JPH07110284A - 光コネクタの形状測定方法および測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガイドピンの方向角を簡単、正確に測定する
ことができ、併せて、光コネクタ端面の斜め度やだれ
量、光ファイバ端面におけるコアの偏心を測定できる光
コネクタの形状測定方法を提供する。 【構成】 測定台６を挟んで投光部７と受光部８が配置
され、変位量測定部９が、測定台６の上面に対して垂直
方向の変位量を測定できるように配置されている。測定
台６は、回転ステージ１０，ｘステージ１１，ｙステー
ジ１２から構成され、投光部７，受光部８，変位量測定
部９は、それぞれｚステージ１３，１４，１５により支
持されている。変位量測定部９の移動量から、光コネク
タ１の端面形状を測定でき、投光部７，受光部８により
２方向からガイドピン３の２箇所の高さにおける間隔を
測定して、方向角を演算できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光コネクタの品質を保
証するための光コネクタの形状測定方法および測定装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、光コネクタの一例の斜視図で
ある。図中、１は光コネクタ、２は光コネクタ端面、３
はガイドピン、４は光ファイバ端面、５は光ファイバで
ある。ガイドピン３は、光コネクタ端面２に形成された
穴に挿入されたり、あるいは、固定されている。また、
ガイドピン３の先端部を押圧することによりガイドピン
３が光コネクタ１内に没入するようにしたものもある。
ガイドピン３の間には、光ファイバ５の先端が、光ファ
イバ端面４として光コネクタ１に設けられた光ファイバ
挿入穴から露出されている。この例では、光ファイバ５
として、テープ心線を用いている。

【０００３】これら、光コネクタ端面２、ガイドピン
３、光ファイバ端面４は正確に位置決めされる必要があ
るが、製作誤差等によって必ずしも正確な値に納まらな
い場合があり、そのために、光コネクタの形状を測定す
る必要がある。

【０００４】図１３乃至図１６は、光コネクタの形状を
表す種々の値の説明図である。図中、図１２と同様な部
分には同じ符号を付して説明を省略する。

【０００５】図１３は、光コネクタ端面の斜め度の説明
図である。光ファイバ軸が鉛直になるように光コネクタ
１を置いた場合、光コネクタ端面２は水平面となる。こ
れに対して、光コネクタ端面２が水平面から角度αだけ
斜めになることがある。この角度θを光コネクタ端面の
斜め度と定義している。

【０００６】光コネクタによっては、光コネクタ端面２
が傾斜された状態で設計されているものもある。この傾
斜角度をα₀ とすれば、角度α₀ は、例えば、７゜であ
る。このような光コネクタにおいては、角度α₀ が光コ
ネクタの正規な端面であり、この角度α₀ からのずれ量
が光コネクタ端面の斜め度となる。

【０００７】図１４は、光コネクタ端面のだれ量の説明
図である。光ファイバ端面２の研磨は平面であるが、こ
れが曲面に研磨されることがある。曲面の最高点と最低
点との差Ｈを光コネクタ端面のだれ量と定義している。

【０００８】図１５は、ガイドピンの方向角の説明図で
ある。光ファイバ軸が鉛直になるように光コネクタを置
いた場合、ガイドピン３は鉛直となるように設定されて
いる。ガイドピン３のずれは、図１５（Ａ）に示すよう
にｘ方向への方向角θ_x と、図１５（Ｂ）に示すように
ｙ方向への方向角θ_y とに分解できる。

【０００９】図１６は、光ファイバのコア位置の偏心の
説明図である。光コネクタに取り付けられた光ファイバ
は、その端面４が２本のガイドピン３の中心を結ぶ線上
において、それぞれが所定の間隔で所定の位置に位置決
めされていなければならない。所定の位置からの光ファ
イバ端面４におけるコア位置の偏心量は、ｘ方向の偏心
量Ｄ_x と、ｙ方向への偏心量Ｄ_y とに分解できる。光フ
ァイバ端面４の偏心量を検出するための基準位置とし
て、２本のガイドピン３の中心を結ぶ線分の中点を用い
ることができる。

【００１０】従来の光コネクタ端面の斜め度の測定は、
投影機などの２次元測定により求めていた。光コネクタ
端面のだれ量については、接触式、あるいは非接触式の
変位計により測定していた。ガイドピンに対する光ファ
イバのコア位置は、光ファイバのコアからの出射光と、
ガイドピン穴よりの透過光または光ファイバを挿入した
ガイドピンをガイドピン穴に挿しその出射光とを、一緒
に撮像して、撮像データを解析して求めていた。

【００１１】しかしながら、投影機を用いる方法では、
光コネクタの端面の測定位置とガイドピンの測定位置が
同じ高さにはなく、ガイドピンの方向角を正確に測定す
ることは困難であり、信頼性に乏しいデータしか得られ
ていない。また、光コネクタ端面の斜め度やだれ量は、
その量を測定する目的だけで１つのプロセスを形成して
おり、効率のよい測定を行なうことができなかった。光
ファイバ端面におけるコアの偏心については、光ファイ
バを挿入したガイドピンの先端を光コネクタ端面に合わ
せなければ精度が出ず、ガイドピンの位置認識の信頼性
に問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、ガイドピンの方向角を簡単
に、かつ、正確に測定することができ、併せて、光コネ
クタ端面の斜め度やだれ量、光ファイバ端面におけるコ
アの偏心を測定できる光コネクタの形状測定方法および
測定装置を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載の発明においては、光コネクタの形状測定方法におい
て、光コネクタに対して相対的に移動可能に設けられた
投光手段と受光手段を用いて、前記光コネクタのガイド
ピンに対して、横方向から、前記投光手段によって光を
投射し、これを前記受光手段で受光し、前記光コネクタ
のガイドピンの位置または間隔を測定することを特徴と
するものであり、請求項２に記載の発明においては、請
求項１に記載の光コネクタの形状測定方法において、少
なくとも２方向から、前記投光手段によって光を投射
し、これを前記受光手段で受光し、前記光コネクタのガ
イドピンの位置または間隔を測定することを特徴とする
ものであり、請求項３に記載の発明においては、請求項
１または２に記載の光コネクタの形状測定方法におい
て、さらに、前記ガイドピンの長手方向に少なくとも２
点以上の位置において測定を行なうことを特徴とするも
のである。

【００１４】請求項４に記載の発明においては、請求項
１乃至３のいずれか１項に記載の光コネクタの形状測定
方法において、前記投光手段は、投射光を走査するもの
であることを特徴とするものであり、請求項５に記載の
発明においては、請求項１乃至３のいずれか１項に記載
の光コネクタの形状測定方法において、前記受光手段
は、光電変換素子アレイを有し受光位置を検出するもの
であることを特徴とするものである。

【００１５】請求項６に記載の発明においては、請求項
１乃至５のいずれか１項に記載の光コネクタの形状測定
方法において、基準ピンを設けることを特徴とするもの
である。

【００１６】請求項７に記載の発明においては、請求項
１乃至６のいずれか１項に記載の光コネクタの形状測定
方法において、前記光コネクタの端面を測定する変位量
測定手段をも用いて、端面形状を測定することを特徴と
するものであり、請求項８に記載の発明においては、請
求項７に記載の光コネクタの形状測定方法において、前
記投光手段と前記受光手段によって前記ガイドピンの２
点以上位置の間隔を測定し方向角を求め、変位量測定手
段から端面形状を測定してだれ量と傾斜角を求め、方向
角と傾斜角から斜め度、端面に対するガイドピンの方向
角およびガイドピンの平行度を求めることを特徴とする
ものであり、請求項９に記載の発明においては、請求項
８に記載の光コネクタの形状測定方法において、前記光
コネクタの端面の傾斜角および前記ガイドピンの方向角
の基準を、ガイドピンの間隔が最大となる位置とするこ
とを特徴とするものである。

【００１７】請求項１０に記載の発明においては、請求
項７乃至９のいずれか１項に記載の光コネクタの形状測
定方法におて、変位量測定手段として光フィーラーを用
いて、反射光量の違いから前記光コネクタにおける光フ
ァイバの位置を測定し、該光ファイバの中心位置を演算
し、前記投光手段と前記受光手段により求めた前記ガイ
ドピンの位置から該ガイドピンの中心位置を演算し、ガ
イドピンに対する光ファイバの偏心を求めることを特徴
とするものであり、請求項１１に記載の発明において
は、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の光コネクタ
の形状測定方法において、光コネクタの光ファイバに後
方から光を入射し、変位量測定手段に対して並列または
光路分割手段を用いて設置された撮像手段により前記光
ファイバからの出射光を撮像し、該光ファイバのコアの
中心位置を演算し、前記投光手段と前記受光手段により
求めたガイドピンの位置からガイドピンの中心位置を演
算し、前記ガイドピンに対する前記光ファイバのコア位
置の偏心を求めることを特徴とするものである。

【００１８】請求項１２に記載の発明においては、光コ
ネクタの形状測定方法において、変位量測定手段を用い
て、ガイドピンの側面を走査し、頂点位置を検出するこ
とによって、前記ガイドピンの中心位置を測定すること
を特徴とするものであり、請求項１３に記載の発明にお
いては、請求項１２に記載の光コネクタの形状測定方法
において、前記ガイドピンの少なくとも２点の頂点位置
を検出することによって、前記ガイドピンの方向角を測
定することを特徴とするものである。

【００１９】請求項１４に記載の発明においては、光コ
ネクタの形状測定装置において、光コネクタを載置する
載置台と、投光手段支持台上に支持された投光手段と、
前記投光手段支持台に対して前記載置台を挟む位置に設
けられ受光手段支持台上に支持された受光手段と、前記
載置台と前記投光手段支持台および受光手段支持台とを
水平および垂直方向ならびに回転方向に相対的に移動さ
せる移動手段を有することを特徴とするものであり、請
求項１５に記載の発明においては、請求項１４に記載の
光コネクタの形状測定装置において、前記投光手段は、
投射光を走査するものであることを特徴とするものであ
り、請求項１６に記載の発明においては、請求項１４に
記載の光コネクタの形状測定装置において、前記受光手
段は、光電変換素子アレイを有し受光位置を検出するも
のであることを特徴とするものである。

【００２０】請求項１７に記載の発明においては、請求
項１４乃至１６のいずれか１項に記載の光コネクタの形
状測定装置において、前記投光手段および受光手段によ
り前記光コネクタのガイドピン間の透過光幅を測定する
ことを特徴とするものであり、請求項１８に記載の発明
においては、請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載
の光コネクタの形状測定装置において、前記投光手段お
よび受光手段により前記光コネクタのガイドピンの側面
の頂点の間隔を測定することを特徴とするものである。

【００２１】請求項１９に記載の発明においては、請求
項１４乃至１８のいずれか１項に記載の光コネクタの形
状測定装置において、前記載置台に基準ピンを設けたこ
とを特徴とするものである。

【００２２】請求項２０に記載の発明においては、請求
項１４乃至１９のいずれか１項に記載の光コネクタの形
状測定装置において、前記光コネクタの端面を測定する
変位量測定手段を設けたことを特徴とするものである。

【００２３】請求項２１に記載の発明においては、請求
項１４乃至２０のいずれか１項に記載の光コネクタの形
状測定装置において、前記投光手段および受光手段によ
り前記光コネクタのガイドピンを少なくとも２方向以上
から測定するよう前記移動手段を制御する制御手段を有
することを特徴とするものであり、請求項２２に記載の
発明においては、請求項１３乃至２１のいずれか１項に
記載の光コネクタの形状測定装置において、前記投光手
段および受光手段により前記光コネクタのガイドピンを
少なくとも２方向以上から、かつ、長手方向に少なくと
も２点以上から測定するよう前記移動手段を制御する制
御手段を有し、前記ガイドピンの方向角を求め、変位量
測定手段から端面形状を測定してだれ量と傾斜角を求
め、方向角と傾斜角から斜め度、端面に対するガイドピ
ンの方向角およびガイドピンの平行度を求めることを特
徴とするものである。

【００２４】請求項２３に記載の発明においては、請求
項１９乃至２２のいずれか１項に記載の光コネクタの形
状測定装置において、変位量測定手段として光フィーラ
ーを用い、反射光量の違いから前記光コネクタにおける
光ファイバの位置を測定し、該光ファイバの中心位置を
演算し、前記投光手段と前記受光手段により求めた前記
ガイドピンの位置から該ガイドピンの中心位置を演算
し、ガイドピンに対する光ファイバの偏心を求めること
を特徴とするものであり、請求項２４に記載の発明にお
いては、請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載の光
コネクタの形状測定装置において、光コネクタの光ファ
イバに後方から光を入射し、変位量測定手段に対して並
列または光路分割手段を用いて設置された撮像手段を用
い、前記光ファイバからの出射光を撮像し、該光ファイ
バのコアの中心位置を演算し、前記投光手段と前記受光
手段により求めたガイドピンの位置からガイドピンの中
心位置を演算し、前記ガイドピンに対する前記光ファイ
バのコア位置の偏心を求めることを特徴とするものであ
る。

【００２５】請求項２５に記載の発明においては、請求
項１３乃至２４のいずれか１項に記載の光コネクタの形
状測定装置において、変位量測定手段として任意の１点
の変位を測定する手段を用い、少なくとも２軸の直動ス
テージを設けることを特徴とするものであり、請求項２
６に記載の発明においては、請求項１３乃至２４のいず
れか１項に記載の光コネクタの形状測定装置において、
変位量測定手段として任意の線方向の変位を測定する手
段を用い、少なくとも１軸の直動ステージを設けること
を特徴とするものであり、請求項２７に記載の発明にお
いては、請求項１３乃至２４のいずれか１項に記載の光
コネクタの形状測定装置において、変位量測定手段とし
て任意の面の変位を測定する手段を用いることを特徴と
するものであり、請求項２８に記載の発明においては、
請求項１３乃至２７のいずれか１項に記載の光コネクタ
の形状測定装置において、変位量測定手段に光コネクタ
の端面より突き出したガイドピンの突き出し量より作動
距離の長い非接触の変位測定手段を用いることを特徴と
するものであり、請求項２９に記載の発明においては、
請求項１３乃至２７のいずれか１項に記載の光コネクタ
の形状測定装置において、光コネクタの端面の測定時に
端面より突き出していたガイドピンが端面の位置までへ
こむまたは取り去る手段を備え、変位量測定手段に接触
または非接触の変位測定手段を用いることを特徴とする
ものである。

【００２６】

【作用】本発明によれば、投光部と受光部により、ガイ
ドピンの間隔や方向角を簡単に測定することができる。
また、これに対して、変位量測定手段あるいは撮像手段
を直角に配置することによって、光コネクタの端面の形
状における傾斜角とだれ量を、また、コア出射光から偏
心を求めることができる。

【００２７】すなわち、ガイドピンの間隔または側面の
位置を長手方向に測定すれば、ガイドピンの方向、相互
の位置関係が把握できる。また、ガイドピンの根元の中
心位置が算出でき、同じ高さで斜め度、だれ量、方向角
および偏心量を同時に測定することが可能となる。

【００２８】基準ピンを用いると、これを基準としてガ
イドピンの位置関係を把握でき、端面の測定手段の軸と
基準ピンの位置関係を同様に把握しておけば、測定デー
タから補正を行なうことによって、正確な斜め度、だれ
量、方向角および偏心量を求めることができる。

【００２９】

【実施例】図１は、本発明の光コネクタの形状測定装置
の概略構成図である。図中、１は光コネクタ、３はガイ
ドピン、６は測定台、７は投光部、８は受光部、９は変
位量測定部、１０は回転ステージ、１１はｘステージ、
１２はｙステージ、１３，１４，１５はｚステージ、１
６は光源部、１７は光電変換部、１８は変位センサであ
る。測定台６を挟んで投光部７と受光部８が配置され、
変位量測定部９が、測定台６の上面に対して垂直方向の
変位量を測定できるように配置されている。測定台６
は、回転ステージ１０，ｘステージ１１，ｙステージ１
２を有しており、回転ステージ１０は、図示しない基台
に固定され、図示矢印の方向に回転可能に構成され、ｘ
ステージ１１を支持している。ｘステージ１１は、図示
矢印のように、ｘ方向の直線移動を行なうように構成さ
れ、ｙステージ１２を支持している。ｙステージ１２
は、図示矢印のように、ｙ方向の直線移動を行なうよう
に構成され、その上面が測定する光コネクタの載置面と
なっている。

【００３０】投光部７，受光部８，変位量測定部９は、
それぞれｚステージ１３，１４，１５を備え、測定台６
に対して、ｚ方向の移動を行なう。光源部１６を支持す
るｚステージ１３と光電変換部１７を支持するｚステー
ジ１４は、連動して移動できるように制御可能に構成さ
れている。もちろん、ｚステージ１３，１４を一体的に
設けてもよい。

【００３１】変位量測定部９は、ｚステージ１５に支持
された変位センサ１８を有している。変位センサ１８
は、探針を用いた接触型のフィーラーや、光ディスクの
ピックアップやレーザ走査顕微鏡に用いられているよう
な、焦点位置を検出できる光学系を用いた非接触型の光
フィーラーを用いることができる。このようなフィーラ
ーを用いた変位センサ１８をｚステージ１５により測定
点が焦点位置となるように移動させて、その移動量か
ら、測定点の高さを検出することができる。

【００３２】したがって、変位量測定部９により、光コ
ネクタ１の光コネクタ端面を測定することにより、図１
３，図１４で説明した斜め度αおよびだれ量Ｈを測定す
ることができる。斜め度αおよびだれ量Ｈの測定にあた
っては、誤差のない光コネクタを載置した場合に、光コ
ネクタ端面が水平になるように載置面に置くようにす
る。光コネクタ端面が傾斜された状態、例えば、傾斜角
度７゜が正規な端面として設計された光コネクタにおい
ては、誤差のない正規な端面の光コネクタが、その端面
が傾斜角度７゜となるよう測定台６に載置してもよく、
あるいは、その端面が水平面となるように測定台６に載
置してもよい。

【００３３】なお、測定台６は、ｘステージ７を基台に
ｘ方向に移動可能に取り付け、その上にｙステージ８
を、さらにその上に回転ステージ６を支持するようにす
るなど、適宜の構成を採用できる。

【００３４】上述した各ステージは、光コネクタと測定
系との位置関係を設定するためのものであるから、両者
に相対的な移動を与えることができるものであればよ
い。したがって、上述した実施例に限定されるものでは
なく、測定台６をｚ方向にも移動可能に構成してもよ
く、また、測定系の方を回転方向を含め、適宜に移動可
能に構成してもよい。

【００３５】図２は、変位センサの一例の説明図であ
る。この例では、変位センサの光学系１９は、測定箇所
に点状に焦点を合わせたスポットを照射している。この
変位センサを用いる場合には、１点の変位が測定できる
から、少なくとも２軸の直動ステージ１１，１２を備え
ることによって、面の変位形状を測定することができ
る。

【００３６】図３は、変位センサの他の例の説明図であ
る。この例では、変位センサの光学系２０は、測定箇所
に線状に焦点を合わせたラインを照射している。この変
位センサを用いる場合には、少なくとも１軸の直動ステ
ージ１２を備えることによって、面の変位形状を測定す
ることができる。

【００３７】図４は、変位センサの別の一例の説明図で
ある。この例では、変位センサの光学系２１は、測定領
域を面状に検出するもので、光電変換部には、面センサ
を用いて、検出信号を得ている。任意の面の変位を測定
することができるので、測定視野内であれば、平面方向
での移動を行なう必要はない。

【００３８】図５は、図１の投光部と受光部の説明図で
ある。図中、１は光コネクタ、３はガイドピン、２２は
レーザ光源、２３は光電変換素子、２４，２５は光学系
である。この実施例では、レーザ光源２２からの出射光
を光学系２４によって、光コネクタ１が置かれる測定領
域において平行光線としている。測定領域を通過した光
線は、光学系２５によって、光電変換素子２３上に光コ
ネクタ１の像を結ぶようにされている。光電変換素子２
３としては、ＣＣＤや光電素子アレイを用いたラインセ
ンサを用いることができる。測定領域に置かれた光コネ
クタ１のガイドピン３の位置を光電変換素子２３により
検出することができる。

【００３９】レーザ光源２２からの出射光をスポット状
として、可動ミラーや回転ミラー等を用いて、光ビーム
走査を行なうようにしてもよい。この場合には、光電変
換素子２３は、上述したラインセンサを用いることもで
きるが、光ビーム走査と同期した検出を行なうことによ
って、焦点位置に配置した単一の受光素子を用いること
もできる。

【００４０】測定にあたっては、２本のガイドピン３を
結ぶ線が、測定領域における光線と直角になるように光
コネクタ１を設置する。ガイドピン３が測定領域におけ
る光線を遮ることによって、光電変換素子２３の出力よ
り、ガイドピン３の間隔を測定することができる。各ス
テージの位置関係を読み取ることにより、ガイドピン３
の位置関係を検出することもできる。２本のガイドピン
３を結ぶ線が、測定領域における光線と直角になるよう
に光コネクタ１を設置するには、上述した測定によりガ
イドピン３の間隔が最大となるように、測定を繰り返し
ながら、図１の回転ステージ１１の回転量を制御すれば
よい。

【００４１】図６は、測定方法の説明図である。図中、
１は光コネクタ、３はガイドピンである。図１のｚステ
ージ１３，１４を用いて、図６（Ａ）に示すように、ガ
イドピン３を少なくとも高さ方向の２箇所において間隔
を測定する。それにより図６（Ｂ）に示すように、２本
のガイドピン３のなす角θを測定でき、平行度を測定す
ることができる。これらの測定点のうちのいずれかの点
を基準点として、他の測定点の位置を測定することによ
り、図１５で説明したガイドピン３のそれぞれの方向角
θ_x を測定することができる。

【００４２】図７は、基準ピンを用いた測定方法の説明
図である。図示しない測定台にあらかじめ基準ピン２６
を取り付けておく。基準ピン２６は、垂直にしておくの
がよい。図６で説明したように、ピン間の間隔を測定で
きるから、高さ方向の少なくとも２箇所において、基準
ピン２６に対するそれぞれのガイドピン３の間隔を測定
することにより、ガイドピン３が垂直であれば、図１５
で説明した方向角θ_xについて、それぞれの方向角
θ_x1，θ_x2を測定することができる。

【００４３】この測定方法によれば、２本のガイドピン
３を結ぶ線が、測定領域における光線と直角になるよう
に光コネクタ１を設置する必要があり、また、方向角θ
_y については測定が困難である。

【００４４】図８は、２方向から測定する測定方法の説
明図である。図１の回転ステージ１１の回転量を制御
し、図８（Ａ）に示すように、矢印で示す光線の方向に
対して光コネクタ１を斜めの向き、例えば、ほぼ４５゜
の向きに置いて間隔測定を行ない、ついで、図８（Ｂ）
に示すように、９０゜回転させて、同様の測定を行な
い、測定値から、ｘ方向およびｙ方向の平行度を測定す
ることができる。図６で説明したように、複数の測定点
のうちのいずれかの１点を基準点として、他の測定点の
位置を測定することにより、図１５で説明したガイドピ
ン３のそれぞれの方向角θ_x およびθ_y を測定すること
ができる。

【００４５】なお、図８で説明した方法においても、図
７で説明したように、基準ピンを設けて測定を行なうよ
うにすることができる。また、２方向からの測定は、光
コネクタを回転させることなく、同時に直交する２方向
から光線を投射し、それぞれの光線によって間隔測定を
行なうようにしてもよい。この場合、投光部と受光部を
２組用いるようにしてもよく、あるいは、光路分割，光
路合成を行なって、投光部と受光部の少なくとも一方を
共用するようにしてもよい。

【００４６】図９は、変位量測定部を用いて、ガイドピ
ンの方向角を測定する方法の説明図である。図９（Ａ）
に示すように、ガイドピン３の横から変位センサ１８
で、ガイドピン３の位置を検出できる。この実施例で
は、変位センサ１８として、光フィーラーを用いてい
る。図９（Ｂ）に示すように、変位センサ１８をガイド
ピン３の中心軸に直角の方向に移動させながら変位量を
測定することによって、その頂点位置を検出することに
よって、ガイドピン３の中心軸位置を検出でき、ガイド
ピン３の長さ方向に少なくとも、２点以上の中心軸位置
を測定することによって、ガイドピン３の方向角を測定
できる。

【００４７】この実施例の場合、図１で説明した測定台
に、光コネクタ１をそのガイドピン３が載置面に平行す
る方向に置くようにすれば、図１の変位量測定部９を用
いて、ガイドピンの方向角を測定できる。図１で説明し
たように、ガイドピン３を垂直方向に向けて光コネクタ
１を載置する場合は、横方向からの変位量の測定ができ
るような変位センサを用いる必要がある。

【００４８】光ファイバ端面の偏心は、変位センサを用
いて測定することができる。変位センサとして光フィー
ラーを用い、光コネクタ端面における反射光量の違いを
検出することによって、光ファイバの位置を測定するこ
とができる。測定データをもとに、光ファイバ端面の中
心位置を演算する。これに対して、あらかじめ測定した
ガイドピン３の位置、方向角から、ガイドピン３の根元
の中心位置を算出しておき、これを基準点とすることに
よって、ガイドピンに対する光ファイバの偏心を求める
ことができる。

【００４９】図１０は、撮像手段を用いて光ファイバ端
面の偏心を測定する実施例の説明図である。図中、１は
光コネクタ、３はガイドピン、１８は変位センサ、３０
は撮像手段、３１は移動ステージである。光コネクタ１
の図示しない光ファイバに後方から光を入射しておき、
これを撮像手段３０で撮像し、撮像データから光ファイ
バ端面の位置を検出する。これに対して、上述した方法
によって求めたガイドピン３の中心位置を基準点とする
ことによって、ガイドピン３に対する光ファイバ端面の
偏心を求めることができる。

【００５０】撮像手段３０を、図１における変位センサ
１８と所定の位置関係をもって取り付けておくことによ
り、図１の投光部７と受光部８によって測定したガイド
ピン３の位置データを利用することができる。移動ステ
ージ３１により、変位センサ１８と撮像手段３０との取
り付け位置の差分だけ光コネクタ１を移動するようにす
れば、変位センサ１８の測定における位置データを補正
することなく撮像手段における位置データに用いること
ができる。また、この場合、光コネクタの端面が測定エ
リア内に入っていれば問題ないが、そうでない場合で
も、移動ステージ３１を用いて、分割して測定したデー
タをつなぎ合わせることもできる。移動ステージ３１
は、図１におけるｘステージ１１，ｙステージ１２を用
いることができるが、別個に設けてもよい。

【００５１】図１１は、撮像手段を用いて光ファイバ端
面の偏心を測定する他の実施例の説明図である。図中、
１は光コネクタ、３はガイドピン、３２は対物レンズ、
３３はビームスプリッタ、３４は変位検出光学系、３５
は撮像カメラである。対物レンズ３２と変位検出光学系
３４は、図１０の変位センサに相当する。また、対物レ
ンズ３２と撮像カメラ３５は、同じく撮像手段３０に相
当している。変位光学系３４と撮像カメラ３５の光路
は、ビームスプリッタ３３により、交互に連続的に切り
換えられる。この実施例では、変位検出光学系３４によ
り、光コネクタ１の端面が測定できるとともに、撮像カ
メラ３５により光ファイバ端面の出射光の像を撮像する
ことができ、図１０と同様に、光ファイバ端面の偏心を
測定することができる。

【００５２】変位光学系３４と撮像カメラ３５の光路の
分割は、波長や、光量、あるいは、偏光などを利用して
行なうようにしてもよい。

【００５３】なお、上述した光コネクタ端面の測定にあ
たっては、ガイドピンが端面より突き出している関係
上、非接触の測定手段である必要がある。しかし、光コ
ネクタ端面の測定時に、ガイドピンが端面の位置まで光
コネクタ内に没入できる構造のものや、ガイドピンを外
すことができる構造のものであれば、変位センサとして
は、接触式、非接触式のどちらの測定手段を用いても差
し支えない。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ガイドピンの方向角を簡単に測定でき、ま
た、光コネクタ端面の斜め度とだれ量を同時に測定で
き、光ファイバ端面の正確な偏心量を測定することも可
能となるため、これを用いて測定した光コネクタは正確
なデータのもとで信頼性の高いものとして市場に供給す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光コネクタの形状測定装置の概略構成
図である。

【図２】変位センサの一例の説明図である。

【図３】変位センサの他の例の説明図である。

【図４】変位センサの別の一例の説明図である。

【図５】図１の投光部と受光部の説明図である。

【図６】測定方法の一実施例の説明図である。

【図７】基準ピンを用いた測定方法の説明図である。

【図８】２方向から測定する測定方法の説明図である。

【図９】変位量測定部を用いてガイドピンの方向角を測
定する方法の説明図である。

【図１０】撮像手段を用いて光ファイバ端面の偏心を測
定する実施例の説明図である。

【図１１】撮像手段を用いて光ファイバ端面の偏心を測
定する他の実施例の説明図である。

【図１２】光コネクタの一例の斜視図である。

【図１３】光コネクタ端面の斜め度の説明図である。

【図１４】光コネクタ端面のだれ量の説明図である。

【図１５】ガイドピンの方向角の説明図である。

【図１６】光ファイバのコア位置の偏心の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 光コネクタ ２ 光コネクタ端面 ３ ガイドピン ４ 光ファイバ端面 ５ 光ファイバ ６ 測定台 ７ 投光部 ８ 受光部 ９ 変位量測定部 １０ 回転ステージ １１ ｘステージ １２ ｙステージ １３，１４，１５ ｚステージ １６ 光源部 １７ 光電変換部 １８ 変位センサ ２２ レーザ光源 ２３ 光電変換素子 ２４，２５ 光学系 ２６ 基準ピン ３０ 撮像手段 ３１ 移動ステージ ３２ 対物レンズ ３３ ビームスプリッタ ３４ 変位検出光学系 ３５ 撮像カメラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩田 哲夫 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 長沢 真二 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光コネクタに対して相対的に移動可能に
   設けられた投光手段と受光手段を用いて、前記光コネク
   タのガイドピンに対して、横方向から、前記投光手段に
   よって光を投射し、これを前記受光手段で受光し、前記
   光コネクタのガイドピンの位置または間隔を測定するこ
   とを特徴とする光コネクタの形状測定方法。
2. 【請求項２】 少なくとも２方向から、前記投光手段に
   よって光を投射し、これを前記受光手段で受光し、前記
   光コネクタのガイドピンの位置または間隔を測定するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光コネクタの形状測定
   方法。
3. 【請求項３】 さらに、前記ガイドピンの長手方向に少
   なくとも２点以上の位置において測定を行なうことを特
   徴とする請求項１または２に記載の光コネクタの形状測
   定方法。
4. 【請求項４】 前記投光手段は、投射光を走査するもの
   であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項
   に記載の光コネクタの形状測定方法。
5. 【請求項５】 前記受光手段は、光電変換素子アレイを
   有し受光位置を検出するものであることを特徴とする請
   求項１乃至３のいずれか１項に記載の光コネクタの形状
   測定方法。
6. 【請求項６】 基準ピンを設けることを特徴とする請求
   項１乃至５のいずれか１項に記載の光コネクタの形状測
   定方法。
7. 【請求項７】 前記光コネクタの端面を測定する変位量
   測定手段をも用いて、端面形状を測定することを特徴と
   する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光コネクタ
   の形状測定方法。
8. 【請求項８】 前記投光手段と前記受光手段によって前
   記ガイドピンの２点以上位置の間隔を測定し方向角を求
   め、変位量測定手段から端面形状を測定してだれ量と傾
   斜角を求め、方向角と傾斜角から斜め度、端面に対する
   ガイドピンの方向角およびガイドピンの平行度を求める
   ことを特徴とする請求項７に記載の光コネクタの形状測
   定方法。
9. 【請求項９】 前記光コネクタの端面の傾斜角および前
   記ガイドピンの方向角の基準を、ガイドピンの間隔が最
   大となる位置とすることを特徴とする請求項８に記載の
   光コネクタの形状測定方法。
10. 【請求項１０】 変位量測定手段として光フィーラーを
    用いて、反射光量の違いから前記光コネクタにおける光
    ファイバの位置を測定し、該光ファイバの中心位置を演
    算し、前記投光手段と前記受光手段により求めた前記ガ
    イドピンの位置から該ガイドピンの中心位置を演算し、
    ガイドピンに対する光ファイバの偏心を求めることを特
    徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の光コネ
    クタの形状測定方法。
11. 【請求項１１】 光コネクタの光ファイバに後方から光
    を入射し、変位量測定手段に対して並列または光路分割
    手段を用いて設置された撮像手段により前記光ファイバ
    からの出射光を撮像し、該光ファイバのコアの中心位置
    を演算し、前記投光手段と前記受光手段により求めたガ
    イドピンの位置からガイドピンの中心位置を演算し、前
    記ガイドピンに対する前記光ファイバのコア位置の偏心
    を求めることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１
    項に記載の光コネクタの形状測定方法。
12. 【請求項１２】 変位量測定手段を用いて、ガイドピン
    の側面を走査し、頂点位置を検出することによって、前
    記ガイドピンの中心位置を測定することを特徴とする光
    コネクタの形状測定方法。
13. 【請求項１３】 前記ガイドピンの少なくとも２点の頂
    点位置を検出することによって、前記ガイドピンの方向
    角を測定することを特徴とする請求項１２に記載の光コ
    ネクタの形状測定方法。
14. 【請求項１４】 光コネクタを載置する載置台と、投光
    手段支持台上に支持された投光手段と、前記投光手段支
    持台に対して前記載置台を挟む位置に設けられ受光手段
    支持台上に支持された受光手段と、前記載置台と前記投
    光手段支持台および受光手段支持台とを水平および垂直
    方向ならびに回転方向に相対的に移動させる移動手段を
    有することを特徴とする光コネクタの形状測定装置。
15. 【請求項１５】 前記投光手段は、投射光を走査するも
    のであることを特徴とする請求項１４に記載の光コネク
    タの形状測定装置。
16. 【請求項１６】 前記受光手段は、光電変換素子アレイ
    を有し受光位置を検出するものであることを特徴とする
    請求項１４に記載の光コネクタの形状測定装置。
17. 【請求項１７】 前記投光手段および受光手段により前
    記光コネクタのガイドピン間の透過光幅を測定すること
    を特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載
    の光コネクタの形状測定装置。
18. 【請求項１８】 前記投光手段および受光手段により前
    記光コネクタのガイドピンの側面の頂点の間隔を測定す
    ることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項
    に記載の光コネクタの形状測定装置。
19. 【請求項１９】 前記載置台に基準ピンを設けたことを
    特徴とする請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載の
    光コネクタの形状測定装置。
20. 【請求項２０】前記光コネクタの端面を測定する変位量
    測定手段を設けたことを特徴とする請求項１４乃至１９
    のいずれか１項に記載の光コネクタの形状測定装置。
21. 【請求項２１】前記投光手段および受光手段により前記
    光コネクタのガイドピンを少なくとも２方向以上から測
    定するよう前記移動手段を制御する制御手段を有するこ
    とを特徴とすることを特徴とする請求項１４乃至２０の
    いずれか１項に記載の光コネクタの形状測定装置。
22. 【請求項２２】前記投光手段および受光手段により前記
    光コネクタのガイドピンを少なくとも２方向以上から、
    かつ、長手方向に少なくとも２点以上から測定するよう
    前記移動手段を制御する制御手段を有し、前記ガイドピ
    ンの方向角を求め、変位量測定手段から端面形状を測定
    してだれ量と傾斜角を求め、方向角と傾斜角から斜め
    度、端面に対するガイドピンの方向角およびガイドピン
    の平行度を求めることを特徴とする請求項１３乃至２１
    のいずれか１項に記載の光コネクタの形状測定装置。
23. 【請求項２３】 変位量測定手段として光フィーラーを
    用い、反射光量の違いから前記光コネクタにおける光フ
    ァイバの位置を測定し、該光ファイバの中心位置を演算
    し、前記投光手段と前記受光手段により求めた前記ガイ
    ドピンの位置から該ガイドピンの中心位置を演算し、ガ
    イドピンに対する光ファイバの偏心を求めることを特徴
    とする請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載の光コ
    ネクタの形状測定装置。
24. 【請求項２４】 光コネクタの光ファイバに後方から光
    を入射し、変位量測定手段に対して並列または光路分割
    手段を用いて設置された撮像手段を用い、前記光ファイ
    バからの出射光を撮像し、該光ファイバのコアの中心位
    置を演算し、前記投光手段と前記受光手段により求めた
    ガイドピンの位置からガイドピンの中心位置を演算し、
    前記ガイドピンに対する前記光ファイバのコア位置の偏
    心を求めることを特徴とする請求項１９乃至２２のいず
    れか１項に記載の光コネクタの形状測定装置。
25. 【請求項２５】 変位量測定手段として任意の１点の変
    位を測定する手段を用い、少なくとも２軸の直動ステー
    ジを設けることを特徴とする請求項１３乃至２４のいず
    れか１項に記載の光コネクタの形状測定装置。
26. 【請求項２６】 変位量測定手段として任意の線方向の
    変位を測定する手段を用い、少なくとも１軸の直動ステ
    ージを設けることを特徴とする請求項１３乃至２４のい
    ずれか１項に記載の光コネクタの形状測定装置。
27. 【請求項２７】 変位量測定手段として任意の面の変位
    を測定する手段を用いることを特徴とする請求項１３乃
    至２４のいずれか１項に記載の光コネクタの形状測定装
    置。
28. 【請求項２８】 変位量測定手段に光コネクタの端面よ
    り突き出したガイドピンの突き出し量より作動距離の長
    い非接触の変位測定手段を用いることを特徴とする請求
    項１３乃至２７のいずれか１項に記載の光コネクタの形
    状測定装置。
29. 【請求項２９】 光コネクタの端面の測定時に端面より
    突き出していたガイドピンが端面の位置までへこむまた
    は取り去る手段を備え、変位量測定手段に接触または非
    接触の変位測定手段を用いることを特徴とする請求項１
    ３乃至２７のいずれか１項に記載の光コネクタの形状測
    定装置。