JP3186613B2 - 合成石英延伸装置および延伸方法 - Google Patents
合成石英延伸装置および延伸方法Info
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- JP3186613B2 JP3186613B2 JP32513596A JP32513596A JP3186613B2 JP 3186613 B2 JP3186613 B2 JP 3186613B2 JP 32513596 A JP32513596 A JP 32513596A JP 32513596 A JP32513596 A JP 32513596A JP 3186613 B2 JP3186613 B2 JP 3186613B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
- C03B37/0124—Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成石英からなる
インゴットを電気炉で延伸する際に、延伸と同時に気泡
による不良が検出できる合成石英延伸装置および延伸方
法に関する。
インゴットを電気炉で延伸する際に、延伸と同時に気泡
による不良が検出できる合成石英延伸装置および延伸方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】合成石英を素材とした光ファイバープリ
フォームの製造では、ＶＡＤ法等で合成されたスートを
脱水、焼結することでプリフォームの母材インゴットが
できる。このインゴットの直径はφ100 〜150 mmである
が、実際に光ファイバーに線引きするときのプリフォー
ム径は、φ30〜80mmであるため、インゴットを電気炉で
延伸することにより、目的の径のプリフォームを製造す
る。インゴットを延伸するための電気炉（延伸装置）
は、インゴットを炉の上部から送り込み、約2000℃に加
熱した状態で炉の下方から、縮径したプリフォームを引
き取る仕様になっている。このような延伸装置として
は、例えば特開平7-2539号公報に開示されているが、こ
の中には最大でもφ52mmのプリフォームをφ４mmに延伸
する例が記載されているのみである。従って、本発明で
対象としているインゴットやプリフォームの径とは、全
く異なっており、単純に比較することは出来ない。イン
ゴットの径が大きくなることによる問題としては、電気
炉が大型化されることで、炉内の気流が乱れたり、イン
ゴットの移動により温度分布が乱されることがある。そ
の結果、径の制御には特別に工夫が必要になる。また、
大型の電気炉では、炉の上下部から混入する酸素を完全
に遮断することが困難なため、ヒータ及び断熱材として
用いられているカーボン等が酸化され、酸化物がプリフ
ォームに付着し、プリフォームの表面が汚れたり、軟化
しているときに付着したカーボン材が傷として残ること
がある。
フォームの製造では、ＶＡＤ法等で合成されたスートを
脱水、焼結することでプリフォームの母材インゴットが
できる。このインゴットの直径はφ100 〜150 mmである
が、実際に光ファイバーに線引きするときのプリフォー
ム径は、φ30〜80mmであるため、インゴットを電気炉で
延伸することにより、目的の径のプリフォームを製造す
る。インゴットを延伸するための電気炉（延伸装置）
は、インゴットを炉の上部から送り込み、約2000℃に加
熱した状態で炉の下方から、縮径したプリフォームを引
き取る仕様になっている。このような延伸装置として
は、例えば特開平7-2539号公報に開示されているが、こ
の中には最大でもφ52mmのプリフォームをφ４mmに延伸
する例が記載されているのみである。従って、本発明で
対象としているインゴットやプリフォームの径とは、全
く異なっており、単純に比較することは出来ない。イン
ゴットの径が大きくなることによる問題としては、電気
炉が大型化されることで、炉内の気流が乱れたり、イン
ゴットの移動により温度分布が乱されることがある。そ
の結果、径の制御には特別に工夫が必要になる。また、
大型の電気炉では、炉の上下部から混入する酸素を完全
に遮断することが困難なため、ヒータ及び断熱材として
用いられているカーボン等が酸化され、酸化物がプリフ
ォームに付着し、プリフォームの表面が汚れたり、軟化
しているときに付着したカーボン材が傷として残ること
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】更に、インゴットが大
型化すると、製造時の条件等の不備により、プリフォー
ムの内部に気泡が混入し易くなる。プリフォームの内部
に残留した気泡は、線引している時に、ファイバーが途
中で切れたり、気泡の位置で光の損失が大きくなる等の
不良の原因になる。製品のプリフォーム中から気泡を取
り除くためには、延伸後に目視により気泡の有無を検査
し、気泡がある場合には、この位置で切断することで対
応できる。しかし、切断する位置によっては、プリフォ
ームが短くなり、製品として使用できなくなるため、切
断された部分は破棄され、歩留まりが低下する原因にな
る。
型化すると、製造時の条件等の不備により、プリフォー
ムの内部に気泡が混入し易くなる。プリフォームの内部
に残留した気泡は、線引している時に、ファイバーが途
中で切れたり、気泡の位置で光の損失が大きくなる等の
不良の原因になる。製品のプリフォーム中から気泡を取
り除くためには、延伸後に目視により気泡の有無を検査
し、気泡がある場合には、この位置で切断することで対
応できる。しかし、切断する位置によっては、プリフォ
ームが短くなり、製品として使用できなくなるため、切
断された部分は破棄され、歩留まりが低下する原因にな
る。
【０００４】気泡があっても歩留まりを下げないために
は、気泡のある場所に合わせて、プリフォームの切断す
る位置を決めることが望ましい。そのためには、プリフ
ォームを電気炉で延伸している最中に、作業者がプリフ
ォームを検査し、気泡があるところに印を付けて、この
位置で切断することが考えられる。しかし、この作業で
は延伸作業の間中、作業者が常時延伸装置に張り付いて
気泡を探している必要があり、延伸工程の省力化や自動
化ができないという問題があった。また、延伸工程中に
気泡を検出する場合には、電気炉から放射された光が、
気泡の位置で散乱されるため、比較的気泡を検出しやす
い利点がある。延伸工程以外の所で気泡を検出しようと
する場合には、プリフォームに強い光を照射し、プリフ
ォームを回転させながら、気泡で散乱した光を検出する
方法がとられる。この場合には、光を照射するための照
明装置と、プリフォームを回転する機構が新たに必要に
なる。
は、気泡のある場所に合わせて、プリフォームの切断す
る位置を決めることが望ましい。そのためには、プリフ
ォームを電気炉で延伸している最中に、作業者がプリフ
ォームを検査し、気泡があるところに印を付けて、この
位置で切断することが考えられる。しかし、この作業で
は延伸作業の間中、作業者が常時延伸装置に張り付いて
気泡を探している必要があり、延伸工程の省力化や自動
化ができないという問題があった。また、延伸工程中に
気泡を検出する場合には、電気炉から放射された光が、
気泡の位置で散乱されるため、比較的気泡を検出しやす
い利点がある。延伸工程以外の所で気泡を検出しようと
する場合には、プリフォームに強い光を照射し、プリフ
ォームを回転させながら、気泡で散乱した光を検出する
方法がとられる。この場合には、光を照射するための照
明装置と、プリフォームを回転する機構が新たに必要に
なる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、合成石英から
なる光ファイバー用プリフォーム部材の延伸装置におい
て、インゴット延伸のための加熱用電気炉および該電気
炉直下に、延伸装置に付属して、電気炉から放射された
光によりプリフォーム内部に残存する気泡を検出する装
置を取り付けたことを特徴とするものである。気泡を検
出する装置は、ＣＣＤカメラと画像処理装置及び制御用
のコンピューターで構成し、ＣＣＤカメラは、延伸され
たプリフォームの周囲に２台以上設置し、熱線防止用フ
ィルターを取り付けるのが好ましい。また、本発明の合
成石英延伸方法は、合成石英からなるインゴットを加熱
延伸して光ファイバー用プリフォームを製造するに際
し、電気炉の直下に１乃至複数台のＣＣＤカメラを設置
し、該ＣＣＤカメラで少なくとも２つの画像データを取
り込み、画像処理装置で処理した輝点データをコンピュ
ータ処理して輝点の位置の変化を測定することにより、
プリフォーム内部に残存する気泡を検出することを特徴
としている。
なる光ファイバー用プリフォーム部材の延伸装置におい
て、インゴット延伸のための加熱用電気炉および該電気
炉直下に、延伸装置に付属して、電気炉から放射された
光によりプリフォーム内部に残存する気泡を検出する装
置を取り付けたことを特徴とするものである。気泡を検
出する装置は、ＣＣＤカメラと画像処理装置及び制御用
のコンピューターで構成し、ＣＣＤカメラは、延伸され
たプリフォームの周囲に２台以上設置し、熱線防止用フ
ィルターを取り付けるのが好ましい。また、本発明の合
成石英延伸方法は、合成石英からなるインゴットを加熱
延伸して光ファイバー用プリフォームを製造するに際
し、電気炉の直下に１乃至複数台のＣＣＤカメラを設置
し、該ＣＣＤカメラで少なくとも２つの画像データを取
り込み、画像処理装置で処理した輝点データをコンピュ
ータ処理して輝点の位置の変化を測定することにより、
プリフォーム内部に残存する気泡を検出することを特徴
としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図１に本発明の延伸装置を示す。本発明の延伸装置は、
回転チャック３、引き下げ駆動装置４、電気炉５、プリ
フォーム延伸駆動装置６とプリフォーム内部に残存する
気泡を検出するための、気泡検出装置から構成される。
気泡検出装置は、電気炉の直下に設置されるＣＣＤカメ
ラ７と、画像処理装置８、画像データの記録及び制御用
の演算用コンピューター９からなる。ＶＡＤ法等で合成
され、脱水焼結工程を経ることで製造された、直径100
〜150mm φ、長さ1000〜1300mmのプリフォームの母材イ
ンゴット１は、装置上部の回転チャック３に取り付けら
れ、回転運動が付加されたり、停止した状態で、引き下
げ駆動装置４により電気炉５に挿入される。電気炉５の
中で約2000℃に加熱されたインゴット１は、一部分が軟
化する。加熱されたインゴット１は、電気炉の下部に設
置された、プリフォーム延伸駆動装置６により、予め設
定されたプリフォーム径（30〜80mmφ）に延伸、縮径さ
れる。プリフォーム延伸駆動装置６は、電気炉５の中間
及び直下に設置された、外径測定器10で読み取られた、
プリフォーム径のデータに基づき、延伸速度を常時変化
させ、プリフォーム径が一定になるように制御してい
る。炉からでてきた直後のプリフォーム２は、軟化点よ
りは低温で完全に固化しているが、その表面温度は、10
00℃前後である。本発明では、延伸される前のインゴッ
トと延伸されたプリフォーム部材は、一定の回転数で同
期回転されながら延伸される。本発明の延伸装置では、
電気炉５の直下にＣＣＤカメラ７が設置され、それによ
って延伸途中のプリフォーム２が撮影され、ここで画像
データが収集される。プリフォーム２の表面及び電気炉
の直下は、非常に高温になっているため、ＣＣＤカメラ
７の前部には、カメラを熱から保護するために、熱線防
止用のフィルターが設けられている。
図１に本発明の延伸装置を示す。本発明の延伸装置は、
回転チャック３、引き下げ駆動装置４、電気炉５、プリ
フォーム延伸駆動装置６とプリフォーム内部に残存する
気泡を検出するための、気泡検出装置から構成される。
気泡検出装置は、電気炉の直下に設置されるＣＣＤカメ
ラ７と、画像処理装置８、画像データの記録及び制御用
の演算用コンピューター９からなる。ＶＡＤ法等で合成
され、脱水焼結工程を経ることで製造された、直径100
〜150mm φ、長さ1000〜1300mmのプリフォームの母材イ
ンゴット１は、装置上部の回転チャック３に取り付けら
れ、回転運動が付加されたり、停止した状態で、引き下
げ駆動装置４により電気炉５に挿入される。電気炉５の
中で約2000℃に加熱されたインゴット１は、一部分が軟
化する。加熱されたインゴット１は、電気炉の下部に設
置された、プリフォーム延伸駆動装置６により、予め設
定されたプリフォーム径（30〜80mmφ）に延伸、縮径さ
れる。プリフォーム延伸駆動装置６は、電気炉５の中間
及び直下に設置された、外径測定器10で読み取られた、
プリフォーム径のデータに基づき、延伸速度を常時変化
させ、プリフォーム径が一定になるように制御してい
る。炉からでてきた直後のプリフォーム２は、軟化点よ
りは低温で完全に固化しているが、その表面温度は、10
00℃前後である。本発明では、延伸される前のインゴッ
トと延伸されたプリフォーム部材は、一定の回転数で同
期回転されながら延伸される。本発明の延伸装置では、
電気炉５の直下にＣＣＤカメラ７が設置され、それによ
って延伸途中のプリフォーム２が撮影され、ここで画像
データが収集される。プリフォーム２の表面及び電気炉
の直下は、非常に高温になっているため、ＣＣＤカメラ
７の前部には、カメラを熱から保護するために、熱線防
止用のフィルターが設けられている。
【０００７】ＣＣＤカメラ７が設置される場所は、出来
るだけ電気炉５の出口に近い方が望ましい。電気炉から
離れると、プリフォーム周辺の温度分布によって、ほこ
りが舞い、プリフォームに発生する静電気の影響で、そ
のほこりが吸い寄せられ、プリフォームの表面に多数付
着することがある。また、プリフォーム延伸駆動装置６
では、直接プリフォーム２と接着して延伸力が付加され
るため、プリフォームの表面に汚れが付着する。このよ
うにプリフォームの表面に付着したほこりや汚れは、気
泡を検出する際に邪魔になるため、出来るだけプリフォ
ームの表面が清浄な、電気炉の直下の方が検出しやす
い。
るだけ電気炉５の出口に近い方が望ましい。電気炉から
離れると、プリフォーム周辺の温度分布によって、ほこ
りが舞い、プリフォームに発生する静電気の影響で、そ
のほこりが吸い寄せられ、プリフォームの表面に多数付
着することがある。また、プリフォーム延伸駆動装置６
では、直接プリフォーム２と接着して延伸力が付加され
るため、プリフォームの表面に汚れが付着する。このよ
うにプリフォームの表面に付着したほこりや汚れは、気
泡を検出する際に邪魔になるため、出来るだけプリフォ
ームの表面が清浄な、電気炉の直下の方が検出しやす
い。
【０００８】プリフォームの中にある気泡は、電気炉か
ら放射される光で、輝点となって現れる。また、プリフ
ォームの周囲や電気炉からでた直後の位置では、炉から
放射される光が反射するため、これらは大きくまとまっ
た光として見える。更に、この時、通常のプリフォーム
の表面には傷や汚れがあるため、これらも同時に輝点と
して観察される。このように、プリフォームの気泡、
傷、汚れ、反射光は一つの画面の中で同じように検出さ
れ、ＣＣＤカメラ７により画像データとなるため、この
中から気泡による輝点のデータのみを抽出する必要があ
る。収集された画像データは、画像処理装置８に送ら
れ、画像の鮮鋭化、二値化、外周部分の検出等のフィル
タリング処理が行われることで、最初に大きな反射光が
除かれ、輝点データのみが抽出される。
ら放射される光で、輝点となって現れる。また、プリフ
ォームの周囲や電気炉からでた直後の位置では、炉から
放射される光が反射するため、これらは大きくまとまっ
た光として見える。更に、この時、通常のプリフォーム
の表面には傷や汚れがあるため、これらも同時に輝点と
して観察される。このように、プリフォームの気泡、
傷、汚れ、反射光は一つの画面の中で同じように検出さ
れ、ＣＣＤカメラ７により画像データとなるため、この
中から気泡による輝点のデータのみを抽出する必要があ
る。収集された画像データは、画像処理装置８に送ら
れ、画像の鮮鋭化、二値化、外周部分の検出等のフィル
タリング処理が行われることで、最初に大きな反射光が
除かれ、輝点データのみが抽出される。
【０００９】この輝点データには、プリフォーム内部に
残留する気泡の他に、表面及び裏面の汚れや傷に起因す
るものも含まれている。輝点データは、輝点の重心位
置、大きさ、形状から構成され、気泡のデータのみを抽
出するために、演算用コンピューター９に送られる。プ
リフォームが円柱の中心を軸として回転しながら延伸さ
れる場合には、最低１台のＣＣＤカメラにより、一定時
間毎に画像データの取り込みが行われ、画像処理された
輝点データが、コンピューターに取り込まれる。コンピ
ューターでは、最低二回分の取り込まれた輝点のデータ
を照合することで、輝点の位置の変化を測定することが
できる。それによって、これがプリフォームの内部にあ
るのか、表面にあるのかを区別することができる。すな
わち、プリフォームの手前表面にある傷や汚れは、プリ
フォームの回転速度と同じ速度で移動して観測され、裏
面の傷等はプリフォームの屈折率（n=1.458 ）が空気
（n=１）より大きいことにより、プリフォームの内部で
光が屈折され、実際より速い速度で移動して見える。プ
リフォームの内部にある気泡は、これらの中間の速度で
移動して見えることもあるから、プリフォーム表面の輝
点（傷や汚れ）と内部にある輝点（気泡）は、区別する
ことが可能になる。このようにして、プリフォームが回
転しながら延伸される場合には、原理的に一台のＣＣＤ
カメラでも気泡を抽出して、位置を求めることができ
る。しかし、回転に対して延伸速度が速い場合には、一
回転の内に一つの輝点を二回以上検出する前に、カメラ
の視野角からはずれてしまうことがある。この場合に
は、違う場所から二台以上のカメラで、ほぼ同時に画像
を取り込むことにより、プリフォームの周方向に渡って
全体を観察することが可能となる。
残留する気泡の他に、表面及び裏面の汚れや傷に起因す
るものも含まれている。輝点データは、輝点の重心位
置、大きさ、形状から構成され、気泡のデータのみを抽
出するために、演算用コンピューター９に送られる。プ
リフォームが円柱の中心を軸として回転しながら延伸さ
れる場合には、最低１台のＣＣＤカメラにより、一定時
間毎に画像データの取り込みが行われ、画像処理された
輝点データが、コンピューターに取り込まれる。コンピ
ューターでは、最低二回分の取り込まれた輝点のデータ
を照合することで、輝点の位置の変化を測定することが
できる。それによって、これがプリフォームの内部にあ
るのか、表面にあるのかを区別することができる。すな
わち、プリフォームの手前表面にある傷や汚れは、プリ
フォームの回転速度と同じ速度で移動して観測され、裏
面の傷等はプリフォームの屈折率（n=1.458 ）が空気
（n=１）より大きいことにより、プリフォームの内部で
光が屈折され、実際より速い速度で移動して見える。プ
リフォームの内部にある気泡は、これらの中間の速度で
移動して見えることもあるから、プリフォーム表面の輝
点（傷や汚れ）と内部にある輝点（気泡）は、区別する
ことが可能になる。このようにして、プリフォームが回
転しながら延伸される場合には、原理的に一台のＣＣＤ
カメラでも気泡を抽出して、位置を求めることができ
る。しかし、回転に対して延伸速度が速い場合には、一
回転の内に一つの輝点を二回以上検出する前に、カメラ
の視野角からはずれてしまうことがある。この場合に
は、違う場所から二台以上のカメラで、ほぼ同時に画像
を取り込むことにより、プリフォームの周方向に渡って
全体を観察することが可能となる。
【００１０】しかし、プリフォームを回転しないで延伸
される場合には、プリフォームの全体を見ようとする
と、必然的にカメラを二台以上設置することになる。こ
の場合には、プリフォームの屈折率が大きいため、好ま
しくは６台以上、少なくとも４台以上のカメラを設置し
ないと、プリフォームの内部全体を観察することはでき
ない。但し、カメラの台数が増えると設置場所が大きく
なるため、作業スペースが制限される可能性があるの
で、８台程度が限度である。カメラの台数を減らす方法
として、プリフォームを中心として、カメラを周方向に
移動させながら、一定時間毎に画像データを収集するこ
とも考えられる。しかし、その場合にはカメラの駆動機
構が必要になり、設置が複雑になり、設置場所が大きく
なると言う問題が出てくる。
される場合には、プリフォームの全体を見ようとする
と、必然的にカメラを二台以上設置することになる。こ
の場合には、プリフォームの屈折率が大きいため、好ま
しくは６台以上、少なくとも４台以上のカメラを設置し
ないと、プリフォームの内部全体を観察することはでき
ない。但し、カメラの台数が増えると設置場所が大きく
なるため、作業スペースが制限される可能性があるの
で、８台程度が限度である。カメラの台数を減らす方法
として、プリフォームを中心として、カメラを周方向に
移動させながら、一定時間毎に画像データを収集するこ
とも考えられる。しかし、その場合にはカメラの駆動機
構が必要になり、設置が複雑になり、設置場所が大きく
なると言う問題が出てくる。
【００１１】以上のようにして収集された、気泡の位置
情報を活用する方法としては、以下のようなことがあ
る。最も単純な方法としては、気泡が検出されたこと
を、作業者に警報を出して知らせ、作業者がそれに基づ
いて目視で気泡を確認し、気泡のある位置に印を付け、
後でこの位置で切断することである。この方法では、延
伸工程を完全に自動化することはできないが、延伸作業
の間中、作業者が延伸装置に張り付いている必要がなく
なり、従来と比べると大幅な省力化が図れる。また、他
の方法としては、検出された泡の位置の情報に従い、プ
リフォームの表面に自動的に印を付け、後に作業者がこ
の位置で切断することもできるし、この位置情報に基づ
いて、自動的にその位置で切断する装置や切断されたプ
リフォームを搬送、ストックする装置を付加することも
できる。この場合には、延伸工程を完全に自動化するこ
とも可能である。
情報を活用する方法としては、以下のようなことがあ
る。最も単純な方法としては、気泡が検出されたこと
を、作業者に警報を出して知らせ、作業者がそれに基づ
いて目視で気泡を確認し、気泡のある位置に印を付け、
後でこの位置で切断することである。この方法では、延
伸工程を完全に自動化することはできないが、延伸作業
の間中、作業者が延伸装置に張り付いている必要がなく
なり、従来と比べると大幅な省力化が図れる。また、他
の方法としては、検出された泡の位置の情報に従い、プ
リフォームの表面に自動的に印を付け、後に作業者がこ
の位置で切断することもできるし、この位置情報に基づ
いて、自動的にその位置で切断する装置や切断されたプ
リフォームを搬送、ストックする装置を付加することも
できる。この場合には、延伸工程を完全に自動化するこ
とも可能である。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例と比較例を挙げて説明
する。 実施例１ 図１に本発明の延伸装置の一例を示す。ここにはインゴ
ット１を回転しながら延伸し、２台のＣＣＤカメラ７
（日本電気社製、商品名TI-324A ）を用いて、延伸され
たプリフォーム画像を取り込む装置を示している。ここ
で使用された母材インゴット１は、ＶＡＤ法で合成され
たスートインゴットを、脱水、焼結して得られた、直径
140mm 、直胴部の長さ1250mmのものである。このインゴ
ットを延伸することで、直径45mmのプリフォームに加工
した。電気炉上部の回転チャック３に固定されたインゴ
ット１は、2000℃に設定された電気炉５に、20mm／分の
速度で挿入され、電気炉の下方に設置された、プリフォ
ーム延伸駆動装置６により、制御された速度で、一定径
のプリフォームに延伸された。プリフォーム駆動延伸装
置６の延伸速度は、電気炉の途中及び直下に設定された
外径測定器10により、溶融中及び硬化後のプリフォーム
径を測定し、それに基づいて計算された値に設定され、
延伸速度は常時変更されることで、結果的にプリフォー
ム２の径が一定に制御される。電気炉の直下に設置され
た、ＣＣＤカメラ７でとらえた画像データは、画像処理
装置８、演算用コンピューター９を通して、気泡の位置
を検出し、作業者に警報を発する。作業者はその警報に
従い、プリフォームの気泡の位置に印を付け、延伸終了
後に気泡の位置でプリフォームを切断した。この結果、
作業者は、常時延伸装置に張り付いて、気泡の有無を探
す必要はなく、作業が容易になった。
する。 実施例１ 図１に本発明の延伸装置の一例を示す。ここにはインゴ
ット１を回転しながら延伸し、２台のＣＣＤカメラ７
（日本電気社製、商品名TI-324A ）を用いて、延伸され
たプリフォーム画像を取り込む装置を示している。ここ
で使用された母材インゴット１は、ＶＡＤ法で合成され
たスートインゴットを、脱水、焼結して得られた、直径
140mm 、直胴部の長さ1250mmのものである。このインゴ
ットを延伸することで、直径45mmのプリフォームに加工
した。電気炉上部の回転チャック３に固定されたインゴ
ット１は、2000℃に設定された電気炉５に、20mm／分の
速度で挿入され、電気炉の下方に設置された、プリフォ
ーム延伸駆動装置６により、制御された速度で、一定径
のプリフォームに延伸された。プリフォーム駆動延伸装
置６の延伸速度は、電気炉の途中及び直下に設定された
外径測定器10により、溶融中及び硬化後のプリフォーム
径を測定し、それに基づいて計算された値に設定され、
延伸速度は常時変更されることで、結果的にプリフォー
ム２の径が一定に制御される。電気炉の直下に設置され
た、ＣＣＤカメラ７でとらえた画像データは、画像処理
装置８、演算用コンピューター９を通して、気泡の位置
を検出し、作業者に警報を発する。作業者はその警報に
従い、プリフォームの気泡の位置に印を付け、延伸終了
後に気泡の位置でプリフォームを切断した。この結果、
作業者は、常時延伸装置に張り付いて、気泡の有無を探
す必要はなく、作業が容易になった。
【００１３】実施例２ 図２に本発明の延伸装置の他の例を示す。この装置はチ
ャック14が非回転で、インゴット１を回転せずに延伸す
る装置で、電気炉５直下のプリフォーム２の周辺に４台
のＣＣＤカメラ７を設置し、プリフォーム全体の画像を
ほぼ同時に取り込むことが出来る。また、ここには気泡
が検出された位置に自動的に超硬バイトで印を付けるマ
ーカー11を付加した。この装置を用い、実施例１と同様
にインゴットを延伸した。今回は作業者は延伸中は装置
から離れており、延伸が終了してから、印を付けられた
位置でプリフォームを切断した。そのため、プリフォー
ムの延伸作業は、半自動的に行うことが出来るようにな
った。
ャック14が非回転で、インゴット１を回転せずに延伸す
る装置で、電気炉５直下のプリフォーム２の周辺に４台
のＣＣＤカメラ７を設置し、プリフォーム全体の画像を
ほぼ同時に取り込むことが出来る。また、ここには気泡
が検出された位置に自動的に超硬バイトで印を付けるマ
ーカー11を付加した。この装置を用い、実施例１と同様
にインゴットを延伸した。今回は作業者は延伸中は装置
から離れており、延伸が終了してから、印を付けられた
位置でプリフォームを切断した。そのため、プリフォー
ムの延伸作業は、半自動的に行うことが出来るようにな
った。
【００１４】実施例３ 図３に本発明の延伸装置の更に他の例を示す。この装置
では、実施例１と同様に回転チャックにより回転しなが
ら延伸し、２台のＣＣＤカメラ７で気泡を検出する装置
と、気泡が検出された位置で自動的にプリフォームを切
断する切断装置12と、切断されたプリフォームを搬送、
ストックする装置13を付加した。そのため、ここでは全
く作業者の手を煩わすことはなく、自動的に気泡の検出
と気泡の位置でのプリフォームの切断が出来るようにな
った。
では、実施例１と同様に回転チャックにより回転しなが
ら延伸し、２台のＣＣＤカメラ７で気泡を検出する装置
と、気泡が検出された位置で自動的にプリフォームを切
断する切断装置12と、切断されたプリフォームを搬送、
ストックする装置13を付加した。そのため、ここでは全
く作業者の手を煩わすことはなく、自動的に気泡の検出
と気泡の位置でのプリフォームの切断が出来るようにな
った。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、気泡の位置を自動的に
検出する装置を付加することにより、延伸工程の省力
化、自動化が図れる。また、作業者間のバラツキがなく
なり、気泡検出の品質管理の上からも有効である。ま
た、電気炉の直下に気泡の検出装置を設置すると、電気
炉から放射された光がプリフォーム内部の気泡の位置で
散乱されることで気泡を検出できることから、検出用に
特別な照明を設置する必要もなくなり、装置の設置場所
を小さくすることができる。
検出する装置を付加することにより、延伸工程の省力
化、自動化が図れる。また、作業者間のバラツキがなく
なり、気泡検出の品質管理の上からも有効である。ま
た、電気炉の直下に気泡の検出装置を設置すると、電気
炉から放射された光がプリフォーム内部の気泡の位置で
散乱されることで気泡を検出できることから、検出用に
特別な照明を設置する必要もなくなり、装置の設置場所
を小さくすることができる。
【図１】 本発明の合成石英延伸装置の一例を示す図で
ある。
ある。
【図２】 本発明の合成石英延伸装置の他の例を示す図
である。
である。
【図３】 本発明の合成石英延伸装置の更に他の例を示
す図である。
す図である。
１…インゴット ２…プリフォーム ３…回転チャック ４…引き下げ駆動装置 ５…電気炉 ６…プリフォーム延伸駆動装置 ７…ＣＣＤカメラ ８…画像処理装置 ９…演算用コンピューター 10…外径測定器 11…マーカー 12…プリフォームの切断装置 13…プリフォームの搬送、ストック装置 14…非回転チャック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越 化学工業株式会社 精密機能材料研究所 内 (56)参考文献 特開 昭59−207849（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−187723（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−229813（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−290344（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/012
Claims (6)
- 【請求項１】 合成石英からなる光ファイバー用プリフ
ォーム部材の延伸装置において、インゴット延伸のため
の加熱用電気炉および該電気炉直下に、延伸装置に付属
して、電気炉から放射された光によりプリフォーム内部
に残存する気泡を検出する装置を取り付けたことを特徴
とする合成石英延伸装置。 - 【請求項２】 延伸される前のインゴットと延伸された
プリフォーム部材は、一定の回転数で同期回転されなが
ら延伸される請求項１に記載の合成石英延伸装置。 - 【請求項３】 気泡を検出する装置は、ＣＣＤカメラと
画像処理装置及び制御用のコンピューターにより構成さ
れている請求項１に記載の合成石英延伸装置。 - 【請求項４】 ＣＣＤカメラは延伸されたプリフォーム
の周囲に２台以上設置されている請求項３に記載の合成
石英延伸装置。 - 【請求項５】 ＣＣＤカメラには、熱線防止用フィルタ
ーが設置されている請求項３に記載の合成石英延伸装
置。 - 【請求項６】 合成石英からなるインゴットを加熱延伸
して光ファイバー用プリフォームを製造するに際し、電
気炉の直下に１乃至複数台のＣＣＤカメラを設置し、該
ＣＣＤカメラで少なくとも２つの画像データを取り込
み、画像処理装置で処理した輝点データをコンピュータ
処理して輝点の位置の変化を測定することにより、プリ
フォーム内部に残存する気泡を検出することを特徴とす
る合成石英延伸方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32513596A JP3186613B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 合成石英延伸装置および延伸方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32513596A JP3186613B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 合成石英延伸装置および延伸方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10167744A JPH10167744A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3186613B2 true JP3186613B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=18173462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32513596A Expired - Fee Related JP3186613B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 合成石英延伸装置および延伸方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3186613B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2084112B1 (en) * | 2006-10-17 | 2011-09-28 | Prysmian S.p.A. | Process for manufacturing a low-attenuation optical fiber |
| KR100877647B1 (ko) | 2007-02-02 | 2009-01-09 | 엘에스전선 주식회사 | 광섬유 인선공정에서 광섬유 클래드층의 보이드 결함 감시장치 및 그 방법 |
| JP4876143B2 (ja) * | 2009-06-16 | 2012-02-15 | 東洋ガラス株式会社 | ガラス製品のゴブ検査装置 |
| EP3014238B1 (en) * | 2013-06-25 | 2018-03-07 | Prysmian S.p.A. | Method for detecting defects in a rod-shaped transparent object |
| DK3323791T3 (da) | 2016-11-22 | 2019-10-21 | Heraeus Quartz North America Llc | Fremgangsmåde til opadgående kollabering og apparat til fremstilling af glaspræformer |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP32513596A patent/JP3186613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10167744A (ja) | 1998-06-23 |
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