JPH10239211A - 光ファイバ母材の欠陥検出装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、検出されたそれぞれの欠陥
について３次元的に位置を把握でき、かつ欠陥の見落と
しをより少なくすることができる光ファイバ母材の欠陥
検出装置および方法を提供することにある。 【解決手段】 光ファイバ母材１に、側方から、該光フ
ァイバ母材１長手方向に幅広に形成されたシート状光３
を入射させる光源２と、前記光ファイバ母材１内部にお
いて前記シート状光３が欠陥によって散乱されて生じる
散乱光４を、前記光ファイバ母材１の側方で検出する検
出器５ａ，５ｂと、前記光ファイバ母材１と、前記光源
２および前記検出器５ａ，５ｂとを、該光ファイバ母材
１の中心軸を中心として相対的に回転させる回転機構６
とを有する光ファイバ母材１の欠陥検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ母材の
欠陥検出装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ母材中に異物や気泡など（以
下単に、欠陥、と称する）が存在すると、後に線引きし
て光ファイバを製造する際、断線などの原因となること
が知られている。このため通常、線引き前に、光ファイ
バ母材の欠陥検出装置を用いて、光ファイバ母材内部の
欠陥の個数、位置、大きさなどを検出し（以下単に、欠
陥（または散乱光）を検出する、と称する）、線引きで
きるかどうか判別している。

【０００３】従来の光ファイバ母材の欠陥検出装置の一
例を図６（ａ）に示し、後述する自然光の照射断面の形
状を図６（ｂ）に示す。図６（ａ）に示すように、従来
の光ファイバ母材１の欠陥検出装置は、光ファイバ母材
１の頭頂部側に配置された例えば白色電球などの光源１
２と、光ファイバ母材１の側方に配置された、例えば光
ファイバ母材１長手方向に移動しながら光ファイバ母材
１内部の散乱光４を検出できる、ＣＣＤカメラなどの検
出器５とを有している。尚、符号８は、光源１２から発
した照射断面が円形の光（以下単に自然光１３と称す
る）を発散光から略平行光にした上で光ファイバ母材１
内部に導くレンズ部である。

【０００４】この装置では、光源１２からレンズ部８を
介して光ファイバ母材１内部に自然光１３を照射し、こ
の自然光１３を光ファイバ母材１内部の欠陥で散乱させ
て散乱光４（例えば輝部）を生じさせる。そしてこの散
乱光４を検出器５で撮像することにより、光ファイバ母
材１内部の欠陥を検出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
の光ファイバ母材１の欠陥検出装置は、検出器５の検出
視野の中心軸Ｍｃの方向にある欠陥を全てまとめて検出
してしまうため、検出されたそれぞれの欠陥について、
前記検出器５の検出視野の中心軸Ｍｃの方向での位置を
把握できなかった。すなわち、これら欠陥の位置を３次
元的に特定することができないという欠点があった。

【０００６】また上記従来の光ファイバ母材１の欠陥検
出装置においては、光ファイバ母材１の頭頂部から自然
光１３を入射させるが、多くの場合この光ファイバ母材
１の頭頂部の形状は一様な曲面ではないため、前記自然
光１３は光ファイバ母材１の頭頂部表面での複雑な屈折
の影響を受け、入射位置によって光の強度が大きく異な
ってしまう。

【０００７】従って、欠陥を示す散乱光４の輝度が大き
くバラつき、散乱光４の輝度が検出器５の検出強度限界
に満たないほど弱いものは検出器５において検出でき
ず、光ファイバ母材１内部の欠陥を見落とす危険性が大
きい、という欠点があった。

【０００８】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、その目的は、検出されたそれぞれの欠陥につ
いて３次元的に位置を把握でき、かつ欠陥の見落としを
より少なくすることができる光ファイバ母材の欠陥検出
装置および方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願特許請求項１記載の
発明の光ファイバ母材の欠陥検出装置は、光ファイバ母
材に、側方から、該光ファイバ母材長手方向に幅広に形
成されたシート状光を入射させる光源と、前記光ファイ
バ母材内部において前記シート状光が異物や気泡等の欠
陥によって散乱されて生じる散乱光を、前記光ファイバ
母材の側方で検出する検出器と、前記光ファイバ母材
と、前記光源および前記検出器とを、該光ファイバ母材
の中心軸を中心として相対的に回転させる回転機構とを
有することを特徴とする。

【００１０】本願請求項２記載の発明の光ファイバ母材
の欠陥検出装置は、本願特許請求項１記載のものであっ
て、光ファイバ母材と、光源または検出器とを、該光フ
ァイバ母材長手方向に相対的に移動させる移動機構を有
することを特徴とする。

【００１１】本願特許請求項３記載の発明の光ファイバ
母材の欠陥検出装置は、本願特許請求項１または２記載
のものであって、光ファイバ母材と光源との間に、発散
光を略平行光に変えるレンズ部が設けられていることを
特徴とする。

【００１２】本願特許請求項４記載の発明の光ファイバ
母材の欠陥検出方法は、光ファイバ母材に、側方から、
該光ファイバ母材長手方向に幅広に形成されたシート状
光を入射させる光源と、前記光ファイバ母材内部におい
て前記シート状光が欠陥によって散乱されて生じる散乱
光を、前記光ファイバ母材の側方で検出する検出器と、
前記光ファイバ母材と、前記光源および前記検出器と
を、該光ファイバ母材の中心軸を中心として相対的に回
転させる回転機構とを有する光ファイバ母材の欠陥検出
装置を用い、シート状光の光軸と光ファイバ母材の中心
軸が直交するように、光源から前記シート状光を光ファ
イバ母材に照射し、シート状光によって光ファイバ母材
内部に散乱光を生じさせ、前記回転機構を連続してまた
は所定回転角度ずつ駆動させながら、前記散乱光を検出
器によって検出する光ファイバ母材の欠陥検出方法であ
って、検出器の検出視野の中心軸と前記シート状光の光
軸とが交差する角度θおよび検出器の焦点位置を固定し
た状態で、散乱光のうち該検出器の不感帯とならない位
置にくるものを検出し、かつ散乱光のうち前記検出器の
不感帯となる位置にくるものは、前記角度θを変えた状
態で検出することを特徴とする。

【００１３】上記本願特許請求項１記載の発明の光ファ
イバ母材の欠陥検出装置について説明する。この光ファ
イバ母材の欠陥検出装置では、光ファイバ母材の側方
に、それぞれ光源と、例えばＣＣＤカメラなどの検出器
が配置されている。この光源は、光ファイバ母材長手方
向に幅広に形成されたシート状光を、光ファイバ母材に
照射するものである。このシート状光が光ファイバ母材
内部の欠陥によって散乱されると、散乱光を生じる。こ
の散乱光を、光ファイバ母材の側方に配置された検出器
によって検出する。

【００１４】このように光ファイバ母材の側面部は頭頂
部に比べて表面の凸凹が少なく略一定曲率の湾曲面であ
ることに着目し、検出光を光ファイバ母材の側面部から
入射させ、しかも検出光としては自然光ではなくシート
状光を用いているので、検出光を、光の強度を一定に保
ったまま光ファイバ母材内部に送り込むことができる。
従って、欠陥を示す散乱光の輝度をより均一にすること
ができるため、欠陥の見落としをより少なくすることが
できる。

【００１５】また光ファイバ母材の形状が長手方向で一
様になっていることを利用し、検出光として、単なるス
ポット光ではなく光ファイバ母材長手方向に幅広のシー
ト状光を使用しているので、光ファイバ母材長手方向の
ある程度の長さ分の欠陥を、１回の光照射によってまと
めて検出することができる。

【００１６】ここで光ファイバ母材に対するシート状光
の照射方位は、回転機構を使用して、前記光源および前
記検出器と、前記光ファイバ母材とを、該光ファイバ母
材中心軸を中心に回転させることにより、変えることが
できる。従って、例えば光ファイバ母材の回転角度等、
シート状光の照射方位を示すデータと、この各照射方位
に対応した検出器の２次元データから、３次元的に欠陥
の位置を特定することができる。

【００１７】このように本願特許請求項１記載の発明の
光ファイバ母材の欠陥検出装置では、欠陥の位置を３次
元的に特定し、欠陥の見落としをより少なくすることが
できる。

【００１８】上記本願特許請求項２記載の発明の光ファ
イバ母材の欠陥検出装置では、移動機構によって光ファ
イバ母材と、光源または検出器とを、該光ファイバ母材
長手方向に相対的に移動できる。

【００１９】従って光源や検出器が光ファイバ母材の長
手方向全体を一度にカバーできないような場合であって
も、移動機構で光ファイバ母材と、光源および検出器と
を適宜相対移動させることにより、光ファイバ母材全体
の欠陥検出を行うことができる。

【００２０】尚、本願特許請求項２の発明において、光
源または検出器、という意味は、光源または検出器のい
ずれか一方、光源と検出器の両方それぞれ、光源と検出
器の両方一緒、のどれであってもよい、という意味であ
る。

【００２１】上記本願特許請求項３記載の発明の光ファ
イバ母材の欠陥検出装置では、光ファイバ母材と光源と
の間に、光源から発したシート状光を発散光から略平行
光に変えるレンズ部が設けられている。図７に示すよう
に、この略平行光は、発散光に比べて光の進行方向に対
する単位体積当たりの光の強度劣化が小さい。従って上
記レンズ部によってシート状光を発散光から略平行光に
変えることにより、より均一な強度の検出光で光ファイ
バ母材の欠陥の検出を行うことができる。

【００２２】上記本願特許請求項４記載の発明について
説明する。光源を、該光源から照射されるシート状光の
光軸と光ファイバ母材の中心軸とが直交するように、配
置すると、シート状光が光ファイバ母材の屈折の影響を
受けず、光ファイバ母材内部を真っ直ぐに進行し、光フ
ァイバ母材の中心軸やその近傍の欠陥を検出することが
できるようになる。

【００２３】そして検出器の検出視野の中心軸とシート
状光の光軸とが交差する角度θが、例えば９０°程度に
なるように光源と検出器とを配置すると、検出器におい
てはシート状光の光面を真横から見ることになるので、
焦点位置を変えずに欠陥検出を行うことができるので便
利である。

【００２４】このように角度θおよび検出器の焦点位置
を固定した状態で、散乱光を検出した場合、焦点面にお
ける光ファイバ母材両側部近傍は光の全反射効果によっ
て不感帯になってしまい、欠陥を検出することはできな
い。

【００２５】このような条件であっても、光ファイバ母
材における欠陥の形成位置がこの不感帯にないことが予
め（例えば経験的に）分かっている場合や、光ファイバ
母材中心付近などの特定位置の欠陥を探す場合などは問
題ないが、上記不感帯に位置する欠陥をも含めて欠陥検
出を行う場合には不都合を生じる。

【００２６】従って本願特許請求項４記載の発明の光フ
ァイバ母材の欠陥検出方法では、角度θおよび検出器の
焦点位置を固定した状態で、散乱光のうち前記検出器の
不感帯にならない位置にくるものを検出し、散乱光のう
ち前記検出器の不感帯となる位置にくるものは角度θを
変えた状態で検出する。ここでこの光ファイバ母材の欠
陥検出方法は、前記回転機構を連続してまたは所定回転
角度ずつ駆動させながら、欠陥検出を行うものである。
従って両方の角度θにおける欠陥検出の結果から光ファ
イバ母材全体について欠陥の数や位置などを把握するこ
とができる。

【００２７】具体的には、例えば散乱光のうち検出器の
不感帯にならない位置にくるものを検出する際には、角
度θを９０°にできるだけ近づけるのが好ましい。ただ
し装置構成によって上限値、下限値は異なってくるの
で、θ≦９０°±３０°であればよい。そしてこのよう
に角度θを９０°にした検出器の不感帯となる位置にく
るものを検出する際には、光ファイバ母材の屈折率ｎに
対して角度θ≦ｓｉｎ^-1（１／ｎ）を満たした状態で、
検出するのが好ましい。通常、角度θ≦ｓｉｎ^-1（１／
ｎ）という位置関係で欠陥を検出するにはそれぞれの欠
陥を示す散乱光に合わせて検出器の焦点位置を変える必
要があるが、上記不感帯がそれほど広い領域ではないこ
とから、角度θ≦ｓｉｎ^-1（１／ｎ）の検出器も、角度
θが９０°の検出器と同様に焦点位置を一箇所に合わせ
たままで欠陥検出を行うことができるという利点があ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳細に説明する。 （実施形態例１）図１（ａ），（ｂ）に、本発明の実施
の形態の一例となる光ファイバ母材１の欠陥検出装置
（測定系）を示す。また図１（ｃ）にシート状光３の断
面形状を示す。ここでサンプルとなる光ファイバ母材１
は、直径６ｃｍ、高さ（長手方向長さ）６０ｃｍのもの
である。

【００２９】図１（ａ），（ｂ）において、符号２は例
えば半導体レーザなどの光源であり、検出光として光フ
ァイバ母材１の長手方向に幅広であってかつ発散性のシ
ート状光３（厚さ１ｍｍ。照射断面の形状については図
１（ｃ）を参照）を発するものである。この光源２は、
該光源２から照射されるシート状光３の光軸（中心軸）
と光ファイバ母材１の長手方向中心軸Ｏとが直交するよ
うに配置が調整されている。したがってシート状光３
は、光ファイバ母材１表面に対し垂直に入射するので、
光ファイバ母材１表面の屈折の影響を受けることなく光
ファイバ母材１内部を真っ直ぐ通過することができる。

【００３０】尚、符号８は上記光源２から出た発散性の
シート状光３を、厚さ１ｍｍ、幅１００ｍｍの略平行光
に変えるレンズ部である。

【００３１】図１（ａ）において、符号５ａ，５ｂは、
シート状光３が欠陥に当たった際の散乱によって生じた
散乱光４（ここでは輝部）を検出する、例えばＣＣＤカ
メラなどの検出器である（図１（ｂ）においては簡単の
ため図示省略）。両検出器５ａ，５ｂは、それぞれ、光
ファイバ母材１の長手方向中心軸Ｏから３００ｍｍ離れ
た位置に配置されている。

【００３２】これら検出器５ａ，５ｂのうち、一方の検
出器５ａは、その検出視野の中心軸Ｍａと前記シート状
光３の光軸とが交差する角度θａがθａ＝９０°となる
ように、配置され、かつこの光軸の位置に焦点が合わせ
られており、光ファイバ母材１内部の欠陥を、図１
（ａ）に示す不感帯Ｘ１，Ｘ２に位置しない範囲内で、
検出することができる。

【００３３】またもう一方の検出器５ｂは、その検出視
野の中心軸Ｍｂと前記シート状光３の光軸とが交差する
角度θｂが光ファイバ母材１の屈折率ｎに対してθｂ≦
ｓｉｎ^-1（１／ｎ）を満たすように、この例では角度θ
ｂ＝４３°で配置され、かつこのシート状光３のうち前
記検出器５ａの不感帯Ｘ１，Ｘ２のうち一方Ｘ１に位置
する部分に焦点が合わせられていて、その部分に位置す
る散乱光４を補助的に検出することができる。

【００３４】この不感帯Ｘ１の幅は０．９ｃｍであり、
検出器５ｂの検出視野の中心軸Ｍｂの方向に換算する
と、０．６ｃｍである。これに対し検出器５ｂの検出視
野の中心軸Ｍｂの方向の焦点範囲は０．８ｃｍである。
そのため検出器５ｂでは、焦点位置を変えることなく、
前記不感帯全体を十分検出視野内に収めることができ
る。

【００３５】図１（ｂ）において、符号６は、光ファイ
バ母材１をその頭頂部で固定し、かつこの光ファイバ母
材１を長手方向中心軸Ｏを中心に所定回転速度で回転さ
せる回転駆動部（本発明では回転機構に該当する）であ
る（図１（ａ）においては簡単のため図示省略）。

【００３６】図１（ａ），（ｂ）において、符号７ａ，
７ｂ，７ｃは、スライド駆動部（本発明では移動機構に
該当する）である。このスライド駆動部７ａ，７ｂ，７
ｃにはそれぞれ検出器５ａ，５ｂ、光源２が取り付けら
れており、これら検出器５ａ，５ｂ、光源２を光ファイ
バ母材１長手方向に移動させ、所望の位置で固定できる
ようになっている（図１（ｂ）において、スライド駆動
部７ａ，７ｂは簡単のため図示省略）。

【００３７】また図２は、光ファイバ母材１の欠陥検出
装置の操作・記録系を示す説明図である。符号９は、光
ファイバ母材１の欠陥検出装置を操作するキーボードな
どの端末入力器、符号１０はパーソナルコンピュータ本
体などのＣＰＵ装置、符号１１はハードディスク等の記
憶媒体、符号１４はモニターである。

【００３８】この端末入力器９を操作することにより、
ＣＰＵ装置１０を介して装置各部を操作する仕組みにな
っている。またＣＰＵ装置１０には検出器５ａ，５ｂか
らそれぞれ画像データとシート状光の照射方位を示す光
ファイバ母材１の回転角データとがそれぞれ送られる。
このうち画像データは画像処理され、各散乱光４の２次
元位置から２次元データが出力され、前記光ファイバ母
材１の回転角データと組み合わせられ、３次元座標系
（測定系および光ファイバ母材１の配置に依存しない絶
対座標系）の位置データに座標変換される。

【００３９】そしてこの位置データは記憶媒体１１に送
られ、散乱光４の大きさデータとともに記憶媒体１１内
に保管される。尚、これらのデータは、作業者が見易い
ように、表作成ソフトによってそれぞれの散乱光４の個
数、位置、大きさが一目で分かるように整理され、モニ
ター１４上で確認できるようになっている。

【００４０】この光ファイバ母材１の欠陥検出装置によ
る欠陥検出を行った実例を以下に示す。図３は、この実
例の装置操作のフローチャートである。まず図３のに
おいて光源２と検出器５ａ，５ｂとを光ファイバ母材１
頭頂部付近の散乱光４を検出できる位置に固定し、その
上で、図３のにおいて光源２からシート状光３を発光
させ、シート状光３が光ファイバ母材１内部に、母材表
面で屈折せずに真っ直ぐに入射していることを確認し
た。その状態でシート状光３によって光ファイバ母材１
内部の欠陥により生じた散乱光４の画像を、検出器５
ａ，５ｂによって取り込んだ。

【００４１】次に図３のにおいて、上述の画像をＣＰ
Ｕ装置１０により画像処理し、各散乱光４の位置のデー
タ、大きさのデータを記憶媒体１１に記録した。

【００４２】ここで前述した通り、図１（ａ）におい
て、検出器５ａで検出可能な領域の散乱光４は、検出器
５ａで検出し、検出器５ａの不感帯Ｘ１に位置する散乱
光４は、検出器５ｂで検出した。そして、それぞれの検
出器５ａ，５ｂで得られた画像データ、および各検出器
５ａ，５ｂの配置、光ファイバ母材１の回転角度から、
各散乱光４の３次元位置データを計算し、記憶媒体１１
に記録した。

【００４３】そして上記図３の，の作業が終了した
ら、図３のに示すように、光ファイバ母材１を回転駆
動部６により所定角度（例えば２°程度）ずつ回転さ
せ、そのそれぞれの回転位置で再び上記，の作業を
行い、光ファイバ母材１が１周回転するまで（この場合
１８０回）続けた。尚、検出器５ａによる欠陥検出は、
光ファイバ母材１を半周回転させた時点で終了してしま
うので、残り半周の欠陥検出は記録しなくともよい。

【００４４】ここまで終了したら、図３ので示すよう
に、スライド駆動部７ａ，７ｂ，７ｃによって、光ファ
イバ母材１の長手方向に検出器５ａ，５ｂ、光源２を７
ｃｍ（検出器５ａ，５ｂの１画像における光ファイバ母
材１長手方向の長さ）だけ下側に移動させ、その上で、
上記図３の，，の作業を再び行った。

【００４５】そして図３の，，，の作業を光フ
ァイバ母材１下端まで行い、図３のに示すように、欠
陥検出作業が全部終了した。

【００４６】この後、同じ光ファイバ母材１について、
従来の欠陥検出装置でも欠陥検出を行い、表１におい
て、本実施形態例１の欠陥検出装置の結果と比較した。

【００４７】

【表１】

【００４８】表１において、従来の欠陥検出装置（図６
のもの）によると、検出された光ファイバ母材１内部の
欠陥の個数は２個しか発見できず、各欠陥の位置もよく
分からなかったため、「この光ファイバ母材１は線引き
工程で使用できる」と判定することになる。しかし、本
発明の欠陥検出装置（図１（ａ），（ｂ）のもの）によ
ると、従来装置で見つかった欠陥はもちろん見つかり、
従来装置では見つけられなかった欠陥も新たに３個発見
された。しかもそれらの欠陥は線引き工程の成否に大き
く係わる部分に位置していたので、実際には「この光フ
ァイバ母材１は線引き工程では使用できない」と判定さ
れた。

【００４９】以上のように、本実施形態例１の光ファイ
バ母材１の欠陥検出装置によれば、従来装置によって発
見できなかった欠陥を発見することができ、かつ各欠陥
の位置をも確認することができたので、光ファイバ母材
１を線引きなどの後工程に利用できるかどうかの判定を
より正確に行うことができるようになった。

【００５０】（実施形態例２）第二の実施形態例となる
光ファイバ母材１の欠陥検出装置として、図４のものを
示す。この装置は図１（ａ），（ｂ）のものとほぼ同じ
であるが、検出器５ａを、光源２とは無関係に、光ファ
イバ母材１の長手方向中心軸Ｏを中心に回転させること
ができるようになっている。従って検出器５ａを回転移
動させることによって光源２となす角度θａを所望の角
度に調節することができるので、検出器５ａを複数設け
なくとも光ファイバ母材１全体の欠陥を検出することが
できる。

【００５１】またこの例では示さないが、検出器５ａだ
けでなく光源２も独立して光ファイバ母材１の長手方向
中心軸Ｏを中心に回転させる機構を設ければ、光ファイ
バ母材１を回転させる代わりに、これら光源２と検出器
５ａとを共に回転させることにより、相対的に光ファイ
バ母材１を回転させたことになるので、光ファイバ母材
１の回転機構を設ける必要がない。

【００５２】尚、本実施形態例１では図３に示すフロー
チャートに従って光ファイバ母材１の欠陥検出を行った
が、本発明の光ファイバ母材１の欠陥検出装置および方
法は、この方法で使用される装置およびこの方法だけに
限定されるものではない。例えば本実施形態例では、図
３の，，において、所定角度ごと光ファイバ母材
１を回転させ、そのそれぞれの角度で欠陥検出を行う例
を示したが、光ファイバ母材１を連続して回転させなが
ら連続的にまたは所定角度ごとに検出器５ａ，５ｂによ
り画像取り込みを行って散乱光４のデータを得る方法を
とることもできる。

【００５３】また本実施形態例１，２の装置には光源２
と検出器５ａ，５ｂの移動機構が設けられているが、こ
れらの移動機構は本願特許請求項１記載の発明に必須の
ものではない。例えばシート状光３の幅が光ファイバ母
材１の長手方向長さよりも長い場合などには、光源２の
移動機構は不要になる。同様に、例えば検出器５ａ，５
ｂを光ファイバ母材１から遠ざけた上で焦点を該光ファ
イバ母材１に合わせることにより光ファイバ母材１全体
を写し出す場合など、検出器５ａ，５ｂの検出視野内に
光ファイバ母材１の長手方向全体を収めることができる
場合などには、検出器５ａ，５ｂの移動機構は不要にな
る。

【００５４】そして本実施形態例１，２では、レンズ部
８を用いて、光源２から照射されたシート状光３を発散
光から略平行光の検出光に変える例を示したが、このレ
ンズ部８は本願特許請求項１、２記載の発明の装置に必
須のものではなく、例えば光ファイバ母材１奥側の散乱
光４が十分強いものになるならば、レンズ部８を用いず
に発散光のシート状光３をそのまま検出光としてもよ
い。

【００５５】さらに本実施形態例１，２では、角度θを
調整するために、検出器５ａ，５ｂを複数使用したり、
検出を光ファイバ母材１の周りで回転移動出来るように
したが、本願特許請求項４記載の発明において角度θを
所定の角度に調整するための装置構成は上記装置構成に
限定されず、例えば角度θが所定の角度になるようにビ
ームスプリッタなどにより光源２から発したシート状光
３を導き、光ファイバ母材１内部に入射させる装置構成
としてもよい。

【００５６】また本実施形態例１，２では、光ファイバ
母材１表面での光の全反射で生じる検出器５ａ（θａ＝
略９０°）の不感帯について、角度θ（θａまたはθ
ｂ）を調整した状態で欠陥検出を行うことにより、欠陥
を検出できるようにしたが、光の全反射による悪影響を
なくす方法および装置構成は実施形態例１，２の方法お
よび装置構成以外であってもよい。

【００５７】例えば図５に示すように、光ファイバ母材
１を、該光ファイバ母材１表面と同じ屈折率を有し、か
つ直方体の容器１６内に満たされたマッチングオイル１
５内に浸漬すると、容器１６の各側面部側から見れば、
光ファイバ母材１とマッチングオイル１５との間の屈折
率差がないため、光ファイバ母材１表面における光の全
反射がなくなる。従って図５に示すように、容器１６の
一側面部側からシート状光３の照射を行い、これに隣接
する他の側面部側から検出器５ａによって欠陥を検出す
れば、角度θａが略９０°のままでも光ファイバ母材１
全体の欠陥を検出することができる。

【００５８】加えて本実施形態例１，２では、シート状
光３の光源２として半導体レーザを使用したが、本発明
で使用されるシート状光３は実質的にシート状になって
一方向側に進む光であればよいので、光源２として例え
ば自然光の光源１２とスリットとを組み合わせて使用
し、光源１２から出た自然光１３をスリット状の開口部
に通過させることによってシート状光３を作り出しても
よい。

【００５９】ここで本実施形態例１，２におけるシート
状光３は、断面がスリット状になった光（図１（ａ）〜
（ｃ）参照）であるが、本発明のシート状レーザ光３
は、定常的にシート状光となっている必要はない。すな
わち、検出器５ａ，５ｂの露光時間（例えば１／３０
秒）内でシート状レーザ光３と同様の役割を果たせばよ
く、例えばスポット光をポリゴンミラーで反射させ、一
平面上で連続的に往復移動させたものであってもよい。

【００６０】また欠陥を示す散乱光４は輝部であっても
暗部であってもよいので、検出器５ａ，５ｂはこれに合
わせたものを使用すればよい。上記実施形態例におい
て、レーザ以外の外乱光を検出器が検出すると、検出精
度が低下することがある。例えば、蛍光灯の光が、光フ
ァイバ母材の表面に映り込んでしまうような場合や、母
材から出たレーザがどこかで反射して映り込んでしまう
ような場合である。その時は装置全体を暗幕等で覆うか
または、適当な光学フィルタを検出器の前に配置すれば
良い。光学フィルタとしては、レーザの波長のみを通過
させるバンドパスフィルタや、反射成分を抑える偏光フ
ィルタ等を用いる。偏光フィルタを用いる場合、光源と
母材の間に１枚配置し、かつ検出器の前に１枚配置すれ
ば、より効果的に外乱光を除去できる。蛍光灯は基本的
に可視光の波長のみなので、使用するレーザの波長によ
っては単なるローパスフィルタや、ハイパスフィルタで
も効果がある。さらに、複数のフィルタを用いると効果
がさらに増す場合もあるので、フィルタの配置と種類と
使用枚数はこの例に限定されるものではない。

【００６１】

【発明の効果】本願特許請求項１記載の発明の光ファイ
バ母材の欠陥検出装置によれば、シート状光の照射方位
を示すデータと検出器から得られる２次元データから、
各欠陥の位置を３次元的に検出することができる。また
欠陥を示す各散乱光の輝度がより均一に保たれるため、
欠陥をより正確に検出できる。本願特許請求項２記載の
発明の光ファイバ母材の欠陥検出装置によれば、移動機
構で光ファイバ母材と、光源および検出器とを適宜相対
移動させることにより、光源や検出器が光ファイバ母材
の長手方向全体を一度にカバーできないものであって
も、光ファイバ母材全体の欠陥検出を行うことができ
る。本願特許請求項３記載の発明の光ファイバ母材の欠
陥検出装置によれば、レンズ部によってシート状光を発
散光から略平行光に変えることにより、より均一な強度
の検出光で光ファイバ母材の欠陥の検出を行うことがで
きる。本願特許請求項４記載の発明の光ファイバ母材の
欠陥検出方法によれば、角度θおよび検出器の焦点位置
を固定した状態で、散乱光のうち前記検出器の不感帯に
ならない位置にくるものを検出し、散乱光のうち前記検
出器の不感帯となる位置にくるものは角度θを変えた状
態で検出することにより、これら両方の欠陥検出の結果
から光ファイバ母材全体について欠陥の数や位置などを
把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の一例となる光ファイバ母
材の欠陥検出装置（測定系）を示す説明図であって、
（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）
はシート状光の照射断面の形状を示す正面断面図であ
る。

【図２】 本発明の実施形態の一例となる光ファイバ母
材の欠陥検出装置の操作・記録系を示す説明図。

【図３】 本発明の実施形態の一例となる光ファイバ母
材の欠陥検出装置の操作手順の一例を示すフローチャー
ト。

【図４】 本発明の実施形態の他の例となる光ファイバ
母材の欠陥検出装置（測定系）を示す上面図。

【図５】 本発明の実施形態のその他の例となる光ファ
イバ母材の欠陥検出装置（測定系）を示す上面図。

【図６】 従来の光ファイバ母材の欠陥検出装置の一例
を示す説明図であり、（ａ）は欠陥検出装置の側面図で
あり、（ｂ）は自然光の照射断面の形状を示す正面断面
図である。

【図７】 発散光と略平行光とで、光の進行方向に対す
る単位体積当たりの光強度の変化を比較したグラフ。

【符号の説明】

１ 光ファイバ母材 ２ 光源 ３ シート状光 ４ 散乱光 ５，５ａ，５ｂ 検出器 ６ 回転駆動部（回転機構） ７ａ，７ｂ，７ｃ スライド駆動部（移動機構） ８ レンズ部 ９ 端末入力器 １０ ＣＰＵ装置 １１ 記憶媒体 １２ 光源 １３ 自然光 １４ モニター １５ マッチングオイル １６ 容器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ母材に、側方から、該光ファ
   イバ母材長手方向に幅広に形成されたシート状光を入射
   させる光源と、 前記光ファイバ母材内部において前記シート状光が欠陥
   によって散乱されて生じる散乱光を、前記光ファイバ母
   材の側方で検出する検出器と、 前記光ファイバ母材と、前記光源および前記検出器と
   を、該光ファイバ母材の中心軸を中心として相対的に回
   転させる回転機構とを有することを特徴とする光ファイ
   バ母材の欠陥検出装置。
2. 【請求項２】 光ファイバ母材と、光源または検出器と
   を、該光ファイバ母材長手方向に相対的に移動させる移
   動機構を有することを特徴とする請求項１記載の光ファ
   イバ母材の欠陥検出装置。
3. 【請求項３】 光ファイバ母材と光源との間に、発散光
   を略平行光に変えるレンズ部が設けられていることを特
   徴とする請求項１または請求項２記載の光ファイバ母材
   の欠陥検出装置。
4. 【請求項４】 光ファイバ母材に、側方から、該光ファ
   イバ母材長手方向に幅広に形成されたシート状光を入射
   させる光源と、 前記光ファイバ母材内部において前記シート状光が欠陥
   によって散乱されて生じる散乱光を、前記光ファイバ母
   材の側方で検出する検出器と、 前記光ファイバ母材と、前記光源および前記検出器と
   を、該光ファイバ母材の中心軸を中心として相対的に回
   転させる回転機構とを有する光ファイバ母材の欠陥検出
   装置を用い、 シート状光の光軸と光ファイバ母材の中心軸が直交する
   ように、光源から前記シート状光を光ファイバ母材に照
   射し、シート状光によって光ファイバ母材内部に散乱光
   を生じさせ、 前記回転機構を連続してまたは所定回転角度ずつ駆動さ
   せながら、前記散乱光を検出器によって検出する光ファ
   イバ母材の欠陥検出方法であって、 検出器の検出視野の中心軸と前記シート状光の光軸とが
   交差する角度θおよび検出器の焦点位置を固定した状態
   で、散乱光のうち該検出器の不感帯とならない位置にく
   るものを検出し、 かつ散乱光のうち前記検出器の不感帯となる位置にくる
   ものは、前記角度θを変えた状態で検出することを特徴
   とする光ファイバ母材の欠陥検出方法。