JP2010236859A - Method for inspecting end face of optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバ端面の検査方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber end face inspection method.
従来、一般に光ファイバ端面の傷等の有無を検査のために、マイクロスコープ等で端面を拡大表示して、検査員が目視にて検査する方法が行われていた。
さらに、検査作業の能率向上のために、光ファイバ端面を撮像装置を用いて撮像し、画像処理して、傷や欠け等を検査する装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。
Conventionally, in general, in order to inspect for the presence or absence of scratches on the end face of an optical fiber, a method in which the end face is enlarged and displayed by a microscope or the like, and an inspector visually inspects.
Furthermore, in order to improve the efficiency of inspection work, an apparatus has been proposed in which an optical fiber end face is imaged using an imaging device, image processing is performed, and scratches and chips are inspected (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上述の従来の検査員による場合、及び、検査装置による場合のいずれにあっても、光ファイバの端面(被検査端面)に直接に光(照明)を当てて検査していた。
即ち、図7に従来の検査装置を示し、光ファイバ30の被検査端面31に対向して、カメラ32と照明器33から成る照明ユニット34を配置して、被検査端面31に直接照明光35を照射し、カメラ32にて撮像して、その画像で良否判定を行っていた。
By the way, in the case of using the above-described conventional inspector and the case of using the inspection apparatus, the inspection is performed by directly applying light (illumination) to the end face (inspected end face) of the optical fiber.
That is, FIG. 7 shows a conventional inspection apparatus, in which an
図8に拡大された撮像を例示し、光ファイバ30の被検査端面31には、表面部の傷Y及び外周縁36の欠けZが検出された不良品の場合を示しているが、光ファイバ30の周囲を、着色された樹脂製コネクタ37にて覆われた構造のものならば、図8に示すように光ファイバ外周縁36と、コネクタ37の内周縁38との境界線Eが鮮明に識別できる。
ところが、エアクラッド構造の光ファイバ30である場合(図4参照)、さらに、不均一にメッキが施された金属製コネクタが使用された構造では、図9に例示するように、境界線E′が不鮮明かつ不安定に映り、(前述の表面部の傷Yは検出できるといえども)周端縁の欠けZを検査できない場合がある。
FIG. 8 shows an example of enlarged imaging, and the inspected
However, in the case of the
図4に於て追加説明すれば、光ファイバ30はコアとクラッド層から成り、最先端外周のクラッド層を剥いで、コネクタ(フェルール)37に挿入して取着するが、エアクラッド構造とするために、コネクタ(フェルール)37の先端面内周縁に面取り39が形成されており、図4の左方側から照射光を当てると、Niメッキを施した面取り39から反射した光が、悪影響して、図9に例示するように、検査領域外の背景の映りが不安定となって、光ファイバ30の外周縁とコネクタ(フェルール)37の孔の内周端縁との境界線E′が不鮮明で、周端縁の欠けZを区別至難となる場合があった。
As will be further described with reference to FIG. 4, the
そこで、本発明は、特にエアクラッド構造の光ファイバの端面の検査に於て、ファイバ端面の欠けを正確に検査可能とすることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to make it possible to accurately inspect the chip of the fiber end face particularly in the inspection of the end face of an optical fiber having an air clad structure.
上記目的を達成するため、本発明に係る光ファイバ端面の検査方法は、光ファイバの被検査端面に光を照射させて該被検査端面からの反射光にて検査する反射光検査工程と;上記被検査端面とは反対側の他端面に光を照射させて上記光ファイバ内に光を透過させて上記被検査端面を透過光にて検査する透過光検査工程とを;備えている。
また、上記反射光検査工程では、上記被検査端面の表面部の欠陥を検査し、上記透過光検査工程では、上記被検査端面の周端縁の欠陥を検査する方法である。
In order to achieve the above object, an optical fiber end face inspection method according to the present invention includes a reflected light inspection step of irradiating light to an end face to be inspected of an optical fiber and inspecting with reflected light from the end face to be inspected; A transmitted light inspection step of irradiating light on the other end surface opposite to the end face to be inspected, transmitting light through the optical fiber, and inspecting the end face to be inspected with transmitted light;
In the reflected light inspection step, a defect in the surface portion of the end face to be inspected is inspected, and in the transmitted light inspection step, a defect in a peripheral edge of the end face to be inspected is inspected.
また、第1照明器・第1カメラを上記光ファイバの一端面側に配設し、第2照明器・第2カメラを上記光ファイバの他端面側に配設して;上記一端面を上記被検査端面として上記反射光検査工程及び透過光検査工程によって該一端面について表面部の傷及び周端縁の欠け等の各欠陥を検査する一端面検査工程と;上記他端面を上記被検査端面として上記反射光検査工程及び透過光検査工程によって該他端面について表面部の傷及び周端縁の欠け等の各欠陥を検査する他端面検査工程とを;具備している。
また、照射させる上記光は白色光であるのが好ましい。
また、上記反射光検査工程において照射される上記光が、上記透過光検査工程において照射される上記光よりも、光量大に設定されている。
Also, the first illuminator / first camera is disposed on one end face side of the optical fiber, and the second illuminator / second camera is disposed on the other end face side of the optical fiber; One end surface inspection step for inspecting each defect such as a scratch on the surface portion and a chip on the peripheral edge with respect to the one end surface by the reflected light inspection step and the transmitted light inspection step as the end surface to be inspected; And the other end surface inspection step of inspecting each other defect such as a scratch on the surface portion and a chip on the peripheral edge on the other end surface by the reflected light inspection step and the transmitted light inspection step.
Moreover, it is preferable that the said light to irradiate is white light.
Further, the light irradiated in the reflected light inspection step is set to have a larger light quantity than the light irradiated in the transmitted light inspection step.
検査領域(ファイバ端面外周縁)と背景の境界を明確に区別でき、エアクラッド構造等の被検査端面であっても、ファイバ端面の欠けを、正確かつ確実に検査可能となる。かつ、検査作業の能率向上を図り得る。また、外径測定検査についても正確に行い得る利点もある。 The boundary between the inspection region (the outer peripheral edge of the fiber end surface) and the background can be clearly distinguished, and even the end surface to be inspected such as an air clad structure can accurately and reliably inspect the chip of the fiber end surface. In addition, the efficiency of inspection work can be improved. There is also an advantage that the outer diameter measurement inspection can be performed accurately.
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図3と図4に例示した被検査用光ファイバ30は、コアとクラッド層から成るが、符号2にて示した最先端外周のクラッド層を剥いで、コネクタ3のフェルール37の孔37aに挿入し、フェルール先端面4の孔側内周端縁の面取り39の形成によって、光ファイバ30の最先端2の一部と、面取り39の間に(断面三角形の)空気層を設け、この空気層がクラッドとしての機能をなしている、いわゆるエアクラッド構造である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments.
The
フェルール37は一般に金属製であり、Niメッキ等のメッキ処理が外表面に施されている。フェルール37の先端面4と同一平面上の位置に光ファイバ30の一端面11が露出している。なお、図3に於て、22はカップリングナット、23はチャックナットを示す。
The
本発明は、このようなエアクラッド構造として、フェルール37の孔37aに挿入された光ファイバ30の一端面11を、被検査端面31として、図5に例示したような、表面部の傷Y及び周端縁の欠けZ等の欠陥の有無を検査するものである。
The present invention has such an air clad structure in which the
図2(B)に於て、右側の一端面11を被検査端面31とすれば、この被検査端面31に、カメラ5と照明器6を同軸心上に一体に有する照明ユニット7を接近して対向配置して、被検査端面31に(照明)光Fを照射して、その端面31からの反射光をカメラ5で受像して、反射光検査を行う。これを反射光検査工程Rと呼ぶこととする。この反射光検査工程Rによって、図6(B)に示すような撮像8が得られるが、この撮像8では(図9にて述べた従来例と同様に)境界線E′が不明瞭で、かつ、図5に示す周端縁の欠けZも不鮮明になる。
In FIG. 2 (B), if the
しかしながら、図6(B)でも明らかな如く、被検査端面31の表面部の欠陥(欠けZ)は明瞭に撮影できる。つまり、図2(B)に示した反射光検査工程Rによって、被検査端面31の表面部の欠陥としての欠けZを、図6(B)に示すように、正確に検査できる。
そして、本発明では、さらに図2(A)に示すように、透過光検査工程Tを有し、反射光検査工程Rの後に、又は、前に、透過光検査工程Tを備えた光ファイバ端面検査方法である。つまり、両工程R,Tの内のいずれを先に、いずれを後に、行うかは、自由に選択可能である。
However, as clearly shown in FIG. 6B, the defect (chip Z) of the surface portion of the
And in this invention, as shown to FIG. 2 (A), it has the transmitted light test process T, and the optical fiber end surface provided with the transmitted light test process T after or before the reflected light test process R Inspection method. That is, it is possible to freely select which one of the processes R and T is performed first and which is performed later.
ところで、この透過光検査工程Tについて具体的に説明すれば、図2(A)に示す如く、前記被検査端面31とは反対側の他端面12に光Fを、照明器6′にて照射し、光ファイバ30内に光を透過させて、被検査端面31を透過光FT にて検査する。
By the way, the transmitted light inspection step T will be described in detail. As shown in FIG. 2A, the
図2に於て、一端面11側―――被検査端面31側―――にはカメラ5が配設され、このカメラ5にて、透過光FT を受光して、図6(A)に示す透過光撮像9が得られる。図3と図4に示した被検査端面31及びフェルール37の面取り39には光の照射が無いので、図6(A)に示すように、被検査端面31の周端縁13が鮮明かつ明瞭に映り、欠けZを検査できる。
なお、図2に於て、被検査端面31に近接配置のカメラ5としては、両工程R,Tに共用することも望ましい。さらに、図2に於て、上述の(A)(B)の各工程T,Rを行うと共に、他端面12を今度は被検査端面として、図2(A)のカメラ5と照明器6′を左右入れ替え(置換し)、図2(B)の照明ユニット7を他端面12側に置換して、他端面12を被検査端面としての検査を同様に実施することも、望ましい。
At a 2, one
In FIG. 2, it is desirable that the
次に、図1に示す検査装置とそれを使用した検査方法について、説明すれば、第1照明器6A・第1カメラ5Aを、光ファイバ30の一端面11側に配設し、かつ、第2照明器6B・第2カメラ5Bを、上記光ファイバ30の他端面12側に配設する。言い換えると、検査装置を一定位置にセットして、次々と検査すべき光ファイバ30を持込んで検査するのが一般的であるから、ファイバーセット治具14,14を、照明器6A、6Bの各々に対応して配設しておいて、検査対象の光ファイバ30の両端をファイバーセット治具14,14にセット(固定)して、光ファイバ30の一端面11を第1照明器6A・第1カメラ5Aに対応させ、かつ、他端面12を第2照明器6B・第2カメラ5Bに対応させる。
Next, the inspection apparatus shown in FIG. 1 and the inspection method using the inspection apparatus will be described. The
そして、図1に於て、15は照明コントローラであり、各照明器6A,6Bの光量を、コンピュータ制御装置16からの指令I16にて増減調整可能である。また、17は画像処理装置であって、配線18,19にて第1・第2カメラ5A,5Bに接続され、上記コンピュータ制御装置16からの指令I16′により撮影や画像処理が行われ、ディスプレイ(モニタ)20に表示される。
In FIG. 1,
例えば、上記一端面11を被検査端面31として、反射光検査工程R(図2(B)参照)、及び、透過光検査工程T(図2(A)参照)によって、この一端面11について、表面部の傷Y及び周端縁13の欠けZ等の各欠陥を検査する。これを一端面検査工程と呼ぶ。
この一端面検査工程に於て、図2(A)の照明器6′として図1の第2照明器6Bが相当し、かつ、図2(A)のカメラ5として図1の第1カメラ5Aが相当する。即ち、図1の第2照明器6Bにて他端面12を照射し、第1カメラ5Aにて撮影することで、一端面11の検査―――つまり一端面検査工程―――が行われる。
For example, with the one
In this one end face inspection step, the
また、図1に於て、今度は、他端面12を被検査端面31として、反射光検査工程R及び透過光検査工程Tによって、この他端面12について、表面部の傷Y及び周端縁13の欠けZ等の各欠陥を検査する。これを他端面検査工程と呼ぶ。具体的には、第1照明器6Aにて(反対側の)一端面11を照射し、第2カメラ5Bにて撮影することで、他端面12の検査―――つまり他端面検査工程―――が行われる。
In FIG. 1, this time, the other end face 12 is set as the
ところで、図1に基づいて説明した一端面検査工程と他端面検査工程とは、いずれを先に、いずれを後に、行うも自由である。しかも、一端面検査工程内の反射光検査工程Rと透過光検査工程Tと、他端面検査工程内の反射光検査工程Rと透過光検査工程Tとを、交互に入れかえつつ、行うことも可能である。また、一端面検査工程と他端面検査工程の各々内の反射光検査工程Rと透過光検査工程Tは、いずれを先に行うも自由である。 By the way, the one end surface inspection step and the other end surface inspection step described with reference to FIG. 1 can be performed first and later. In addition, the reflected light inspection process R and the transmitted light inspection process T in the one end face inspection process and the reflected light inspection process R and the transmitted light inspection process T in the other end face inspection process can be performed alternately. It is. In addition, the reflected light inspection process R and the transmitted light inspection process T in each of the one end surface inspection process and the other end surface inspection process can be freely performed first.
そして、上述の反射光検査工程Rにおいて照射される光Fは、透過光検査工程Tにおいて、照射される光Fよりも、光量大に設定する。つまり、図1では、照明コントローラ15によって、被検査端面31と反対側の端面から入光させる場合は、比較的暗めにコントロールし、かつ、被検査端面31へ直接に照射する場合は比較的明るめに調整する。
また、照射させる光Fは白色光が好ましい。つまり、照明器6A,6B(6,6′)として、白色LEDを使用し、カメラ5A,5B(5)としては、カラーカメラを使用するのが次の理由から望ましい。即ち、(i)欠陥(傷Yや欠けZ)の種類や、大きさ(縦、横、深さ寸法)によっては、青色、赤色、緑色の波長の光(LED光源)では傷や欠けが消える場合があり、全ての欠陥を写し出せないことがあり、(ii)検査装置を、検査員による目視検査と併用した場合に検査員が自然光で見た画像と同じとすることができ好都合である。
And the light F irradiated in the above-mentioned reflected light inspection process R is set larger in light quantity than the irradiated light F in the transmitted light inspection process T. In other words, in FIG. 1, when the
The light F to be irradiated is preferably white light. That is, it is desirable to use white LEDs as the
上述の図1に示した構成の検査装置によれば、反射光検査工程Rと透過光検査工程Tを、自動的に切り替えて、連続的に行うことが可能となり、しかも、一端面検査工程と他端面検査工程とを、自動的に連続的に行うことができ、ファイバーセット治具14,14への一回の光ファイバセッティングで、極めて高能率に両端面11,12の検査を行い得る。このように、一回のファイバセッティングで両端面11,12の検査を連続的に行うことができ、両端面11,12の表面部の傷Y、及び、周端縁の欠けZ、さらには、光ファイバの端面11,12の外径検査(外径測定)も、正確かつ能率良く行うことができる。
According to the inspection apparatus having the configuration shown in FIG. 1 described above, the reflected light inspection step R and the transmitted light inspection step T can be automatically switched and performed continuously, and the one end surface inspection step The other end face inspection process can be performed automatically and continuously, and the both end faces 11 and 12 can be inspected extremely efficiently by a single optical fiber setting on the
本発明は、以上述べたように、光ファイバ30の被検査端面31に光Fを照射させて該被検査端面31からの反射光にて検査する反射光検査工程Rと、上記被検査端面31とは反対側の他端面12に光Fを照射させて上記光ファイバ30内に光を透過させて上記被検査端面31を透過光FT にて検査する透過光検査工程Tとを、備えている構成であるので、図4に例示した光ファイバ端部とフェルール37から成るエアクラッド構造であっても、図6(A)に示すように周端縁13の欠けZを明瞭に検出可能で、かつ、図6(B)に示したように被検査端面31の表面部の傷Yを明瞭に検査でき、正確かつ高能率に光ファイバ端面の検査作業を行うことができる。
In the present invention, as described above, the reflected light inspection process R in which the
5 カメラ
5A 第1カメラ
5B 第2カメラ
6 照明器
6A 第1照明器
6B 第2照明器
11 一端面
12 他端面
13 周端縁
30 光ファイバ
31 被検査端面
37 フェルール(コネクタ)
F 光
FT 透過光
R 反射光検査工程
T 透過光検査工程
Y 表面部の傷
Z 周端縁の欠け
5
11 One end
12 other end
13 Perimeter edge
30 optical fiber
31 End face to be inspected
37 Ferrule (connector)
F light FT transmitted light R reflected light inspection process T transmitted light inspection process Y surface scratches Z chipped peripheral edge
Claims (5)
上記被検査端面(31)とは反対側の他端面(12)に光(F)を照射させて上記光ファイバ(30)内に光を透過させて上記被検査端面(31)を透過光(FT )にて検査する透過光検査工程(T)とを、
備えていることを特徴とする光ファイバ端面の検査方法。 A reflected light inspection step (R) in which light (F) is irradiated on the end face (31) to be inspected of the optical fiber (30) and inspected with the reflected light from the end face (31) to be inspected;
The other end face (12) opposite to the end face (31) to be inspected is irradiated with light (F) to transmit the light into the optical fiber (30) and transmitted through the end face (31) to be inspected ( Transmitted light inspection step (T) inspecting at F T ),
An inspection method for an end face of an optical fiber, comprising:
上記透過光検査工程(T)では、上記被検査端面(31)の周端縁(13)の欠陥を検査する請求項1記載の光ファイバ端面の検査方法。 In the reflected light inspection step (R), the surface end of the inspection end surface (31) is inspected for defects,
2. The optical fiber end face inspection method according to claim 1, wherein in the transmitted light inspection step (T), a defect of the peripheral edge (13) of the end face to be inspected (31) is inspected.
上記一端面(11)を上記被検査端面(31)として上記反射光検査工程(R)及び透過光検査工程(T)によって該一端面(11)について表面部の傷(Y)及び周端縁の欠け(Z)等の各欠陥を検査する一端面検査工程と、
上記他端面(12)を上記被検査端面(31)として上記反射光検査工程(R)及び透過光検査工程(T)によって該他端面(12)について表面部の傷(Y)及び周端縁の欠け(Z)等の各欠陥を検査する他端面検査工程とを、
具備している請求項1又は2記載の光ファイバ端面の検査方法。 The first illuminator (6A) and the first camera (5A) are arranged on the one end face (11) side of the optical fiber (30), and the second illuminator (6B) and the second camera (5B) are connected to the light. Arranged on the other end face (12) side of the fiber (30),
By using the one end face (11) as the end face to be inspected (31), the reflected light inspection step (R) and the transmitted light inspection step (T) are used to treat the surface of the end face (11) with a scratch (Y) and a peripheral edge. One end surface inspection process for inspecting each defect such as chipping (Z) of
Using the other end face (12) as the end face to be inspected (31), the reflected light inspection step (R) and the transmitted light inspection step (T) make the surface portion scratch (Y) and peripheral edge of the other end face (12). The other end surface inspection process for inspecting each defect such as chipping (Z) of
The optical fiber end face inspection method according to claim 1 or 2, further comprising:
The light (F) irradiated in the reflected light inspection step (R) is set to have a larger light quantity than the light (F) irradiated in the transmitted light inspection step (T). 2. The method for inspecting an end face of an optical fiber according to 2, 3 or 4.
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