KR900005642B1 - Checking machine of dia-meter - Google Patents

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KR900005642B1
KR900005642B1 KR1019870008958A KR870008958A KR900005642B1 KR 900005642 B1 KR900005642 B1 KR 900005642B1 KR 1019870008958 A KR1019870008958 A KR 1019870008958A KR 870008958 A KR870008958 A KR 870008958A KR 900005642 B1 KR900005642 B1 KR 900005642B1
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아끼라 이노우에
야스지 핫도리
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스미도모덴기고오교오 가부시기가이샤
나까하라 쯔네오
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Abstract

A monochromatic light beam (2) from a source (1) passes at right angles through the fibre under test (3). A pick-up lens (4) directs the image to a television camera (5). The image is porcessed using an image processing unit (7), a monitor (8), a host computer (9) and a printer (10). The stand (6) holding the fibre allows it to be completely rotated about its optical axis. The light is diffracted by the outer edge of the optical fibre to form diffraction fringes in a position of the luminance distribution corresp. to the outer edge of the fibre. The accurate outer diameter of the fibre can be obtained by calculating the distance between diffraction fringes.

Description

광파이버 구조 및 외경측정의 장치 및 방법Optical fiber structure and device and method of outer diameter measurement

제1도는 광파이버의 내부구조 및 외경측정용 종래 기기인 마이크로스코프를 위한 블록다이어그램.1 is a block diagram for a microscope which is a conventional device for measuring the internal structure and outer diameter of an optical fiber.

제2도는 제1도에 도시된 마이크로스코프에 의해 얻어진 모니터화상의 휘도분포도.2 is a luminance distribution diagram of a monitor image obtained by the microscope shown in FIG.

제3도는 본 발명에 의한 구조를 시험하는 방법을 통하여 광파이버의 구조를 시험하는 장치의 블록다이어그램.3 is a block diagram of an apparatus for testing the structure of an optical fiber through a method for testing the structure according to the present invention.

제4도는 광파이버역광의 진입을 도시한 광파이버의 횡단면도.4 is a cross sectional view of an optical fiber showing the entry of optical fiber backlight;

제5도는 TV 카메라에 제4도에 도시된 광파이버역광의 모니터 화상의 도시도.FIG. 5 is a diagram showing a monitor image of the optical fiber backlight shown in FIG. 4 on a TV camera. FIG.

제6도는 백광이 조사광으로서 사용되는 경우에 있어서, 제5도에 도시된 모니터화상의 직선 aa'의 휘도분포도.FIG. 6 is a luminance distribution diagram of the straight line aa 'of the monitor image shown in FIG. 5 when white light is used as the irradiation light.

제7도는 렌즈효과를 설명하는 개략적 다이어그램.7 is a schematic diagram illustrating the lens effect.

제8도는 광파이버의 중앙과 관측면 사이의 거리에서 렌즈효과를 위한 보정계수의 관계도.8 is a relationship diagram of a correction factor for the lens effect at the distance between the center of the optical fiber and the viewing surface.

제9도는 본 발명에 따른 피복직경의 측정데이터가 기입된 그래프.9 is a graph in which measurement data of a coating diameter according to the present invention is written.

제10도는 본 발명에 따른 코어직경의 측정데이터가 기입된 그래프.10 is a graph in which measurement data of a core diameter according to the present invention is written.

제11도는 광파이버의 편심율 측정치가 기입된 그래프.11 is a graph in which eccentricity measurements of optical fibers are written.

제12도는 광파이버의 외경측정의 단계를 도시한 순서도.12 is a flowchart showing the steps of outer diameter measurement of the optical fiber.

제13a도는 본 발명 방법으로서 광파이버의 외경을 측정하는 측정기기의 블록다이어그램.Figure 13a is a block diagram of a measuring device for measuring the outer diameter of an optical fiber as the method of the present invention.

제13b도는 제13a도에 도시된 모니터화상 B-B선의 휘도분포도.FIG. 13B is a luminance distribution diagram of the B-B line of the monitor image shown in FIG. 13A. FIG.

제14도는 접촉식 정밀측정기기의 사용하여 측정되는 값과 광파이버의 외경측정공정 하에 측정된 값을 비교하여 도시한 그래프.14 is a graph comparing the values measured using a contact precision measuring instrument with those measured under an outer diameter measuring process of an optical fiber.

제15도는 본 발명 방법을 구체화한 위치검출 장치의 개략적인 블록다이어그램.Fig. 15 is a schematic block diagram of a position detection device embodying the method of the present invention.

제16도는 제15도에 도시된 화상의 휘도분포도.16 is a luminance distribution diagram of the image shown in FIG.

제17도는 관측면의 위치와 광파이버의 중심위치 사이의 거리에 제16도에 도시된 P1과 P2사이 거리의 관계도.FIG. 17 is a relation diagram of the distance between P 1 and P 2 shown in FIG. 16 to the distance between the position of the observation surface and the center position of the optical fiber.

제18도는 본 발명에 의한 광학용접기의 블록다이어그램.18 is a block diagram of an optical welder according to the present invention.

제19도는 본 발명에 의해 원통형 렌즈를 사용한 측정기기의 도시도.19 is a view showing a measuring device using a cylindrical lens according to the present invention.

제20도는 제18도에 도시된 광학용접기에 적용된 본 발명에 의한 원통형렌즈를 사용한 다른 측정기기의 도시도.20 is a view of another measuring device using a cylindrical lens according to the present invention applied to the optical welder shown in FIG.

제21도는 LED에 광학적으로 연결된 복수의 광파이버와 복수의 LED로 이루어진 파이버다발의 개략적 다이어그램.21 is a schematic diagram of a fiber bundle consisting of a plurality of optical fibers and a plurality of LEDs optically connected to the LEDs.

제22a~c도는 편심율이 없는 광파이버가 검사되는 경우, 촬상계 배율의 디스토오션(distortion)효과를 예시한 다이어그램.22A to C are diagrams illustrating a distortion effect of the magnification of an imaging system when an optical fiber without an eccentricity is inspected.

제23도는 광원의 위치이동을 예시한 다이어그램.Fig. 23 is a diagram illustrating the positional shift of the light source.

제24도는 제23도 광원의 위치이동 때문에 조명분포 패턴의 변화를 예시한 다이어그램.FIG. 24 is a diagram illustrating a change in illumination distribution pattern due to the displacement of the light source of FIG. 23. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 광원 3 : 광파이버1: light source 3: optical fiber

7 : 화상처리 장치 9 : 상위(上位)CPU7: image processing device 9: upper CPU

10 : 프린터 18 : 대물렌즈10: printer 18: objective lens

27 : 대역필터 28 : 핀홀판27 band filter 28 pinhole plate

46 : 단색광 47 : 원통형렌즈46: monochromatic light 47: cylindrical lens

50 : 피복 51 : 코어50: sheath 51: core

본 발명은 광파이버의 구조 및 외경측정의 장치 빛 방법에 관한 것으로, 특히 검사된 광파이버를 절단함이 없이 광파이버구조 및 외경측정의 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of an optical fiber and a device light method for measuring the outer diameter, and more particularly, to an apparatus and a method for measuring the optical fiber structure and the outer diameter without cutting the inspected optical fiber.

종래예는, 검사된 광파이버를 절단하고, 그것의 횡단면을 텔레비전 카메라 또는 마이크로스코프를 통하여 관측함에 의해 광파이버의 내부구조 및 외경측정의 장치 및 방법에 사용되고 있었다.The prior art has been used in the apparatus and method for measuring the internal structure and outer diameter of an optical fiber by cutting the inspected optical fiber and observing its cross section through a television camera or a microscope.

제1도는 마이크로스코프에 의해 광파이버의 내부구조 및 외경측정을 위한 종래의 배열을 도시하고, 광원(1)에서의 빛이 먼저 주사렌즈(2)에 의해 수렴되고, 광파이버(3)의 한 단에 입사를 일으킨다.FIG. 1 shows a conventional arrangement for measuring the internal structure and outer diameter of an optical fiber by a microscope, in which light from the light source 1 is first converged by the scanning lens 2, and at one end of the optical fiber 3 Cause incidence

그래서 광원(1)으로부터 수렴된 빛은 광파이버(3)의 코어를 통하여 전파된다. 그러나, 광파이버의 피복안의 빛은 방사되고 피복에 흡수되기 때문에, 피복을 통하여 전파되는 동안 엷어진다. 그 결과, 출구모서리(33)로부터 관측되도록 방사된 빛은 코어를 통하여 전파되는 빛만을 방출한다. 그러므로 코어용 조광으로서 사용된다.Thus, the light converged from the light source 1 propagates through the core of the optical fiber 3. However, since light in the coating of the optical fiber is emitted and absorbed by the coating, it is thinned while propagating through the coating. As a result, the light emitted to be observed from the exit corner 33 emits only the light propagating through the core. Therefore, it is used as dimming for the core.

한편, 광원(10)에서의 빛은 반투경(9)에 의해 흡수되는 출구모서리(3a)에 입사되고, 출구모서리(3a)의 피복으로부터 반사됨으로써 피복용 조광으로서 사용된다.On the other hand, the light from the light source 10 is incident on the exit edge 3a absorbed by the translucent mirror 9 and reflected from the cover of the exit edge 3a to be used as coating dimming.

광파이버(3) 출구모서리(관측되는 모서리)(3a)의 후미에 있어서 촬상관(4)이 위치하여서 광파이버의 모서리(3a)는 렌즈(8)에 관측된다. 촬상관(4)은 모니터 TV에 연결되고, 모니터 TV는 광파이버(3)의 관측된 모서리(3a)의 화상(광도분포)을 확대하여 나타낼 수 있다. 모니터 TV위 A-A'선의 휘도분포는 제2도에 도시된 바와 같이 된다.The image pickup tube 4 is positioned at the rear of the optical fiber 3 exit edge (observed edge) 3a so that the edge 3a of the optical fiber is observed by the lens 8. The imaging tube 4 is connected to a monitor TV, which can magnify and display an image (luminance distribution) of the observed edge 3a of the optical fiber 3. The luminance distribution of the A-A 'line on the monitor TV is as shown in FIG.

상기 설명된 바와 같은 종래 방법의 장치는 다음의 불합리점이 있다.The apparatus of the conventional method as described above has the following absurdity.

첫 번째 위치에 있어서, 시험된 광파이버는 절단되고, 절단된 횡단면은 종래의 절단 방법에 의해 구조매개변수가 관측되었고, 따라서 시험된 광파이버는 확실하게 손상된다.In the first position, the tested optical fiber was cut, and the cut cross section had structural parameters observed by the conventional cutting method, so that the tested optical fiber was reliably damaged.

둘째로, 광파이버의 단면만이 종래 방법에 의해 절단된 횡단면에서 관측되기 때문에, 광파이버의 광축을 따라 연속적으로 구조매개 변수를 측정하는 것은 불가능하다. 상기 이유를 위하여, 광파이버의 일부에 국부적으로 생성된 구조매개 변수에서의 변화가 거의 측정량을 위하여 쓰이지 않으므로, 광파이버의 총 길이는 정확하게 측정되지 않는다.Secondly, since only the cross section of the optical fiber is observed in the cross section cut by the conventional method, it is impossible to measure the structural parameters continuously along the optical axis of the optical fiber. For this reason, the total length of the optical fiber is not measured accurately since a change in the structure parameters locally generated in part of the optical fiber is rarely used for the measurand.

셋째로, 절단작동에 높은 기술수준이 요구될지라도, 광파이버의 절단작동 동안 생성된 스크레치 및 파손은 횡단면의 기울기를 허용하여, 정확한 측정량을 감소하게 한다. 결국 구조매개 변수는 거의 정확하게 측정되지 않는다.Third, even if a high technical level is required for the cutting operation, scratches and breakages generated during the cutting operation of the optical fiber allow the inclination of the cross section, thereby reducing the accurate measurement amount. As a result, structural parameters are rarely measured accurately.

넷째로, 경사진 광파이버의 단면은 광축에 상대적인 결사각을 나타내고, 이 경우에 있어서, 모니터 TV(5)의 상단과 저단부(또는 좌측 및 우측)사이의 관측배율의 차이는 절대값의 보정을 어렵게 한다.Fourthly, the cross section of the inclined optical fiber shows the angle of association relative to the optical axis, and in this case, the difference in the observed magnification between the upper end and the lower end (or left and right) of the monitor TV 5 is corrected for the absolute value. Makes it difficult.

다섯째로, 제2도에 도시된 바와 같이, 광파이버 모서리에서의 광도분포인(i)과 (iv)부분은 촬상관의 특성 때문에 형성단계에서 완전하게 형성되지 않고, 어느 정도 기울어진다. 결국, 측정량은 (i)(iv)를 인지하도록 문턱레벨을 미리 맞추어 놓아야 한다. 그러나 광도분포인 (i)과 (iv)부분은 사용소자 및 조명광의 특성(γ-특성 등)에 의존하기 때문에, 광파이버의 내경 및 외경을 정확하게 측정하는 것은 불가능하다.Fifthly, as shown in FIG. 2, portions (i) and (iv), which are the light intensity distributions at the edges of the optical fiber, are not formed completely at the forming step due to the characteristics of the image pickup tube, and are inclined to some extent. As a result, the measurand should be set in advance with the threshold level to recognize (i) (iv). However, since the luminous intensity distributions (i) and (iv) parts depend on the characteristics of the device and the illumination light (γ-characteristics, etc.), it is impossible to accurately measure the inner and outer diameters of the optical fiber.

종래 고유의 상술한 문제점을 해결하기 위해서, 광파이버의 구조매개 변수를 단순하고 정확하게 측정하는 장치 및 방법을 제공하며, 본 발명의 목적은 광파이버를 통하여 전송된 빛을 검출함에 의해 광파이버의 구조를 광학적으로 측정하는 방법을 제공하고, 그 방법은, 광원을 촬상계에 연결하는 광축은 시험된 광파이버에 수직이고 광파이버의 중심을 통과하는 식으로 화상처리 장치에 연결되고 촬상렌즈 및 텔레비전 카메라가 있는 촬상계 및 광원을 조정하는 단계와, 광원을 촬상계에 연결한 광측은 광파이버의 축에 수직되고, 상기 광파이버의 측정점을 지나는 식으로 광원 및 촬상계를 회전하거나 광축주위의 광파이버를 회전하는 단계와, 회전작동에 있어서 적어도 두개의 회전각에서 피복-코어경계와 광파이버의 외단 피복모서리의 상대위치를 동일하게 하는 단계와, 관측면의 기본위치 데이터 또는 관측면 위의 휘도분포의 렌즈효과를 보정하고, 광파이버의 피복 및 코어직경의 진정한 편심율이 측정된 하나의 각 이상에서 얻어짐으로 인하여 관련된 각에서 코어-피복경계의 진정한 위치를 얻는 단계와, 편심율에 사인파함수를 끼우는 단계와, 피복과 코어직경에 평균공정을 가산하는 단계로 이루어져서, 피복 및 코어직경의 편심율과 광파이버의 구조매개 변수를 구분하는 피복의 비원형이 얻어진다.In order to solve the above-mentioned problems inherent in the related art, there is provided an apparatus and method for measuring the structure parameters of an optical fiber simply and accurately, and an object of the present invention is to optically detect the structure of an optical fiber by detecting light transmitted through the optical fiber. A method of measuring, comprising: an imaging system having an imaging lens and a television camera connected to an image processing apparatus such that an optical axis connecting the light source to the imaging system is perpendicular to the tested optical fiber and passes through the center of the optical fiber; Adjusting the light source, rotating the light source and the imaging system or rotating the optical fiber around the optical axis in such a manner that the optical side connecting the light source to the imaging system is perpendicular to the axis of the optical fiber and passes through the measurement point of the optical fiber; The relative position of the sheath-core boundary and the outer sheath edge of the optical fiber at at least two rotation angles in The same steps as described above, correct the lens effect of the basic position data of the observation surface or the luminance distribution on the observation surface, and since the true eccentricity of the coating and the core diameter of the optical fiber is obtained at one or more measured angles, Obtaining the true position of the core-cladding boundary, inserting a sine wave function into the eccentricity, and adding the average process to the sheath and core diameter, the eccentricity of the sheath and core diameter and the structural parameters of the optical fiber. The non-circular shape of the coating which separates is obtained.

본 발명의 다른 목적은 광파이버의 외단 모서리로부터의 회절광을 검출함에 의해 광파이버의 외경을 광학적으로 측정하는 방법을 제공하고, 그 방법은 단색광의 흐름을 평행하게 하고, 광파이버의 광축에 수직하는 방향에 단색광을 광파이버의 측면에 조사하고, 단색광을 조사함에 의해 얻어지는 화상을 돌출하여 확대하고, 돌출되고 확대된 화상의 휘도분포를 측정하고, 정밀하게 연결하여 광파이버를 얻도록 광파이버의 외단 모서리에 대응하는 곳에서 나타나는 회절줄무늬 사이의 거리를 계산하는 단계로 이루어져 있다.Another object of the present invention is to provide a method for optically measuring the outer diameter of an optical fiber by detecting diffracted light from an outer edge of the optical fiber, the method being parallel to the flow of monochromatic light, in a direction perpendicular to the optical axis of the optical fiber. Where the monochromatic light is irradiated on the side of the optical fiber, and the image obtained by irradiating the monochromatic light is projected and enlarged, the luminance distribution of the projected and enlarged image is measured, and the position corresponding to the outer edge of the optical fiber is precisely connected to obtain the optical fiber. Computing the distance between the diffraction stripes appearing in.

본 발명의 또 다른 목적은 광파이어의 구조를 광학적으로 시험하기 위한 장치를 제공하는 것이고, 그 장치는 광파이버의 측벽을 관측광으로 조사하는 광원과 광파이버를 가로지르는 관측광을 검출하는 촬상계로 이루어진 광학측정 수단과, 광파이버의 축과 광학측정 수단의 광축이 서로 수직인 동안에 광파이버 장착부재의 하나 및 광학측정 수단의 다른 하나에 대해서 상대적으로 회전할 수 있도록 광파이버를 장착하는 광파이버 장착부재로 이루어져 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus for optically testing the structure of an optical fiber, the apparatus comprising an optical system comprising a light source for irradiating sidewalls of the optical fiber with observation light and an imaging system for detecting observation light across the optical fiber. The measuring means and the optical fiber mounting member for mounting the optical fiber so as to be able to rotate relative to one of the optical fiber mounting member and the other of the optical measuring means while the axis of the optical fiber and the optical axis of the optical measuring means are perpendicular to each other.

본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 이후 더욱 상세히 설명한다.The invention will be described in more detail hereinafter with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명에 의한 구조를 검사하는 방법을 통하여 광파이버 구조를 검사하는 장치의 블록다이어그램이다. 제3도에 광원(1)과, 검사된 광파이버(3)와, 촬상렌즈(4)와, 텔레비전 카메라(5)(TV 카메라와, 축 주위에 광파이버(3)를 회전하는 장치가 있는 파이버설정대(6)와, 화상처리 장치(7)와, TV 모니터(8)와, 상위 CPU(9)와 프린터(10)의 배열이 도시되어 있다. 광원(1), 광파이버(3), 촬상렌즈(4) 및 TV 카메라(5)를 연결하는 광축(2)은 광파이버(3)의 축에 수직한 위치에 배열된다.3 is a block diagram of an apparatus for inspecting an optical fiber structure through a method for inspecting a structure according to the present invention. Fig. 3 is a fiber setting with a light source 1, an inspected optical fiber 3, an imaging lens 4, a television camera 5 (TV camera, and a device for rotating the optical fiber 3 around an axis). An array of the stand 6, the image processing apparatus 7, the TV monitor 8, the upper CPU 9, and the printer 10 is shown: a light source 1, an optical fiber 3, and an imaging lens The optical axis 2 connecting the 4 and the TV camera 5 is arranged at a position perpendicular to the axis of the optical fiber 3.

제4도는 빛이 광파이버의 측벽에 입사되는 경우, 광파이버를 가로지르는 빛의 진행을 도시하는 광파이버의 횡단면도이다. 광파이버의 측벽에 입사하는 빛은 피봇에 의해 굴절되고 피복을 관통한다. 피복에 전파하는 빛의 일부는 피복보다 높은 굴절지수가 있는 코어에 의해 굴절되고, 코어를 지난다. 그래서, 피복과 코어를 지나는 빛은 TV 카메라에 의해 모니터된다.4 is a cross-sectional view of an optical fiber showing the propagation of light across the optical fiber when light is incident on the sidewall of the optical fiber. Light incident on the sidewalls of the optical fiber is refracted by the pivot and penetrates the sheath. Some of the light propagating through the sheath is refracted by the core with a higher refractive index than the sheath and passes through the core. Thus, the light passing through the sheath and core is monitored by the TV camera.

제4도에 있어서, B와 C에 나타난 부분은 빛이 통과하지 않는 피복 및 코어의 음영 영역이다.In FIG. 4, the parts shown in B and C are shaded areas of the coating and the core through which light does not pass.

제5도는 TV 카메라 위에 광파이버를 가로지르는 빛의 모니터 화상을 도시한다.5 shows a monitor image of light traversing an optical fiber on a TV camera.

광파이버위의 입사광으로서 단색광이 사용되면, 빛은 광파이버의 외단 모서리에 대응하는 휘도분포의 위치에 회절줄무늬를 형성하도록 광파이버의 외단모서리에 의해 회절된다. 그래서 형성된 회절줄무늬는 제5도에 도시된 바와 같이 D로 나타나있다. 광파이버의 정확한 외경은 회절줄무늬 사이의 거리를 계산함에 의해 얻어진다.When monochromatic light is used as the incident light on the optical fiber, the light is diffracted by the outer edge of the optical fiber to form a diffraction stripe at the position of the luminance distribution corresponding to the outer edge of the optical fiber. The diffraction stripes thus formed are denoted by D as shown in FIG. The exact outer diameter of the optical fiber is obtained by calculating the distance between the diffraction stripes.

광파이버가 주어진 각으로 도시된 경우, 피복 및 코어직경과 편심율 처럼 명확한 구조매개 변수는 제5도에 도시된 바와 같이 모니터화상의 휘도분포의 공정데이터에 의해 얻을 수 있다.In the case where the optical fiber is shown at a given angle, definite structural parameters such as coating and core diameter and eccentricity can be obtained by the process data of the luminance distribution of the monitor image as shown in FIG.

백광이 입사광으로서 사용될 경우, 회절줄무늬는 형성되지 않으므로, TV 카메라에 나타나지 않는다. 제6도는 백광이 사용된 경우, 제5도에 도시된 바와 같은 모니터화상의 직선 aa'위의 휘도분포를 도시한다.When white light is used as incident light, diffraction stripes are not formed and therefore do not appear in the TV camera. FIG. 6 shows the luminance distribution on the line aa 'of the monitor image as shown in FIG. 5 when white light is used.

제6도에 있어서, 외단피복 모서리의 위치 P1,P2는 고정슬라이스레벨을 사용하여 얻어지고, 피복중심 위치 M1은 P1과 P2사이의 평균점으로서 얻어진다. 코어-피복경계 위의 위치 Q1,Q2와 코어중심 위치 M2는 휘도분포의 R1, R2사이의 휘도데이터를 처리함에 의해 얻어진다. 이 경우에 있어서, 편심율은 M1과 M2사이의 차이에 의해 구분된다. 더욱이, 코어-피복경계 위의 위치 Q1,Q2와 코어중심 위치 M2는 관측면의 위치에 따라 변하므로, 즉 광파이버 관측면의 데이터 위에 렌즈효과 때문에 촬상계 촛점위치(면)의 상대위치는 광파이버가 되고, 상기 설명된 바와 같이 렌즈효과를 보정할 필요가 있다.In Fig. 6, the positions P 1 and P 2 of the outer coating edges are obtained using the fixed slice level, and the coating center position M 1 is obtained as the average point between P 1 and P 2 . The positions Q 1 , Q 2 on the core-coated boundary and the core center position M 2 are obtained by processing luminance data between R 1 and R 2 of the luminance distribution. In this case, the eccentricity is distinguished by the difference between M 1 and M 2 . Furthermore, the positions Q 1 , Q 2 on the core-covered boundary and the core center position M 2 vary depending on the position of the viewing plane, ie the relative position of the focal point (plane) of the imaging system due to the lens effect on the data of the optical fiber viewing plane. Becomes an optical fiber and it is necessary to correct the lens effect as described above.

제7도는 렌즈효과를 설명하는 개략적인 다이어그램을 도시한다. 제7도에 있어서, O,P 및 Z는 광파이버(피복)의 중심광파이버의 반경 및 광파이버의 중심과 관측면 사이의 거리를 각각 나타낸다.7 shows a schematic diagram illustrating the lens effect. In Fig. 7, O, P and Z represent the radius of the central optical fiber of the optical fiber (cover) and the distance between the center of the optical fiber and the observation plane, respectively.

촬상계의 촛점위치가 중심(O)을 향하여 이동하므로, TV 카메라의 모니터화상은 점차로 확대된다. 한편, 모니터화상은 촛점위치가 TV 카메라를 향하여 이동됨으로써 점차로 감소된다. 그러므로, 관측된 휘도분포는 거리(Z)에 따라서 변화된다. 그 결과, 광파이버의 편심율, 피복 및 코어직경과 같은 진정한 구조매개변수는 정확하게 얻어지지 않는다.Since the focal position of the imaging system moves toward the center O, the monitor image of the TV camera is gradually enlarged. On the other hand, the monitor image is gradually reduced by moving the focus position toward the TV camera. Therefore, the observed luminance distribution changes with the distance Z. As a result, true structural parameters such as eccentricity, coating and core diameter of the optical fiber are not obtained accurately.

제8도는 렌즈효과를 위하여 거리(Z)와 보정계수의 관계를 도시한다. 상기 관계가 광파이버의 구조매개변수의 측정 전에 얻어지면, 임의의 관측각과 위치에서 놓인 관측면 위의 휘도분포의 보정은 관측면(Z)의 위치와 보정계수의 관계를 예상할 수 있다.8 shows the relationship between the distance Z and the correction coefficient for the lens effect. If the above relationship is obtained before the measurement of the structural parameters of the optical fiber, the correction of the luminance distribution on the observation plane lying at any observation angle and position can predict the relationship between the position of the observation plane Z and the correction coefficient.

렌즈효과를 보정하는 다른 방법은 다음의 방정식

Figure kpo00001
에 의해 얻어지는 명암비율(t)을 기초로 하여 보정된다. 예를 들면, 관측된 모든 관측면의 휘도분포 각각은 관측면 위치의 각각이 미리 조절된 후 측정되어서, 관측면은 위하여 얻어진 명암비율은 서로가 일정하게 같다.Another way to correct the lens effect is
Figure kpo00001
Correction is made based on the contrast ratio t obtained by For example, each of the luminance distributions of all observed observation planes is measured after each of the observation plane positions is pre-adjusted, so that the contrast ratios obtained for the observation planes are constantly equal to each other.

제9도∼제11도는 광파이버가 각각의 시간에 의해 30°회전될 경우, 제3도의 측정기기를 사용한 단일 모우드 광파이버의 편심율과 피복 및 코어직경의 측정 결과를 도시한다. 이 측정에서, 편심율은 피복 및 코어중심 사이의 거리를 의미한다.9 to 11 show measurement results of eccentricity, coating and core diameter of a single mode optical fiber using the measuring device of FIG. 3 when the optical fiber is rotated 30 degrees by each time. In this measurement, eccentricity means the distance between the sheath and the core center.

제9도는 측정한 피복직경을 나타낸 것이다. 각 관측 각에서 측정한 피복직경의 평균치는 검사되는 광파이버의 피복직경이 된다. 또한 각 관측 각에서 피복직경의 최대치와 최소치간의 거리(δ)를, 평균 피복직경으로 나누어서 피복의 비원형율 δ/D×100을 얻는다.9 shows the measured diameter of the coating. The average value of the coating diameters measured at each observation angle is the coating diameter of the optical fiber to be inspected. Further, at each observation angle, the distance δ between the maximum value and the minimum value of the cover diameter is divided by the average cover diameter to obtain the specific circularity ratio δ / D × 100 of the cover.

제10도는 측정한 코어직경을 나타낸 것이다. 각 관측 각에서 측정한 평균코어 직경이 검사되는 광파이버의 코어직경이 된다.10 shows the measured core diameter. The average core diameter measured at each observation angle becomes the core diameter of the optical fiber to be inspected.

제11도는 측정한 편심율을 나타내는 것이며, 각 관측 각에서 측정한 편심율에 사인파함수를 맞추어서 얻은 결과는 실선을 가리킨다. 사인파함수의 진폭 A는 광파이버의 편심율이 되나, 초기위상은 광파이버 편심율의 방향각 θ로서 적용한다.11 shows the measured eccentricity, and the result obtained by fitting the sine wave function to the eccentricity measured at each observation angle indicates a solid line. The amplitude A of the sine wave function becomes the eccentricity of the optical fiber, but the initial phase is applied as the direction angle θ of the optical fiber eccentricity.

다음 표는 종래의 방법을 통해 얻은 것들과 비교하여 제3도의 측정장치로부터 얻은 측정치의 재생도를 나타낸다. 본 출원에 사용된 재생도란 용어는 측정치의 분산이 대단히 작다는 것을 의미한다. 측정치의 재생도는 20회 반복에 의한 표준편차로 표시한다. 피복직경, 코어직경, 코어/피복편심율 및 피복의 비원형율의 각 항목에서 다음 표로부터 명백한 바와 같이, 본 발명은 측정을 반복하여, 측정한 데이터의 보다 작은 표준차를 나타내며, 종래의 방법으로 얻은 것과 비교하여 확실한 실험결과를 얻는다.The following table shows the reproducibility of the measurements obtained from the measuring device of FIG. 3 compared to those obtained through conventional methods. As used herein, the term reproducibility means that the dispersion of the measurements is very small. The reproducibility of the measured values is expressed as standard deviation of 20 repetitions. As is apparent from the following table in each item of coating diameter, core diameter, core / coating eccentricity and specific circularity of coating, the present invention shows the smaller standard difference of measured data by repeating the measurement, and the conventional method A clear experimental result is obtained by comparison with that obtained with.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

상술한 바와 같이 실시예들은, 구조매개 변수들이 광파이버를 통해 투과한 빛을 사용하여 얻어지는 경우에 관한 것이다. 그러나, 만일 실질적으로 평행한 단색광을 광파이버 위에 입사광으로 사용한다면, 회절무늬가 모니터 화상에 나타난다. 회절무늬의 사용에 의해, 광파이버의 외경 및 관측면의 위치는 정확하게 측정될 수 있다. 이 경우에 있어서, 단색광은 회절무늬를 만들뿐만 아니라, 광파이버의 선명한 모니터 화상을 만드는 효과도 갖는다.As described above, the embodiments relate to the case where the structural parameters are obtained using light transmitted through the optical fiber. However, if a substantially parallel monochromatic light is used as incident light on the optical fiber, a diffraction pattern appears on the monitor image. By using the diffraction pattern, the outer diameter of the optical fiber and the position of the viewing surface can be measured accurately. In this case, the monochromatic light not only produces a diffraction pattern but also has an effect of producing a clear monitor image of an optical fiber.

다음 설명은 상술한 바와 같이 회절무늬를 사용하여 광파이버의 외경에 대한 것이다.The following description is about the outer diameter of the optical fiber using the diffraction pattern as described above.

제12도는 광파이버의 외경을 측정하는 단계를 도시한 순서도이다. 제13a도는 본 발명의 출원으로서 광파이버의 외경을 측정하는 측정장치의 블록다이어그램이다. 제13b도는 회절상의 선 B∼B'위의 휘도분포 및 단색광의 투과상을 나타낸 것이다.12 is a flowchart showing the step of measuring the outer diameter of the optical fiber. 13A is a block diagram of a measuring device for measuring the outer diameter of an optical fiber as an application of the present invention. Fig. 13B shows the luminance distribution on the lines B to B 'of the diffractive image and the transmission image of monochromatic light.

제13b도에 관하여, 본 발명의 출원으로서 광파이버의 외경을 측정하는 측정장치를 서술할 것이다.With reference to Fig. 13B, a measuring apparatus for measuring the outer diameter of the optical fiber will be described as an application of the present invention.

참조특성들은 성분에 대해 주어졌으며, 이것에 관한 설명은 생략하겠다. 단색광을 검출하기 위한 광원(16)을 검사되는 광파이버(13)의 광축에 수직방향으로 배열함으로서, 광선은 광파이버(13)의 측벽으로 똑바로 향한다.Reference characteristics have been given for the components, and description thereof will be omitted. By arranging the light source 16 for detecting monochromatic light in a direction perpendicular to the optical axis of the optical fiber 13 to be inspected, the light beam is directed straight to the side wall of the optical fiber 13.

고도의 단색 특성을 갖는 발광다이오드(LED)를 광원(16) 및 렌즈(12)에 대해서 사용할 수 있고, 콜리메이터 렌즈는, 광원(16)으로부터 단색광을 평행하게 하기 위해 광원(16)과 광파이버(13)사이에 설치된다. 따라서 광원(16)은 렌즈(12)의 초점에 배치된다. 촬상관(14)은 광파이버(13)와 촬상관(14)사이의 대물렌즈(18)와 더불어 광파이버(13)에 의해 어두워진 측면을 향한 위치로 배치되고, 광파이버(13)의 확대된 회절 상은 거기에 투영된다. 촬상관(14)은, 확대된 회절상을 나타내는 모니터 TV에 연결된다. 관측되고, 나타내어진 면은, 광파이버(13)의 중앙을 가로지르는 면 P0와 대물렌즈(18)사이에 있도록 하기 위해 배치된다. 광원(16), 렌즈(12) 및 촬상관(14)은 동일 직선 상에 배치되나, 광파이버(13)의 광축은 수직으로 설정된다.A light emitting diode (LED) having a high monochromatic characteristic can be used for the light source 16 and the lens 12, and the collimator lens can be used to parallelize the monochromatic light from the light source 16 and the optical fiber 13. Installed between). The light source 16 is thus arranged at the focal point of the lens 12. The imaging tube 14 is disposed in a position facing the side darkened by the optical fiber 13 together with the objective lens 18 between the optical fiber 13 and the imaging tube 14, and the enlarged diffraction image of the optical fiber 13 is located therein. Projected. The imaging tube 14 is connected to a monitor TV which shows an enlarged diffraction image. The observed and indicated planes are arranged to be between the plane P 0 across the center of the optical fiber 13 and the objective lens 18. The light source 16, the lens 12, and the imaging tube 14 are arranged on the same straight line, but the optical axis of the optical fiber 13 is set vertically.

광섬유의 검사방법을 제12도 및 제13도를 참조로 하여 계속 설명하겠다.The inspection method of the optical fiber will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

제12도에 도시한 첫 번째 단계에서 광원(16)으로부터 방출된 단색광은 렌즈(12)에 의해 평행하게 되고 광파이버(13)의 측벽에 조사된다. 따라서, 평행하게 한 단색광의 광축은 광파이버(13)에 수직으로 가로지른다.In the first step shown in FIG. 12, the monochromatic light emitted from the light source 16 is paralleled by the lens 12 and irradiated to the sidewall of the optical fiber 13. Therefore, the optical axis of parallel monochromatic light traverses perpendicular to the optical fiber 13.

둘째 단계에서, 평행하게 한 단색광의 조사로부터 결과된 광파이버(13)의 관측된 표면 P1위의 화상은 대물렌즈(18)에 의해 확대되고 촬상관(14)에 투영된다. 모니터 TV가 촬상관(14)에 연결되어 있기 때문에, 세 번째 단계에서 확대된 광파이버의 화상은 모니터 TV(15)에 의해 관측된다. 상의 확대는 촬상관(14)의 대물렌즈(18)에 의해 수행되며, 관측되는 광파이버 크기에 좌우하여 적당한 확대를 선택한다.In the second step, the image on the observed surface P 1 of the optical fiber 13 resulting from the irradiation of the parallel monochromatic light is magnified by the objective lens 18 and projected onto the imaging tube 14. Since the monitor TV is connected to the image pickup tube 14, the image of the optical fiber enlarged in the third step is observed by the monitor TV 15. The magnification of the image is performed by the objective lens 18 of the image pickup tube 14, and an appropriate magnification is selected depending on the optical fiber size observed.

네 번째 단계에서, 모니터 TV(15)에 나타나는 광파이버(13)의 화상의 선 B-B'를 따라 휘도분포를 얻는다. 제공된 배열은 이 실시예의 경우로서 만들었으며, 분포는 제13b도에 도시한 바와 같이 나타낸다.In the fourth step, the luminance distribution is obtained along the line B-B 'of the image of the optical fiber 13 appearing on the monitor TV 15. The arrangement provided was made as the case of this example, and the distribution is shown as shown in Figure 13b.

중요한 점은, 스펙트럼 너비의 폭이 좁은, 고콜리메이션을 갖는 단색광이 사용되기 때문에, (i),(ii)에 의해 보여진 회절무늬가 광파이버의 외단 모서리에 해당하는 부분에 나타난다는 것이다. 휘도 분포에 의거하여, 첫 번째 피이크(iii),(iv) 사이의 거리 X를 얻었다. 광파이버의 외경 Y에 대한 X의 관계는 선형이고, 1차의 다음 식으로 표시된다.The important point is that since monochromatic light with high collimation with narrow spectral width is used, the diffraction pattern shown by (i) and (ii) appears in the portion corresponding to the outer edge of the optical fiber. Based on the luminance distribution, the distance X between the first peaks (iii) and (iv) was obtained. The relationship of X to the outer diameter Y of the optical fiber is linear and is expressed by the following equation of the first order.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

이 경우에는, a,b는, 관측시스템의 배율 및, 광파이버(13)의 중심을 가로지르는 P0와 관측되는 P1사이의 거리 △X에 좌우되는 양을 표시한다. 광파이버(13)의 외경 Y는, 측정이 행해졌을 때 △X를 상수로 정해지고, 사전에 a,b를 얻음에 의해 다섯 번째 단계에서 회절무늬 사이의 거리 X로부터 얻을 수 있다.In this case, a and b indicate the amount depending on the magnification of the observation system and the distance ΔX between P 0 across the center of the optical fiber 13 and the observed P 1 . The outer diameter Y of the optical fiber 13 can be obtained from the distance X between diffraction patterns in the fifth step by setting ΔX as a constant when the measurement is performed and obtaining a and b in advance.

제14도는, 광파이버 외경의 측정방법 하에서 측정한 값과 접촉식 정밀측정기를 사용하여 측정한 값 사이의 비교를 나타낸 것이다.Fig. 14 shows a comparison between the value measured under the optical fiber outer diameter measuring method and the value measured using a contact type precision measuring instrument.

이 실험에서, 외경이 약 125μm인 여러 종류의 석영파이버를 실험샘플로 하였고, 광원으로서 7.3μm의 파장과 출력 10μm를 갖는 LED, 검출기로서 60배율의 대물렌즈를 갖는 촬상관과 함께 사용하였다. X, Y 값으로서, 30°마다 광파이버의 측정으로부터 결과된 12개의 데이터의 평균치를 사용한다.In this experiment, various kinds of quartz fibers with an outer diameter of about 125 μm were sampled and used together with an imaging tube having a wavelength of 7.3 μm as a light source and an output of 10 μm and an objective lens with 60 magnification as a detector. As X and Y values, the average value of 12 data resulting from the measurement of the optical fiber every 30 degrees is used.

제14도로부터 명백한 바와 같이, 양 X, Y 사이의 선형관계, 즉 본 발명의 실시방법에 따라서 측정한 값들과 정밀측정기를 사용하여 측정한 값들과 대단히 일치한다.As is apparent from FIG. 14, the linear relationship between the quantities X and Y, i.e., the values measured according to the method of the present invention and the values measured using a precision measuring instrument, are very consistent.

촬상관의 눈금매기기를 마이크로 눈금을 사용하여 만들었으므로, 식(1)에서 a=1, b=0이며, 동일 광파이버의 외경 측정치의 재생도(N=10에서의 표준편차)는 본 발명에 따른 방법에서 0.01μm가 되었다.Since the calibrating of the imaging tube was made using a microscale, a = 1 and b = 0 in Equation (1), and the reproducibility (standard deviation at N = 10) of the outer diameter measurement of the same optical fiber is the method according to the present invention. Became 0.01 μm.

따라서, 광파이버의 외경은 상기 방법에 의해 정확하고, 신뢰성 있게 측정될 수 있다.Therefore, the outer diameter of the optical fiber can be measured accurately and reliably by the above method.

또한, 선 B-B'로부터 C-C'까지 모니터 TV위의 휘도분포의 위치를 이동시키거나, 광파이버를 광파이버의 광축에 대한 방향으로 이동시킴에 의해, 외단부의 외경을 용이하게 만들 수 있다.In addition, by moving the position of the luminance distribution on the monitor TV from the line B-B 'to the C-C', or by moving the optical fiber in the direction with respect to the optical axis of the optical fiber, the outer diameter of the outer end can be made easy. .

다음 설명은 회절무늬를 사용하여, 관측면의 위치의 정밀측정에 대한 것이다.The following description is for the precise measurement of the position of the observation plane, using diffraction patterns.

제15도는 본 발명을 실시하는 검출장치의 위치를 도시한 개략적인 블록다이어그램이다. 제15도에 도시한 장치는 광원(21)과, 광원으로서 할로겐 램프 등의 백색광원이나 또는 높은 휘도의 광선을 방출할 수 있는 발광다이오드(LED)를 장비한다. 광원(21)으로부터 방출한 광선은, 특정한 파장의 광선의 통과를 위해 대역필터(27)에 입사된다 대역필터(27)를 통과한 광선은 핀홀판(28)에 제공된 조그만 구멍을 통과하고 광파이버(22)의 가장자리 측면을 배제한다. 광파이버(22)의 측면화상은 TV 카메라(24)에 의해 촬상되며, 이 카메라는 광원(21)과 카메라(24)를 연결하는 광축이 광파이버(22)의 중심축을 포함하는 투시면에 수직이 되도록 설정된다. TV 카메라(24)의 출력은 카메라 제어장치(25)의 입력에 연결된다. 카메라 제어장치(25)의 출력은 모니터 TV(26)의 입력에 연결된다.Fig. 15 is a schematic block diagram showing the position of the detection apparatus for implementing the present invention. The apparatus shown in FIG. 15 is equipped with a light source 21 and a light emitting diode (LED) capable of emitting a white light source such as a halogen lamp or a high luminance light beam as a light source. The light rays emitted from the light source 21 are incident on the bandpass filter 27 for the passage of light rays of a specific wavelength. The light rays passing through the bandpass filter 27 pass through the small holes provided in the pinhole plate 28 and the optical fiber ( 22) Exclude the edge side. The side image of the optical fiber 22 is picked up by the TV camera 24 so that the optical axis connecting the light source 21 and the camera 24 is perpendicular to the perspective surface including the central axis of the optical fiber 22. Is set. The output of the TV camera 24 is connected to the input of the camera controller 25. The output of the camera controller 25 is connected to the input of the monitor TV 26.

할로겐램프 등의 백색광원(21)로부터 방출된 광선은 대역필터(27)를 통과하고, 단색광에 비례하여 상당하는 빛을 조사하는 점으로 변화시키는 핀홀판(28)의 조그만 구멍을 통과한다. LED를 광원으로서 사용하는 경우, 대역필터(27)와 조그만 구멍을 갖는 핀홀판(28)을 제공할 필요가 없다.Light rays emitted from a white light source 21 such as a halogen lamp pass through the bandpass filter 27 and pass through a small hole of the pinhole plate 28 that changes to a point where a corresponding light is irradiated in proportion to the monochromatic light. When using LED as a light source, it is not necessary to provide the pinhole plate 28 which has the bandpass filter 27 and a small hole.

광선을 조사하는 점이 끝부분에서 광파이버(22)의 측벽을 조명하도록 사용되는 동안은, TV카메라(24)를 사용하여 광파이버(22)의 측면 상을 촬상한다. 이렇게 해서 촬상된 상은 카메라 제어장치(25)를 경유하여 모니터 TV(26)에 나타난다. 광파이버는 지지수단의 중심축을 TV모니터(26)위의 휘도측정선 AA'에 수직으로 설정하는 그러한 방법으로 지지수단(도시하지 않음)에 의해서 지지된다.While the point of irradiation of the rays is used to illuminate the side wall of the optical fiber 22 at the end, the TV camera 24 is used to image the side of the optical fiber 22. The image picked up in this way is displayed on the monitor TV 26 via the camera control device 25. The optical fiber is supported by the supporting means (not shown) in such a manner as to set the central axis of the supporting means perpendicular to the luminance measurement line AA 'on the TV monitor 26.

본 발명에 의거하여, 외경이 125μm인 광파이버는, 60배율의 대물렌즈가 장비된 ITV카메라에 의해 광파이버의 측면 상을 관측하기 위해, 30cm 떨어진 발광다이오드 세트로부터 광선을 받아 발생된다. 제16도는 제15도에 도시된 화상의 휘도분포를 나타낸 것이다. 제16도의 휘도분포에서, 수직축은 휘도를 나타내며, 반면에 수평축은 휘도측정선 AA'를 따라간 위치를 나타내고, 원점은 휘도측정선 AA'의 상단 끝부분에 해당한다.According to the present invention, an optical fiber having an outer diameter of 125 µm is generated by receiving a light beam from a set of light emitting diodes separated by 30 cm in order to observe a side view of the optical fiber by an ITV camera equipped with a 60-fold objective lens. FIG. 16 shows the luminance distribution of the image shown in FIG. In the luminance distribution of FIG. 16, the vertical axis represents luminance, while the horizontal axis represents position along the luminance measurement line AA ', and the origin corresponds to the upper end of the luminance measurement line AA'.

회절무늬의 그런 피이크위치는 P1,P2,P3,…,Pn및 P1 *,P2 *,P3 *,…,Pn *으로 표시되고, P1및 P2, P2및 P3,‥‥, Pn-1및 Pn사이의 거리는 각각 Z1,Z2,‥‥‥,Zn-1로 표시되고, 또한 P1 *및 P2 *,P2 *및 P3 *,…,Pn-1및 Pn *사이의 거리는 각각 Z1 *,Z2 *,…,Z* n-1으로 표시되고, Z1,Z2,‥‥,Zn-1, 및 Z1 *,Zn,Z3,…,Z* n-1은 관측면의 위치 P1 *와 실험되는 원통형 물체의 중심위치 P1사이의 거리에 의존한다. 따라서, 만약 거리 δ에 대한 Z1,Z2‥‥,Zn-1및 Z1 *,Z2 *,…,Zn-1의 각 위치사이의 관계가 미리 얻어지면, 거리 δ는 Z1,Z2‥‥,Zn-1및 Z1 *,Z2 *,…,Zn-1으로부터 계산될 수 있다. 즉, 관측되는 평면의 위치가 정밀히 검출될 수 있다.Such a peak position of the diffraction pattern is P 1, P 2, P 3 , ... , P n and P 1 * , P 2 * , P 3 * ,... , Is represented by P n *, represented by P 1 and P 2, P 2 and P 3, ‥‥, P n- 1 and the distance Z 1, Z 2, ‥‥‥, Z n-1 , respectively between P n And P 1 * and P 2 * , P 2 * and P 3 * ,. , The distance between P n-1 and P n * is Z 1 * , Z 2 * ,. , Z * n-1 , Z 1 , Z 2 , ..., Z n-1 , and Z 1 * , Z n , Z 3 ,. , Z * n-1 depends on the distance between the position P 1 * of the observation plane and the center position P 1 of the cylindrical object under test. Thus, if Z 1 , Z 2 ..., Z n-1 and Z 1 * , Z 2 * ,. When the relationship between the positions of, Z n-1 is obtained in advance, the distance δ is Z 1 , Z 2 .................. Z n-1 and Z 1 * , Z 2 * ,. , Can be calculated from Z n-1 . That is, the position of the observed plane can be detected precisely.

거리 δ에 대한, 확실히 측정되는 회절무늬의 Z1(P1과 P2사이의 거리)의 관계는 측정될 수 있고, 제17도에 도시했다. 제17도에 도시한 바와 같이, Z1과 거리 δ사이의 관계는 단일이며, 그 값, 즉 관측되는 면의 위치는 정확하게 Z1의 측정치로부터 검출될 수 있다.The relationship of the Z 1 (distance between P 1 and P 2 ) of the diffraction pattern to be surely measured with respect to the distance δ can be measured and is shown in FIG. 17. As shown in FIG. 17, the relationship between Z 1 and the distance δ is single, and its value, that is, the position of the observed face, can be detected accurately from the measurement of Z 1 .

이 실시예에서, 정밀 스테이지 위에 올려놓은 광파이버를, 광원과 TV카메라를 연결하는 광축방향으로 움직이며, 거리 δ는 0.1μm로 읽을 수 있는 선형눈금으로부터 이동한 양을 읽음으로서 측정된다.In this embodiment, the optical fiber placed on the precision stage is moved in the optical axis direction connecting the light source and the TV camera, and the distance δ is measured by reading the amount shifted from the linear scale which can be read at 0.1 μm.

상기 실시예는 광원으로부터 평행하게 한 단색광의 회절무늬를 사용함에 의해서 관측면의 위치를 정밀하게 측정한다. 그러나, 본 발명은 평행하게 한 단색광뿐만 아니라 백열전구의 광선이나 산광을 적용할 수 있다.This embodiment accurately measures the position of the observation plane by using diffraction patterns of monochromatic light paralleled from the light source. However, the present invention can apply not only monochromatic light in parallel, but also light and scattered light of an incandescent lamp.

백열전구의 광선이나 산광을 사용하는 경우, 광파이버의 외단 모서리에 해당하는 모니터 화상은 관측면이 광파이버의 중심에 위치했을 때 가장 날카롭게 된다. 관측면은, 모니터화상이 가장 날카롭게 되고, 관측면의 위치를 결정하는 정밀길이 측정장치의 사용에 의한 위치로부터 이동된 위치에서 미리 위치된다. 본 발명에 따른 관측면의 위치를 결정하는 방법이 광파이버 용접기에 사용되는 경우에는, 광파이버 용접기에 더 많은 효과를 산출한다.When incandescent light rays or diffused light are used, the monitor image corresponding to the outer edge of the optical fiber becomes sharpest when the viewing surface is located at the center of the optical fiber. The viewing surface is pre-positioned at the position moved from the position by the use of the precision length measuring device for which the monitor image is sharpest and which determines the position of the viewing surface. When the method of determining the position of the observation surface according to the present invention is used for an optical fiber welder, more effect is produced for the optical fiber welder.

제18도는 광파이버 용접기의 블록다이어그램을 도시한 것이다. 제18도에서, 광원(31a)으로부터 방출한 광속을 콜리메이트(광선을 평행하게 하는)하기 위한 렌즈(31b)는 광원(31a)의 뒤에 배치된다. 렌즈(31b)는 광원(31a)의 형태를 갖는 모양으로 변화할 수 있고, 거리는 광원(31a)을 횡단한다. 볼록렌즈의 경우에는, 광원의 점은 렌즈정면의 초점에 위치될 수 있다. 그렇지만, 그러한 렌즈는, 광원이 조명되는 물체 크기의 관점에서, 광원의 점 대신에 광원의 면을 고려된 경우에 생략할 수 있다. 중요한 것은 광속이 실험되는 물체(33),(34)사이에서 콜리메이트 된다는 것이다. 렌즈(31b)로부터 콜리메이트 된 광선은 실험되는 물체로서 광파이버(33),(34)의 접속에 조사된 후, 그것의 휘도분포는 실험되는 물체(33), (34)의 뒤에서 설치된 영상분석기(35)에 의해서 검출된다. 물체의 상은 대물렌즈를 경유한 상 관측부재(35a)에 의해 취해지고, 모니터 TV(35b)로 관측된다. 모니터 TV(35b)위의, 물체(33)의 상(33')의 A-A'사이의 휘도분포 및 물체(34)의 상(34')의 B-B'사이의 휘도분포는 제어기를 통해서 CPU에 의해 비교됨으로서, 물체(34)에 대한 물체(33)의 상대위치를 알 수 있다. 보통, 양 물체 중 어느 하나의 축은 서로 일치하는 양 물체의 축을 만드는데 조정된다. 특히 광파이버가 접촉되는 경우, 상술한 조작은, 양 광파이버의 코어중심을 일치시키는데 유용하다. 경우에 있어서, 중요한 점은 휘도분포(A-A',B-B')의 주사방향으로 부착시켜야만 하고, 휘도분포의 주사는 콜리메이트 된 광선과 물체의 축에 수직 방향으로 만들어진다.18 shows a block diagram of an optical fiber welder. In Fig. 18, a lens 31b for collimating (parallel rays of light) emitted from the light source 31a is disposed behind the light source 31a. The lens 31b may change into a shape having the shape of the light source 31a, and the distance traverses the light source 31a. In the case of a convex lens, the point of the light source may be located at the focal point of the lens front. However, such a lens can be omitted if the plane of the light source is considered instead of the point of the light source in view of the size of the object to which the light source is illuminated. Importantly, the luminous flux is collimated between the objects 33 and 34 being tested. The light collimated from the lens 31b is irradiated to the connection of the optical fibers 33 and 34 as the object to be tested, and then its luminance distribution is determined by an image analyzer installed behind the objects 33 and 34 to be tested. 35). The image of the object is taken by the image observing member 35a via the objective lens and observed by the monitor TV 35b. The luminance distribution between A-A 'of the image 33' of the object 33 and the B-B 'of the image 34' of the object 34 on the monitor TV 35b controls the controller. By comparison by the CPU, the relative position of the object 33 relative to the object 34 can be known. Usually, the axes of either object are adjusted to make the axes of both objects coincide with each other. Especially when the optical fibers are in contact, the above operation is useful for coinciding the core centers of both optical fibers. In the case, an important point must be attached in the scanning direction of the luminance distributions A-A 'and B-B', and the scanning of the luminance distribution is made perpendicular to the axis of the collimated light beam and the object.

광파이버가 측벽으로부터 관측되는 경우에는, 광파이버의 표면상의 렌즈효과는 일반적으로 진짜의 것과 다른 겉보기 편심률(코어의 중심과 광파이버의 외경의 중심간의 겉보기 편심거리)을 만든다. 측정한 겉보기 편심율로부터 얻은 계산을 기초로 하여 진짜 편심율을 얻기 위해서, 즉, 진짜의 중심코어 위치를 결정하기 위해서, 광파이버 측벽 위에 있는 상의 관측 면의 위치에 좌우되는 보정계수는 미리 얻어져야만 한다. 다시 말하면 진짜 편심률을 결정하기 위해, 즉 광파이버를 정밀하게 접촉하기 위해 관측 면의 위치를 정밀하게 결정하는 것이 필수적이다.When an optical fiber is observed from the side wall, the lens effect on the surface of the optical fiber generally creates an apparent eccentricity (apparent eccentric distance between the center of the core and the center of the outer diameter of the optical fiber) that is different from the real one. On the basis of the calculations taken from the measured apparent eccentricity, a correction factor dependent on the position of the viewing plane on the side of the optical fiber must be obtained in advance in order to obtain the true eccentricity, ie to determine the true center core position. . In other words, it is necessary to precisely determine the position of the observation plane in order to determine the true eccentricity rate, that is, to precisely contact the optical fiber.

또한 상술한 방법으로서 관측 면의 위치를 결정하는 방법들을 사용함에 의해, 광파이버를 접촉하는 과정중에서 축을 일치하는 정밀도는, 축을 일치시키기 위해 요구되는 짧은 시간으로 개선될 수 있다. 또한, 개량된 축을 일치시키는 정밀도는 광파이버의 연결 손실을 감소시키며 광 통신의 신뢰도를 증가시킨다.In addition, by using the methods for determining the position of the observation plane as the above-described method, the accuracy of coinciding the axes during the process of contacting the optical fiber can be improved by the short time required for coinciding the axes. In addition, the accuracy of matching the improved axis reduces the connection loss of the optical fiber and increases the reliability of the optical communication.

상술된 실시예에서, 광원으로부터의 관측광은 직접적으로 또는 광파이버의 측벽에 사용된 조준렌즈를 통한다. 그러나, 원통형 렌즈는 검출된 광량의 증가와 신호대잡음비율을 향상과 검출비를 증가시키기 위해 광파이버와 광원사이에 배치된다.In the above-described embodiment, the observation light from the light source is directly or through the aiming lens used on the sidewall of the optical fiber. However, the cylindrical lens is disposed between the optical fiber and the light source in order to increase the amount of light detected and to improve the signal-to-noise ratio and to increase the detection ratio.

제19도는, 예를 들면, 광파이버의 외경측정방법이 적용되는 원통형 렌즈를 장착한 측정기구를 도시한다. 원통형 렌즈는 고정된 방향에서 빛을 모으는데 사용되어 모니터 TV에 나타나는 화상의 휘도분포의 주사가 차단되지 않을 수도 있다. 그러한 경우에 광파이버의 외경측정을 위하여, 주사방향이 광파이버의 광축에 수직으로 제한되기 때문에, 원통형 렌즈(47)는 광파이버의 광축에 광을 모으는 것과 같은 방법으로 장착된다. 즉, 제19도에 도시된 것처럼, 원통형 렌즈의 곡률반경이 무한대로 되는 긴축(세로방향)은 광파이버의 광축에 수직하게 놓여진다.19 shows a measuring mechanism equipped with a cylindrical lens to which, for example, an outer diameter measuring method of an optical fiber is applied. Cylindrical lenses may be used to collect light in a fixed direction so that scanning of the luminance distribution of the image appearing on the monitor TV may not be blocked. In such a case, for the measurement of the outer diameter of the optical fiber, since the scanning direction is limited perpendicular to the optical axis of the optical fiber, the cylindrical lens 47 is mounted in the same way as to collect light on the optical axis of the optical fiber. That is, as shown in FIG. 19, the longitudinal axis (vertical direction) in which the radius of curvature of the cylindrical lens is infinite is placed perpendicular to the optical axis of the optical fiber.

측정공정 시, 고휘도 데이터가 단색광(46)의 출력을 증가시키지 않고도 얻어질 수 있으며 결과적으로 측정된 외경의 정확도는 신뢰도와 더불어 향상될 수 있다.In the measurement process, high luminance data can be obtained without increasing the output of the monochromatic light 46 and consequently the accuracy of the measured outer diameter can be improved along with the reliability.

제20도는 제18도에서 나타난 바와 같이 원통형 렌즈가 광학용접기에 사용되는 또 다른 측정기구를 보여준다.FIG. 20 shows another measuring instrument in which a cylindrical lens is used in an optical welder as shown in FIG.

원통형 렌즈(52)는 그의 긴축방향이 조준된 빛과 시험되어지는 대상물의 축 방향에 수직으로 놓여지도록 배치됨에 따라, 조준된 광은 축 방향으로 모아진다. 본 발명의 본 실시예는, 앞서 말한 방향으로 빛을 모을 수 있다면, 예증된 것과 같은 원통형 렌즈의 사용에만 국한되지 않는다.The cylindrical lens 52 is arranged so that its longitudinal direction is perpendicular to the aimed light and the axial direction of the object to be tested, so that the aimed light is collected in the axial direction. This embodiment of the present invention is not limited to the use of a cylindrical lens as illustrated, as long as it can collect light in the aforementioned direction.

외경 125μm 단일 모우드 파이버의 코어편심율을 본 발명의 것과 종래의 휘도분포 검출법을 사용하여 측정된다. 측정된 편심의 재생도와 데이터를 얻는데 요구되는 시간은 다음 표에 도시된 시험데이터 형태와 비교되었다.The core eccentricity of an outer diameter 125 μm single mode fiber is measured using the present invention and conventional luminance distribution detection method. The refresh rate of the measured eccentricity and the time required to obtain the data were compared with the test data type shown in the following table.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

광원에 따라, 0.73μm의 파장을 갖는 LED와 시험되는 광파이버는 원통형 렌즈의 초점에 위치되었다. 상기 표에서 명백하듯이, 제20도에 도시된 바와 같은 휘도검출장치는, 조준광원만을 사용한 제18도에 도시된 것과 비교되어, 데이터를 얻기 위해 요구된 시간이 측정정확도가 감소되지 않고도

Figure kpo00005
로 단축되었다.Depending on the light source, the LED with a wavelength of 0.73 μm and the optical fiber tested were positioned at the focal point of the cylindrical lens. As is apparent from the above table, the luminance detecting device as shown in FIG. 20 is compared with that shown in FIG. 18 using only the aiming light source, so that the time required for obtaining the data does not have to decrease the measurement accuracy.
Figure kpo00005
Shortened to.

상술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 축은 갖는 대상물 위의 조명은 휘도분포의 주사가 차단되지 않는 방향에서 대단한 휘도로 수렴될 수 있으므로, 각각의 모서리 부분의 구조매개변수들은 축들을 갖는 대상물들, 특히 광파이버들의, 축들을 일치시키는데 있어서 정확하게 검출 가능하게 된다. 원통형 렌즈 또한, 조준된 단색광과는 다른 평범한 빛, 가령 백색광을 변형시키는 측정장치에 동일한 효과를 갖는다.As described above, according to the present embodiment, the illumination on the object having the axis can converge with great brightness in the direction in which the scanning of the luminance distribution is not blocked, so that the structural parameters of each corner portion are the objects having the axes. This makes it possible to accurately detect the axes, in particular of the optical fibers. Cylindrical lenses also have the same effect on measuring devices that deform ordinary light, such as white light, from the aimed monochromatic light.

상기 실시예에 있어서, TV카메라는 촬상계에 장착되고 그에 의해 모니터화상(휘도분포)은 광파이버의 구조매개변수들을 결정하는데 유용하게 된다. 그러나, 본 발명은 그에 국한되지 않는다.In the above embodiment, the TV camera is mounted on the imaging system, whereby the monitor image (luminance distribution) becomes useful for determining the structural parameters of the optical fiber. However, the present invention is not limited thereto.

CCD라인센서는 TV카메라 대신에 사용될 수도 있다. 촬상계의 해상도를 보다 높이기 위하여 그리고 광파이버의 세로방향에서 얻어지는 측정된 데이터의 평균에 대하여, CCD 라인 센서는 센서의 축에 수직인 방향에서 역학적으로 주사될 수도 있다.CCD line sensors may be used in place of TV cameras. To increase the resolution of the imaging system and to the average of the measured data obtained in the longitudinal direction of the optical fiber, the CCD line sensor may be scanned dynamically in a direction perpendicular to the axis of the sensor.

또한 다수의 CCD라인센서들은 광파이버의 세로방향에 배치되어 각각의 라인센서들에서 휘도분포들을 동시에 측정할 수 있고, 각각의 라인센서들에 의해 얻어지는 각각의 편심율들을 계산하고, 그들의 평균값을 구하며, 그에 따라 관련된 관측 각도에서의 평균 편심율이 결정된다.In addition, a plurality of CCD line sensors are arranged in the longitudinal direction of the optical fiber to simultaneously measure the luminance distributions in the respective line sensors, calculate the respective eccentricities obtained by the respective line sensors, calculate their average value, The average eccentricity at the associated viewing angle is thus determined.

상기 실시예들에 있어서, 제21도에서 나타난 LED들에 광학적으로 연결된 다수의 광파이버들과 다수의 LED들로 구성된 파이버 다발은 광원으로 사용되어 관측 광의 휘도를 보다 세게하며 광원의 위치의 자유도를 증가시킨다. 또한, 측정주변을 깨끗이 하고 먼지 등의 악영향을 막기 위하여, 깨끗한 공기가 광원, 시험되는 광파이버 및 대물렌즈가 배치되는 적어도 하나의 공간에 보내어 질 수 있다.In the above embodiments, a fiber bundle composed of a plurality of LEDs and a plurality of optical fibers optically connected to the LEDs shown in FIG. 21 is used as a light source to make the brightness of the observation light harder and to increase the degree of freedom of the position of the light source. Let's do it. Also, in order to clean the measurement surroundings and prevent adverse effects such as dust, clean air may be sent to at least one space in which the light source, the optical fiber to be tested, and the objective lens are disposed.

상술된 바와 같이, 본 발명에 의한 광파이버의 구조 및 외경측정장치 및 방법에 있어서, 시험되는 광파이버는, 그것이 그의 측벽으로부터 관찰되고 그의 단면상태가 측정치에 영향을 미치지 않기 때문에 절단할 필요가 없다. 따라서, 광파이버의 구조는 간단히 손상되지 않고 정확히 시험될 수 있다.As described above, in the structure and outer diameter measuring apparatus and method of the optical fiber according to the present invention, the optical fiber to be tested does not need to be cut because it is observed from its sidewall and its cross-sectional state does not affect the measured value. Therefore, the structure of the optical fiber can be tested accurately without being simply damaged.

또한, 촬상계의 광파이버 또는 광축은 측정목적으로 회전되므로, 피복 및 코어직경들과 원주방향의 편심율을 알 수 있고, 데이터를 처리하여, 진짜 피부 및 코어직경들, 피복의 편심율 및 비원형율 또한 정확히 측정될 수 있다. 편심율에 대하여 정현파 함수를 조화시키는 방법은 각각의 회전각에서 측정된 편심율의 진짜 편심성분만을 추출할 수 있도록 하여, 광파이버는 편심 또는 역학적 측정오차에 거의 지배받지 않는다.In addition, since the optical fiber or optical axis of the imaging system is rotated for measurement purposes, the cover and core diameters and the eccentricity in the circumferential direction can be known, and the data are processed so that the real skin and core diameters, the cover eccentricity and non-circularity The rate can also be measured accurately. The method of harmonizing the sinusoidal function with respect to the eccentricity makes it possible to extract only the true eccentric component of the eccentricity measured at each rotation angle, so that the optical fiber is hardly subject to eccentricity or mechanical measurement error.

촬상계의 배율이 수직방향에서 차이가 질 때, 이를테면 측정된 편심율은 제22a도에 나타난 것처럼 종래의 시험방법에서 배율의 편성에 의해 영향을 받으며 결국 상기된 변형에 상당하는 양이 시험되는 광파이버에 대한 편심율로서 측정된다. 제22a도는 피복(50), 코어 (51), 진짜코어와 공통된 중심(52), 진짜 피복과 측정된 코어 및 측정되는 피복의 중심(53)을 도해한다. 본 발명에 의한 광파이버의 구조를 조사하는 방법에 있어서, 광파이버의 편심율은 광파이버의 원주방향에서 측정된 편심율의 변화에서 얻어지며 상기 변형에 의해 거의 영향받지 않는다. 제22b,22c도에서, 편심율이 없는 광파이버를 시험하는 예로서 0°및 180°의 측정 각에서 촬상계의 배율의 변형의 결과를 보여준다. 본 발명의 시험방법에 있어서, 시험되는 광파이버의 편심율은, 측정 각이 조사되어도 측정된 편심율이 변하지 않기 때문에 0으로 판단되며, 촬상계의 배율의 변형의 존재는 광파이버의 원주방향의 편심율 변화에 영향을 미치지 않을 것이며, 정현파 함수가 조화될 때, 그 진폭은 0이 된다. 결국, 시험되는 광파이버의 편심율은 0으로 측정된다.When the magnification of the imaging system differs in the vertical direction, for example, the measured eccentricity is influenced by the knitting of the magnification in the conventional test method as shown in Fig. 22A, and the optical fiber in which the amount corresponding to the above-described deformation is eventually tested. It is measured as the eccentricity rate for. 22A illustrates the sheath 50, the core 51, the center 52 common to the real core, the real sheath and the measured core and the center 53 of the sheath measured. In the method for investigating the structure of an optical fiber according to the present invention, the eccentricity of the optical fiber is obtained from the change of the eccentricity measured in the circumferential direction of the optical fiber and is hardly affected by the deformation. 22B and 22C show the results of deformation of the magnification of the imaging system at measurement angles of 0 ° and 180 ° as an example of testing an optical fiber without an eccentricity. In the test method of the present invention, the eccentricity of the optical fiber to be tested is determined to be zero because the measured eccentricity does not change even when the measurement angle is irradiated, and the presence of the deformation of the magnification of the imaging system is the eccentricity of the optical fiber in the circumferential direction. It will not affect the change, and its amplitude becomes zero when the sinusoidal function is harmonized. As a result, the eccentricity of the optical fiber tested is measured as zero.

광원을 연결한 광축과 촬상계가 광파이버의 축에 수직이 되지 않을때, 가령, 광원(63)의 위치가 제23도에 나타난 것처럼 A에서 B로 변할 때, 시험되는 광파이버(64)와 대물렌즈(65)를 경유하여 텔레비전 카메라(66)에 의해 관찰된 휘도분포의 패턴은 제24도에서처럼 변화한다. 제23도의 광원(63)이 지점 A에서 이동되지 않은 휘도분포와 광원(63)이 지점 B로 이동된 휘도분포가 각각 있다. 휘도분포에서 얻어질 수 있는 구조매개변수들은 광원의 이동된 지점의 영향을 받는다. 본 발명의 방법에 따른 광파이버의 구조를 조사하기 위한 기기에서, 광원과 촬상계에 연결한 광축이 광파이버의 축에 수직으로 놓여지기 때문에 매개변수들은 광원의 이동에 의해 영향을 받지 않는다.When the optical axis connecting the light source and the imaging system are not perpendicular to the axis of the optical fiber, for example, when the position of the light source 63 changes from A to B as shown in FIG. 23, the optical fiber 64 and the objective lens ( The pattern of the luminance distribution observed by the television camera 66 via 65 changes as in FIG. There are luminance distributions in which the light source 63 of FIG. 23 is not moved at point A and luminance distributions in which the light source 63 is moved to point B, respectively. The structural parameters that can be obtained from the luminance distribution are affected by the moved point of the light source. In the apparatus for investigating the structure of the optical fiber according to the method of the present invention, the parameters are not affected by the movement of the light source because the optical axis connected to the light source and the imaging system lies perpendicular to the axis of the optical fiber.

또한, 본 발명에 따른 위치검출방법 및 장치는 실지로 단색광을 방출시키기 위한 점광원을 사용한 광파이버의 바깥모서리에 생긴 화절무늬를 사이의 거리를 측정하여 조사되는 광파이버의 관측평면의 위치를 정확히 검출할 수 있다. 결국, 코어의 중심지점은 광파이버의 측상을 관측하여 정확히 측정된다. 본 발명에 따른 위치검출법은 따라서 넓은 사용범위, 가령, 광파이버 용접기 등에서 유용하게 될 수 있다.In addition, the position detection method and apparatus according to the present invention can accurately detect the position of the observation plane of the optical fiber to be irradiated by measuring the distance between the flower pattern formed on the outer edge of the optical fiber using a point light source for actually emitting monochromatic light. have. As a result, the center point of the core is accurately measured by observing the side of the optical fiber. The position detection method according to the present invention can thus be useful in a wide range of uses, such as optical fiber welders.

Claims (17)

광파이버의 측벽을 관측광으로 조사하기 위한 광원과 상기 광파이버를 가로지르는 상기 관측 광을 검출하는 촬상계로 구성된 광학측정수단과, 상기 광파이버의 축과 상기 광학측정수단의 광축이 서로 수직이 되게 놓여지는 동안 상기 광파이버 장착부재와 상기 광학측정수단 중의 하나가 다른 하나에 대하여 회전할 수 있도록 된, 상기 광파이버 장착용 광파이버장착부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 광파이버 구조 측정장치.Optical measuring means comprising a light source for irradiating the sidewall of the optical fiber with observation light and an imaging system for detecting the observation light traversing the optical fiber, and while the axis of the optical fiber and the optical axis of the optical measuring means are perpendicular to each other And an optical fiber mounting member for mounting the optical fiber, wherein one of the optical fiber mounting member and the optical measuring means can rotate relative to the other. 제1항에 있어서. 상기 촬상계는 상기 관측광의 화상을 모니터 하기 위한 텔레비전 카메라와 상기 화상의 휘도분포를 분석하기 위한 화상처리장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 광파이버 구조 측정장치.The method of claim 1. And the imaging system comprises a television camera for monitoring the image of the observation light and an image processing device for analyzing the luminance distribution of the image. 제1항에 있어서, 상기 광학측정수단은 상기 광원에서 상기 관측광을 조준하기 위하여 상기 광원과 상기 광파이버사이에 배치되는 광조준수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광파이버 구조 측정장치.The optical fiber structure measuring apparatus according to claim 1, wherein the optical measuring means comprises optical aiming means disposed between the light source and the optical fiber to aim the observation light at the light source. 제1항에 있어서, 상기 관측광은 단색광으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구조 측정장치.The structure measuring apparatus according to claim 1, wherein the observation light is made of monochromatic light. 제1항에 있어서, 상기 관측광은 산광으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광파이버 구조 측정장치.The optical fiber structure measuring apparatus according to claim 1, wherein the observation light comprises scattered light. 제1항에 있어서, 상기 광학측정수단은 상기 광파이버의 축 방향으로 상기 관측광을 수렴하기 위한 원통형 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 광파이버 구조 측정장치.The optical fiber structure measuring apparatus according to claim 1, wherein the optical measuring means comprises a cylindrical lens for converging the observation light in the axial direction of the optical fiber. 제1항에 있어서, 상기 촬상계는 센서 축과 수직인 방향으로 역학적으로 주사되는 전하결합소자(CCD)라인센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 광파이버 구조 측정장치.The optical fiber structure measuring apparatus according to claim 1, wherein the imaging system comprises a charge coupled device (CCD) line sensor which is scanned dynamically in a direction perpendicular to the sensor axis. 제1항에 있어서, 상기 광원은 다수의 발광 다이오우드(LED) 및 상기 LED에 광학적으로 연결되는 다수의 광파이버를 갖는 파이버다발로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광파이버 구조 측정장치.The apparatus of claim 1, wherein the light source comprises a fiber bundle having a plurality of light emitting diodes (LEDs) and a plurality of optical fibers optically connected to the LEDs. 제3항에 있어서, 상기 광조준수단은 콜리메이테렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 광파이버 구조 측정장치.4. The optical fiber structure measuring apparatus according to claim 3, wherein the light aiming means is composed of collimated lenses. 제4항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오우드(LED)로 구성되는 것을 특징으로 하는 광파이버 구조 측정장치.The optical fiber structure measuring apparatus according to claim 4, wherein the light source comprises a light emitting diode (LED). 빛을 발생시키기 위한 광원과, 상기 광파이버의 축과 상기 광학측정수단의 축이 서로 수직이 되는 방법으로 상기 광을 검출하기 위한 촬상계로 구성된 광학측정수단을 배열하는 단계와, 상기 광파이버의 측벽을 상기 광으로 상기 광파이버의 상기 축에 수직한 방향으로 조사하는 단계와; 상기 광파이버로 가로지르는 상기 광의 휘도분포를 측정하는 단계와; 관측평면의 위치데이터에 근거하여 상기 광의 상기 휘도분포 상의 렌즈효과를 보정하는 단계; 그리고 렌즈효과의 보정에 지배도 받는 상기 휘도분포에 근거한 상기 광파이버의 편심율, 피복직경, 코어 직경, 상기 피복의 비원형율 등과 같은 구조매개변수들을 계산하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광파이버 구조 검사방법.Arranging optical measuring means comprising a light source for generating light, an image pickup system for detecting the light in such a manner that the axis of the optical fiber and the axis of the optical measuring means are perpendicular to each other; Irradiating with light in a direction perpendicular to the axis of the optical fiber; Measuring a luminance distribution of the light traversing the optical fiber; Correcting a lens effect on the luminance distribution of the light based on position data of an observation plane; And calculating structural parameters such as the eccentricity of the optical fiber, the coating diameter, the core diameter, the non-circularity of the coating, and the like based on the luminance distribution, which is also subject to the correction of the lens effect. Way. 제11항에 있어서, 상기 방법은 상기 축과 상기 광축이 서로 수직으로 놓여지는 동안 상기 광파이버와 상기 광학검출수단 중 하나가 다른 하나에 대하여 회전하는 단계와; 관측되는 관측각 위의 렌즈효과의 상기 보정에 지배받는 휘도분포를 측정하는 단계와; 상기 측정각에서 상기 광파이버들의 편심율, 피복직경, 코어직경, 피부의 비원형율 등과 같은 구조매개변수를 계산하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광파이버 구조 검사방법.12. The method of claim 11, further comprising: rotating one of the optical fiber and the optical detection means relative to the other while the axis and the optical axis lie perpendicular to each other; Measuring a luminance distribution subject to the correction of the lens effect over the observed viewing angle; And calculating structural parameters such as eccentricity, covering diameter, core diameter, non-circularity of skin, and the like at the measurement angle. 단색광을 발생시키기 위한 단색광원, 상기 단색광을 조준하기 위한 조준수단 및 상기 광파이버의 축과 상기 광학측정수단의 광축이 서로 수직이 되는 방법으로 상기 단색광을 검출하기 위한 촬상계로 이루어지는 광학검출수단을 배치하는 단계와; 상기 단색광을 조준하는 단계와; 상기 광파이버의 측벽을 상기 조준된 단색광으로 상기 광파이버의 상기 축에 수직인 방향으로 조사하는 단계와; 휘도분포는 상기 광파이버의 외단 모서리에 대응하는 곳에 나타나는 회절무늬가 있고, 상기 광파이버를 가로지르는 상기 조준된 단색광의 휘도분포를 검출하는 단계와, 상기 광파이버의 외경 및 상기 광파이버의 상기 관측평면의 위치를 정확하게 얻기 위하여 상기 회절무늬 사이의 거리를 계산하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광파이버의 외경 및 관측평면의 위치 측정방법.Arranging an optical detecting means comprising a monochromatic light source for generating monochromatic light, an aiming means for aiming the monochromatic light, and an imaging system for detecting the monochromatic light in such a manner that the axis of the optical fiber and the optical axis of the optical measuring means are perpendicular to each other; Steps; Aiming the monochromatic light; Irradiating sidewalls of the optical fiber with the aimed monochromatic light in a direction perpendicular to the axis of the optical fiber; The luminance distribution has a diffraction pattern appearing at a position corresponding to the outer edge of the optical fiber, detecting the luminance distribution of the aimed monochromatic light across the optical fiber, and the outer diameter of the optical fiber and the position of the observation plane of the optical fiber. Comprising the step of calculating the distance between the diffraction pattern in order to obtain accurately, the outer diameter of the optical fiber and the position of the observation plane position measuring method. 제11항 또는 13항에 있어서, 상기 방법은 광파이버를 상기 광으로 조사하기 전에 상기 광파이버의 상기 축 방향으로 상기 광원의 상기 광을 수렴시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광파이버의 구조검사 또는 외경 및 관측평면의 위치측정방법.The method according to claim 11 or 13, wherein the method comprises converging the light of the light source in the axial direction of the optical fiber before irradiating the optical fiber with the light. How to measure the position of the plane. 제11항 또는 13항에 있어서, 상기 촬상계는 CCD라인센서의 축방향으로 역학적으로 주사되는 상기 CCD라인센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광파이버의 구조검사 또는 외경 및 관측평면의 위치측정방법.14. The method according to claim 11 or 13, wherein the imaging system comprises the CCD line sensor which is scanned dynamically in the axial direction of the CCD line sensor or the position measurement of the outer diameter and the observation plane. 산광을 발생시키기 위한 광원과 상기 산광을 검출하기 위한 촬상계가 상기 광파이버의 축과 상기 광학측정수단의 광축이 서로 수직이 되는 방법으로 광학측정수단을 배치하고, 상기 광파이버의 측벽을 상기 광으로 상기 광파이버의 상기 축에 수직인 방향으로 조사하고, 상기 광파이버의 중심에 상기 촬상계의 초점을 맞추고, 상기 촬상계 및 상기 광파이버 중 하나를 다른 하나에 대하여 상기 광축방향으로 이동시키고 상기의 이동거리를 정밀한 범위의 측정장치로 측정하여 그에 따라 상기 광파이버의 상기 관측평면의 위치를 결정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광파이버의 관측평면의 위치결정방법.A light source for generating diffused light and an imaging system for detecting diffused light arrange optical measuring means in such a manner that the axis of the optical fiber and the optical axis of the optical measuring means are perpendicular to each other, and the sidewall of the optical fiber is the optical fiber. Irradiates in a direction perpendicular to the axis of the optical fiber, focuses the imaging system at the center of the optical fiber, moves one of the imaging system and the optical fiber in the optical axis direction with respect to the other, and moves the movement distance in a precise range And measuring the position of the observation plane of the optical fiber accordingly by measuring with a measuring device of the optical fiber. 제1항, 5항, 및 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이 또한 상기 광파이버 및 상기 광학측정수단이 배치된 장소에 최소한 깨끗한 공기가 보내지는 단계로 이루어는 것을 특징으로 하는 광파이버의 구조검사 또는 외경 빛 관측평면의 위치결정방법.17. The structure of any of claims 1, 5, and 16, wherein the method further comprises the step of sending at least clean air to the location where the optical fiber and the optical measuring means are arranged. Method of positioning inspection or external light observation plane.
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