WO2012157294A1 - 光ファイバ判別方法及び光ファイバの融着接続方法 - Google Patents

Abstract

　複雑な屈折率分布を持つ光ファイバや楕円コア光ファイバのように輝度波形の特徴が掴みづらい場合でも正確に光ファイバの種類判別を行うことのできる光ファイバ判別方法を提供する。一対の光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａ同士を融着接続するに際して、光ファイバの端面を撮像した画像から光ファイバの種類を判別する。光ファイバの端面と対面配置した撮像手段２５，２７で、該光ファイバの端面を正面から撮像して得られた光ファイバ端面の輝度パターンを、予め光ファイバの種類毎に記憶した基本輝度パターンと照合して、前記輝度パターンと合致する基本輝度パターンを求めて光ファイバの種類を判別する。

Description

光ファイバ判別方法及び光ファイバの融着接続方法

　本発明は、光ファイバ判別方法及び光ファイバの融着接続方法に関する。

　例えば、光ファイバの端面を側方からカメラで撮像して得られる輝度分布の明部端とこの明部端に最も近い輝度ピークとの距離を明部端の両側で求め、前記距離の和が最小になるように調整して、両光ファイバの応力付与部を一致させて融着接続する技術が開示されている（例えば、特許文献１に記載）。

特開２００２－３２８２５３号公報

　しかし、特許文献１に記載の技術では、光ファイバの端面を側方からカメラで撮像した透過光像に画像処理を施しているため、複雑な屈折率分布を持つ光ファイバや楕円コア光ファイバのように輝度波形の特徴が掴みづらい場合には、光ファイバの種類判別を行うことが難しい。

　そこで、本発明は、複雑な屈折率分布を持つ光ファイバや楕円コア光ファイバのように輝度波形の特徴が掴みづらい場合でも正確に光ファイバの種類判別を行うことのできる光ファイバ判別方法及び光ファイバの融着接続方法を提供することを目的とする。

　第１の本発明は、一対の光ファイバの端面同士を融着接続するに際して、前記光ファイバの端面を撮像した画像から光ファイバの種類を判別する光ファイバ判別方法において、前記光ファイバの端面と対面配置した撮像手段で、該光ファイバの端面を正面から撮像して得られた光ファイバ端面の輝度パターンを、予め光ファイバの種類毎に記憶した基本輝度パターンと照合して、前記輝度パターンと合致する基本輝度パターンを求めて光ファイバの種類を判別することを特徴としている。

　第２の発明は、第１の発明において、前記光ファイバの端面に放電した後に、前記撮像手段で光ファイバ端面を撮像することを特徴としている。

　第３の発明は、第１または第２の発明の光ファイバ判別方法で光ファイバの種類を判別した後、光ファイバを軸回り方向に回転して調心させた後に、両光ファイバの端面同士を融着接続することを特徴とする光ファイバの融着接続方法。

　本発明の光ファイバ判別方法によれば、撮像手段で光ファイバの端面を正面から撮像して得られた光ファイバ端面の輝度パターンを使用しているので、光ファイバの端面を斜めから撮像した場合に比べて正確な輝度パターンを得ることができる。これにより、正確な輝度パターンと、予め光ファイバの種類毎に記憶した基本輝度パターンとを照合すれば、その輝度パターンと合致する基本輝度パターンを迅速且つ正確に求めることができ、光ファイバの種類を容易に判別することができる。

図１は本発明の一実施の形態に係る融着接続装置の斜視図である。 図２は図１の融着接続装置の光ファイバを保持する部分を示す側面図である。 図３は図１の融着接続装置で一方の光ファイバの端面を撮像している状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 図４は図１の融着接続装置で他方の光ファイバの端面を撮像している状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 図５は図１の融着接続装置でミラー軸が上昇端位置にある状態を示し、（ａ）は図１の光ファイバに対して直交する側方から見た側面図、（ｂ）は図１の光ファイバに対してその長さ方向から見た正面図である。 図６は図１の融着接続装置でミラー軸が下降端位置にある状態を示し、（ａ）は図１の光ファイバに対して直交する側方から見た側面図、（ｂ）は図１の光ファイバに対してその長さ方向から見た正面図である。 図７は図１の融着接続装置の制御ブロック図である。 図８は本発明の他の実施形態に係る融着接続装置での図３に対応する図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 図９は本発明の他の実施形態に係る融着接続装置での図４に対応する図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 図１０は本発明方法で光ファイバの種類を判別するのに使用したサンプルを示し、（ａ）はパンダ型光ファイバ、（ｂ）はボウタイ型光ファイバ、（ｃ）は楕円ジャケット型光ファイバの端面形状を示す正面図である。 図１１は本発明方法で光ファイバの種類を判別するフローチャートである。 図１２はパンダ型光ファイバの例を示し、（ａ）はその端面画像、（ｂ）はその輝度パターンである。 図１３はボウタイ型光ファイバの例を示し、（ａ）はその端面画像、（ｂ）はその輝度パターンである。 図１４は楕円ジャケット型の例を示し、（ａ）はその端面画像、（ｂ）はその輝度パターンである。

　以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

　本発明の光ファイバ判別方法を説明する前に、一対の光ファイバの端面同士を融着接続する融着接続装置について説明する。図１に示すように、一対の光ファイバ１，３は、その軸線方向に互いに対向した状態で、かつ、その端面１ａ，３ａを互いに離間した状態で、光ファイバ１，３にそれぞれ対応して設けてある図２に示すファイバホルダ５によって把持されている。ファイバホルダ５は、ホルダベース７上に着脱可能に取り付けてあるホルダ本体９の凹部に光ファイバ１，３を収容した状態で、上部から開閉可能な押さえ板１１で押し付けて光ファイバ１，３を固定する。

　光ファイバ１，３は、図２に示すように、石英のガラスファイバ１Ａ，３Ａの外周を被覆した被覆樹脂１Ｂ，３Ｂを備えており、その被覆樹脂１Ｂ，３Ｂを備えた部位を、ファイバホルダ５が把持する。なお、ここでの光ファイバ１，３は、通常の光ファイバの他、定偏波光ファイバが使用される。

　また、上記したファイバホルダ５よりも光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａ側は、Ｖ溝台１３，１５によって光ファイバ１，３を位置決め保持している。Ｖ溝台１３，１５も、ファイバホルダ５同様に被覆樹脂１Ｂ，３Ｂを備えた部分を位置決め固定しているが、ガラスファイバ１Ａ，３Ａ部分を位置決め固定してもよい。

　なお、Ｖ溝台１３，１５に対し、そのＶ溝１３ａ，１５ａ内に一部が入り込んで光ファイバ１，３をＶ溝台１３，１５との間で押さえる図示しないクランプを備えている。

　上記したファイバホルダ５は、後述する方法で一対の光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａを撮像して観察した後は、光ファイバ１，３相互間の調心あるいは軸心合わせのために、その全体が光ファイバ１，３の軸心を中心として回転するものとする。

　また、図１に示すように、一対の光ファイバ１，３の適宜位置には、側方から光ファイバ１，３内に光を投射するＬＥＤランプ１７，１９を配置している。ＬＥＤランプ１７，１９によって光ファイバ１，３内に投射された光は、光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａから放射される。

　なお、ＬＥＤランプ１７，１９で光を投射する部分の光ファイバ１，３は、ガラスファイバ１Ａ，３Ａ部分であっても、被覆樹脂１Ｂ，３Ｂを備える部分であってもよいが、被覆樹脂１Ｂ，３Ｂを備える部分の場合には被覆樹脂１Ｂ，３Ｂを透明とする必要がある。また、ＬＥＤランプ１７，１９で光を投射する部分の光ファイバ１，３に対しては、投射した光が外部に漏れないように、外周部を覆う必要がある。

　また、図１では光ファイバ１，３の側部にＬＥＤランプ１７，１９を配置しているが、光ファイバ１，３が短尺の場合には、端面１ａ，３ａと反対側の端面からＬＥＤランプの光を投射してもよい。

　そして、一対の光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａ相互間には、光ファイバ１，３の軸線方向に直交する上下方向に延びる反射部材としてのミラー軸２１を、上下動可能かつ回転可能に配置している。ミラー軸２１の先端（上端）付近の一側部には凹部２１ａを形成してあり、この凹部２１ａに反射面を構成するミラー２３を取り付けている。

　ミラー２３は、ミラー軸２１が図１のように上昇端に位置する状態で、光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａのうちいずれか一方の像を反射させる。ミラー２３の反射光は側方に配置してある第１の撮像手段としての第１のテレビカメラ２５と第２の撮像手段としての第２のテレビカメラ２７とのいずれか一方に指向させる。これら第１，第２のテレビカメラ２５，２７の光学系の光軸が、水平面に対し傾斜した状態で配置してあり、先端側に第１，第２のレンズ２５ａ，２７ａをそれぞれ備えている。

　ここでは、図１の状態に対応する図３に示すように、第１の状態として、一方の光ファイバ１の端面１ａの像を、ミラー２３で反射させて第１のレンズ２５ａに入射させる。また、図１、図３の状態からミラー軸２１を１８０度回転させた状態では、図４に示すように、第２の状態として、他方の光ファイバ３の端面３ａの像を、ミラー２３で反射させて第２のレンズ２７ａに入射させる。ミラー２３の反射面はミラー軸２１の回転軸線を含むように位置づけられるため、ミラー軸２１が１８０度回転しても反射面の位置は変わらない。

　次に、光ファイバ１，３の軸線に直交するミラー軸２１の回転軸線を中心として回転する回転機構について説明する。図５は、図１と同様にミラー軸２１が上昇端に位置する状態を示し、図６は、ミラー軸２１が下降端に位置する状態を示し、かつ、図６の状態は、図５の状態に対し、ミラー軸２１がその回転軸線を中心として、図５の上方から見て時計回りに９０度回転している。

　ミラー軸２１は、固定ブラケット２９に対して上下動可能であり、固定ブラケット２９は、上板部２９ａから上方に突出するようにして下部を取り付けてあるガイド筒３１を備え、このガイド筒３１内に挿入した状態のミラー軸２１が上下動する。ミラー軸２１のガイド筒３１よりも先端側のミラー２３側には、ストッパフランジ３２を取り付けてあり、ミラー軸２１が図６のように下降したときに、ガイド筒３１の上端がストッパフランジ３２に当接して、ミラー軸２１のそれ以上の下降を規制する。

　ミラー軸２１の下端には円筒形状部材３３を設けて一体化しており、円筒形状部材３３の外周部の半円弧部分の一方に、図６（ａ）で正面視として図示される溝３５を形成している。この溝３５は、ミラー軸２１のミラー２３と軸方向反対側の端部付近からミラー２３側の端部付近にわたり螺旋状となる第１の傾斜溝３５ａと、第１の傾斜溝３５ａの上端からミラー２３と反対側の下方に向けて螺旋状となる第２の傾斜溝３５ｂとを備えている。

　ここで、第１の傾斜溝３５ａのミラー２３側の面がガイド傾斜面３７となる。一方、第２の傾斜溝３５ｂでは、ミラー２３と反対側の面がガイド傾斜面３９となる。これら各ガイド傾斜面３７，３９は、互いに傾斜方向が異なり、かつ、互いに対向する形状となる少なくとも一対のカム面を構成している。

　また、各ガイド傾斜面３７，３９は、図５（ｂ）に示すように、回転方向に沿って近接して形成され、これら一対のガイド傾斜面３７，３９の互いに近接する部分が円周方向で互いに重なり合っている。すなわち、図５（ｂ）に示すように、ガイド傾斜面３７の上端３７ａとガイド傾斜面３９の上端３９ａとが、回転方向に互いにオーバラップしている。

　また、図５（ａ）に示すように、円筒形状部材３３におけるガイド傾斜面３７に対向する軸方向下部には、上下方向に延びる下部軸方向溝４１を形成し、図５（ｂ）に示すように、円筒形状部材３３におけるガイド傾斜面３９に対向する軸方向上部には、上下方向に延びる上部軸方向溝４３を形成している。これら各軸方向溝４１，４３相互は円周方向に９０度の角度を隔てた位置に設定してある。

　そして、これらの螺旋形状の溝３５及び各軸方向溝４１，４３に沿って相対移動する被ガイド部としての突起部４５を、前記した固定ブラケット２９に設けている。この突起部４５は、固定ブラケット２９の上板部２９ａの一側部から下方に延びるアーム部２９ｂの先端にて、内側に向けて突出し、溝３５や軸方向溝４１，４３内に入り込むように形成している。なお、この突起部４５は、図５では下部軸方向溝４１内に位置し、図６では上部軸方向溝４３内に位置し、各軸方向溝４１，４３内に位置することで、ミラー軸２３の回転が規制されている。

　これらの螺旋形状の溝３５及び各軸方向溝４１，４３は、円筒形状部材３３の外周部の半円弧部分の他方、すなわち図５（ｂ）において紙面の裏側にも同様に形成されている。

　上記した溝３５や各軸方向溝４１，４３を備えた円筒形状部材３３の上端面と固定ブラケット２９の上板部２９ａとの間には弾性手段としてのスプリング４７を設けており、このスプリング４７によりミラー軸２１を常時下方に押し付けている。

　図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、固定ブラケット２９のミラー軸２１を間に挟んで前記したアーム部２９ｂと反対側には、ミラー軸駆動機構取付部４９を形成している。ミラー軸駆動機構取付部４９は、ミラー軸２１と反対の外側にて上方に屈曲するモータ取付アーム５１と、ミラー軸２１と反対の外側にて下方に屈曲する回動リンク取付アーム５３とを備えている。

　そして、モータ取付アーム５１の上部に駆動手段としてのモータ５５を取り付け、回動リンク取付アーム５３の先端には、回動支持ピン５７を介して回動リンク５９を回動可能に取り付けている。モータ５５の回転駆動軸６１は、ボールねじのねじ軸６３に連結しており、回転駆動軸６１の回転に伴うねじ軸６３の回転によって、ねじ軸６３が図示しないナットに対して回転しながら軸方向に移動する。

　ねじ軸６３の先端は回動リンク５９の一方の端部５９ａに当接し、回動リンク５９の他方の端部５９ｂは円筒形状部材３３の下端面に当接している。

　図１、図５のようにミラー軸２１が上昇端に位置する状態では、ねじ軸６３は前進しており、このとき回動リンク５９の他方の端部５９ｂが円筒形状部材３３の下端面を上方に向けて押し付けることで、スプリング４７が圧縮された状態となる。この状態から、モータ５５を駆動してねじ軸６３を後退移動させると、回動リンク５９は図５（ｂ）中で反時計方向に回動し、これに伴ないスプリング４７が伸長して該スプリング４７の弾性力によって円筒形状部材３３がミラー軸２１とともに図６のように下降した状態となる。

　図５の状態から円筒形状部材３３が下方に移動するときに、突起部４５が、下部軸方向溝４１から相対的に上方に移動してその直上のガイド傾斜面３７に当接し、当接後は、ガイド傾斜面３７に対して押し付けられながら相対移動することになる。ここで、突起部４５は、固定ブラケット２９に設けてあって固定されたものであるから、上記した相対移動によって円筒形状部材３３が、図５（ａ）の上方から見た平面視で時計方向に９０度回転して図６（ａ）の状態となる。すなわち、ミラー軸２１は下降端に位置し、このとき突起部４５は上部軸方向溝４３に入り込んだ状態であり、スプリング４７は伸びた状態である。

　続いて、図６の状態から、モータ５５を前記とは逆方向に回転駆動してねじ軸６３を進出移動させると、回動リンク５９は図６（ｂ）中で時計方向に回動し、円筒形状部材３３をスプリング４７に抗して上昇させることになる。円筒形状部材３３が上昇すると、図６（ａ）のように上部軸方向溝４３内に位置する突起部４５は、その直下のガイド傾斜面３９に対し、当接して押し付けることになるので、円筒形状部材３３はさらに９０度前記と同じ方向に回転する。

　このように、ミラー軸２１は、図１、図５の上昇端位置にある状態から、モータ５５を駆動してねじ軸６３が後退移動することで９０度回転しつつ下降し、さらにねじ軸６３が前進移動することで同方向に９０度回転して上昇する。これにより、ねじ軸６３の後退及び前進移動を１回繰り返すことで、ミラー軸２１は上昇端位置でミラー２３の向きを１８０度回転した状態とすることができる。

　つまり、図１、図５の状態では、一方の光ファイバ１の端面１ａの像が、ミラー２３で反射して第１のレンズ２５ａに入射し、第１のテレビカメラ２５で撮像することができる。この状態から、上記したようなモータ５５の駆動によってミラー軸２１を１８０度回転させることで、他方の光ファイバ３の端面３ａの像が、ミラー２３で反射して第２のレンズ２７ａに入射し、第２のテレビカメラ２７で撮像することができる。

　ミラー軸２１が１８０度回転した後に、さらにモータ５５の駆動によりねじ軸６３の後退及び前進移動を１回繰り返すことで、ミラー２３の向きが元の状態、つまり図１の一方の光ファイバ１の端面１ａの像を反射させる状態に戻る。

　第１，２のテレビカメラ２５，２７で撮像した各画像は、図７に示すように、制御部６５の画像処理回路で個別に画像処理して別々のデータを取得し、これら各データに基づいて、図２に示したファイバホルダ５の全体を光ファイバ１，３の軸心を中心として回転して調心作業を行う。あるいは、Ｖ溝台１３，１５のみを径方向に移動させて軸心合わせを行う。また、光ファイバ１，３の別々の画像データは、第１の表示部６９及び第２の表示部７０でそれぞれ個別に表示する。

　調心作業や軸心合わせを行った後は、光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａ同士を当接させた状態で、図示しない放電電極を利用して融着接続する。融着接続する際には、ミラー軸２１は図６のように下降端位置としてミラー軸２１が邪魔にならないようにする。なお、端面１ａ，３ａ同士を当接させる際には、ファイバホルダ５を軸方向に移動させることで行う。

　このように、本実施形態では、融着接続する一対の光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａを撮像する際に、１８０度回転するミラー軸２１に設けた１つのミラー２３を利用して、光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａを正面から個別に画像を取得するようにしている。このため、正面から端面１ａ，３ａを撮像することで光ファイバを側方から撮像する場合に比較して高精度な画像を取得できる上、一対の光ファイバ１，３の各端面１ａ，３ａに対応する第１のテレビカメラ２５及び第２のテレビカメラ２７によって個別に撮像することで、高精度な画像を取得できる。

　この際、第１のテレビカメラ２５は一方の光ファイバ１の端面１ａの像を撮像しているので、その像を第１のレンズ２５ａの中心で受光でき、第２のテレビカメラ２７は他方の光ファイバ３の端面３ａの像を撮像しているので、その像を第２のレンズ２７ａの中心で受光できる。これにより、ファイバ径が大きい場合であっても、テレビカメラの撮像範囲に収めることが容易となり、一対の光ファイバの両方を１つのテレビカメラで同時に撮像するときのような不完全な画像となることを回避することができ、高精度な画像を得ることができる。

　また、各光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａを撮像して観察することで、該端面１ａ，３ａに欠けなどの損傷部位を見つけることもでき、融着接続前の不良品を未然に発見することもできる。

　また、本実施形態では、ミラー軸２１は、ミラー２３を１つ備え、第１の状態と第２の状態との間で、光ファイバ１，３の軸線に直交する回転軸線を中心として１８０度回転可能であり、前記第１の状態で反射した一方の端面１ａの像を撮像する第１のテレビカメラ２５と、前記第２の状態で反射した他方の端面３ａの像を撮像する第２のテレビカメラ２７とを備えている。

　これにより、各端面１ａ，３ａの像を、１つのミラー２３を使用して第１、第２のテレビカメラ２５，２７に向けて個別に反射させることができ、これら第１、第２のテレビカメラ２５，２７によって撮像した画像を、一対の光ファイバ１，３のいずれかであるかを容易に特定することができる。

　また、本実施形態では、ミラー軸２１に設けられ、上記回転軸線の軸線方向に対向しかつ回転軸線の周囲を旋回する螺旋形状に傾斜したガイド傾斜面３７，３９と、このガイド傾斜面３７，３９に対してガイドされつつガイド傾斜面３７，３９に沿って相対移動することで、ミラー軸２１を前記回転軸線の軸線方向に移動させると同時に回転軸線の軸線を中心として回転させる突起部４５と、をそれぞれ有している。そして、ガイド傾斜面３７，３９は、互いに傾斜方向が異なりかつ互いに対向する形状となる少なくとも一対のガイド傾斜面３７，３９が回転方向に沿って近接して形成され、この一対のガイド傾斜面３７，３９の互いに近接する部分が円周方向で互いに重なり合っている。

　これにより、ミラー軸２１が上下方向に往復移動することで、突起部４５がガイド傾斜面３７，３９に順次ガイドされて、ミラー軸２１を同一方向に９０度ずつ回転させて１８０度回転させることが可能となる。

　また、本実施形態では、ミラー軸２１は、上記回転軸線の軸線方向の一方に移動することで、一対のガイド傾斜面３７，３９の一方が突起部４５に接触しつつ移動して９０度回転し、前記回転軸線の軸線方向の他方に移動することで、前記一対のガイド傾斜面３７，３９の他方が突起部４５に接触しつつ移動して９０度回転する。

　このため、ミラー軸２１を、上下動させるだけで同一方向に９０度ずつ回転させて１８０度回転させることできる。

　また、本実施形態では、ミラー軸２１を上記回転軸線の軸線方向の一方に移動させるスプリング４７と、ミラー軸２１をスプリング４７に抗して上記回転軸線の軸線方向の他方に移動させるモータ５５とを備えている。このためミラー軸２１は、スプリング４７に抗してモータ５５を駆動させることで一方に移動し、逆にモータ５５によるスプリング４７への圧縮方向の駆動を解除することで、スプリング４７によって他方に容易に移動させることができる。この際、モータ５５は１つで済むので、部品点数を少なくでき、構造も簡素化することができる。

　さらに、本実施形態では、第１のテレビカメラ２５及び第２のテレビカメラ２７で撮像したぞれぞれの画像を表示する第１の表示部６９及び第１の表示部７０を備え、これら各表示部６９，７０によって上記それぞれの画像を個別に表示する。これにより、一対の光ファイバ１，３の各端面１ａ，３ａの観察を極めて容易に行うことができる。

　なお、上記した実施形態では、撮像部として２つの第１，第２のテレビカメラ２５，２７を設けているが、図３（ａ）の状態からミラー軸２３を反時計方向に９０度回転させることで、各端面１ａ，３ａの像の反射光を同一方向（図３（ａ）中で下方）とし、これにより１台のテレビカメラでも対応することが可能である。ただし、この場合には、ミラー軸２３は回転する際に上下動しない構造とする必要があり、回転のみさせる駆動機構と、融着時に下方に退避移動させるための上下動のみさせる駆動機構が必要となる。

　また、上記した実施形態では、突起部４５をアーム部２９ｂの下端に１つ設けただけであるが、この突起部４５に対向する位置のミラー軸駆動機構取付部４９の下端に、突起部４５と同様な突起部を、図５（ｂ）中で突起部４５と左右対称に設けてもよい。この別の突起部も突起部４５と同様に溝３５内を相対移動して突起部４５と同様の機能を果たす。

　また、上記別の突起部を突起部４５に対して軸方向の異なる位置に設け、これに対応して上記溝３５と同様な溝を軸方向の異なる位置に設けてもよい。

　図８、図９に示す他の実施形態は、ミラー軸２１０に、その軸方向に沿って２つのミラー２３Ａ，２３Ｂを互いに離間した状態で設けている。ミラー軸２１０は、図８（ａ）、図９（ａ）中の紙面に直交する軸方向に移動可能であり、２つのミラー２３Ａ，２３Ｂは、ミラー軸２１０の軸心を中心として１８０度位置が異なっている。したがって、ミラー軸２１０を軸方向に移動させることで、２つのミラー２３Ａ，２３Ｂのいずれかを光ファイバ１，３の軸線上に位置させることができる。

　図８は、ミラー軸２１０を上昇させた状態であり、この状態では、基部側に位置するミラー２３Ａが光ファイバ１，３の軸線上に位置し、このときミラー２３Ａは、第１の状態として、一方の光ファイバ１の端面１ａの像を反射させて第１のテレビカメラ２５の第１のレンズ２５ａに入射させる。

　一方、図９は、ミラー軸２１０を下降させた状態であり、この状態では、先端側に位置するミラー２３Ｂが光ファイバ１，３の軸線上に位置し、このときミラー２３Ｂは、第２の状態として、他方の光ファイバ３の端面３ａの像を反射させて第２のテレビカメラ２７の第２のレンズ２７ａに入射させる。

　このように、本実施形態においても、一対の光ファイバ１，３の各端面１ａ，３ａをそれぞれ個別に正面から撮像して観察できるので、光ファイバを側方から撮像する場合に比較して高精度な画像を取得できる上、一対の光ファイバ１，３の各端面１ａ，３ａに対応する第１のテレビカメラ２５及び第２のテレビカメラ２７によって高精度な画像を取得できる。

　また、本実施形態では、２つのミラー２３Ａ，２３Ｂを使用しているが、これら各ミラー２３Ａ，２３Ｂを取り付けたミラー軸２１０をその軸方向に移動させるだけで、一対の光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａうちいずれかの端面を正面から撮像でき、ミラー軸を回転させる機構を備えた前記した実施形態に比較して全体の構造を簡素化することができる。

　なお、本実施形態においても、ミラー軸２１０を回転させる機構を設けることで、例えば図８の状態から、ミラー軸２１０を下降かつ図８（ａ）中で時計方向に９０度回転させることで、図８、図９中で下部のテレビカメラ２５の１台とすることもできる。

　次に、前記した融着接続装置で光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａ同士を融着接続するに際しては、光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａを第１のテレビカメラ２５及び第２のテレビカメラ２７で撮像して得られた画像から光ファイバ１，３の種類を判別する光ファイバ判別方法について説明する。

　光ファイバ１，３には、コア部に直交する２方向から異なる応力を与えることにより等価的に複屈折性を持たせた定偏波光ファイバがある。定偏波光ファイバは、図１０に示すように、例えばコア１００の両側に応力付与部１０１，１０１を設けた構造である。定偏波光ファイバには、その断面形状により、例えば図１０（ａ）のパンダ型光ファイバ１（３）、図１０（ｂ）のボウタイ型光ファイバ１（３）、図１０（ｃ）の楕円ジャケット型光ファイバ１（３）と称されるものがある。この定偏波光ファイバを融着接続するには、互いの偏波面を一致させる必要があることから、その光ファイバ１（３）の断面形状がどの種類の光ファイバであるかを判別する必要がある。なお、光ファイバ１，３の種類は、定偏波光ファイバに限らず、通常の光ファイバであってもよい。

　本実施形態では、前記融着接続装置を使用して融着接続する前に、光ファイバ１，３の種類を、以下のように判別する。図１１は、光ファイバの種類を判別するためのフローチャートを示す。先ず、ステップＳ１の処理では、前記した融着接続装置に設けた図示を省略する放電電極間に電圧を印加することで放電を発生させる。そして、両光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａに放電する。光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａは、放電されることで添加物がある場所と無い場所で溶け方が異なることから端面１ａ，３ａに凹凸が生じ、応力付与部１０１，１０１が強調される。こうすることで、光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａの画像から屈折率分布等の特徴が観察し易くなる。

　次に、ステップＳ２の処理では、ミラー２３の向きを一方の光ファイバ１の端面１ａに向けて第１のテレビカメラ２５でその端面１ａの画像を撮像し、同様にしてミラー２３の向きを他方の光ファイバ３の端面３ａに向けて第２のテレビカメラ２７でその端面３ａの画像を撮像する。そして、両光ファイバ１，３の画像を、第１及び第２の表示部６９，７０にそれぞれ表示する。図１２（ａ）は、表示部６９，７０に表示された光ファイバ１（３）の画像を示す。ここでは、パンダ型光ファイバ１の画像が表示されている。

　そして、このパンダ型光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａを撮像して得られた画像データを処理することで、図１２（ｂ）に示すような輝度パターンを作成する。図１２（ａ）の輝度パターンは、光ファイバ１（３）のコア部１００とその両側に設けられた応力付与部１０１，１０１の中心を結ぶ直線Ｘ上の輝度を示している。この図では、応力付与部１０１，１０１に対応する部位の輝度Ａとコア部１００に対応する部位の輝度Ｂは、共に同一の輝度であると共にその他の部位の輝度よりも低くなっている。

　次に、ステップＳ３の処理では、光ファイバ１（３）の端面１ａ（３ａ）を正面から撮像して得られた光ファイバ端面の輝度パターン（図１２（ｂ）に示す輝度パターン）を、予め光ファイバの種類毎に記憶した基本輝度パターンと照合する。この実施形態では、基本輝度パターンとして、パンダ型光ファイバとボウタイ型光ファイバと楕円ジャケット型光ファイバの３種類の輝度パターンを予め記憶手段に記憶しておく。もちろん、これら３種類の光ファイバ以外の光ファイバにおける輝度パターンを基本輝度パターンとして記憶手段に記憶しておくこともできる。

　そして、実際に求めた図１２（ｂ）の輝度パターンを、記憶手段に記憶した基本輝度パターンと照合する。次に、ステップＳ４の処理では、前記輝度パターンと合致する基本輝度パターンを求め、その基本輝度パターンから光ファイバ１（３）の種類を判別する。

　図１２では、パンダ型光ファイバの例であるが、図１３はボウタイ型光ファイバ、図１４は楕円ジャケット型光ファイバの例を示している。表示部６９，７０に表示されるボウタイ型光ファイバ１（３）の画像は、図１３（ａ）に示すように、コア部１００とその両側に設けられた略矩形状をなす応力付与部１０１，１０１の輝度がその他の部位よりも小さく表示される。そして、このボウタイ型光ファイバ１（３）の輝度パターンは、図１３（ｂ）に示すように、パンダ型光ファイバ１（３）の輝度パターンに対して応力付与部１０１，１０１に対応する部位の輝度範囲が小さくなっている。

　表示部６９，７０に表示される楕円ジャケット型光ファイバ１（３）の画像は、図１４（ａ）に示すように、楕円形状とされたコア部１００の輝度のみが表示される。そして、この楕円ジャケット型光ファイバ１（３）の輝度パターンは、図１４（ｂ）に示すように、パンダ型光ファイバ及びボウタイ型光ファイバとは異なり応力付与部１０１が存在しない。

　このように、光ファイバ１，３の端面１ａ，３ａを正面から撮像して得られた光ファイバ端面の輝度パターンを、予め光ファイバ１，３の種類毎に記憶した基本輝度パターンと照合して、前記輝度パターンと合致する基本輝度パターンを求めることで光ファイバ１，３の種類を判別するようにする。本発明におけるように、光ファイバ１、３の端面１ａ，３ａを斜めからではなく正面から撮像するので、正確な輝度パターンを得ることができる。そのため、複雑な屈折率分布を持つ光ファイバや楕円ジャケット型光ファイバのように輝度パターンの特徴が掴みにくい場合でも、光ファイバの種類判定を容易に行うことができる。

　また、本発明では、光ファイバ１，３の端面に放電した後に、撮像手段で光ファイバ端面を撮像するようにしているので、添加物がある部位と無い部位で溶け方が異なることにより端面１ａ，３ａに凹凸が生じ、応力付与部１０１が強調されて見えるようになる。これにより、撮像手段で撮像される光ファイバ端面の輝度パターンを正確に得ることができる。

　以上のようにして光ファイバ１，３の種類判別が判ったら両光ファイバ１，３を融着接続する。例えば、定偏波光ファイバである場合は、両光ファイバ１，３の偏波面を一致させるように該光ファイバ１，３を、その軸線を中心として回転させて調心する。その後、両光ファイバ１，３の端面同士を融着接続する。このようにして融着接続された光ファイバ１，３では、両光ファイバ１，３の偏波面を正確に合わせられた状態で接続されるため、伝送損失の少ない光ファイバケーブルが得られる。

　本発明は、光ファイバの端面を撮像した画像から得られた輝度パターンを利用して光ファイバの種類を判別するのに利用することができる。

Claims (3)

1. 　一対の光ファイバの端面同士を融着接続するに際して、前記光ファイバの端面を撮像した画像から光ファイバの種類を判別する光ファイバ判別方法において、
   　前記光ファイバの端面と対面配置した撮像手段で、該光ファイバの端面を正面から撮像して得られた光ファイバ端面の輝度パターンを、予め光ファイバの種類毎に記憶した基本輝度パターンと照合して、前記輝度パターンと合致する基本輝度パターンを求めて光ファイバの種類を判別する
   　ことを特徴とする光ファイバ判別方法。
2. 　請求項１に記載の光ファイバ判別方法であって、
   　前記光ファイバの端面に放電した後に、前記撮像手段で光ファイバ端面を撮像する
   　ことを特徴とする光ファイバ判別方法。
3. 　請求項１または請求項２に記載の光ファイバ判別方法で光ファイバの種類を判別した後、光ファイバを軸回り方向に回転して調心させた後に、両光ファイバの端面同士を融着接続する
   　ことを特徴とする光ファイバの融着接続方法。

Images