JP5303673B1 - 光ファイバ融着接続機 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化とメンテナンスの容易さとを両立できる光ファイバ融着接続機を提供する。
【解決手段】光ファイバ９１の設置台ユニット３０は、一対の位置決め溝部４１，４１の間であって光ファイバの融着接続部とレンズユニット５０との間には、光透過性の保護部材５５が一枚設けられ、保護部材５５は、一対の電極棒２４，２４の間隔方向（Ｙ方向）および位置決め溝部４１の延在方向（Ｘ方向）に直交する法線を有する仮想面（ＸＹ平面）に沿って配置されるとともに、設置台本体３１の第一主面３３側に貫通孔４５，４５を塞ぐように組み込まれていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、光ファイバ融着接続機に関するものである。

光ファイバ融着接続機としては、一対の光ファイバの端部を一対の電極棒間の放電加熱によって融着接続する装置（単心機）、あるいは複数対の光ファイバ（テープファイバ）の端部を一対の電極棒間の放電加熱によって一括融着接続する装置（多心機）が提供されている。

光ファイバ融着接続機は、光ファイバの心線の接続不良を防止するために、光ファイバの融着接続部を撮影して、光ファイバの心線の融着状態を検査することが行われている。このような光ファイバ融着接続機は、観察対象物である光ファイバの融着接続部と撮像装置との間にレンズユニットを備えている。このレンズユニットは、例えば、レンズ挿入用開口部から鏡筒内にレンズ群、間隔環、保護ガラス等を挿入し、位置決め用ねじ込み部材をねじ込み締め付けて固定した構造とされている。保護ガラスは、鏡筒内に塵埃や水分等が入らないように、鏡筒における光ファイバの融着接続部側の端部に、鏡筒の開口を閉塞した状態で例えば接着固定されている。

ところで、光ファイバ融着接続機の保護ガラスは、レンズを保護する目的で用いられるものであり、レンズの外側に設けられている。このため、保護ガラスは、光ファイバの融着接続時に高温で気化した光ファイバの心線ガラスの成分である、例えばシリカ等の物質が付着して汚損する。保護ガラスが汚損すると、光ファイバの融着接続部を良好に観察できず、光ファイバの融着状態を検査できないおそれがある。
保護ガラスに付着したシリカ等の汚れを除去するためには、定期的な保護ガラスの清掃が必要である。保護ガラスの清掃は、鏡筒が挿入配置されている貫通孔内に、例えば綿棒等を用いて、保護ガラスの汚れの除去状態を確認しながら行う。通常、保護ガラスは、光ファイバの心線を位置決め支持する一対の位置決め溝部の間の凹部内であって、凹部の底部よりも奥に形成された貫通孔内に配置される。したがって、保護ガラスの汚れの除去状態の確認がし難く、かつ綿棒等の貫通孔内への挿入が困難であり清掃作業もし難い。

このような問題を解決するため、例えば特許文献１に記載の光ファイバ融着接続機は、接続機本体内部に設けられて光ファイバの融着接続部の画像を捕捉する観察機構と、観察機構の画像取込部に配置される透明部を有する保護部材とを有している。保護部材は、接続機本体に対して着脱可能に取り付けられている。
特許文献１によれば、融着接続時に融着接続部で発生した、例えば、シリカ等の汚れが透明部に付着して汚損した場合にも、保護部材だけを極めて容易にかつ短時間に交換することができ、補修費などのコストを極力抑えることができるとされている。

特開２０１０−２６６５６６号公報

しかし、特許文献１に記載の光ファイバ融着接続機においては、以下の点で改善の余地がある。
保護部材は、接続機本体上に固定されるための固定部と、透明部が設けられたレンズを保護する保護板部とを有しており、固定部から接続機本体内部の観察機構に向かって、保護板部が斜め下方に延在されている。接続機本体には、観察機構の画像取込部付近に、保護部材の保護板部の設置スペース、および保護部材の着脱に伴う保護板部の移動を可能とするためのスペースを確保する必要がある。このため、光ファイバ融着接続機の小型化には不利であった。

しかも、光ファイバ融着接続機は、屋外の高所で使用されたり、狭小な作業スペースで使用されたりすることが多い。したがって、高所への持ち運びや狭小な作業スペース等を考慮すると、出来る限り光ファイバ融着接続機を小型化する必要がある。特に、光ファイバ融着接続機の大きさは、光ファイバの融着接続部を観察する観察機構（保護部材、レンズユニット、撮像装置およびこれらを設置するための設置台本体）の大きさに依存するところが多い。したがって、出来る限り観察機構を小型化する必要がある。

また、保護部材が汚損した場合には、保護部材表面に付着した汚れを拭き取る等して除去する場合がある。しかし、特許文献１に記載の保護部材の保護板部は、接続機本体内部の奥深くに位置するため、汚れの除去作業が行い難い。また、保護部材の汚れを拭き取るためだけに、光ファイバ融着接続機から保護部材を取り外すのは煩雑である。したがって、保護部材のメンテナンスが困難である。

そこで本発明は、前記課題に鑑みて、小型化とメンテナンスの容易さとを両立できる光ファイバ融着接続機の提供を目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
第一の発明は、少なくとも一対の光ファイバの端部を融着接続する光ファイバ融着接続機であって、前記光ファイバの端部同士を対向させて設置する設置台ユニットを備え、前記設置台ユニットは、設置台本体と、設置台本体の第一主面側に互いに離間して設けられ、前記光ファイバの端部同士を対向させて位置決め支持する少なくとも一対の位置決め溝部と、前記設置台本体の前記第一主面側に互いに離間して設けられ、前記少なくとも一対の位置決め溝部の延在方向と交差する方向に沿って配置された一対の電極棒と、前記一対の位置決め溝部の間において、前記設置台本体の前記第一主面側および前記第一主面とは反対側の第二主面側を連通する貫通孔内に組み込まれた一組もしくは二組のレンズユニットと、前記設置台本体に固定され、前記レンズユニットを介して前記光ファイバの融着接続部を撮像する一組もしくは二組の撮像装置と、を有し、前記貫通孔は、第一貫通孔と、該第一貫通孔よりも前記第二主面側に形成されて前記第一貫通孔よりも拡径した第二貫通孔と、を有する段付き孔に形成され、前記第二貫通孔の内部に、鏡筒を設けることなく前記レンズユニットを直接挿入配置し、前記少なくとも一対の位置決め溝部の間であって前記光ファイバの融着接続部と前記レンズユニットとの間には、光透過性の保護部材が一枚設けられ、前記保護部材は、前記一対の電極棒の間隔方向および前記位置決め溝部の前記延在方向に直交する法線を有する仮想面に沿って配置されるとともに、前記設置台本体の前記第一主面側に前記貫通孔を塞ぐように組み込まれており、前記第二貫通孔に組み込まれた前記レンズユニットは、その中心軸が前記保護部材の配置面に直交せずに傾斜して形成されていることを特徴とする光ファイバ融着接続機を提供する。
第二の発明は、少なくとも一対の光ファイバの端部を融着接続する光ファイバ融着接続機であって、前記光ファイバの端部同士を対向させて設置する設置台ユニットを備え、前記設置台ユニットは、設置台本体と、前記設置台本体の第一主面側に互いに離間して設けられ、前記光ファイバの端部同士を対向させて位置決め支持する少なくとも一対の位置決め溝部と、前記少なくとも一対の位置決め溝部の間において、前記設置台本体の前記第一主面側および前記第一主面とは反対側の第二主面側を連通する一対の貫通孔内にそれぞれ組み込まれた二組のレンズユニットと、前記設置台本体にそれぞれ固定され、前記二組のレンズユニットを介して前記光ファイバの融着接続部を撮像する二組の撮像装置と、を有し、前記一対の貫通孔は、それぞれ第一貫通孔と、該第一貫通孔よりも前記第二主面側に形成されて前記第一貫通孔よりも拡径した第二貫通孔と、を有する段付き孔に形成され、一対の前記第二貫通孔の内部に、鏡筒を設けることなく前記二組のレンズユニットをそれぞれ直接挿入配置し、前記第一貫通孔を塞ぐように、光透過性の保護部材を前記設置台本体の前記第一主面側に配置していることを特徴とする光ファイバ融着接続機を提供する。
第三の発明は、第一の発明または第二の発明の光ファイバ融着接続機であって、前記少なくとも一対の位置決め溝部は、前記設置台本体に対して相対移動不能に設けられていることを特徴とする光ファイバ融着接続機を提供する。
第四の発明は、第一の発明の光ファイバ融着接続機であって、前記レンズユニットは、二組設けられており、それぞれ前記第二貫通孔に組み込まれた二組の前記レンズユニットについての挟角は、７０°以下に設定されていることを特徴とする光ファイバ融着接続機を提供する。
第五の発明は、第二の発明の光ファイバ融着接続機であって、前記一対の第二貫通孔に組み込まれた前記二組のレンズユニットの挟角は、７０°以下に設定されていることを特徴とする光ファイバ融着接続機を提供する。
第六の発明は、第一の発明または第二の発明の光ファイバ融着接続機であって、前記レンズユニットを構成するレンズは、少なくとも一方面が非球面に形成された非球面レンズであることを特徴とする光ファイバ融着接続機を提供する。

本発明によれば、保護部材は、一対の電極棒の間隔方向および溝部の延在方向に直交する法線を有する仮想面に沿って配置されており、貫通孔を覆って設置台本体に組み込まれているので、前記仮想面の法線方向、すなわち保護部材の厚さ方向に設置台本体および設置台ユニットを小型化できる。したがって、保護部材が斜め下方に延在された従来技術と比較して、光ファイバ融着接続機の小型化ができる。
また、本発明では、保護部材は、第一主面側に組み込まれているので、保護部材の表面に容易にアクセスできる。これにより、光ファイバの端部の融着接続時に、光ファイバの心線ガラスの成分であるシリカ等が飛散し、保護部材の表面に付着して汚損が発生した場合であっても、汚れの除去作業を容易に行うことができる。したがって、保護部材のメンテナンスを容易にできる。
このように、本発明によれば、光ファイバ融着接続機の小型化と保護部材のメンテナンスの容易さを両立できる。

実施形態の光ファイバ融着接続機の斜視図である。 設置台ユニットの斜視図である。 図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。

以下、実施形態の光ファイバ融着接続機（以下、単に「融着接続機」という。）について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の融着接続機１の斜視図である。なお、図１において、融着接続される一対の光ファイバ９１（９１ａ，９１ｂ）を２点鎖線で図示している。また、図１において、後述する風防カバー６０を開いた状態で図示している。
図１に示すように、融着接続機１は、一対の光ファイバの９１ａ，９１ｂの端部である心線ガラス部９２ａ，９２ｂを融着接続する装置である。なお、融着接続される一対の光ファイバ９１ａ，９１ｂの端部は、予め被覆材が除去されており、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂが露出されている。

融着接続機１は、装置本体１０が外観箱形に形成されており、例えば設置面Ｆに載置されて使用される。融着接続機１の装置本体１０は、融着接続機１を作動させるための操作部９５と、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂを画像表示等するモニター装置９７とを有している。
なお、以下では、一対の光ファイバ９１ａ，９１ｂが延在する融着接続機１の幅方向をＸ方向とし、一方の光ファイバ９１ａが配置される側を＋Ｘ側とし、他方の光ファイバ９１ｂが配置される側を−Ｘ側とする。また、水平面上でＸ方向と交差する方向をＹ方向とし、モニター装置９７が設置された前側を＋Ｙとし、反対側（後側）を−Ｙ側とする。また、Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向をＺ方向とし、上側を＋Ｚ側とし、下側を−Ｚ側とする。以下では、必要に応じてＸＹＺの直交座標系を用いて説明する。

融着接続機１の装置本体１０は、一対の光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂ同士を加熱融着するための一対の電極棒２４，２４と、一対の電極棒２４，２４の互いに対向する先端間の領域（空間）である放電部の＋Ｘ側および−Ｘ側に設けられた一対の被覆クランプ１５，１５と、を備えている。また、装置本体１０は、各被覆クランプ１５，１５の−Ｚ側に設けられた一対の可動ステージ２２，２２と、一対の可動ステージ２２，２２の間において光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂを設置する設置台ユニット３０と、を備えている。これら一対の電極棒２４，２４、一対の被覆クランプ１５，１５、一対の可動ステージ２２，２２および設置台ユニット３０は、装置本体１０の風防カバー６０により覆われている。以下に、装置本体１０の各構成部品の詳細について説明をする。

一対の電極棒２４，２４は、それぞれＹ方向に沿って延在しており、Ｙ方向に互いに離隔させた状態で対向して設けられている。互いに対向する一対の電極棒２４，２４の先端は、先細り形状に形成されており、一対の電極棒２４，２４の先端間の放電によって、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂ同士を加熱および融着している。
一対の被覆クランプ１５，１５は、−Ｚ側に配置されたクランプ下部材１６と、このクランプ下部材１６に対してヒンジにより結合されて開閉自在に設けられたクランプ上部材１７との間に、光ファイバ９１の被覆部を把持固定する。

一対の可動ステージ２２，２２は、それぞれ被覆クランプ１５の−Ｚ側に設けられて被覆クランプ１５が固定されている。
一対の可動ステージ２２，２２は、それぞれ不図示の動力源（ステージ用動力源）の駆動力により、設置台ユニット３０に対してＸ方向に沿って、被覆クランプ１５ごと移動可能となっている。これにより、一対の可動ステージ２２，２２は、光ファイバ９１ａ，９１ｂの融着時に、被覆クランプ１５，１５に把持された状態で光ファイバ９１ａ，９１ｂをＸ方向に沿って移動させて、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂ同士を近接させている。なお、ステージ用動力源としては、電磁力によって駆動して動力を発生するものが好ましく、例えば電動モータ、電磁石、ソレノイド等を好適に採用できる。

風防カバー６０は、略バスタブ状に形成されており、装置本体１０の（＋Ｚ，＋Ｙ）側の角部近傍に設けられたヒンジ機構６１を介して装置本体１０に対して回動可能に枢着されている。
風防カバー６０は、例えば手動により開閉操作可能に構成されている。なお、風防カバー６０は、電動により開閉操作可能に構成されていてもよい。
風防カバー６０を開くことにより（図１の状態）、装置本体１０の内部が外側に露出される。これにより、融着接続機１に光ファイバ９１ａ，９１ｂが装着可能となっている。
また、風防カバー６０を閉じることにより、装置本体１０が＋Ｚ側から覆われて、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂや電極棒２４，２４、被覆クランプ１５，１５、可動ステージ２２，２２、設置台ユニット３０等が、風防カバー６０の内側に位置する状態となる。これにより、電極棒２４，２４間の放電部に風が到達することがないので、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂを安定して融着できる。

風防カバー６０の内側には、一対のファイバクランプ６３，６３がＸ方向に並んで設けられている。
一対のファイバクランプ６３，６３は、略立方体状に形成されており、風防カバー６０を開いた状態（図１の状態）において、Ｘ方向から見て＋Ｚ側に平坦面を有している。一対のファイバクランプ６３，６３は、後述する一対の位置決め支持部４０，４０の位置決め溝部４１，４１に対応した位置に形成されている。これにより、一対のファイバクランプ６３，６３は、風防カバー６０を閉じたとき、位置決め溝部４１，４１内に載置された光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂを＋Ｚ側から押さえ込んで位置決めすることができる。

また、風防カバー６０の内側には、一対のファイバクランプ６３，６３を挟んで＋Ｙ側および−Ｙ側に、一対の撮像用光源６５，６５が設けられている。撮像用光源６５，６５は、後述するカメラ７０（図３参照、請求項の「撮像装置」に相当。）により光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂを撮像する際に、光を照射している。撮像用光源６５，６５としては、例えば発光ダイオード等を好適に用いることができる。

（設置台ユニット）
図１に示すように、一対の被覆クランプ１５，１５の間には、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂ同士を対向させて設置する設置台ユニット３０が設けられている。
図２は、設置台ユニット３０の斜視図である。なお、図２において、光ファイバ９１および電極棒２４を二点鎖線で図示している。
図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。なお、図３では、説明を分かり易くするために、風防カバー６０（図１参照）を閉じた状態を図示しており、風防カバー６０に設けられたファイバクランプ６３および一対の撮像用光源６５，６５を図示している。

図２に示すように、設置台ユニット３０は、例えばプラスチック等によりブロック状に形成されている。
図３に示すように、設置台ユニット３０は、主に設置台本体３１と、一対の位置決め支持部４０，４０（図２参照）と、二組のレンズユニット５０，５０と、二組のカメラ７０，７０と、保護部材５５とにより形成されている。融着接続機１は、光ファイバ９１の端部の心線ガラス部９２（図３では、光ファイバ９１ｂの心線ガラス部９２ｂのみ図示）を一対の撮像用光源６５，６５で２方向から照らし、二組のレンズユニット５０，５０と二組のカメラ７０，７０とにより、それぞれの方向から光ファイバ９１の心線ガラス部９２における融着接続部を２軸で撮像する、いわゆる２軸観察を実現している。以下に、設置台ユニット３０を構成する各部材について詳述する。

（設置台本体）
図３に示すように、設置台本体３１は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面視で、−Ｚ側に短辺を有し＋Ｚ側に長辺を有する略等足台形状に形成されており、＋Ｚ側に略平坦な第一主面３３を有し、−Ｚ側に略Ｕ字形状の第二主面３４を有している。
図２に示すように、設置台本体３１の第一主面３３側には、Ｚ方向から見て略矩形枠状に形成された枠体のＹ方向両側に、一対の電極棒設置部３５，３５が形成されている。一対の電極棒設置部３５，３５には、それぞれＹ方向に沿って電極棒位置決め溝３５ａが延在形成されている。一対の電極棒位置決め溝３５ａ，３５ａ内には、一対の電極棒２４，２４がＹ方向に間隔方向を有した状態で、それぞれ互いに離間して配置されている。

（位置決め支持部）
また、設置台本体３１の第一主面３３側には、Ｙ方向に沿って形成され略平行に並んだ壁状の一対の位置決め支持部４０，４０が、一対の電極棒設置部３５，３５の間に形成されている。一対の位置決め支持部４０，４０は、設置台本体３１に対して相対移動不能に設けられている。
一対の位置決め支持部４０，４０の＋Ｚ側には、それぞれＸ方向に沿って位置決め溝部４１，４１が延在形成されている。図３に示すように、位置決め溝部４１は、Ｘ方向から見て＋Ｚ側に開口を有する略Ｖ字形状に形成されている。

図２に示すように、一対の位置決め溝部４１，４１内には、それぞれ光ファイバ９１ａ，９１ｂの端部である心線ガラス部９２ａ，９２ｂが載置される。そして、図３に示すように、風防カバー６０（図１参照）を閉じることにより、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂ（図２参照）は、ファイバクランプ６３，６３により、＋Ｚ側から−Ｚ側に向かって一対の位置決め溝部４１，４１内に押し込まれる。これにより、一対の光ファイバ９１ａ，９１ｂは、それぞれの中心軸がＸ方向に沿う同一直線（仮想直線）に一致するように、高精度に位置合わせされる。したがって、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂ同士を精度よく融着できる。なお、位置決め溝部４１の形状は、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂを高精度に位置決め可能なものであれば良く、略Ｖ字形状に限定されない。位置決め溝部４１の形状としては、例えば略円弧形状（断面半円状）や略Ｕ字形状、略台形状等であってもよい。

（貫通孔）
図２に示すように、設置台本体３１の第一主面３３側には、一対の電極棒設置部３５，３５の間の領域に、＋Ｚ側に開口３７ａを有し、−Ｚ側に底部３７ｂを有する凹部３７が形成されている。
図３に示すように、凹部３７の底部３７ｂには、一対の位置決め支持部４０，４０の間であって一対の電極棒設置部３５，３５の間に、設置台本体３１の第一主面３３側および第二主面３４側を連通する二個の貫通孔４５（４５ａ，４５ｂ）が形成されている。

二個の貫通孔４５ａ，４５ｂは、Ｙ方向に並んで形成されている。
＋Ｙ側に配置された一方の貫通孔４５ａ（以下、「＋Ｙ側貫通孔４５ａ」という。）は、Ｘ方向から見て、中心軸Ｏａが第一主面３３側から第二主面３４側に向かって、（−Ｙ，＋Ｚ）側から（＋Ｙ，−Ｚ）側に傾斜するように形成されている。
−Ｙ側に配置された他方の貫通孔４５ｂ（以下、「−Ｙ側貫通孔４５ｂ」という。）は、Ｘ方向から見て、中心軸Ｏｂが第一主面３３側から第二主面３４側に向かって、（＋Ｙ，＋Ｚ）側から（−Ｙ，−Ｚ）側に傾斜するように形成されている。
貫通孔４５ａ，４５ｂは、後述する保護部材５５の屈折率を考慮して形成されており、二組のカメラ７０，７０が貫通孔４５ａ，４５ｂを介して融着接続部の融着状態を観察できるように設けられる。なお、保護部材５５による屈折はわずかである。したがって、図３では、分かり易くするために保護部材５５による屈折の図示を省略し、中心軸Ｏａ，Ｏｂがそれぞれ光ファイバ９１の心線ガラス部９２と交差するように図示している。
＋Ｙ側貫通孔４５ａの中心軸Ｏａおよび−Ｙ側貫通孔４５ｂの中心軸Ｏｂは線対称に配置されており、中心軸Ｏａと中心軸Ｏｂとの挟角αは、例えば６０°になるように形成されている。

＋Ｙ側貫通孔４５ａと−Ｙ側貫通孔４５ｂとは、中心軸Ｏａ，Ｏｂの傾斜方向以外は同様に形成されている。したがって、以下では、＋Ｙ側貫通孔４５ａについてのみ説明をし、−Ｙ側貫通孔４５ｂについては説明を省略する。
＋Ｙ側貫通孔４５ａは、第一貫通孔４６ａと、第一貫通孔４６ａよりも第二主面３４側に形成されて第一貫通孔４６ａよりも拡径した第二貫通孔４７ａと、により段付き孔に形成されている。第一貫通孔４６ａと第二貫通孔４７ａとの間には、段部４８ａが形成されており、後述するレンズユニット５０が段部４８ａに突き当てられた状態で、第二貫通孔４７ａ内に組み込まれている。また、第一貫通孔４６ａの第一主面３３側には、後述する保護部材５５が組み込まれている。

（レンズユニット）
レンズユニット５０は、複数枚（本実施形態では２枚）のレンズ５１，５１とレンズ５１，５１の間に配置されるスペーサ５３と、ストッパ５４と、により構成されている。
レンズ５１は、平面視で略円形状に形成されており、直径が第二貫通孔４７ａ，４７ｂの内径と略同一か若干小さくなるように形成されている。レンズ５１は、いわゆる非球面レンズであり、両主面が中心軸Ｏａ，Ｏｂ方向に若干***した、球面ではない曲面に形成されている。非球面レンズは、レンズユニット５０の小型化、特にレンズユニット５０の軸長の短縮化を考えた場合、レンズ５１の枚数を削減でき、かつレンズ５１自体を薄く形成できるため有効である。
なお、非球面レンズの両主面の***はわずかである。したがって、図３では、非球面レンズによる効果を分かりやすくするために、各レンズ５１の両主面を模式的に平坦に図示している。
スペーサ５３は、平面視で略リング状に形成されており、レンズ５１と同様に、直径が第二貫通孔４７ａ，４７ｂの内径よりも若干小さくなるように形成されている。スペーサ５３の中心には、軸方向に貫通する貫通孔が形成されている。
ストッパ５４は、平面視で略リング状に形成されている。ストッパ５４は、例えば外周面に雄ネジが刻設されており、第二貫通孔４７ａ，４７ｂ内に螺着可能に形成されている。ストッパ５４の中心には、スペーサ５３と同様に軸方向に貫通する貫通孔が形成されている。

上述のように形成されたレンズ５１およびスペーサ５３は、第二貫通孔４７ａ，４７ｂ内にそれぞれ挿入され、ストッパ５４は、第二貫通孔４７ａ，４７ｂ内に螺着される。これにより、二組のレンズユニット５０，５０が第二貫通孔４７ａ，４７ｂ内に組み込まれる。
具体的に二組のレンズユニット５０，５０は、それぞれ第二貫通孔４７ａ，４７ｂ内に、第一主面３３側から第二主面３４側に向かってレンズ５１、スペーサ５３、レンズ５１、ストッパ５４の順に並んでおり、貫通孔４５ａ，４５ｂ内に挿入配置されている。なお、二組のレンズユニット５０，５０は、第二貫通孔４７ａ，４７ｂ内に貫通孔４５ａ，４５ｂの中心軸Ｏａ，Ｏｂと同心となるように組み込まれる。したがって、貫通孔４５ａ，４５ｂの中心軸Ｏａ，Ｏｂは、二組のレンズユニット５０，５０の中心軸と一致しており、挟角αは、二組のレンズユニット５０，５０の中心軸の挟角αと一致している。

レンズ５１およびスペーサ５３は、それぞれ直径が第二貫通孔４７ａ，４７ｂの内径と略同一か若干小さくなるように形成されているので、第二貫通孔４７ａ，４７ｂ内に容易に挿入配置できる。また、ストッパ５４は、第二貫通孔４７ａ，４７ｂ内に螺着されることにより、レンズユニット５０を構成するレンズ５１およびスペーサ５３を、第二主面３４側から第一主面３３側に向かって押さえ込むことができる。したがって、ストッパ５４は、レンズ５１を段部４８ａ，４８ｂに突き当てた状態で第二貫通孔４７ａ，４７ｂ内に保持できる。

ところで、一般にレンズユニットは、レンズおよびスペーサを外周側から覆って軸方句および径方向に固定するための鏡筒を備えている。これに対して、本実施形態によれば、第二貫通孔４７ａ，４７ｂ内にレンズ５１、スペーサ５３およびストッパ５４を挿入してレンズユニット５０を組み込んでいるので、レンズの径方向外側に鏡筒を設けることなくレンズユニット５０を形成できる。したがって、レンズユニット５０を径方向に小型化できる。

本実施形態の融着接続機１は、光ファイバ９１の心線ガラス部９２を２軸で撮像する２軸観察を実現している。したがって、二組のレンズユニット５０，５０は、中心軸Ｏａ，Ｏｂが所定角度の挟角αを有した状態で設置される必要がある。
ところで、設置台本体３１のＹ方向の寸法を小型化するには、二組のレンズユニット５０，５０の挟角αを狭くすることが有効である。しかし、従来の鏡筒を有するレンズユニットは、挟角αを狭くすると鏡筒が互いに干渉するため、二組のレンズユニット５０，５０の挟角αを狭くするのには限りがあった。
これに対して、本実施形態のレンズユニット５０は、従来の一般的なレンズユニットと異なり鏡筒を備えていないため、従来の一般的なレンズユニットよりも径方向に小径化できる。したがって、二組のレンズユニット５０，５０を、互いに干渉することなく、かつ鏡筒のスペース分だけ従来技術よりも互いに近接させて配置できる。これにより、二組のレンズユニット５０，５０の挟角αを従来の一般的なレンズユニットよりも狭く設定でき、二組のレンズユニット５０，５０が組み込まれた設置台本体３１をＹ方向に小型化することができるので、融着接続機１を小型化できる。なお、二組のレンズユニット５０，５０の挟角αは、従来の一般的な鏡筒を有するレンズユニットの挟角が９０°であるのに対して、例えば７０°以下とすることが可能であり、本実施形態では例えば６０°とされている。

また、設置台本体３１のＺ方向の寸法を小型化するには、二組のレンズユニット５０，５０を＋Ｚ側に配置することが有効である。しかし、従来の鏡筒を有するレンズユニットは、挟角αを保持したまま＋Ｚ側に移動させると、鏡筒が互いに干渉するため、二組のレンズユニット５０，５０を＋Ｚ側に配置するのには限りがあった。すなわち、従来の鏡筒を有するレンズユニットは、鏡筒が互いに干渉しないように設置台本体３１の−Ｚ側に配置される必要があり、設置台本体３１のＺ方向の寸法が大型化する傾向にあった。
これに対して、本実施形態のレンズユニット５０は、従来の一般的なレンズユニットよりもレンズユニット５０を径方向に小径化することで、挟角αを有した状態で互いに干渉することなく、かつ従来技術のレンズユニットよりも＋Ｚ側に配置することができる。したがって、二組のレンズユニット５０，５０が組み込まれた設置台本体３１をＺ方向に小型化することができるので、融着接続機１を小型化できる。
さらに、本実施形態では、レンズユニット５０を構成するレンズ５１は、非球面レンズとされている。これにより、レンズ５１の厚みを抑制できるので、レンズユニット５０の中心軸Ｏａ，Ｏｂ方向の長さを短縮できる。したがって、二組のレンズユニット５０，５０が組み込まれた設置台本体３１をＺ方向にも小型化することができるので、融着接続機１をさらに小型化できる。

（カメラ）
二組のカメラ７０，７０は、それぞれ貫通孔４５ａ，４５ｂの第二主面３４側において、貫通孔４５ａ，４５ｂの中心軸Ｏａ，Ｏｂ上に設けられている。
二組のカメラ７０，７０は、例えば不図示のボルト等により、設置台本体３１に固定されている。カメラ７０は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電気結合デバイス）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属酸化膜半導体）等の撮像素子を備えたものが好適に採用される。

二組のカメラ７０，７０は、レンズユニット５０を介して、光ファイバ９１の心線ガラス部９２を２軸観察している。カメラ７０による撮像画像は、融着接続機１（図１参照）内に設けられた不図示の画像処理装置により解析されて、光ファイバ９１の心線ガラス部９２の端面状態等が自動計測される。また、撮像画像は、モニター装置９７（図１参照）に表示される。作業者は、この撮像画像から光ファイバ９１の心線ガラス部９２における融着接続部の融着状態の良し悪しを判断する。

（保護部材）
保護部材５５は、平面視略矩形状に形成された板状部材であり、光透過性を有する例えばガラス等の材料により形成されている。
保護部材５５は、設置台本体３１の第一主面３３側において、第一主面３３側に形成された凹部３７内に組み込まれている。
保護部材５５は、凹部３７の底部３７ｂに接した状態で、一対の電極棒２４，２４の間隔方向であるＹ方向および位置決め溝部４１の延在方向であるＸ方向に直交するＺ方向に沿って法線を有するＸＹ平面（請求項の「仮想面」に相当。）に沿って配置されるとともに、貫通孔４５ａ，４５ｂを覆うように設けられている。光透過性を有する材料で保護部材５５を形成することにより、二組のカメラ７０，７０は、レンズユニット５０，５０、貫通孔４５ａ，４５ｂおよび保護部材５５を介して、光ファイバ９１の心線ガラス部９２における融着接続部を２軸観察できる。

保護部材５５は、凹部３７の底部３７ｂに、例えば接着剤等により貼付される。これにより、保護部材５５は、融着接続される光ファイバ９１の心線ガラス部９２よりも−Ｚ側であって、貫通孔４５ａ，４５ｂの＋Ｚ側に配置される。しかも、板状の保護部材５５が凹部３７の底部３７ｂに密着した状態で設けられているので、設置台本体３１がＺ方向に大型化するのが抑制される。

光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂ（図２参照）を融着接続すると、高温で気化した光ファイバ９１の心線ガラスの成分である、例えばシリカ等の物質が飛散する。このとき、飛散したシリカ等の物質は、光ファイバ９１の心線ガラス部９２の−Ｚ側に設けられた保護部材５５の＋Ｚ側表面５６に付着する。これにより、保護部材５５のさらに−Ｚ側に設けられたレンズユニット５０に直接シリカ等の物質が付着するのを防止できるので、レンズユニット５０の汚損を防止できる。
しかも、保護部材５５は、第一主面３３側に組み込まれているので、風防カバー６０（図１参照）を開いた状態では、設置台本体３１の第一主面３３側において、＋Ｚ側に露出している。したがって、保護部材５５の＋Ｚ側表面５６に付着したシリカ等の物質を容易に拭き取ることが可能である。

（効果）
本実施形態によれば、保護部材５５は、一対の電極棒２４，２４の間隔方向（Ｙ方向）および位置決め溝部４１，４１の延在方向（Ｘ方向）に直交する法線を有する仮想面（ＸＹ平面）に沿って設置台本体３１に配置されており、貫通孔４５ａ，４５ｂを覆って設置台本体３１に組み込まれているので、前記仮想面の法線方向、すなわち保護部材５５の厚さ方向（Ｚ方向）に設置台本体３１および設置台ユニット３０を小型化できる。
また、本実施形態では、保護部材５５は、第一主面３３側に組み込まれているので、風防カバー６０を開いた状態とすることで、保護部材５５の＋Ｚ側表面５６に容易にアクセスできる。これにより、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂの融着接続時に、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラスの成分であるシリカ等が飛散し、保護部材５５の＋Ｚ側表面５６に付着して汚損が発生した場合であっても、保護部材５５の＋Ｚ側表面５６の汚れの除去作業を容易に行うことができる。したがって、保護部材５５のメンテナンスを容易にできる。
このように、本実施形態によれば、融着接続機１の小型化と保護部材５５のメンテナンスの容易さを両立できる。

また、本実施形態では、貫通孔４５ａ，４５ｂの第二貫通孔４７ａ，４７ｂ内にレンズユニット５０を組み込むことにより、レンズユニット５０を構成するレンズ５１の径方向外側に、従来技術のようにレンズを固定するための鏡筒を設ける必要がない。したがって、従来の一般的なレンズユニットと異なり、鏡筒を備えていないため径方向に小径化できる。また、二組のレンズユニット５０，５０を、互いに干渉することなく、かつ鏡筒のスペース分だけ従来技術よりも互いに近接させて配置できるので、二組のレンズユニット５０，５０の挟角αを狭くできる。これにより、二組のレンズユニット５０，５０が組み込まれた設置台本体３１をＹ方向に小型化することができる。
また、レンズユニット５０を径方向に小径化することで、二組のレンズユニット５０，５０が挟角αを有した状態で互いに干渉することなく、従来技術のレンズユニットよりも設置台本体３１の＋Ｚ側に配置することができる。これにより、二組のレンズユニット５０，５０が組み込まれた設置台本体３１をＺ方向に小型化することができる。
さらに、従来の一般的なレンズユニットと異なり、鏡筒を備えていないので、融着接続機１の低コスト化ができる。
また、レンズ５１およびスペーサ５３等を貫通孔４５ａ，４５ｂに直接挿入配置しているので、鏡筒にレンズ５１およびスペーサ５３等を組み付けてレンズユニットを構成した後、レンズユニットを貫通孔４５ａ，４５ｂに挿入配置する一般的な従来の構成よりも、組付作業の短縮化および簡素化ができる。

また、本実施形態では、レンズユニット５０のレンズ５１は、非球面レンズとされており、凸球面レンズの場合よりもレンズ５１を薄型化できる。これにより、レンズユニット５０の中心軸Ｏａ，Ｏｂ方向の長さを短縮できるので、二組のレンズユニット５０，５０が組み込まれた設置台本体３１をＺ方向にさらに小型化することができる。
したがって、融着接続機１の小型化ができる。

また、本実施形態では、保護部材５５が設置台本体３１の第一主面３３側に組み込まれて貫通孔４５ａ，４５ｂを閉塞しているので、貫通孔４５ａ，４５ｂ内に塵埃や水分等が入り込むのを防止できる。したがって、塵埃や水分等がレンズ５１に付着するのを防止できる。
しかも、一枚の保護部材５５で二個の貫通孔４５ａ，４５ｂを閉塞し、二組のレンズユニット５０，５０を保護している。したがって、二枚の保護部材５５を設け、二枚の保護部材５５によって二個の貫通孔４５ａ，４５ｂをそれぞれ閉塞し、二組のレンズユニット５０，５０をそれぞれ保護する構成よりも、融着接続機１の低コスト化ができる。

なお、この発明の技術範囲は上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

融着接続機１の形状は、実施形態の形状に限定されることはない。また、例えば、操作部９５やモニター装置９７、風防カバー６０等の形状や位置等は実施形態に限定されることはない。

本実施形態では、一対の光ファイバ９１ａ，９１ｂを一対の電極棒間の放電加熱によって融着接続する、いわゆる単心機を例に説明をしたが、本発明の適用は、単心機に限定されることはない。複数本の光ファイバ（テープファイバ）を一対の電極棒間の放電加熱によって一括融着接続する、いわゆる多心機にも本発明を適用できる。

本実施形態では、鏡筒を有していないレンズユニット５０を例に説明したが、鏡筒を有するレンズユニットを採用してもよい。ただし、レンズユニット５０を小径化でき、二組のレンズユニット５０，５０の挟角αを狭く設定できる点、および設置台本体３１の＋Ｚ側に二組のレンズユニット５０，５０を配置でき設置台本体３１を小型化できる点で、鏡筒を有していないレンズユニット５０に優位性がある。

本実施形態の融着接続機１は、一対の位置決め支持部４０，４０が、設置台本体３１に対して相対移動不能に設けられていた。これに対して、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線の位置合わせにさらなる精度が要求される場合には、一対の位置決め支持部４０，４０は、設置台本体３１に対して相対移動可能に設けてもよい。ただし、一対の位置決め支持部４０，４０を相対移動可能とするには、例えばモータおよびカムや、モータおよびマイクロメータ等により構成される駆動機構が必要となり、融着接続機１が大型化する傾向にある。したがって、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線の位置合わせにそれほど精度が要求されず、とりわけ融着接続機１の小型化が要求される場合には、本実施形態の態様が効果的である。

本実施形態の融着接続機１は、レンズユニット５０のレンズ５１の両主面が球面ではない曲面となるように形成された非球面レンズを採用していた。これに対して、レンズユニット５０のレンズ５１の一方の主面のみが球面ではない曲面となるように形成された非球面の凸レンズを採用してもよい。また、レンズの両面もしくは一方面が凸球面に形成された凸球面レンズを採用してもよい。ただし、非球面レンズを採用することにより、レンズ５１自体を薄く形成できるとともに、球面レンズに比べてレンズ５１の枚数を削減できる。したがって、レンズユニット５０の軸長を抑制でき、融着接続機１の小型化ができる点で、本実施形態に優位性がある。
また、本実施形態の融着接続機１は、レンズユニット５０が２枚のレンズ５１を備えていたが、レンズの枚数は本実施形態に限定されない。レンズの枚数は、レンズユニット５０の軸長や、要求される融着接続機１の大きさ、撮像精度等に応じて適宜設定される。

本実施形態の融着接続機１は、二組のレンズユニット５０，５０の挟角αが、例えば６０°に設定されていた。これに対して、二組のレンズユニット５０，５０の挟角αは、６０°に限定されることはない。例えば、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線の位置合わせにさらなる精度が要求され、高い撮像精度が要求される場合には、二組のレンズユニット５０，５０の挟角αを例えば９０°としてもよい。ただし、本実施形態では、二組のレンズユニット５０，５０は、鏡筒を有していないため、鏡筒に相当するスペース分だけさらに二組のレンズユニット５０，５０を近接させて、挟角αをより狭くする（例えば７０°以下）ことが可能である。したがって、高い撮像精度が要求されず、とりわけ融着接続機１の小型化が要求される場合には、実施形態の態様が効果的である。この場合、挟角αは５０°から７０°程度が好ましい。これにより、所望の撮像精度を満足しつつ、融着接続機１の小型化を実現できる。

本実施形態の融着接続機１は、一対の貫通孔４５ａ，４５ｂ、二組のレンズユニット５０，５０および二組のカメラ７０，７０を備えており、光ファイバ９１ａ，９１ｂの心線ガラス部９２ａ，９２ｂを２軸で撮像する２軸観察を実現していた。これに対して、一個の貫通孔、一組のレンズユニットおよび一組のカメラを設け、１軸で撮像してもよい。ただし、２軸観察を行うことにより、高い撮像精度を確保できる点で本実施形態に優位性がある。

本実施形態では、一対の被覆クランプ１５，１５が、それぞれ一対の可動ステージ２２，２２に対して固定された、いわゆる被覆クランプ方式の融着接続機１を例に説明したが、本発明の適用は、被覆クランプ方式の融着接続機１に限定されることはない。一対の被覆クランプが融着接続機に対して着脱可能に形成されており、光ファイバが一対の被覆クランプにより把持された状態で融着接続機に載置される、いわゆるファイバホルダ方式の融着接続機１にも本発明を適用できる。

本実施形態の融着接続機１は、設置台本体３１の第一主面３３側であって、一対の貫通孔４５ａ，４５ｂの＋Ｚ側に保護部材５５が組み込まれていた。これに対して、例えば、設置台本体３１の第一主面３３側であって、一対の貫通孔４５ａ，４５ｂ内に、それぞれ保護部材が組み込まれていてもよい。

１・・・融着接続機（光ファイバ融着接続機） ２４・・・電極棒 ３０・・・設置台ユニット ３１・・・設置台本体 ３３・・・第一主面 ３４・・・第二主面 ４１・・・位置決め溝部 ４５，４５ａ，４５ｂ・・・貫通孔 ４６，４６ａ，４６ｂ・・・第一貫通孔 ４７，４７ａ，４７ｂ・・・第二貫通孔 ５０・・・レンズユニット ５１・・・レンズ ５５・・・保護部材 ７０・・・カメラ（撮像装置） ９１，９１ａ，９１ｂ・・・光ファイバ ９２，９２ａ，９２ｂ・・・心線ガラス部（端部、融着接続部） Ｏａ，Ｏｂ・・・中心軸 α・・・挟角。

Claims (6)

1. 少なくとも一対の光ファイバの端部を融着接続する光ファイバ融着接続機であって、
   前記光ファイバの端部同士を対向させて設置する設置台ユニットを備え、
   前記設置台ユニットは、
   設置台本体と、
   設置台本体の第一主面側に互いに離間して設けられ、前記光ファイバの端部同士を対向させて位置決め支持する少なくとも一対の位置決め溝部と、
   前記設置台本体の前記第一主面側に互いに離間して設けられ、前記少なくとも一対の位置決め溝部の延在方向と交差する方向に沿って配置された一対の電極棒と、
   前記一対の位置決め溝部の間において、前記設置台本体の前記第一主面側および前記第一主面とは反対側の第二主面側を連通する貫通孔内に組み込まれた一組もしくは二組のレンズユニットと、
   前記設置台本体に固定され、前記レンズユニットを介して前記光ファイバの融着接続部を撮像する一組もしくは二組の撮像装置と、
   を有し、
   前記貫通孔は、第一貫通孔と、該第一貫通孔よりも前記第二主面側に形成されて前記第一貫通孔よりも拡径した第二貫通孔と、を有する段付き孔に形成され、
   前記第二貫通孔の内部に、鏡筒を設けることなく前記レンズユニットを直接挿入配置し、
   前記少なくとも一対の位置決め溝部の間であって前記光ファイバの融着接続部と前記レンズユニットとの間には、光透過性の保護部材が一枚設けられ、
   前記保護部材は、前記一対の電極棒の間隔方向および前記位置決め溝部の前記延在方向に直交する法線を有する仮想面に沿って配置されるとともに、前記設置台本体の前記第一主面側に前記貫通孔を塞ぐように組み込まれており、
   前記第二貫通孔に組み込まれた前記レンズユニットは、その中心軸が前記保護部材の配置面に直交せずに傾斜して形成されていることを特徴とする光ファイバ融着接続機。
2. 少なくとも一対の光ファイバの端部を融着接続する光ファイバ融着接続機であって、
   前記光ファイバの端部同士を対向させて設置する設置台ユニットを備え、
   前記設置台ユニットは、
   設置台本体と、
   前記設置台本体の第一主面側に互いに離間して設けられ、前記光ファイバの端部同士を対向させて位置決め支持する少なくとも一対の位置決め溝部と、
   前記少なくとも一対の位置決め溝部の間において、前記設置台本体の前記第一主面側および前記第一主面とは反対側の第二主面側を連通する一対の貫通孔内にそれぞれ組み込まれた二組のレンズユニットと、
   前記設置台本体にそれぞれ固定され、前記二組のレンズユニットを介して前記光ファイバの融着接続部を撮像する二組の撮像装置と、
   を有し、
   前記一対の貫通孔は、それぞれ第一貫通孔と、該第一貫通孔よりも前記第二主面側に形成されて前記第一貫通孔よりも拡径した第二貫通孔と、を有する段付き孔に形成され、
   一対の前記第二貫通孔の内部に、鏡筒を設けることなく前記二組のレンズユニットをそれぞれ直接挿入配置し、
   前記第一貫通孔を塞ぐように、光透過性の保護部材を前記設置台本体の前記第一主面側に配置していることを特徴とする光ファイバ融着接続機。
3. 前記少なくとも一対の位置決め溝部は、前記設置台本体に対して相対移動不能に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ融着接続機。
4. 前記レンズユニットは、二組設けられており、
   それぞれ前記第二貫通孔に組み込まれた二組の前記レンズユニットについての挟角は、７０°以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ融着接続機。
5. 前記一対の第二貫通孔に組み込まれた前記二組のレンズユニットの挟角は、７０°以下に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ融着接続機。
6. 前記レンズユニットを構成するレンズは、少なくとも一方面が非球面に形成された非球面レンズであることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ融着接続機。

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