JP2023074352A - 光ファイバテープ心線の検査装置及び光ファイバテープ心線の製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】非破壊で、長手方向の全長にわたって隣り合う2本の光ファイバ心線の間の隙間の大きさを検知することができる、光ファイバテープ心線の検査装置及び光ファイバテープ心線の製造装置を提供する。【解決手段】光ファイバテープ心線の検査装置は、複数の光ファイバ心線が共通被覆層により一体化された光ファイバテープ心線の長手方向及び幅方向に垂直な第1面に光を照射する照明部と、前記第1面の反対側の第2面を撮像する撮像部と、前記撮像部により取得された画像から前記複数の光ファイバ心線の隣り合う2本の光ファイバ心線の間に、予め定められた閾値の距離より大きい隙間があるか否かを検知する検知部と、を有する。【選択図】図3
Description
本開示は、光ファイバテープ心線の検査装置及び光ファイバテープ心線の製造装置に関する。
長手方向に連結部と非連結部とが間欠的に形成された光ファイバテープ心線の検査装置が提案されている(特許文献1~3)。特許文献1には、外周面に段差が形成されたガイドローラを用いて非連結部の長さ又は周期を測定する検査装置が記載されている。特許文献2には、光ファイバテープ心線にかかる張力を調整しながら、光ファイバテープ心線の側方に配置されたCCDカメラを用いて光ファイバテープ心線の厚さを測定する検査装置が記載されている。特許文献3には、ローラにより光ファイバテープ心線を長手方向に曲げ、ローラ上で非連結部を開いて非連結部の形成状態を検査する検査装置が記載されている。
製造された光ファイバテープ心線については、外観だけでなく、内部構造の検査も望まれることがある。例えば、隣り合う2本の光ファイバ心線の間の隙間の有無又は大きさの検査が望まれることがある。なお、光ファイバテープ心線において、隣り合う2本の光ファイバ心線の間に隙間がある、とは、光ファイバ心線の間が離れていて、テープ樹脂のみが充填されている状態であることを表している。
しかしながら、従来の技術では、隙間の有無を検知したり、隙間の大きさを計測したりすることは、難しかった。また、光ファイバテープ心線の長手方向の端部を切断して切断面における隙間を検知したり、隙間の大きさを特定したりすることは可能であるが、隙間は長手方向に一様に存在するわけではないため、全長において内部構造の十分な検査を行うことも難しかった。
本開示は、非破壊で、長手方向の全長にわたって隣り合う2本の光ファイバ心線の間の隙間の大きさを検知することができる、光ファイバテープ心線の検査装置及び光ファイバテープ心線の製造装置を提供することを目的とする。
本開示の光ファイバテープ心線の検査装置は、
複数の光ファイバ心線が共通被覆層により一体化された光ファイバテープ心線の長手方向及び幅方向に垂直な第1面に光を照射する照明部と、前記第1面の反対側の第2面を撮像する撮像部と、前記撮像部により取得された画像から前記複数の光ファイバ心線の隣り合う2本の光ファイバ心線の間に、予め定められた閾値の距離より大きい隙間があるか否かを検知する検知部と、を有する。
複数の光ファイバ心線が共通被覆層により一体化された光ファイバテープ心線の長手方向及び幅方向に垂直な第1面に光を照射する照明部と、前記第1面の反対側の第2面を撮像する撮像部と、前記撮像部により取得された画像から前記複数の光ファイバ心線の隣り合う2本の光ファイバ心線の間に、予め定められた閾値の距離より大きい隙間があるか否かを検知する検知部と、を有する。
本開示によれば、非破壊で、長手方向の全長にわたって隣り合う2本の光ファイバ心線の間の隙間の大きさを検知することができる。
実施するための形態について、以下に説明する。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
〔1〕 本開示の一態様に係る光ファイバテープ心線の検査装置は、複数の光ファイバ心線が共通被覆層により一体化された光ファイバテープ心線の長手方向及び幅方向に垂直な第1面に光を照射する照明部と、前記第1面の反対側の第2面を撮像する撮像部と、前記撮像部により取得された画像から前記複数の光ファイバ心線の隣り合う2本の光ファイバ心線の間に、予め定められた閾値の距離より大きい隙間があるか否かを検知する検知部と、を有する。
照射部により照射され、光ファイバテープ心線を透過した光を反映した画像が撮像部により取得される。隣り合う2本の光ファイバ心線の間の距離の大きさにより、光ファイバテープ心線を透過する光の量が異なる。このため、この画像には、隣り合う2本の光ファイバ心線の間の隙間の大きさが反映され、検知部によって、予め定められた閾値の距離より大きい隙間があるか否かが検知される。このため、非破壊で長手方向の全長にわたって隣り合う2本の光ファイバ心線の間の隙間の大きさを検知できる。なお、この検知結果を用いて、光ファイバテープ心線に間欠加工を施してもよい。
〔2〕 〔1〕において、前記検知部は、前記撮像部により取得された画像を2値化処理し、白色画素の数により前記隙間が前記閾値の距離より大きいか否かを特定してもよい。白色画素の数と距離との相関関係を予め求めておくことで、容易に、隙間が閾値の距離より大きいか否かを特定できる。
〔3〕 〔1〕又は〔2〕において、前記照明部は、面発光光源を有してもよい。この場合、光ファイバテープ心線の幅方向の複数箇所に安定して光を照射しやすい。
〔4〕 〔1〕~〔3〕において、前記照明部が照射する前記光の色温度は、2600K以上7100K以下であってもよい。この場合、撮像部により透過光を検出しやすい。
〔5〕 本開示の他の一態様に係る光ファイバテープ心線の製造装置は、〔1〕~〔4〕の光ファイバテープ心線の検査装置を有してもよい。製造装置が上記〔1〕~〔4〕の光ファイバテープ心線の製造装置に検査装置を有することで、非破壊で、長手方向の全長にわたって隣り合う2本の光ファイバ心線の間の隙間の大きさを検知しながら、光ファイバテープ心線を製造できる。
〔6〕 〔5〕において、前記検査装置を通過した前記光ファイバテープ心線に対して、前記光ファイバテープ心線の前記隣り合う2本の光ファイバ心線の間に、長手方向で間欠的に切れ込みを形成する間欠加工装置を有してもよい。この場合、隙間の有無等に応じて切れ込みを形成する際の条件等を調整できる。
[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示の実施形態について詳細に説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。
以下、本開示の実施形態について詳細に説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。
(第1実施形態)
第1実施形態は、検査装置を含む光ファイバテープ心線の製造装置に関する。
第1実施形態は、検査装置を含む光ファイバテープ心線の製造装置に関する。
まず、第1実施形態の製造装置により製造する光ファイバテープ心線の概要について説明する。図1は、光ファイバテープ心線の一例の断面図である。
光ファイバテープ心線10は、複数本、例えば6本の光ファイバ心線11(11a~11f)を平行一列に並べて(並列させて)、上下の並列面を含む外面を共通被覆層12により全長にわたって一体化してテープ状にしたものである。図1に示す光ファイバテープ心線10は、間欠加工が施されていない未間欠光ファイバテープ心線の一例である。未間欠光ファイバテープ心線は、その後に間欠加工が施されて使用されてもよく、その後に間欠加工が施されることなく使用されてもよい。
光ファイバ心線11は、ガラスファイバ13と、ガラスファイバ13の外周を覆う保護被覆14とを有する。保護被覆14は、例えばアクリレート樹脂からなる。共通被覆層12には紫外線硬化樹脂等を用いることができるが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等も使用することができる。
図1では、隣り合う2本の光ファイバ心線11が互いに接触し、隣り合う2本の光ファイバ心線11の間に隙間が存在しないが、隣り合う2本の光ファイバ心線11の間に隙間が生じることもある。例えば、図2に示すように、光ファイバ心線11cと光ファイバ心線11dとの間に隙間が生じることがある。また、意図的に、隣り合う2本の光ファイバ心線11の間に所定の大きさの隙間を設けてもよい。
次に、光ファイバテープ心線の製造装置の詳細について説明する。図3は、第1実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置を示す図である。
第1実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置1は、サプライ装置100と、塗布装置200と、樹脂タンク230と、紫外線照射装置240と、検査装置500と、ガイドローラ250と、キャプスタン310と、巻き取り張力制御ダンサローラ320と、巻き取り装置330とを有する。
サプライ装置100は、光ファイバテープ心線10の心線数に対応するN個(本実施形態では6個)のリール101~106と、N個のダンサローラ111~116と、ガイドローラ120とを有する。各リール101~106には光ファイバ心線11がそれぞれ巻かれている。光ファイバ心線11は、各リール101~106からそれぞれ繰り出されて、ダンサローラ111~116により張力が与えられ、ガイドローラ120を通過するときに一つの配列面上に並べられる。光ファイバ心線11は、さらに、直上ガイドローラ130で集線されて、塗布装置200へ送られる。
塗布装置200は、ニップル210と、ダイス220とを有する。塗布装置200に光ファイバ心線11が挿通され、光ファイバ心線11が所定の張力で引っ張られる。これにより、挿通された光ファイバ心線11はニップル210でガイドされて所望の配列となり、ダイス220に送られる。ダイス220において、共通被覆層12となる紫外線硬化型樹脂が、並列した光ファイバ心線11の周りに塗布される。この紫外線硬化型樹脂は、加圧式の樹脂タンク230より供給される。
紫外線照射装置240において、6本の光ファイバ心線11に塗布された紫外線硬化型樹脂に紫外線が照射され、紫外線硬化型樹脂が硬化される。硬化した紫外線硬化型樹脂が共通被覆層12となって、6心の光ファイバテープ心線10が形成される。
光ファイバテープ心線10は、ガイドローラ250、キャプスタン310、および、巻き取り張力制御ダンサローラ320を経て、リールを有する巻き取り装置330へ送られる。そして、巻き取り装置330において、光ファイバテープ心線10は、ガイドを経てリールに巻き取られる。
本実施形態では、パスライン上で紫外線照射装置240とガイドローラ250との間に、検査装置500が設けられている。ここで、検査装置500について説明する。図4は、検査装置500を示す図である。
検査装置500は、照明部510と、撮像部520と、検知部530と、モニタ540とを有する。
照明部510は、光ファイバテープ心線10の長手方向及び幅方向に垂直な第1面10Aに光501を照射する。第1面10Aは、平坦な面ではなく、複数本の光ファイバ心線11の外形に沿った凹凸を含む面である。照明部510は、例えば面発光光源である。例えば、光501は白色光であり、光501の色温度は2600K以上7100K以下である。光501の色温度は、好ましくは3250K以上5500K以下であり、より好ましくは3800K以上4500K以下である。
撮像部520は、光ファイバテープ心線10の長手方向及び幅方向に垂直な第2面10Bを撮像する。撮像部520は、例えばモノクロカメラであってもよい。第2面10Bは、平坦な面ではなく、複数本の光ファイバ心線11の外形に沿った凹凸を含む面である。第2面10Bは、隣り合う光ファイバ心線11に対応する領域に凸部31を有し、凸部31の間に凹部32を有する。第2面10Bの撮像部520により撮像される部分は、第1面10Aの光501が照射される部分の反対側の部分である。詳細は後述するが、隣り合う2本の光ファイバ心線11の間に隙間があると、第1面10Aに照射された光501は、光ファイバテープ心線10の光ファイバ心線の間の、共通被覆層12だけが存在する箇所を透過する。一方、隣り合う2本の光ファイバ心線11の間に隙間がなければ、第1面10Aに照射された光501は光ファイバ心線11で遮られ、光ファイバ心線11を透過した光のみが透過する。従って、撮像部520により取得される画像には、隙間がある箇所は強い透過光がある画像が撮像され、隙間が無い箇所は弱い透過光のみの画像が撮像される。
光ファイバテープ心線10は、紫外線照射装置240からガイドローラ250に向けて、照明部510と撮像部520との間を走行する。撮像部520は、光ファイバテープ心線10が走行している間、一定の頻度、例えば1秒間あたり2回の頻度で、第2面10Bの撮像を行う。従って、光ファイバテープ心線10の長手方向に沿って一定の間隔で撮像部520による撮像が行われる。
検知部530は、撮像部520により取得された画像から隣り合う2本の光ファイバ心線11の間の距離L(図2参照)を計測する。例えば、検知部530は、撮像部520により取得された画像を2値化し、2値化後のデータから白色画素の数を計測し、距離Lを計測する。
ここで、検知部530における2値化処理について説明する。図5及び図6は、光ファイバテープ心線10の第2面10Bを撮像した画像の一例を示す模式図である。図5に示す例では、図1に示す例のように、全ての光ファイバ心線11の間に隙間が存在しない。一方、図6に示す例では、図2に示す例のように、1組の光ファイバ心線11の間に隙間が存在し、他の組の光ファイバ心線11の間には隙間が存在しない。図5及び図6中の粗い梨地が付された領域21は第2面10Bの凸部31(図4参照)の画像であり、細かい梨地が付された領域22は第2面10Bの凹部32(図4参照)の画像である。透過光502が投影され、第2面10Bが撮像された画像には、凹凸を反映した明暗が存在する。また、図6中の白色の領域23は、第2面10Bの凹部32の画像の中で、透過光502により明るくなった領域である。図5及び図6中の矩形の撮像領域10Cは、凹部32の画像の一部を拡大したものである。
図5に示す例について撮像領域10Cの2値化処理を行うと、図7に示すように、全ての画素が黒色画素となるのに対し、図6に示す例について撮像領域10Cの2値化処理を行うと、図8に示すように、領域23に対応する白色画素が含まれるようになる。
モニタ540には、例えば、図5及び図6に示すような光ファイバテープ心線10の第2面10Bを撮像した画像が表示されたり、図7及び図8に示す2値化処理の結果が表示されたりする。
次に、白色画素の数と距離Lとの関係について説明する。上記のように、隣り合う2本の光ファイバ心線11の間に隙間がなければ、第1面10Aに照射された光501は、光ファイバ心線11を透過したものになる。一方、隣り合う2本の光ファイバ心線11の間に隙間があると、第1面10Aに照射された光501が光ファイバ心線11の間の隙間の部分も透過する。図9は、距離Lと白色画素の数との関係の一例を示す図である。図9中の縦軸は、光ファイバテープ心線10の長手方向の任意の位置で測定された撮像領域10C内の白色画素の数を示す。図9中の横軸は当該位置で光ファイバテープ心線10を切断して、断面観察により測定された距離Lを示す。
図9に示す例では、距離Lが5μm以下である場合には、白色画素の数は1000個以下であった。また、距離Lが5μmよりも大きい場合には、距離Lが大きくなるほど、白色画素の数が多くなった。例えば、距離Lが12μm以上である場合には、白色画素の数は7000個以上であった。この結果は、距離Lが5μm以下であれば、透過光502がほとんど存在せず、ほとんどの画素が黒色画素となり、距離Lが5μmよりも大きい場合には、距離Lが大きくなるほど、透過光502の量が多くなり、白色画素の数が多くなることを示す。従って、白色画素の数を計測すれば、白色画素の数から距離Lを計測することができる。
なお、隙間が空く場合、通常は1箇所のみに生じるため、白色画素の数は、1箇所の隙間の距離を反映したものになる。但し、複数個所に隙間が空くことも有るので、その場合は、各光ファイバ心線間のエリアの画像のみを各々画像処理し、その各エリアの白色画素の数から各光ファイバ心線間の距離を計測することとしても良い。また、全エリアの白色画素の数から、各光ファイバ心線間の隙間を推定することとしても良い。
このため、予め、白色画素の数と距離Lとの相関関係を求め、検知部530に記憶させておくことにより、検知部530は、撮像部520により取得された画像を2値化し、2値化後のデータから白色画素の数を計測し、隙間が空いた光ファイバ心線間の距離Lを計測することができる。例えば、白色画素の数が1000個以下であれば、距離Lが5μm以下であることが特定され、白色画素の数が1000個より多ければ、距離Lは当該白色画素の数に対応する距離になっていることが特定できる。別の見方をすると、検知部530は、予め定められた閾値、例えば5μmよりも距離Lが大きい隙間があるか否かを検知する。
従って、検査装置500を用いることで、非破壊で長手方向の全長にわたって隣り合う2本の光ファイバ心線11の間の隙間を検知したり、隙間の大きさを計測したりできる。また、この検知はインラインで行うことができる。
また、面発光光源を有する照明部510を用いることで、光ファイバテープ心線10の幅方向の複数箇所に安定して光501を照射しやすい。また、光501として、例えば色温度が2600K以上7100K以下の光を用いることで、透過光502を検出しやすい。
なお、光ファイバテープ心線の製造装置1内の検査装置500の位置は、パスライン上で紫外線照射装置240と巻き取り装置330との間であれば、紫外線照射装置240とガイドローラ250との間に限定されない。検査装置500が、ガイドローラ250とキャプスタン310との間に配置されていてもよく、キャプスタン310と巻き取り張力制御ダンサローラ320との間に設けられていてもよく、巻き取り張力制御ダンサローラ320と巻き取り装置330との間に設けられていてもよい。
また、光ファイバテープ心線10に含まれる光ファイバ心線11の数は限定されず、例えば4本、8本又は12本の光ファイバ心線11が含まれてもよい。
(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。第2実施形態は、長手方向に連結部と非連結部とが間欠的に形成された光ファイバテープ心線の製造装置に関する。
第2実施形態について説明する。第2実施形態は、長手方向に連結部と非連結部とが間欠的に形成された光ファイバテープ心線の製造装置に関する。
まず、第2実施形態の製造装置により製造する光ファイバテープ心線の概要について説明する。図10は、間欠型光ファイバテープ心線の一例の平面図である。
第2実施形態の製造装置により製造する間欠型光ファイバテープ心線15は、間欠構造を備えた複数本、例えば6本の光ファイバ心線11(11a~11f(図1参照))を含む。間欠型光ファイバテープ心線15は、光ファイバテープ心線10から形成されており、間欠型光ファイバテープ心線15には長手方向に連結部16と非連結部17とが間欠的に形成されている。
次に、光ファイバテープ心線の製造装置の詳細について説明する。図11は、第2実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置を示す図である。
第2実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置2は、第1実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置1と、製造装置1により製造された光ファイバテープ心線10に対して、隣り合う2本の光ファイバ心線11の間で共通被覆層12に、長手方向で間欠的に切れ込みを形成する間欠加工装置400とを有する。
間欠加工装置400は、例えば、図示しない切断ローラによって、光ファイバテープ心線10の所定の光ファイバ心線11間の共通被覆層12に、長手方向で間欠的に切れ込みを形成する。切れ込みが形成された部分が非連結部17となり、長手方向の、非連結部17の間の部分が連結部16となる。
なお、第2実施形態では、間欠加工装置400が第1実施形態に係る光ファイバテープ心線の製造装置1の後段に設けられているが、間欠加工装置400が製造装置1内に設けられてもよい。例えば、間欠加工装置400が巻き取り張力制御ダンサローラ320と巻き取り装置330との間に設けられてもよい。この場合、検査装置500は、パスライン上で紫外線照射装置240と間欠加工装置400との間に設けられる。
第2実施形態に係る製造装置2を用いることで、図10に示す間欠型光ファイバテープ心線15を高精度で製造できる。
以上、実施形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
1:光ファイバテープ心線の製造装置
2:光ファイバテープ心線の製造装置
10:光ファイバテープ心線
10A:第1面
10B:第2面
10C:撮像領域
11、11a~11f:光ファイバ心線
12:共通被覆層
13:ガラスファイバ
14:保護被覆
15:間欠型光ファイバテープ心線
16:連結部
17:非連結部
21、22、23:領域
100:サプライ装置
101、102、103、104、105、106:リール
111、112、113、114、115、116:ダンサローラ
120:ガイドローラ
130:直上ガイドローラ
200:塗布装置
210:ニップル
220:ダイス
230:樹脂タンク
240:紫外線照射装置
250:ガイドローラ
310:キャプスタン
320:張力制御ダンサローラ
330:巻き取り装置
400:間欠加工装置
500:検査装置
501:光
502:透過光
510:照明部
520:撮像部
530:検知部
540:モニタ
2:光ファイバテープ心線の製造装置
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12:共通被覆層
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501:光
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510:照明部
520:撮像部
530:検知部
540:モニタ
Claims (6)
- 複数の光ファイバ心線が共通被覆層により一体化された光ファイバテープ心線の長手方向及び幅方向に垂直な第1面に光を照射する照明部と、
前記第1面の反対側の第2面を撮像する撮像部と、
前記撮像部により取得された画像から前記複数の光ファイバ心線の隣り合う2本の光ファイバ心線の間に、予め定められた閾値の距離より大きい隙間があるか否かを検知する検知部と、
を有する、光ファイバテープ心線の検査装置。 - 前記検知部は、前記撮像部により取得された画像を2値化処理し、白色画素の数により前記隙間が前記閾値の距離より大きいか否かを特定する、請求項1に記載の光ファイバテープ心線の検査装置。
- 前記照明部は、面発光光源を有する、請求項1または請求項2に記載の光ファイバテープ心線の検査装置。
- 前記照明部が照射する前記光の色温度は、2600K以上7100K以下である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線の検査装置。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線の検査装置を有する、光ファイバテープ心線の製造装置。
- 前記検査装置を通過した前記光ファイバテープ心線に対して、前記光ファイバテープ心線の前記隣り合う2本の光ファイバ心線の間に、長手方向で間欠的に切れ込みを形成する間欠加工装置を有する、請求項5に記載の光ファイバテープ心線の製造装置。
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