JPH0720339A - 光ファイバの位置をｖ溝に合わせる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバの全自動融着接続機においては、
光ファイバ２２の位置をその下方に離れてあるＶ溝１２
に合わせ、その後Ｖ溝１２を上昇させている。この光フ
ァイバ２２とＶ溝１２の軸合わせに、従来から光ファイ
バ同士の軸合わせに用いていた、鏡を使う２方向観察法
（実像と虚像の画像解析）の利用が考えられる。しか
し、Ｖ溝１２が上下するため画面上でその位置が定まら
ず、光ファイバ２２の位置を修正できなかった。この問
題を解決する。 【構成】 Ｖ溝１２の特定位置Ａの、鏡３６による実像
と虚像Ａ”の間隔を求めて、これを基準間隔Ｔ2とす
る。次にＡに対応する光ファイバの特定位置Ｂの、鏡３
６による実像と虚像Ｂ”の間隔Ｔ2’を求め、これをＴ2
と一致させるように、光ファイバ２２を移動させる。Ｖ
溝１２が上下してもＴ2の値は変わらないから、光ファ
イバの位置の修正が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主として多心光ファ
イバテープ心線の全自動融着接続機において、光ファイ
バの位置をＶ溝に合わせる方法に関するものである。た
だしこの方法は、手動で位置合わせするときにも利用で
きる。また、単心光ファイバの場合にも利用できる。

【０００２】

【従来の技術１】従来、光ファイバテープ心線の一括融
着接続を行なう場合には、各心線を精密加工されたＶ溝
に挿入することによって軸合わせがなされていた。図４
は、Ｖ溝台１０の一実施例であるが、放電領域となる凹
部を挟んで向かい合うように左右一直線にＶ溝１２が形
成された一体形である。これら両側のＶ溝内に配置され
た各テープ心線を突き合わせ方向へ向かって押し込み、
この押込み量や軸ずれをテレビでモニタすることによ
り、低損失の接続を実現していた。

【０００３】ところでテープ端部の自動カッティングか
らスタートするテープ心線の全自動融着では、上記のよ
うな単純な押込み量の制御や軸ずれの確認だけでは不十
分であり、それ以前の工程としてテープ心線とＶ溝間の
位置合わせが必要になってくる。そこで、光ファイバテ
ープ心線の全自動融着の場合について説明する（図
５）。 Ｖ溝台１０は、すべてのＶ溝１２がｚ方向（光ファ
イバの突合せ方向）を向くようにしてあり（ｘｙｚの方
向は矢印参照）、Ｖ溝ピッチとテープ心線のピッチは殆
ど等しい。同図（ａ）のように、光ファイバテープ２０
をｚ方向に前進させ、テープ内の各光ファイバ２２をＶ
溝１２の上方にもって来る（ｂ）。このとき、光ファイ
バ２２はＶ溝１２から離れて浮いた状態になっている。 次に、（ｃ）のように、Ｖ溝台１０の下方から照明
光３０を当て、撮像装置３２により光ファイバ２２の透
過光を観察し、Ｖ溝１２に対する光ファイバ２２の位置
を検出する。なお３４は対物レンズである。撮像装置３
２とＶ溝台１０との位置関係を固定しておけば、モニタ
画面内でＶ溝１２の位置をマークすることができる。Ｖ
溝１２に対する光ファイバ２２の位置が、△ｓだけ、ず
れていたときは、光ファイバ２２全体をｘ方向へ△ｓだ
け平行移動させて、Ｖ溝１２の位置（すなわちＶ溝１２
と光ファイバの中心が一致する位置）に合わせる
（ｄ）。 次に、Ｖ溝台１０をｙ方向に上昇させて、Ｖ溝１２
を光ファイバ２２に接触させる。これにより、光ファイ
バ２２がＶ溝１２内にセットされた状態になる。あるい
は、光ファイバ２２を下降させてＶ溝１２に収めること
もできる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題１】上記の方法は、１方
向観察であるため、ｘ方向（照明光３０と直角方向）の
軸ずれはかなりよく検出できるが、ｙ方向（照明光３０
と同方向）の軸ずれに対しては、検出誤差が大きいとい
う問題がある。なお、照明光３０と同方向の軸ずれがあ
ると、接続する相手の光ファイバとの間にｙ方向の軸ず
れができる。

【０００５】

【従来の技術２】従来から、光ファイバ同士の軸合わせ
に、鏡を使う２方向観察が使われている。これを、光フ
ァイバ２２とＶ溝１２の軸合わせに利用することも考え
られる。図６に、その状況を示す。ｙｚ方向の反射面を
持つ鏡３６を、Ｖ溝台１０の横に置く。照明光３０を鏡
３６に対して斜め方向から照射する。鏡３６で反射して
光ファイバ２２を透過する光３００を撮像装置３２によ
り観察して、光ファイバ２２の実像を得る。また、撮像
装置３２を移動し、光ファイバ２２を透過した後に鏡３
６に反射する光３０２により、光ファイバ２２の虚像２
２”を得る。そして、これら両方の像の画像処理から、
光ファイバ２２のｘ，ｙ軸上における軸ずれを求める。
次に、Ｖ溝１２（上記光ファイバ２２の入るＶ溝１２）
のｘ，ｙ軸上の正規位置をモニタ画面上で予め決めてお
けば、前記光ファイバの位置が合っているかどうかが判
別でき、軸ずれがない場合において、Ｖ溝台１０を持ち
上げて、光ファイバ２２をＶ溝１２内に正確に収めるこ
とができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題２】ところが、撮像装置
３２を移動させて実虚像を観察するために、Ｖ溝台１０
の動き（ｙ方向）と撮像装置３２の動き（ｘ方向）とは
異なり、画面上でＶ溝１２の位置を正確に検出すること
はできない。したがって、光ファイバ２２の位置を修正
するために移動させる方向や量が分からないので、上記
のような実虚像を別位置、別画面でモニタする方式の２
方向観察法では、Ｖ溝１２と光ファイバ２２と精密な位
置合わせをすることが極めて困難である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した２方
向観察方式に基づいているが従来は撮像装置を移動させ
て実虚像を別々の位置で観察していたのに対し、本発明
では実虚像が同時に観察できるような位置に撮像装置を
配置し、その焦点を調整することによって実虚像を同一
視野、同一モニタ画面内に捉えていることに差異があ
る。

【０００８】図１は、上記２方向観察方式についての概
略的説明図である。鏡３６の右側にはＶ溝台１０が配置
され、鏡３６とＶ溝台１０の間隔は固定であるが、Ｖ溝
台１０は鏡３６の反射面に対し平行な上下（ｙ）方向へ
移動自在であって、上方へ移動させることによりＶ溝台
１０の各Ｖ溝１２に多心の光ファイバ２２の各心線を収
納配置させることができる。

【０００９】鏡３６の左側には、照明光３０からの光３
０２により観察される光ファイバ２２の虚像２２’が描
かれており、光３００による実像２２とともに撮像装置
３２の同一視野内に捉えられる。撮像装置３２はピント
合わせのために少なくともＸ方向へ微小移動が可能であ
り、同一画面中に映しだされた実虚像の明瞭さを平均化
するために、これら実虚像の中間点である鏡上のＤ点に
ピントが合うように当初のセッティングがなされてい
る。

【００１０】さて、上記構成を用いて本発明は次のよう
に実施される。 基準間隔の決定 Ｖ溝台１０の各Ｖ溝１２に光ファイバ２２の各心線が正
確に収納配置されるためには、鏡３６からＶ溝１２まで
の基準間隔を決定し、この基準間隔にそって光ファイバ
２２をＶ溝１２に正確に移動させる。上記基準間隔を決
定するための一実施例として、たとえば、前記Ｖ溝台１
０の各Ｖ溝１２内に光ファイバが収納配置された場合を
想定し、これら光ファイバの内から特定の心線（図示し
ない）を選択して、該心線の実像（図示しない）と虚像
（図示しない）間の間隔を求めこれを基準間隔Ｔ2とす
る。ここで、Ｖ溝台１０は鏡３６に沿って平行に上昇
し、各Ｖ溝１２内に光ファイバを収めるのであるから、
各Ｖ溝１２と光ファイバの各心線の中心は一致する。そ
こで、図１から図２で示されるように、基準間隔を決定
する基準点としてＶ溝１２の底部Ａ（左側より２番目の
Ｖ溝）と、仮想的なＶ溝１２’の底部Ａ”間（右側より
２番目のＶ溝）を選択することができる。 図１において、実際の光ファイバ２２の各心線はＶ溝
１２の直上には位置せず中心が一致していないから、こ
の状態でＶ溝台１０を上昇させても各Ｖ溝１２内に光フ
ァイバ２２の各心線を正確に収納配置することはできな
い。そこで前記基準間隔が決定された後に、と同条件
の元において、前記Ｖ溝１２の前記底部Ａに収納配置さ
れようとする心線Ｂの実像と虚像Ｂ”間の間隔Ｔ2’を
求める。 前記間隔Ｔ’と前記基準間隔Ｔとの差によって決まる
△s は、心線ＢとＶ溝１２の位置ずれ量であるから、光
ファイバ２２を＋／−方向へ適宜量だけ移動させて△s
を解消するようにして光ファイバ２２とＶ溝台１０の中
心を合わせる。 光ファイバ２２の移動が完了し、各光ファイバの中心
と各Ｖ溝１２の中心が概ね一致したならば、Ｖ溝台１０
をｙ方向へ上昇させて、各Ｖ溝１２内に光ファイバ２２
を収納する。

【００１１】［基準間隔について］基準間隔を決定する
基準点として、Ｖ溝１２の底Ａを選択する。一例とし
て、図１の場合は、左（図面上）から２番目のＶ溝１２
の底を選んでいるが、これは一例で、Ａは何処を選んで
もよい。たとえば一番左のＶ溝１２でもよいし、Ｖ溝台
１０の中央、あるいは端部でもよい。Ｖ溝１２の特定位
置Ａが、左から２番目のＶ溝１２のとき、それに対応す
る光ファイバの特定位置Ｂは、左から２番目の光ファイ
バ２２である（左から２番目のＶ溝１２に左から２番目
の光ファイバ２２が入るから）。Ａが一番左のＶ溝１２
のときは、Ｂは一番左の光ファイバ２２になる。またＡ
がＶ溝台１０の中央のときは、Ｂは全ての光ファイバ２
２のｘ方向の中心位置になる。テープファイバ心の心線
ピッチには多少バラツキがあるから、特定位置を複数選
択して、その平均を求めてもよい。

【００１２】［基準間隔Ｔ2について］画像処理、ある
いは光学的計算によって基準間隔を求める方法を図３に
ついて説明する。Ａの位置（ｘｙ軸上の）と基準間隔Ｔ
2との関係を述べる。反射した光３０２にＡから下した
垂線の足をＣとし、ＡＡ”と鏡３６面の交点をＤとす
る。また照明光３０と鏡３６面の角度をθとする。Ｔ2
＝ＡＣである。また、 ＡＣ＝ＡＡ”sin∠ＡＡ”Ｃ＝ＡＡ”sin（90°-θ） ＝ＡＡ”cosθ＝2ＡＤcosθ (1) (1)式が示すように、Ｔ2は、Ａの鏡３６面からの距離
と、θにより決まる。したがって、Ｔ2は計算で求める
こともできる。

【００１４】Ｔ2は、θが一定であれば、ＡＤにのみ依
存する。いま、Ａを通るｙ軸をＡＥとすると、Ｖ溝台１
０を上昇させたとき、ＡはＡＥ上を動く。したがって、
Ｖ溝台１０がどの位置にあっても、Ｔ2の長さは変わら
ない。Ｖ溝台１０は鏡３６から一定の固定距離に配置さ
れ、Ｖ溝台１０は精密加工されているから、当初のセッ
ティングを正確に行えばモニタ画像中における基準間隔
は予め決定することができる。

【００１５】［光ファイバの特定位置Ｂの実像と虚像の
間隔Ｔ2’について］上記のように、Ｖ溝１２の特定位
置Ａとして、左から２番目を選んで基準間隔Ｔ2を求め
た場合は、図３のように、光ファイバの特定位置Ｂも、
左から２番目の光ファイバ２２２となる。なお２２１は
一番左の光ファイバである。図３（ａ）のように、照明
光３０を鏡３６に対して、θの角度（Ｔ2を求めるとき
と同じ角度）で照射する。鏡３６で反射して光ファイバ
２２２を透過する光３００を撮像装置３２により観察し
て、その実像２２２’を得る。同図（ｂ）に撮像装置３
２の画面３２０を示したが、上半分に実像、下半分に虚
像を観察することができる。また、光ファイバ２２２を
透過した後に鏡３６に反射する光３０２により、その虚
像２２２”を得る。この実像２２２’と虚像２２２”の
間隔がＴ2’である。なお、実像と虚像は極めて接近し
ているので、一つの画面３２０内に実像と虚像の全部ま
たは殆ど全部を収めることができる。

【００１６】［光ファイバ２２とＶ溝１２の位置合わ
せ］Ｔ2’とＴ2とを比較する。Ｔ2’＞Ｔ2 のときは、
光ファイバ２２を左に（鏡３６に近づく方向）に移動さ
せる。そして Ｔ2’＝Ｔ2 になったとき、光ファイバ
２２２は、図２のＡＥ上にあることになる。Ｖ溝台１０
を必要量だけｙ方向に上昇させれば、光ファイバ２２２
は正確にＶ溝１２に収まる。なお、画面中のスケール
は、実際の光ファイバの位置と対応するように決められ
ている。

【００１７】光ファイバ２２を移動させる方法として
は、次のものがある。 少しずつ移動させ、画面３２０上でＴ2’＝Ｔ2 に
なったとき停止させる。 図１のように、Ｖ溝１２と光ファイバ２２とのずれ
が△ｓの場合、 △ｓ＝（Ｔ2’−Ｔ2）／２ｘcosθ となるので、計算で△ｓを決め、その量だけ移動させ
る。なお、Ｖ溝台１０を上昇させるのではなく光ファイ
バ２２を下降させてもよい。さらに、光ファイバ２２を
移動させるのではなく、Ｖ溝台１０を移動させても良
い。さらに、光学系を改良して実虚像を別々に捉え、画
面上で合成することも可能である。

【００１８】

【発明の作用効果】Ｖ溝の特定位置に配置された光ファ
イバ先端部の、鏡による実像と虚像との間隔を求めて、
それを基準間隔とするので、上記のようにＶ溝１２が上
下に移動しても基準間隔の値は変わらない。そして、こ
の基準間隔をもとにして光ファイバ２２の位置を修正す
るので、Ｖ溝１２を持ち上げたとき、その中に光ファイ
バ２２が正確に収まる。また、１方向観察と違い、２方
向から光ファイバを観察しているので、接続相手の光フ
ァイバに対する軸ずれの検出精度も高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の説明図。

【図２】本発明における基準間隔Ｔ2の求め方の説明
図。

【図３】本発明における光ファイバの実像と虚像の間隔
Ｔ2’の求め方の説明図。

【図４】Ｖ溝台の説明図。

【図５】Ｖ溝に光ファイバを合わせる従来法の説明図。

【図６】鏡を利用する２方向観測法をＶ溝と光ファイバ
の軸合わせに利用する場合の説明図。

【符号の説明】

１０ Ｖ溝台 １２ Ｖ溝 ２０ 光ファイバテープ ２２，２２２ 光ファイバ ２２２’ 光ファイバの実像 ２２２” 光ファイバの虚像 ３０ 照明光 ３００，３０２ 光 ３２ 撮像装置 ３２０ 画面 ３４ 対物レンズ ３６ 鏡

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバとＶ溝台の位置合わせ方法で
   あって、前記Ｖ溝台の横に鏡を設けておき、前記Ｖ溝の
   特定位置に配置された光ファイバの、前記鏡による実像
   と虚像との間隔を予め求めて、それを基準間隔とし、前
   記Ｖ溝の特定位置に対応する光ファイバの、前記鏡によ
   る実像と虚像との間隔を、前記基準間隔の場合と同じ測
   定条件により求め、その間隔を前記基準間隔と一致させ
   るようにして、光ファイバの位置をＶ溝に合わせる方
   法。