JPS587969B2 - 光フアイバ端に同心外被を設ける方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ファイバの端の上にある外被の外周面の少な
くとも一部をこのファイバ端の光を伝えるコアに対して
同心的にするために、このファイバ端を光学的観察装置
に対向するように置き、その後で光ファイバの他方の端
から光を光ファイバ内に入射させ、前記端から射出され
る光ビームを前記光学的観察装置で観察し、観察されて
いる光ビームが観察軸に対して予じめ定められた位置を
とるようになる迄ファイバ端を、この光ビームに対して
垂直であると共に互に垂直でもある２方向につき動かし
て光ファイバの端に外被を設ける方法に関するものであ
る。

本発明は更にこの方法を実施するための装置にも関する
ものである。

而してこのような方法及びそのための装置並びに外被付
き光ファイバ端は米国特許第３，９９９，８４１号明細
書から既知である。

しかし、ここに記載されている方法によると光ファイバ
とそれに固定される外被とを観察の軸に対して別個独立
に芯合わ．せを行なう。

光ファイバを伝って送られてきてファイバ端から射出さ
れる光は丸い光スポットを結ぶ。

そしてこの丸い光スポットを顕微鏡で視ながら顕微鏡の
視野内の十文字の細線の交点に合わせるのである。

外被の位置決めの場合は外面に同心的に延在する貫通孔
を具えるダミー外被を使用する。

このダミー外被は支持体に固定し、開口の縁を顕微鏡で
視て開口の縁が顕微鏡の視野の中心にくるように支持体
上の調整手段で調整する。

こうすると縁は明瞭に合焦されよ状態で結像される。

こうして支持体は不可避的な誤差を除いて正確に顕微鏡
の視野に対して位置決めされる。

次にダミー外被をはずし、取付けるべき外被を支持体に
挿入し、更に例えばエポキシ樹脂接着剤でファイバ端を
外被に固定する。

この場合不所望な光を伝える光ファイバのコアが外被の
外面に対して離心（偏心）する程度は最終的には光ファ
イバ及びダミー外被を夫々光軸に対して芯合わせする際
に生ずる誤差と、ダミー外被に同心開口を設ける際に生
ずる誤差と、ダミー外被及び同一直径の本来の外被を製
造する際に生ずる誤差との和により決まる。

またエポキシ樹脂の注入中に生ずる収縮も光ファイバの
コアを外被に対して離心させる原因となる。

芯合わせの確度（生ずる不所望な誤差）は更に光ファイ
バ端から射出される光を観察する光学手段によっても決
まる（生ずる）。

このように従来技術のものでは多くの誤差があるため外
面を光を伝えるファイバコアに対して非常に正確（＋０
．５μｍ）に芯合わせすることは不可能である。

本発明の目的はこのような誤差をできるだけ除き、これ
により単一モード形光ファイバの端でも外被を光を伝え
るファイバコアに対して非常に正確に（０．１〜０．２
μｍ）同心的に取付け得る方法及び装置を提供するにあ
る。

この目的を達成するため本発明方法は前記ファイバ端に
外被をかぶせ、その後でこの外被付きファイバ端を支持
体に取付け、このファイバ端から射出される光ビームを
光学装置の一部の光軸に対して離心的位置にある観察軸
の周りに回転できる光学装置の該一部で２つの部分に分
割し、この分割された光ビームの各々で、ファイバ端が
観察軸に対して垂直な方向に動く時この観察軸に対して
垂直であると共に互に反対の方向に動く２個の円環像を
描き、その後でこれらの２個の円環像が同心円になる迄
外被付きファイバ端を互に垂直な２方向につき動かして
光を伝えるコアを観察軸上に持ちきたし、その後で外被
の少なくとも一部の外周面を光学的観察装置の観察軸の
周りに回転する機械加工工具により観察軸に対して同心
的になるようにすることを特徴とする。

このような本発明方法によれば外面を光を伝えるコアに
対して非常に正確に同心的にすることができる。

けだし、光ファイバとその上を被覆する外被とを別個に
位置決めする必要がなく、また光ファイバのコアを位置
決めする時に機械加工手段で外被の表面を回転軸（これ
は観察の軸でもある）に対して同心的にすることができ
るからである。

また光ファイバのコアを位置決めするための光学的手段
の精度も離心度が可視光の波長よりも小さいものである
。

ファイバ端から射出される光ビームは２部に分けられ、
その各々が光学的観察装置の一部の回転により円環像を
形成する。

光ファイバのコアが観察軸に対してずれると、それによ
り２個の円環像は互に反対方向にずれるから光学的観察
の精度は実際には２倍になる。

これは勿論魅力的である。

２個の円環像の同心性、従って対称性により光ファイバ
のコアが位置決めされる。

２個の円環像が互にあたかも他に対する基準のように働
らくから（例えば視野内の十文字線のような）外部基準
を必要とせず、基準線と観察と回転との間に調整誤差が
生ずることもない。

更に円環像はそれ程明確に画成する必要がなく、そのた
め使用する光の波長よりも小さい確度で光ファイバのコ
アを位置決めできる。

本発明方法により単一モード形光ファイバに同心外被を
設ける場合は光を伝えるコア（直径２〜８μｍ）から射
出される光（波長０．４〜０．７μｍ）は明確に合焦さ
れた像を形成しない。

また本発明は装置発明にも関するものであって、本発明
方法により光ファイバの一端の上にある外被の外周面を
この光ファイバの光を伝えるコアに対して少なくとも一
部同心的にするために、外被を固定できる支持体付きの
枠体と、この支持体を枠体に対して、位置調整するため
の調整装置と、光ファイバの端から射出される光ビーム
を観察するための光学装置とを具える光ファイバ端に外
被を設ける装置において更に光学装置の少なくとも一部
を観察軸を中心としてその周りに回転させるための駆動
装置と、この光学装置の部分と共に観察軸を中心として
その周りに回転できる機械加工装置とを設け、外被の外
周面の少なくとも一部を機械加工できるように構成した
ことを特徴とするものである。

この本発明装置にあっては光学装置の一部と機械加工手
段の部分が剛固に連結された状態で観察軸の周りに回転
するから機械加工手段は観察軸に対して同心円を描き、
その結果最后に残る唯一つの誤差は光ファイバのコアが
観察軸に対して離心する公差であり、これは精度よく調
整することにより許容される。

本発明装置の一つの好適な実施例は前記機械加工装置及
び回転する光学的観察装置を観察軸に対して動かせるよ
うにしたことを特徴とする。

これは回転する機械加工手段が回転と観察の軸に沿って
並進しても常にこの機械加工手段は観察軸に対して同心
的な面を描くことを認識した上でなされたものである。

この時残る唯一つの、光ファイバのコアが外被の機械加
工された外面に対して離心する程度を決める誤差は光フ
ァイバのコアを観察軸に対して調整することに関するも
のだけである。

本発明装置のもう一つの好適な実施例は前記光学的観察
装置の回転部が対物レンズと、半透鏡と、ペンタプリズ
ムとから成り、対物レンズの光軸が観察軸からはずれて
いると共に観察軸に対してほぼ平行に延在し、半透鏡は
これらの光軸及び観察軸に対してほぼ４５°の角度をな
していて対物レズから送られてきた光の一部を透過する
と共に残りの光をペンタプリズムの方に反射し、この反
射光を更にペンタプリズムで半透鏡を透過した部分の光
とほぼ同一方向に反射させることを特徴とする。

この実施例は既知の方法で有効面（ｅｆｆｅｃｆｉ−ｖ
ｅｓｕｒ ｆａｃｅ）を作れる従来からの光学的手段を
利用できるという長所を備えている。

本発明に係る外被を具える端を具備する光ファイバは光
ファイバに一端に衝合縁を有する外被を設け、この衝合
縁が外被の周りに設けられているブシュと軽く嵌合し、
このブシュの衝合縁に近い側に内部が截頭円錐状の面を
設け、この面に光ファイバ端に対向して球レンズを設け
たことを特徴とする。

このような外被付き単一モード光ファイバは多重モード
形光ファイバを接続するために通常使用されている方法
で接続することができ、この場合ファイバ端位置及び距
離があまりクリテイカルでないという長所を具えている
。

図面につき本発明を詳細に説明する。

第１図に示す本発明装置は枠体１を具えるが、この枠体
１はマイクロマニピュレータ３を具備している。

このマイクロマニピュレータ３上に外被５をかぶってい
る単一モード形光ファイバ９の一端７を保持する支持体
３１を設ける。

また本発明装置は管状ハウジング１３が矢印１４で示す
ように回転自在に設けられている支柱１１を具える。

この管状ハウジング１３内に対物レンズ１５と反転プリ
ズム１７とを置く。

これらの対物レンズ１５と反転プリズム１７とは回転軸
１９に対して離心的に設ける。

対物レンズ１５の光軸は反転プリズム１７の長辺面とほ
ぼ一致させる。

反転プリズム１７の短辺側の長方形面は回転軸１９と対
物レンズ１５の光軸とを含む面に対して直交させる。

光ファイバ９の端７から射出する光は一部は対物レンズ
１５しか通らず、残りは対物レンズ１５と反転プリズム
１７との双方を通る。

これらの洸の）各部は夫々光スポット２１，２３を結ぶ
が、これらの光スポットはハウジング１３の端２５から
観察することができる。

反転プリズムを使用する結果光ファイバ端７がＸ方向又
はｙ方向にずれると光スポット２１及び２３もＸ方向又
はｙ方向にずれる。

但し、光スポット２１と２３では向きが互に反対である
。

ハウジング１３が対物レンズ１５及び反転プリズム１７
と共に回転すると光スポット２１及び２３はいずれも円
環状の像を形成する。

蓋し、対物レンズ１５と反転プリズム１７とは観察と回
転の軸１９に対して離心させてあるからである。

そしてこれらの２個の円環像は光ファイバ９の端７が観
察と回転の軸１９上にある時にだけ同心円となる。

なおこの場合でも円環像が互に一致しないようにするた
めに反転プリズム１７の長辺が対物レンズ１５の光軸に
対して小角度をなすようにしておくことに注意されたい
。

光ファイバ９の端７が観察と回転の軸１９上にない時は
後述するように円環像は離心的になる。

ファイバ端７がずれると円環像は互に反対方向に動く。

これを利用して（マイクロ）マニピュレータ３によりフ
ァイバ端７の光を伝えるコアを迅速且つ正確に観察及び
回転の軸１９上に持ってくる，ことができる。

人間の眼は像の対称性に対して非常に鋭敏であるから形
成されている像が同心円か離心円かを容易に弁別できる
。

ファイバ端７のコアがこうして軸１９上に持ちきたされ
たらマイクロマニピュレータ３を支持体３１ごと軸１９
に沿つて移動させ、工具２７を使って外被５の衝合縁２
９をファイバ端７の光を伝えるコアと同心的になるよう
に機械加工する。

またマイクロマニピュレータ３が移動できるようにする
ため枠体１にスロット２を設けておく。

第２ａ図には夫々外被５，５′を具える単一形光ファイ
バの２個の端７，７′を示してある。

これらのファイバ端７，７′は光を伝えるコア３３，３
３′とクラツド３５，３５′とを具える。

コア３３，３３′はクラツド３５，３５′の外面と同心
的であることはめったにない。

そしてコアの直径は２〜８μｍであるが、コアの離心の
程度はこれと同程度の大きさである。

このような事情のため単一モード光ファイバを互に接続
する際困難に直面する。

第１図につき説明した装置を用いて外被５，５′に光を
、伝えるコア３３，３３′に対して同心的な表面３７，
３７′を形成し、その後でこのようにして機械加工され
た２個のファイバ端７，７′を多重モード形光ファイバ
で行なわれている既知の方法で接続する。

多重モード形光ファイバの場合はその外面が光フアイバ
を整列させる基準面となるが、この方法は本発明に係る
同心外被を具える単一モード光ファイバにも適用できる
。

しばしば記載されている多重モード用接続手段では、光
ファイバの端をＶ溝に入れる。

第２ｂ図は外被５がついている単一モード光ファイバの
一端をどのような状態でＶ溝３９付きホルダ４１内に納
めるかを略式図示したものである。

第２ｂ図のこの他の符号は第２ａ図の符号と対応する。

外被５′の外面３７′は光を伝えるコア３３′に対して
同心的になっている。

このためには外被５′の外面３７′の全体を第１図につ
き述べた方法で機械加工する必要がある。

これに対じ外被５の方は２個の衝合縁２９を具えていて
、この衝合縁の各々の外面３７を光を伝えるコア３３に
対して同心的にする。

従って外被５の全外周を機械加工する必要はなく、第２
ｂ図に示すように衝合縁２９を介して外被５を■溝３９
に当接させる。

明らかにホルダ４１の■溝はできるだけ不規則性がない
ようにしなければならない。

蓋し不規則性があるとファイバ端７と７′を互に接続す
る際悪影響を与えるからである。

なお２個の衝合縁２９を具える外被５を整列させる際は
このような不規則性の影響を受ける程度が小さい。

第３図は夫々外被４７，４７′を有する光ファイバ４５
，４５′の２個の単一モード形の光を伝えるコア４３，
４３′とを本発明装置で接続させる場合の好適な実施例
を示したものである。

外被４７，４７′は夫々衝合縁４９，４９′を具える。

光ファイバ４５及び４５′は各々外被つきのま５ブシュ
５１，５１′に格納する。

ブシュ５１，５１′には衝合縁４９，４９′の直径に正
確に合わせた孔を設ける。

ブシュ５１及び５１′はこの孔に隣接し且つこの孔と同
心的な開口５３，５３′を具える。

この開口５３，５３′に夫々球レンズ５５，５５′を装
着させる。

光ファイバ４５，４５′の端面５７，５７′と球レンズ
５５，５５′の間に屈折率が球レンズ５５，５５の屈折
率と光ファイバのコア４３，４３′の屈折率に適合して
いる結合液５９，５９′を充填する。

ブシュ５１，５１′にはブシュ５１，５１′を例えばＶ
溝（図示せず）内に配置した時ブシュ５１，５１′を支
える支持縁６１，６１′を設ける。

後述するように球レンズ５５，５５′を使用するとこの
種溝の公差にはあまり厳しい要求が課されなくてすむの
である。

ファイバ端４５，４５′、外被４７，４７′，ブシュ５
１，５１′，レンズ５５，５５′及び結合液５９，５９
′が一緒になって夫々コネクタ半部５０，５０′を形成
する。

ブシュ５１，５１′の孔の内壁に衝合縁４９，４９′を
軽く嵌合する。

衝合縁４９，４９′は光を伝えるコア４３，４３′と同
心的である。

更に截頭円錐状開口５３，５３′はブシュ５１，５１′
の孔と同心的にする。

これは例えば旋盤でブシュ５１，５１′を保持しておき
、孔と開口とを順次に形成することにより簡単に実現で
きる。

球レンズ５５，５５′はこのような截頭円錐状開口５３
，５３′内に置くからその光軸は非常に小さな誤差でブ
シュ５１，５１′内に入れられる光ファイバコア４３４
３′に対して同心的になる。

このため球レンズ５５はファイバ端４３から出る光をほ
ぼ平行なビームに変える。

この光ビームは球レンズ５５′で光を伝えるコア４３′
の端面５７′に収束させる。

このようにして２個のコネクタ半部５０と５０′とを接
続する場合のそれらの相互位置及びそれらの間の距離に
ついての公差はファイバ端同士を直接互に接続する場合
の公差程厳しくはない。

これにより殊に接続を迅速且つ／又はしばしばはずして
再接続することができねばならない場合に適した接続方
法が与えられる。

外被４７，４７′は場合によっては衝合縁４９，４９′
を唯一つしか必要としない。

光ファイバコア４３，４３′の端は球レンズ５５，５５
′の面に対して垂直に配置すると好適である。

こうすると光は不所望な損失を伴なわずに入ったり出た
りする。

「垂直な」入射又は出射からのずれが光ファイバの開口
数に対して小さい（１°より小さい）場合は許容し難い
損失は生じない。

衝合縁４９の直径と外被４７の端４８の直径との差を衝
合縁４９と端４８との間の距離で割った商が１５×１０
−３より小さければ多くの場合は上記要求が満足される
。

第４ａ及び４ｂ図を用いてファイバ端７から射出される
光で以って２個の円環像を得る方法（第１図で使用した
方法）を説明する。

これらの円環像はファイバ端７をずらした時互に反対方
向に変位する。

第４ａ図は対物レンズ１５、反転プリズム１７及び回転
軸１９を示す。

光源６３は回転軸１９上におく。

対物レンズ１５の光軸６５は距離ｅ（約１０μｍ）をお
いて回転軸１９に平行に延在する。

光源６３は対物レンズ１５により像２１を結ぶ。

また対物レンズ１５と反転プリズム１７とにより光源６
３の第２の像２３を得る。

像２３は光源６３の光軸６５に対する鏡像である「鏡像
」光源６３′が対物レンズ１５を経て結ぶ像である。

斯くして像２１と２３は光軸６５に対して対称的に距離
ａ離れた位置にできる。

対物レンズ１５と反転プリズム１７とが回転軸１９の周
りに回転すると像２１と２３はいずれも円を描く。

これらの円の中心は回転軸１９上にあり、これらの間の
距離は２ｅである。

この距離は対物レンズ１５および反転プリズム１７の回
転軸１９に対する離心程度を変えることにより調整でき
る。

光源が光の波長（０．４〜０．７μｍ）に比較して小さ
い（２〜８μｍ）場合は光源６３により形成される円環
像は明確な像とはならない。

しかしこのように円環像が余り明瞭に画成されないとい
う事実は余り問題とならない。

蓋し、ファイバ端７（光源６３）を観察と回転の軸１９
に対して位置決めするためには２個の円環像が同心的で
あるか否かをはつきりさせるだけでよいからである。

円環像の境界がぼけているということは同心円であるか
離心円であるか（換言すれば対称的であるか非対称的で
あるか）を弁別するために大事な縁の感度には影響しな
いからである。

第４ｂ図では光源６７が回転軸上にのっていない。

この場合対物レンズ１５を通っただけの光は像６９を形
成する。

対物レンズ１５と反転プリズム１７とを通った光は第２
の像７１を形成する。

この第２の像７１は光源６７の光軸６５に対する鏡像で
ある光源７３の像と考えることもできる。

対物レンズ１５と反転プリズム１７とを回転軸１９を中
心として１８０°回転させるとこれらの光学素子は夫夫
位置１５′と１７′とをとる。

この時対物レンズ１５′の光軸は６５′となり、固定さ
れている光源６７に対する距離が異なってくる。

この対物レンズ１５′による光源６７の像は６９′とな
る。

また対物レンズ１５′と反転プリズム１７′とを通った
光は第２の像７１′を結ぶが、この第２の像７１′は像
６９′の光軸６５′に対する鏡像の位置にある。

対物レンズ１５と反転プリズム１７とを連続的に回転さ
せると光源６７による円環像ができる。

この円環像は上下端が夫々６９及び６９′並びに７１及
び７１′になる。

そして各円環像の中心７５と７７とは互に観察と回転の
軸１９に対する鏡像となる。

そして光源６７が回転軸１９に近づくにつれこれらの円
環像の中心７５と７７も回転軸１９に近づく。

而して光源６７が丁度回転軸１９の上に来た時（第４ａ
図の光源６３）中心７５と７７は共に回転軸１９上に来
て互に一致する。

本発明装置のもう一つの実施例の光学系を以下第５ａ，
５ｂ及び５０図につき説明する。

この光学系は対物レンズ７９と２個のプリズム８１ａと
８ｌｂの間の界面により形成される半透鏡８１と二重反
射セミプリズム８３とから成る。

この光学系（光学的観察手段）の回転部の観察と回転の
軸１９はｘ−ｙ座標系の原点を通って延在する。

更に図示した位置では対物レンズの光軸は回転軸１９に
対して−Ｘ方向にシフトさせられており、プリズム８１
ａ及び８ｌｂ並びにセミプリズム８３は＋ｙ方向に重ね
られている。

ファイバ端８５から射出された光は対物レンズ７９を経
て半透鏡８１上に入射する。

この半透鏡８１を透過した光の部分はＸ軸上に像８７を
形成する。

半透鏡で反射された光の部分はセミプリズムを通り、第
２の像８９を形成する。

光学系が回転運動をすると像８７と８９は各々図示した
ｘ−ｙ面で円を描く（第５ａ図には破線で一部を描いて
ある）。

ファイバ端８５が＋Ｘ方向にずれている時像８７は−Ｘ
方向にずれ、像８９は＋Ｘ方向にずれる。

これを夫々第５ｂ図では符号８７′及び８９′で示し、
第５ａ図では矢印９１及び９３で示す。

第５ｂ図には二重反射セミプリズム８３の作用が明示さ
れている。

位置が＋Ｘ方向にずれているファイバ端８５′か宴射出
された光は半透鏡８１で反射されて面８３ａに当たり、
それから面８３ｂで反射され、その後でセミプリズム８
３から出て像８９′を形成する。

他方半透鏡８１を透過した光は像８７′を形成する。

このように入射光ビームの位置はセミプリズムの片側に
入射した光ビームは軸８３ｃに対する鏡像の位置の他側
に当ってセミプリズム８３を出るためセミプリズム８３
で位置が反転させられることになる。

光学系を回転させると像８７と８９は円を描く。

図示した例のようにファイバ端８５がずれていると円環
像も矢印９１及び９３で示した方向にずれる。

矢印９３の方向は光学系の回転により形成される円環像
に接する接線の方向である。

（円環像は図面を簡明ならしめるため一部を破線で示し
ただけである）。

しかしこのようにしたのでは像８９がずれたことを観察
するのが困難である。

観察を容易ならしめる目的でセミプリズム８３を第５ｃ
図に略式図示したようにＸ軸に平行な軸の周りに僅か傾
けて像８９をＸ軸の方にずらすと共にセミプリズム８３
を軸０を中心として回転させ、最后には像８９をＸ軸上
の位置９５に持ち来たす。

このセミプリズム８３を傾斜させること一回転させるこ
ととは夫々矢印９７及び９９で示す。

この時各々による像８９のシフトは矢印１０１及び１０
３で示す。

この際ファイバ端８５がＸ方向につきずれた時も像８９
がＸ方向にずれる。

しかし、このずれは円環像の周に垂直な方向であって、
一方の像が他方の像に対してずれるのを明瞭に見ること
ができる。

第６ａ図は本発明装置の好適な実施例を示したものであ
るが、これは枠体１１１を具え、この枠体１１１に支柱
１１２がついていて、その支柱１１２の上に管状ホルダ
１１３がのっている。

ホルダ１１３内には管状ハウジング１１４を空気軸受で
回転自在に支承する。

支柱１１２は軸受に必要な空気を注入するためのニツプ
ル１１５を具えている。

注入される空気は開口１１６からホルダ１１３とハウジ
ング１１４との間に入り、環状開口１１７に集められ、
出口開口１１８から外に出る。

管１１９は一端をハウジング１１４の一側にねじ止めし
、他端に対物レンズ１２０、２個のプリズムを互に重ね
た形の半透鏡１２１及びペンタプリズム１２２を具える
。

プリズム１２１と１２２とは支持板１２３間に緊締する
か接着剤で支持板１２３に固定するか又はこの両方を施
す。

対物レンズ１２０は管１１９の端にねじ止めする。

対物レンズ１２０のハウジング１１４の回転軸１００に
対する離心度を調整するためにハウジング１１４の内側
にねじ１２４を設け、これにより対物レンズ１２０の光
軸をハウジング１１４の中心（観察と回転の軸１００）
から押し出す。

ハウジング１１４にはプーり１２５を設け、電動機１２
７を使ってこの電動機１２７の軸１２６上にあるプーリ
１２８を回転させることを介してハウジング１１４を回
転させる（この目的のためプーり１２５と１２８上を走
行するベルトは図面を明瞭ならしめるため図示していな
い）。

機械加工工具１２９もプーり１２５上に取付ける。

マイクロマニピュレータ（第７図に詳細が示されている
）１３０を枠体１１１上に取付けるが、このマイクロマ
ニピュレータは支持体１３１を具え、この支持体に外被
１３２を具える単一モード型ファイバの一端１３３をク
ランプする。

ハウジング１１４を回転させながらファイバ端１３３か
ら射出された光の像をもう一つの支柱１３４に取付けら
れている顕微鏡１３５で観察する。

マイクロマニピュレータ１３０を使ってファイバ端１３
３を回転対物レンズ並びに回転プリズム１２１及び１２
２により前述したようにして形成された２個の像が同心
的になるようにする。

次に、ハウジング１１４の全体を回転軸１００に沿って
移動させて外被１３２上の衝合縁１３６を切削する。

このため装置の支柱１１２に調整装置１３７を設ける，
この調整装置１３７にはシリンダ１３８を設け、このシ
リンダ１３８にピストン１３９を設ける。

出入口開口１４０から圧力を与えてピストン１３９をシ
リンダ１３Ｂ内で押しだし、出入口開口１４０から中の
空気を減圧してピストン１３９をシリンダ１３８内方へ
引張ったりする。

ピストン１３９に連結ブシュ１４１を取付ける。

この連結ブシュは２個の軸受１４２で支承し、中に連結
棒１４３を具える。

この連結棒１４３は外側リング１４４と係合させる。

外側リング１４４中には第６ｂ図に示すようにカルダン
取付法で内側リングを設ける。

内側リング１４５はハウジング１１４とワツシャ１４６
との間にはめる。

ワツシャ１４６はー側ではハウジング１１４の衝合縁１
４７（第６ｂ図）に衝合させ、他側では固定リング１４
８で位置決めする。

内側リング１４５，ワツシャ１４６，衝合縁１４７及び
ハウジング１１４は空気軸受を形成する。

この目的で内側リングに空気吸込口１４９と空気排出口
１５０とを設ける。

こうするとハウジング１１４は内側リング１４５に対し
て抵抗を受けず、振動することもなく回転できる。

こうすると外被１３２の最終的な精度の点で利益がある
。

ピストン１３９が動くと外側リング１４４、更に連結ロ
ツド１４３を介して内側リング１４５も動く。

これによりハウジング１１４は回転しながら回転軸１０
０に沿って並進運動する。

こうすると衝合縁１３６を工具１２９で切削する際衝合
縁１３６の外面は必らず観察と回転の軸１００を中心と
する同心円となる。

唯一つの生じ得る誤差はハウジング１１４の回転軸に対
する光ファイバのコアの位置決めが不正確になることで
ある。

２個のファイバ端の外被を連続して機械加工しても互に
接続されるファイバ端の外被の直径には少しの違いも生
じない。

調整装置１３７には更に２個のストッパー（ａｂ−ｕｔ
ｍｅｎｔ）１５３を設ける。

これらのストッパー１５３はピストン１３９の行程を制
限するもので、調整ねじ１５４でしかるべく調整した後
固定する。

第６ｂ図は外側リング１４４内に内側リング１４５をカ
ルダン取付法で設けたところを示す。

外側リング１４４には直径方向に互に反対側に位置する
２個の開口を設け、この開口内に軸受１５１を装着する
。

軸受１５１内にボルト１５２を設け２ボルトのねじ部を
内側リング１４５に螺着させる。

これ以外の第６ｂ図の符号は第６ａ図の符号と対応させ
てある。

これらは明瞭ならしめるため第６ｂ図にも付しただけで
ある。

第７図に示すマイクロマニピュレータ１３０は剛固な基
台１５５を具えるが、この基台１５５に上側壁１５６ａ
と２個の側壁１５６ｂを固定する。

こうしてできる枠体の上側壁１５６ａ上に２個の固体ブ
ロック１３１ａ，１３１ｂを設ける。

これらの固体ブロック１３１ａ，１３１ｂの各々にはＶ
溝１５７を設ける。

２個の固体ブロックは互に着脱自在であって、これによ
り■溝内に第１図及び第６ａ図に示すようにファイバ端
の周りの外被を緊締する。

基台１５５に枠体１５８を取付ける。

ノブ１６１を操作し、スピンドル１６２を介して枠体１
５８内でスライド１６０を溝１５９に沿って動かすこと
ができる。

スライド１６０をｙ方向に動かすと押棒１６３を介して
Ｕ字形突出体１６４がＸ方向に動く。

この時２個の側壁１５６ｂは上側壁１５６ａを支持する
形の２個の板はねとして振舞い、そのためこれもＸ方向
に動く。

こゝに説明した機構（スピンドル１６２の回転運動、ス
ライド１０６の並進運動、押棒１６３の傾き運動、側壁
１５６ｂの変位）の高い伝達率（これはＸ方向に平行な
軸１６５と押棒１６３とにより囲まれる角度の大きさで
決まる）のためＸ方向の位置決めは非常に正確に達成さ
れる。

そして頑丈で安定した構造のため調整された位置に保持
される。

支持体１３１のｙ方向位置はＸ方向の場合と同様に基台
１５５に取付けられた枠体１６６、スライド１６７、ス
ピンドル１６８及び押棒１６９で調整できる。

こうすると図示したマイクロマニピュレータ１３０を使
って非常に正確な位置決めが得られ、また支持体１３１
の中でファイバ端の周りにクランプされている外被は安
定した位置をとり、外被又はその１個又は複数個の衝合
縁を切削する際にも狂ってくることがない。

更に、ノブ１７０又は１６１で調整されたｙ方向位置又
はＸ方向位置は夫々Ｘ方向位置又はｙ方向位置を調整す
るためのノブ１６１又は１７０の操作により多少影響を
受けるが、このためにマイクロマニピュレータ１３０を
使用する目的が乱されることはない。

蓋し、Ｘ方向位置及びｙ方向位置を両方とも絶えず目視
しながら調整しているためである（第６ａ図）。

第８図は第６ａ図及び第６ｂ図につき説明した装置の光
学系の好適な一例である。

この光学系は対物レンズ１２０′と、２個の三角プリズ
ム１２１ａ，１２１ｂを重ねてできる界面によって形成
される半透鏡１２１と、ペンタプリズム１２２とから成
る。

観察と回転の軸１００（第６ａ図）はｘｙ座，標系の原
点を通り、対物レンズ１２０′の光軸２００に平行に延
在する。

対物レンズ１２０′の光軸２００はｙ軸と観察と回転の
軸１００とにより画成される平面内にある。

三角プリズム１２１ａ及び１２１ｂ並びにペンタプリズ
ム１２２は＋ｙ方向に積み重ねる。

ファイバ端１３３から射出された光は対物レンズ１２０
′を経て半透鏡１２１に入射する。

この入射光の一部は半透鏡１２１を透過してｙ軸上に光
スポット２０３を結ぶ。

半透鏡１２１で反射された光はプリズム面１２２ａと１
２２ｂで反射された後ｙ軸上に光スポット２０１を結ぶ
。

これらの２個の光スポット２０１と２０３は互にｘｙ座
標系の原点をはさんで反対側に位置する。

光学系１２０′，１２１及び１２２が観察と回転の軸１
００の周りに回転するとこれらの光スポット２０１と２
０３は矢印２０２及び２０４で示したように光った円環
像を形成する。

そしてファイバ端１３３が観察と回転の軸１００上にあ
る場合はこれらの２個の円環像は同心円となる。

ファイバ端１３３が例えばｙ軸方向にずれると光スポッ
ト２０３は−ｙ方向にずれ、他方光スポット２０１は半
透鏡反射面１２１、反射面１２２ａ及び１２２ｂで光が
反射される結果＋ｙ方向にずれる。

それ故この第８図の光学系の場合も前に第４ａ，ｂ図並
びに第５ａ，ｂ及びＣ図につき説明した光学系と同じ効
果が得られる。

たゞ第８図の光学系は頑丈でその光学的調整が非常に簡
単である点で優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置、第２ａ及び
２ｂ図は本発明方法及び装置により２個の光ファイバ端
の外被が同心的になっているところの一例の線図、第３
図は本発明に係る同心外被を具える２個の光ファイバを
接続する好適な一実施例の線図、第４ａ及び４ｂ図は本
発明装置の光学系の一例の説明図、第５ａ，５ｂ及び５
０図は本発明装置の光学系のもう一つの例の説明図、第
６ａ及び６ｂ図は本発明装置の好適な実施例の全体図及
びその一部の詳細図、第７図は第６ａ図の装置の一部（
マイクロマニピュレータ）の断面図、第８図は本発明装
置の光学系の一つの好適な実施例の説明図である。 第１図、１・・・・・・枠体、２・・・・・・スロット
、３・・・・・・マイクロマニピュレータ、５・・・・
・・外被、７・・・・・・ファイバ端、９・・・・・・
光ファイバ、１１・・・・・・支柱、１３・・・・・・
ハウジング、１５・・・・・・対物レンズ、１７・・・
・・・反転プリズム、１９・・・・・・観察と回転の軸
、２１，２３・・・・・・光スポット、２５・・・・・
・ハウジングの端、２７・・・・・・機械加工工具、２
９・・・・・・衝合縁、第４ａ及び４ｂ図、６３，６７
・・・・・・光源、６３’，７３・・・・・・光源の鏡
像、６５，６５′・・・・・・対物レンズの光軸、第６
図、１１１・・・・・・枠体、１１２・・・・・・支柱
、１１３・・・・・・ホルダ、１１４・・・・・・管状
ハウジング、１１５〜１１８・・・・・・空気軸受関連
部、１１９・・・・・・管、１２０・・・・・・対物レ
ンズ、１２１・・・・・・２個のプリズムの界面で形成
される半透鏡、１２２・・・・・・ペンタプリズム、１
２３・・・・・・支持板、１２５・・・・・・プーリ、
１２６・・・・・・電動機の軸、１２７・・・・・・電
動機、１２８・・・・・・第２のプーリ、１２９・・・
・・・機械加工工具、１３０・・・・・・マイクロマニ
ピュレータ、１３１・・・・・・支持体、１３２・・・
・・・外被、１３３・・・・・・ファイバ端、１３４・
・・・・・支柱、１３５・・・・・・顕微鏡、１３６・
・・・・・衝合縁、１３７・・・・・・調整装置、１３
８・・・・・・シリンダ、１３９・・・・・・ピストン
、１４０・・・・・・出入口、１４１・・・・・・連結
ブシュ、１４２・・・・・・軸受、１４３・・・・・・
連結棒、１４４・・・・・・外側リング、１４５内側リ
ング、１４６・・・・・・ワツシャ、１４７・・・・・
・衝合像、１４８・・・・・・固定リング、１４９・・
・・・・空気取入口、１５０・・・・・・排気口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光ファイバの端の上にある外被の外周面の少なくと
   も一部をこのファイバ端の光を伝えるコアに対して同心
   的にするために、このファイバ端を光学的観察装置に対
   向するように置き、その後で光ファイバの他方の端から
   光を光ファイバ内に入射させ、前記端から射出される光
   ビームを前記光学的観察装置で観察し、観察されている
   光ビームが観察軸に対して予め定められた位置をとるよ
   うになる迄ファイバ端を、この光ビームに対して垂直で
   あると共に互に垂直でもある２方向につき動かして光フ
   ァイバの端に外被を設けるに当り、前記ファイバ端に外
   被をかぶせ、その後でこの外被付きファイバ端を支持体
   に取付け、このファイバ端から射出される光ビームを光
   軸に対して離心的位置にある観察軸の周りに回転できる
   光学的装置の一部で２つの部分に分割し、この分割され
   た光ビームの各々で、ファイバ端が観察軸に対して垂直
   な方向に動く時この観察軸に対して垂直であると共に互
   に反対の方向に動く２個の円環像を描きその後でこれら
   の２個の円環像が同心円になる迄外被付きファイバ端を
   互に垂直な２方向につき動かして光を伝えるコアを観察
   軸上に持ちきたし、その後で外被の少なくとも一部の外
   周面を、光学的観察装置の観察軸の周りに回転する機械
   加工工具により観察軸に対して同心的になるように機械
   加工することを特徴とする光ファイバ端に外被を設ける
   方法。 ２ 外被の少なくとも一部を外周面が観察軸に対して同
   心的になるように切削することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の光ファイバ端に外被を設ける方法。 ３ 光ファイバの一端の上にある外被の外周面をこの光
   ファイバの光を伝えるコアに対して少なくとも一部同心
   的にするために、外被を固定できる支持体付きの枠体と
   、この支持体を枠体に対して、位置調整するための調整
   位置と、光ファイバの端から射出される光ビームを観察
   するための光学装置とを具える光ファイバ端に外被を設
   ける装置において、前記光学的観察装置に光ファイバ端
   から射出する光ビームを２部分に分割する光学系部分を
   設け、且つ光学的観察装置の少なくとも前記光学系部分
   と機械加工装置を光学的観察装置の前記光学系部分の光
   軸に対し離心位置にある観察軸を中心に回転させる駆動
   装置を設け、該機械加工装置により外被の外周面の少な
   くとも一部を機械加工できるようにしたことを特徴とす
   る光ファイバ端に外被を設ける装置。 ４ 前記支持体を支持枠上で観察軸に対して平行に動か
   せるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第３項
   記載の光ファイバ端に外被を設ける装置。 ５ 前記機械加工装置及び光学的観察装置の回転光学系
   部分を観察軸に対して動かせるようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の光ファイバ端に外被を
   設ける装置。 ６ 前記光学的観察装置の回転光学系部分が対物レンズ
   と、半透鏡と、ペンタプリズムとから成り、対物レンズ
   の光軸が観察軸からはずれていると共に観察軸に対して
   ほぼ平行に延在し、半透鏡はこれらの光軸及び観察軸に
   対してほぼ４５の角度をなしていて対物レンズから送ら
   れてきた光の一部を透過すると共に残りの光をペンタブ
   リズムの方に反射し、この反射光を更にペンタプリズム
   で半透鏡を透過した部分の光とほぼ同一方向に反射させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の光フ
   ァイバ端に外被を設ける装置。 ７ 前記光学的観察装置の回転光学系部分をハウジング
   内に格納すると共に、工具をハウジング上に取付け、こ
   のハウジングを空気軸受で支持枠上のホルダ内に、観察
   軸の周りに回転自在であると共に観察軸に沿って並進で
   きるように配設することを特徴とする特許請求の範囲第
   ３，５又は６項に記載の光ファイバ端に外被を設ける装
   置。 ８ 前記ハウジングにプーりを設け、このプーリ上に可
   撓性を有し弾性のある駆動ベルトを設け、この駆動ベル
   トを支持枠上の電動機の軸に取付けられている第２のプ
   ーりにもかけることを特徴とする特許請求の範囲第７項
   記載の光ファイバ端に外被を設ける装置。 ９ 前記ハウジングを調整装置によりホルダ内で並進で
   きるようにするためこのハウジングをハウジングとの間
   に空気軸受を具備すると共にカルダン取付法で外側リン
   グに取付けられる内側リングを介して調整装置に連結す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の光ファ
   イバ端に外被を設ける装置。 １０前記ハウジング用調整装置が支持枠に連結されたシ
   リンダとこのシリンダ内に装着されるピストンとを具え
   、このピストンが大気圧よりも大きな圧力又は小さな圧
   力で駆動されるようになっており且つピストンの運動方
   向に垂直な方向に延在する連結棒を介して外側リングに
   連結されており、この連結棒が軸受内で自己の軸の周り
   に回転できるように構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第９項記載の光ファイバ端に外被を設ける
   装置。 １１ 前記支持体調整装置が支持枠上に取付けられたマ
   イクロマニピュレータを具えることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載の光ファイバ端に外被を設ける装置
   。 １２前記マイクロマニピュレータは剛固な基台を具え、
   この基台に支持壁と２個の側壁を具える枠体を側壁で以
   って連結し、この基台に更に枠と協働するスピンドルを
   県えるスライドを側壁又は支持壁のいずれかに平行に動
   けるように配置し、このスライドと側壁又は支持壁のい
   ずれかとの間にクランプされ且つ側壁又は支持壁のいず
   れかを弾性的に変形できる押棒を具え、この押棒の長手
   方向が側壁又は支持壁に対して垂直な方向と鋭角をなす
   ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１１
   項記載の光ファイバ端に外被を設ける装置。