JP3077127B2 - Optical fiber alignment equipment - Google Patents
Optical fiber alignment equipmentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、互いに突き合わされた
少なくとも１対の光ファイバをＶ溝により整列させる整
列装置に関し、特に、光ファイバ心線の自動融着接続装
置に適用できる整列装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aligning apparatus for aligning at least one pair of optical fibers abutting each other by a V-groove, and more particularly to an aligning apparatus applicable to an automatic fusion splicing apparatus for optical fiber cores.
【０００２】[0002]
【従来の技術】通信需要の増大に伴い、高速かつ経済的
であり高精度な融着接続技術が要求されている。その
為、被覆の一部が除去された光ファイバ心線を整列させ
るＶ溝が多用されている。2. Description of the Related Art With an increase in demand for communication, a high-speed, economical and high-precision fusion splicing technique is required. For this reason, V-grooves for aligning optical fiber core wires from which a part of the coating has been removed are often used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、光ファイバを
Ｖ溝に整列させる整列作業の大半はオペレータの手作業
者に依存していたので、オペレータの技術や熟練度によ
り、作業時間や精度が異なるという問題があった。However, most of the alignment work for aligning the optical fibers with the V-grooves depends on the manual operator, and the work time and accuracy vary depending on the skill and skill of the operator. There was a problem.
【０００４】そこで本発明は、オペレータの作業技術に
依存しない整列装置を提供することにより、光ファイバ
の整列作業の高速化、高精度化を図ることを目的とす
る。Accordingly, an object of the present invention is to provide an aligning apparatus that does not depend on the work technique of an operator, thereby speeding up the work of aligning optical fibers and improving the accuracy thereof.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明は光ファイバを位置決めするＶ溝が上面に形
成された基板と、基板上方にＶ溝の基準位置を示すガイ
ド光を照射する発光手段と、基板上に配置される光ファ
イバおよびガイド光を撮像する撮像手段とを備え、撮像
手段により撮像された光ファイバファイバ像およびガイ
ド光の光源像に基づき光ファイバ及びＶ溝の相対位置関
係を検知し、光ファイバをＶ溝上に整列させることを特
徴とする。In order to achieve the above object, the present invention irradiates a substrate having a V-groove for positioning an optical fiber on an upper surface thereof, and irradiates a guide light indicating a reference position of the V-groove above the substrate. An optical fiber disposed on a substrate, and an imaging unit for imaging the guide light. The relative position of the optical fiber and the V-groove is determined based on the optical fiber image and the light source image of the guide light captured by the imaging unit. It is characterized in that the positional relationship is detected and the optical fiber is aligned on the V-groove.
【０００６】[0006]
【作用】本発明によると、Ｖ溝の基準位置は予めガイド
光に対して精度良く決められているので、撮像されたフ
ァイバ像と光源像の位置関係を検知することにより、光
ファイバとＶ溝との位置ずれを精度良く検知できる。According to the present invention, since the reference position of the V-groove is accurately determined in advance with respect to the guide light, the optical fiber and the V-groove are detected by detecting the positional relationship between the captured fiber image and the light source image. Can be accurately detected.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づき
説明する。なお、説明において、同一要素には同一符号
を用い、重複する説明は省略する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
【０００８】図１は、本発明に係る整列装置の基本構成
を示す説明図である。同図（ａ）は当該整列装置を光フ
ァイバの光軸方向からみた断面図、同図（ｂ）は当該整
列装置に使用できるＶ溝基板を示す平面図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic configuration of an alignment apparatus according to the present invention. FIG. 2A is a cross-sectional view of the aligning device viewed from the optical axis direction of the optical fiber, and FIG. 2B is a plan view showing a V-groove substrate that can be used in the aligning device.
【０００９】この整列装置は、Ｖ溝が形成されたＶ溝ブ
ロック体（基板）１、ガイド光用光源（発光手段）２、
カメラ（撮像手段）３を含んで構成される（同図（ａ）
参照）。Ｖ溝ブロック体１の中央部には開口１ａが形成
されており、この開口を挟む両側に１対のＶ溝１ｂが形
成されている。この１対のＶ溝１ｂは、同一形状、同一
ピッチで形成されているので（同図（ｂ）参照）、テー
プ状光ファイバ心線４から供給された複数の光ファイバ
心線４ａをそれぞれのＶ溝１ｂ内に配置すれば、これら
を整列させ、互いに突き合わせることができる。This alignment apparatus includes a V-groove block (substrate) 1 having a V-groove formed therein, a guide light source (light emitting means) 2,
It is configured to include a camera (imaging means) 3 (FIG.
reference). An opening 1a is formed in the center of the V-groove block 1, and a pair of V-grooves 1b are formed on both sides of the opening. Since the pair of V-grooves 1b are formed in the same shape and at the same pitch (see FIG. 1B), the plurality of optical fiber cores 4a supplied from the tape-shaped optical fiber core 4 are connected to each other. If they are arranged in the V groove 1b, they can be aligned and butted against each other.
【００１０】Ｖ溝ブロック体１の下方には照明用光源５
が配置されており、反射ミラー６を介して照明光がＶ溝
ブロック体１の開口部１ａに向けて照射される。また、
Ｖ溝１ｂの側方には底面に貫通した細孔１ｃが形成され
ている。細孔１ｃの底面側入口にはガイド用光ファイバ
心線７の一端部が接続されている。An illumination light source 5 is provided below the V-groove block 1.
Are arranged, and illumination light is applied to the opening 1 a of the V-groove block body 1 via the reflection mirror 6. Also,
At the side of the V-groove 1b, a small hole 1c penetrating the bottom surface is formed. One end of a guide optical fiber core wire 7 is connected to the bottom side entrance of the pore 1c.
【００１１】ガイド光用光源２は、ガイド用光ファイバ
心線７の他端部に接続され、細孔１ｃを介しＶ溝ブロッ
ク体１の上方にガイド光を射出する構造になっている。
また、Ｖ溝ブロック体１の上方にはカメラ３が配置され
ており、Ｖ溝１ｂの周辺部を撮像することができる。Ｖ
溝ブロック体１とカメラ３の間には複数の光ファイバ心
線４ａが配置されているので、開口部１ｂから射出され
た光により複数の光ファイバ心線４ａが照射されてい
る。The guide light source 2 is connected to the other end of the guide optical fiber 7, and emits guide light above the V-groove block body 1 through the small hole 1c.
In addition, a camera 3 is arranged above the V-groove block body 1, and can take an image of the periphery of the V-groove 1b. V
Since the plurality of optical fiber cores 4a are arranged between the groove block body 1 and the camera 3, the plurality of optical fiber cores 4a are irradiated by the light emitted from the opening 1b.
【００１２】次に、図２に基づき、上述した整列装置の
動作を説明する。同図（ａ）、（ｃ）は光ファイバ心線
４ａとＶ溝ブロック体１との位置関係を示す光軸方向か
ら見た断面図、同図（ｅ）はＶ溝上に整列された光ファ
イバ心線を示す光軸方向から見た断面図、同図（ｂ）、
（ｄ）は、カメラにより撮像されたファイバ像及びガイ
ド光を示す図である。Next, the operation of the above-described alignment device will be described with reference to FIG. 2A and 2C are cross-sectional views showing the positional relationship between the optical fiber core wire 4a and the V-groove block body 1 viewed from the optical axis direction, and FIGS. 1E and 1E show optical fibers aligned on the V-groove. FIG. 4B is a cross-sectional view as viewed from the optical axis direction,
(D) is a diagram illustrating a fiber image and guide light captured by a camera.
【００１３】ところで、光ファイバ心線４ａはテープ状
光ファイバ心線４から供給されているので、均等なピッ
チ間隔で配列されており、照明光及びガイド光はＶ溝の
配列方向（ｙ方向）及び光ファイバ心線４ａの光軸方向
に対して直交する方向（ｚ方向）からカメラ３に入射し
ているので、画面には現実の距離に対応した画像が表示
されている（同図（ｃ）、（ｄ）参照）。Since the optical fiber cores 4a are supplied from the tape-shaped optical fiber cores 4, they are arranged at equal pitch intervals, and the illumination light and the guide light are arranged in the V groove arrangement direction (y direction). Further, since the light enters the camera 3 from a direction (z direction) orthogonal to the optical axis direction of the optical fiber core wire 4a, an image corresponding to the actual distance is displayed on the screen (FIG. ), (D)).
【００１４】まず、画面内に光ファイバ心線４ａを送り
込む。この状態（同図（ｂ）参照）で、画像処理によ
り、細孔１ｃに最も近い光ファイバ心線（以下、「基準
ファイバＲf 」という。）の中心軸位置およびガイド光
Ｌの中心位置を撮像データ（ファイバ像４ａ´、光源像
Ｌ´）に基づき算出する。これらの算出値に基づき、基
準ファイバＲf とガイド光Ｌの中心位置との位置ずれ量
を計算する。First, the optical fiber 4a is fed into the screen. In this state (see FIG. 3B), the center position of the optical fiber core wire (hereinafter, referred to as “reference fiber R f ”) and the center position of the guide light L closest to the pore 1c are determined by image processing. It is calculated based on the imaging data (fiber image 4a ', light source image L'). Based on these calculated values, the amount of displacement between the reference fiber Rf and the center position of the guide light L is calculated.
【００１５】カメラ３に撮像された初期画面（同図
（ｂ）参照）により、ガイド光の光源像Ｌ´の中心位置
と基準ファイバＲf は距離Ｄだけ離れていることが分か
る。なお、細孔１ｃの中心位置と、これに最も近いＶ溝
１ｂ（以下、「基準Ｖ溝Ｒv 」という。）の頂角部は距
離ｄだけ離れていることが予め分かっているので、その
差は（Ｄ−ｄ）になる。従って、基準ファイバＲf を＋
ｙ方向に（Ｄ−ｄ）だけ移動させれば、基準ファイバＲ
fと基準Ｖ溝Ｒv をｙ方向において一致させることがで
きる（同図（ｃ））。さらに、Ｖ溝ブロック体１をカメ
ラ３に向かう方向（−ｚ方向）に接近させることによ
り、Ｖ溝１ｂに光ファイバ心線４ａを係合させることが
できる（同図（ｅ））。From the initial image captured by the camera 3 (see FIG. 3B), it can be seen that the center position of the light source image L 'of the guide light and the reference fiber Rf are separated by a distance D. Since it is known in advance that the central position of the pore 1c and the apex of the nearest V-groove 1b (hereinafter referred to as “reference V-groove R v ”) are separated by a distance d, The difference is (D−d). Therefore, the reference fiber Rf is set to +
By moving (D−d) in the y direction, the reference fiber R
f and the reference V-groove Rv can be matched in the y-direction (FIG. 3C). Further, by bringing the V-groove block body 1 close to the direction toward the camera 3 (-z direction), the optical fiber core wire 4a can be engaged with the V-groove 1b (FIG. 4E).
【００１６】このように、画面上に表示されたファイバ
像４ａ´と光源像Ｌ´の位置関係（距離、配置形状）に
基づき、光ファイバ心線４ａの移動量を簡単に算出する
ことができ、Ｖ溝１ｂ上に複数の光ファイバ心線４ａを
一括して整列させることができる。As described above, the amount of movement of the optical fiber 4a can be easily calculated based on the positional relationship (distance, arrangement) between the fiber image 4a 'and the light source image L' displayed on the screen. , And a plurality of optical fiber core wires 4a can be collectively aligned on the V-groove 1b.
【００１７】次に、本発明の実施例に係る整列装置を説
明する。図３は、この整列装置を示す斜視図であり、Ｖ
溝ブロック体１、光ファイバ心線４ａを駆動する複数の
モータ、歯車列を備えた駆動機構をさらに含む。駆動機
構としては、Ｖ溝ブロック体１をｚ方向に移動させるｚ
方向駆動機構８、テープ状光ファイバ心線４を把持する
把持機構９、テープ状光ファイバ心線４をｙ方向に駆動
するｙ方向駆動機構１０、Ｖ溝ブロック体１を載置する
回転機構１１およびテープ状光ファイバ心線４をｘ方向
に駆動するｘ方向駆動機構１２を含んで構成されてい
る。Next, an alignment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a perspective view showing the alignment device, and FIG.
It further includes a groove block body 1, a plurality of motors for driving the optical fiber core 4a, and a drive mechanism having a gear train. As the driving mechanism, z that moves the V-groove block body 1 in the z direction
Direction driving mechanism 8, gripping mechanism 9 for gripping tape-shaped optical fiber core wire 4, y-direction driving mechanism 10 for driving tape-shaped optical fiber core wire 4 in y direction, rotating mechanism 11 for mounting V-groove block body 1 And an x-direction drive mechanism 12 for driving the tape-shaped optical fiber 4 in the x-direction.
【００１８】Ｖ溝ブロック体１には、ガイド光を射出す
る細孔１ｃが２か所設けられており、細孔１ｃとガイド
光用光源２の間にはガイド用光ファイバ心線７が接続さ
れている。これら細孔１ｃから出射された光は、いずれ
もカメラ３に入射されるので、入射された光源像と基準
ファイバＲf の画像データに基づき、基準ファイバＲf
と基準Ｖ溝Ｒv との位置ずれを検知することができる。
以下、本装置を用いた整列方法を説明する。The V-groove block body 1 is provided with two holes 1c for emitting guide light, and a guide optical fiber core 7 is connected between the hole 1c and the light source 2 for guide light. Have been. Since all of the light emitted from the pores 1c enters the camera 3, the reference fiber R f is determined based on the incident light source image and the image data of the reference fiber R f.
And the reference V groove Rv can be detected.
Hereinafter, an alignment method using the present apparatus will be described.
【００１９】まず、ｘ方向駆動機構１２を駆動させ、把
持機構９に把持された光ファイバ心線４ａをカメラ３の
撮像範囲に移動させる。次に、カメラ３を用いた画像処
理により、ガイド光の光源像とファイバ像との位置ずれ
を算出する。この算出値に基づき、ｙ方向駆動機構１０
を駆動することにより光ファイバ心線４ａをｙ方向に移
動させ、基準ファイバＲとガイド光との距離をＶ溝頂角
部とガイド光との距離に一致させる。最後に、ｚ方向駆
動機構８および回転機構１１を駆動することにより光フ
ァイバ心線４ａをｚ方向に回転させ、Ｖ溝１ｂ上に光フ
ァイバ心線４ａを整列させる。First, the x-direction drive mechanism 12 is driven to move the optical fiber core 4a gripped by the gripping mechanism 9 to the imaging range of the camera 3. Next, the position shift between the light source image of the guide light and the fiber image is calculated by image processing using the camera 3. Based on this calculated value, the y-direction drive mechanism 10
Is driven to move the optical fiber core wire 4a in the y direction so that the distance between the reference fiber R and the guide light matches the distance between the V-groove vertex and the guide light. Finally, the optical fiber core 4a is rotated in the z direction by driving the z-direction drive mechanism 8 and the rotation mechanism 11, and the optical fiber core 4a is aligned on the V-groove 1b.
【００２０】このように、本実施例に係る整列装置によ
ると、Ｖ溝ブロック体に対し正確に位置決めされたガイ
ド光を画像処理で検出し、これを基準に、光ファイバ心
線を位置決めしているので、失敗する確率は少なく、Ｖ
溝に光ファイバ心線を整列させることができる。As described above, according to the alignment apparatus of this embodiment, the guide light accurately positioned with respect to the V-groove block body is detected by image processing, and the optical fiber is positioned based on the guide light. The probability of failure is low, V
The optical fiber can be aligned with the groove.
【００２１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、ガイド光の数、配置、対象となる
光ファイバ心線の本数、種類などは融着条件により変化
するものであり、本発明を制限するものではない。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the number and arrangement of the guide lights, the number and types of the target optical fiber cores vary depending on the fusion conditions, and do not limit the present invention.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上のように、本発明ではＶ溝の位置が
予めガイド光に対して精度良く決められているので、撮
像された光ファイバとガイド光の位置関係を検知するこ
とにより、光ファイバの位置ずれ量を知ることができ、
光ファイバの整列作業の高速化、高精度化を図ることが
できる。As described above, in the present invention, the position of the V-groove is accurately determined in advance with respect to the guide light. You can know the amount of fiber displacement,
It is possible to speed up the operation of aligning the optical fibers and increase the accuracy.
【図１】本発明に係る光ファイバの整列装置の基本構成
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an optical fiber alignment device according to the present invention.
【図２】本発明に係る光ファイバの整列装置の動作を示
す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing the operation of the optical fiber alignment device according to the present invention.
【図３】本発明の実施例に係る光ファイバの整列装置を
示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an optical fiber alignment device according to an embodiment of the present invention.
１…Ｖ溝ブロック体、２…ガイド光用光源、３…カメ
ラ、４…テープ状光ファイバ心線、５…照明用光源、６
…反射ミラー、７…ガイド用光ファイバ心線、８…ｚ方
向駆動機構、９…把持機構、１０…ｙ方向駆動機構、１
１…回転機構、１２…ｘ方向駆動機構、Ｒf …基準ファ
イバ、Ｒv …基準Ｖ溝、Ｌ…ガイド光。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... V groove block body, 2 ... Light source for guide light, 3 ... Camera, 4 ... Tape-shaped optical fiber core wire, 5 ... Light source for illumination, 6
... reflection mirror, 7 ... guide optical fiber core wire, 8 ... z-direction drive mechanism, 9 ... grip mechanism, 10 ... y-direction drive mechanism, 1
Reference numeral 1 denotes a rotation mechanism, 12 denotes an x-direction drive mechanism, R f denotes a reference fiber, R v denotes a reference V groove, and L denotes guide light.
Claims (1)
光ファイバをＶ溝により整列させる整列装置において、 前記光ファイバを位置決めするＶ溝が上面に形成された
基板と、前記基板上方に前記Ｖ溝の基準位置を示すガイ
ド光を照射する発光手段と、前記基板上に配置される前
記光ファイバおよび前記ガイド光を撮像する撮像手段と
を備え、 前記撮像手段により撮像された前記光ファイバのファイ
バ像および前記ガイド光の光源像に基づき前記光ファイ
バ及び前記Ｖ溝の相対位置関係を検知し、前記光ファイ
バを前記Ｖ溝上に整列させることを特徴とする光ファイ
バの整列装置。1. An alignment device for aligning at least one pair of optical fibers abutted with each other by a V-groove, comprising: a substrate having a V-groove for positioning the optical fiber formed on an upper surface; A light emitting unit that irradiates a guide light indicating a reference position, and an imaging unit that images the optical fiber and the guide light disposed on the substrate, and a fiber image of the optical fiber imaged by the imaging unit and An optical fiber alignment device, wherein a relative positional relationship between the optical fiber and the V-groove is detected based on a light source image of the guide light, and the optical fiber is aligned on the V-groove.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP31928891A JP3077127B2 (en) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | Optical fiber alignment equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP31928891A JP3077127B2 (en) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | Optical fiber alignment equipment |
Publications (2)
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| JPH05157928A JPH05157928A (en) | 1993-06-25 |
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ID=18108537
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Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP4258912B2 (en) | 1999-09-30 | 2009-04-30 | 住友電気工業株式会社 | Optical waveguide positioning member and positioning method |
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1991
- 1991-12-03 JP JP31928891A patent/JP3077127B2/en not_active Expired - Fee Related
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