JPH07270647A - 多心光ファイバ調心機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置構成の簡易化、装置の組立て製作の容易
化を達成し、個々の光ファイバを独立して高精度に安定
して軸合わせすることが可能な多心光ファイバ調心機構
を提供することにある。 【構成】 微調整梁１５は基台７に固定された本体１６
ａの上部に複数個並列して設けられている。微調整梁１
５の腕部１５ｅの先端部には単心光ファイバの先端部を
保持する単心保持溝１５ａが形成されている。腕部１５
ｅの基端部には、腕部１５ｅを薄肉化して形成された弾
性変形部１５ｂ、１５ｃおよび１５ｆが形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多心光ファイバ心線と
接続相手側の光部品とを調心する多心光ファイバ調心機
構に関し、詳しくは、個々の心線に対して軸調心機構を
備えた多心光ファイバ心線調心機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】テープ心線のような複数の光ファイバを
まとめて被覆した高密度心線同士を接続する装置とし
て、従来より多心一括融着型の接続装置が知られてい
る。この種の多心光ファイバ心線接続装置においては、
光ファイバの軸合わせを、例えば図１６に示すようにＶ
溝のガイドのみによって行っていた。図１６において符
号１は光ファイバテープ心線である。光ファイバの軸合
わせをするには、まず２本の光ファイバテープ心線１の
先端部側の被覆部材を剥がして光ファイバ１ａを露出さ
せた後、この光ファイバテープ心線１の光ファイバ１ａ
を、対称で、かつ互いに対向するように配置された２台
の微動台２に配置し、クランプ手段３によって押圧固定
する。このクランプ手段３は、ハードクランプ部３ａと
ソフトクランプ部３ｂとを有する。前者のハードクラン
プ３ａにより光ファイバ１ａの端部を微動台２の上部に
固定し、さらにその再先端部近傍をＶ溝台４のＶ溝に導
き、後者のソフトクランプ部３ｂにより光ファイバ１ａ
の先端部近傍を押さえてＶ溝に固定する。

【０００３】次に、微動台２に設けられたマイクロメー
タ２ａを回転させることにより、微動台２をその下側の
基台Ｓに対して矢印Ａ方向に前後微動させ、２本の光フ
ァイバ１ａの先端同士を所定の距離まで近接させ、か
つ、端面同士を対向させ、所定の手段により軸合わせを
する。近接し、軸合わせされた光ファイバ１ａの両先端
部を溶融手段５によって溶融して２本の光ファイバ１ａ
の先端同士を融接する。

【０００４】このような多心光ファイバ心線接続装置で
は、２本の光ファイバ１ａの先端同士が接続された部分
での軸ずれを防ぐために、図１６に向かって左右対称に
対向して配置された２本のＶ溝の寸法を互いに等しいも
のとし、かつ、光ファイバ１ａの先端同士を互いに正確
に位置合わせする必要がある。

【０００５】しかしながら、実際には、上記多心光ファ
イバ心線接続装置では、Ｖ溝の寸法および位置合わせの
高精度化には限界があり、光ファイバ１ａに軸ずれ誤差
が生じ、さらに光ファイバの製造過程で生ずる光ファイ
バのコアの偏心や、Ｖ溝と光ファイバ間に付着するゴミ
などによって生ずるコアの軸ずれが原因となり、大きな
接続損失を生じる。

【０００６】

【関連技術】そこで、本発明者らは、上記接続損失を減
らすために、光ファイバを個別に調心できる機構を具え
た多心光ファイバ心線接続装置を提案している（特願平
５−２２７２９９）。この提案に係る多心光ファイバ心
線接続装置を図１７および図１８に示す。図１７は、係
る接続装置の正面図であり、図１８は図１７の側面図で
ある。

【０００７】この多心光ファイバ接続装置は、光ファイ
バ１本１本を独立に位置合わせする形態の軸合わせ機構
を有するものである。すなわち、この軸合わせ機構は、
以下のように構成されている。基台７上に配設された基
板支持部８は、複数の光ファイバ１を支持するためのＶ
型溝６ａが設けられたＶ溝部材６を固定支持している。
また、この基板支持部８の上部には、支持ピン８ａによ
り、並列した４枚の断面Ｌ字状の微調整板９が揺動自在
に支持されている。各微調整板９の頂部には、上記Ｖ溝
部材６のＶ型溝６ａの傾斜に合わせて形成された単心保
持溝９ａが設けられている。また、各微調整板９は、そ
の長手方向に形成された腕部９ｂの異なる位置に突起９
ｃが設けられ、さらに、その先端に正面（図１７の図面
に向かって）から見て逆三角形状に形成された部材９ｄ
が取り付けられている。

【０００８】一方、基台７上には、上記逆三角形部材９
ｄの下側二つの斜面に面で接触し、かつ、摺動する斜面
を有する台形状の部材１１ａおよび１１ｂが取り付けら
れた４対の圧電微調整部材１０が固定されている。この
圧電微調整部材１０は、各微調整板９に対して伸縮自在
であり、この伸縮により各微調整板９の位置を制御する
ものである。なお、一対の圧電微調整部材１０内におい
ては、互いに独立した動作をすることが可能である。一
対の圧電微調整部材１０は、その上部中央部に逆三角形
部材９ｄが載置されるように設置されている。両者間は
固定されておらず滑り対偶をなしている。逆三角形部材
９ｄと、両圧電素子の先端に取り付けられた台形状部材
１１ａおよび１１ｂとの間でくさび型機構が形成され
る。なお、図１８に示すように、微調整板９と基台７と
の間には、バネ１３が取り付けられており、このバネ１
３による下方向への力により微調整板９は圧電微調整部
材１０の上部の台形状部材１１ａおよび１１ｂに押し付
けられる。

【０００９】ここで、圧電微調整部材１０を構成する圧
電素子１２ａおよび１２ｂに電圧を印加し、圧電素子１
２ａおよび１２ｂを所定量だけ伸縮させることにより、
支持部材９上の光ファイバ１ａを微動させ、軸調心の対
象である光ファイバの先端同士が良好な融着姿勢を保つ
ように微調整を行う。

【００１０】初期状態では両圧電素子１２ａおよび１２
ｂには伸び方向にバイアス電圧が印加されている。図１
９に示すように、微調整板９に保持された光ファイバ１
ａを矢印方向の上方に微移動させる場合は、双方の圧電
素子１２ａおよび１２ｂを同時に伸長させるように電圧
を印加し、図２０に示すように矢印方向の下方に移動さ
せる場合は、双方の圧電素子１２ａおよび１２ｂを縮小
させるようにバイアス電圧を制御する。

【００１１】図２１に示すように、矢印方向の斜め右上
方に微移動させようとする場合は、図面に向かって左側
の圧電素子１２ａのみを伸長させる。また、図２２に示
すように、矢印方向の斜め左上方に微移動させようとす
る場合は、図面に向かって右側の圧電素子１２ｂのみを
伸長させる。さらに、図２３に示すように、矢印方向の
横方向に微移動させる場合には、例えば一方の圧電素子
１２ｂを縮め、他方の圧電素子１２ａを伸ばすように双
方の圧電素子１２ａ，１２ｂに印加する電圧を制御す
る。

【００１２】このようにして、Ｖ溝部材６に支持される
個々の光ファイバ１ａの融着させようとする側の端部を
光ファイバの中心軸に直交する面内で二次元的に微移動
させ軸調心を行うようにしている。

【００１３】しかしながら、図１７ないし図２３に示し
た接続装置では、光ファイバを支持する複数の微調整板
を組立てることが必要であり、図１８に示す構成例では
４枚の微調整板を２５０μのピッチ間隔で配設せねばな
らず、微小な空間に複数の微調整板および支持部を配設
しなければならないため、装置の組立てを行うには熟練
を要する。特に、上記のピッチ間隔を維持しつつ各微調
整板を、図１８の支持ピン８ａの回転方向に加え、図１
８に向かって左右方向に揺動自在に支持するには、やは
り熟練を要し、正確で安定した軸調心動作を行うために
は、支持部の加工および組立てに高度な技術が要求され
る。

【００１４】さらに、上記接続装置には、摺動機構をな
すために微調整板の下部に逆三角形の部材を設けている
が、非常に薄い微調整板の下部に逆三角形の部材を配設
するのは接着剤等の選択および組立てに高度な技術が要
求される。また、微調整板を下側に押圧するためのばね
１３を必要としているが、組立てに熟練を要し、装置が
複雑化してしまうおそれがある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、装置
構成の簡易化、装置の組立て製作の容易化を達成し、個
々の光ファイバを独立して高精度に安定して軸合わせす
ることが可能な多心光ファイバ調心機構を提供すること
にある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、多心光ファイバ調心機構で
あって、複数の光ファイバごとに設けられた複数の腕部
と、該各腕部の先端部に設けられた前記光ファイバの端
部を支持する単心保持溝と、前記腕部の基部に設けられ
た弾性変形部とを含む微調整梁と、該微調整梁の前記腕
部を該腕部の長さ方向と直交する二次元平面内で微動さ
せて前記単心保持溝に支持された各光ファイバの位置を
微調整する微調整手段と、前記光ファイバの軸ずれ量を
測定する軸ずれ量測定手段と、該軸ずれ量測定手段によ
り測定された軸ずれ量に基づいて前記微調整手段を駆動
し、かつ制御する駆動制御手段とを含むことを特徴とす
る。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の多
心光ファイバ調心機構において、前記弾性変形部は、前
記微調整梁の前記腕部の基部が部分的に薄肉化されて形
成されたものであってもよい。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項２記載の多
心光ファイバ調心機構において、前記弾性変形部は、該
腕部の長さ方向と直交する二次元平面内の一方向の厚さ
と、該一方向と直交する他の方向の厚さがいずれも薄肉
化されたものであってもよい。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１記載の多
心光ファイバ調心機構において、前記微調整手段は、前
記微調整梁の前記各腕部の底部から突出する斜面部と、
該斜面部の二つの斜面にそれぞれ点接触して摺動する摺
動部分を有し、該摺動部分が出没する出没手段とを含む
ものであってもよい。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項１記載の多
心光ファイバ調心機構において、前記微調整手段は、前
記微調整梁の前記各腕部の底部から突出する斜面部が少
なくとも二つ以上の傾斜の異なる平面または曲面から構
成されており、該斜面部の傾斜の異なる二つの点でそれ
ぞれ点接触して摺動する摺動部分を有し、該摺動部分が
出没する出没手段とを含むものであってもよい。

【００２１】請求項６記載の発明は、請求項４または５
に記載の多心光ファイバ調心機構において、前記出没手
段は、一対の圧電素子であってもよい。

【００２２】請求項７記載の発明は、請求項１記載の多
心光ファイバ調心機構において、前記微調整梁は、基台
上に固定された一つのマイクロアーム部材の一部として
一体成形されたものであってもよい。

【００２３】請求項８記載の発明は、請求項１記載の多
心光ファイバ調心機構において、前記微調整梁の前記腕
部は、該腕部全体を含む平面内で、少なくとも一部が屈
曲したものであってもよい。

【００２４】請求項９記載の発明は、請求項１記載の多
心光ファイバ調心機構において、前記微調整梁の前記各
腕部は、先細り形状であってもよい。

【００２５】請求項１０記載の発明は、請求項１記載の
多心光ファイバ調心機構において、前記微調整梁の前記
単心保持溝と同一高さのＶ溝を有し、光ファイバの端部
を補助的に保持する保持補助手段をさらに含むものであ
ってもよい。

【００２６】本発明の多心光ファイバ調心機構は、以下
の構成を採ることができる。すなわち、本機構は、基台
と、該基台上に設けられ、前記複数の光ファイバを保持
する部材と、前記保持部材と隣接および連通するように
して基台上に配置され、かつ前記保持部材の一端部より
突出した前記光ファイバの先端部近傍を支持する単心保
持溝が形成され、その基端側には薄肉化した弾性変形部
が設けられ揺動自在に支持された複数の微調整梁が一体
化成形された部材と、前記微調整梁を摺動自在にして接
続し、かつ該微調整梁を微動させることによって前記光
ファイバを前記光ファイバの中心軸と直交する二次元平
面内で微動させる複数の圧電微調整部材と、前記微調整
梁と、前記微調整部材とを摺動自在して接続するための
部材と、前記光ファイバの軸ずれ量を測定するための軸
ずれ量測定部材と、前記軸ずれ量測定部材によって測定
された軸ずれ量をもとにして前記圧電調整部材を駆動さ
せるための駆動制御部材とを具備した構成としてもよ
い。

【００２７】本発明の光ファイバ個別軸調心機構は、複
数の光ファイバを保持する単心保持溝が先端側に形成さ
れ、かつ、その基端部に薄肉化された弾性変形部が設け
られた微調整梁を複数個、並列配置し、これらを一体化
成形した構成を採ることもできる。

【００２８】

【作用】本発明において、光ファイバの調心機構とし
て、光ファイバを支持する単心保持溝を先端側に持ち、
基端側に薄肉化した弾性変形部を設けた微調整梁を一体
成形した部材を用いた場合には、調心機構を構成する部
品数の低減化を図ることができ、機構の構成および調整
が簡単になり、信頼性も向上する。

【００２９】また、微調整梁の腕部先端の単心保持溝の
部分は光ファイバと同じピッチ間隔となるよう集合した
形状に形成したものでは、微調整梁の腕部を配設する間
隔は、本機構により調心に供されるべき光ファイバのピ
ッチに依存せず自由に設定できる。従って、微調整梁を
微動させるための微調整手段としての摺動部材および圧
電微調整部材を配設するのに高度の技術または熟練を必
要することないため、機構全体の組立てが容易となる。

【００３０】さらに、薄肉化した弾性変形部は、微調整
手段としての圧電微調整部材により微調整梁の腕部をそ
の腕部の長さ方向に直交する二次元平面内で微移動させ
る場合に、その微調整を容易ならしめるものである。な
お、上記微移動は、微調整梁の先端部の単心保持溝に保
持された光ファイバからみれば、その光ファイバの中心
軸に直交する平面内での二次元方向ということとなる。

【００３１】また、単心保持溝は、多心の光ファイバの
各単心を個別の溝に保持するものであるので、光ファイ
バに滑りが生じない構造となり、光ファイバとＶ溝間に
存在するゴミ等に影響を受けず軸調心できる。

【００３２】軸ずれ量測定手段により光ファイバの軸ず
れ量を測定しつつ、制御手段により微調整手段を駆動し
て光ファイバ支持部材を微動させることにより、高精度
な軸合わせを実施することができる。

【００３３】従って、本発明の多心光ファイバ心線の個
別軸調心機構によれば、本機構を採用した装置を複雑化
することなく、該装置の組立て製作が困難になることな
く、個々の光ファイバを独立して高精度に安定して軸合
わせすることが可能である。

【００３４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００３５】図１は、本発明の多心光ファイバ調心機構
の一実施例を採用した多心光ファイバ調心装置を示す概
略斜視図であり、図２は、図１に示した多心光ファイバ
調心装置の概略上面図であり、図３は、図１に示した多
心光ファイバ調心装置の概略側面図である。

【００３６】図１ないし図３に示した多心光ファイバ調
心装置は、関連技術として図１７および図１８に示した
装置と同様に、ピッチが２５０μｍで４本の光ファイバ
が配設された光ファイバテープ心線の調心を行うもので
ある。この多心光ファイバ調心装置において、双方の光
ファイバ同士を溶融接続するための手段および双方の光
ファイバ同士を近接させるための手段については、周知
の技術を利用することができる。

【００３７】図１においてＸ，Ｙ，およびＺは本実施例
の装置を説明する上で、便宜上設定した座標系であり、
それぞれが互いに直交し、Ｚ軸は該装置により軸合わせ
に供せられる光ファイバと平行な方向に延びており、ま
たＸ軸，Ｙ軸は上記光ファイバの軸に直交する方向にそ
れぞれ延びている。

【００３８】この多心光ファイバ調心機構は、基台７
と、光ファイバの端部を支持するためのＶ字状の溝１４
ａが形成されたＶ溝部材１４と、マイクロアーム部材１
６と、アーム部材駆動用の複数の圧電微調整部材（微調
整手段）１７とから概略構成されている。

【００３９】上記マイクロアーム部材１６は、基台７上
に固定された断面略Ｌ字状の部材であって、基台７の表
面に沿って略平行に延びる複数の微調整梁１５を一体成
形してなるものである。各微調整梁１５は、基台７に固
定された本体１６ａから基台７の表面に沿って略平行に
延びる腕部１５ｅと、この腕部１５ｅの先端部に前記Ｖ
溝部材１４のＶ溝１４ａの傾斜に合わせて形成されたＶ
字型溝１５ａと、腕部１５ｅの基端部に薄肉化されて形
成された弾性変形部１５ｂおよび１５ｃと、後述の斜面
部１５ｄとから概略構成されている。

【００４０】Ｖ字型溝１５ａはそのピッチが多心光ファ
イバテープ心線のピッチにあわせ２５０μｍ間隔になる
ように集合するように形成されている。この例では、弾
性変形部１５ｂは、図１に示すように、腕部１５ｅの基
端部のうち、基台７の表面に直交する方向の厚さが薄肉
化されて形成されており、また弾性変形部１５ｃは、弾
性変形部１５ｂの薄肉化の方向と直交する方向の厚さが
薄肉化されて形成されている。このような弾性変形部１
５ｂおよび１５ｃの薄肉化部分の厚さは、特に限定され
ないが、後述の微調整手段による微調整梁１５の変形に
追従させる必要から、望ましくは０．１〜１ｍｍの範囲
とされる。但し、微調整梁１５全体または弾性変形部に
用いられる材料等により適宜決められる。両弾性変形部
１５ｂおよび１５ｃにより、微調整梁１５全体は上記本
体１６ａに対して揺動自在に支持される。この微調整梁
１５は、複数個、上記本体１６ａの上部に並列に配列さ
れている。微調整梁１５の先端部に形成された各Ｖ字型
溝１５ａは、そのピッチが多心光ファイバテープ心線の
ピッチに合わせ２５０μｍ間隔で集合するように形成さ
れている。

【００４１】各微調整梁１５は上述したように先端部の
みが集合する構造を採用することにより、微調整梁１５
の幅および配設間隔等は光ファイバのピッチ間隔とは独
立に設定することが可能となる。このため、アーム部材
の各微調整梁駆動用圧電微調整部材１７を配設しやすい
ように梁の幅を広くでき、従来例のように光ファイバの
ピッチに依存して圧電微調整部材を配設する必要がな
く、個別軸調心機構の組立性の向上を図ることができ
る。

【００４２】また、図１７および図１８に示した多心光
ファイバ調心装置においては、複数の微調整板９を光フ
ァイバと同じピッチ間隔を保ちつつ支持ピン８ａによっ
て支持するよう正確に配置する組立技術が要求された。
これに対し、本発明の多心光ファイバ調心機構における
マイクロアーム構造では、複数の微調整梁１５を一体化
した構造としたため、上記の組立作業は不用となる。ま
た、各梁の微調整動作における動作支点は独立している
ため、他の梁の動きに影響を受けずに調心動作を行うこ
とができる。

【００４３】上述したように、各微調整梁１５は、その
頂端部に上記Ｖ型溝１４ａの内壁の傾斜に合わせて形成
されたＶ字状の単心保持溝１５ａを有する。この単心保
持溝１５ａ上には光ファイバ１ａを不図示のソフトクラ
ンプ等により予圧をかけて載せられて、後述するような
調心動作が行われる。この単心保持溝１５ａは、図１に
示す光ファイバ１ａの中心軸に直交するＸＹ平面内で移
動するものであるので、光ファイバ１ａとの間に滑べり
が生じない。従って、単心保持溝１５ａと光ファイバ１
ａとの間に、好ましからざるごみが介在したとしても、
その影響を受けにくい。なお、光ファイバ１ａを単心保
持溝１５ａに予圧をかけて保持する方法としては、上述
のソフトクランプを用いるほかに、光ファイバ１ａの端
部を僅かに下向きの勾配を持たせ光ファイバの先端が上
記単心保持溝１５ａに押し付けられるように配置しても
よい。

【００４４】図１ないし図３に示した本実施例を採用し
た調心装置では、本体１６ａの上部に４本の微調整梁１
５が並列配置され、かつ一体成形されている。各微調整
梁１５は、光ファイバに接触する部分（単心保持溝部が
形成された部分）１５ａと腕部１５ｅとを含み、その基
端部に図４に示すように、それぞれ上下左右真直方向に
屈曲可能に薄肉化された弾性変形部１５ｂ，１５ｃを持
ち、それらが一体化されたマイクロアーム部材１６は該
基台７上に固定支持されている。該腕部１５ｅの裏面に
は方形状の底面を接着させ、かつ正面形状が三角形状と
なった斜面部１５ｄを配設している。なお、この斜面部
１５は、マイクロアーム１６の一体成形時に同時に成形
して形成したものであってもよい。各微調整梁１５が一
体成形されているため、装置の組立ておよび調整が非常
に簡易となっている。このため図１７および図１８に示
したように非常に微小な空間に多くの部品を配設して装
置の組立てを行う必要がなくなっている。

【００４５】微調整手段としての圧電微調整部材１７
は、それぞれの微調整梁１５に対して、個別に設けられ
ているので、後述するように、個々の圧電微調整部材１
７を介して微調整梁１５を個別に微動させることによっ
て、光ファイバの先端同士が良好な融着姿勢を保持する
ように微調整することが可能である。

【００４６】図５は、圧電微調整部材１７の構成を説明
するためのものである。圧電微調整部材１７は基台７に
配置され、かつ互いに対称配置された２本の柱体からな
る。各柱体は基台７に固定支持された出没手段としての
圧電素子１９ａおよび１９ｂと、この圧電素子１９ａお
よび１９ｂの頂部に配置された摺動部としての半球面状
の部材１８ａおよび１８ｂとから構成されている。

【００４７】一対の圧電微調整部材１７の先端中央に
は、微調整梁１５の下部に配設された逆三角形状の部材
１５ｄを介して並列した微調整梁１５が配置される。両
者は固定されておらず、滑べり対偶をなしている。両圧
電素子１９ａおよび１９ｂまたはいずれか一方が後述の
駆動制御手段の制御により出没した際には、逆三角形状
の部材１５ｄの二つの斜面の両方またはいずれか一方
を、両圧電素子１９ａおよび１９ｂまたはいずれか一方
の先端に取り付けられた半球面状の部材１８ａおよび１
８ｂが摺動する。

【００４８】マイクロアーム部材１６は、各微調整梁１
５が自然状態（光ファイバを載置して調心する状態）に
おいて僅かに上側に撓むように配設されており、各微調
整梁１５の弾性変形部１５ｂおよび１５ｃのばね作用に
よって、微調整梁１５は下方向の力を受け圧電微調整部
材１７上の部材に押圧される。圧電素子１９ａおよび１
９ｂに電圧を印加し、圧電素子１９ａおよび１９ｂを伸
縮させる。これによって、支持部上の光ファイバが微動
し、軸調心動作が可能となる。

【００４９】上記圧電微調整部材１７の配置は、微調整
梁１５の幅を適切に設定することが可能であるため、配
置位置を光ファイバのピッチ間隔に依存せず自由に設定
することができ、本機構の組立ておよび調整が行い易い
よう自由に設定できる。

【００５０】次に、図６を参照して本実施例を採用した
調心装置を用いた軸調心方法について説明する。なお、
本実施例では、初期状態では圧電素子に延び方向のバイ
アス電圧を印加しておくものとし、図６において点線は
移動前の位置を示す。

【００５１】図６の（ａ）に示すように、微調整梁１５
の単心保持溝１５ａに保持された光ファイバ１ａを矢印
方向の上方に移動させる場合には、双方の圧電素子１９
ａおよび１９ｂを同一ストローク分、延ばすように電圧
を印加させる。図６の（ｂ）に示すように矢印方向の下
方に移動させる場合には、双方の圧電素子１９ａおよび
１９ｂを同一ストローク分、縮めるようにバイアス電圧
を制御すればよい。また、図６の（ｃ）に示すように、
矢印方向の右斜め上方に移動させようとする場合には、
圧電素子１９ｂのみを上方に所定のストローク分、延ば
すように電圧を印加させる。図６の（ｄ）に示すよう
に、矢印方向の斜め左上方に微移動させる場合は、逆に
圧電素子１９ａのみを上方に所定のストローク分、延ば
すように電圧を印加させる。図６の（ｅ）に示すよう
に、矢印方向の横へ移動させる場合には、一方の圧電素
子１９ａを縮め、他方の圧電素子１９ｂを延ばすように
双方の圧電素子１９ａおよび１９ｂに印加する電圧を制
御する。このようにして、単心保持溝１５ａに支持され
た個々の光ファイバ１ａを、他の光ファイバ、光導波路
等の光部品に融着させようとする場合に、個々の光ファ
イバ１ａの端部を該光ファイバの軸に直交する平面内で
二次元的に微移動させることにより、容易にかつ正確に
軸調心を行うことができる。

【００５２】このような構成からなる多心光ファイバ心
線調心機構を用いて、光ファイバ同士の軸心合わせを行
うための制御回路の構成について図２を参照して説明す
る。なお、ここでは、説明を分かり易くするために、制
御に直接関わりのない部材は省略されている。

【００５３】図２において、符号２０は、対向する光フ
ァイバの両端面同士間の軸ずれ量およびずれ方向（以
下、軸ずれ量等とする）を測定する軸ずれ量測定装置で
ある。２１は周知のＰＩＤ制御等を行う制御器であり、
軸ずれ量測定装置２１から出力された軸ずれ量等に基づ
いて微調整手段を駆動する信号を出力するものである。
２２は制御器２１から出力信号を増幅する圧電素子駆動
用アンプである。

【００５４】上記軸ずれ量測定装置２０としては、ＩＴ
Ｖテレビと画像処理系を組み合わせたものや、接続させ
る光ファイバのコアを通過するパワーの最大値によって
軸ずれを最小にする手段が考えられる。それ以外にも、
ＴＶカメラによって対向位置に保持される光ファイバに
対し、その対向する２方向からの透過光の像をモニタリ
ングし、画像処理をすることによって軸ずれ量を求める
方法等を用いてもよい。

【００５５】なお、対向する光ファイバ同士の端面を近
接させて、融着実施近傍に位置させた状態で、軸ずれ量
測定装置２０により双方の光ファイバ先端間の軸ずれ量
等を測定し、軸ずれ量がさほど大きくない場合には、上
記の実施例における調心装置により調心が可能であり、
初期の軸ずれ量が比較的大きい場合には、まず基台７を
微調整してすべての光ファイバ心線の軸ずれ量の２乗和
が最小になるようにしておき、次いで圧電素子１９ａお
よび１９ｂを微動させて制御を行えばよい。

【００５６】上記のようにして、軸ずれ量が求められた
ならば、その軸ずれ量を制御器２１に入力しＰＩＤ制御
等の制御器２１によりアンプ駆動電圧を生成し、これを
アンプ２２に入力し、圧電素子駆動電圧を個々の圧電素
子１９ａおよび１９ｂに印加する。このループを繰り返
すことにより軸ずれ量をほぼ０にすることができる。

【００５７】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
となく、様々な形を採り得る。軸調心の初期状態におい
て圧電素子１９ａおよび１９ｂにバイアスをかけて初期
の位置合わせを行ったが、圧電微調整部材１７の下側に
微調整ねじをもうけて位置合わせを行ってもよい。

【００５８】また、マイクロアーム部材１６に一体化さ
れた弾性変形部を、図７に示すように２箇所それぞれ上
下左右真直方向に屈曲可能に薄肉化された弾性変形部１
５ｂおよび１５ｃとしたが、その薄肉化する順序が逆に
なってもよく、位置が梁１５の中心軸からオフセットし
ていてもよく、さらに、図８に示すように１箇所だけ細
くして弾性変形部１５ｆを形成することにより、上下左
右真直方向に屈曲可能に構成してもよい。

【００５９】また、圧電微調整部材１７と微調整梁１５
間の摺動部分に係る部材は、図９に示すように圧電微調
整部材１７側が半球形の部材１８ａおよび１８ｂを用
い、微調整梁１５の下部に配置する部材を逆三角形の部
材１５ｄとしたが、例えば、図１０に示すように微調整
梁１５の下側の部材を半球状の部材１８ｃとし、圧電微
調整部材１７の先端側の部材を台形状の部材１８ｄおよ
び１８ｅとしてもよい。更に、両方の部材が球面形状
や、他の３次曲面で構成されていてもよいが、摺動部分
の各部材は、これらの例に限定されることなく軸調心過
程において摺動がスムーズに行われるために、点接触す
る構成であることが望ましい。

【００６０】また、図１に示した多心光ファイバ調心装
置においては、複数の圧電微調整部材１７を図１１に示
すように微調整梁１５の各腕部１５ｅの長さ方向に直交
する方向に一列に配列した構成としたが、例えば、図１
２に示すように千鳥状に互い違いに配置する構成であっ
てもよく、また図１３に示すように階段状に配置する構
成であってもよい。圧電微調整部材１７の全体配置を図
１２および図１３に示した構成とすることにより、各腕
部１５ｅ自体の幅を狭くすることができ、装置全体のコ
ンパクト化を図ることができる。

【００６１】さらに、上記実施例では、ピッチが２５０
μｍで４本の光ファイバが配設された光ファイバ同士を
調心する機構であったが、そのピッチ間隔や本数は接続
する光ファイバに対応して微調整梁を配置して調心機構
を構成すればよいし、接続する相手が光部品のときに
は、光ファイバ固定部のかわりに光部品固定部を設けて
装置を構成してもよい。

【００６２】このように、本発明の多心光ファイバ調心
機構は、光ファイバと各種光部品の接続の際に適宜設計
することにより様々な形での適応が可能であり、複数の
梁を一体成形することにより、部品点数を減少し、装置
の組立てを調整を容易にし、光ファイバを安定して正確
に軸調心を行う機構を実現できる。

【００６３】図１４および図１５は、本発明の多心光フ
ァイバ調心機構の他の実施例を採用した多心光ファイバ
調心装置を示すものであり、図１４は上面図であり、図
１５は側面図である。本実施例の特徴は、先の実施例と
異なり、Ｖ溝部材１４を用いていない点にある。すなわ
ち、Ｖ溝部材１４を用いなければ本発明を実施できない
わけではない。Ｖ溝部材１４は、微調整梁１５の先端部
の単心保持溝１５ａにより保持される各単心の光ファイ
バの端部保持のための補助手段に過ぎない。従って、本
実施例によれば、溝部材１４を用いないために、その組
立て工数を減らすことができ、先の実施例を採用した調
心装置に比べて低コスト化を図ることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多心光フ
ァイバ調心機構によれば、個別に保持された光ファイバ
の軸合わせを容易にかつ正確に行うことができるので、
他の溶融手段により、これに対向する光部品との接続を
高精度で実施することが可能である。

【００６５】また、本発明によれば、光ファイバを支持
する微調整梁の基端部に薄肉化した弾性変形部により微
調整梁が微調整手段による微調整に追従して微移動する
ことができるので、光ファイバの調心を正確に行うこと
ができる。微調整梁を含めて一体化成形した部品を用い
ることにより、部品点数を減少させることができ、信頼
性を向上することができる。微小梁の先端のみが光ファ
イバと同じピッチとなる構造とすることにより各梁の幅
を広くし圧電微調整部材の配置を容易にするとともに、
微調整梁の基端部が独立しているため他の梁の微動の影
響を受けずに正確で安定した調心動作が行える光ファイ
バ個別軸調心機構を採用した装置構成の簡素化およびそ
の装置の組立ての容易化となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多心光ファイバ調心機構の一実施例を
採用した多心光ファイバ調心装置を示す概略斜視図であ
る。

【図２】図１に示した多心光ファイバ調心装置の概略上
面図である。

【図３】図１に示した多心光ファイバ調心装置の概略側
面図である。

【図４】図１に示した多心光ファイバ調心装置の構成要
素としての微調整梁の構成を示す斜視図である。

【図５】図１に示した多心光ファイバ調心装置の構成要
素である微調整手段としての圧電素子の構成を示す正面
図である。

【図６】図１に示した多心光ファイバ軸調心装置の構成
要素である微調整手段としての圧電素子の動作を示す正
面図であり、（ａ）は微調整梁の腕部を上方に移動させ
る場合、（ｂ）は微調整梁の腕部を下方に移動させる場
合、（ｃ）は微調整梁の腕部を右斜め上方に移動させる
場合、（ｄ）は微調整梁の腕部を左斜め上方に移動させ
る場合、および（ｅ）は微調整梁の腕部を横移動させる
場合をそれぞれ示すものである。

【図７】図１に示した本発明の多心光ファイバ調心機構
の構成要素である弾性変形部の拡大斜視図である。

【図８】本発明の多心光ファイバ調心機構の構成要素で
ある弾性変形部の他の例を示す斜視図である。

【図９】図１に示した本発明の多心光ファイバ調心機構
の構成要素である摺動部分の拡大斜視図である。

【図１０】本発明の多心光ファイバ調心機構の構成要素
である摺動部分の他の例の斜視図である。

【図１１】図１に示した本発明の多心光ファイバ調心機
構の構成要素である微調整手段の配置構成を示す上面図
である。

【図１２】本発明の多心光ファイバ調心機構の構成要素
である微調整手段の配置構成の他の例を示す上面図であ
る。

【図１３】本発明の多心光ファイバ調心機構の構成要素
である微調整手段の配置構成のさらに他の例を示す上面
図である。

【図１４】本発明の多心光ファイバ調心機構の他の実施
例を採用した多心光ファイバ調心装置を示す概略上面図
である。

【図１５】図１４に示した多心光ファイバ調心装置の概
略側面図である。

【図１６】従来の多心一括融着型の接続装置の一例を示
す概略正面図である。

【図１７】公知技術ではないが、関連技術に係る多心光
ファイバ調心装置の概略正面図である。

【図１８】図１７に示した多心光ファイバ調心装置の概
略側面図である。

【図１９】図１７および図１８に示した多心光ファイバ
調心装置における微調整手段としての圧電素子の動作を
示す概略正面図であって、微調整板を上方に移動させる
場合を示すものである。

【図２０】図１７および図１８に示した多心光ファイバ
調心装置における微調整手段としての圧電素子の動作を
示す概略正面図であって、微調整板を下方に移動させる
場合を示すものである。

【図２１】図１７および図１８に示した多心光ファイバ
調心装置における微調整手段としての圧電素子の動作を
示す概略正面図であって、微調整板を右斜め上方に移動
させる場合を示すものである。

【図２２】図１７および図１８に示した多心光ファイバ
調心装置における微調整手段としての圧電素子の動作を
示す概略正面図であって、微調整板を左斜め上方に移動
させる場合を示すものである。

【図２３】図１７および図１８に示した多心光ファイバ
調心装置における微調整手段としての圧電素子の動作を
示す概略正面図であって、微調整板を横移動させる場合
を示すものである。

【符号の説明】

７ 基台 １４ Ｖ溝部材 １４ａ Ｖ溝 １５ 微調整梁 １５ａ 単心保持溝 １５ｂ，１５ｃ，１５ｆ 弾性変形部 １５ｄ 逆三角形部材 １５ｅ 微調整梁の腕部 １６ マイクロアーム部材 １７ 圧電微調整部材（微調整手段） １８ａ，１８ｂ 半球系部材（摺動部分） １９ａ，１９ｂ 圧電素子（出没手段） ２０ 軸ずれ量測定装置（軸ずれ量測定手段） ２１ 制御器（駆動制御手段） ２２ アンプ（駆動制御手段）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光ファイバごとに設けられた複数
   の腕部と、該各腕部の先端部に設けられた前記光ファイ
   バの端部を支持する単心保持溝と、前記腕部の基部に設
   けられた弾性変形部とを含む微調整梁と、 該微調整梁の前記腕部を該腕部の長さ方向と直交する二
   次元平面内で微動させて前記単心保持溝に支持された各
   光ファイバの位置を微調整する微調整手段と、 前記光ファイバの軸ずれ量を測定する軸ずれ量測定手段
   と、 該軸ずれ量測定手段により測定された軸ずれ量に基づい
   て前記微調整手段を駆動し、かつ制御する駆動制御手段
   とを含むことを特徴とする多心光ファイバ調心機構。
2. 【請求項２】 請求項１記載の多心光ファイバ調心機構
   において、前記弾性変形部は、前記微調整梁の前記腕部
   の基部が部分的に薄肉化されて形成されたものであるこ
   とを特徴とする多心光ファイバ調心機構。
3. 【請求項３】 請求項２記載の多心光ファイバ調心機構
   において、前記弾性変形部は、該腕部の長さ方向と直交
   する二次元平面内の一方向の厚さと、該一方向と直交す
   る他の方向の厚さがいずれも薄肉化されたものであるこ
   とを特徴とする多心光ファイバ調心機構。
4. 【請求項４】 請求項１記載の多心光ファイバ調心機構
   において、前記微調整手段は、前記微調整梁の前記各腕
   部の底部から突出する斜面部と、該斜面部の二つの斜面
   にそれぞれ点接触して摺動する摺動部分を有し、該摺動
   部分が出没する出没手段とを含むことを特徴とする多心
   光ファイバ調心機構。
5. 【請求項５】 請求項１記載の多心光ファイバ調心機構
   において、前記微調整手段は、前記微調整梁の前記各腕
   部の底部から突出する斜面部が少なくとも二つ以上の傾
   斜の異なる平面または曲面から構成されており、該斜面
   部の傾斜の異なる二つの点でそれぞれ点接触して摺動す
   る摺動部分を有し、該摺動部分が出没する出没手段とを
   含むことを特徴とする多心光ファイバ調心機構。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載の多心光ファイ
   バ調心機構において、前記出没手段は、一対の圧電素子
   であることを特徴とする多心光ファイバ調心機構。
7. 【請求項７】 請求項１記載の多心光ファイバ調心機構
   において、前記微調整梁は、基台上に固定された一つの
   マイクロアーム部材の一部として一体成形されたもので
   あることを特徴とする多心光ファイバ調心機構。
8. 【請求項８】 請求項１記載の多心光ファイバ調心機構
   において、前記微調整梁の前記腕部は、該腕部全体を含
   む平面内で、少なくとも一部が屈曲したことを特徴とす
   る多心光ファイバ調心機構。
9. 【請求項９】 請求項１記載の多心光ファイバ調心機構
   において、前記微調整梁の前記各腕部は、先細り形状で
   あることを特徴とする多心光ファイバ調心機構。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の多心光ファイバ調心機
    構において、前記微調整梁の前記単心保持溝と同一高さ
    のＶ溝を有し、光ファイバの端部を補助的に保持する保
    持補助手段をさらに含むことを特徴とする多心光ファイ
    バ調心機構。