JPH07251363A - 光ファイバコネクター組立て研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 作業時間を短縮するとともに作業者の疲労度
を著しく軽減することができる光ファイバコネクター組
立て研磨装置を提供する。 【構成】 本体部７００に研磨盤３００、研磨アーム２
１０、コネクタ保持部２００が設置されている。コネク
タ保持部１００ａに固定される光ファイバ１００は、研
磨盤３００上を摺動させられて研磨される。また、本体
部７００には、顕微鏡４００が設置されている。顕微鏡
４００は、研磨アーム２１０を動かすことによってコネ
クタ保持部２００を対物レンズ４００ｅを介して観察で
きるように配置されている。ＣＣＤカメラ８００（イメ
ージセンサ）が顕微鏡４００を介してコネクタ保持部２
００をその受光面で撮像することができるように配置さ
れている。更に、光の干渉を利用することにより、光フ
ァイバ研磨面の段差および傾きを定量的に判定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コネクタに埋設された
光ファイバをコネクタ保持部で保持するとともに研磨盤
にコネクタ保持部を接近させることにより、光ファイバ
を研磨する光ファイバコネクター組立て研磨装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバコネクタは、光ファイバの接
続損失を低減するために端面の粗さ、傾斜、うねりを最
小限に抑えるように光ファイバをフェルールなどのコネ
クタに埋設した後に光ファイバコネクター組立て研磨装
置で光ファイバの端面を研磨することにしている。この
ような光ファイバコネクター組立て研磨装置は、例え
ば、「山口ら、１９９１年電子情報通信学会春季全国大
会予稿集、Ｂ−８９１，ｐ．４−５３」に記載されてい
る。

【０００３】図１３は、このような従来の光ファイバコ
ネクター組立て研磨装置の斜視構成を示す斜視図であ
る。なお、図１４は、図１３に示した光ファイバコネク
ター組立て研磨装置を用いて光ファイバを研磨する工程
を説明するための流れ図である。

【０００４】この光ファイバコネクター組立て研磨装置
は、コネクタ（種々のコネクタの端面を図１５に示
す。）に埋設された光ファイバ１００をコネクタ保持部
２００で保持するとともに研磨盤３００にコネクタ保持
部２００を接近させることにより、光ファイバ１００を
研磨する構成としてある。また、この光ファイバコネク
ター組立て研磨装置は、顕微鏡４００を備えており、簡
単に光ファイバ１００の研磨状態を目視検査することが
できる構成としてある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、建設作業の
現場に従事する発明者が、このような光ファイバコネク
ター組立て研磨装置を用いて実際に光ファイバの接続作
業を行ってみると、非常に目が疲れることが多く、ま
た、研磨状態の判定が人によって異なるのでしばしば作
業のやり直しをしなくてはならなかった。そこで、本発
明はこのような建設作業上に発生している問題を解決す
るためになされたものであり、現場で作業を行う者が疲
れることなく短時間で作業を終えることができ、また、
研磨状態の判定が個人差によらず行うことができる光フ
ァイバコネクター組立て研磨装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
め、本発明はコネクタに埋設された光ファイバをコネク
タ保持部で保持するとともに研磨盤にコネクタ保持部を
接近させることにより、光ファイバを研磨する光ファイ
バコネクター組立て研磨装置を対象とするものであり、
研磨盤が設置される本体部と、コネクタ保持部を保持す
るとともにコネクタ保持部に保持される光ファイバを研
磨盤に押し付けることができるように配置され、コネク
タ保持部を研磨盤に対して平行に動かすことができ、本
体部に設置された研磨アームと、対物レンズを有し、コ
ネクタ保持部を対物レンズで観察できるように本体部に
設置された顕微鏡と、駆動電圧を２次元状に配置された
電極に印加することにより撮像することができる受光面
を有し、顕微鏡を介してコネクタ保持部を受光面で撮像
することができるように配置されたイメージセンサとを
具備することとした。

【０００７】

【作用】本発明の光ファイバコネクター組立て研磨装置
を使用するにあたっては、まず、光ファイバをコネクタ
に固定する。固定にあたっては、通常、熱硬化性の接着
剤を使用するので、コネクタに光ファイバを挿入して接
着剤を塗ったのちに加熱器にこのコネクタをいれて光フ
ァイバがコネクタに埋設された状態で固定する。このコ
ネクタは、かかる光ファイバコネクター組立て研磨装置
のコネクタ保持部で保持するとともにコネクタを研磨盤
に押し付けて光ファイバを研磨する。ここで、研磨アー
ムはコネクタ保持部を研磨盤に対して平行に動かすこと
ができるので、研磨盤のいろいろな領域で光ファイバを
研磨することができ、研磨盤の摩耗が偏らない。

【０００８】研磨が略終わった後には、研磨アームを移
動させて光ファイバの端面を顕微鏡で観察できるように
動かして光ファイバの端面を顕微鏡の対物レンズで拡大
しするとともにこの端面像をイメージセンサで撮像して
ＣＲＴや液晶ディスプレイ上に出力する。研磨が十分で
ないときは、再び研磨アームを動かして研磨盤で研磨す
る。

【０００９】さらに、本発明の光ファイバコネクター組
立て研磨装置の顕微鏡が、基準面と、コネクタ保持部方
向と基準面方向との両方向へ光を照射することができる
光源と、をさらに備え、これらの基準面およびコネクタ
保持部に保持される光ファイバの端面からの光の干渉を
利用することとすれば、基準板からの反射光と光ファイ
バの端面からの反射光とが干渉するので、イメージセン
サで撮像される光ファイバの端面に干渉縞が観測され
る。そして、この干渉縞の間隔は光源の波長に対応して
いるので、イメージセンサでこの干渉縞が観察されれ
ば、端面の段差や傾きなどの研磨状態を定量的に判定す
ることができる。

【００１０】さらに、イメージセンサの２次元状に配置
された電極の少なくとも２つの電極からの信号の読み出
しに同期してライン信号を発生するライン発生器をさら
に備えることとすれば、イメージセンサに接続されるデ
ィスプレイ上に対物レンズの倍率から算出されるスケー
ルを表示することができるので研磨時の端面の傾きなど
を定量的に測定することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る光ファイバコネクター組
立て研磨装置の一実施例を添付した図面の基づいて説明
する。なお、同一要素には同一符号を用いることとし、
重複する説明は省略する。

【００１２】図１は、本発明に係る光ファイバコネクタ
ー組立て研磨装置の第１実施例の斜視構成を示す斜視図
である。本実施例の光ファイバコネクター組立て研磨装
置は、まず、本体部７００に研磨盤３００が設置されて
いる。研磨盤３００は、底面の中心に取り付けられた軸
を中心に回動することができ、この回動はこの軸に固定
された電気モータによって行われる。また、本体部７０
０には、所定の中心軸を中心にして回動可能な軸２２０
が設置されており、軸２２０には、研磨アーム２１０が
その基端で固定されている。なお、５００は操作パネル
であり、６００は排液タンクである。

【００１３】研磨アーム２１０の先端にはコネクタ保持
部２００が固定されており、このコネクタ保持部２００
ではコネクタ１００ａ（フェルール）に埋設された光フ
ァイバ１００を保持することができる。そして、研磨ア
ーム２１０は、光ファイバ１００を研磨盤３００に押し
付けることができるように配置されており、コネクタ保
持部１００ａを研磨盤３００に対して平行に動かすこと
ができる。従って、コネクタ保持部１００ａに固定され
る光ファイバ１００は、研磨盤３００上を摺動させられ
て研磨される。ここで、研磨アーム２１０はコネクタ保
持部２００を研磨盤３００に対して平行に動かすことが
できるので、研磨盤３００のいろいろな領域で光ファイ
バ１００を研磨することができ、研磨盤３００の摩耗が
偏らない。

【００１４】また、本体部７００には、顕微鏡４００が
設置されている。顕微鏡４００は、対物レンズ４００ｅ
を有しており、この対物レンズ４００ｅは研磨アーム２
１０を動かすことによってコネクタ保持部２００を対物
レンズ４００ｅを介して観察できるように配置されてい
る。

【００１５】また、顕微鏡４００の像観察側にはＣＣＤ
カメラ８００（イメージセンサ）が設置されている。Ｃ
ＣＤカメラ８００は、駆動電圧を２次元状に配置された
電極に印加することにより撮像することができる受光面
を有しており、ＣＣＤカメラ８００は、顕微鏡４００を
介してコネクタ保持部２００をその受光面で撮像するこ
とができるように配置されている。

【００１６】図２は、図１に示した光ファイバコネクタ
ー組立て研磨装置の顕微鏡４００およびＣＣＤカメラ８
００部を一部破断して示す側面図である。なお、この顕
微鏡４００を収納する本体部７００は省略してある。

【００１７】この顕微鏡４００には、対物レンズ４００
ｅに対向して配置されたミラー４００ａと、ミラー４０
０ａの軸に対して対物レンズ４００ｅと線対称な方向に
配置されたＣＣＤカメラ８００とが配置されている。Ｃ
ＣＤカメラ８００の受光面８００ａには、転送電極が２
次元状に配列しており、これらの転送電極に駆動パルス
を印加することにより、この受像面に入射される光を撮
像する。ＣＣＤカメラ８００から出力された信号電荷
（映像信号）は、増幅器で増幅された後、ＣＲＴモニタ
ー上に出力される。

【００１８】また、対物レンズ４００ｅの倍率は１０倍
であり、対物レンズ４００ｅの焦点は対物レンズ４００
ｅから約２００ｍｍの位置にある。そこで、対物レンズ
４００ｅの光路長２００ｍｍを確保するためにミラー４
００ａが設置されて光路を曲げることにより装置全体の
大きさを縮小している。

【００１９】また、顕微鏡４００は、ＸＹステージ４０
０ｂ上に設置されている。なお、ＸＹステージ４００ｂ
と顕微鏡４００の底板４００ｃとは摺動可能であり、顕
微鏡をずらすことにより、高倍率の対物レンズを用いた
場合においても、観測される光ファイバ１００の研磨端
面のいろいろな場所をＣＣＤカメラ８００で撮像するこ
とができる。なお、光ファイバ１００の端面は、本体部
７００に設置された電球４００ｄによって照らされてお
り、夜やマンホール内などの暗い環境下においても作業
を行うことができる。

【００２０】図３は、図１に示した光ファイバコネクタ
ー組立て研磨装置を用いて光ファイバを研磨する工程を
説明するための流れ図である。本実施例の光ファイバコ
ネクター組立て研磨装置を使用するにあたっては、ま
ず、光ファイバ１００の端末被覆を除去する（ステップ
１）。次に、光ファイバ１００を洗浄し（ステップ
２）、ハウジング（コネクタ１００ａ）に光ファイバ１
００を挿入する（ステップ３）。光ファイバ１００を挿
入した後には熱硬化性の接着剤を使用してこの光ファイ
バ１００をコネクタ１００ａに固定する（ステップ
４）。接着剤を塗ったのちには加熱器にこのコネクタ１
００ａをいれて光ファイバ１００がコネクタ１００ａに
埋設された状態で固定する（ステップ５）。余分な光フ
ァイバ１００をカットした後に（ステップ６）、光ファ
イバ１００の端面を粗い研磨剤を用いて粗研磨する（ス
テップ７）。しかる後、光ファイバ１００の端面を細か
い研磨剤を用いて仕上げ研磨し（ステップ８）、研磨ア
ームを光ファイバ１００が顕微鏡４００で観察できる位
置まで移動させてその端面の状態をＣＣＤカメラ８００
で観察する（ステップ９）。顕微鏡４００で観察した際
の研磨状態が良好であれば研磨作業は終了であるが、所
望の研磨状態が得られない場合はステップ７または８に
戻って研磨を繰り返す。図１に示した試作装置で実際の
光ケーブル（１００心／４心テープ２５テープ）の接続
を実験してみた。

【００２１】実験場所は、広島市内のマンホール内の光
通信回線である。実験結果を表１に示す。

【００２２】

【表１】 この表１から明らかなように、４心コネクタ２５カ所の
組立て作業時間は、図１３に示した従来の光ファイバコ
ネクター組立て研磨装置を用いた場合は７時間であった
が、図１に示した本発明の光ファイバコネクター組立て
研磨装置を用いた場合には５時間に短縮することができ
た。このようにＣＣＤカメラ８００を用いた場合には、
他の作業をしながら光ファイバ１００の研磨面を観察す
ることができることもあって作業時間の短縮に役立って
いる。また、この光ファイバコネクター組立て研磨装置
はＣＣＤカメラ８００を用いることにより、画像の計測
判定が可能であり、複数の人間が同時にＣＲＴ画面を見
ることができるので、経験豊富な作業者のアドバイスを
受けながら慣れない作業者が作業を進行することができ
た。また、作業者の目が疲れないため、経時的な目の疲
労によって個人の一定の判断基準が鈍ることもないので
作業を失敗することが非常に少なくなった。これらのた
めか、接続後の回線テストの不良率は従来の２０％から
０％に減少した。そして、従来はこのように不良接続し
たカ所の再接続工事を行うために３時間を要した。な
お、作業後に作業者の疲労度は従来の装置とは比較にな
らないほどに軽減していた。以上のように本実施例で
は、ＣＣＤカメラ８００を用いることとしたので、作業
時間を短縮するとともに作業者の疲労度を著しく軽減す
ることができる。

【００２３】図４は、本発明に係る光ファイバコネクタ
ー組立て研磨装置の第２実施例の顕微鏡４００およびＣ
ＣＤカメラ８００を一部破断して示す側面図である。な
お、他の要素の構成は図１に示したものと同一である。

【００２４】本発明は、光ファイバ１００の研磨端面と
基準面とに光を照射することにより、基準面と光ファイ
バ１００の研磨端面とにより発生する干渉縞をＣＣＤカ
メラ８００で撮像することとしたものである。

【００２５】コネクタ１００ａに埋設された光ファイバ
１００は、コネクタ保持肩部４００ｈに当接するように
配置される。コネクタ保持肩部４００ｈの光ファイバ１
００が設置される側の反対側には、コネクタ保持肩部４
００ｈに対向し、光ファイバ１００の軸に対して約４５
度の方向に傾けられてビームスプリッタ４００ｉが配置
されており、ビームスプリッタ４００ｉを介してコネク
タ保持肩部４００ｈに対向してＨｅ−Ｎｅレーザ光源１
０が配置されている。また、基準板（基準面）２０は、
レーザ光源１０から出射された光がビームスプリッタ４
００ｉで反射された位置に配置されている。すなわち、
このレーザ光源１０は、コネクタ保持部２００（コネク
タ１００ａ）方向と基準板１００ｉ方向との両方向へ光
を照射することができるように配置されている。このよ
うに配置することによって、基準板２０からの反射光と
光ファイバ１００の端面からの反射光とが干渉するの
で、ＣＣＤカメラ８００で撮像される光ファイバ１００
の端面に干渉縞が観測される。この干渉縞の間隔は光源
１０の波長に対応しているので、ＣＣＤカメラ８００で
この干渉縞が観察されれば、光ファイバ１００端面の段
差や傾きなどの研磨状態を定量的に判定することができ
る。

【００２６】図５〜図１０は、図４に示した光ファイバ
コネクター組立て研磨装置で観察される光ファイバの端
面像を示す写真である。これらの写真では光ファイバ１
００の端面像に重なって干渉縞がいくつか観察される
が、１つの縞の間隔は０．１４５度の傾きに対応する。
よって、７縞（０．８７度）以上傾いているものを研磨
状態が不良のものとした。よって、図５〜図７は良品と
判定し、図８〜図１０は不良品と判定する。以上のよう
に、本実施例では、光の干渉を用いることにより光ファ
イバの研磨状態を定量的に判定することができる。

【００２７】図１１は、本発明に係る光ファイバコネク
ター組立て研磨装置の第３実施例を説明するための構成
図である。本実施例では、ＣＣＤカメラの２次元状に配
置された少なくとも２つの転送電極からの信号の読み出
しに同期してライン信号を発生するライン発生器９１０
をさらに備えることとしてある。なお、５０は前述の接
着剤を硬化させるための加熱器であり、６０は電源であ
る。なお、図１１に示した光ファイバコネクター組立て
研磨装置によって撮像される光ファイバの端面像を図１
２に示す。ライン発生器９１０を用いることによって、
ＣＣＤカメラ８００に接続されるＣＲＴモニタ９００上
に対物レンズ４００ｅの倍率から算出されるスケールを
表示することができるので、定量的な研磨時の端面の幅
や傾きなどを測定することができる。図１２（ａ）は、
ライン発生器９１０のラインを発生させない場合、図１
２（ｂ）は、ＣＲＴモニタ９００に出力される像の大き
さをＣＣＤカメラ８００の映像信号を拡大したり縮小し
たりする際にこの拡大／縮小倍率に対応して円ラインを
発生させる場合、図１２（ｃ）は、ＣＣＤカメラからの
映像信号をＣＲＴモニタ９００の走査信号に対して遅延
させることにより、像を横や縦にずらすとともに、縦／
横ラインをこの遅延に対応させて発生させることによっ
てＣＲＴモニタ９００上のスケールを動かす場合、図１
２（ｄ）は、映像信号を拡大すると同時にＣＲＴモニタ
９００の走査信号に対して遅延させた場合である。以上
のように本実施例では、ライン発生器９１０を用いるこ
とによって、ＣＲＴモニタ９００上に対物レンズ４００
ｅの倍率から算出されるスケールを表示することができ
る

【００２８】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、光ファイ
バの端面をイメージセンサで撮像してＣＲＴや液晶ディ
スプレイ上に出力することとしたので、他の作業をしな
がら光ファイバの研磨面を観察することができ、また、
複数の人間が同時にＣＲＴ画面等を見ることができるの
で、経験豊富な作業者のアドバイスを受けながら慣れな
い作業者が作業を進行することができる。また、作業者
の目が疲れないため、経時的な目の疲労によって個人の
一定の判断基準が鈍ることもないので作業を失敗するこ
とが非常に少なくなる。このように本発明によれば、イ
メージセンサを用いることとしたので、作業時間を短縮
するとともに作業者の疲労度を著しく軽減することがで
きる。

【００２９】さらに、光の干渉を利用することとすれ
ば、光ファイバの端面の段差や傾きなどの研磨状態を定
量的に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ファイバコネクター組立て研磨
装置の第１実施例の斜視構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示した光ファイバコネクター組立て研磨
装置の顕微鏡４００およびＣＣＤカメラ８００部を一部
破断して示す側面図である。なお、この顕微鏡４００を
収納する本体７００は省略してある。

【図３】図１に示した光ファイバコネクター組立て研磨
装置を用いて光ファイバを研磨する工程を説明するため
の流れ図である。

【図４】本発明に係る光ファイバコネクター組立て研磨
装置の第２実施例の顕微鏡４００およびＣＣＤカメラ８
００部を一部破断して示す側面図である。

【図５】図４に示した光ファイバコネクター組立て研磨
装置で観察される光ファイバの端面像を示す写真であ
る。

【図６】図４に示した光ファイバコネクター組立て研磨
装置で観察される光ファイバの端面像を示す写真であ
る。

【図７】図４に示した光ファイバコネクター組立て研磨
装置で観察される光ファイバの端面像を示す写真であ
る。

【図８】図４に示した光ファイバコネクター組立て研磨
装置で観察される光ファイバの端面像を示す写真であ
る。

【図９】図４に示した光ファイバコネクター組立て研磨
装置で観察される光ファイバの端面像を示す写真であ
る。

【図１０】図４に示した光ファイバコネクター組立て研
磨装置で観察される光ファイバの端面像を示す写真であ
る。

【図１１】本発明に係る光ファイバコネクター組立て研
磨装置の第３実施例を説明するための構成図である。

【図１２】図１１に示した光ファイバコネクター組立て
研磨装置によって撮像される光ファイバの端面像を説明
するための説明図である。

【図１３】従来の光ファイバコネクター組立て研磨装置
の斜視構成を示す斜視図である。

【図１４】図１３に示した光ファイバコネクター組立て
研磨装置を用いて光ファイバを研磨する工程を説明する
ための流れ図である。

【図１５】種々のコネクタの端面を示す図である。

【符号の説明】

１００…光ファイバ、２００…コネクタ保持部、３００
…研磨盤、４００…顕微鏡、５００…操作パネル、６０
０…排液タンク、７００…本体部、８００…ＣＣＤカメ
ラ、９００…ＣＲＴモニター。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コネクタに埋設された光ファイバをコネ
   クタ保持部で保持するとともに研磨盤にコネクタ保持部
   を接近させることにより、前記光ファイバを研磨する光
   ファイバコネクター組立て研磨装置において、 前記研磨盤が設置される本体部と、 前記コネクタ保持部を保持するとともに前記コネクタ保
   持部に保持される前記光ファイバを研磨盤に押し付ける
   ことができるように配置され、前記コネクタ保持部を前
   記研磨盤に対して平行に動かすことができ、 前記本体部に設置された研磨アームと、 対物レンズを有し、 前記コネクタ保持部を前記対物レンズで観察できるよう
   に前記本体部に設置された顕微鏡と、 駆動電圧を２次元状に配置された電極に印加することに
   より撮像することができる受光面を有し、前記顕微鏡を
   介して前記コネクタ保持部を受光面で撮像することがで
   きるように配置されたイメージセンサと、を備えること
   を特徴とする光ファイバコネクター組立て研磨装置。
2. 【請求項２】 前記顕微鏡は、 基準面と、 前記コネクタ保持部方向と、前記基準面方向との両方向
   へ光を照射することができる光源と、をさらに備え、 これらの基準面およびコネクタ保持部に保持される前記
   光ファイバの端面からの光の干渉を利用することを特徴
   とする請求項１に記載の光ファイバコネクター組立て研
   磨装置。
3. 【請求項３】 前記イメージセンサの前記２次元状に配
   置された電極の少なくとも２つの電極からの信号の読み
   出しに同期してライン信号を発生するライン発生器をさ
   らに備えることを特徴とする請求項１に記載の光ファイ
   バコネクター組立て研磨装置。