JP2592906B2 - コネクタの構造パラメータの測定装置 - Google Patents
コネクタの構造パラメータの測定装置Info
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- JP2592906B2 JP2592906B2 JP63114890A JP11489088A JP2592906B2 JP 2592906 B2 JP2592906 B2 JP 2592906B2 JP 63114890 A JP63114890 A JP 63114890A JP 11489088 A JP11489088 A JP 11489088A JP 2592906 B2 JP2592906 B2 JP 2592906B2
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- Japan
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- measuring device
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は円柱形状の被検体、例えば単芯光ファイバコ
ネクタの構造パラメータ（内径，外径，内径／外径偏心
量）を高精度で測定する装置に関するものである。
ネクタの構造パラメータ（内径，外径，内径／外径偏心
量）を高精度で測定する装置に関するものである。
＜従来の技術＞ 今日光ファイバを用いた公衆通信回線においては、大
容量伝送、サービスの多様化を目的としてシングルモー
ド光ファイバによる回線が主流になりつつある。そし
て、このシングルモード光ファイバを用いて伝送路を構
築する際の重要な技術の一つは、シングルモード光ファ
イバを相互に低損失で接続する技術である。この接続技
術としてコネクタによりシングルモード光ファイバを相
互に低損失で接続する為には光ファイバ自体の構造パラ
メータ（外径，モールドフィールド径，モードフィール
ド偏心量）を安定高精度化するのみならずコネクタの構
造パラメータ（内径，外径，内径／外径偏心量）を安定
化することが必要である。即ちコネクタの構造パラメー
タの高精度測定技術が必要となる。
容量伝送、サービスの多様化を目的としてシングルモー
ド光ファイバによる回線が主流になりつつある。そし
て、このシングルモード光ファイバを用いて伝送路を構
築する際の重要な技術の一つは、シングルモード光ファ
イバを相互に低損失で接続する技術である。この接続技
術としてコネクタによりシングルモード光ファイバを相
互に低損失で接続する為には光ファイバ自体の構造パラ
メータ（外径，モールドフィールド径，モードフィール
ド偏心量）を安定高精度化するのみならずコネクタの構
造パラメータ（内径，外径，内径／外径偏心量）を安定
化することが必要である。即ちコネクタの構造パラメー
タの高精度測定技術が必要となる。
ここで、第２図により従来の単芯コネクタの寸法測定
方法を説明する。第２図（ａ）において、１はレーザ測
長器、２はステージ、３はコネクタの単芯フェルール、
3aはフェルール端面、４は撮像光学系、５は撮像素子を
示す。寸法測定はフェルールの端面3aを撮像することに
よって行なっているが、フェルールの寸法は外径は２〜
3mm、内径は125μｍ（ファイバ径）である為、フェルー
ルを固定した状態で全体の画像をとり込んだ場合には、
撮像素子５の分解能の制約により十分な精度を得ること
は出来ない。例えば画像認識センサとして一次元のCCD
ラインセンサを用いた場合においてはその画素数（分解
能）は2,000程度であり3mmの被検体を観測した場合の分
解能は1.5μm/画素となる。
方法を説明する。第２図（ａ）において、１はレーザ測
長器、２はステージ、３はコネクタの単芯フェルール、
3aはフェルール端面、４は撮像光学系、５は撮像素子を
示す。寸法測定はフェルールの端面3aを撮像することに
よって行なっているが、フェルールの寸法は外径は２〜
3mm、内径は125μｍ（ファイバ径）である為、フェルー
ルを固定した状態で全体の画像をとり込んだ場合には、
撮像素子５の分解能の制約により十分な精度を得ること
は出来ない。例えば画像認識センサとして一次元のCCD
ラインセンサを用いた場合においてはその画素数（分解
能）は2,000程度であり3mmの被検体を観測した場合の分
解能は1.5μm/画素となる。
したがって、この分解能を向上するためには、第２図
（ｂ）に示すフェルールの端面3aにおける、内径（ロ）
と（ハ）と外径（イ）（ニ）とを別々に撮像して動かす
ことにより全体を把握するようにしている。すなわち、
撮像光学系４はフェルール３の端面3aの部分画像を撮像
素子５にとり込み、第２図（ｂ）の（イ）（ロ）（ハ）
（ニ）の各点の認識をステージ２のａａ′方向の移動
により行なっている。この場合、レーザ測長器１はコネ
クタの移動量を正確に測定するために用いられる。
（ｂ）に示すフェルールの端面3aにおける、内径（ロ）
と（ハ）と外径（イ）（ニ）とを別々に撮像して動かす
ことにより全体を把握するようにしている。すなわち、
撮像光学系４はフェルール３の端面3aの部分画像を撮像
素子５にとり込み、第２図（ｂ）の（イ）（ロ）（ハ）
（ニ）の各点の認識をステージ２のａａ′方向の移動
により行なっている。この場合、レーザ測長器１はコネ
クタの移動量を正確に測定するために用いられる。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、上述にて述べたようにコネクタの構造パラメ
ータの測定を行なおうとした場合、次の如き問題があ
る。すなわち、フェルールの移動量の測定にはレーザ測
長器１が用いられるが、レーザ測長を行なおうとする場
合、微小距離のステージ２の移動検出のために周波数安
定化レーザを用いる必要があり、システムが高価とな
る。しかも、レーザ光の光路が長くなると温度変化等環
境条件に留意する必要も生じてくる。
ータの測定を行なおうとした場合、次の如き問題があ
る。すなわち、フェルールの移動量の測定にはレーザ測
長器１が用いられるが、レーザ測長を行なおうとする場
合、微小距離のステージ２の移動検出のために周波数安
定化レーザを用いる必要があり、システムが高価とな
る。しかも、レーザ光の光路が長くなると温度変化等環
境条件に留意する必要も生じてくる。
次に、第２図（ｂ）に示すようにフェルール３の端面
3aが平坦に形成されていない場合、外径位置（イ）
（ニ）と内径位置（ロ）とを別々に認識する際、ステー
ジ２をｂｂ′方向に移動して撮像光学系４の焦点合せ
を再度行なう必要があるが、この焦点合せは微小距離に
おける焦点合せを行なっている関係上、外径位置と内径
位置との間の如く軸方向距離が大きいと各位置での焦点
合せは非常にやっかいである。
3aが平坦に形成されていない場合、外径位置（イ）
（ニ）と内径位置（ロ）とを別々に認識する際、ステー
ジ２をｂｂ′方向に移動して撮像光学系４の焦点合せ
を再度行なう必要があるが、この焦点合せは微小距離に
おける焦点合せを行なっている関係上、外径位置と内径
位置との間の如く軸方向距離が大きいと各位置での焦点
合せは非常にやっかいである。
また、認識点（イ）（ロ）（ハ）（ニ）のエッジがシ
ャープでない場合、反射照明によるエッジの認識では正
確にできないという問題もある。
ャープでない場合、反射照明によるエッジの認識では正
確にできないという問題もある。
そこで、本発明は上述の課題に鑑み、レーザ測長器を
用いず、焦点合せの面倒も除き、しかも反射照明によら
ず正確な認識を行なうようにしたコネクタの構造パラメ
ータの測定装置を提供する。
用いず、焦点合せの面倒も除き、しかも反射照明によら
ず正確な認識を行なうようにしたコネクタの構造パラメ
ータの測定装置を提供する。
＜課題を解決するための手段＞ 上述の目的を達成する本発明の構成は、 単芯フェルールである被検体の半径方向を位置決めす
るＶブロックと、このＶブロックに上記被検体を押し付
ける接触式測長器と、上記被検体を載せ軸を中心に一定
角おきに回転するステージと、上記被検体の軸方向に一
端面側に備えた光源と軸方向他端面側に備えた撮像光学
系と、この撮像光学系による上記被検体の撮像した内径
と上記接触式測長器による外径とを予め寸法が既知であ
る標準サンプルと比較して求める画像認識部及びCPU
と、を有するコネクタの構造パラメータの測定装置にあ
る。
るＶブロックと、このＶブロックに上記被検体を押し付
ける接触式測長器と、上記被検体を載せ軸を中心に一定
角おきに回転するステージと、上記被検体の軸方向に一
端面側に備えた光源と軸方向他端面側に備えた撮像光学
系と、この撮像光学系による上記被検体の撮像した内径
と上記接触式測長器による外径とを予め寸法が既知であ
る標準サンプルと比較して求める画像認識部及びCPU
と、を有するコネクタの構造パラメータの測定装置にあ
る。
＜実 施 例＞ ここで、第１図を参照して本発明の実施例を説明す
る。第１図において、３は被検体である円筒形状のフェ
ルール、４はこのフェルールの軸方向一端側にある撮像
光学系、５は撮像素子である。また、６はフェルール３
を載せ回転するステージ、７はフェルール３の半径方向
を位置決めするＶブロック、10は撮像素子５に接続され
た画像処理装置、11はフェルール３の半径方向側面に接
触し押圧する接触式測長器、９は画像処理装置10と接触
式測長器11にて得られたデータを処理するCPU、12はフ
ェルール３内に光を導入するライトガイド、13は光源で
ある。
る。第１図において、３は被検体である円筒形状のフェ
ルール、４はこのフェルールの軸方向一端側にある撮像
光学系、５は撮像素子である。また、６はフェルール３
を載せ回転するステージ、７はフェルール３の半径方向
を位置決めするＶブロック、10は撮像素子５に接続され
た画像処理装置、11はフェルール３の半径方向側面に接
触し押圧する接触式測長器、９は画像処理装置10と接触
式測長器11にて得られたデータを処理するCPU、12はフ
ェルール３内に光を導入するライトガイド、13は光源で
ある。
測定に当っては、まずランプ13を点燈してライドガイ
ド12を介してフェルール３の内壁を透過照明する。透過
照明されたフェルール端面3aのエッジ（ハ）は撮像光学
系４を介して撮像素子５上に像となって結ばれ、撮像素
子５からはこのエッジ（ハ）に当る画像情報が画像処理
装置10に送られる。そしてこの画像処理装置10による処
理結果であるデータがCPU9に転送される。ここでは、例
えばフェルールの内径であるエッジ（ハ）（ロ）のみを
測定するものであり、同一平面上を撮像することになる
ので、最初に焦点合せをしておけば更に焦点合せをする
必要がなくなる。
ド12を介してフェルール３の内壁を透過照明する。透過
照明されたフェルール端面3aのエッジ（ハ）は撮像光学
系４を介して撮像素子５上に像となって結ばれ、撮像素
子５からはこのエッジ（ハ）に当る画像情報が画像処理
装置10に送られる。そしてこの画像処理装置10による処
理結果であるデータがCPU9に転送される。ここでは、例
えばフェルールの内径であるエッジ（ハ）（ロ）のみを
測定するものであり、同一平面上を撮像することになる
ので、最初に焦点合せをしておけば更に焦点合せをする
必要がなくなる。
一方、フェルール３の側面は、接触式測長器11の押圧
によってＶブロック７に押付けられ、この接触式測長器
11のデータはCPU9に転送される。この場合、ステージ６
の回転にてフェルール３は回転することになるが、接触
式測長器11の押圧力があっても条件によるがその力加減
により（例えば100g位の押圧力まで）支障なく回転が行
なえることが判明している。回転に支障ある押圧力をフ
ェルール３に与える場合には、回転は測長器11による押
圧を解いて行なうことになる。こうして、接触式測長器
11により外径が測定されることになる。
によってＶブロック７に押付けられ、この接触式測長器
11のデータはCPU9に転送される。この場合、ステージ６
の回転にてフェルール３は回転することになるが、接触
式測長器11の押圧力があっても条件によるがその力加減
により（例えば100g位の押圧力まで）支障なく回転が行
なえることが判明している。回転に支障ある押圧力をフ
ェルール３に与える場合には、回転は測長器11による押
圧を解いて行なうことになる。こうして、接触式測長器
11により外径が測定されることになる。
そして、回転ステージ６を一定角度おきに回転し、各
回転角での画像処理装置10による内壁の位置情報Xi、接
触式測長器による外径の位置情報Xoを求め、予め寸法が
既知の標準サンプルのXi,Xo（各々，ｏと表す）と
比較することにより被検コネクタの内径、外径が求ま
る。
回転角での画像処理装置10による内壁の位置情報Xi、接
触式測長器による外径の位置情報Xoを求め、予め寸法が
既知の標準サンプルのXi,Xo（各々，ｏと表す）と
比較することにより被検コネクタの内径、外径が求ま
る。
すなわち、被検体であるフェルールの内径をDi、外径
をDo、標準サンプルの内径をi,外径をｏとすると次
式（１）（２）となる。
をDo、標準サンプルの内径をi,外径をｏとすると次
式（１）（２）となる。
ここで２θはＶブロック７の開き角を示す。
また、内径と外径の偏心量（δ）は通常偏心量は内径
に比較して小さいので（３）式にて求まる。
に比較して小さいので（３）式にて求まる。
猶内径／外径偏心量はXo−Xiをフェルールの回転角に
対してプロットしそれに正弦関数をフィッテイングしそ
の振巾より求めても良い。（１），（２）式で用いる
Xo,o,Xi,ｉはは各角度に対する平均値を用いれば良
い。
対してプロットしそれに正弦関数をフィッテイングしそ
の振巾より求めても良い。（１），（２）式で用いる
Xo,o,Xi,ｉはは各角度に対する平均値を用いれば良
い。
こうして、本実施例に係るコネクタ構造パラメータ測
定系を用いることにより従来法が有していた欠点は全て
克服され、容易且つ高精度なコネクタの構造パラメータ
の測定が可能となる。猶本実施例による方法を用いた場
合予め基準サンプルの外径，内径を求めておく必要があ
るが、基準サンプルはコネクタである必要はなく内径，
外径がコネクタの寸法に近い金属スリーブ等を用いれば
良い。内壁、外壁の端部でのダレを抑えた基準スリーブ
内径，外径は先に従来法として示したレーザ測長器を用
いることにより高精度に測定することは容易である。
定系を用いることにより従来法が有していた欠点は全て
克服され、容易且つ高精度なコネクタの構造パラメータ
の測定が可能となる。猶本実施例による方法を用いた場
合予め基準サンプルの外径，内径を求めておく必要があ
るが、基準サンプルはコネクタである必要はなく内径，
外径がコネクタの寸法に近い金属スリーブ等を用いれば
良い。内壁、外壁の端部でのダレを抑えた基準スリーブ
内径，外径は先に従来法として示したレーザ測長器を用
いることにより高精度に測定することは容易である。
＜具 体 例＞ 内径0.125MM、外径2.5MMの単芯光コネクタフェルール
を上記実施例による方法で測定した、照明光としてハロ
ゲンランプを用いバンドル型光ファイバでガイドした。
を上記実施例による方法で測定した、照明光としてハロ
ゲンランプを用いバンドル型光ファイバでガイドした。
被検フェルール３を30゜おきに回転し、フェルール内
壁の位置認識は×100対物レンズを介して画素数500×50
0の２次元撮像素子５で受光することにより、またフェ
ルール外壁の認識は0.01μｍ読取りの接触式測長器11を
用いることにより行った。10回の繰返し測定における測
定値の再現性は標準偏差で外径に関して0.09μｍ、内径
に関して0.12μｍ、偏心に関して0.07μｍであった。
壁の位置認識は×100対物レンズを介して画素数500×50
0の２次元撮像素子５で受光することにより、またフェ
ルール外壁の認識は0.01μｍ読取りの接触式測長器11を
用いることにより行った。10回の繰返し測定における測
定値の再現性は標準偏差で外径に関して0.09μｍ、内径
に関して0.12μｍ、偏心に関して0.07μｍであった。
＜発明の効果＞ 以上述べた様に本発明に係る装置を用いることにより
従来法が有していた欠点があるレーザ測長器の使用、反
射光の使用、内径と外径との焦点合せは全て克服され、
高精度な単芯フェルールの構造パラメータ測定が可能と
なた。本装置に、フェルールの自動着脱機構を付加する
ことにより高精度な連続測定を行うことも可能である。
従来法が有していた欠点があるレーザ測長器の使用、反
射光の使用、内径と外径との焦点合せは全て克服され、
高精度な単芯フェルールの構造パラメータ測定が可能と
なた。本装置に、フェルールの自動着脱機構を付加する
ことにより高精度な連続測定を行うことも可能である。
第１図は本発明の実施例に係るフェルール構造パラメー
タ測定系のブロック図、第２図（ａ）は従来法によるフ
ェルール構造パラメータ測定系のブロック図、第２図
（ｂ）はフェルール端面の構成図である。 図中、 ３はフェルール、 3aは端面、 ４は撮像光学系、 ５は撮像素子、 ６はステージ、 ７はＶブロック、 11は接触式測長器、 13はランプである。
タ測定系のブロック図、第２図（ａ）は従来法によるフ
ェルール構造パラメータ測定系のブロック図、第２図
（ｂ）はフェルール端面の構成図である。 図中、 ３はフェルール、 3aは端面、 ４は撮像光学系、 ５は撮像素子、 ６はステージ、 ７はＶブロック、 11は接触式測長器、 13はランプである。
Claims (1)
- 【請求項１】単芯フェルールである被検体の半径方向を
位置決めするＶブロックと、 このＶブロックに上記被検体を押し付ける接触式測長器
と、 上記被検体を載せ軸を中心に一定角おきに回転するステ
ージと、 上記被検体の軸方向一端面側に備えた光源と軸方向他端
面側に備えた撮像光学系と、 この撮像光学系による上記被検体の撮像した内径と上記
接触式測長器による外径とを予め寸法が既知である標準
サンプルと比較して求める画像認識部及びCPUと、 を有するコネクタの構造パラメータの測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63114890A JP2592906B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | コネクタの構造パラメータの測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63114890A JP2592906B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | コネクタの構造パラメータの測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01285811A JPH01285811A (ja) | 1989-11-16 |
| JP2592906B2 true JP2592906B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=14649214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63114890A Expired - Fee Related JP2592906B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | コネクタの構造パラメータの測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2592906B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002243411A (ja) * | 2001-02-16 | 2002-08-28 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 寸法測定方法及び装置 |
| JP5363196B2 (ja) * | 2009-05-26 | 2013-12-11 | 日本電産トーソク株式会社 | 寸法測定装置 |
| CN104048632B (zh) * | 2014-06-30 | 2016-09-28 | 安徽工程大学 | 电缆计米***及方法 |
| CN107036509A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-08-11 | 长沙金诺自动化技术有限公司 | 一种射频同轴连接器尺寸检测装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54145136A (en) * | 1978-05-01 | 1979-11-13 | Metorooru Kk | Device for measuring sectional area |
| JPH032806Y2 (ja) * | 1980-10-30 | 1991-01-25 | ||
| JPS62197710A (ja) * | 1986-02-25 | 1987-09-01 | Toyoda Gosei Co Ltd | 断面形状測定装置 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63114890A patent/JP2592906B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01285811A (ja) | 1989-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |