JP3176574B2 - 光ファイバ観察装置および光ファイバ融着接続装置 - Google Patents

光ファイバ観察装置および光ファイバ融着接続装置

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光ファイバ
の配置等を観察する光ファイバ観察装置、および、これ
を用いた光ファイバ融着接続装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
特開平1−107218号公報に開示されたものが知ら
れている。この公報に記載された従来の光ファイバ観察
装置は、支持フレームに一列に固定された複数本の光フ
ァイバに対して斜め上方より光を照射して、この光によ
って照明された光ファイバの接続部分の端面付近の像を
TVカメラで斜め下方より撮像する装置である。図8に
示すように、TVカメラの撮像面100は、光学レンズ
101の光軸102に対して垂直に配置され、光軸10
2と交わる撮像面100上に焦点が合うように調整され
ている。したがって、この位置から離れるにつれて焦点
がずれてピンぼけの画像となるので、一画面に撮像して
外径部を数μm以下の精度で測定できる光ファイバの芯
数は4芯が限度であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ファイバ
観察装置は、光ファイバ融着接続装置に組み込まれて使
用されることが多く、そこでは、互いに融着接続すべき
光ファイバに軸ずれ等が生じていないかを、融着接続前
に観察していた。そして、最近の光ファイバ融着接続装
置は、光ファイバ接続の効率化を図るために、一回に接
続できる光ファイバの芯数を増やしている。現在では、
12芯を一括融着する技術が確立されているが、16芯
或いは24芯を一括融着する技術も研究開発されてい
る。
【0004】しかし、従来の光ファイバ観察装置では、
一画面でに4芯しか観察することができず、更に各光フ
ァイバに対して直交する方向から観察して軸ずれを測定
しなければならないため、一括融着接続すべき光ファイ
バの芯数が増えるにつれて、以下の表1に示すように接
続時間が大きく増加していった。
【0005】
【表1】
【0006】接続時間のうち、実際の融着接続に要する
時間は本数に関係なく一定であるため、接続時間の増加
分の多くは、光ファイバ観察装置による光ファイバの位
置および端面状態の観察に要する時間である。このよう
に、光ファイバ芯数の増加と共に光ファイバ観察時間が
増えるため、一回に接続できる光ファイバの芯数を増や
しても光ファイバ接続の効率化を図ることはできなかっ
た。
【0007】また、従来の他の例として、特開平2−3
04403号公報のものが知られている。この公報に記
載された従来の光ファイバ観察装置は、撮像機の撮像面
を光軸に対して傾斜させることで、より多くの光ファイ
バに焦点を合わせる試みを行っている。しかし、この光
ファイバ観察装置は、2方向観察の手段としてミラーを
用いていたため、ミラーを駆動する装置を必要とした。
また、ミラーの取り付け時の調節により虚像(鏡像)の
位置が変化するので、適正な撮像面の位置および角度を
決定するのが難しかった。更に、この公報には、実際に
実施する場合には多芯数の光ファイバを分割観察しなけ
ればならない旨が記載されており、多芯数の光ファイバ
の全てに焦点を合わせることは結局不可能であった。
【0008】さらに、上記の従来の光ファイバ観察装置
の何れも、得られる画像の倍率は一定ではなく光ファイ
バの位置に依って異なることから、画像の倍率を補正し
均一化するための演算または画像処理が必要であり、こ
の点からも光ファイバ観察に要する時間が長く、また、
装置の小型化・低価格化の上でも問題であった。
【0009】本発明は、このような問題を解決し、より
多数の光ファイバであってもその全ての光ファイバの位
置および端面状態を短時間で精度良く観察できる光ファ
イバ観察装置および光ファイバ融着接続装置を提供する
ことを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
観察装置は、平面状に並列配置された複数の光ファイバ
の光軸に対して垂直であって複数の光ファイバの配置面
の法線方向と異なる2つの光軸上それぞれに複数の光フ
ァイバの側から順に結像光学系と撮像手段とをそれぞれ
設け、結像光学系により結像された複数の光ファイバの
像を撮像手段により撮像し、複数の光ファイバを観察す
る光ファイバ観察装置であって、結像光学系は、複数の
光ファイバの側から順に、前段レンズ系と、前段レンズ
系の後側焦点の位置に開口を有する開口絞りと、前段レ
ンズ系の後側焦点の位置に前側焦点を有する後段レンズ
系とを有し、撮像手段の撮像面は、複数の光ファイバの
うち物距離が長い光ファイバほど像距離が短くなるよう
に結像光学系の光軸に対して傾斜し、且つ、複数の光フ
ァイバの光軸に対して平行に配されている、ことを特徴
とする。
【0011】この光ファイバ観察装置によれば、光源に
より照明された観察対象である複数の光ファイバから発
した光は、結像光学系により撮像手段の撮像面上に結像
され、撮像手段により撮像される。ここで、結像光学系
は、複数の光ファイバの光軸に対して略垂直であって、
複数の光ファイバの配置面の法線方向と異なり、且つ、
互いに異なる2光軸上それぞれに設けられ、また、撮像
手段は、複数の光ファイバの光軸に対して略平行であっ
て物距離が長いほど像距離が短くなるように結像光学系
の光軸に対して傾斜して配された撮像面を有しているの
で、撮像手段の撮像面上での合焦範囲が広くなり、その
結果、多芯数(例えば12芯)の光ファイバの全てに対
して焦点が合い、全ての光ファイバについて明瞭な画像
が一度に得られる。また、結像光学系は、前段レンズ
系、開口絞りおよび後段レンズ系を含んで両テレセント
リック光学系をなしているので、撮像手段により撮像さ
れる画像の倍率は、光ファイバの位置に依らず一定かつ
均一となる。
【0012】また、本発明に係る光ファイバ観察装置
は、前段レンズ系と後段レンズ系とは、互いに同等のも
のであって、開口絞りの開口の位置に対して互いに対称
に配置されていることを特徴とする。この場合には、結
像光学系により結像される像は、コマ収差がキャンセル
されるので、撮像手段により撮像される光ファイバの像
は良質なものとなる。
【0013】また、本発明に係る光ファイバ観察装置
は、複数の光ファイバと結像光学系との間に設けられ、
複数の光ファイバのうちの各光ファイバの物距離の差を
補正する物距離差補正手段を更に備えることを特徴とす
る。この場合には、光ファイバの位置に依る物距離の差
が補正され、設定すべき像距離の差が小さくなり、撮像
手段の撮像面と結像光学系の光軸とがなす角度が直角に
近づくので、撮像手段が小型化され、光ファイバ観察装
置全体も小型化され得る。物距離差補正手段は、断面が
楔形のプリズムであるのが好適である。
【0014】本発明に係る光ファイバ融着接続装置は、
複数対の光ファイバの端面を互いに対向させて融着接続
する光ファイバ融着接続装置であって、(1) 複数対の光
ファイバを撮像する上記光ファイバ観察装置と、(2) 光
ファイバ観察装置により撮像された複数対の光ファイバ
の画像に基づいて、複数対の光ファイバが融着接続可能
な状態であるか否かを判定する検査手段と、(3) 検査手
段による判定結果に基づいて複数対の光ファイバの端面
を互いに融着接続する融着接続手段と、を備えることを
特徴とする。
【0015】この光ファイバ融着接続装置によれば、そ
れぞれの端面が互いに対向して配された複数対の光ファ
イバは、上記の光ファイバ観察装置により撮像され、そ
の画像に基づいて融着接続が可能か否かが検査手段によ
り判定され、融着接続が可能と判定された場合に融着接
続手段により融着接続される。したがって、複数対の光
ファイバの観察および検査が一括して短時間で行われ、
光ファイバ融着接続の処理時間が短くなる。また、従来
では必要であった駆動部が不要となるので構成が簡易に
なる。
【0016】
【0017】
【0018】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。
【0019】図1は、本発明に係る光ファイバ観察装置
の一実施形態を示すブロック図である。この図は、観察
対象である複数の光ファイバ2の光軸に沿った方向から
見た図である。この光ファイバ観察装置1は、配置面1
4上に平面状に並列配置された複数(例えば12芯)の
光ファイバ2を挟んで、配置面14の斜め上方に配置さ
れた一対の光源3,4と、配置面14の斜め下方に配置
された一対の顕微鏡カメラ(観察ユニット)5,6とを
備えている。顕微鏡カメラ5,6それぞれは、光源3,
4それぞれにより裏面照射された複数の光ファイバ2の
像を撮像するものである。なお、顕微鏡カメラ5,6の
両者は一体化されていてもよい。
【0020】また、光ファイバ観察装置1は、顕微鏡カ
メラ5,6それぞれから出力された複数の光ファイバ2
の画像を入力する画像入出力装置7と、画像入出力装置
7から出力された画像を表示するディスプレイ8とを備
える。また、一対の光源3,4、画像入出力装置7およ
びディスプレイ8それぞれに電力を供給する電源9をも
備えている。
【0021】顕微鏡カメラ5,6それぞれは、複数の光
ファイバ2の側から到達した光を入力し結像する結像光
学系12,13それぞれと、その像を撮像するCCD
(撮像手段)10,11それぞれとを備えている。結像
光学系12,13それぞれは、光源3,4それぞれとC
CD10,11それぞれとの間の光路上に配置されてい
る。また、その光軸12a,13aそれぞれは、複数の
光ファイバ2の光軸に対して略垂直であって、配置面1
4の法線方向と異なる2方向それぞれに設定されてい
る。例えば、光軸12a,13aそれぞれは、複数の光
ファイバ2の断面の中央を通り配置面14に対して各々
45°だけ傾斜して設定される。この場合、結像光学系
12の光軸12aと結像光学系13の光軸13aとは互
いに直交するので、複数の光ファイバ2を互いに直交す
る2方向(X方向およびY方向)それぞれから観察する
ことになる。
【0022】結像光学系12は、複数の光ファイバ2の
側から順に、前段レンズ12Aと開口絞り12Bと後段
レンズ12Cとが配されて構成され、同様に、結像光学
系13は、複数の光ファイバ2の側から順に、前段レン
ズ13Aと開口絞り13Bと後段レンズ13Cとが配さ
れて構成されている。ここで、前段レンズ12A,13
Aおよび後段レンズ12C,13Cそれぞれは、単一の
凸レンズであってもよいし、複数枚のレンズから構成さ
れるものであってもよい。また、光軸12aおよび12
bは、必ずしも互いに直交する必要はなく、互いに異な
る方向であればよい。
【0023】次に、結像光学系12の詳細について説明
する。なお、結像光学系13も同様の構成である。図2
は、結像光学系12の説明図である。この図も、複数の
光ファイバ2の光軸に沿った方向から見た図である。こ
の図に示すように、この結像光学系12の光軸12a
は、複数の光ファイバ2の列の中心位置Sを通り、複数
の光ファイバ2の光軸に対して略垂直であって、複数の
光ファイバ2の配置面14に対して45゜傾いている。
【0024】結像光学系12は、複数の光ファイバ2の
側から順に前段レンズ12A、開口絞り12Bおよび後
段レンズ12Cが配置されて、両テレセントリック光学
系を構成している。すなわち、開口絞り12Bは、前段
レンズ12Aの後側焦点の位置に開口を有するように配
され、後段レンズ12Cは、前段レンズ12Aの後側焦
点の位置に前側焦点が位置するように配される。開口絞
り12Bは、光軸12aを含む一定領域に開口を有す
る。つまり、前段レンズ12Aの後側焦点位置と後段レ
ンズ12Cの前側焦点位置とは互いに略一致しており、
両者は開口絞り12Bの開口にある。
【0025】以上のように構成される結像光学系12で
は、光源3により裏面照射された複数の光ファイバ2か
ら光軸12aに平行に出た主光線は、前段レンズ12A
により後側焦点位置Fに集光されて開口絞り12Bの開
口を通過し、後段レンズ12Cにより再び光軸12aに
平行な主光線となり、CCD10の撮像面10aに到達
する。したがって、CCD10の撮像面10a上に結像
される複数の光ファイバ2の像の倍率は、複数の光ファ
イバ2のうちの何れの光ファイバであるかに依存せず一
定すなわち均一となり、また、複数の光ファイバ2の配
置が結像光学系12の光軸12aの方向に変動したとし
ても一定であり、CCD10の撮像面10aの位置が変
動したとしても一定である。なお、結像光学系12の倍
率は、fC/fAで表され、また、CCD10により撮像
される像の倍率は、結像光学系12の倍率、複数の光フ
ァイバ2の配置面14と光軸12aとがなす角度、およ
び、CCD10の撮像面10aと光軸12aとがなす角
度により定まる。
【0026】ここで、前段レンズ12Aと後段レンズ1
2Cとは、互いに同一構成のものであって、開口絞り1
2Bに対して互いに対称に配置されるのが好適である。
この場合、前段レンズ12A、開口絞り12B、後段レ
ンズ12CおよびCCD10の配置が容易であるだけで
なく、コマ収差がキャンセルされ、CCD10により撮
像される画像が良質なものとなる。
【0027】また、複数の光ファイバ2の中心位置Sは
前段レンズ12Aの前側焦点の位置にあるのが好適であ
る。この場合、結像光学系12による中心位置Sの像
S’は後段レンズ12Cの後側焦点の位置に形成され、
絞り空間では光束は平行になり、収差補正が容易にな
る。
【0028】また、この結像光学系12では、複数の光
ファイバ2のうちの何れの光ファイバであるかに依って
物距離(その光ファイバと前段レンズ12Aとの間の光
学距離)が異なるので、像距離(後段レンズ12Cと結
像位置との間の光学距離)を一定にした場合の像、すな
わち、撮像面を光軸12aに垂直にした場合の像は、各
ファイバの位置に依存してボケ方が異なる。そこで、こ
の物距離の差に依る問題を解消するために、CCD10
の撮像面10aは、複数の光ファイバ2の光軸に対して
略平行であって、結像光学系12の光軸12aに対して
傾斜して配されている。すなわち、複数の光ファイバ2
を構成する各光ファイバそれぞれについて見たとき、物
距離が長いほど像距離が短くなるように撮像面10aを
傾け、各光ファイバそれぞれについて結像条件がほぼ満
たされるようにする。このようにすることにより、CC
D10の撮像面10a上での合焦範囲が広くなり、その
結果、複数の光ファイバ2を構成する光ファイバそれぞ
れに対して焦点が合い、複数の光ファイバ2の全てにつ
いて明瞭な画像がCCD10から出力される。
【0029】CCD10の撮像面10aと結像光学系1
2の光軸12aとがなす角度θの最適値は、いわゆるシ
ャインプルーフの法則により近軸の結像公式によって近
似的に演算で求めることができる。また、光線追跡シミ
ュレーションを行えば、より正確に把握することができ
る。これによれば、複数の光ファイバ2を1倍から2倍
の倍率で観察するには、角度θを45°から27°まで
の範囲に設定すればよい。
【0030】本実施形態に係る光ファイバ観察装置1で
は、撮像面10aと光軸12aとがなす角度θを45°
に設定し、倍率を1倍としている。上述したように、複
数の光ファイバ2の配置面14と光軸12aとがなす角
度も45°である。このため、配置面14と撮像面10
aとがなす角度は垂直になり、撮像面10aに結像する
複数の光ファイバ2の像の歪みは極めて小さくなる。
【0031】以上では図2を用いて結像光学系12につ
いて説明したが、結像光学系13についても同様であ
る。したがって、CCD10,11それぞれにより撮像
され画像入出力装置7を経てディスプレイ8に表示され
る複数の光ファイバ2の画像は、複数の光ファイバ2の
うちの各ファイバの位置に依存せず一定倍率であり、か
つ、ボケの小さいシャープなものとなり、複数(例え
ば、12芯)の光ファイバ2であっても、その状態を一
括観察することができ、短時間で複数の光ファイバ2の
位置および端面状態を把握することができる。
【0032】図3は、光ファイバ観察像の例を示す図で
ある。この図は、それぞれの端面を互いに近接させた一
対の多芯光ファイバの画像を示す。図3(a)は、従来
の光ファイバ観察装置により得られる画像を示す図であ
り、図3(b)は、本実施形態に係る光ファイバ観察装
置により得られる画像を示す図である。なお、ここで
は、それぞれの端面が互いに対向して配された一対の6
芯光ファイバを観察した場合を示している。
【0033】従来の光ファイバ観察装置により得られる
画像15は、図3(a)に示すように、顕微鏡カメラか
ら最も遠い光ファイバの像16の倍率が最も小さく、光
ファイバと顕微鏡カメラとの間の距離が短くなるにつれ
て倍率が徐々に大きくなり、そして、顕微鏡カメラに最
も近い光ファイバの像17の倍率が最も大きい。これ
は、複数の光ファイバ2のうちの各光ファイバごとに物
距離及び像距離が異なるために、顕微鏡カメラの撮像面
に結像される各光ファイバ像の実倍率もそれぞれ異なる
からである。したがって、従来の光ファイバ観察装置で
は、この像の倍率の不均一を補正する画像処理が不可欠
であり、このことは、装置の大型化および高価格化の要
因となるものであった、これに対し、本実施形態に係る
光ファイバ観察装置1では、結像光学系12,13それ
ぞれを両テレセントリック光学系としたことにより、得
られる画像19は、図3(b)に示すように、複数の光
ファイバ2を構成する各光ファイバの像の倍率が各光フ
ァイバの位置に依存せず一定のものとなっている。した
がって、本実施形態に係る光ファイバ観察装置1は、像
の倍率を均一化するための画像処理が不要であり、光フ
ァイバ位置の判定に要する時間が短時間で済み、小型化
・低価格化が可能である。
【0034】なお、複数の光ファイバ2から結像光学系
12を経てCCD10の撮像面10aに到るまでの光学
系については、図2に示したものの他に種々の変形が可
能である。以下に2つの変形例を示す。複数の光ファイ
バ2から結像光学系13を経てCCD11の撮像面11
aに到るまでの光学系についても同様である。以下に示
す図4および図5それぞれにおいて、簡略のため、前段
レンズ12A、開口絞り12Bおよび後段レンズ12C
からなる結像光学系12を1つのブロックで示し、ま
た、平面状に並列配置された複数の光ファイバ2を1つ
の線分で示している。
【0035】図4は、複数の光ファイバ2から撮像面1
0aに到るまでの光学系の第1の変形例を示すブロック
図である。この変形例は、複数の光ファイバ2と結像光
学系12との間の光軸12a上に、複数の光ファイバ2
を構成する各光ファイバの位置に依る物距離の差を補正
する物距離差補正手段としてプリズム50を設けたもの
である。プリズム50は、その断面が楔形であり、その
稜線が複数の光ファイバ2の光軸方向と平行であって物
距離が短い光ファイバの側に存在するように配置され
る。すなわち、物距離が長いほど、主光線がプリズム5
0を通過する距離が長い。
【0036】例えば、このプリズム50の頂角を25゜
とし、屈折率を1.5とし、入射角を90゜とすれば、
偏角は14.34゜となる。また、結像光学系12の倍
率を1倍とすれば、撮像面10aが配されるべき面と光
軸12aとがなす角度は、図2の場合における45゜よ
り大きく、54.4゜となる。すなわち、複数の光ファ
イバ2の配置面14と結像光学系12の光軸12aとが
なす角度は図2と同様に45゜であっても、複数の光フ
ァイバ2を構成する各光ファイバの位置に依る物距離の
差が補正され、設定すべき像距離の差が小さくなる。
【0037】また、例えば、間隔0.25mmで配列さ
れた12芯の光ファイバ2の両端芯間の距離が2.75
mm(=0.25mm×11)であれば、撮像面10a
上の像において対応する両端芯間の距離は、プリズム5
0を設けない場合(図2の場合)には2.75mmであ
るのに対して、この変形例の場合には2.04mmで済
む。このように、撮像面10a上に形成される複数の光
ファイバ2の像が小さくなるので、CCD10として小
型のものを使用することができる。
【0038】図5は、複数の光ファイバ2から撮像面1
0aに到るまでの光学系の第2の変形例を示すブロック
図である。この変形例は、結像光学系12の倍率(fC
/fA)を1.5倍としたものである。このとき、撮像
面10aが配されるべき面と光軸12aとがなす角度は
33.7゜となる。また、間隔0.25mmで配列され
た12芯の光ファイバ2の両端芯間の距離が2.75m
mであれば、撮像面10a上の像において対応する両端
芯間の距離は5.41mmとなる。このように、結像光
学系12の倍率が大きいほど、撮像面10aと光軸12
aとがなす角度θは小さくなり、像は大きくなり、CC
D10として大きなものが必要となる。
【0039】次に、上述した光ファイバ観察装置が組み
込まれた光ファイバ融着接続装置の一実施形態につい
て、図6を用いて説明する。なお、光ファイバ観察装置
1の構成部分と同一又は同等な構成部分については、同
一符号を付し、説明を省略する。
【0040】本実施形態に係る光ファイバ融着接続装置
20は、端面同士を互いに対向させて平面状に配置され
た1対の多芯(例えば、12芯)の光ファイバ2a,2
bに対して、斜め上方から光を照射する一対の光源3,
4と、多芯光ファイバ2a,2bの斜め下方に配置され
多芯光ファイバ2a,2bの像を2方向から撮像する顕
微鏡カメラ21と、顕微鏡カメラ21から出力された画
像を入力する画像入出力装置7とを備えている。また、
光ファイバ融着接続装置20は、画像入出力装置7から
出力された画像を画像処理する画像処理装置18と、画
像処理装置18から出力された画像を表示するディスプ
レイ8と、各装置に電力を供給する電源9とを備えてい
る。
【0041】さらに、光ファイバ融着接続装置20は、
多芯光ファイバ2a,2bの端面対向部分の両側方に配
置された一対の放電電極22,23と、画像処理装置1
8から出力された画像を解析して多芯光ファイバ2a,
2bの位置および端面状態が融着接続が可能か否かの判
定を行う演算装置(検査手段)24と、演算装置24に
より融着接続が可能であると判定された場合に放電電極
22,23に高電圧を印加する放電装置25とを備えて
いる。さらに、光ファイバ融着接続装置20は、演算装
置24により融着接続が可能であると判定された場合
に、多芯光ファイバ2a,2bの対向する各対の光ファ
イバを接触させる左右ファイバ押し込み装置26と、演
算装置24の判定処理で用いる判定データを記憶する記
憶装置27とを備えている。
【0042】演算装置24は、画像処理装置18から出
力された多芯光ファイバ2a,2bの画像を入力して解
析し、融着接続されるべき互いに対向する各対の光ファ
イバが軸ずれしているか否か、多芯光ファイバ2a,2
bの配列に抜け等があるか否か、また、各光ファイバの
端面に欠け等があるか否か等について、記憶装置27に
記憶されている判定データに基づいて検査を行う。そし
て、これらの検査によって、融着接続が可能であると判
定された場合には、まず、演算装置24は、左右ファイ
バ押し込み装置26に対して駆動指示の信号を与える。
この信号によって左右ファイバ押し込み装置26が駆動
されて、対向する多芯光ファイバ2a,2bの両端面が
さらに近接する。その後、演算装置24は、放電装置2
5に対して駆動指示の信号を与える。この信号によって
放電電極22,23の間に高電圧が印加され、各光ファ
イバの端面は溶融される。この時、左右ファイバ押し込
み装置26の一方が駆動されて、多芯光ファイバ2a,
2bのうちの一方がさらに若干押し込まれ、互いに対向
する多芯光ファイバ2a,2bは一括して融着接続され
る。
【0043】図7は、従来の光ファイバ融着接続装置お
よび本実施形態に係る光ファイバ融着接続装置それぞれ
におけるファイバ観察工程を示すフローチャートであ
る。
【0044】この図に示すように、従来の光ファイバ融
着接続装置では、多芯光ファイバを4芯ずつ観察してい
た。このため、12芯の光ファイバを観察する場合、顕
微鏡を移動させながら3回に分けて観察しなければなら
ず、測定に長時間を要した。すなわち、多芯光ファイバ
を斜め下方の2方向(X方向およびY方向)から観察す
る場合、まずX方向の顕微鏡を移動させて(ステップ3
0)、第1芯〜第4芯の光ファイバのX方向の観察を行
う(ステップ31)。そしてX方向の顕微鏡を少し移動
させて(ステップ32)、第5芯〜第8芯の光ファイバ
のX方向の観察を行う(ステップ33)。さらにX方向
の顕微鏡を少し移動させて(ステップ34)、第9芯〜
第12芯の光ファイバのX方向の観察を行う(ステップ
35)。以上のステップ30〜35の処理によって、1
2芯の光ファイバのX方向の像を得ることができる。
【0045】次に、Y方向の顕微鏡を移動させて(ステ
ップ36)、第9芯〜第12芯の光ファイバのY方向の
観察を行う(ステップ37)。そしてY方向の顕微鏡を
少し移動させて(ステップ38)、第5芯〜第8芯の光
ファイバのY方向の観察を行う(ステップ39)。さら
にY方向の顕微鏡を少し移動させて(ステップ40)、
第1芯〜第4芯の光ファイバのY方向の観察を行う(ス
テップ41)。以上のステップ36〜41の処理によっ
て、12芯の光ファイバのY方向の像を得ることができ
る。
【0046】これに対して、本実施形態に係る光ファイ
バ融着接続装置20は、12芯の光ファイバ2a,2b
を観察する場合であっても、上記の光ファイバ観察装置
により一括して観察・測定できるので、測定時間が非常
に短い。すなわち、多芯光ファイバ2a,2bを斜め下
方の2方向(X方向およびY方向)から観察する場合、
まず、X方向についてCCD10を用いて12芯の光フ
ァイバ2a,2bを一括して測定し(ステップ42)、
次に、Y方向についてCCD11を用いて12芯の光フ
ァイバ2a,2bを一括して測定し(ステップ43)、
これにより、12芯の光ファイバ2a,2bのX方向の
像およびY方向の像を得ることができる。
【0047】以上のように、本実施形態に係る光ファイ
バ融着接続装置20は、12芯の光ファイバ2a,2b
の2方向の像を僅か2ステップの処理で得ることがで
き、従来の光ファイバ融着接続装置に比べて大幅に処理
ステップ数が少なくなった。このため、光ファイバ融着
接続装置20における多芯光ファイバ2a,2bの測定
時間の短縮が図れた。
【0048】また、光ファイバ融着接続装置20の一部
である光ファイバ観察装置における結像光学系12,1
3それぞれが両テレセントリック光学系をなしているの
で、CCD10,11それぞれにより撮像される多芯光
ファイバ2a,2bの像の倍率は均一なものであり、画
像処理装置18においては倍率均一化の為の画像処理が
不要となる。この点でも、多芯光ファイバ2a,2bの
測定時間を短縮化できた。
【0049】また、光ファイバ融着接続装置20の観察
処理では顕微鏡を移動させないので、顕微鏡の駆動機構
が不要になる。このため、光ファイバ融着接続装置20
の装置構成を簡素化でき、装置の小型軽量化が実現され
た。
【0050】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る光ファイバ観察装置によれば、光源により照明され
た観察対象である複数の光ファイバから発した光は、結
像光学系により撮像手段の撮像面上に結像され、撮像手
段により撮像される。ここで、結像光学系は、複数の光
ファイバの光軸に対して略垂直であって、複数の光ファ
イバの配置面の法線方向と異なり、且つ、互いに異なる
2光軸上それぞれに設けられ、また、撮像手段は、複数
の光ファイバの光軸に対して略平行であって物距離が長
いほど像距離が短くなるように結像光学系の光軸に対し
て傾斜して配された撮像面を有しているので、撮像手段
の撮像面上での合焦範囲が広くなり、その結果、多芯数
(例えば12芯)の光ファイバの全てに対して焦点が合
い、全ての光ファイバについて明瞭な画像が一度に得ら
れる。また、結像光学系は、前段レンズ系、開口絞りお
よび後段レンズ系を含んで両テレセントリック光学系を
なしているので、撮像手段により撮像される画像の倍率
は、光ファイバの位置に依らず一定かつ均一となる。し
たがって、多芯数の光ファイバであっても、短時間で観
察することができ、また、像の倍率を均一化するための
画像処理が不要であり、小型化・低価格化が可能であ
る。
【0051】また、前段レンズ系と後段レンズ系とが、
互いに同等のものであって、開口絞りの開口の位置に対
して互いに対称に配置されている場合には、結像光学系
により結像される像は、コマ収差がキャンセルされるの
で、撮像手段により撮像される光ファイバの像は良質な
ものとなる。
【0052】また、複数の光ファイバと結像光学系との
間に複数の光ファイバのうちの各光ファイバの物距離の
差を補正する物距離差補正手段を更に備える場合には、
各光ファイバの位置に依る物距離の差が補正され、設定
すべき像距離の差が小さくなり、撮像手段の撮像面と結
像光学系の光軸とがなす角度が直角に近づくので、撮像
手段が小型化され、光ファイバ観察装置全体も小型化さ
れ得る。物距離差補正手段は、断面が楔形のプリズムで
あるのが好適である。
【0053】さらに、本発明に係る光ファイバ融着接続
装置によれば、それぞれの端面が互いに対向して配され
た複数対の光ファイバは、上記の光ファイバ観察装置に
より撮像され、その画像に基づいて融着接続が可能か否
かが検査手段により判定され、融着接続が可能と判定さ
れた場合に融着接続手段により融着接続される。したが
って、複数対の光ファイバの観察および検査が一括して
短時間で行われ、光ファイバ融着接続の処理時間が短く
なる。また、従来では必要であった駆動部が不要となる
ので構成が簡易になる。
【0054】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ファイバ観察装置の一実施形態
を示すブロック図である。
【図2】本実施形態に係る光ファイバ観察装置の結像光
学系の説明図である。
【図3】(a)は、従来の光ファイバ観察装置により得
られる画像を示す図であり、(b)は、本実施形態に係
る光ファイバ観察装置により得られる画像を示す図であ
る。
【図4】複数の光ファイバから撮像面に到るまでの光学
系の第1の変形例を示すブロック図である。
【図5】複数の光ファイバから撮像面に到るまでの光学
系の第2の変形例を示すブロック図である。
【図6】本発明に係る光ファイバ融着接続装置の一実施
形態を示すブロック図である。
【図7】従来の光ファイバ融着接続装置および本実施形
態に係る光ファイバ融着接続装置それぞれにおけるファ
イバ観察工程を示すフローチャートである。
【図8】従来の光ファイバ観察装置の光学系を示す図で
ある。
【符号の説明】
1…光ファイバ観察装置、2…複数の光ファイバ、2
a,2b…多芯光ファイバ、3,4…光源、7…画像入
出力装置、8…ディスプレイ、9…電源、10,11…
CCD(撮像手段)、12,13…結像光学系、14…
配置面、18…画像処理装置、20…光ファイバ融着接
続装置、22,23…放電電極、24…演算装置(検査
手段)、25…放電装置、26…左右ファイバ押し込み
装置、27…記憶装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 勤 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (72)発明者 田鍋 昭 神奈川県横浜市港北区樽町2丁目6番18 号 大倉インダストリー株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−107218(JP,A) 特開 平2−304403(JP,A) 特開 昭62−63905(JP,A) 米国特許4613214(US,A) ***国特許出願公開3335136(DE, A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/255 G01B 11/00 G01M 11/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面状に並列配置された複数の光ファイ
    バの光軸に対して垂直であって前記複数の光ファイバの
    配置面の法線方向と異なる2つの光軸上それぞれに前記
    複数の光ファイバの側から順に結像光学系と撮像手段と
    をそれぞれ設け、前記結像光学系により結像された前記
    複数の光ファイバの像を前記撮像手段により撮像し、前
    記複数の光ファイバを観察する光ファイバ観察装置であ
    って、 前記結像光学系は、前記複数の光ファイバの側から順
    に、前段レンズ系と、前記前段レンズ系の後側焦点の位
    置に開口を有する開口絞りと、前記前段レンズ系の後側
    焦点の位置に前側焦点を有する後段レンズ系とを有し、 前記撮像手段の撮像面は、前記複数の光ファイバのうち
    物距離が長い光ファイバほど像距離が短くなるように前
    記結像光学系の光軸に対して傾斜し、且つ、前記複数の
    光ファイバの光軸に対して平行に配されている、 ことを特徴とする光ファイバ観察装置。
  2. 【請求項2】 前記前段レンズ系と前記後段レンズ系と
    は、互いに同等のものであって、前記開口絞りの開口の
    位置に対して互いに対称に配置されている、ことを特徴
    とする請求項1記載の光ファイバ観察装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の光ファイバと前記結像光学系
    との間に設けられ、前記複数の光ファイバのうちの各光
    ファイバの物距離の差を補正する物距離差補正手段を更
    に備える、ことを特徴とする請求項1および請求項2の
    何れか1項に記載の光ファイバ観察装置。
  4. 【請求項4】 前記物距離差補正手段は断面が楔形のプ
    リズムであることを特徴とする請求項3記載の光ファイ
    バ観察装置。
  5. 【請求項5】 複数対の光ファイバの端面を互いに対向
    させて融着接続する光ファイバ融着接続装置であって、 前記複数対の光ファイバを撮像する請求項1乃至請求項
    4の何れか1項に記載の光ファイバ観察装置と、 前記光ファイバ観察装置により撮像された前記複数対の
    光ファイバの画像に基づいて、前記複数対の光ファイバ
    が融着接続可能な状態であるか否かを判定する検査手段
    と、 前記検査手段による判定結果に基づいて前記複数対の光
    ファイバの端面を互いに融着接続する融着接続手段と、 を備えることを特徴とする光ファイバ融着接続装置。
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