JPH085514A - 光ファイバコネクタの検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接続端面が斜面となっている光ファイバコネ
クタの作製時に接続端面の傾斜角度を正確に求められる
光ファイバコネクタの検査方法を提供する。 【構成】 顕微鏡15により、光ファイバコネクタのフェ
ルール１の接続端面８における光ファイバ挿通孔３の長
径が最大となる方向から光ファイバ挿通孔３を観察し、
画像処理部19によりこのときの光ファイバ挿通孔３の長
径および短径の値を求め、この長径と短径の値に基づい
て、傾斜角演算部20により、長径および短径の値と光フ
ァイバコネクタの接続端面８の光軸Ｚに垂直な面に対す
る角度（傾斜角度θ）との関係を示す予め与えられた演
算式によって傾斜角度θを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信等に用いられる
光ファイバコネクタの検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信の際、例えば、光ファイバ同士を
着脱自在に接続するために、光ファイバコネクタを用い
ることがよくある。図５には、この種の一般的な光ファ
イバコネクタの平面図（ａ）、正面図（ｂ）、側面図
（ｃ）が示されており、図６には、光ファイバコネクタ
の作製方法および光ファイバコネクタ同士の接続方法が
示されている。これらの図に示すように、光ファイバコ
ネクタ11はフェルール１を有しており、フェルール１の
基端側には、光ファイバテープ心線６等の光ケーブルの
挿入部５が形成され、その先端側には、フェルール１の
接続端面８側が円形状に形成された複数の貫通の光ファ
イバ挿通孔３が配列形成されており、この光ファイバ挿
通孔３の配設領域を挟む両側には接続軸合わせ用の嵌合
ピン14を挿入する１対の接続用ピン嵌合孔４が、嵌合ピ
ン14をがたつきなく嵌め込むことができる寸法で形成さ
れており、接続用ピン嵌合孔４は接続端面８側が円形状
となっている。

【０００３】光ファイバコネクタ11は、フェルール１の
挿入部５に光ファイバテープ心線６等が挿入固定され、
光ファイバテープ心線６の先端側で被覆を除去された光
ファイバ９がフェルール１の光ファイバ挿通孔３に挿通
固定されて作製されるものであり、光ファイバ９の接続
端面は、フェルール１の接続端面８と一体的に研磨され
て接続端面８に露出している。

【０００４】光ファイバコネクタ11同士を接続する際に
は、一方側のフェルール１の接続用ピン嵌合孔４に嵌合
ピン14を挿入し、接続端面８側に突設させておき、この
突設した嵌合ピン14に他方側のフェルールの接続用ピン
嵌合孔４を嵌め込むことでフェルール１同士を嵌め込み
固定する。このことにより、一方側のフェルール１に挿
通固定されている光ファイバ９の端面と他方側のフェル
ール１に挿通固定されている光ファイバ９の端面は、位
置合わせされて着脱自在に接続され、光ファイバ９同士
が光結合される。なお、一方側の光ファイバコネクタ11
の接続端面８と他方側の光ファイバコネクタ11の接続端
面８との間には、接続面での光の反射を防ぎ、反射光が
光の入射側に戻ることによる光通信等への悪影響を防ぐ
ための屈折率整合剤を介在させている。

【０００５】ところで、最近では、図４の（ａ）に示す
ように、接続端面８を研削加工等により斜面に形成した
光ファイバコネクタ11が提案されており、このように接
続端面８が斜面となっている光ファイバコネクタ11同士
を接続する場合には、屈折率整合剤を用いなくとも接続
面での光の反射による光通信等への悪影響を防ぐことが
できる。それというのは、例えば、図４の（ｂ）に示す
ように、一方側の光ファイバコネクタ11ａの光ファイバ
９ａから光ファイバコネクタ11ｂの光ファイバ９ｂに光
を伝播させるときに、この光の一部は光ファイバ９ａの
端面で反射するが、光ファイバ９ａの端面が斜めに形成
されているために、その反射光は図の矢印Ａのように反
射し、光ファイバ９ａの入射側に戻るようなことはな
く、そのため、反射光が光の入射側に戻ることによる光
通信への悪影響を防ぐことができるのである。なお、光
ファイバコネクタ11の接続端面８の傾斜角度θ、すなわ
ち、光ファイバ９の光軸Ｚに対する接続端面８の角度
は、通常６°〜８°とされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】さて、上記のように、
屈折率整合剤を用いないで光ファイバコネクタ11同士を
接続する場合には、光ファイバコネクタ11の接続端面８
間に空気が介在すると接続端面８間での接続損失が増大
することから、接続端面８間に隙間が生じないようにす
ることが必要となってくる。そのためには、前記傾斜角
度θが設計通りとなるように正確に傾斜角度θを求めて
正確に光ファイバコネクタ11を作製しなければならな
い。

【０００７】しかしながら、現在、光ファイバコネクタ
11を作製するときに傾斜角度θを正確に求める方法が確
立されていないために、傾斜角度θを正確に求めて光フ
ァイバコネクタ11を作製することは行われておらず、傾
斜角度がおおよそ上記値となるように接続端面８を斜め
に研磨して光ファイバコネクタ11を作製した後、最終的
に光ファイバコネクタ11同士を接続して接続部の接続損
失を測定し、その接続損失の値から光ファイバコネクタ
11の合否を判定しており、接続した一方の光ファイバコ
ネクタ11の端面の傾斜角度θが不良なときに、それまで
に付加された加工のすべてが無駄になってしまい、歩留
りが悪く製造コストの低減を図れなかった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、光ファイバコネクタ作製時
に接続端面の傾斜角度を正確に求めることを可能とし、
それにより、光ファイバコネクタの中間検査を可能とす
ることができ、製造コストの低減を図ることができる光
ファイバコネクタの検査方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のように構成されている。すなわち、本
発明は、接続端面側が円形状の貫通の光ファイバ挿通孔
が１本以上配設され、該光ファイバ挿通孔配設領域を挟
む両側には少くとも１対の接続端面側が円形状の接続用
ピン嵌合孔が設けられているフェルールの前記光ファイ
バ挿通孔に光ファイバを挿通固定して成る、接続端面が
斜面となっている光ファイバコネクタの接続端面と、光
軸に垂直な面との角度を検査する光ファイバコネクタの
検査方法であって、前記フェルールの接続端面における
光ファイバ挿通孔の長径が最大となる方向から該光ファ
イバ挿通孔と光ファイバ接続端面における光ファイバ外
周と接続用ピン嵌合孔の少くとも１つを観察し、該光フ
ァイバ挿通孔の長径および短径の値と光ファイバ接続端
面の長径および短径の値と接続用ピン嵌合孔の長径と短
径の値の少くとも１組の値を求め、この求めた長径およ
び短径の値に基づいて、長径および短径の値と光軸に垂
直な面に対する光ファイバコネクタ接続端面の角度との
関係を示す予め与えられた演算式によって光ファイバコ
ネクタの接続端面と光軸に垂直な面との角度を求めるこ
とを特徴として構成されている。

【００１０】

【作用】上記構成の本発明において、光ファイバコネク
タの接続端面は斜面となっているために、接続端面側が
円形状の光ファイバ挿通孔を斜め方向から観察すると、
光ファイバ挿通孔は楕円形状に見える。そして、その楕
円形状の長径が最大となる方向から光ファイバ挿通孔や
光ファイバ接続端面における光ファイバ外周や接続用ピ
ン嵌合孔を観察すると、接続端面に対して垂直な方向か
らそれらが楕円形状に観察される。そして、その観察に
より求められる光ファイバ挿通孔の長径および短径の値
と光ファイバ接続端面における光ファイバ外周の長径お
よび短径の値と接続用ピン嵌合孔の長径と短径の値の３
組の値のうち少くとも１組の値に基づいて、長径および
短径の値と光ファイバコネクタの接続端面の光軸に垂直
な面に対する角度（傾斜角度）との関係を示す予め与え
られた演算式によって、光ファイバコネクタ作製時（作
製終了時も含む）に傾斜角度が求められる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一名
称部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
図１には、本発明に係る光ファイバコネクタの検査方法
を用いて光ファイバコネクタの傾斜角度を求める光ファ
イバ検査装置の一例が光ファイバコネクタのフェルール
と共に示されている。同図において、フェルール１は光
ファイバ９を挿通固定する前の状態で接続端面８を上側
にして配置され、固定されており、フェルール１の光フ
ァイバ挿通孔３の上部側には、間隔を介して顕微鏡15が
対向配置されている。顕微鏡15には、顕微鏡移動機構18
と傾斜角度測定装置22が接続されており、傾斜角度測定
装置22には傾斜角表示装置21が接続されている。傾斜角
度測定装置22は、画像処理部19と傾斜角演算部20を有し
て構成されている。

【００１２】顕微鏡移動機構18は、顕微鏡15を手動又は
自動操作により移動させるものであり、光ファイバコネ
クタ11の検査作業者により手動の操作が行われたときに
は、その手動操作に従って顕微鏡15を移動させ、一方、
画像処理部19側から自動の操作信号が加えられたときに
は、その操作信号を受けて、操作信号に従って顕微鏡15
を移動させる。

【００１３】傾斜角度測定装置22の画像処理部19は、顕
微鏡15により観察されて映し出される画像を処理し、そ
の画像に基づいて、フェルール１の接続端面８における
光ファイバ挿通孔３の長径が最大となる方向（法線方向
に該当する）から光ファイバ挿通孔３を観察できるよう
な位置に、顕微鏡15を移動させるための顕微鏡移動操作
信号を顕微鏡移動機構18に加えると共に、各位置に顕微
鏡15を移動させたときに観察される光ファイバ挿通孔３
の長径および短径の値を求め、さらにその長径が最大と
なる位置でのファイバ挿通孔３の長径と短径の値を求め
るものであり、求めた長径および短径の値を傾斜角演算
部20に加える。

【００１４】傾斜角演算部20は、図示されていないメモ
リ部と演算回路とを有しており、メモリ部には、例え
ば、光ファイバ挿通孔３をフェルール１の接続端面８の
法線方向から観察したときの、光ファイバ挿通孔３の長
径および短径の値と光ファイバコネクタ11の接続端面８
の光軸Ｚに垂直な面に対する角度（傾斜角度θ）との関
係を示す、次式（１）のような演算式が予め与えられて
いる。

【００１５】cos θ＝Ｂ／Ａ・・・・・（１）

【００１６】なお、式（１）において、Ａは光ファイバ
挿通孔３の長径の１／２の値を示し、Ｂは光ファイバ挿
通孔３の短径の１／２の値を示す。そして、傾斜角演算
部20は、このような演算式に基づいて前記演算回路によ
りフェルール１の接続端面８の傾斜角度θを求め、求め
た値を傾斜角表示装置21に加える。

【００１７】傾斜角表示装置21は、傾斜角演算部20から
加えられる信号を受けて、前記傾斜角演算部20により求
めた傾斜角度θの値を表示する。

【００１８】本実施例の光ファイバコネクタの検査装置
は以上のように構成されており、次に、その動作につい
て説明する。まず、図１のＰに示すように、顕微鏡15を
光ファイバ挿通孔３の光軸Ｚの延長線上に接続端面８と
間隔を介して配置する。そうすると、光ファイバ挿通孔
３は図の一点鎖線部分16に示すように見え、円形状に見
える。次に、顕微鏡移動機構18により顕微鏡15を図のＱ
の位置に移動させて光ファイバ挿通孔３の端部を斜め方
向から観察する。そうすると、光ファイバ挿通孔３は図
の一点鎖線部分17に示すように見え、楕円形状に見える
ようになり、その楕円形状の画像が図２の（ａ）に示す
ような端部画像13として画像処理部19に加えられる。

【００１９】画像処理部19は、顕微鏡15からの画像を受
けて、図２の（ａ）に示すように、走査線10の傾きを変
えながら走査線10と光ファイバ挿通孔３の端部画像13の
楕円周との交点24を求め、交点24間の距離２Ａ_Q ′が最
大となるときの交点24間の距離２Ａ_Q を求める。そうす
ると、この２Ａ_Q の値が図１のＱの位置から光ファイバ
挿通孔３の端部を観察したときの光ファイバ挿通孔３の
長径となる。次に、画像処理部19は、顕微鏡移動機構18
に顕微鏡移動操作信号を加えて顕微鏡移動機構18により
顕微鏡15を図１のＲの位置に移動させるようにし、この
ときに顕微鏡15から加えられる画像を上記と同様にして
画像処理し、走査線10と光ファイバ挿通孔３の端部画像
13の楕円周との交点２Ａ_R ′を求め、この２Ａ_R ′の最
大値２Ａ_R を求める。そうすると、この２Ａ_R の値が図
１のＲの位置から光ファイバ挿通孔３の端部を観察した
ときの光ファイバ挿通孔３の長径となる。

【００２０】そして、この２Ａ_R の値や前記２Ａ_Q の
値、すなわち、図１のＲやＱのような顕微鏡15の各位置
から光ファイバ挿通孔３を観察したときの光ファイバ挿
通孔３の長径の値を比較し、同様にして、顕微鏡15を移
動しながらそのときの光ファイバ挿通孔３の値を比較し
ていき、光ファイバ挿通孔３の長径が最大となる位置を
求める。そして、このことにより、光ファイバ挿通孔３
の端部に対して垂直な方向、すなわち、フェルール１の
接続端面８の法線方向から光ファイバ挿通孔３を観察で
きるようにする。そして、この方向から観察したときの
光ファイバ挿通孔３の長径、すなわち、このときの光フ
ァイバ挿通孔３の端部画像13と走査線10との交点24間の
距離を２Ａとして光ファイバ挿通孔３の長径とし、図２
の（ｂ）に示すように、このときの交点24間を結ぶ線に
直交する線と端部画像13の楕円周との交点25間の距離の
最大値を光ファイバ挿通孔３の短径（２Ｂ）として求め
る。

【００２１】そして、このようにして、画像処理部19に
より、フェルール１の接続端面８における光ファイバ挿
通孔３の長径が最大となる方向から光ファイバ挿通孔３
を観察して求めた光ファイバ挿通孔３の長径（２Ａ）お
よび短径（２Ｂ）の値は、傾斜角演算部20に加えられ、
傾斜角演算部20の演算回路により、前記式（１）により
傾斜角度θが演算され、この演算結果が傾斜角表示装置
21に加えられ、傾斜角表示装置21に表示される。

【００２２】本実施例によれば、上記動作により、フェ
ルール１の接続端面８における光ファイバ挿通孔３の長
径が最大となる方向、すなわち、接続端面８の法線方向
から光ファイバ挿通孔３を観察することができるように
なり、この方向から観察したときの光ファイバ挿通孔３
の長径および短径の値に基づいて、式（１）に示した予
め与えられた演算式によって傾斜角度θを求めることが
できるために、フェルール１の傾斜角度θを容易に、し
かも正確に求めることが可能となる。そのため、求めた
傾斜角度θの値を利用して、例えば、傾斜角度θが予め
設計した値よりも大きすぎたり小さすぎたりしたときに
は、不良品として除いたり、あるいは、フェルール１に
光ファイバ９を挿通固定する前にフェルール１の接続端
面８を研磨し直す等して対処することが可能となり、そ
れにより、光ファイバコネクタ11の歩留りを向上させる
ことができる。

【００２３】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、フェルール１の接続端面８における光ファ
イバ挿通孔３の長径が最大となる方向から光ファイバ挿
通孔３を観察し、このときの光ファイバ挿通孔３の長径
および短径の値に基づいて傾斜角度θを求めたが、光フ
ァイバ挿通孔３を観察する代わりに前記方向から接続用
ピン嵌合孔４を観察し、このときの接続用ピン嵌合孔４
の長径と短径の値に基づいて、前記式（１）によって傾
斜角度θを求めても構わない。

【００２４】また、上記実施例では、画像処理部19によ
り、図２の（ａ）に示したように、走査線10と光ファイ
バ挿通孔３の端部画像13との交点24間の距離から光ファ
イバ挿通孔３の長径および短径を求めたが、この長径や
短径の求め方は特に限定されるものではなく、適宜設定
されるものであり、例えば、図３に示すように、顕微鏡
15により観察された光ファイバ挿通孔３の端部画像13
を、直交するＸ軸とＹ軸により形成されるＸＹ平面上に
配置して、端部画像13の楕円周上の任意の４点位置のＸ
座標、Ｙ座標の値を求めることにより、次のようにして
前記長径および短径の値を算出することもできる。

【００２５】例えば、端部画像13の楕円の中心の座標が
（ｘ₀ ，ｙ₀ ）であると仮定して、この楕円の長径を２
Ａ、短径を２Ｂとすると、次式（２）の関係が成り立
つ。

【００２６】 （ｘ−ｘ₀ ）² ／Ａ² ＋（ｙ−ｙ₀ ）² ／Ｂ² ＝１・・・・・（２）

【００２７】なお、式（２）において、ｘ，ｙは、楕円
形状の端部画像13の円周上の任意の位置におけるＸ座
標、Ｙ座標の値である。

【００２８】そして、楕円形状の端部画像13の円周上の
任意の４点位置におけるＸ座標とＹ座標の値、すなわ
ち、図３における（ｘ₁ ，ｙ₁ ），（ｘ₂ ，ｙ₂ ），
（ｘ₃ ，ｙ₃ ），（ｘ₄ ，ｙ₄ ）の値を測定し、式
（２）のｘ，ｙに代入することにより、式（２）におけ
るＡ，Ｂの値を算出し、それにより、前記光ファイバ挿
通孔３の長径および短径を算出する。なお、端部画像13
の楕円周上の点を多く測定して統計的に処理をすること
により、より精度よく光ファイバ挿通孔３の長径および
短径を求めることが可能となり、それにより接続端面８
の傾斜角度θもより精度よく求めることができる。

【００２９】さらに、上記実施例では、画像処理部19
は、顕微鏡15によって映し出される画像を処理すると共
に、顕微鏡移動機構18に顕微鏡移動操作信号を加えて顕
微鏡15を自動的に移動させながら光ファイバ挿通孔３の
長径が最大となる方向を求めるように構成したが、画像
処理部19の画像処理に基づいて、光ファイバコネクタ検
査作業者が手動により顕微鏡移動機構18を駆動させて顕
微鏡15を移動させながら光ファイバ挿通孔３の長径が最
大となる方向を求めるようにしても構わない。

【００３０】さらに、これらのような、顕微鏡15により
観察される画像に基づく画像処理部19の画像処理により
上記長径および短径の値を求める代わりに、測長機等を
用いて、直接長径、および短径を求めるようにしても構
わない。

【００３１】さらに、上記実施例では、傾斜角表示装置
21を設けて、傾斜角演算部20により演算した演算結果を
傾斜角表示装置21により表示するようにしたが、傾斜角
表示装置21を設ける代わりに、求めた傾斜角度θの値を
音声等により報知する報知装置を設けて傾斜角度を報知
するようにしても構わない。

【００３２】さらに、上記実施例では、フェルール１に
光ファイバ９を挿通固定する前にフェルール１の接続端
面８の傾斜角度を求めるようにしたが、光ファイバ９を
フェルール１の光ファイバ挿通孔３に挿通固定して、光
ファイバ９の接続端面とフェルール１の接続端面８とを
一体的に研磨した後（光ファイバコネクタ11の作製終了
後）に接続端面８の傾斜角度を求めても構わない。この
ような場合には、光ファイバ挿通孔３や接続用ピン嵌合
孔４の長径および短径を求める代わりに、フェルール１
の接続端面８における光ファイバ挿通孔３の長径が最大
となる方向から光ファイバ９の接続端面を観察して接続
端面における光ファイバ９の外周の長径および短径の値
を求め、この求めた長径および短径の値に基づいて上記
実施例と同様にして接続端面８の傾斜角度を求めても構
わない。

【００３３】さらに、本発明の光ファイバコネクタの検
査方法により検査される光ファイバコネクタ11のフェル
ール１に挿通固定される光ファイバ９の数や大きさ等
は、特に限定されるものではなく、光ファイバコネクタ
11は、４本以外の複数の光ファイバ９を挿通固定した光
ファイバコネクタでも構わないし、１本の光ファイバ９
を挿通固定した光ファイバコネクタでも構わない。ま
た、接続用ピン嵌合孔４の数や大きさ等も特に限定され
るものではなく、光ファイバ挿通孔配設領域を挟む両側
に２対以上の接続用ピン嵌合孔が設けられていても構わ
ない。

【００３４】さらに、本発明の光ファイバコネクタの検
査方法の検査対象となる光ファイバコネクタ11は、接続
端面８を、例えば成形によって形成した光ファイバコネ
クタ構わない。

【００３５】さらに、前述した実施例では光コネクタの
接続端面が図４に示すように上下方向に斜面になってい
る側のみ示しているが、幅方向に斜面になっている場合
にも本発明は適用できる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、フェルールの接続端面
における光ファイバ挿通孔の長径が最大となる方向から
観察して求めた、光ファイバ挿通孔と光ファイバ接続端
面と接続用ピン嵌合孔の少くとも１つの長径および短径
の値に基づいて、光ファイバコネクタの接続端面と光軸
に垂直な面との角度（傾斜角度）を正確に求めることが
可能となり、従来のように、光ファイバコネクタ作製後
に光ファイバコネクタ同士を接続してその接続損失を測
定することにより光ファイバコネクタの合否を決定する
場合と異なり、例えば、光ファイバコネクタの作製途中
又は作製終了直後に不良品を検出することが可能とな
る。

【００３７】そのため、本発明の光ファイバコネクタの
検査方法による検査結果を利用すれば、光ファイバコネ
クタ接続後の両方の光ファイバコネクタを無駄にするこ
とはないし、前記不良品の接続端面を研磨し直すことに
より接続端面の傾斜角度の精度の高い光ファイバコネク
タを作製することも可能となり、光ファイバコネクタの
歩留りを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ファイバコネクタの検査方法に
より光ファイバコネクタの接続端面傾斜角度を求める装
置を示す要部構成図である。

【図２】図１の装置の画像処理部19による画像処理動作
の一例を示す説明図である。

【図３】図１の装置の画像処理部19による画像処理動作
の別の例を示す説明図である。

【図４】接続端面が斜めに形成された光ファイバコネク
タとこの光ファイバコネクタ同士を接続したときの光伝
播動作例を示す説明図である。

【図５】一般的な光ファイバコネクタを示す説明図であ
る。

【図６】図５の光ファイバコネクタの作製方法および光
ファイバコネクタ同士の接続方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１ フェルール ３ 光ファイバ挿通孔 ４ 接続用ピン嵌合孔 ８ 接続端面 ９ 光ファイバ 19 画像処理部 20 傾斜角演算部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続端面側が円形状の貫通の光ファイバ
   挿通孔が１本以上配設され、該光ファイバ挿通孔配設領
   域を挟む両側には少くとも１対の接続端面側が円形状の
   接続用ピン嵌合孔が設けられているフェルールの前記光
   ファイバ挿通孔に光ファイバを挿通固定して成る、接続
   端面が斜面となっている光ファイバコネクタの接続端面
   と、光軸に垂直な面との角度を検査する光ファイバコネ
   クタの検査方法であって、前記フェルールの接続端面に
   おける光ファイバ挿通孔の長径が最大となる方向から該
   光ファイバ挿通孔と光ファイバ接続端面における光ファ
   イバ外周と接続用ピン嵌合孔の少くとも１つを観察し、
   該光ファイバ挿通孔の長径および短径の値と光ファイバ
   接続端面の長径および短径の値と接続用ピン嵌合孔の長
   径と短径の値の少くとも１組の値を求め、この求めた長
   径および短径の値に基づいて、長径および短径の値と光
   軸に垂直な面に対する光ファイバコネクタ接続端面の角
   度との関係を示す予め与えられた演算式によって光ファ
   イバコネクタの接続端面と光軸に垂直な面との角度を求
   めることを特徴とする光ファイバコネクタの検査方法。