JPH06148029A - Measuring method for gradient angle of optical fiber and light connector - Google Patents

Measuring method for gradient angle of optical fiber and light connector

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Publication number
JPH06148029A
JPH06148029A JP29445992A JP29445992A JPH06148029A JP H06148029 A JPH06148029 A JP H06148029A JP 29445992 A JP29445992 A JP 29445992A JP 29445992 A JP29445992 A JP 29445992A JP H06148029 A JPH06148029 A JP H06148029A
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JP
Japan
Prior art keywords
face
optical fiber
optical connector
optical
imaging system
Prior art date
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Pending
Application number
JP29445992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaichi Mobara
政一 茂原
Shinji Nagasawa
真二 長沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP29445992A priority Critical patent/JPH06148029A/en
Publication of JPH06148029A publication Critical patent/JPH06148029A/en
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To highly accurately measure a gradient angle of an optical fiber with respect to a light connector end face by calculating a center position of an optical fiber end face obtained per distance of an image pickup system and a change in distance to the connector front end face of the image pickup system to perform arithmetic operation based on these values. CONSTITUTION:A focus of a CCD camera 23 is aligned with a core end face of an optical fiber 41 exposed at a front end face of a light connector 101, and while the camera 23 is gradually brought close to the connector 101 front end face with the focused position as a reference, an image of emitted light from the core end face is picked. A plurality of the core end face images which have been picked are stored in an image processor 61. The processor 61 uses the image pickup data to detect edges of the core end face images to obtain a center position coordinate. A change in distance DELTAz of the camera 23 to the connector 101 front end face and a change DELTAx in the center position of the core end face are calculated from the obtained center position coordinate, and tanthetaa=DELTAx/DELTAz is used to obtain a gradient angle thetaa of a core axis of the fiber 41 with respect to a normal line of the connector 101 front end face.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光コネクタに対する光フ
ァイバの傾斜角を測定する方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for measuring the tilt angle of an optical fiber with respect to an optical connector.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光コネクタのコア偏心を測定する
技術としては、昭和63年電子情報通信学会秋期全国大
会、B−343の「多心コネクタの高精度寸法測定技
術」が知られている。図11は、これを模式的に示す斜
視図である。光コネクタ101は図示しないステージ
(X方向,Y方向の可動ステージ)にセットされ、後端
面から照明光源102により照明される。光コネクタ1
01の前端面側には対物レンズ103を挾んでCCDな
どの撮像デバイス104が配置され、光コネクタ101
の前端面の像が撮像デバイス104に結像される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique for measuring the core eccentricity of an optical connector, "High-precision dimension measurement technique for multicore connector" of B-343 of the National Conference of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers in 1988 is known. . FIG. 11 is a perspective view schematically showing this. The optical connector 101 is set on a stage (a movable stage in the X and Y directions) (not shown), and is illuminated by the illumination light source 102 from the rear end face. Optical connector 1
An image pickup device 104 such as a CCD is arranged on the front end face side of 01 with the objective lens 103 interposed therebetween.
An image of the front end face of the image is formed on the image pickup device 104.

【0003】ここで、光コネクタ101には両側に2本
のガイドピン穴105が設けられると共に、その間には
多数本のファイバ穴106が形成されている。このた
め、照明光源102からの照明光はガイドピン穴105
およびファイバ穴106を通り、透過照明光となって撮
像デバイス104に入射する。画像処理装置107には
光コネクタ101の前端面からの透過照明光の撮像デー
タが与えられる。
Here, the optical connector 101 is provided with two guide pin holes 105 on both sides, and a large number of fiber holes 106 are formed between them. Therefore, the illumination light from the illumination light source 102 is guided by the guide pin hole 105.
Then, it passes through the fiber hole 106 and becomes transmitted illumination light, which is incident on the imaging device 104. The image processing device 107 is provided with image data of transmitted illumination light from the front end face of the optical connector 101.

【0004】このため、画像処理装置107ではガイド
ピン穴105とファイバ穴106の前端面におけるエッ
ジの輪郭を求めることができるので、その結果からガイ
ドピン穴105とファイバ穴106の中心位置が求ま
る。そこで、この測定された中心位置を設計上の中心位
置と対比すれば、いわゆる偏心量や偏心方向が求まり、
製品の評価が可能になる。なお、CRT108は撮像デ
ータや測定結果を目視可能に表示するものである。
Therefore, since the image processing apparatus 107 can obtain the contours of the edges of the front end faces of the guide pin hole 105 and the fiber hole 106, the center positions of the guide pin hole 105 and the fiber hole 106 can be obtained from the results. Therefore, by comparing this measured center position with the designed center position, the so-called eccentricity amount and eccentric direction can be obtained,
Enables product evaluation. The CRT 108 visually displays the imaging data and the measurement result.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ファイ
バ穴106と光ファイバとの間にクリアランスが存在す
ることにより、ここに挿入される光ファイバが傾斜する
ことがある。従って、上記の従来技術ではファイバ穴1
06の偏心は評価できるが、光ファイバを挿入して光コ
ネクタとして実際に使用した場合に、好適な光結合を行
なえないことがあった。
However, due to the existence of the clearance between the fiber hole 106 and the optical fiber, the optical fiber inserted therein may be inclined. Therefore, in the above-mentioned prior art, the fiber hole 1
Although the eccentricity of 06 can be evaluated, when an optical fiber is inserted and actually used as an optical connector, there are cases where it is not possible to perform suitable optical coupling.

【0006】本発明は、光コネクタに光ファイバを挿入
した実際の使用状態において、光コネクタ前端面に対す
る光ファイバの傾斜角を高精度に測定することのできる
光ファイバ傾斜角測定方法を提供し、実使用状態におけ
る光コネクタの製品評価を正確に行い、好適な光結合を
実現することを目的とする。
The present invention provides an optical fiber tilt angle measuring method capable of highly accurately measuring the tilt angle of the optical fiber with respect to the front end face of the optical connector in an actual use state in which the optical fiber is inserted into the optical connector, The object of the present invention is to accurately perform product evaluation of an optical connector in an actual use state and realize suitable optical coupling.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、光コネクタの
前端面に露出した光ファイバの一端面に撮像系の焦点を
合わせ、この焦点が合った位置から撮像系を光コネクタ
の前端面より遠ざけつつ、光ファイバの上記一端面から
の出射光を撮像し、光コネクタの前端面から異なる距離
に位置する撮像系に撮像された光ファイバの複数の端面
画像から、撮像系の各距離における光ファイバ端面の中
心位置を求め、撮像系の光コネクタ前端面に対する距離
の変化と光ファイバ端面の中心位置の変化とから、光コ
ネクタ前端面の法線方向に対する出射光の傾斜角を求
め、この出射光の傾斜角と空気および光ファイバコアの
各屈折率とから、光コネクタ前端面の法線方向に対する
光ファイバのコア軸の傾斜角を求め、光コネクタに対す
る光ファイバの傾斜角を測定する。
According to the present invention, an image pickup system is focused on one end face of an optical fiber exposed at the front end face of an optical connector, and the image pickup system is moved from the front end face of the optical connector from this focused position. The light emitted from the above-mentioned one end face of the optical fiber is imaged while keeping away from it, and from the plurality of end face images of the optical fiber imaged by the image pickup system located at different distances from the front end face of the optical connector, Obtain the center position of the fiber end face, and from the change in the distance to the front end face of the optical connector of the imaging system and the change in the center position of the end face of the optical fiber, find the tilt angle of the emitted light with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector. The tilt angle of the optical fiber core axis with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector is calculated from the tilt angle of the incident light and each refractive index of the air and the optical fiber core, and the tilt of the optical fiber with respect to the optical connector is calculated. To measure.

【0008】また、光ファイバの一端面に撮像系の焦点
を合わせ、この焦点が合った位置から撮像系を光コネク
タの前端面に近付けつつ、光ファイバの一端面からの出
射光を撮像し、撮像系の各距離における光ファイバ端面
の中心位置を求め、撮像系の光コネクタ前端面に対する
距離の変化と光ファイバ端面の中心位置の変化とから、
光コネクタ前端面の法線方向に対する光ファイバのコア
軸の傾斜角を求め、光ファイバの傾斜角を測定する。
Further, the image pickup system is focused on one end face of the optical fiber, and the light emitted from the one end face of the optical fiber is imaged while the image pickup system is brought close to the front end face of the optical connector from the focused position. Obtaining the center position of the optical fiber end face at each distance of the imaging system, from the change in the distance to the optical connector front end face of the imaging system and the change in the center position of the optical fiber end face,
The inclination angle of the core axis of the optical fiber with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector is obtained, and the inclination angle of the optical fiber is measured.

【0009】ここで、撮像系の焦点合わせは、光コネク
タの前端面に露出した光ファイバの一端面に対して、光
コネクタ前端面の法線方向またはこの法線方向にある角
度を持った斜め方向から投光し、この反射光を検出する
ことにより行われる。
Here, the focusing of the image pickup system is performed with respect to the one end face of the optical fiber exposed on the front end face of the optical connector, at an angle normal to the front end face of the optical connector or at an angle in this normal line direction. It is performed by projecting light from a direction and detecting the reflected light.

【0010】また、撮像系の焦点合わせは、光コネクタ
の前端面に露出した光ファイバの一端面に撮像系を近付
けつつ、光ファイバの上記一端面からの出射光を撮像
し、撮像系が光コネクタの前端面に十分近付いた後、撮
像系を光コネクタの前端面より遠ざけつつ、光ファイバ
の上記一端面からの出射光を撮像し、光コネクタの前端
面から異なる距離に位置する撮像系に撮像された光ファ
イバの複数の端面画像から、撮像系の各距離における光
ファイバ端面の中心位置を求め、撮像系を光コネクタ前
端面に近付けた場合における撮像系の光コネクタ前端面
に対する距離の変化と光ファイバ端面の中心位置の変化
とから、光コネクタ前端面の法線方向に対する光ファイ
バのコア軸の傾斜角を求め、撮像系を光コネクタ前端面
より遠ざけた場合における撮像系の光コネクタ前端面に
対する距離の変化と光ファイバ端面の中心位置の変化と
から、光コネクタ前端面の法線方向に対する出射光の傾
斜角を求め、光ファイバのコア軸の傾斜角および光ファ
イバ端面からの出射光の傾斜角から光の屈折点を定め、
この屈折点に焦点を合わせるステップとからも行われ
る。
Further, focusing of the image pickup system is carried out by imaging the light emitted from the one end face of the optical fiber while bringing the image pickup system close to the one end face of the optical fiber exposed on the front end face of the optical connector. After sufficiently approaching the front end face of the connector, while moving the imaging system away from the front end face of the optical connector, the light emitted from the one end face of the optical fiber is imaged, and the imaging system is located at a different distance from the front end face of the optical connector. The center position of the optical fiber end face at each distance of the imaging system is determined from the multiple imaged end faces of the optical fiber, and the change in the distance of the imaging system from the optical connector front end face when the imaging system is brought close to the optical connector front end face And the change in the center position of the end face of the optical fiber, the tilt angle of the core axis of the optical fiber with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector is obtained, and the imaging system is moved away from the front end face of the optical connector. From the change in the distance to the front end face of the optical connector of the imaging system and the change in the center position of the end face of the optical fiber, the inclination angle of the emitted light with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector is obtained, Determine the refraction point of the light from the angle of inclination of the light emitted from the end face of the optical fiber,
The steps of focusing on this point of refraction are also performed.

【0011】また、光ファイバの一端面から撮像系を十
分遠ざけつつ、出射光を撮像し、撮像系の各距離におけ
る光ファイバ端面の中心位置を求め、撮像系の光コネク
タ前端面に対する距離の変化と光ファイバ端面の中心位
置の変化とから、光ファイバの一端面からの出射光の傾
斜角を求め、この出射光の傾斜角と空気および光ファイ
バコアの各屈折率とから、光ファイバのコア軸の傾斜角
を求め、光ファイバの傾斜角を測定する。
Further, while keeping the image pickup system sufficiently away from one end face of the optical fiber, the emitted light is imaged, the center position of the end face of the optical fiber at each distance of the image pickup system is obtained, and the change of the distance from the front end face of the optical connector of the image pickup system. And the change in the center position of the end face of the optical fiber, the tilt angle of the light emitted from one end face of the optical fiber is obtained, and from the tilt angle of the emitted light and the respective refractive indices of the air and the optical fiber core, the core of the optical fiber is calculated. The tilt angle of the axis is determined and the tilt angle of the optical fiber is measured.

【0012】また、光ファイバの一端面に撮像系を十分
近付けつつ、この一端面からの出射光を撮像し、撮像系
の各距離における光ファイバ端面の中心位置を求め、撮
像系の光コネクタ前端面に対する距離の変化と光ファイ
バ端面の中心位置の変化とから、光ファイバのコア軸の
傾斜角を求め、光ファイバの傾斜角を測定する。
While the imaging system is sufficiently close to one end face of the optical fiber, the light emitted from this one end face is imaged, the center position of the end face of the optical fiber at each distance of the imaging system is determined, and the front end of the optical connector of the imaging system is obtained. The tilt angle of the core axis of the optical fiber is obtained from the change in the distance to the surface and the change in the center position of the end surface of the optical fiber, and the tilt angle of the optical fiber is measured.

【0013】また、撮像系の合焦位置をこの撮像系を構
成する光学系から幾何学的に推測し、推測した合焦位置
よりも光コネクタ前端面に近い位置から撮像系をこの前
端面から遠ざけつつ、光ファイバの一端面からの出射光
を撮像し、推測した合焦位置よりも光コネクタ前端面に
近い側での撮像系の光コネクタ前端面に対する距離の変
化と光ファイバ端面の中心位置の変化とから、光ファイ
バのコア軸の傾斜角を求め、推測した合焦位置よりも光
コネクタ前端面から遠い側での撮像系の光コネクタ前端
面に対する距離の変化と光ファイバ端面の中心位置の変
化とから、光ファイバの一端面からの出射光の傾斜角を
求め、求めた光ファイバのコア軸の傾斜角および光ファ
イバ端面からの出射光の傾斜角から光の屈折点を定め、
この屈折点から光ファイバ端面の位置を求め、光ファイ
バの傾斜角を測定する。
Further, the focusing position of the image pickup system is geometrically estimated from the optical system constituting the image pickup system, and the image pickup system is moved from this front end face from a position closer to the front end face of the optical connector than the estimated focus position. Image the light emitted from one end face of the optical fiber while moving away from it, and change the distance to the optical connector front end face of the imaging system and the center position of the optical fiber end face on the side closer to the optical connector front end face than the estimated focusing position. Of the optical fiber core axis from the estimated change in the optical fiber core axis, and the change in the distance from the optical connector front end face to the side farther from the optical connector front end face than the estimated focus position and the center position of the optical fiber end face. From the change of, the tilt angle of the light emitted from the one end face of the optical fiber is determined, and the refraction point of the light is determined from the tilt angle of the obtained core axis of the optical fiber and the tilt angle of the light emitted from the end face of the optical fiber.
The position of the end face of the optical fiber is obtained from this refraction point, and the tilt angle of the optical fiber is measured.

【0014】また、撮像系の焦点位置をこの撮像系を構
成する光学系から幾何学的に推測し、推測した合焦位置
よりも光コネクタ前端面から遠い位置から撮像系をこの
前端面に近付けつつ、光ファイバの一端面からの出射光
を撮像し、推測した合焦位置よりも光コネクタの前端面
から遠い側での撮像系の光コネクタ前端面に対する距離
の変化と光ファイバ端面の中心位置の変化とから、光フ
ァイバの一端面からの出射光の傾斜角を求め、推測した
合焦位置よりも光コネクタの前端面に近い側での撮像系
の光コネクタ前端面に対する距離の変化と光ファイバ端
面の中心位置の変化とから、光ファイバのコア軸の傾斜
角を求め、光ファイバのコア軸の傾斜角および光ファイ
バ端面からの出射光の傾斜角から光の屈折点を定め、こ
の屈折点から光ファイバ端面の位置を求め、光ファイバ
の傾斜角を測定する。
Further, the focus position of the image pickup system is geometrically estimated from the optical system constituting the image pickup system, and the image pickup system is brought closer to the front end face from a position farther from the front end face of the optical connector than the estimated focusing position. Meanwhile, the light emitted from one end face of the optical fiber is imaged, and the change in the distance from the front end face of the optical connector to the optical connector front end face and the center position of the optical fiber end face on the side farther from the front end face of the optical connector than the estimated focusing position. Of the optical fiber from one end face of the optical fiber, the distance from the front end face of the imaging system closer to the front end face of the optical connector than the estimated focusing position The tilt angle of the core axis of the optical fiber is determined from the change in the center position of the fiber end face, and the refraction point of the light is determined from the tilt angle of the core axis of the optical fiber and the tilt angle of the light emitted from the end face of the optical fiber. Light from the point Determine the position of an optic end faces, to measure the tilt angle of the optical fiber.

【0015】また、光ファイバの一端面に撮像系を近付
けつつまたは遠ざけつつ、この一端面からの出射光を撮
像し、撮像系が光コネクタの前端面に十分近付いた後ま
たは遠ざかった後、撮像系を光コネクタの前端面より十
分遠ざけつつまたは近付けつつ、出射光を撮像し、光コ
ネクタの前端面から異なる距離に位置する撮像系に撮像
された光ファイバの複数の端面画像から、撮像系の各距
離における光ファイバ端面の中心位置を求め、撮像系を
光コネクタ前端面に近付けた場合における撮像系の光コ
ネクタ前端面に対する距離の変化と光ファイバ端面の中
心位置の変化とから、光ファイバのコア軸の傾斜角を求
め、撮像系を光コネクタ前端面より遠ざけた場合におけ
る撮像系の光コネクタ前端面に対する距離の変化と光フ
ァイバ端面の中心位置の変化とから、出射光の傾斜角を
求め、光ファイバのコア軸の傾斜角および光ファイバ端
面からの出射光の傾斜角から光の屈折点を定め、この屈
折点から光ファイバ端面の位置を求め、光ファイバの傾
斜角を測定する。
Further, the light emitted from this one end face is imaged while the image pickup system is brought close to or away from the one end face of the optical fiber, and the image is taken after the image pickup system is sufficiently close to or far from the front end face of the optical connector. The emitted light is imaged while the system is sufficiently distant from or close to the front end face of the optical connector, and a plurality of end face images of the optical fiber are picked up by the image pickup system located at different distances from the front end face of the optical connector. Obtain the center position of the optical fiber end face at each distance, and from the change in the distance to the optical connector front end face of the imaging system and the change in the center position of the optical fiber end face when the imaging system is brought close to the optical connector front end face, When the tilt angle of the core axis is calculated and the imaging system is moved away from the front end face of the optical connector, the change in the distance from the front end face of the optical connector to the center of the optical fiber end face Position, the tilt angle of the output light is determined, and the refraction point of the light is determined from the tilt angle of the core axis of the optical fiber and the tilt angle of the output light from the end face of the optical fiber. And the tilt angle of the optical fiber is measured.

【0016】[0016]

【作用】屈折率na の媒質aから屈折率nb の媒質bへ
光が伝搬するとき、各媒質境界面の法線方向に対する光
入射角θa と光出射角θb との間には以下の関係が成立
する。
When light propagates from the medium a having the refractive index n a to the medium b having the refractive index n b , there is a gap between the light incident angle θ a and the light emitting angle θ b with respect to the normal direction of the boundary surface of each medium. The following relationship holds.

【0017】na tan θa =nb tan θb 媒質aが光ファイバコア、媒質bが空気とすれば、各媒
質境界面は光コネクタ前端面に相当し、また、光コネク
タ前端面の法線方向に対する光ファイバコア軸の傾斜角
はθa ,光ファイバ端面からの出射光の傾斜角はθb
相当する。
N a tan θ a = n b tan θ b If the medium a is an optical fiber core and the medium b is air, then each medium boundary surface corresponds to the front end face of the optical connector, and the normal end face of the optical connector is The tilt angle of the optical fiber core axis with respect to the line direction corresponds to θ a , and the tilt angle of the light emitted from the end face of the optical fiber corresponds to θ b .

【0018】ここで、光コネクタ前端面の法線方向にz
軸、この法線方向に直交する方向にx軸をとると、撮像
系を光コネクタ前端面から遠ざけた場合における光ファ
イバ端面の複数の画像から、撮像系の光コネクタ前端面
に対する距離の変化△zと、この距離変化△zに対応し
た光ファイバ端面の中心位置の変化△xとが求まる。光
ファイバ端面からの出射光の傾斜角θb は、tan θb
△x/△zの関係から算出される。さらに、この出射光
の傾斜角θb と光ファイバの屈折率na および空気の屈
折率nb とから、光ファイバのコア軸の傾斜角θa が、
上記した光入射角θa と光出射角θb との関係式によっ
て算出される。これはY方向についても同様である。
Here, z is set in the direction normal to the front end face of the optical connector.
If the x axis is taken as the axis, the direction orthogonal to this normal direction, the change in the distance from the front end face of the optical connector of the imaging system from the plurality of images of the optical fiber end face when the imaging system is moved away from the front end face of the optical connector. z and a change Δx in the center position of the end face of the optical fiber corresponding to this distance change Δz are obtained. The inclination angle θ b of the light emitted from the end face of the optical fiber is tan θ b =
It is calculated from the relationship of Δx / Δz. Further, from the tilt angle θ b of the emitted light, the refractive index n a of the optical fiber, and the refractive index n b of the air, the tilt angle θ a of the core axis of the optical fiber is
It is calculated by the above-described relational expression between the light incident angle θ a and the light emitting angle θ b . This also applies to the Y direction.

【0019】また、撮像系を光コネクタ前端面に近付け
ることによっても、撮像系の光コネクタ前端面に対する
距離の変化△zと光ファイバ端面の中心位置の変化△x
とが求まり、光ファイバのコア軸の傾斜角θa はtan θ
a =△x/△zの関係から直ちに算出される。
Also, by bringing the image pickup system closer to the front end face of the optical connector, the change Δz in the distance from the front end face of the optical connector of the image pickup system and the change Δx in the center position of the end face of the optical fiber.
And the tilt angle θ a of the optical fiber core axis is tan θ
It is calculated immediately from the relationship of a = Δx / Δz.

【0020】また、撮像系を光コネクタ前端面から遠ざ
けた場合における光ファイバ端面の複数の画像から、光
ファイバ端面からの出射光の傾斜角θb がtan θb =△
x/△zの関係から算出され、撮像系を光コネクタ前端
面に近付けた場合における光ファイバ端面の複数の画像
から、光ファイバのコア軸の傾斜角θa がtan θa =△
x/△zの関係から算出される。従って、求まった光フ
ァイバのコア軸の傾斜角θa および光ファイバ端面から
の出射光の傾斜角θb から光の屈折点、つまり、光ファ
イバ端面の位置が定まる。
Further, from a plurality of images of the optical fiber end face when the imaging system is moved away from the optical connector front end face, the inclination angle θ b of the light emitted from the optical fiber end face is tan θ b = Δ
The tilt angle θ a of the core axis of the optical fiber is tan θ a = Δ calculated from the plurality of images of the end face of the optical fiber when the imaging system is brought close to the front end face of the optical connector.
It is calculated from the relationship of x / Δz. Therefore, the refraction point of light, that is, the position of the end face of the optical fiber is determined from the obtained tilt angle θ a of the core axis of the optical fiber and the tilt angle θ b of the light emitted from the end face of the optical fiber.

【0021】[0021]

【実施例】以下、添付図面により本発明の第1実施例を
説明する。図2は本実施例の方法が適用されるコア偏心
測定装置の全体構成を示す斜視図であり、図3はその機
能構成を示すブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration of a core eccentricity measuring device to which the method of this embodiment is applied, and FIG. 3 is a block diagram showing its functional configuration.

【0022】図2に示すように、光コネクタ101は水
平面上で回転可能な回転ステージ11上にセットされ、
この回転ステージ11は水平なY方向にリニア駆動され
るY軸ステージ12上に取り付けられ、Y軸ステージ1
2はY方向と直交するX方向にリニア駆動されるX軸ス
テージ13上に取り付けられている。光コネクタ101
の上方には対物レンズ21を取り付けた顕微鏡22がセ
ットされ、この顕微鏡22にはCCDカメラ23がマウ
ントされている。さらに、顕微鏡22の側方には反射型
AF(オートフォーカス)装置24が取り付けられ、こ
れらは垂直方向(Z方向)に可動なZ軸ステージ14に
取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the optical connector 101 is set on a rotary stage 11 rotatable on a horizontal plane,
This rotary stage 11 is mounted on a Y-axis stage 12 that is linearly driven in the horizontal Y-direction,
2 is mounted on the X-axis stage 13 which is linearly driven in the X direction orthogonal to the Y direction. Optical connector 101
A microscope 22 having an objective lens 21 attached thereto is set above, and a CCD camera 23 is mounted on the microscope 22. Further, a reflective AF (autofocus) device 24 is attached to the side of the microscope 22, and these are attached to a Z-axis stage 14 movable in the vertical direction (Z direction).

【0023】一方、回転ステージ11、Y軸ステージ1
2、X軸ステージ13およびZ軸ステージ14の平行移
動する側面にはリニアスケールに代表される測長器が備
えられ、この動きをセンサ31〜34で検出して、移動
量に応じたパルスを出力するようになっている。また、
光源40が別途に設けられ、ここからの照明光が光ファ
イバ41を介して、あるいは光学レンズ(図示せず)を
介して光コネクタ101に送られるようになっている。
この照明光は、光コネクタ101のガイドピン穴105
に直接導かれ、あるいは光コネクタ101のファイバ穴
106に挿入された光ファイバ41に導かれる。
On the other hand, the rotary stage 11 and the Y-axis stage 1
2, the side surfaces of the X-axis stage 13 and the Z-axis stage 14 that move in parallel are equipped with a length measuring device typified by a linear scale, and the movement is detected by the sensors 31 to 34 to generate a pulse corresponding to the movement amount. It is designed to output. Also,
A light source 40 is separately provided, and illumination light from the light source 40 is sent to the optical connector 101 via an optical fiber 41 or an optical lens (not shown).
This illumination light is transmitted through the guide pin hole 105 of the optical connector 101.
Or the optical fiber 41 inserted into the fiber hole 106 of the optical connector 101.

【0024】図3に示すように、回転ステージ11は回
転駆動機構51により、Y軸ステージ12はY軸駆動機
構52により、X軸ステージ13はX軸駆動機構53に
より、Z軸ステージ14はZ軸駆動機構54により可動
となっており、これら駆動機構51〜54はステッピン
グモータなどで構成され、それぞれステージドライバ5
5によりコントロールされる。また、センサ31〜34
の出力パルスはカウンタ35により計数され、移動量が
モニタされる。なお、回転ステージ11は本実施例にお
いては通常は固定状態で使用される。しかしながら、光
コネクタ101がXおよびY軸に対し大きく傾いている
場合等、必要があれば駆動して使用することもできる。
As shown in FIG. 3, the rotary stage 11 is driven by the rotary drive mechanism 51, the Y-axis stage 12 is driven by the Y-axis drive mechanism 52, the X-axis stage 13 is driven by the X-axis drive mechanism 53, and the Z-axis stage 14 is driven by Z. It is movable by an axis drive mechanism 54, and these drive mechanisms 51 to 54 are composed of stepping motors, etc.
Controlled by 5. In addition, the sensors 31 to 34
Output pulses are counted by the counter 35 and the movement amount is monitored. The rotary stage 11 is usually used in a fixed state in this embodiment. However, when the optical connector 101 is largely tilted with respect to the X and Y axes, it can be driven and used if necessary.

【0025】CCDカメラ23の出力(画像データ)は
画像処理装置61に送られ、輪郭検出や中心位置演算が
なされると共に、画像AF装置62にも送られて焦点合
わせに供される。この画像処理装置61および画像AF
装置62の出力はCPU63に送られ、CRT64で適
宜表示される。なお、CPU63は反射型AF装置24
およびステージドライバ55をコントロールすると共
に、光源ドライバ42を介して光ファイバ41照明用の
光源40Aおよびガイドピン穴105照明用の光源40
Bをコントロールしている。
The output (image data) of the CCD camera 23 is sent to the image processing device 61 for contour detection and center position calculation, and is also sent to the image AF device 62 for focusing. The image processing device 61 and the image AF
The output of the device 62 is sent to the CPU 63 and appropriately displayed on the CRT 64. The CPU 63 is a reflection type AF device 24.
The light source 40A for illuminating the optical fiber 41 and the light source 40 for illuminating the guide pin hole 105 are controlled via the light source driver 42 while controlling the stage driver 55.
You are controlling B.

【0026】図4は実施例における光コネクタ101の
状態を示している。両側には互いに平行な2本のガイド
ピン穴105が形成され、その間に多数本のファイバ穴
106が形成されている。そして、ファイバ穴106に
は光ファイバ41が挿入され、光コネクタ101の前端
面でファイバ穴106の開口から光ファイバ41の端面
が露出している。図1は図4に示された光コネクタ10
1の一部拡大断面図を示す。ファイバ穴106と光ファ
イバ41との間にはクリアランスがあるため、光ファイ
バ41のコア軸方向は、コネクタ前端面の法線方向に対
して傾斜角θaだけ図示のように傾斜する。光源40A
からの照明光はこの光ファイバ41の後端部からレンズ
(図示せず)を介して入射され、コネクタ前端面に露出
する光ファイバ41の一端面から傾斜角θb の角度で出
射する。光ファイバ41のコア軸の傾斜角θa は実際に
は大きくても0.3°ぐらいである。従って、光ファイ
バ41の露出端面と空気との境界面は、光コネクタ前端
面に近似することができる。また、光ファイバ41のコ
アの光屈折率をna 、空気の光屈折率をnb とすると、
以下の関係式が成立する。
FIG. 4 shows the state of the optical connector 101 in the embodiment. Two guide pin holes 105 parallel to each other are formed on both sides, and a large number of fiber holes 106 are formed between them. The optical fiber 41 is inserted into the fiber hole 106, and the end face of the optical fiber 41 is exposed from the opening of the fiber hole 106 at the front end face of the optical connector 101. FIG. 1 shows the optical connector 10 shown in FIG.
1 is a partially enlarged sectional view of FIG. Since there is a clearance between the fiber hole 106 and the optical fiber 41, the core axis direction of the optical fiber 41 is inclined by the inclination angle θ a with respect to the normal direction of the front end face of the connector as shown in the figure. Light source 40A
From the rear end of the optical fiber 41 through a lens (not shown), and is emitted from the one end face of the optical fiber 41 exposed at the front end face of the connector at an inclination angle θ b . The inclination angle θ a of the core axis of the optical fiber 41 is actually about 0.3 ° at maximum. Therefore, the boundary surface between the exposed end surface of the optical fiber 41 and the air can be approximated to the front end surface of the optical connector. If the optical refractive index of the core of the optical fiber 41 is n a and the optical refractive index of air is n b ,
The following relational expression holds.

【0027】na tan θa =nb tan θb … 従って、以上の前提のもと、光コネクタ101に対する
光ファイバ41の傾斜角θa は、本実施例の方法によ
り、以下のように測定される。
N a tan θ a = n b tan θ b Therefore, based on the above premise, the inclination angle θ a of the optical fiber 41 with respect to the optical connector 101 is measured by the method of this embodiment as follows. To be done.

【0028】まず、光コネクタ101の前端面に露出す
る光ファイバ41のコア端面にCCDカメラ23の焦点
を以下のようにして合わせる。
First, the CCD camera 23 is focused on the core end face of the optical fiber 41 exposed on the front end face of the optical connector 101 as follows.

【0029】図5は反射型AF装置24の詳細な構成を
示している。これは、臨界角法による合焦検出装置であ
り、被測定面(光コネクタ101の前端面)の法線方向
から光が入射される。光源241からの測定光はコリメ
ートレンズ242によって平行光とされ、偏光ビームス
プリッタ243に入射され、直角方向に反射される。反
射光は1/4波長板244を通ることによって偏波面が
45°回転され、集光(または対物)レンズ245によ
り集束される。
FIG. 5 shows the detailed structure of the reflective AF device 24. This is a focus detection device by the critical angle method, and light is incident from the normal direction of the surface to be measured (front end surface of the optical connector 101). The measurement light from the light source 241 is collimated by the collimator lens 242, is incident on the polarization beam splitter 243, and is reflected in the orthogonal direction. The plane of polarization of the reflected light is rotated by 45 ° by passing through the quarter-wave plate 244, and is focused by the condenser (or objective) lens 245.

【0030】ここで、被測定面が集光レンズ245の焦
点位置にあるとき(実線の状態)は、反射光は同一の光
路を通って集光レンズ245で再び平行光とされ、1/
4波長板244を通って偏波面がさらに45°回転され
る。これにより、反射光は偏光ビームスプリッタ243
に対して偏波面が直交することになるので、偏光ビーム
スプリッタ243をそのまま通過して臨界角プリズム2
46に入射する。ここで、臨界角プリズム246は図中
の角度θが臨界角となっているので、入射光は全反射す
ることになり、反射光は2分割センサ247に入射され
る。したがって、2分割センサ247の双方の受光面に
等しく光が入射され、被測定面が合焦位置にあることが
わかる。
Here, when the surface to be measured is at the focal position of the condenser lens 245 (state of the solid line), the reflected light passes through the same optical path and is collimated again by the condenser lens 245, and 1 /
The plane of polarization is further rotated through 45 ° through the four-wave plate 244. Thereby, the reflected light is reflected by the polarization beam splitter 243.
Since the planes of polarization are orthogonal to each other, the light passes through the polarization beam splitter 243 as it is and the critical angle prism 2
It is incident on 46. Here, since the critical angle prism 246 has an angle θ in the drawing as the critical angle, the incident light is totally reflected, and the reflected light is incident on the two-divided sensor 247. Therefore, it can be seen that light is equally incident on both light-receiving surfaces of the two-divided sensor 247, and the measured surface is at the in-focus position.

【0031】これに対し、被測定面が図中の点線のよう
に反射型AF装置24から離れたときには、集光レンズ
245を通った後の反射光は集束光となり、この状態で
臨界角プリズム246に入射される。すると、臨界角プ
リズム246の反射面への入射光の入射角度は、片側で
は臨界角θ以上となり、反対側ではθ以下となるので、
臨界角θ以下の光のみが反射されて2分割センサ247
に検出される。このため、2分割センサ247の双方の
受光面での検出レベルを比較すれば、被測定面が離れた
ことが判明する。逆に、被測定面が焦点位置よりも接近
したときは、2分割センサ247の出力比は逆になるの
で、接近したことがわかる。これにより合焦検出が可能
となる。
On the other hand, when the surface to be measured is separated from the reflective AF device 24 as shown by the dotted line in the figure, the reflected light after passing through the condenser lens 245 becomes focused light, and in this state, the critical angle prism. It is incident on 246. Then, the incident angle of the incident light on the reflecting surface of the critical angle prism 246 is equal to or greater than the critical angle θ on one side and equal to or less than θ on the opposite side.
Only the light having the critical angle θ or less is reflected and the two-division sensor 247
Detected by. Therefore, by comparing the detection levels on both the light receiving surfaces of the two-divided sensor 247, it is found that the measured surface is separated. On the contrary, when the surface to be measured is closer than the focus position, the output ratio of the two-divided sensor 247 is reversed, so it can be seen that the surface is approached. This enables focus detection.

【0032】この臨界角法は、図6に実線で示すよう
に、光ファイバ41への光源40からの光の入射とほぼ
同軸方向から、合焦操作用の測定光を光コネクタ101
の前端面にある光ファイバ41の端面に照射するもので
あるが、この構成を採用するために、光路上には波長選
択性のビームスプリッタ240が設けられる。すなわ
ち、ビームスプリッタ240については、光源40から
の白色光(実線)を透過し、反射型AF装置24の光源
241からの赤外光(例えば波長830nm)は反射す
るように構成する。これにより、CCDカメラ23によ
る撮像と反射型AF装置24による合焦操作が同時に実
行できる。
In this critical angle method, as shown by the solid line in FIG. 6, the measuring light for focusing operation is supplied from the optical connector 101 from a direction substantially coaxial with the incidence of light from the light source 40 on the optical fiber 41.
The light is applied to the end face of the optical fiber 41 on the front end face of the optical fiber 41. In order to adopt this configuration, a wavelength-selective beam splitter 240 is provided on the optical path. That is, the beam splitter 240 is configured to transmit white light (solid line) from the light source 40 and reflect infrared light (e.g., wavelength 830 nm) from the light source 241 of the reflective AF device 24. As a result, the image pickup by the CCD camera 23 and the focusing operation by the reflective AF device 24 can be simultaneously executed.

【0033】また、図6に一点鎖線で示すように、光源
248から光を斜軸方向、つまり、光コネクタ101の
前端面の法線方向からある角度をもって入射し、反射光
をカメラ249で撮像して合焦検出してもよい。すなわ
ち、本発明では図5のような臨界角法のみならず、他の
方式による合焦検出、たとえばナイフエッジ法や非点収
差法を用いることも可能である。
Further, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 6, light from the light source 248 is incident on the oblique axis, that is, at a certain angle from the normal to the front end face of the optical connector 101, and the reflected light is imaged by the camera 249. Then, the focus may be detected. That is, in the present invention, not only the critical angle method as shown in FIG. 5 but also focus detection by another method, for example, the knife edge method or the astigmatism method can be used.

【0034】光ファイバ41への入射光の波長すなわち
光源40の発光波長については、特に制限はないが、光
ファイバ41のカットオフ波長より長い波長の光である
ことが望ましい。すなわち、図7に示すように、カット
オフ波長より長いとシングルモードとなり、光ファイバ
41からの出射光の強度分布はガウス分布(同図
(a))となるので、光ファイバ41のコア中心位置が
正確に求まる。これに対し、カットオフ波長より短いと
同図(b)のマルチモード型の光強度分布となる。しか
し、この場合であっても、反射型AF装置24を用いて
正確に合焦させることにより、正確なコア中心の測定が
可能になる。
The wavelength of the incident light on the optical fiber 41, that is, the emission wavelength of the light source 40 is not particularly limited, but it is desirable that the wavelength is longer than the cutoff wavelength of the optical fiber 41. That is, as shown in FIG. 7, when the wavelength is longer than the cutoff wavelength, the single mode is set, and the intensity distribution of the light emitted from the optical fiber 41 becomes a Gaussian distribution ((a) in the same figure). Can be accurately determined. On the other hand, when the wavelength is shorter than the cutoff wavelength, the multimode type light intensity distribution shown in FIG. However, even in this case, by accurately focusing using the reflective AF device 24, it is possible to accurately measure the center of the core.

【0035】次に、このように焦点が合った位置からC
CDカメラ23からなる撮像系を光コネクタ101の前
端面より段階的にまたは連続的に遠ざけつつ、光ファイ
バ41のコアから出射する光をCCDカメラ23に撮像
する。CCDカメラ23はZ軸駆動機構54によって遠
ざけられることにより光コネクタ101の前端面から異
なる距離に位置することになり、各距離においてCCD
カメラ23に光ファイバ41の端面画像が撮像され、複
数の端面画像が得られる。画像処理装置61は得られた
端面画像データをメモリに格納し、撮像系の各距離にお
ける光ファイバ端面の中心位置を次のように算出する。
Next, from the focused position in this way, C
The light emitted from the core of the optical fiber 41 is imaged by the CCD camera 23 while the imaging system including the CD camera 23 is gradually or continuously separated from the front end face of the optical connector 101. The CCD camera 23 is located at a different distance from the front end face of the optical connector 101 by being moved away by the Z-axis drive mechanism 54, and the CCD is different at each distance.
An end face image of the optical fiber 41 is captured by the camera 23, and a plurality of end face images are obtained. The image processing device 61 stores the obtained end face image data in the memory and calculates the center position of the end face of the optical fiber at each distance of the imaging system as follows.

【0036】つまり、光ファイバ41のコア中心を求め
るため、端面画像のエッジ検出が行われる。このエッジ
検出は、図8(a)のように、端面のパターンの輝度変
化をX,Y方向で調べて変化点すなわちエッジを求め、
このエッジの組み合わせから円のパターンを検出しても
よいが、同図(b),(c)に示すようにメモリ一括方
式によって行なってもよい。すなわち、光ファイバ41
からの出射光が複数の撮像範囲に別けてCCDカメラ2
3で撮像され、画像処理装置61に内蔵されたフレーム
メモリに格納される。そして、同図(c)のようにエッ
ジに対応するアドレスから、最小二乗法により円の方程
式を計算する。これにより、円の中心すなわち光ファイ
バ41のコア中心位置の座標が求まる。このコア中心位
置の算出は、撮像系の光コネクタ前端面に対する各距離
毎に行われる。
That is, in order to obtain the core center of the optical fiber 41, edge detection of the end face image is performed. In this edge detection, as shown in FIG. 8A, a change point, that is, an edge is obtained by checking the change in the brightness of the pattern on the end face in the X and Y directions.
A circle pattern may be detected from this combination of edges, but it may also be detected by a memory batch method as shown in FIGS. That is, the optical fiber 41
The light emitted from the CCD camera 2 is divided into a plurality of imaging ranges.
The image is captured in 3 and stored in the frame memory built in the image processing device 61. Then, a circle equation is calculated from the addresses corresponding to the edges by the least square method as shown in FIG. As a result, the coordinates of the center of the circle, that is, the center position of the core of the optical fiber 41 can be obtained. The calculation of the core center position is performed for each distance to the front end face of the optical connector of the image pickup system.

【0037】ここで、図1に示すように、光コネクタ1
01の前端面の法線方向にz軸、この法線方向に直交す
る方向にx軸をとると、上記のように求めた、撮像系の
各距離における光ファイバ41のコア中心位置は、例え
ば、図9のように示される。すなわち、撮像系の焦点が
光コネクタ101の前端面に合っている場合には、光フ
ァイバコアの中心位置は同図(a)に示される。しか
し、撮像系の焦点位置がこの合焦位置から遠ざかり、光
ファイバ前端面から距離z1 の位置にある場合には、コ
アの中心位置は一点鎖線で示される実際のコア中心から
ずれ、点線で示される位置にあるものと見える。これ
は、光ファイバ41とファイバ穴106との間に存在す
るクリアランスによって、光ファイバ41が図1に示さ
れるように傾いているからである。このずれは、光ファ
イバ41からの出射光の傾斜角θb および撮像系の焦点
距離z1 を用いて、距離x1 =z1 ・tan θb として表
される。撮像系が光コネクタ前端面からさらに遠ざか
り、距離z2 の位置に焦点がある場合には、光ファイバ
41のコア中心は図9に一点鎖線で示される実際の位置
よりさらにずれ、図9(c)の点線で示される位置に見
えるようになる。このずれは、同様にして、距離x2
2 ・tan θb として表される。
Here, as shown in FIG. 1, the optical connector 1
When the z-axis is taken in the normal direction of the front end face of 01 and the x-axis is taken in the direction orthogonal to this normal direction, the core center position of the optical fiber 41 at each distance of the imaging system obtained as described above is, for example, , As shown in FIG. That is, when the focus of the imaging system is on the front end face of the optical connector 101, the center position of the optical fiber core is shown in FIG. However, when the focus position of the image pickup system moves away from this in-focus position and is located at the position of the distance z 1 from the front end face of the optical fiber, the center position of the core shifts from the actual center of the core indicated by the one-dot chain line, and is indicated by the dotted line. Appears to be in the position shown. This is because the optical fiber 41 is inclined as shown in FIG. 1 due to the clearance existing between the optical fiber 41 and the fiber hole 106. This shift is expressed as a distance x 1 = z 1 · tan θ b using the inclination angle θ b of the light emitted from the optical fiber 41 and the focal length z 1 of the imaging system. When the imaging system is further away from the front end face of the optical connector and the focal point is at the position of the distance z 2 , the core center of the optical fiber 41 is further displaced from the actual position shown by the alternate long and short dash line in FIG. ) Will be visible at the position indicated by the dotted line. Similarly, this deviation is the distance x 2 =
It is expressed as z 2 · tan θ b .

【0038】この光ファイバコアの複数の中心位置座標
から、撮像系の光コネクタ前端面に対する距離の変化△
z(例えば、z2 −z1 )と、この距離の変化△zに対
応した光ファイバ端面の中心位置の変化△x(例えば、
2 −x1 )とが求まる。従って、光ファイバ41のコ
ア端面からの出射光の傾斜角θb は、tan θb =△x/
△zの関係から算出される。さらに、この出射光の傾斜
角θb と光ファイバ41のコア屈折率na および空気の
屈折率nb とから、光ファイバのコア軸の傾斜角θa
前述の式によって算出される。
Changes in distance from the center position coordinates of the optical fiber core to the front end face of the optical connector of the image pickup system.
z (for example, z 2 −z 1 ) and a change Δx (for example, the center position of the end face of the optical fiber corresponding to the change Δz in the distance).
x 2 −x 1 ) is obtained. Therefore, the inclination angle θ b of the light emitted from the end face of the core of the optical fiber 41 is tan θ b = Δx /
It is calculated from the relationship of Δz. Further, the tilt angle θ a of the core axis of the optical fiber is calculated from the tilt angle θ b of the emitted light, the core refractive index n a of the optical fiber 41, and the refractive index n b of the air by the above formula.

【0039】従って、上記本実施例によれば、光コネク
タ101に光ファイバ41を挿入した実際の使用状態に
おいて、光コネクタ前端面に対する光ファイバ41の傾
斜角を高精度に測定することが可能になる。このため、
実使用状態における光コネクタの製品評価は正確に行わ
れ、好適な光結合が実現される。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to measure the inclination angle of the optical fiber 41 with respect to the front end face of the optical connector with high accuracy in an actual use state in which the optical fiber 41 is inserted into the optical connector 101. Become. For this reason,
Product evaluation of the optical connector in the actual use state is accurately performed, and suitable optical coupling is realized.

【0040】また、上記実施例においては、撮像系の焦
点合わせは、臨界角法,ナイフエッジ法や非点収差法な
どを用いて行う場合について説明したが、以下に説明す
る方法によっても行える。
In the above embodiment, the focusing of the image pickup system is performed by using the critical angle method, the knife edge method, the astigmatism method, or the like, but the method described below can also be used.

【0041】つまり、撮像系は、Z軸駆動機構54によ
り、光コネクタ101の前端面に露出した光ファイバ4
1の一端面に近付けられる。そして、撮像系は光コネク
タ前端面に近付きつつ、光ファイバコアからの出射光を
CCDカメラ23に撮像する。撮像系が光コネクタ前端
面に十分近付られた後、今度は光コネクタ前端面より遠
ざけられる。そして、撮像系は光コネクタ前端面から遠
ざかりつつ、光ファイバコアからの出射光を同様にCC
Dカメラ23に撮像する。従って、CCDカメラ23は
光コネクタ101の前端面から異なる距離に位置し、各
距離において光コネクタ前端面に露出した光ファイバ4
1のコア端面を撮像する。このコア端面画像はCCDカ
メラ23から画像処理装置61内のフレームメモリに格
納される。この結果、フレームメモリには複数の光ファ
イバコア端面画像が格納されることになる。画像処理装
置61は、これら撮像データから前述したようにコア端
面のエッジ検出をし、光ファイバ41のコア中心位置座
標を算出する。この中心位置座標は、CCDカメラ23
の光コネクタ前端面からの各距離に応じて算出される。
That is, the image pickup system includes the optical fiber 4 exposed on the front end face of the optical connector 101 by the Z-axis drive mechanism 54.
1 is brought close to one end face. Then, the image pickup system images the light emitted from the optical fiber core by the CCD camera 23 while approaching the front end face of the optical connector. After the imaging system is brought sufficiently close to the front end face of the optical connector, it is moved away from the front end face of the optical connector this time. Then, while the imaging system moves away from the front end face of the optical connector, the light emitted from the optical fiber core is CC
The D camera 23 takes an image. Therefore, the CCD camera 23 is located at a different distance from the front end face of the optical connector 101, and the optical fiber 4 exposed at the front end face of the optical connector 4 at each distance.
The core end surface of No. 1 is imaged. This core end face image is stored in the frame memory in the image processing device 61 from the CCD camera 23. As a result, a plurality of optical fiber core end face images are stored in the frame memory. The image processing device 61 detects the edge of the core end face from the imaged data as described above, and calculates the core center position coordinate of the optical fiber 41. The center position coordinates are the CCD camera 23.
It is calculated according to each distance from the front end face of the optical connector.

【0042】次に、画像処理装置61は、このコア中心
位置座標から、撮像系を光コネクタ前端面に近付けた場
合における、撮像系の光コネクタ前端面に対する距離の
変化△zと、この距離変化△zに対応した光ファイバ端
面の中心位置の変化△xとを求める。つまり、撮像系を
合焦位置から光コネクタ前端面に近付けると、コア中心
位置は図1に示されるように、x軸の負方向に移動す
る。例えば、CCDカメラ23の焦点位置が−z1 にあ
る場合は、コア中心位置は−x1 =−z1 ・tanθa
ずれて見える。CCDカメラ23がコネクタ前端面にさ
らに近付いて焦点位置が−z2 にある場合は、コア中心
位置は−x2 =−z2 ・tan θa にさらにずれて見え
る。従って、距離変化△zは例えばz2 −z1 、距離変
化△xは例えばx2 −x1 を演算することにより求ま
る。画像処理装置61は、光コネクタ前端面の法線方向
に対する光ファイバ41のコア軸の傾斜角θa を、関係
式tan θa =△x/△zから求める。
Next, the image processing device 61 changes the distance Δz of the image pickup system from the front end face of the optical connector and this distance change when the image pickup system is brought close to the front end face of the optical connector from the core center position coordinates. A change Δx in the center position of the end face of the optical fiber corresponding to Δz is calculated. That is, when the image pickup system is brought closer to the front end face of the optical connector from the in-focus position, the core center position moves in the negative direction of the x axis as shown in FIG. For example, when the focus position of the CCD camera 23 is −z 1 , the core center position appears to be shifted to −x 1 = −z 1 · tan θ a . When the CCD camera 23 is closer to the front end face of the connector and the focal position is at −z 2 , the core center position appears to be further shifted to −x 2 = −z 2 · tan θ a . Therefore, the distance change Δz can be obtained by calculating, for example, z 2 −z 1 , and the distance change Δx can be obtained by calculating, for example, x 2 −x 1 . The image processing device 61 obtains the inclination angle θ a of the core axis of the optical fiber 41 with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector from the relational expression tan θ a = Δx / Δz.

【0043】また、画像処理装置61は、撮像系を光コ
ネクタ前端面より遠ざけた場合における、撮像系の光コ
ネクタ前端面に対する距離の変化△zと光ファイバ端面
の中心位置の変化△xとを求める。撮像系が光コネクタ
前端面から遠ざかるとコア中心位置はx軸の正方向に移
動し、距離変化△z,△xは、既に求めたコア中心位置
座標から前述と同様に求まる。光コネクタ前端面の法線
方向に対する出射光の傾斜角θb は、関係式tan θb
△x/△zから求まる。
Further, the image processing device 61 determines the change Δz in the distance from the front end face of the optical connector of the image pickup system and the change Δx in the center position of the optical fiber end face when the image pickup system is moved away from the front end face of the optical connector. Ask. When the image pickup system moves away from the front end face of the optical connector, the core center position moves in the positive direction of the x-axis, and the distance changes Δz and Δx are obtained from the already obtained core center position coordinates in the same manner as described above. The inclination angle θ b of the emitted light with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector is expressed by the relational expression tan θ b =
Calculated from Δx / Δz.

【0044】このように求めた光ファイバ41のコア軸
の傾斜角θa および光ファイバ端面からの出射光の傾斜
角θb は、図10のグラフに示される。すなわち、同グ
ラフの横軸は光コネクタ前端面の法線方向に取られたz
軸に相当し、同グラフの縦軸はこの法線方向に直交する
x軸に相当している。このグラフにおいて、コア軸の傾
斜角θa は直線A,出射光の傾斜角θb は直線Bに表さ
れ、これら直線A,Bの交点は光ファイバコア端面と空
気との接触面、すなわち光の屈折点に相当する位置座標
を与える。
The inclination angle θ a of the core axis of the optical fiber 41 and the inclination angle θ b of the light emitted from the end surface of the optical fiber 41 thus obtained are shown in the graph of FIG. That is, the horizontal axis of the graph is z taken in the direction normal to the front end face of the optical connector.
This graph corresponds to the axis, and the vertical axis of the graph corresponds to the x axis orthogonal to this normal direction. In this graph, the inclination angle θ a of the core axis is represented by a straight line A, and the inclination angle θ b of the emitted light is represented by a straight line B. The intersection of these straight lines A and B is the contact surface between the end face of the optical fiber core and the air, that is, the light. The position coordinates corresponding to the inflection point of are given.

【0045】従って、求めた交点座標に撮像系の焦点を
合わせることにより合焦操作が行え、以後、上述した実
施例に従ったステップを経ることにより、上記実施例と
同様に光コネクタ前端面に対する光ファイバの傾斜角θ
a が求まる。
Therefore, the focusing operation can be performed by focusing the image pickup system on the obtained intersection coordinates, and thereafter, by performing the steps according to the above-described embodiment, the front end face of the optical connector is performed in the same manner as in the above-mentioned embodiment. Optical fiber tilt angle θ
a is obtained.

【0046】また、上記実施例においては、撮像系を合
焦位置を基準に光コネクタ前端面から遠ざけることによ
って光ファイバ41の傾斜角を測定した場合について説
明したが、撮像系を合焦位置を基準に光コネクタ前端面
に近付けることによっても、光ファイバ41の傾斜角を
測定することができる。
Further, in the above embodiment, the case where the tilt angle of the optical fiber 41 is measured by moving the imaging system away from the front end face of the optical connector with the focusing position as a reference has been described. The tilt angle of the optical fiber 41 can also be measured by bringing the reference end closer to the front end face of the optical connector.

【0047】すなわち、上述したように撮像系の焦点を
光コネクタ101の前端面に露出した光ファイバ41の
一端面に合わせ、この合焦位置を基準に撮像系を光コネ
クタ前端面に段階的にまたは連続的に近付けつつ、CC
Dカメラ23に光ファイバ41のコア端面からの出射光
を撮像する。このため、CCDカメラ23は光コネクタ
101の前端面から異なる距離に位置し、これら各距離
において光ファイバ41のコア端面が撮像される。撮像
された複数のコア端面画像は画像処理装置61内のフレ
ームメモリに格納される。画像処理装置61はこの撮像
データを用い、前述したように端面画像のエッジ検出を
行って光ファイバコアの中心位置座標を求める。そし
て、求めた中心位置座標から、撮像系を光コネクタ前端
面に近付けた場合における撮像系の光コネクタ前端面に
対する距離の変化△zと、光ファイバ端面の中心位置の
変化△xとを算出する。撮像系を光コネクタ前端面に近
付けると、前述したようにコア中心位置はx軸の負方向
に移動する。画像処理装置61は、これら各距離変化△
z,△xに基づき、関係式tan θa =△x/△zを用い
て、光コネクタ前端面の法線方向に対する光ファイバ4
1のコア軸の傾斜角θa を求める。
That is, as described above, the focus of the image pickup system is adjusted to the one end face of the optical fiber 41 exposed on the front end face of the optical connector 101, and the image pickup system is gradually changed to the front end face of the optical connector based on this focusing position. Or while approaching continuously, CC
The D camera 23 images the light emitted from the core end surface of the optical fiber 41. Therefore, the CCD camera 23 is located at a different distance from the front end face of the optical connector 101, and the core end face of the optical fiber 41 is imaged at each of these distances. The plurality of captured core end face images are stored in the frame memory in the image processing device 61. The image processing device 61 uses the imaged data to detect the edge position of the end face image as described above to obtain the center position coordinate of the optical fiber core. Then, from the obtained center position coordinates, a change Δz in the distance of the imaging system from the front end face of the optical connector and a change Δx in the center position of the optical fiber end face when the imaging system is brought close to the front end face of the optical connector are calculated. . When the image pickup system is brought close to the front end face of the optical connector, the core center position moves in the negative direction of the x-axis as described above. The image processing device 61 changes each of these distances Δ
Based on z and Δx, using the relational expression tan θ a = Δx / Δz, the optical fiber 4 with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector
The tilt angle θ a of the core axis of 1 is obtained.

【0048】このように、撮像系を合焦位置を基準に光
コネクタ前端面に近付けることによっても、撮像系の光
コネクタ前端面に対する距離の変化△zと光ファイバ端
面の中心位置の変化△xとが求まり、光ファイバ41の
コア軸の傾斜角θa は直ちに算出される。
As described above, even if the image pickup system is brought closer to the front end face of the optical connector with the in-focus position as a reference, the change Δz in the distance from the front end face of the optical connector of the image pickup system and the change Δx in the center position of the end face of the optical fiber. And the tilt angle θ a of the core axis of the optical fiber 41 is immediately calculated.

【0049】次に、本発明の第2実施例に係る光ファイ
バの傾斜角測定方法について説明する。上記第1実施例
においては合焦位置を基準に撮像系を光コネクタ前端面
に対して遠ざけたり、近付けたりすることにより、コア
端面を撮像して光ファイバの傾斜角を測定した。しか
し、本実施例においては焦点位置を求めることなく、光
ファイバの傾斜角が測定される。
Next, a method of measuring the inclination angle of the optical fiber according to the second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the end face of the core is imaged and the tilt angle of the optical fiber is measured by moving the image pickup system away from or near the front end face of the optical connector based on the in-focus position. However, in this embodiment, the tilt angle of the optical fiber is measured without obtaining the focal position.

【0050】すなわち、撮像系を光コネクタ101の前
端面から十分に遠ざけることにより、撮像系の焦点位置
は結果的に図1にz=0で示される合焦位置よりもz軸
のプラス方向(図の上に向かう方向)において移動す
る。従って、合焦位置が判明しなくても、撮像系の移動
する距離変化△zおよびこの距離変化△zに対応したコ
ア中心位置の変化△xを前述したように求めることがで
きる。各距離変化△z,△xが分かれば、光ファイバ4
1からの出射光の傾斜角θb は関係式tan θb =△x/
△zによって求まる。このため、光ファイバ41のコア
軸の傾斜角θa は、求めたこの出射光の傾斜角θb と光
ファイバ41のコアの光屈折率na および空気の光屈折
率nb とを前述した式に代入することにより算出され
る。
That is, by making the image pickup system sufficiently away from the front end face of the optical connector 101, the focus position of the image pickup system consequently becomes a positive direction of the z-axis (in the plus direction of the z-axis from the in-focus position shown by z = 0 in FIG. 1). (Upward direction). Therefore, even if the in-focus position is not known, the change Δz in the moving distance of the imaging system and the change Δx in the core center position corresponding to the change Δz in the distance can be obtained as described above. If the distance changes Δz and Δx are known, the optical fiber 4
The inclination angle θ b of the emitted light from 1 is the relational expression tan θ b = Δx /
Calculated by Δz. Therefore, as for the inclination angle θ a of the core axis of the optical fiber 41, the obtained inclination angle θ b of the emitted light and the optical refractive index n a of the core of the optical fiber 41 and the optical refractive index n b of air are described above. It is calculated by substituting in the formula.

【0051】従って、この第2実施例においても上記の
第1実施例と同様な効果が奏され、実使用状態における
光コネクタの製品評価が正確に行われ、好適な光結合が
実現される。
Therefore, also in the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, the product evaluation of the optical connector in the actual use state can be accurately performed, and the suitable optical coupling can be realized.

【0052】また、この第2実施例における測定方法の
上記説明では撮像系を光コネクタ前端面から遠ざける場
合について説明したが、撮像系を光コネクタ前端面に近
付けることによっても光ファイバ41の傾斜角を測定す
ることが可能である。
Further, in the above description of the measuring method in the second embodiment, the case where the image pickup system is moved away from the front end face of the optical connector has been explained, but the inclination angle of the optical fiber 41 can also be set by moving the image pickup system closer to the front end face of the optical connector. It is possible to measure

【0053】つまり、撮像系を光コネクタ101の前端
面に十分に近付けることにより、撮像系の焦点位置は結
果的に図1にz=0で示される合焦位置よりもz軸のマ
イナス方向(図の下に向かう方向)において移動する。
従って、合焦位置が判明しなくても、撮像系の移動する
距離変化△zおよびこの距離変化△zに対応したコア中
心位置の変化△xを前述したように求めることができ
る。各距離変化△z,△xが分かれば、光ファイバ41
のコア軸の傾斜角θa は関係式tan θa =△x/△zに
よって直ちに求まる。従って、撮像系をコア端面に十分
近付けることのみによっても上記の第1実施例と同様な
効果が奏される。
That is, by bringing the image pickup system sufficiently close to the front end face of the optical connector 101, the focus position of the image pickup system consequently becomes a negative direction of the z axis from the in-focus position shown by z = 0 in FIG. In the direction toward the bottom of the figure).
Therefore, even if the in-focus position is not known, the change Δz in the moving distance of the imaging system and the change Δx in the core center position corresponding to the change Δz in the distance can be obtained as described above. If the distance changes Δz and Δx are known, the optical fiber 41
The inclination angle θ a of the core axis of is immediately obtained by the relational expression tan θ a = Δx / Δz. Therefore, the effect similar to that of the first embodiment can be obtained only by bringing the image pickup system close enough to the end surface of the core.

【0054】次に、本発明の第3実施例に係る光ファイ
バの傾斜角測定方法について説明する。第1実施例にお
いては合焦位置を始点として撮像系を動かし、また、第
2実施例においては合焦位置を求めることなく撮像系を
動かしたが、この第3実施例においては光学系から合焦
位置を推測し、この合焦位置からずれた位置を始点とし
て撮像系を移動させ、光ファイバの傾斜角を測定する。
Next, a method of measuring the tilt angle of the optical fiber according to the third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the image pickup system is moved starting from the in-focus position, and in the second embodiment, the image pickup system is moved without obtaining the in-focus position. In the third embodiment, the image pickup system is moved from the optical system. The focus position is estimated, the imaging system is moved starting from a position deviated from this focus position, and the tilt angle of the optical fiber is measured.

【0055】すなわち、撮像系の合焦位置をこの撮像系
を構成する光学系から幾何学的に推測し、推測したこの
合焦位置よりも光ファイバ41の一端面に近い位置を始
点として撮像系をこの一端面から遠ざける。そして、遠
ざけつつ、光ファイバ41のコア端面からの出射光を撮
像する。このように撮像系を移動すると、撮像系の焦点
位置は、図1に示されるz軸のマイナス側から合焦位置
(z=0)を経てz軸のプラス側へ移動する。従って、
z軸のマイナス側およびプラス側の各側で撮像系の移動
する距離変化△zおよびこの距離変化△zに対応したコ
ア中心位置の変化△xを求めることができる。z軸のマ
イナス側での焦点位置移動に基づいて求めた各距離変化
△z,△xから、光ファイバ41のコア軸の傾斜角θa
が関係式tan θa =△x/△zによって求まる。また、
z軸のプラス側での焦点位置移動に基づいて求めた各距
離変化△z,△xから、光ファイバ41からの出射光の
傾斜角θb が関係式tan θb =△x/△zによって求ま
る。さらに、このように求めたコア軸の傾斜角θa およ
び出射光の傾斜角θb から前述したように光の屈折点が
分かり、光ファイバ41の光出射端面の位置が判明す
る。
That is, the focus position of the image pickup system is geometrically estimated from the optical system forming the image pickup system, and the image pickup system is started from a position closer to one end face of the optical fiber 41 than the estimated focus position. Away from this end. Then, the light emitted from the end face of the core of the optical fiber 41 is imaged while keeping the distance. When the image pickup system is moved in this way, the focus position of the image pickup system moves from the minus side of the z axis shown in FIG. 1 to the plus side of the z axis via the focus position (z = 0). Therefore,
It is possible to obtain the change Δz in the moving distance of the imaging system on each of the negative side and the positive side of the z-axis and the change Δx in the core center position corresponding to the change Δz in the distance. The tilt angle θ a of the core axis of the optical fiber 41 is calculated from the distance changes Δz and Δx obtained based on the movement of the focal position on the minus side of the z axis.
Is obtained by the relational expression tan θ a = Δx / Δz. Also,
From the distance changes Δz and Δx obtained based on the movement of the focal position on the plus side of the z axis, the inclination angle θ b of the light emitted from the optical fiber 41 is expressed by the relational expression tan θ b = Δx / Δz. I want it. Further, thus inflection point of the light to understand as described above from the inclined angle theta b tilt angle theta a and the outgoing of the core shaft thus determined positions of the light emitting end face of the optical fiber 41 is found.

【0056】この第3実施例による光ファイバ傾斜角測
定方法によっても実使用状態における光コネクタの製品
評価が正確に行われ、この結果、好適な光結合が実現さ
れる。
The optical fiber tilt angle measuring method according to the third embodiment also accurately evaluates the product of the optical connector in the actual use state, and as a result, a suitable optical coupling is realized.

【0057】また、上記第3実施例の説明では、光学系
から幾何学的に推測した合焦位置よりも光ファイバ41
のコア端面に近い位置を始点とし、撮像系を遠ざけた場
合について説明したが、推測した合焦位置よりもコア端
面から遠い位置を始点として撮像系をこのコア端面に近
付けつつ、コア端面を撮像するようにしても良い。この
ように撮像することによっても、z軸の正負各側におい
て距離変化△z,△xが求まり、コア軸の傾斜角θa
出射光の傾斜角θb 並びに光出射端面の位置が求まる。
In the description of the third embodiment, the optical fiber 41 is used rather than the focus position geometrically estimated from the optical system.
I explained the case where the imaging system was moved away from the core end surface of the core as the starting point, but the core end surface was imaged while the imaging system was closer to this core end surface starting from the position farther from the core end surface than the estimated focusing position. It may be done. Also by imaging in this way, the distance changes Δz and Δx can be obtained on the positive and negative sides of the z axis, and the inclination angle θ a of the core axis,
The inclination angle θ b of the emitted light and the position of the light emitting end face are obtained.

【0058】次に、本発明の第4実施例について説明す
る。上記の第3実施例では合焦位置を推測し、この合焦
位置からずれた位置を始点として撮像系を一方向に移動
させたが、この第4実施例では合焦位置を推測すること
なく、光ファイバ41のコア軸の傾斜角θa ,光出射各
θb 並びに光出射端面の位置が求まる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the above-described third embodiment, the focus position is estimated, and the image pickup system is moved in one direction starting from a position deviated from this focus position. However, in the fourth embodiment, the focus position is not estimated. , The inclination angle θ a of the core axis of the optical fiber 41, each light emitting θ b , and the position of the light emitting end face are obtained.

【0059】つまり、任意の位置から撮像系を光ファイ
バコア端面に十分近付け、十分近付けた後、今度は撮像
系をコア端面から十分遠ざける。撮像系のこのような動
きにより、撮像系の焦点位置は必ず図1に示される合焦
位置(z=0)を通過してz軸の正負各側において移動
する。従って、前述したように、焦点位置がz軸の正側
を移動して得られる距離変化△z,△xから光出射角θ
b が求まり、焦点位置がz軸の負側を移動して得られる
距離変化△z,△xからコア軸傾斜角θa が求まる。従
って、これら各傾斜角θa ,θb から光屈折点が求ま
り、光出射端面の位置が判明する。
That is, the image pickup system is brought sufficiently close to the optical fiber core end face from an arbitrary position, and after sufficiently brought close thereto, this time, the image pickup system is sufficiently moved away from the core end face. Due to such movement of the image pickup system, the focus position of the image pickup system always passes through the in-focus position (z = 0) shown in FIG. 1 and moves on the positive and negative sides of the z axis. Therefore, as described above, from the distance changes Δz and Δx obtained by moving the focal point on the positive side of the z-axis, the light emission angle θ is obtained.
b is obtained, and the core axis inclination angle θ a is obtained from the distance changes Δz and Δx obtained by moving the focal position on the negative side of the z axis. Therefore, the light refraction point can be obtained from these inclination angles θ a and θ b, and the position of the light emitting end face can be found.

【0060】また、任意の位置から撮像系を光ファイバ
コア端面から十分遠ざけ、遠ざけた後コア端面に十分近
付けることによっても、各傾斜角θa ,θb 並びに光出
射端面の位置が判明する。
Further, the inclination angles θ a and θ b and the position of the light emitting end face can be found by moving the imaging system sufficiently away from the end face of the optical fiber core from an arbitrary position, and then sufficiently approaching the end face of the core.

【0061】従って、このような測定方法によっても光
ファイバの傾斜角を測定することができ、光コネクタの
製品評価を行え、上記各実施例と同様な効果が奏され
る。
Therefore, the inclination angle of the optical fiber can be measured by such a measuring method, the product of the optical connector can be evaluated, and the same effects as those of the above-mentioned respective embodiments can be obtained.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮
像系を光コネクタ前端面から遠ざけた場合における光フ
ァイバ端面の複数の画像から、撮像系の光コネクタ前端
面に対する距離の変化△zと、この距離変化△zに対応
した光ファイバ端面の中心位置の変化△xとが求まる。
光ファイバ端面からの出射光の傾斜角θb は、tan θb
=△x/△zの関係から算出される。さらに、この出射
光の傾斜角θb と光ファイバの屈折率na および空気の
屈折率nb とから、光ファイバのコア軸の傾斜角θa
関係式na tan θa =nb tan θb によって算出され
る。
As described above, according to the present invention, the change Δz in the distance from the front end face of the optical connector of the imaging system to the plurality of images of the end face of the optical fiber when the imaging system is moved away from the front end face of the optical connector. And the change Δx in the center position of the end face of the optical fiber corresponding to this distance change Δz can be obtained.
The inclination angle θ b of the light emitted from the end face of the optical fiber is tan θ b
= Δx / Δz. Further, from the tilt angle θ b of the emitted light, the refractive index n a of the optical fiber, and the refractive index n b of the air, the tilt angle θ a of the core axis of the optical fiber is the relational expression n a tan θ a = n b tan Calculated by θ b .

【0063】また、撮像系を光コネクタ前端面に近付け
ることによっても、撮像系の光コネクタ前端面に対する
距離の変化△zと光ファイバ端面の中心位置の変化△x
とが求まり、光ファイバのコア軸の傾斜角θa はtan θ
a =△x/△zの関係から直ちに算出される。
Further, by bringing the image pickup system closer to the front end face of the optical connector, the change Δz in the distance from the front end face of the optical connector of the image pickup system and the change Δx in the center position of the end face of the optical fiber.
And the tilt angle θ a of the optical fiber core axis is tan θ
It is calculated immediately from the relationship of a = Δx / Δz.

【0064】また、撮像系を光コネクタ前端面から遠ざ
けた場合における光ファイバ端面の複数の画像から、光
ファイバ端面からの出射光の傾斜角θb がtan θb =△
x/△zの関係から算出され、撮像系を光コネクタ前端
面に近付けた場合における光ファイバ端面の複数の画像
から、光ファイバのコア軸の傾斜角θa がtan θa =△
x/△zの関係から算出される。従って、求まった光フ
ァイバのコア軸の傾斜角θa および光ファイバ端面から
の出射光の傾斜角θb から光の屈折点、つまり、光ファ
イバ端面の位置が定まる。
Further, from a plurality of images of the optical fiber end face when the imaging system is moved away from the optical connector front end face, the inclination angle θ b of the light emitted from the optical fiber end face is tan θ b = Δ
The tilt angle θ a of the core axis of the optical fiber is tan θ a = Δ calculated from the plurality of images of the end face of the optical fiber when the imaging system is brought close to the front end face of the optical connector.
It is calculated from the relationship of x / Δz. Therefore, the refraction point of light, that is, the position of the end face of the optical fiber is determined from the obtained tilt angle θ a of the core axis of the optical fiber and the tilt angle θ b of the light emitted from the end face of the optical fiber.

【0065】このため、光コネクタに光ファイバを挿入
した実際の使用状態において、光コネクタ前端面に対す
る光ファイバの傾斜角を高精度に測定することのできる
光ファイバ傾斜角測定方法が提供される。従って、実使
用状態における光コネクタの製品評価は正確に行われ、
好適な光結合が実現されるようになる。
Therefore, there is provided an optical fiber tilt angle measuring method capable of highly accurately measuring the tilt angle of the optical fiber with respect to the front end face of the optical connector when the optical fiber is actually inserted into the optical connector. Therefore, the product evaluation of the optical connector in the actual use condition is performed accurately,
Suitable optical coupling will be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例の光ファイバ傾斜角測定方法が適用され
る光コネクタの一部拡大断面図である。
FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view of an optical connector to which an optical fiber tilt angle measuring method of an embodiment is applied.

【図2】実施例の光ファイバ傾斜角測定方法が適用され
る装置の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of an apparatus to which the optical fiber tilt angle measuring method of the embodiment is applied.

【図3】実施例の光ファイバ傾斜角測定方法が適用され
る装置のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of an apparatus to which the optical fiber tilt angle measuring method of the embodiment is applied.

【図4】実施例に係る光コネクタの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of an optical connector according to an example.

【図5】臨界角法による合焦検出の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of focus detection by the critical angle method.

【図6】他の方法による合焦検出の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of focus detection by another method.

【図7】光ファイバからの出射光の強度分布図である。FIG. 7 is an intensity distribution chart of light emitted from an optical fiber.

【図8】中心位置検出の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of center position detection.

【図9】撮像系の移動に伴う光ファイバコア中心の位置
移動の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the position movement of the center of the optical fiber core accompanying the movement of the imaging system.

【図10】光コネクタ前端面の法線方向に対する光ファ
イバ傾斜角θa 及び出射光傾斜角θb を示すグラフであ
る。
FIG. 10 is a graph showing an optical fiber tilt angle θ a and an outgoing light tilt angle θ b with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector.

【図11】従来例を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

θa …光ファイバ傾斜角、θb …出射光傾斜角、101
…光コネクタ、105…ガイドピン穴、106…ファイ
バ穴、11…回転ステージ、12…Y軸ステージ、13
…X軸ステージ、14…Z軸ステージ、21…対物レン
ズ、22…顕微鏡、23…CCDカメラ、24…反射型
AF装置、40…光源、41…光ファイバ、51…回転
駆動機構、52…Y軸駆動機構、53…X軸駆動機構、
54…Z軸駆動機構、55…ステージドライバ、61…
画像処理装置、62…画像AF装置、63…CPU、6
4…CRT。
θ a ... Optical fiber tilt angle, θ b ... Emitted light tilt angle, 101
... optical connector, 105 ... guide pin hole, 106 ... fiber hole, 11 ... rotary stage, 12 ... Y-axis stage, 13
... X-axis stage, 14 ... Z-axis stage, 21 ... Objective lens, 22 ... Microscope, 23 ... CCD camera, 24 ... Reflective AF device, 40 ... Light source, 41 ... Optical fiber, 51 ... Rotation drive mechanism, 52 ... Y Axis drive mechanism, 53 ... X-axis drive mechanism,
54 ... Z-axis drive mechanism, 55 ... Stage driver, 61 ...
Image processing device, 62 ... Image AF device, 63 ... CPU, 6
4 ... CRT.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年9月17日[Submission date] September 17, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Name of item to be amended] Title of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【発明の名称】 光ファイバの傾斜角測定方法および光
コネクタ
Title: Optical fiber tilt angle measuring method and optical connector

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0001[Correction target item name] 0001

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光コネクタに対する光フ
ァイバの傾斜角を測定する方法およびこの方法で測定し
た光コネクタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring an inclination angle of an optical fiber with respect to an optical connector and an optical connector measured by this method.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0006】本発明は、光コネクタに光ファイバを挿入
した実際の使用状態において、光コネクタ前端面に対す
る光ファイバの傾斜角を高精度に測定することのできる
光ファイバ傾斜角測定方法およびこの方法で測定した光
コネクタを提供し、実使用状態における光コネクタの製
品評価を正確に行い、好適な光結合を実現することを目
的とする。
The present invention provides an optical fiber tilt angle measuring method and a method for accurately measuring the tilt angle of the optical fiber with respect to the front end face of the optical connector when the optical fiber is actually inserted into the optical connector. An object of the present invention is to provide a measured optical connector, accurately evaluate the product of the optical connector in an actual use state, and realize suitable optical coupling.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0020】また、撮像系を光コネクタ前端面から遠ざ
けた場合における光ファイバ端面の複数の画像から、光
ファイバ端面からの出射光の傾斜角θb がtan θb =Δ
x/Δzの関係から算出され、撮像系を光コネクタ前端
面に近付けた場合における光ファイバ端面の複数の画像
から、光ファイバのコア軸の傾斜角θa がtan θa =Δ
x/Δzの関係から算出される。従って、求まった光フ
ァイバのコア軸の傾斜角θa および光ファイバ端面から
の出射光の傾斜角θb から光の屈折点、つまり、光ファ
イバ端面の位置が定まる。また、実使用状態における光
ファイバ傾斜角が把握された光コネクタが得られる。
Further, from a plurality of images of the optical fiber end face when the image pickup system is moved away from the optical connector front end face, the inclination angle θ b of the light emitted from the optical fiber end face is tan θ b = Δ
The tilt angle θ a of the core axis of the optical fiber is tan θ a = Δ, which is calculated from the relationship of x / Δz and is obtained from a plurality of images of the end face of the optical fiber when the imaging system is brought close to the front end face of the optical connector.
It is calculated from the relationship of x / Δz. Therefore, the refraction point of light, that is, the position of the end face of the optical fiber is determined from the obtained tilt angle θ a of the core axis of the optical fiber and the tilt angle θ b of the light emitted from the end face of the optical fiber. Further, an optical connector in which the optical fiber tilt angle in the actual use state is known can be obtained.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0065[Correction target item name] 0065

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0065】このため、光コネクタに光ファイバを挿入
した実際の使用状態において、光コネクタ前端面に対す
る光ファイバの傾斜角を高精度に測定することのできる
光ファイバ傾斜角測定方法が提供される。従って、この
測定方法を用いることにより、実使用状態における光フ
ァイバ傾斜角が把握された光コネクタが得られる。この
結果、実使用状態における光コネクタの製品評価は正確
に行われ、好適な光結合が実現されるようになる。
Therefore, there is provided an optical fiber tilt angle measuring method capable of highly accurately measuring the tilt angle of the optical fiber with respect to the front end face of the optical connector when the optical fiber is actually inserted into the optical connector. Therefore, by using this measuring method, an optical connector in which the inclination angle of the optical fiber in the actual use state is known can be obtained. As a result, the product evaluation of the optical connector in the actual use state is accurately performed, and suitable optical coupling is realized.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光コネクタの前端面に一端面が露出しつ
つ保持された光ファイバの前記一端面に撮像系の焦点を
合わせる第1ステップと、 この焦点が合った位置から前記撮像系を前記光コネクタ
の前端面より遠ざけつつ、光ファイバの前記一端面から
の出射光を撮像する第2ステップと、 前記光コネクタの前端面から異なる距離に位置する前記
撮像系に撮像された前記光ファイバの複数の端面画像か
ら、前記撮像系の各距離における前記光ファイバ端面の
中心位置を求める第3ステップと、 前記撮像系の前記光コネクタ前端面に対する距離の変化
と前記光ファイバ端面の中心位置の変化とから、前記光
コネクタ前端面の法線方向に対する前記出射光の傾斜角
を求める第4ステップと、 この出射光の傾斜角と空気および前記光ファイバコアの
各屈折率とから、前記光コネクタ前端面の法線方向に対
する前記光ファイバのコア軸の傾斜角を求める第5ステ
ップとを備えた光コネクタに対する光ファイバの傾斜角
測定方法。
1. A first step of focusing an image pickup system on the one end face of an optical fiber held while one end face is exposed on a front end face of an optical connector, and the image pickup system is fixed from a position where the one end face is in focus. A second step of imaging the emitted light from the one end face of the optical fiber while keeping the optical fiber away from the front end face of the optical connector; and the optical fiber imaged by the imaging system located at a different distance from the front end face of the optical connector. A third step of obtaining a center position of the optical fiber end face at each distance of the imaging system from a plurality of end face images, a change in a distance of the imaging system with respect to the optical connector front end face, and a change in a center position of the optical fiber end face. And a fourth step of obtaining the inclination angle of the emitted light with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector, and the inclination angle of the emitted light and the air and the optical fiber core. And a refractive index, the inclination angle measurement method of the optical fiber for an optical connector that includes a fifth step of obtaining an inclination angle of the core axis of the optical fiber with respect to the normal direction of the optical connector front face.
【請求項2】 光コネクタの前端面に一端面が露出しつ
つ保持された光ファイバの前記一端面に撮像系の焦点を
合わせる第1ステップと、 この焦点が合った位置から前記撮像系を前記光コネクタ
の前端面に近付けつつ、光ファイバの前記一端面からの
出射光を撮像する第2ステップと、 前記光コネクタの前端面から異なる距離に位置する前記
撮像系に撮像された前記光ファイバの複数の端面画像か
ら、前記撮像系の各距離における前記光ファイバ端面の
中心位置を求める第3ステップと、 前記撮像系の前記光コネクタ前端面に対する距離の変化
と前記光ファイバ端面の中心位置の変化とから、前記光
コネクタ前端面の法線方向に対する前記光ファイバのコ
ア軸の傾斜角を求める第4ステップとを備えた光コネク
タに対する光ファイバの傾斜角測定方法。
2. A first step of focusing an image pickup system on the one end face of an optical fiber held while one end face is exposed at a front end face of an optical connector; and the image pickup system from the position where the one end face is in focus. A second step of imaging light emitted from the one end face of the optical fiber while approaching the front end face of the optical connector; and a step of capturing the optical fiber imaged by the imaging system located at a different distance from the front end face of the optical connector. A third step of obtaining a center position of the optical fiber end face at each distance of the imaging system from a plurality of end face images, a change in a distance of the imaging system with respect to the optical connector front end face, and a change in a center position of the optical fiber end face. And a fourth step of obtaining the tilt angle of the core axis of the optical fiber with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector. Measuring method.
【請求項3】 第1ステップにおいて、撮像系の焦点合
わせは、 光コネクタの前端面に露出した光ファイバの一端面に対
して、前記光コネクタ前端面の法線方向またはこの法線
方向にある角度を持った斜め方向から投光し、この反射
光を検出することにより行われることを特徴とする請求
項1または請求項2記載の光ファイバの傾斜角測定方
法。
3. In the first step, the focusing of the imaging system is in the normal direction of the front end face of the optical connector or in the normal direction to the one end face of the optical fiber exposed on the front end face of the optical connector. The method for measuring an inclination angle of an optical fiber according to claim 1 or 2, wherein the method is performed by projecting light from an oblique direction having an angle and detecting the reflected light.
【請求項4】 第1ステップにおいて、撮像系の焦点合
わせは、 光コネクタの前端面に露出した光ファイバの一端面に撮
像系を近付けつつ、光ファイバの前記一端面からの出射
光を撮像するステップと、 前記撮像系が前記光コネクタの前端面に十分近付いた
後、前記撮像系を前記光コネクタの前端面より遠ざけつ
つ、光ファイバの前記一端面からの出射光を撮像するス
テップと、 前記光コネクタの前端面から異なる距離に位置する前記
撮像系に撮像された前記光ファイバの複数の端面画像か
ら、前記撮像系の各距離における前記光ファイバ端面の
中心位置を求めるステップと、 前記撮像系を前記光コネクタ前端面に近付けた場合にお
ける前記撮像系の前記光コネクタ前端面に対する距離の
変化と前記光ファイバ端面の中心位置の変化とから、前
記光コネクタ前端面の法線方向に対する前記光ファイバ
のコア軸の傾斜角を求め、前記撮像系を前記光コネクタ
前端面より遠ざけた場合における前記撮像系の前記光コ
ネクタ前端面に対する距離の変化と前記光ファイバ端面
の中心位置の変化とから、前記光コネクタ前端面の法線
方向に対する前記出射光の傾斜角を求めるステップと、 求めた光ファイバのコア軸の前記傾斜角および光ファイ
バ端面からの出射光の前記傾斜角から光の屈折点を定
め、この屈折点に焦点を合わせるステップとから行われ
ることを特徴とする請求項1または請求項2記載の光フ
ァイバの傾斜角測定方法。
4. In the first step, the focusing of the imaging system is performed by imaging the light emitted from the one end face of the optical fiber while bringing the imaging system close to the one end face of the optical fiber exposed at the front end face of the optical connector. Step, after the imaging system is sufficiently close to the front end surface of the optical connector, while distant the imaging system from the front end surface of the optical connector, imaging the light emitted from the one end surface of the optical fiber, Determining the center position of the end face of the optical fiber at each distance of the imaging system from a plurality of end face images of the optical fiber imaged by the imaging system located at different distances from the front end face of the optical connector; From the change in the distance of the imaging system with respect to the front end face of the optical connector and the change in the center position of the end face of the optical fiber when the optical fiber is brought close to the front end face of the optical connector. The inclination angle of the core axis of the optical fiber with respect to the normal direction of the optical connector front end face is obtained, and the change in the distance of the imaging system from the optical connector front end face when the imaging system is moved away from the optical connector front end face. From the change of the center position of the optical fiber end face, the step of obtaining the inclination angle of the emitted light with respect to the normal direction of the optical connector front end face, and the inclination angle of the obtained core axis of the optical fiber and the optical fiber end face from the 3. The method of measuring an inclination angle of an optical fiber according to claim 1, further comprising: determining a refraction point of the light from the inclination angle of the emitted light and focusing on the refraction point.
【請求項5】 光コネクタの前端面に一端面が露出しつ
つ保持された光ファイバの前記一端面から撮像系を十分
遠ざけつつ、前記一端面からの出射光を撮像する第1ス
テップと、 前記光コネクタの前端面から異なる距離に位置する前記
撮像系に撮像された前記光ファイバの複数の端面画像か
ら、前記撮像系の各距離における前記光ファイバ端面の
中心位置を求める第2ステップと、 前記撮像系の前記光コネクタ前端面に対する距離の変化
と前記光ファイバ端面の中心位置の変化とから、前記光
コネクタ前端面の法線方向に対する光ファイバの前記一
端面からの出射光の傾斜角を求める第3ステップと、 この出射光の傾斜角と空気および前記光ファイバコアの
各屈折率とから、前記光コネクタ前端面の法線方向に対
する前記光ファイバのコア軸の傾斜角を求める第4ステ
ップとを備えた光コネクタに対する光ファイバの傾斜角
測定方法。
5. A first step of imaging light emitted from the one end face while sufficiently separating an imaging system from the one end face of the optical fiber held and exposed at the front end face of the optical connector. A second step of obtaining the center position of the end face of the optical fiber at each distance of the imaging system from a plurality of end face images of the optical fiber imaged by the imaging system located at different distances from the front end face of the optical connector; The inclination angle of the light emitted from the one end face of the optical fiber with respect to the normal direction of the optical connector front end face is obtained from the change in the distance of the imaging system with respect to the optical connector front end face and the change in the center position of the optical fiber end face. From the third step, the inclination angle of the emitted light and the respective refractive indices of the air and the optical fiber core, the core axis of the optical fiber with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector. And a fourth step of obtaining the inclination angle of the optical fiber with respect to the optical connector.
【請求項6】 光コネクタの前端面に一端面が露出しつ
つ保持された光ファイバの前記一端面に撮像系を十分近
付けつつ、前記一端面からの出射光を撮像する第1ステ
ップと、 前記光コネクタの前端面から異なる距離に位置する前記
撮像系に撮像された前記光ファイバの複数の端面画像か
ら、前記撮像系の各距離における前記光ファイバ端面の
中心位置を求める第2ステップと、 前記撮像系の前記光コネクタ前端面に対する距離の変化
と前記光ファイバ端面の中心位置の変化とから、前記光
コネクタ前端面の法線方向に対する前記光ファイバのコ
ア軸の傾斜角を求める第3ステップとを備えた光コネク
タに対する光ファイバの傾斜角測定方法。
6. A first step of imaging light emitted from the one end face while sufficiently bringing an imaging system close to the one end face of the optical fiber held while exposing the one end face to the front end face of the optical connector, A second step of obtaining the center position of the end face of the optical fiber at each distance of the imaging system from a plurality of end face images of the optical fiber imaged by the imaging system located at different distances from the front end face of the optical connector; A third step of obtaining an inclination angle of the core axis of the optical fiber with respect to a normal line direction of the front end face of the optical connector from a change of a distance of the imaging system with respect to the front end face of the optical connector and a change of a center position of the end face of the optical fiber; Method for measuring an inclination angle of an optical fiber with respect to an optical connector equipped with the.
【請求項7】 光コネクタの前端面に一端面が露出しつ
つ保持された光ファイバの前記一端面に合う撮像系の焦
点位置をこの撮像系を構成する光学系から幾何学的に推
測し、推測したこの合焦位置よりも光コネクタ前端面に
近い位置から前記撮像系をこの前端面から遠ざけつつ、
前記一端面からの出射光を撮像する第1ステップと、 推測した前記合焦位置よりも光コネクタの前端面に近い
側での前記撮像系の前記光コネクタ前端面に対する距離
の変化と前記光ファイバ端面の中心位置の変化とから、
前記光コネクタ前端面の法線方向に対する前記光ファイ
バのコア軸の傾斜角を求める第2ステップと、 推測した前記合焦位置よりも光コネクタの前端面から遠
い側での前記撮像系の前記光コネクタ前端面に対する距
離の変化と前記光ファイバ端面の中心位置の変化とか
ら、前記光コネクタ前端面の法線方向に対する光ファイ
バの前記一端面からの出射光の傾斜角を求める第3ステ
ップと、 求めた光ファイバのコア軸の前記傾斜角および光ファイ
バ端面からの出射光の前記傾斜角から光の屈折点を定
め、この屈折点から光ファイバの前記一端面の位置を求
める第4ステップとを備えた光コネクタに対する光ファ
イバの傾斜角測定方法。
7. A focus position of an image pickup system that matches the one end face of an optical fiber held while exposing one end face to the front end face of an optical connector is geometrically estimated from an optical system constituting the image pickup system, While keeping the imaging system away from the front end face from a position closer to the front end face of the optical connector than the estimated focusing position,
The first step of imaging the light emitted from the one end face, the change in the distance of the imaging system to the front end face of the optical connector and the optical fiber on the side closer to the front end face of the optical connector than the estimated focusing position. From the change in the center position of the end face,
A second step of obtaining an inclination angle of the core axis of the optical fiber with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector; and the light of the imaging system on the side farther from the front end face of the optical connector than the estimated focusing position. A third step of obtaining an inclination angle of light emitted from the one end face of the optical fiber with respect to a normal direction of the optical connector front end face, based on a change in the distance to the connector front end face and a change in the center position of the optical fiber end face; A fourth step of determining a refraction point of light from the obtained inclination angle of the core axis of the optical fiber and the inclination angle of the light emitted from the end face of the optical fiber, and obtaining the position of the one end face of the optical fiber from the refraction point. A method for measuring an inclination angle of an optical fiber with respect to a provided optical connector.
【請求項8】 光コネクタの前端面に一端面が露出しつ
つ保持された光ファイバの前記一端面に合う撮像系の焦
点位置をこの撮像系を構成する光学系から幾何学的に推
測し、推測したこの合焦位置よりも光コネクタ前端面か
ら遠い位置から前記撮像系をこの前端面に近付けつつ、
前記一端面からの出射光を撮像する第1ステップと、 推測した前記合焦位置よりも光コネクタの前端面から遠
い側での前記撮像系の前記光コネクタ前端面に対する距
離の変化と前記光ファイバ端面の中心位置の変化とか
ら、前記光コネクタ前端面の法線方向に対する光ファイ
バの前記一端面からの出射光の傾斜角を求める第2ステ
ップと、 推測した前記合焦位置よりも光コネクタの前端面に近い
側での前記撮像系の前記光コネクタ前端面に対する距離
の変化と前記光ファイバ端面の中心位置の変化とから、
前記光コネクタ前端面の法線方向に対する前記光ファイ
バのコア軸の傾斜角を求める第3ステップと、 求めた光ファイバのコア軸の前記傾斜角および光ファイ
バ端面からの出射光の前記傾斜角から光の屈折点を定
め、この屈折点から光ファイバの前記一端面の位置を求
める第4ステップとを備えた光コネクタに対する光ファ
イバの傾斜角測定方法。
8. A focus position of an image pickup system which fits the one end face of an optical fiber held while exposing one end face to the front end face of an optical connector is geometrically estimated from an optical system constituting the image pickup system, While bringing the imaging system closer to the front end face from a position farther from the optical connector front end face than the estimated focusing position,
A first step of imaging the light emitted from the one end face; a change in the distance of the imaging system to the front end face of the optical connector on the side farther from the front end face of the optical connector than the estimated focusing position; The second step of obtaining the inclination angle of the light emitted from the one end face of the optical fiber with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector from the change of the center position of the end face, and the estimated optical position of the optical connector from the estimated focusing position. From the change in the distance to the optical connector front end face of the imaging system on the side close to the front end face and the change in the center position of the optical fiber end face,
From the third step of obtaining the inclination angle of the core axis of the optical fiber with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector, and from the obtained inclination angle of the core axis of the optical fiber and the inclination angle of the light emitted from the end face of the optical fiber. A fourth step of determining a refraction point of light and determining a position of the one end face of the optical fiber from the refraction point.
【請求項9】 光コネクタの前端面に一端面が露出しつ
つ保持された光ファイバの前記一端面に撮像系を近付け
つつ、光ファイバの前記一端面からの出射光を撮像する
第1ステップと、 前記撮像系が前記光コネクタの前端面に十分近付いた
後、前記撮像系を前記光コネクタの前端面より十分遠ざ
けつつ、光ファイバの前記一端面からの出射光を撮像す
る第2ステップと、 前記光コネクタの前端面から異なる距離に位置する前記
撮像系に撮像された前記光ファイバの複数の端面画像か
ら、前記撮像系の各距離における前記光ファイバ端面の
中心位置を求める第3ステップと、 前記撮像系を前記光コネクタ前端面に近付けた場合にお
ける前記撮像系の前記光コネクタ前端面に対する距離の
変化と前記光ファイバ端面の中心位置の変化とから、前
記光コネクタ前端面の法線方向に対する前記光ファイバ
のコア軸の傾斜角を求め、前記撮像系を前記光コネクタ
前端面より遠ざけた場合における前記撮像系の前記光コ
ネクタ前端面に対する距離の変化と前記光ファイバ端面
の中心位置の変化とから、前記光コネクタ前端面の法線
方向に対する前記出射光の傾斜角を求める第4ステップ
と、 求めた光ファイバのコア軸の前記傾斜角および光ファイ
バ端面からの出射光の前記傾斜角から光の屈折点を定
め、この屈折点から光ファイバの前記一端面の位置を求
める第5ステップとを備えた光コネクタに対する光ファ
イバの傾斜角測定方法。
9. A first step of imaging light emitted from the one end face of the optical fiber while bringing an imaging system close to the one end face of the optical fiber held while exposing the one end face to the front end face of the optical connector. A second step of imaging the light emitted from the one end surface of the optical fiber while sufficiently moving the imaging system farther from the front end surface of the optical connector after the imaging system is sufficiently close to the front end surface of the optical connector, A third step of obtaining the center position of the optical fiber end face at each distance of the imaging system from a plurality of end face images of the optical fiber imaged by the imaging system located at different distances from the front end face of the optical connector; From the change in the distance between the image pickup system and the front end face of the optical connector and the change in the center position of the end face of the optical fiber when the image pickup system is brought close to the front end face of the optical connector, The tilt angle of the core axis of the optical fiber with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector is determined, and the change in the distance of the imaging system from the front end face of the optical connector when the imaging system is moved away from the front end face of the optical connector, and From the change of the center position of the end face of the optical fiber, a fourth step of obtaining the inclination angle of the emitted light with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector, and from the obtained inclination angle of the core axis of the optical fiber and the end face of the optical fiber. And a fifth step of determining a refraction point of the light from the inclination angle of the emitted light and determining the position of the one end face of the optical fiber from the refraction point.
【請求項10】 光コネクタの前端面に一端面が露出し
つつ保持された光ファイバの前記一端面から撮像系を遠
ざけつつ、光ファイバの前記一端面からの出射光を撮像
する第1ステップと、 前記撮像系が前記光コネクタの前端面から十分遠ざかっ
た後、前記撮像系を前記光コネクタの前端面に十分近付
けつつ、光ファイバの前記一端面からの出射光を撮像す
る第2ステップと、 前記光コネクタの前端面から異なる距離に位置する前記
撮像系に撮像された前記光ファイバの複数の端面画像か
ら、前記撮像系の各距離における前記光ファイバ端面の
中心位置を求める第3ステップと、 前記撮像系を前記光コネクタ前端面に近付けた場合にお
ける前記撮像系の前記光コネクタ前端面に対する距離の
変化と前記光ファイバ端面の中心位置の変化とから、前
記光コネクタ前端面の法線方向に対する前記光ファイバ
のコア軸の傾斜角を求め、前記撮像系を前記光コネクタ
前端面より遠ざけた場合における前記撮像系の前記光コ
ネクタ前端面に対する距離の変化と前記光ファイバ端面
の中心位置の変化とから、前記光コネクタ前端面の法線
方向に対する前記出射光の傾斜角を求める第4ステップ
と、 求めた光ファイバのコア軸の前記傾斜角および光ファイ
バ端面からの出射光の前記傾斜角から光の屈折点を定
め、この屈折点から光ファイバの前記一端面の位置を求
める第5ステップとを備えた光コネクタに対する光ファ
イバの傾斜角測定方法。
10. A first step of imaging the light emitted from the one end face of the optical fiber while keeping the imaging system away from the one end face of the optical fiber held and exposed at the front end face of the optical connector. A second step of imaging the light emitted from the one end face of the optical fiber while bringing the imaging system sufficiently close to the front end face of the optical connector after the imaging system is sufficiently far from the front end face of the optical connector, A third step of obtaining the center position of the optical fiber end face at each distance of the imaging system from a plurality of end face images of the optical fiber imaged by the imaging system located at different distances from the front end face of the optical connector; From the change in the distance of the image pickup system from the front end face of the optical connector and the change in the center position of the optical fiber end face when the image pickup system is brought close to the front end face of the optical connector. A change in the distance of the imaging system from the optical connector front end surface when the tilt angle of the core axis of the optical fiber with respect to the normal direction of the optical connector front end surface is obtained and the imaging system is moved away from the optical connector front end surface. And a change in the center position of the end face of the optical fiber, the fourth step of obtaining the inclination angle of the emitted light with respect to the normal direction of the front end face of the optical connector, and the inclination angle of the core axis of the obtained optical fiber and the optical fiber. A fifth step of determining a refraction point of light from the inclination angle of the light emitted from the end face and obtaining the position of the one end face of the optical fiber from the refraction point.
【請求項11】 光ファイバに入射する光の波長を、こ
の光ファイバのカットオフ波長よりも長い波長とするこ
とを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項
に記載した光ファイバの傾斜角測定方法。
11. The optical fiber according to claim 1, wherein the wavelength of light incident on the optical fiber is longer than the cutoff wavelength of the optical fiber. Tilt angle measurement method.
【請求項12】 光ファイバ端面の中心位置は、この光
ファイバからの出射光の撮像データを一括してメモリに
保存し、保存の後に撮像画面の明暗の境界を検出するこ
とにより求めることを特徴とする請求項1から請求項1
0のいずれか1項に記載した光ファイバの傾斜角測定方
法。
12. The center position of the end surface of the optical fiber is obtained by collectively storing the imaged data of the light emitted from the optical fiber in a memory and detecting the boundary between the dark and light of the imaged screen after the image data is stored. Claim 1 to claim 1
The optical fiber tilt angle measuring method according to any one of 0.
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