JPH0326456A - 光ファイバ端面研磨装置 - Google Patents

光ファイバ端面研磨装置

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JPH0326456A
JPH0326456A JP1159489A JP15948989A JPH0326456A JP H0326456 A JPH0326456 A JP H0326456A JP 1159489 A JP1159489 A JP 1159489A JP 15948989 A JP15948989 A JP 15948989A JP H0326456 A JPH0326456 A JP H0326456A
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face
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/22Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B19/226Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground of the ends of optical fibres

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、光ファイバ■■■端面を高品質でかつ大壜に
研磨するのに適j7た光ファイバ端面研磨装置に関する
く従来の技術〉 光通信用の光ファイバを接続する手段とし2て、光,フ
ネクタが広く使用されでいる。
光ファイバ・コネククにより接続される光ファイバは、
フエルールの中心孔に光ファイバを接着などにより取り
つけてから、フェル−・ル端面と同時に研廃して串滑化
して鏡面に仕上げて使用される。
もし、研磨仕上げした光ファイバ・コネクタの研磨端面
に微細な傷などが残っていると、接続損失を大きくする
原因になる。
光ファイバ・コネクタの接続端面の研磨手順は、最初は
粗い砥粒の研磨フィルムなどの研慶媒体を貼りつげノこ
研磨盤面に前記の光ファイバ・コネク夕の接続端面《押
{,付けながら摺り合わ廿て研磨を11い、次第1ご組
lかい砥粒の研磨フィルl・に変えτ数段階の研磨1、
二よ0鏡而に仕上げる。
研磨品質IJ二彫響1−る要素は多く考えられるが、本
イノ1発1り1者等のS−it、まUの実験によれば、
碩窮きれるべき光一ノアイバ・二』ネクタの接続端面ど
研磨フィルA (” Cハ研磨方向の影響が′極め゛C
大きいと考えられる。
第4A図は、先端を研磨ず/ぺぎ光フJ・イバ・二1ネ
クタを揺勤丁一l. 3で支持L、“C研廃盤を〔1転
させる研慶装置の動作の橿略を説明ずるための略図であ
る。
研磨媒体苓.タ持した研磨円盤エは、回転中心0山ロ′
ilりを!’91転さ廿られているとずる。
研磨される・父き光ファイバ・゛」ネクタの接続端面2
は、揺動)゛−ム3の先端に取り′つけられτおり、,
゜一の゛T・−・ム3は欠印方向に往復運動させられて
いる。
、゛.のような相対運動により研磨17た時(沫、研磨
方向は研磨盤の回転方向と揺動方『iI1のみとなる。
?のフ;:めに、研磨面には第4B図に示すよ・うに、
自転によ2って生ずる回転方向の仇とアーム3の往復方
向の傷が入りやすい。
、二の不都合の改善対策として、第5A図のようIL.
.− %光ファイバ・コネクタの接続端面を−点に固定
l7て研磨盤1を公転中心0の回りに公転半径Rをも■
一,7′゛公転さ甘ながら研磨ずる方法も考案されでい
る。
、゛の力式によれば光ファイバ・コネクタの接続端面研
磨方向は第5B図に示すように360゜あらゆる方向か
ら研磨される。
したがって、ある方向で一且研磨傷を生じても研肪方向
が変わった時に再研磨されて傷は消えるので、前者より
良い研磨面が容易に得られる筈である。
また本件発明者は発明の名称、光ファイバ端面研磨装置
〈特願晴61−135880号)の提案をしている。ま
たこの出願は優先権を主張して、米国にら出Iji蕃号
(SBR N0. O7/172.322)として出願
されている。
この装置は、支持アームの先端の光ファイバ端面の移動
軌跡が小さい円を描いて公転し研磨盤がより大きな円で
自転する構成のものである。
く発明が解決しようとする課題〉 前述のように、第4A図に示した揺勤アーム方式は、研
磨品質の点で問題がある。
第5A図に示した装置は研磨品質については前記第4A
図に示す装置よりは、良い結果が期待できるが、しかし
このように研磨盤1を公転させる研磨装置は、1個の光
ファイバ・コネクタの接続端面の研磨を対象としたもの
であり大量生産に適しない。
さらに重大な欠陥としては、前記研磨盤は公転させられ
るが自転させる機構がないから、光ファイバ・コネクタ
の接続端面は研磨フィルムの同一研磨軌跡痕跡Tを繰り
返してなぞるだけになるので研磨フィルムは簡単に研磨
能力を失うとともに孔があき破損する。
光ファイバ・コネクタの.研磨は常に新しい研磨フィル
ム面で光ファイバ・コネクタの接続端面を研磨する必要
があるが、研磨盤の公転運動のみを行う装置(第5A,
B図参照)では前述のように、研磨フィルム面が急速に
劣化し、しかもフィルムの同一軌跡をなぞる研磨機構で
は研磨品質のみならず、費用の点でも損失を招く。
前記本件発明者の提案による光ファイバ端面研磨装置は
、前述した各先行例に比べて能率的であり安定した動作
をするが、研磨盤が自転のみし、光ファイバ支持側が公
転にあたる動作をするために光ファイバの取付け位置に
より研磨の品質が異なることがあった。
すなわち、保持板の特定の位置にある光ファイバの研磨
結果が他に比較して悪くなる確率が大きく問題とされて
いる。
本発明の主たる目的は、以上の欠陥を簡単な機構で改良
した光ファイバ端面研磨装置を提供することにある。
本発明のさらに具体的な目的は研磨盤組立側に自転およ
び公転の機構を集中し、光ファイバ支持側には正確に押
し当てる機構を集中することにより大量の光ファイバを
高い品質で研磨することができる光ファイバ端面研磨装
置を提供することにある。
く課題を解決するための手段〉 前記目的を達或するために、本発明による光ファイバ端
面研磨装置は、研磨部材を支持した研磨盤を基台に対し
て自転および公転をさせる研磨盤組立(PA)と、複数
の光ファイバを支持する光ファイバ保持部(H)を前記
光ファイバの研磨端面が前記研磨部材方向に垂直に付勢
されて当接するように支持する光ファイバ保持具組立(
HA)から構成されている。
そして、前記光ファイバ保持具組立(HA)は、研磨対
象の光ファイバを結合する複数の光ファイバ・コネクタ
結合部をもつ円盤をもつ光ファイバ保持部(H)と、前
記光ファイバ保持部(H)を前記基台に対して位置決め
する支持アーム(A)と、前記光ファイバ保持部(H)
を前記支持アーム(A)から前記光ファイバの研磨端面
が前記研磨部材方向に垂直に付勢する押さえ軸(S)か
ら構成されている。
また、前記研磨盤組立(PA)は、自転用のモータと、
公転用のモータと、前記自転用のモータにより回転中心
軸回りを自転させられる自転円盤と、前記自転円盤の回
転中心軸の同心円上で.前記円盤に対して回転可能に枢
止され.それぞれ同一の偏心量の偏心連結部をもつ複数
の偏心盤と、前記各偏心盤に前記公転用のモータの回転
を伝達し同じ位相で偏心連結部を駆動する遊星歯車機構
と、研磨媒体を支持して前記偏心連結部に結合して自転
および公転させられる研磨盤から構成されている。
く実施例〉 以下、図面を参照して本発明による光ファイバ端面研磨
装置の実施例について詳細に説明する。
第IA図は、本発明による光ファイバ端面研磨装置の実
施例の平面図である。
第1B図は、前記光ファイバ端面研磨装置の実施例の断
面図である。
第2A図は、本発明による光ファイバ端面研磨装置の研
磨盤の駆動原理を説明するための略図的平面図である。
第2B図は、光ファイバ端面研磨装置の研磨盤の断面図
である。
第2C図は、光ファイバ端面研磨装置の研磨盤の駆動a
桐の断面図である。
第3A図は、本発明による光ファイバ端面研磨装置の実
施例の支持アーム(A)と押さえ軸(S)と光ファイバ
保持具組立(HA)の結合前の状態を示す断面図である
第3B図は、本発明による光ファイバ端面研磨装置の実
施例のアームと押さえ軸と光ファイバ・コネクタ保持盤
を結合した状態を示す断面図である。
本発明による光ファイバ端面研磨装置の実施例は、第I
A,IB図に示されているように基本的には、研慶部材
20を支持した研磨盤18を基台4に対して0転および
公転をさせる研磨盤組立(PA)と、複数の光ファイバ
を支持する光ファイバ保持部(H)を前記光ファイバの
研磨端面が前記研膓部材方向に垂直に付勢されて当接す
るように支持する光ファイバ保持臭組立(HA)から形
或されている。
そL ’C,前記光ファイバ保持具組立(HA)は、研
磨対象の光ファイバを結合する複数の光ファイバ・コネ
クタ結合部32をもつ円盤をもつ光ファイバ保持部(H
)と、前記光ファイバ保持部(H)を前記基台4に対し
て位置決めする支持アーム(A)と、前記光ファイバ保
持部(H)を前記支持アーム(A)から前記光ファイバ
の研磨端面が前記研磨部材方向に垂直に付勢する押さえ
軸(S)から構成されている。
研磨装置の基台4には2段円筒座ぐり孔5 (第2C図
参照〉が設けられており、この2段円筒座ぐり孔5の底
部中心に貫通孔6が設けられている。
さらに研磨装置の基台4の前記2段円筒座ぐり孔5の外
縁部に一部かかるようにさらに1カ所小径の貫通孔7が
設けられている。
公転用のモータ8は減速機構を内蔵したモータであり、
前記研磨装置の基台4の前記2段円筒座ぐり孔5の底部
中心に出力軸が一致するように設けられている。
この公転用のモータ8の軸端には、駆動歯車9が固定さ
れており、モータ8は貫通孔6の中心と軸線を一致させ
て固定的に取りつけられている。
円盤歯車である0転円盤10にはその中心から同心円上
に3個の貫通孔11.11.11が設けられている。
前記各貫通孔に対応して偏心盤12,12.12が設け
られており、各偏心盤はその中心から半径Rの位置に偏
心軸13.13.13が設けられている。
各偏心盤12の軸部14.14.14は前記自転円ui
oの各貢通孔11により回転可能に挿入支持されている
そして、この軸には前述した公転用モータ8により駆動
される駆動歯車9と噛み合う遊星歯車15.15.15
が各々設けられている。
自転円盤10は以上の各部品を取りつけた後に2段円筒
座ぐり孔5の1役目に回転内在に挿人支持されている。
肉転用のモータ16も同様に減速機構を内蔵しており、
前記研磨装置の基台4の貫通孔7に幻応して固定されて
おりその出力軸に設Uられた駆劾歯車17は自転円盤1
0の外周の歯車に噛み合わされている。
第2B図に示されているように、前記装置の研磨盤18
の下面には、前記偏心軸13.  13.  13を回
転自在に受け人れる受け孔19.  19.  19が
設けられており、上面には研磨部材20を形或する研磨
フィルムが貼り付iJられている。
前記実施例の研廃盤組立(PA)は、基台4に関連して
設けられ、基台4には研@盤18の自転のための回転力
を供給する自転用のモータ16と、研磨盤l8の公転の
ための回転力を供給する公転用のモータ8が固定されて
いる。
自転円盤10は前記自転用のモータl6により回転中心
軸回りを自転させられる。
複数の偏心盤12は、前記自転円盤10の回転中心軸の
同心円上で.前記円盤10に対して回転可能に枢止され
,それぞれ同一の偏心量の偏心連結部をもっている。
前記偏心連結部は、偏心盤12にそれぞれ設けられた偏
心軸13と前記研磨盤18に設けられた軸受孔19で形
或される。そして、遊星歯車機構9.15.14は、前
記各偏心盤12に前記公転用のモータ8の回転を伝達し
同じ位相で偏心連結部を駆動する。
研磨盤18は、研磨媒体20を支持して前記偏心連結部
に結合して自転および公転させられる。
次に前記研磨盤組立(PA)に対応する光ファイバ保持
具組立(HA)の実施例を説明する。
13A,3B図は、光ファイバ・コネクタ保持組立の構
造を示す断面図である。
第3A図は、光ファイバ保持具組立(HA)の組立前の
状態を展開的に示した図、第3B図は、光ファイバ保持
具組立(HA)を組立て、研磨状態にしたところを示す
断面図である。
支持アーム(A)39の基部は研磨装置の基台4に固定
されている。
支持アーム(A)39の先端部には押さえ軸(S)を精
密に受け入れる貫通孔35、押さえ軸(S)を受け入れ
て固定する固定ボルト36を受け入れるねじ孔37が設
けられている。
前記支持アーム(A)39の下面側に、光ファイバ保持
部(H)の回り止めピン34に係合するコの字状の溝3
8が設けられている。
光ファイバ保持R (H)は、中心部に円筒座ぐり孔3
0をもつ結合用の円筒部分29と外縁部分の同心円上に
複数個の光コネクタ取りつけ部32を設けた円!!部分
3lより構成されている。
そして、光ファイバ保持部(H)の前記中心部の円筒座
ぐり孔30をもつ結合用の円筒部分29には回り止めピ
ン34が設けられており、支持アーム(A)39の回り
止め溝38に上下動可能に回転を制限されて結合されて
いる。
光ファイバ保持部(H)の中心のボス状の円筒部29に
は円筒座ぐり孔30が設けられている。
円盤部31の外縁部には同心円位置に複数個の光ファイ
バ・コネクタ取付け部32・・32が設けられている。
光ファイバ・コネクタ33は前記複数個の光ファイバ・
コネクタ取付け部32・・32に結合して取付けられる
が、各図では一つが結合させられている状態を示してい
る。
押さえ軸(S)の円筒部材25には、光ファイバ保持部
(H)の円筒座ぐり孔30と支持アーム(A)39に設
けられた貫通孔35に精密に嵌合し、前記支持アーム(
A)39に固定され前記光ファイバ保持部(H)の円筒
座ぐり孔30に摺動可能に結合する円筒状の外周円筒部
を有している。
また、前記押さえ軸(S)の円筒部材22には、下端部
に小径の貫通孔21をもつ役付の円筒孔22が設けられ
ている。
また、前記押さえ軸(S)の円筒部材25の外周円筒部
には溝24が設けられている。
前記円筒部材25の前記円筒孔22に前記貫通孔21に
摺動可能に挿入され前記光ファイバ保持部(H)を押す
押しピン21と、前記押しピン21を下方に村勢する付
勢手段が設けられている。
前記押しピン21を下方に付勢する付勢手段は、前記円
筒孔22に前記押しピン21の上に挿入されたコイルば
ね27と前記円筒孔22の上部開口部に設けられた雌ね
じ23に螺合して前記コイルばね27を圧縮する圧力調
節ボルト28から構成されており、ばね調節ボルト28
の回転位置を変えて圧縮の程度を調節する。
まず、押さえ軸(S)を支持アーム39の貫通孔35に
通して光ファイバ保持部(H)の中心のボス状部(円筒
B)29の円筒座ぐり孔30に挿入する。
この時圧縮コイルばね27は役付ピン26が円筒座ぐり
孔30の底面に接してからさらに押し込むことにより、
コイルばね27は圧縮力を受けて撓むことにより、役付
ピン26の先端を介して光ファイバ・コネクタの被研磨
端面に研磨圧力を付加することができる。
次に主として、第IA.IB.2A図を参照して研磨中
の研磨盤18の動作を説明する。
まず、公転用のモータ8が回転を開始すると駆動歯車9
により、自転円盤10に回転可能に取りつけた複数組の
遊星歯車15が同期回転駆動させられる。
各組の遊星歯車15とそれぞれ問軸一体に回転させられ
る偏心盤l2に取りつけられた偏心軸13が回転半径R
の軌跡上を同期回転する。
この時、複数の偏心軸に軸受け部を支持された研磨盤1
8は白転ではなく公転李径Rの軌跡上を公転するよう駆
動される。
自転用のモータ1Gの回転はその出力軸に設けられてい
る駆動歯車17により、自転円盤10の外周の歯車に伝
達され自転円盤10を微小速度で自転させる。
これにより研磨盤18は公転しながら自転する。
光ファイバ・コネクタ端面の研磨軌跡は、1回公転する
毎に自転回転角度だけずれる事になる。
なお各回転数の比率の設定は、研磨フィルムの寸法、偏
心量、岡時に取りつけた光ファイバ・コネクタの個数等
を考慮して決定する必嬰がある。
本件発明者は、研磨材20として研磨フィルムの直径1
20mmのものを使用し、偏心量17mmとし、光ファ
イバ・コネクタ12〜16個を結合して研磨する場合、
公転回転数100回について自転回転数0. 5〜1.
2回程度にすることで極めて良い研磨結果を得ている。
く発明の効果〉 以上説明したように、本発明による光ファイバ端面研磨
装置は、研磨部材を支持した研磨盤を基台に対して自転
および公転をさせる研磨盤組立(PA)と、複数の光フ
ァイバを支持する光ファイバ保持部(J−1)を前記光
ファイバの研磨端面が前記研磨部材方向に垂直に付勢さ
れて当接するように支持する光ファイバ保持具組立(H
A)から構成されている。
したがって、光ファイバ保持部(H)で同時に多数の光
ファイバ・コネクタを精度良く支持して研磨することが
できる。
研磨盤組立(PA)は、研磨材を支持して、簡単な機構
で公転と自転を同時に同期的に複合同転ずことができる
から、従来の研磨盤の動きに原因する不備は全て解決で
きる。
先に指摘した保持位置により研磨品質が変わるという問
題は解決された。
本発明による装置により、大量に優れた研磨品質の光フ
ァイバ・コネクタを生産することが可能となる。
研磨フィルムの寿命も大輻に延長でき、その経済効果も
大きい。
【図面の簡単な説明】
第IA図は、本発明による光ファイバ端面研磨装置の実
施例の平面図である。 第IB図は、前記光ファイバ端面研磨装置の実施例の断
面図である。 第2A図は、本発明による光ファイバ端面研磨装置の研
磨盤の駆動原理を説明するための略図的平面図である。 第2B図は、光ファイバ端面研磨装置の研磨盤の断面図
である。 第2C図は、光ファイバ端面研磨装置の研磨盤の駆動機
構の断面図である。 第3A図は、本発明による光ファイバ端面研磨装置の実
施例の支持アーム(A)と押さえ軸(S)と光ファイバ
保持具組立(I−{A)の結合前の状態を示す断面図で
ある。 第3B図は、本発明による光ファイバ端面研磨装置の実
施例のアームと押さえ軸と光ファイバ・コネクタ保持盤
を結合した状態を示す断面図である。 第4A図は研磨円盤が自転ずる従来の研磨装置を示す略
図である。 第4B図は前記研@装置による研磨の結果を説明するた
めの略図である。 第5A図は研磨円盤を公転させる従来の研磨装置を示す
略図である。 第5B図は前記研磨装置による研磨の結果を説明するた
めの略図である。 (PA)・・・研磨盤組立 (HA)・・・光ファイバ保持具組立 (H)・・・光ファイバ保持部 (A)・・・支持アーム  (S)・・・押さえ軸1・
・・研磨円盤 ・・・光ファイバ・コネクタの接続端面・・・アーム 
     4・・・基台・・・2段座ぐり孔   6.
7・・・貫通孔・・・公転用のモータ  9・・・駆動
歯車0・・・自転円盤(円盤歯車〉 1・・・貫通孔     12・・・偏心盤3・・・偏
心軸     14.15・・・遊星歯車6・・・自転
用のモータ 17・・・駆動歯車8・・・研磨盤   
  19・・・軸受孔0・・・研磨部材    21・
・・貫通孔2・・・円筒役付孔   23・・・ねじ部
4・・・全周溝     25・・・円筒部材6・・・
段付ピン    27・・・コイルばね8・・・ばね調
節ボルト 9・・・中心のボス状部(円筒部) 0・・・円筒座ぐり孔  3l・・・円盤部2・・・光
ファイバ・コネクタ取付け部3・・・光ファイバ・コネ
クタ 4・・・回り止めピン  35・・・貫通孔6・・・固
定ポトル   37・・・ねじ孔38・・・回り止め溝 9・・・支持アーム

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)研磨部材を支持した研磨盤を基台に対して自転お
    よび公転をさせる研磨盤組立(PA)と、複数の光ファ
    イバを支持する光ファイバ保持部(H)を前記光ファイ
    バの研磨端面が前記研磨部材方向に垂直に付勢されて当
    接するように支持する光ファイバ保持具組立(HA)か
    らなる光ファイバ端面研磨装置。
  2. (2)前記研磨盤組立(PA)は、自転用のモータと、
    公転用のモータと、前記自転用のモータにより回転中心
    軸回りを自転させられる自転円盤と、前記自転円盤の回
    転中心軸の同心円上で、前記円盤に対して回転可能に枢
    止され、それぞれ同一の偏心量の偏心連結部をもつ複数
    の偏心盤と、前記各偏心盤に前記公転用のモータの回転
    を伝達し同じ位相で偏心連結部を駆動する遊星歯車機構
    と、研磨媒体を支持して前記偏心連結部に結合して自転
    および公転させられる研磨盤から構成されている光ファ
    イバ端面研磨装置。
  3. (3)前記偏心連結部は、偏心盤にそれぞれ設けられた
    偏心軸であり前記研磨盤には軸受孔が設けられている請
    求項2記載の光ファイバ端面研磨装置。
  4. (4)前記光ファイバ保持具組立(HA)は、研磨対象
    の光ファイバを結合する複数の光ファイバ・コネクタ結
    合部をもつ円盤をもつ光ファイバ保持部(H)と、前記
    光ファイバ保持部(H)を前記基台に対して位置決めす
    る支持アーム(A)と、前記光ファイバ保持部(H)を
    前記支持アーム(A)から前記光ファイバの研磨端面が
    前記研磨部材方向に垂直に付勢する押さえ軸からなる請
    求項1記載の光ファイバ端面研磨装置。
  5. (5)前記光ファイバ保持部(H)は、中心部に円筒座
    ぐり孔をもつ結合用の円筒部分と、外縁部分の同心円上
    に複数個の光コネクタ取りつけ部を設けた円盤部分より
    構成されている請求項4記載の光ファイバ端面研磨装置
  6. (6)前記光ファイバ保持部(H)は、中心部に円筒座
    ぐり孔をもつ結合用の円筒部分には回り止めピンが設け
    られており、前記支持アーム(A)の回り止め溝に結合
    して回転を制限されて上下動可能に構成されている請求
    項5記載の光ファイバ端面研磨装置。
  7. (7)前記押さえ軸(S)は、前記光ファイバ保持部(
    H)の円筒座ぐり孔と前記支持アーム(A)に設けられ
    た貫通孔に精密嵌合し、前記支持アーム(A)に固定さ
    れ前記光ファイバ保持部(H)に摺動可能に結合する円
    筒状の外周円筒部、下端部に小径の貫通孔をもつ円筒孔
    、前記外周円筒部に設けられた溝をもつ円筒部材と、前
    記円筒部材の前記円筒孔に前記貫通孔に摺動可能に挿入
    され前記光ファイバ保持部(H)を押す押しピンと、前
    記押しピンを下方に付勢する付勢手段から構成した請求
    項4記載の光ファイバ端面研磨装置。
  8. (8)前記押しピンを下方に付勢する付勢手段は前記円
    筒孔に前記押しピンの上に挿入されたコイルばねと前記
    円筒孔の上部開口部に設けられた雌ねじに螺合して前記
    コイルばねを圧縮する圧力調節ボルトから構成されてい
    る請求項7記載の光ファイバ端面研磨装置。
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