CN111344546B - 光纤的玻璃偏心测定装置及测定方法 - Google Patents

光纤的玻璃偏心测定装置及测定方法 Download PDF

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Abstract

玻璃偏心测定装置具有：照射部，其对在线条的玻璃实施了包覆的包覆玻璃纤维的侧面照射出光；以及受光部，其对照射至包覆玻璃纤维的侧面而散射和/或折射出的光进行受光，根据由受光部受光的光的明暗图案对包覆玻璃纤维中的玻璃的偏心进行测定，在包覆玻璃纤维的周围具有大于或等于三组由照射部和屏幕构成的组，在以包覆玻璃纤维为中心的圆周上在成为不同角度的方向分别配置有组。

Description

光纤的玻璃偏心测定装置及测定方法
技术领域
本发明涉及光纤的玻璃偏心测定装置及测定方法。
本申请基于2017年11月1日申请的日本申请2017－211691号而要求优先权，引用在上述日本申请中记载的全部记载内容。
背景技术
在专利文献1～4中，作为现有技术而记载有下述方法，即，对进行拉丝的包覆光纤的侧面照射来自激光源的激光束，通过对其前方散射光图案进行检测，从而对厚度不均匀进行测定。
专利文献1：日本特开平4－315939号公报
专利文献2：日本特开平4－319642号公报
专利文献3：日本特开平5－107046号公报
专利文献4：日本特开平5－87681号公报
发明内容
本发明的一个方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置，其具有：
照射部，其对在线条的玻璃实施了包覆的光纤的侧面照射出光；
以及
受光部，其对照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光进行受光，
根据由所述受光部受光的光的明暗的图案，对所述光纤中的所述玻璃的偏心进行测定，
在该光纤的玻璃偏心测定装置中，
在所述光纤的周围具有大于或等于三组由所述照射部和所述受光部构成的组，
在以所述光纤为中心的圆周上在成为不同角度的方向分别配置有所述组。
另外，本发明的一个方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定方法，其包含：
照射工序，对在线条的玻璃实施了包覆的光纤的侧面，从在以所述光纤为中心的圆周上成为不同角度的大于或等于三个方向照射出光；
受光工序，对从所述大于或等于三个方向照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光分别进行受光；以及
测定工序，根据所述受光的各个光的明暗的图案，对所述光纤中的所述玻璃的偏心进行测定。
附图说明
图1是表示光纤的拉丝装置的一个例子的图。
图2是对第一实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置的概略进行说明的图。
图3A是表示第二实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置中的沿X轴方向配置的测定部件的组的图。
图3B是表示第二实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置中的沿Y轴方向配置的测定部件的组的图。
图4是表示图3A的测定部件的组的斜视图。
图5A是表示第三实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置中的沿X轴方向配置的测定部件的组的图。
图5B是表示第三实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置中的沿Y轴方向配置的测定部件的组的图。
图6是表示图5A的测定部件的组的斜视图。
图7是对现有的光纤的玻璃偏心测定装置的概略进行说明的图。
图8是表示在图7的玻璃偏心测定装置中，射入至包覆玻璃纤维的光进行折射的情形的图。
图9是表示在第二实施方式的玻璃偏心测定装置及第三实施方式的玻璃偏心测定装置中，射入至包覆玻璃纤维的光进行折射的情形的图。
具体实施方式
[本发明所要解决的课题]
使用例如上述专利文献1～4的厚度不均匀测定方法，如下所述地能够对光纤的玻璃的偏心进行检测。首先，针对在线条的玻璃实施了包覆的光纤的侧面，从相互垂直的两个方向(X、Y方向)将激光照射至光纤。而且，根据所得到的激光折射像，通过与玻璃表面相对应的明暗图案的非对称性，对玻璃相对于包覆层的偏心状态进行检测。
近年，有时要求光纤的细径化，将玻璃直径保持现有直径但使包覆层变薄，使光纤的包覆层外径变细。在该情况下，玻璃直径和包覆层外径的差变小，因此有时射入至包覆层的激光在玻璃表面不会全反射，如上述所示将激光照射至光纤而得到的光的明暗的图案消失。
在该情况下，无法对光纤的玻璃的偏心状态进行检测。
本发明的目的在于，提供即使在玻璃直径和包覆层外径的差小的情况下，也能够对玻璃的偏心状态进行检测的光纤的玻璃偏心测定装置及测定方法。
[本发明的效果]
根据本发明的光纤的玻璃偏心测定装置及测定方法，即使在玻璃直径和包覆层外径的差小的情况下，也能够对玻璃的偏心状态进行检测。
(本发明的实施方式的说明)
首先，列举本发明的实施方式而进行说明。
本发明的一个方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置，
(1)其具有：
照射部，其对在线条的玻璃实施了包覆的光纤的侧面照射出光；
以及
受光部，其对照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光进行受光，
根据由所述受光部受光的光的明暗的图案，对所述光纤中的所述玻璃的偏心进行测定，
在该光纤的玻璃偏心测定装置中，
在所述光纤的周围具有大于或等于三组由所述照射部和所述受光部构成的组，
在以所述光纤为中心的圆周上在成为不同角度的方向分别配置有所述组。
根据上述结构，在以光纤为中心的圆周上在成为不同角度的方向配置有大于或等于三组由照射部和受光部构成的组，因此即使在某个方向受光的光的明暗的图案消失，也能够根据在其以外的大于或等于两个方向分别受光的光的明暗的图案而对玻璃的偏心进行检测。由此，即使在玻璃直径和包覆层外径的差小的情况下也能够对玻璃的偏心进行检测。
(2)可以是所述组在以所述光纤为中心的圆周上在成为等角度的方向分别配置。
根据上述结构，能够从在圆周上成为等角度的大于或等于三个方向对光纤的侧面照射出光，因此能够以不会形成光的明暗的图案消失而无法掌握偏心的区域的方式使由照射部和受光部构成的组彼此有效地覆盖。
(3)可以是在隔着所述光纤而相对的位置处，配置有各自成为所述照射部之一的第一照射部和第二照射部，
所述第一照射部及所述第二照射部分别为发光部。
根据上述结构，即使由从第一照射部或者第二照射部中的任一照射部照射出的光形成的明暗的图案消失，通过一起观察由从在隔着光纤而相对的位置处配置的另一照射部照射出的光所形成的明暗的图案，从而也能够掌握与第一照射部或者第二照射部的照射方向正交的方向的偏心。
(4)也可以是在隔着所述光纤而相对的位置处，配置有各自成为所述照射部之一的第一照射部和第二照射部，
所述第一照射部为发光部，
所述第二照射部为对从所述发光部照射出的光进行反射的反射镜，将由所述反射镜反射出的光作为照射光，该照射光照射至所述光纤的侧面。
根据上述结构，能够减少发光部的数量，能够减少玻璃偏心测定装置的成本。
(5)也可以是在以所述光纤为中心的圆周上的、与所述第二照射部相对的位置处，还具有沿以所述光纤为中心的圆周的圆弧状的反射部，
各自成为所述受光部之一的第一受光部和第二受光部，在以所述光纤为中心的圆周上的相同的角度位置处沿所述光纤的轴向排列而配置，
所述第一受光部是对从所述第一照射部直接照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光进行受光的受光部，
所述第二受光部是对从所述第二照射部照射出的光照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射并由所述反射部进一步反射出的光进行受光的受光部。
根据上述结构，第一受光部和第二受光部沿光纤的轴向排列而配置，因此能够容易地比较在上述两个受光部形成的光的明暗的图案。
另外，本发明的一个方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定方法，
(6)其包含：
照射工序，对在线条的玻璃实施了包覆的光纤的侧面，从在以所述光纤为中心的圆周上成为不同角度的大于或等于三个方向照射出光；
受光工序，对从所述大于或等于三个方向照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光分别进行受光；以及
测定工序，根据所述受光的各个光的明暗的图案，对所述光纤中的所述玻璃的偏心进行测定。
根据上述方法，即使在某个方向受光的光的明暗的图案消失，也能够根据在其以外的大于或等于两个方向分别受光的光的明暗的图案而对玻璃的偏心进行检测。由此，即使在玻璃直径和包覆层外径的差小的情况下也能够对玻璃的偏心进行检测。
(7)可以是在所述照射工序中从在以所述光纤为中心的圆周上成为等角度的大于或等于三个方向照射出光。
根据上述方法，能够从在圆周上成为等角度的大于或等于三个方向对光纤的侧面照射出光，因此能够以不会形成光的明暗的图案消失而无法掌握偏心的区域的方式使组彼此有效地覆盖。
(8)所述照射工序可以是下述工序：
从在以所述光纤为中心的圆周上在成为不同角度的方向配置的两个第一照射部、和在隔着所述光纤而各自相对的位置处配置的两个第二照射部，对所述光纤的侧面分别照射出光，由此从四个方向对所述光纤的侧面照射出光的工序，
所述第一照射部及所述第二照射部分别为发光部，
所述受光工序对从所述四个方向照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光分别进行受光。
根据上述方法，即使由从第一照射部或者第二照射部中的任一照射部照射出的光形成的明暗的图案消失，通过一起观察由从在隔着光纤而相对的位置处配置的另一照射部照射出的光所形成的明暗的图案，从而也能够掌握与第一照射部或者第二照射部的照射方向正交的方向的偏心。
(9)所述照射工序可以是下述工序：
从在以所述光纤为中心的圆周上在成为不同角度的方向配置的两个第一照射部、和在隔着所述光纤而各自相对的位置处配置的两个第二照射部，对所述光纤的侧面分别照射出光，由此从四个方向对所述光纤的侧面照射出光的工序，
所述第一照射部为发光部，
所述第二照射部为对从所述发光部照射出的光进行反射的反射镜，
所述受光工序对从所述四个方向照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光分别进行受光。
根据上述方法，即使发光部为两个，也能够从四个方向对光纤的侧面照射出光。由此，能够减少玻璃偏心测定装置的成本。
(10)可以是在所述受光工序中由两个第一受光部和两个第二受光部分别受光，
所述两个第一受光部分别对从所述两个第一照射部分别直接照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光进行受光，
所述两个第二受光部分别对从所述两个第二照射部分别照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射，并进一步由分别配置于以所述光纤为中心的圆周上的与所述第二照射部相对的位置而沿着以所述光纤为中心的圆周的圆弧状的两个反射部反射出的光进行受光，
所述第一受光部和所述第二受光部在以所述光纤为中心的圆周上的分别相同的角度位置处沿所述光纤的轴向排列而配置。
根据上述方法，第一受光部和第二受光部沿光纤的轴向排列而配置，因此能够容易地比较在上述两个受光部形成的光的明暗的图案。
(本发明的实施方式的详细内容)
下面，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置及光纤的玻璃偏心测定方法的具体例进行说明。
此外，本发明并不限定于这些例示，而是由权利要求书示出，包含与权利要求书等同的内容及范围内的全部变更。
图1是表示具有光纤的玻璃偏心测定装置的光纤的制造装置的一个例子的图。如图1所示，光纤的制造装置100在光纤的行进路线中的上游侧具有对光纤母材G进行加热的加热炉1。对于光纤母材G，由进给装置抓持该光纤母材G的上部，以该光纤母材G的下端部分位于加热炉1的加热区域的方式输送至加热炉1内。光纤母材G的下端侧在加热区域被加热而软化，向下方拉伸而细径化，成为玻璃纤维G1。
在加热炉1的下游侧例如设置有使用氦气气体等冷却溶剂的冷却装置2，将玻璃纤维G1从几百℃急速地冷却至接近室温。在冷却装置2的下游侧设置有对玻璃纤维G1的直径进行测定的玻璃直径测定装置3。
在玻璃直径测定装置3的下游侧设置有包覆模具4，对经过了包覆模具4的玻璃纤维G1在其外周涂敷紫外线硬化型树脂。在包覆模具4的下游侧设置有玻璃偏心测定装置5，涂敷有紫外线硬化型树脂的玻璃纤维G1(下面，称为包覆玻璃纤维G2。)经过玻璃偏心测定装置5，由此对玻璃纤维G1相对于紫外线硬化型树脂(包覆层)的偏心进行测定。
此外，玻璃偏心测定装置5如上所述，可以紧随包覆模具4之后，但也可以处于后面记述的紫外线照射装置6之后。在后者的情况下，由于照射紫外线而包覆层硬化收缩，不易对厚度不均匀状态进行测定，但由于在树脂硬化后进入装置，因此具有玻璃偏心测定装置5不易污染这一优点。另一方面，在前者的情况下，玻璃偏心测定装置5容易被污染，但具有容易对厚度不均匀状态进行测定这一优点。
在玻璃偏心测定装置5的下游侧设置有紫外线照射装置6，包覆玻璃纤维G2经过紫外线照射装置6而树脂被硬化，成为在线条的玻璃的周围形成有包覆层的光纤G3。在紫外线照射装置6的下游侧设置有包覆直径测定装置7，对经过包覆直径测定装置7的光纤G3的外径进行测定。
光纤G3经由在包覆直径测定装置7的下游侧设置的引导辊8a而被绞盘8b拾取，卷绕于带盘9。
(第一实施方式)
参照图2，对第一实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置5A进行说明。
图2是对玻璃偏心测定装置5A的概略进行说明的图，是在图1所示的光纤的行进路线中，从包覆玻璃纤维G2的轴向观察玻璃偏心测定装置5A的图。
如图2所示，玻璃偏心测定装置5A具有将光(例如激光)12a、12b、12c朝向包覆玻璃纤维G2的侧面进行照射的照射部11a、11b、11c。另外，玻璃偏心测定装置5A具有能够对照射至包覆玻璃纤维G2的侧面而散射、折射出的光13a、13b、13c进行受光的屏幕(Screen)(受光部的一个例子)14。屏幕14形成为例如将包覆玻璃纤维G2的周围从外周面以隔开规定的间隔的状态进行包围的圆筒状。此外，受光部并不限定于屏幕，例如也可以是线传感器，另外也可以是CCD、CMOS这样的2维的受光元件。
在包覆玻璃纤维G2的周围配置有由照射部11a和与其相对的位置处的屏幕14构成的测定部件的组、由照射部11b和与其相对的位置处的屏幕14构成的测定部件的组、及由照射部11c和与其相对的位置处的屏幕14构成的测定部件的组。这三组测定部件在以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周上例如在成为等角度的方向(成为120°间隔的方向)分别进行配置。
从照射部11a照射出的光12a照射至包覆玻璃纤维G2的侧面，成为在包覆玻璃纤维G2的玻璃及包覆层折射、散射出的光13a而行进。光13a照射至与照射部11a相对的位置处的屏幕14上，成为包含光的明部和暗部在内的图案而进行显示。另外，从照射部11b、11c照射出的光12b、12c也同样地成为包含明部和暗部在内的图案而分别在相对的屏幕进行显示。
玻璃偏心测定装置5A的控制部(省略图示)使用在屏幕14上形成的三个明暗的图案的至少一个，对包覆玻璃纤维G2中的玻璃纤维G1相对于包覆层的偏心量进行测定。
根据如上所述结构的玻璃偏心测定装置5A，在以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周上在成为不同角度的方向配置有三组由照射部和屏幕(受光部)构成的测定部件的组。因此，即使从某一组方向射入的光在玻璃表面不进行全反射，没有得到根据该光对玻璃纤维G1的偏心量进行测定所需的明暗的图案，也能够使用从其以外的两组方向射入的光的明暗的图案而对玻璃纤维G1的偏心量进行测定。由此，即使在光纤中的玻璃直径和包覆层外径的差小的情况下，也能够对玻璃的偏心状态(偏心方向及偏心量)进行测定。
另外，在由照射部和屏幕构成的三组测定部件在以光纤为中心的圆周上在成为等角度的方向(成为120°间隔的方向)分别配置的情况下，能够以不会出现无法掌握包覆玻璃纤维G2中的玻璃纤维G1的偏心量的区域的方式通过各组将彼此有效地覆盖。
(第二实施方式)
参照图3A、图3B及图4，对第二实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置5B进行说明。
图3A及图3B是在图1所示的光纤的行进路线中，从包覆玻璃纤维G2的轴向观察玻璃偏心测定装置5B的图。为了容易观察附图，分为表示沿X轴方向配置的测定部件的组的图3A和表示沿Y轴方向配置的测定部件的组的图3B。图4是从斜上方观察图3A的测定部件的组的斜视图。
如图3A、图3B及图4所示，玻璃偏心测定装置5B具有发光部21a、21b，它们成为将光(例如激光)31朝向包覆玻璃纤维G2的侧面进行照射的照射部的1个。即，在玻璃偏心测定装置5B中的X轴和Y轴这二轴方向配置有发光部21a和21b。Y轴是使X轴向左方向进行了90°旋转的轴。在本实施方式中，将配置有发光部21a的方向设为X(+)，将配置有发光部21b的方向设为Y(+)。
另外，玻璃偏心测定装置5B具有能够对照射至包覆玻璃纤维G2的侧面而散射、折射出的光进行受光的屏幕(受光部的一个例子)22。屏幕22与第一实施方式的屏幕14同样地形成为圆筒状。
另外，玻璃偏心测定装置5B在隔着包覆玻璃纤维G2而与发光部21a相对的位置处具有反射镜23a，在隔着包覆玻璃纤维G2而与发光部21b相对的位置处具有反射镜23b。反射镜23a、23b设置于圆筒状的屏幕22的内周侧。
反射镜23a能够对从发光部21a照射出的光31进行反射，作为能够将反射出的光作为照射光进行照射的照射部之一而起作用。同样地，反射镜23b能够对从发光部21b照射出的光31进行反射，与反射镜23a同样地，作为照射部之一起作用。
通过反射镜23a、23b反射出的光分别作为折回的照射光33而朝向包覆玻璃纤维G2的侧面照射。在本实施方式中，将配置有反射镜23a的方向设为X(－)，将配置有反射镜23b的方向设为Y(－)。此外，反射镜23a、23b可以是使光进行全反射的全反射镜，但也可以是半反射镜(Half mirror)。如果是半反射镜，则能够从反射镜的背面侧对相对于反射镜的光纤位置进行监视，因此装置的定芯作业变得容易。
如图4所示，例如穿过在圆筒状的屏幕22开设的孔20而从发光部21a照射出的光31(下面，称为直射光。)，其一部分照射至包覆玻璃纤维G2的侧面。如上所述，照射至包覆玻璃纤维G2的侧面的直射光31经过包覆玻璃纤维G2内。经过包覆玻璃纤维G2内的光在包覆层的外周面进行折射，并且在玻璃和包覆层的边界面进行折射。由此，经过包覆玻璃纤维G2内的光如透镜那样聚光，聚光后的光发生散射，成为在从光路32a至光路32b之间散射、折射出的光而向包覆玻璃纤维G2外照射。该散射、折射出的光由屏幕22受光，作为光的明暗图案40进行显示。
在明暗图案40中可包含例如由经过玻璃和包覆层这两者的折射光形成的明部的图案41和由仅经过包覆层的折射光形成的明部的图案42。另外，在图案41和图案42之间，形成由于玻璃和包覆层的边界面(玻璃表面)处的全反射而产生的暗部的图案43。
反射镜23a在屏幕22中，相对于包覆玻璃纤维G2而配置于与发光部21a相对的位置处。从发光部21a照射出的直射光31朝向相对的位置处的屏幕22直进，其一部分被反射镜23a反射。反射出的光成为将反射镜23a设为照射部的照射光33而照射至包覆玻璃纤维G2的侧面。
照射至包覆玻璃纤维G2的照射光33与上述直射光31的情况同样地经过包覆玻璃纤维G2内，成为在从光路34a至光路34b之间散射、折射出的光而向包覆玻璃纤维G2外照射。该散射、折射出的光由屏幕22受光，作为光的明暗图案50进行显示。在明暗图案50中可包含例如由经过玻璃和包覆层这两者的折射光形成的明部的图案51和由仅经过包覆层的折射光形成的明部的图案52。另外，在图案51和图案52之间，形成由于玻璃表面处的全反射而产生的暗部的图案53。
玻璃偏心测定装置5B的控制部(省略图示)基于在屏幕22上形成的明暗图案40及明暗图案50的至少一个明暗图案，对包覆玻璃纤维G2中的玻璃纤维G1相对于包覆层的向Y轴方向(Y(+)方向或者Y(－)方向)的偏心量进行测定。
此外，在图4中仅关于通过从发光部21a照射出的光而在屏幕22上形成的明暗图案40、50进行了显示，但通过从发光部21b照射出的光也同样地在Y(+)方向及Y(－)方向的屏幕22上形成明暗图案。玻璃偏心测定装置5B的控制部基于这些明暗图案，对包覆玻璃纤维G2中的玻璃纤维G1相对于包覆层的向X轴方向(X(+)方向或者X(－)方向)的偏心量进行测定。
如上所述，在包覆玻璃纤维G2的周围，沿X轴方向配置有由发光部21a和与其相对的位置处的屏幕22构成的测定部件的组、及由作为照射部的反射镜23a和与其相对的位置处的屏幕22构成的测定部件的组。另外，沿Y轴方向配置有由发光部21b和与其相对的位置处的屏幕22构成的测定部件的组、及由作为照射部的反射镜23b和与其相对的位置处的屏幕22构成的测定部件的组。这四组测定部件在以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周上在成为等角度的方向(成为90°间隔的方向)分别进行了配置。此外，在本实施方式中，使反射镜23a、23b作为照射部起作用，但也可以不使用这些反射镜，而是配置4个能够照射出直射光的发光部。另外，也可以取代反射镜而使用后面记述的圆筒状的反射部。
(第三实施方式)
参照图5A、图5B及图6，对第三实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置5C进行说明。
图5A及图5B是在图1所示的光纤的行进路线中，从包覆玻璃纤维G2的轴向观察玻璃偏心测定装置5C的图。与前述的第二实施方式同样地，为了容易观察附图，分为表示沿X轴方向配置的测定部件的组的图5A和表示沿Y轴方向配置的测定部件的组的图5B。图6是从斜上方观察图5A的测定部件的组的斜视图。
此外，关于与第二实施方式所涉及的玻璃偏心测定装置5B相同的结构标注相同标号而适当省略其说明。
如图5A、图5B及图6所示，玻璃偏心测定装置5C在隔着包覆玻璃纤维G2而与反射镜23a相对的位置处具有圆弧状的圆弧镜61a(反射部的一个例子)，在隔着包覆玻璃纤维G2而与反射镜23b相对的位置处具有圆弧状的圆弧镜61b(反射部的一个例子)。圆弧镜61a、61b在圆筒状的屏幕22的内侧沿屏幕22的内周进行了设置。
圆弧镜61a能够对通过反射镜23a反射而照射至包覆玻璃纤维G2的侧面并散射、折射出的光(通过散射光、折射光形成的明暗的图案)进行反射。同样地，圆弧镜61b能够对通过反射镜23b反射而照射至包覆玻璃纤维G2的侧面并散射、折射出的光进行反射。
如图6所示，从发光部21a照射出的直射光31与前述的第二实施方式的情况同样地，通过包覆玻璃纤维G2的玻璃及包覆层进行折射，成为明暗图案40而显示于屏幕22。通过反射镜23a反射出的光成为将反射镜23a作为照射部的照射光33而朝向包覆玻璃纤维G2的侧面照射。照射光33与前述的第二实施方式的情况同样地经过包覆玻璃纤维G2内，向包覆玻璃纤维G2之外在从光路34a至光路34b之间进行散射、折射，成为明暗图案50的光而照射至圆弧镜61a。
明暗图案50的光通过圆弧镜61a进一步进行反射，在从光路35a至光路35b之间朝向相对的位置处的屏幕22行进，由屏幕22受光，成为光的明暗图案50A而进行显示。明暗图案50A与上述明暗图案40一起在圆筒状的屏幕22中的相同方向的区域以沿包覆玻璃纤维G2的轴向(图6的上下方向)排列的状态进行显示。
屏幕22上的明暗图案40和明暗图案50A的显示位置，通过对反射镜23a及圆弧镜61a的倾斜度角度进行调整而能够在规定的位置处进行显示。
在本实施方式中，下侧显示区域(第一受光部的一个例子)22a和上侧显示区域(第二受光部的一个例子)22b在屏幕22中的圆周上的相同的角度位置处沿包覆玻璃纤维G2的轴向排列而配置。而且，明暗图案40显示于下侧显示区域22a，明暗图案50A显示于上侧显示区域22b。此外，在明暗图案50A中，由圆弧镜61a反射出的明暗图案50的图案51～图案53进行左右反转而形成。
玻璃偏心测定装置5C的控制部(省略图示)，基于在屏幕22上形成的明暗图案40及明暗图案50A的至少一者的明暗图案，对包覆玻璃纤维G2中的玻璃纤维G1相对于包覆层的向Y轴方向(Y(+)方向或者Y(－)方向)的偏心量进行测定。
此外，在图6中仅对通过从发光部21a照射出的光而在屏幕22上形成的明暗图案40、50A进行了显示，但通过从发光部21b照射出的光也同样地在Y(－)方向的屏幕22上形成明暗图案。玻璃偏心测定装置5C的控制部基于这些明暗图案，对包覆玻璃纤维G2中的玻璃纤维G1相对于包覆层的向X轴方向(X(+)方向或者X(－)方向)的偏心量进行测定。
接下来，为了进行比较，参照图7及图8对朝向包覆玻璃纤维G2的侧面从两个方向照射出光的现有的玻璃偏心测定装置进行说明。图7是对现有的玻璃偏心测定装置的概略进行说明的图。图8是表示射入至包覆玻璃纤维G2的光进行折射的情形的图。
如图7所示，在现有的玻璃偏心测定装置中，光从相互垂直的两个方向(X(+)、Y(+)方向)对包覆玻璃纤维G2进行照射。
从X(+)方向射入至包覆玻璃纤维G2的光如图8所示进行折射，向X(－)方向行进。此时在包覆玻璃纤维G2内，光进行折射，由此产生来自X(+)的光没有经过的空白区域70X(+)(图8所示的斜线区域)。该空白区域是不会形成在相对的屏幕进行显示的明暗的图案的区域。同样地，在从Y(+)方向射入至包覆玻璃纤维G2的光的情况下，也如图8所示，产生来自Y(+)的光没有经过的空白区域70Y(+)(图8所示的斜线区域)。
接下来，关于现有的玻璃偏心测定装置中的玻璃纤维的偏心量的测定，如图8所示，以对包覆层直径相同、玻璃纤维外径存在差异的2根玻璃纤维(G1a和G1b)的偏心量进行测定的情况为例进行说明。此外，在图8中，将玻璃纤维的外径小的情况(G1a)和大的情况(G1b)在1个图中表示。
在本例中，玻璃纤维G1a相对于包覆层71的偏心量及玻璃纤维G1b相对于包覆层71的偏心量都设为(－x1，－y1)。此外，玻璃纤维G1a的外径大于玻璃纤维G1b的玻璃纤维。换言之，包覆层71相对于玻璃纤维G1a的厚度，比包覆层71相对于玻璃纤维G1b的厚度薄。
在该情况下，外径小的玻璃纤维G1b没有触及空白区域70X(+)也没有触及空白区域70Y(+)。因此，玻璃纤维G1b的偏心量(－x1)能够通过来自Y(+)方向的光进行测定。另外，玻璃纤维G1b的偏心量(－y1)能够通过来自X(+)方向的光进行测定。
另一方面，外径大的玻璃纤维G1a触及到空白区域70Y(+)及空白区域70X(+)。因此，在触及到该空白区域70X(+)的部分，来自X(+)方向的光在玻璃表面没有进行全反射，在屏幕上的明暗的图案中不能显示暗部的图案。另外，在触及到空白区域70Y(+)的部分，来自Y(+)方向的光在玻璃表面没有进行全反射，在屏幕上的明暗的图案中不能显示暗部的图案。由此，无法测定玻璃纤维G1a的偏心量(－x1)、(－y1)。
因此，在从两个方向照射出光的情况下，能够测定玻璃纤维G1b的偏心量(－x1，－y1)，但无法测定玻璃纤维G1a的偏心量(－x1，－y1)。即，在从两个方向照射出光的现有的玻璃偏心测定装置中，如上述玻璃纤维G1a的情况那样，如果玻璃直径和包覆层外径的差变小(包覆的厚度变薄)，则无法对玻璃的偏心状态(偏心方向及偏心量)进行测定。
与此相对，在从四个方向对包覆玻璃纤维G2的侧面照射出光的第二实施方式的玻璃偏心测定装置5B及第三实施方式的玻璃偏心测定装置5C的情况下如图9所示。图9表示朝向包覆玻璃纤维G2从X(+)、X(－)、Y(+)、Y(－)的四个方向照射出光，射入至包覆玻璃纤维G2的来自四个方向的光进行折射的情形。
在本例中，玻璃纤维G1a相对于包覆层71的偏心量也设为(－x1，－y1)。此外，包覆层71的外径及玻璃纤维G1a的外径与在图8中说明的各自的外径相同。
在该情况下，玻璃纤维G1a没有触及空白区域70Y(－)及空白区域70X(－)。因此，玻璃纤维G1a的偏心量(－x1)能够通过来自Y(－)方向的光进行测定，玻璃纤维G1a的偏心量(－y1)能够通过来自X(－)方向的光进行测定。因此，通过从四个方向照射出光而能够测定玻璃纤维G1a的偏心量(－x1、－y1)。
如上所述，根据玻璃偏心测定装置5B及玻璃偏心测定装置5C，由照射部和屏幕(受光部)构成的组在以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周上在X(+)方向和X(－)方向、以及Y(+)方向和Y(－)方向分别进行了配置。因此，即使在某个方向上由受光的光形成的图案中没有产生明暗的图案，也能够根据在其以外的至少大于或等于两个方向上分别由受光的光形成的明暗的图案而对玻璃纤维G1相对于包覆层的偏心量进行测定。因此，即使在由于光纤的细径化等，玻璃直径和包覆层外径的差小的情况下，也能够对玻璃的偏心状态(偏心方向及偏心量)进行测定。
另外，由照射部和屏幕构成的组在以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周上在成为等角度的方向分别进行了配置，因此能够以不会出现无法掌握偏心状态的区域的方式通过各组将彼此有效地覆盖。
另外，在与成为照射部之一的发光部相对的位置处具有作为照射部之一起作用的反射镜23a、23b，因此即使由照射部和屏幕构成的组为四组，也能够减少发光部的数量。因此，能够减少玻璃偏心测定装置5B、5C的成本。
另外，根据玻璃偏心测定装置5C，在屏幕22中的圆周上的相同的角度位置处沿包覆玻璃纤维G2的轴向排列而配置的下侧显示区域22a和上侧显示区域22b分别显示明暗图案40和明暗图案50A，因此容易进行光的明暗的图案的比较。
(玻璃偏心测定方法)
接下来，参照图2，对通过第一实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置5A实现的光纤的玻璃偏心测定方法进行说明。
朝向在线条的玻璃纤维G1的周围实施了包覆的包覆玻璃纤维G2的侧面，例如图2所示，从在以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周上在成为不同角度的大于或等于三个方向配置的照射部照射出光(照射工序的一个例子)。例如图2所示，各照射部11a、11b、11c在圆周上在成为等角度的方向分别配置。
将照射至包覆玻璃纤维G2的侧面，经过包覆玻璃纤维G2内而散射、折射出的光由在各照射部的相对的位置处配置的屏幕14的一部分分别进行受光(受光工序的一个例子)。
根据由屏幕14受光的各个光的明暗的图案，对包覆玻璃纤维G2中的玻璃纤维G1相对于包覆层的偏心状态(偏心方向及偏心量)进行测定(测定工序的一个例子)。
根据如上所述的光纤的玻璃偏心测定方法，即使在某个方向上受光的光的明暗的图案消失，也能够根据在其以外的方向上受光的光的明暗的图案而对玻璃纤维G1的偏心状态进行判断。由此，即使在由于光纤的细径化而玻璃直径和包覆层外径的差小的情况下，也能够对玻璃的偏心状态进行检测。
接下来，参照图3A、图3B及图4，对通过第二实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置5B实现的玻璃偏心测定方法进行说明。(照射工序)
例如图3A、图3B及图4所示，从在以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周上在成为不同角度的方向配置的两个发光部21a、21b对包覆玻璃纤维G2的侧面分别照射出光。将照射出的光的一部分由在与两个发光部21a、21b分别相对的位置处配置的两个反射镜23a、23b进行反射。将通过两个反射镜23a、23b反射出的来自两个方向的反射光作为折回的照射光而分别照射至包覆玻璃纤维G2的侧面，由此从四个方向将光照射至包覆玻璃纤维G2的侧面(受光工序)。
将从四个方向照射至包覆玻璃纤维G2的侧面而散射、折射出的光由在相对的位置处配置的屏幕22的一部分分别受光。
根据如上所述的光纤的玻璃偏心测定方法，能够使在与发光部21a、21b相对的位置处配置的反射镜23a、23b作为照射部起作用而将光照射至包覆玻璃纤维G2的侧面。因此，通过使用两个发光部21a、21b而能够从四个方向将光照射至包覆玻璃纤维G2的侧面，因此能够减少玻璃偏心测定装置的成本。此外，也可以不使用这些反射镜，而是配置4个能够照射出直射光的发光部。另外，也可以取代反射镜而使用圆筒状的反射部。
接下来，参照图5A、图5B及图6，对通过第三实施方式所涉及的光纤的玻璃偏心测定装置5C实现的玻璃偏心测定方法进行说明。(照射工序)
例如图5A、图5B及图6所示，从在以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周上在成为不同角度的方向配置的两个发光部21a、21b对包覆玻璃纤维G2的侧面分别照射出光。将没有照到包覆玻璃纤维G2的侧面的光的一部分通过在分别与两个发光部21a、21b相对的位置处配置的两个反射镜23a、23b进行反射。将由两个反射镜23a、23b反射出的来自两个方向的反射光分别照射至包覆玻璃纤维G2的侧面。使照射而散射、折射出的光通过在以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周上的与两个反射镜23a、23b相对的位置处沿以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周分别配置的圆弧状的两个圆弧镜61a、61b进一步进行反射。
(受光工序)
将从两个发光部21a、21b直接照射至包覆玻璃纤维G2的侧面而散射、折射出的光由在与两个发光部21a、21b分别相对的位置处的屏幕22中的下侧显示区域22a受光。将通过两个圆弧镜61a、61b进一步反射出的光由在与两个圆弧镜61a、61b分别相对的位置处的屏幕22中的上侧显示区域22b受光。与各个发光部相对应的下侧显示区域22a和上侧显示区域22b在以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周上的分别相同的角度位置处沿包覆玻璃纤维G2的轴向排列而配置。
根据如上所述的光纤的玻璃偏心测定方法，对从两个发光部21a、21b直接照射至包覆玻璃纤维G2的侧面而散射、折射出的光分别进行受光的两个下侧显示区域22a、和对通过两个圆弧镜61a、61b进一步反射出的光分别进行受光的两个上侧显示区域22b在以包覆玻璃纤维G2为中心的圆周上的分别相同的角度位置处沿包覆玻璃纤维G2的轴向排列而配置。因此，能够将受光的两个光的明暗的图案容易地比较。
以上，详细且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但对于本领域的技术人员而言，显然能够在不脱离本发明的精神和范围的前提下进行各种变更或修正。另外，上述说明的结构部件的数量、位置、形状等并不限定于上述实施方式，能够变更为适于实施本发明的数量、位置、形状等。
标号的说明
5、5A、5B、5C：玻璃偏心测定装置
11a～11c：照射部
12a～12c：光(照射出的光)
13a～13c：光(散射、折射出的光)
14、22：屏幕(受光部的一个例子)
21a、21b：发光部(照射部的一个例子)
23a、23b：反射镜(照射部的一个例子)
31：光(直射光)
32a、32b、34a、34b、35a、35b：光路
33：照射光(将反射镜设为照射部的照射光)
40、50、50A：明暗图案
41～43、51～53：图案
61a、61b：圆弧镜(反射部的一个例子)
22a：下侧显示区域(第一受光部的一个例子)
22b：上侧显示区域(第二受光部的一个例子)
70X(+)、70X(－)、70Y(－)、70Y(+)：空白区域
100：光纤的制造装置
G：光纤母材
G1：玻璃纤维
G2：包覆玻璃纤维
G3：光纤

Claims (12)

1.一种光纤的玻璃偏心测定装置，其具有：
照射部，其对在线条的玻璃实施了包覆的光纤的侧面照射出光；以及
受光部，其对照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光进行受光，
根据由所述受光部受光的光的明暗的图案，对所述光纤中的所述玻璃的偏心进行测定，
在该光纤的玻璃偏心测定装置中，
在所述光纤的周围具有大于或等于三组由所述照射部和所述受光部构成的组，
在以所述光纤为中心的圆周上在成为不同角度的方向分别配置有所述组，
在隔着所述光纤而所述光纤的长度方向的位置相同且相对的位置处，配置有各自成为所述照射部之一的第一照射部和第二照射部。
2.根据权利要求1所述的光纤的玻璃偏心测定装置，其中，
所述组在以所述光纤为中心的圆周上在成为等角度的方向分别配置。
3.根据权利要求1或2所述的光纤的玻璃偏心测定装置，其中，
所述第一照射部及所述第二照射部分别为发光部。
4.根据权利要求1或2所述的光纤的玻璃偏心测定装置，其中，
所述第一照射部为发光部，
所述第二照射部为对从所述发光部照射出的光进行反射的反射镜，将由所述反射镜反射出的光作为照射光，该照射光照射至所述光纤的侧面。
5.根据权利要求3所述的光纤的玻璃偏心测定装置，其中，
在以所述光纤为中心的圆周上的、与所述第二照射部相对的位置处，还具有沿以所述光纤为中心的圆周的圆弧状的反射部，
各自成为所述受光部之一的第一受光部和第二受光部，在以所述光纤为中心的圆周上的相同的角度位置处沿所述光纤的轴向排列而配置，
所述第一受光部是对从所述第一照射部直接照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光进行受光的受光部，
所述第二受光部是对从所述第二照射部照射出的光照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射并由所述反射部进一步反射出的光进行受光的受光部。
6.根据权利要求4所述的光纤的玻璃偏心测定装置，其中，
在以所述光纤为中心的圆周上的、与所述第二照射部相对的位置处，还具有沿以所述光纤为中心的圆周的圆弧状的反射部，
各自成为所述受光部之一的第一受光部和第二受光部，在以所述光纤为中心的圆周上的相同的角度位置处沿所述光纤的轴向排列而配置，
所述第一受光部是对从所述第一照射部直接照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光进行受光的受光部，
所述第二受光部是对从所述第二照射部照射出的光照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射并由所述反射部进一步反射出的光进行受光的受光部。
7.一种光纤的玻璃偏心测定方法，其包含：
照射工序，对在线条的玻璃实施了包覆的光纤的侧面，从在以所述光纤为中心的圆周上成为不同角度的大于或等于三个方向照射出光；
受光工序，对从所述大于或等于三个方向照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光分别进行受光；以及
测定工序，根据所述受光的各个光的明暗的图案，对所述光纤中的所述玻璃的偏心进行测定，
所述照射工序是下述工序：
从在以所述光纤为中心的圆周上在成为不同角度的方向配置的两个第一照射部、和在隔着所述光纤而所述光纤的长度方向的位置相同且各自相对的位置处配置的两个第二照射部，对所述光纤的侧面分别照射出光，由此从四个方向对所述光纤的侧面照射出光的工序。
8.根据权利要求7所述的光纤的玻璃偏心测定方法，其中，
在所述照射工序中，从在以所述光纤为中心的圆周上成为等角度的大于或等于三个方向照射出光。
9.根据权利要求7或8所述的光纤的玻璃偏心测定方法，其中，
所述第一照射部及所述第二照射部分别为发光部，
所述受光工序对从所述四个方向照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光分别进行受光。
10.根据权利要求7或8所述的光纤的玻璃偏心测定方法，其中，
所述第一照射部为发光部，
所述第二照射部为对从所述发光部照射出的光进行反射的反射镜，
所述受光工序对从所述四个方向照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光分别进行受光。
11.根据权利要求9所述的光纤的玻璃偏心测定方法，其中，
在所述受光工序中由两个第一受光部和两个第二受光部分别受光，
所述两个第一受光部分别对从所述两个第一照射部分别直接照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光进行受光，
所述两个第二受光部分别对从所述两个第二照射部分别照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射，并进一步由分别配置于以所述光纤为中心的圆周上的与所述第二照射部相对的位置而沿着以所述光纤为中心的圆周的圆弧状的两个反射部反射出的光进行受光，
所述第一受光部和所述第二受光部在以所述光纤为中心的圆周上的分别相同的角度位置处沿所述光纤的轴向排列而配置。
12.根据权利要求10所述的光纤的玻璃偏心测定方法，其中，
在所述受光工序中由两个第一受光部和两个第二受光部分别受光，
所述两个第一受光部分别对从所述两个第一照射部分别直接照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射出的光进行受光，
所述两个第二受光部分别对从所述两个第二照射部分别照射至所述光纤的侧面而散射和/或折射，并进一步由分别配置于以所述光纤为中心的圆周上的与所述第二照射部相对的位置而沿着以所述光纤为中心的圆周的圆弧状的两个反射部反射出的光进行受光，
所述第一受光部和所述第二受光部在以所述光纤为中心的圆周上的分别相同的角度位置处沿所述光纤的轴向排列而配置。
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