているので、正確に光ケーブル２の
結合損失が測定される。この場合、光コネクタ２とマス
タコネクタ４との結合は手作業でなされていた。

【０００３】また、光コネクタ２とマスタコネクタ４と
の結合を機械的に実施する構造として、光ファイバ切替
機構が知られている（特開平２−１２５５９９）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、結合クリップ
を用いる場合、作業者が手作業で結合クリップを光コネ
クタとマスタコネクタに装着しなければならないので、
装着に時間がかかり、また、装着状態により押圧力が異
なってくるので、測定値の再現性が乏しいという欠点が
あった。

【０００５】また、光ファイバ切替機構を用いて光コネ
クタ同志を機械的に結合する場合、一端に光コネクタ５
ａ、他端に光ファイバ心線５ｂが露出し、ケーブルドラ
ム６に巻回された光ケーブル５（図１５参照）に対し、
光ファイバ心線５ｂ側をマトリクス状に位置決めするこ
とはできず、このような光ケーブル５の両端を予めマト
リクス状に配置して行うことはできなかった。

【０００６】この場合、検査の為だけに光コネクタを取
り付け、検査後に不用になった光コネクタを切断、廃却
することは可能であるが、光コネクタの取付け及び切断
時間が多くかかる上、光コネクタが無駄になるという問
題がある。

【０００７】そこで本発明は、測定値の再現性が高く、
簡単に光ケーブルを検査できる検査装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成する為
に、本発明は光コネクタ又は／及び光ファイバ心線を着
脱自在に位置決めすることにより光ケーブルの両端を位
置決めする一対の位置決め手段と、一対の位置決め手段
の一方により位置決めされた光コネクタ又は／及び光フ
ァイバ心線の結合端面に検査光を入射する入射手段と、
一対の位置決め手段の他方により位置決めされた光コネ
クタ又は／及び光ファイバ心線の結合端面から取り出さ
れた出射光のパワーレベルを測定する測定手段とを備え
る。

【０００９】

【作用】光コネクタが接続されていても光ファイバ心線
が露出していても、一対の位置決め手段により、１又は
２以上の光ケーブルの両端は位置決めされる。この場
合、検査光は機械的に一端から光ケーブル内に導入され
て他端から取り出されるので、安定した測定値が得られ
る。

【００１０】従って、１又は２以上の 両端に光コネ
クタが取り付けられた構造、 一端に光コネクタが取
り付けられ他端に光ファイバ心線が取り付けられている
構造、 両端に光ファイバ心線が露出した構造のいず
れの光ケーブルに対しても、光コネクタの結合損失の測
定、ケーブル中の光ファイバ心線の断線チェックが可能
になる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る光ケーブルの
検査装置について添付図面を参照して説明する。なお、
説明において同一要素には同一符号を用い、重複する説
明は省略する。

【００１２】図１は前述した光ケーブル（図１５参照）
を検査できる装置の一例を示す斜視図である。本実施例
に係る検査装置は、光ケーブル５の一端に接続された光
コネクタ５ａを保持するコネクタセット治具（コネクタ
保持部材）１１、光ケーブル５の他端に露出した光ファ
イバ心線５ｂを位置決めする心線セット治具（心線保持
部材）１２、このコネクタセット治具１１及び心線セッ
ト治具１２を位置決めする治具ベース（位置決め部材）
１６、１８、コネクタセット治具１１に位置決めされた
光コネクタ５ａに検査光を入射する光源１３、光ケーブ
ル５に露出した光ファイバ心線５ｂから出射された検査
光のパワーレベルを測定するパワーメータ１４を備えて
構成される。

【００１３】ここで、コネクタセット治具１１はロボッ
トベース１５の付近まで引き出され、ロボットベース１
５上に備え付けられた治具ベース１６上に装着されてい
る。また、心線セット治具１２はロボットベース１７の
付近まで引き出され、ロボットベース１７上に備え付け
られた治具ベース１８上に装着されている。ここで、治
具ベース１６、１８には、コネクタセット治具１１及び
心線セット治具１２のいずれも装着可能である。ロボッ
トベース１５、ロボットベース１７の上面には直交座標
型のロボット１９、２０が設置されており、ロボット１
９、２０の先端にはマスタコネクタヘッド２１、２２が
取り付けられている。

【００１４】マスタコネクタヘッド２１、２２にはディ
スペンサ２３、２４よりエア配管２５、２６を介してシ
リンジ２７、２８が取り付けられている。マスタコネク
タヘッド２１、２２には力センサ（図示せず）が内蔵さ
れているので、コネクタ同志の結合力を測定でき、従来
の結合クリップの押圧に比べてバラツキが小さく正確な
結合力で光コネクタ同志を結合することができる。その
為、結合損失の測定値の再現性は一層良好になってい
る。また、マスタコネクタ２１は光ファイバリボン２９
を介して光源１３に接続され、光源１３からの検査光が
マスタコネクタヘッド２１から光ケーブル５に入射され
る。さらに、マスタコネクタヘッド２２は光ファイバリ
ボン３０を介してパワーメータ１４に接続され、光ケー
ブル５からの出射光がマスタコネクタヘッド２２を介し
てパワーメータ１４に導かれる。

【００１５】パワーメータ１４により測定された出射光
のパワーレベルなどのデータは、パーソナルコンピュー
タ３１に取り込まれ、モニタ３２上に表示される。ま
た、ロボット１９、２０にはロボット制御装置３３、３
４が接続されており、それぞれのロボット１９、２０の
動作が制御されている。

【００１６】次に、本実施例に適用できる治具ベース、
コネクタセット治具及び心線セット治具の一例を図２を
参照し、心線セット治具のより具体的構成を図３および
図４を参照してそれぞれ説明する。図２はコネクタセッ
ト治具及び心線セット治具が装着された治具ベースを示
す平面図、図３は図２のＡ−Ａ´線から見た心線セット
治具の一例を示す側面図、図４は特殊コネクタが装着さ
れた心線セット治具を示す斜視図、図５はコネクタセッ
ト治具によるコネクタの保持方法の一例を示す縦断面図
である。

【００１７】治具ベース１８は略Ｕ字状フレーム部材で
形成されており、対向する１対の腕部には複数のねじ穴
１８ａ、ピン穴１８ｂが平行に所定間隔で形設されてい
る（図２参照）。その為、コネクタセット治具１１及び
心線セット治具１２の間隔、配置を簡単に変更すること
ができる。ここで、ねじ穴１８ａ、ピン穴１８ｂなどの
穴径、間隔は同一になっているので、コネクタセット治
具１１と心線セット治具１２の位置は変更可能である。

【００１８】心線セット治具１２の両端部には、前述し
た治具ベースのピン穴１８ａ、ねじ穴１８ｂに挿入され
るピン１２ｃ、ねじ１２ｄが固定されており、その一側
壁には複数のファイバ把持部１２ａを装着する為の取付
け部１２ｅが複数形成されている（図３参照）。心線セ
ット治具１２は、治具ベースのピン穴１８ａにピン１２
ｃを挿入し、その後、ねじ１２ｄで締め付けることによ
り、治具ベース１８に固定される。

【００１９】この心線セット治具１２には、ファイバ保
持部１２ａ及び特殊コネクタ１２ｂが固定されており、
光ケーブル５から供給された光ファイバ心線５ｂはファ
イバ保持部１２ａ及び特殊コネクタ１２ｂによって固定
されている。ファイバ保持部１２ａには矩形状溝及びこ
の矩形状溝を覆う蓋が備えられており、特殊コネクタ１
２ｂにはＶ溝が形設されている。光ファイバ心線５ｂの
端部は被覆が除去されており、その先端部は鏡面カット
されている。光ファイバ心線５ｂは、その先端部が特殊
コネクタ１２ｂのＶ溝によって位置決めされた後、その
被覆部をファイバ保持部１２ａの矩形状溝に収納して蓋
で押えることにより、心線セット治具１２にセットされ
る。これにより、光ファイバ心線５ｂの切断端面は特殊
コネクタ１２ｂの結合端面に一致する（図４参照）。

【００２０】また、コネクタセット治具１１には矩形状
のコネクタ挿入穴１１ａが形設されており、その中に光
コネクタ５ａの一部が挿入されている（図２参照）。コ
ネクタ挿入穴１１ａに挿入された光コネクタ５ｂの２側
面は、Ｌ字状の弾性部材１１ｂ及び樹脂部材１１ｃを介
してコネクタ挿入穴１１ａの内壁と接触し、光コネクタ
５ａの露出部はワーク押えピン１１ｄにより押さえられ
ている（図５参照）。

【００２１】次に、本実施例で使用できるマスタコネク
タヘッドについて図６乃至図８を参照して説明する。図
６は前述したコネクタセット治具１１および心線セット
治具１２との結合の際に使用できるマスタコネクタの構
成を示す斜視図、図７はマスタコネクタを保持する構造
例を示す断面図、図８はマスタコネクタの結合ピンと検
査用の光コネクタのピン穴が一致しない状態を示す説明
図である。

【００２２】このマスタコネクタヘッド４０は、マスタ
コネクタ４１を保持するコネクタハウジング４０ａ、板
バネ４０ｂ、コネクタ支持体４０ｃを備える（図６参
照）。板バネ４０ｂには４つの円形穴４０ｄが等間隔に
形設されている。この板バネ４０ｂの円形穴４０ｄに
は、円形穴４０ｄの内径より小さい外径で形成されたピ
ン４２が挿入される。さらに、これらのピン４２は板バ
ネ４０ｂの板厚（ｈ）より大きい間隔（ｈ´）を隔てて
配置された平板４３、４４に固定されている。したがっ
て、板バネ４０ｂは平板４３、４４の間で、ある程度の
自由度を保ちつつ保持されている（図７参照）。なお、
板バネ４０ｂは薄く形成されているので、外力に対し容
易に変形する構造になっている。その結果、マスタコネ
クタ４１とコネクタセット治具１１に固定された光コネ
クタ５ａを結合する際に、それぞれのピンの中心軸が多
少ずれていても、簡単に結合することができる。

【００２３】例えば、マスタコネクタ４１と光コネクタ
５ａのピン軸との間に、ピン半径より小さいズレがある
場合（図８（ａ））、マスタコネクタ４１は結合ピン４
１ａをピン穴に挿入する際に結合ピン４１ａとピン穴の
中心が一致する方向に移動し、マスタコネクタ４１と光
コネクタ５ａのコネクタ結合が実現される。また、マス
タコネクタ４１のピン軸に対し、マスタコネクタ４１の
ピンの軸の延長線が光コネクタ５ａの結合ピン穴に投射
される範囲で、光コネクタ５ａのピン軸が傾斜している
場合、マスタコネクタ４１は結合ピンをピン穴に挿入す
る際に結合ピン４１ａとピン穴の中心が一致する方向に
回転し、マスタコネクタ４１と光コネクタ５ａのコネク
タ結合が実現される。このように、コネクタの結合時
に、マスタコネクタ４１の結合ピン４１ａと光コネクタ
５ａのピン穴が円滑に嵌合し、無理な力がコネクタに付
加されないので、結合損失のバラツキを小さくすること
ができる。

【００２４】図９は、他のマスタコネクタヘッドの構造
例を示す。同図（ａ）はマスタコネクタヘッドを結合ピ
ンから見た図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ´線か
ら見た断面図である。

【００２５】このマスタコネクタヘッドは、板バネ４０
ｂの内部に回転継手４５が内蔵され、マスタコネクタ４
１は回転継手４５を介して一対の平板（図７参照）の間
で保持されるので、マスタコネクタ４１に板バネ４０ｂ
の中心軸に対して回転方向の自由度を持たせることがで
きる。なお、回転方向の自由度を持たせる方法としてダ
イヤフラム構造を使用し、さらに、板バネの変形量を大
きくしてもよい。

【００２６】図１０は、検査光を入射または出射するマ
スタコネクタを保持したマスタコネクタヘッドの取付け
構造の一例を示す。同図（ａ）はマスタコネクタヘッド
の取付け構造を結合ピンの配列方向に対し直交する方向
から見た図、同図（ｂ）はマスタコネクタヘッドの取付
け構造を同図（ａ）のＣ−Ｃ´線に沿って切断した断面
図である。

【００２７】マスタコネクタ４１はマスタコネクタヘッ
ドのコネクタハウジング４０ａに保持された状態で、マ
スタコネクタハウジング４５に内蔵されている。このマ
スタコネクタハウジング４５には板部材４５ａが突設さ
れ、この板部材４５ａは基台４６に取り付けられたリニ
アガイド４７に係合して直動機構を構成する。また、基
台４６はロボット１９、２０に固定され、ベース４８を
介してリニアガイド４７を保持する。さらに、ベース４
８には力センサ４９が取り付けられており、マスタコネ
クタハウジング４５と力センサ４９との間には圧縮コイ
ルバネ５０が装着されている。その為、マスタコネクタ
４１を結合ピン４１ａの軸方向に直線運動させることが
でき、マスタコネクタ４１に加わる力を検出することが
できる。この力センサ４９からの出力信号は、力センサ
アンプ５１を介してパーソナルコンピュータ３１に入力
され、データの演算、管理などがなされる（図１参
照）。

【００２８】また、この取付け構造にはリニアポテンシ
ョメータなどの測長用センサ５２が装着されており、圧
縮コイルバネ５０の伸縮量を測定できる。その為、ベー
ス４８は移動しているが、光ケーブルに入射したモニタ
光が検出されない場合、光ケーブルの断線か光コネクタ
の結合上の問題かを区別することができるようになっ
た。すなわち、通常のコネクタ結合時におけるバネの全
長をｘ₀（図１１（ａ））とすれば、光コネクタの結合
に由来する異常時のバネの全長はｘ₀ と異なる値（例え
ば、ｘ₁ ）になる（同図（ｂ））。したがって、測長用
センサ５２でバネの全長を検出することにより、光コネ
クタ同志の結合上の問題を認識することができる。

【００２９】次に、シリンジとニードルを備えたマスタ
コネクタヘッドの取り付け構造を説明する。図１２は、
このマスタコネクタヘッドの取り付け構造の一例を示す
図である。

【００３０】マスタコネクタヘッド４０とシリンジ２７
は同一の支持部材５３に支持され、コネクタセット治具
における光コネクタのピッチＬとマスタコネクタヘッド
の結合ピン４１ａとニードル２７ａの中心の距離Ｍが一
致している。支持部材５３は少なくともコネクタの結合
方向へ移動させる軸を含む２軸方向以上に移動できる機
構部により駆動される。その為、検査用光コネクタが複
数配置されている場合、１つの光コネクタを検査してい
るときに予め次に検査する光コネクタにマッチングオイ
ルを供給（ディスペンス）することができる。したがっ
て、マッチングオイルの分配とコネクタ結合を同時に行
うことができるので、検査時間を短縮することができ
る。

【００３１】次に、図１〜図１３を参照して、上述した
実施例に係る光ケーブルの検査装置を用いた検査方法を
説明する。図１３は検査方法の一例を示すフローチャー
トである。

【００３２】まず、検査用光ケーブル５の一端に接続さ
れた光コネクタ５ａをコネクタセット治具１１にセット
し（ステップ１０１）、このコネクタセット治具１１を
治具ベース１８に取り付ける（ステップ１０２）。次
に、光ケーブル５の他端から露出した光ファイバ心線５
ｂの端部に対し、被覆の除去、鏡面カットなどの端面処
理を施す（ステップ１０３）。この端面処理された光フ
ァイバ心線５ｂを心線セット治具１２にセットし（ステ
ップ１０４）、この心線セット治具１２を治具ベース１
８に取り付ける（ステップ１０５）。以上の準備が完了
したら、検査装置に係るシステムの起動スイッチを入れ
る（ステップ１０６）。

【００３３】次に、シリンジ２７を用いて光コネクタ５
ａのピン穴にマッチングオイルを供給し（ステップ１０
７）、図１に示すように、コネクタセット治具１１が保
持した光コネクタ５ａと心線セット治具１２が保持した
光ファイバ心線５ｂを、それぞれ、ロボット１９が保持
したマスタコネクタ４１とロボット２０が保持したマス
タコネクタ４１に光結合させる（ステップ１０８）。こ
の場合、コネクタ結合の問題の有無は、例えば測長用セ
ンサ５２（図１０（ａ）参照）で検出することができ
る。光コネクタ５ａ、光ファイバ心線５ｂが問題なくマ
スタコネクタ４１に接続されたら、光ケーブル５の結合
損失および結合力を測定する（ステップ１０９）。な
お、光ケーブルの結合損失は検査光の出力値とパワーメ
ータ１４による出力値とを比較することにより得ること
ができ、コネクタ同志の結合力は力センサ４９により直
接検出することができる。光コネクタ５ａが複数配置さ
れているときには、ステップ１０７、１０８、１０９を
その数だけ繰り返す。

【００３４】結合損失の測定および結合力測定が終了し
たら（ステップ１１０）、コネクタセット治具１１から
光コネクタ５ａ、心線セット治具１２から光ファイバ心
線５ｂをそれぞれ取り外し（ステップ１１１）、光コネ
クタ５ａのマッチングオイルを拭きとる（ステップ１１
２）。

【００３５】このように、本実施例に係る光ケーブルの
検査装置を用いると、検査データの再現性が良く、光コ
ネクタ付きケーブルを容易に検査することができる。特
に、光コネクタ付き光ケーブルの検査の高速化、省人化
に有効であり、作業環境の改善が実現される。

【００３６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、本実施例では一端に光コネクタ、
他端に光ファイバ心線が露出した光ケーブルに適用可能
な装置を一例として示したが、例えば２つの治具ベース
にコネクタセット治具あるいは心線セット治具を装着す
れば、両端が光コネクタの光ケーブルあるいは両端に光
ファイバ心線が露出した光ケーブルに適用できる。

【００３７】また、上記実施例では光ファイバ心線が分
離した状態で供給され、それぞれの光ファイバ心線に光
コネクタが接続された光ケーブルを用いているが、すべ
ての光ファイバ心線が一括して接続されたケーブル一括
コネクタが接続された光ケーブルにも適用できる。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、あらゆる種類の光ケーブルを簡単に検査す
ることができ、再現性の高い測定値を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光ケーブルの検査装置
を示す斜視図である。

【図２】実施例に適用できるコネクタセット治具および
心線セット治具が装着された治具ベースを示す図であ
る。

【図３】図２に示す治具ベースに装着された心線セット
治具をＡ−Ａ´線から見た図である。

【図４】図３に示す心線セット治具に装着できる特殊コ
ネクタが装着された心線セット治具を示す斜視図であ
る。

【図５】図２に示す治具ベースに装着されたコネクタセ
ット治具によるコネクタの把持方法の一例を示す縦断面
図である。

【図６】コネクタセット治具および心線セット治具との
結合の際に使用できるマスタコネクタの構成を示す斜視
図である。

【図７】マスタコネクタを保持する構造例を示す断面図
である。

【図８】マスタコネクタの結合ピンと検査用の光コネク
タのピン穴が一致しない状態を示す説明図である。

【図９】本発明に使用できる他のマスタコネクタヘッド
の構造例を示す図である。

【図１０】検査光を入射または出射するマスタコネクタ
を保持したマスタコネクタヘッドの取付け構造の一例を
示す図である。

【図１１】検査用の光コネクタとマスタコネクタの結合
状態を示す図である。

【図１２】本発明に使用できるマスタコネクタヘッドの
取り付け構造の一例を示す図である。

【図１３】本発明の一実施例に係る光ケーブルの検査装
置を用いた検査方法の一例を示すフローチャートであ
る。

【図１４】従来の光コネクタの結合構造を示す斜視図で
ある。

【図１５】図１に示す検査装置で検査可能な光ケーブル
の一例を示す図である。

【符号の説明】

１…結合クリップ、２…光ケーブル、３…光コネクタ、
４…マスタコネクタ、５…光ケーブル、６…ケーブルド
ラム、１１…コネクタセット治具、１２…心線セット治
具、１３…光源、１４…パワーメータ、１５、１７…ロ
ボットベース、１６、１８…治具ベース、１９、２０…
ロボット、２１、２２…マスタコネクタヘッド、２３、
２４…ディスペンサ、２５、２６…エア配管、２７、２
８…シリンジ、２９、３０…光ファイバリボン、３１…
パーソナルコンピュータ。３２…モニタ、３３、３４…
ロボット制御装置、４０…マスタコネクタヘッド、４１
…マスタコネクタ、４２…ピン、４３、４４…平板、４
５…マスタコネクタハウジング、４６…基台、４７…リ
ニアガイド、４８…ベース、４９…力センサ、５０…圧
縮コイルバネ、５１…力センサアンプ、５２…測長用セ
ンサ、５３…支持部材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光コネクタ又は光ファイバ心線が一端又
   は他端に接続された光ケーブルの検査装置において、 光コネクタ又は／及び光ファイバ心線を着脱自在に位置
   決めすることにより前記光ケーブルの両端を位置決めす
   る一対の位置決め手段と、 前記位置決め手段の一方により位置決めされた光コネク
   タ又は／及び光ファイバ心線の結合端面に検査光を入射
   する入射手段と、 前記位置決め手段の他方により位置決めされた光コネク
   タ又は／及び光ファイバ心線の結合端面から取り出され
   た出射光のパワーレベルを測定する測定手段とを備える
   光ケーブルの検査装置。
2. 【請求項２】 前記位置決め手段は、前記光コネクタを
   保持するコネクタ保持部材又は／及び前記光ファイバ心
   線を保持する心線保持部材と、前記コネクタ保持部材及
   び前記心線保持部材を着脱自在に位置決めする位置決め
   部材を備える請求項１記載の光ケーブルの検査装置。
3. 【請求項３】 前記心線保持部材は、被覆が除去され端
   面に鏡面加工が施された裸ファイバを挿入することによ
   り固定する光コネクタを内蔵している請求項２記載の光
   ケーブルの検査装置。
4. 【請求項４】 前記入射手段又は／及び前記測定手段
   は、前記コネクタ保持部材により保持された光コネクタ
   又は／及び前記心線保持部材に内蔵された光コネクタと
   光結合するマスタコネクタを備えている請求項３記載の
   光ケーブルの検査装置。