JPH06235845A

JPH06235845A - 光コネクタのコア位置測定装置

Info

Publication number: JPH06235845A
Application number: JP2430293A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Ozawa; 一雅小沢; Toshiaki Kakii; 俊昭柿井; Shinji Nagasawa; 真二長沢
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; NTT Inc
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1994-08-23
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JP3093073B2

Abstract

(57)【要約】【目的】被測定用光コネクタ端面において光ファイバ
が配置される設計位置と実際に固定配置された光ファイ
バ位置とのずれを検出する光コネクタのコア位置測定装
置を得ることを目的とする。【構成】基準コネクタ１５ａを水平に移動させるリニ
アガイド６を、被測定用光コネクタ１１端面に平行に対
向配置し、この基準コネクタ１５ａを予め設計された配
列ピッチで水平に移動させることにより、被測定用光コ
ネクタ１１端面に形成された各光ファイバ１５ａに対
し、基準コネクタ１５ａを順次対向させるとともに、相
対的な位置関係を補正するため、ダミーパイプ１３の貫
通穴に光ファイバ１５ｂを挿入してガイドピン穴１２の
中心に測定光あるいは反射光を通過させるように構成し
てガイドピン穴１２の中心を特定し、被測定用光コネク
タ１１端面と基準コネクタ１５ａの移動位置との相対的
な位置関係を特定させることにより、この被測定用光コ
ネクタ１１端面に固定配置された各光ファイバ１５ａの
コア位置の設計位置とのずれを正確に測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被測定用光コネクタ
端面において光ファイバが配置される設計位置と実際に
固定配置された光ファイバ位置との偏心を検出する光コ
ネクタのコア位置測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば「多心コネクタの高精度寸法測定技術」（昭和６
３年電子情報通信学会秋期全国大会、Ｂ−３４３）に示
されたものがある。

【０００３】図１３は、従来の光コネクタのコア位置測
定装置を示す構成図であり、被測定用光コネクタ３０１
がＸＹステージ（図示せず、Ｘ方向，Ｙ方向の可動ステ
ージ）にセットされ、後端面に光源３０２から測定光が
出射される。この被測定用光コネクタ３０１の前端面側
には対物レンズ３０３を挾んで例えばＣＣＤ等の撮像デ
バイス３０４が配置され、被測定用光コネクタ３０１の
前端面の像が撮像デバイス３０４に結像される。

【０００４】ここで、被測定用光コネクタ３０１には両
側に２本のガイドピン穴３０５が設けられているととも
に、その間には多数本のファイバ穴３０６が形成されて
いる。このため、光源３０２から出射される測定光はガ
イドピン穴３０５およびファイバ穴３０６を通り、透過
測定光となって撮像デバイス３０４に入射する。そし
て、画像処理装置３０７にはこの被測定用光コネクタ３
０１の前端面からの測定光の撮像データが与えられる。

【０００５】このため、画像処理装置３０７ではガイド
ピン穴３０５とファイバ穴３０６の前端面におけるエッ
ジの輪郭を求めることができるので、その結果からガイ
ドピン穴３０５とファイバ穴３０６の中心位置が求ま
る。そこで、この測定された中心位置を設計上の中心位
置と対比すれば、いわゆる偏心量や偏心方向が求まり、
製品の評価が可能になる。なお、ＣＲＴ３０８は撮像デ
ータや測定結果を目視可能に表示するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の光コネクタのコ
ア位置測定装置は以上のように、ファイバ穴の偏心（設
計位置と実際の位置とのずれ）は評価できるが、光ファ
イバと光ファイバのクリアランスが存在することによ
り、ここに挿入される光ファイバ自体の偏心を評価でき
ない。このため、光ファイバを挿入して光コネクタとし
て実際に使用すると、好適な光結合を行なえないという
課題があった。

【０００７】また、位置決めの基準となるガイドピン穴
は、その前端面において研磨による「ダレ」が生じやす
く、中心位置が正確に算出できないなどの課題があっ
た。

【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、被測定用光コネクタ端面において
光ファイバが配置される設計位置と実際に固定配置され
た光ファイバ位置とのずれを検出する光コネクタのコア
位置測定装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る光コネク
タのコア位置測定装置は、被測定用光コネクタに所定ピ
ッチで前端面側が固定配置された光ファイバと対向する
１本の光ファイバからなる基準コネクタを支持する電歪
素子が固定され、被測定用光コネクタの端面に対して平
行に対向設置されたリニアガイド上を水平に移動する移
動ステージを、ステージ移動手段により所定ピッチの設
計位置に順次移動させ、被測定用光コネクタ側の光ファ
イバの後端面側に設置された光源より出射された測定光
を、位置検出手段において、円運動コントローラにより
円運動している基準コネクタを介して検出し、この円運
動と測定光の光量変動との位相差から基準コネクタ中心
からの偏心方向を求めるとともに、光量変動の振幅から
基準コネクタ中心からの偏心量を求めることを特徴とし
ている。

【００１０】特に、被測定用光コネクタは、その端面に
形成しているガイドピン穴に貫通穴を中心部分に有する
ダミーパイプを挿入するか、さらにこのダミーパイプの
貫通穴に光ファイバを挿入し、ガイドピン穴の中心に測
定光を通過させる構造にしている。

【００１１】また、請求項５に係る光コネクタのコア位
置測定装置は、被測定用光コネクタに所定ピッチで前端
面側が固定配置された光ファイバと対向する１本の光フ
ァイバからなる基準コネクタを支持する電歪素子が固定
され、被測定用光コネクタの端面に対して平行に対向設
置されたリニアガイド上を水平に移動する移動ステージ
を、ステージ移動手段により所定ピッチの設計位置に順
次移動させ、位置検出手段において、円運動コントロー
ラにより円運動している基準コネクタを介して光源から
測定光を上記光ファイバ前端面へ出射するとともに、そ
の後端面で反射した反射光を検出し、この円運動と測定
光の光量変動との位相差から基準コネクタ中心からの偏
心方向を求めるとともに、光量変動の振幅から基準コネ
クタ中心からの偏心量を求めることを特徴としている。

【００１２】特に、被測定用光コネクタは、ガイドピン
穴に貫通穴を中心部分に有するダミーパイプを挿入し、
さらにこのダミーパイプの貫通穴に光ファイバを挿入
し、ガイドピン穴の中心で反射光が通過する構造にして
いる。

【００１３】

【作用】この発明における光コネクタのコア位置測定装
置は、基準コネクタを水平に移動させるリニアガイド
を、被測定用光コネクタ端面に平行に対向配置させるこ
とで、この基準コネクタを所定の配列ピッチで移動させ
ることにより、被測定用光コネクタ端面に形成された各
光ファイバに対し、基準コネクタは順次対向した位置を
とる。

【００１４】また、被測定用光コネクタは、ガイドピン
穴に貫通穴を中心部分に有するダミーパイプを挿入して
ガイドピン穴の中心に測定光を通過させるか、さらにこ
のダミーパイプの貫通穴に光ファイバを挿入してガイド
ピン穴の中心に測定光あるいは反射光を通過させるよう
に構成したので、被測定用光コネクタ端面と基準コネク
タの移動位置との相対的な位置関係を特定する。

【００１５】また、位置特定のために使用される測定光
は光ファイバのカットオフ波長よりも長い波長とするこ
とで、これら光ファイバがシングルモードであることを
保証し、この測定光の検出にあたっては、これら光ファ
イバの後端面側に光源を設置して、直接光ファイバ内を
通過する測定光を検出するほか、光ファイバ後端面側で
の反射率が略一定（３．５％）であることから、光源を
光ファイバ前端面側に設置して、この反射光を検出する
ことができる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図１２
を用いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を
付して説明を省略する。

【００１７】図１は、請求項１に係る光コネクタのコア
位置測定装置の一実施例の構成を示すブロック図であ
り、正確なリニアスケール７を有するリニアガイド６上
に水平に移動する移動ステージ９が設置されており、こ
の移動ステージ９上には基準コネクタ１５ａを支持して
円運動コントローラ４により円運動制御される電歪素子
１０が固定されている。

【００１８】この移動ステージ９の水平移動を制御する
ステージ移動手段Ａは、スケール検出ヘッド８から移動
ステージ９の正確な位置を検出するスケールカウンタ１
と、駆動手段としての移動ステージコントローラ２から
構成されている。

【００１９】また、位置検出手段Ｂは、基準コネクタ１
５ａを介して伝送される測定光（光源１４から出射さ
れ、光ファイバ１５ｂを通過した光）の光量変動から電
歪素子１０の円運動との位相差及びこの光量変動の振幅
を検出する検出器３と、この検出器３の出力から基準コ
ネクタ１５ａ中心からの偏心方向及び基準コネクタ１５
ａ中心からの偏心量を計算するＣＰＵ５から構成されて
いる。

【００２０】一方、被測定用光コネクタ１１は、１又は
２以上の光ファイバ１５ｂの前端面が所定のピッチでこ
の被測定用光コネクタ１１の端面に固定配置されてお
り、さらに接続時の位置を決めるための少なくとも２本
のガイドピン穴１２が設けられている。

【００２１】そして、このガイドピン穴１２には、中心
に貫通穴を有するダミーパイプ１３が挿入され、さらに
この貫通穴には光源１４からの測定光を通過させるため
の光ファイバ１５ｂが挿入されている。

【００２２】特に、上記位置検出手段Ｂと円運動コント
ローラ４では、図２に示すように、検出器３において基
準コネクタ１５ａ（光ファイバ）から伝送された測定光
を受光器３１で検出し、この検出信号を増幅器３２で増
幅させた後、第１及び第２の位相検波器３３ａ、３３ｂ
でそれぞれｘ方向、ｙ方向の位相（検出された測定光の
光量変動の位相）を検出している。そして、この検波さ
れた信号は円運動コントローラ４における参照信号３５
とともに第１及び第２のＡ／Ｄ変換器３４ａ、３４ｂで
デジィタル信号に変換され、計算用パラメータとしてＣ
ＰＵ５に送られる。

【００２３】ＣＰＵ５では、第１及び第２の位相検波器
３３ａ、３３ｂの出力から基準コネクタ１５ａ中心から
の偏心方向を計算するとともに、この光量変動の振幅か
ら基準コネクタ１５ａ中心からの偏心量を計算する。

【００２４】また、円運動コントローラ４では、ｓｉｎ
波発生回路４１から出力される円運動させるためのｘ、
ｙ方向それぞれのｓｉｎ波により円運動コントロール部
４２が電歪素子１０の円運動制御を行っており、ｘｙコ
ントロール部４３はＣＰＵ５の指示に従って電歪素子１
０をＸ軸あるいはＹ軸方向に微動させるための電圧を供
給している。

【００２５】次に、この発明の動作について説明する。

【００２６】まず、被測定用光コネクタ１１がリニアガ
イド６を予め水平に対向配置すべくガイドピン等（図示
せず）により固定される。この際に注意すべき点は、被
測定用光コネクタ１１端面とリニアガイド６との距離が
どの位置からも等しくならなければならず、かつこのリ
ニアガイド６上の基準コネクタ１５ａの端面と被測定用
光コネクタ１１端面に固定配置された各光ファイバ１５
ｂの前端面とが図３に示すように平行にならなければな
らない点である。これを実現するにはガイドピン等によ
り機械的に固定するのが最良の方法である。

【００２７】そして、被測定用光コネクタ１１側の各光
ファイバ１５ｂのコア位置を特定するための光源１４
は、各光ファイバ１５ｂの後端面側に設置され、基準コ
ネクタ１５ａの水平移動と同期して、順次測定されるべ
き光ファイバ１５ｂ後端面に測定光を出射すべく水平移
動する。なお、この光源１４から出射される測定光の波
長は、基準コネクタ１５ａ（光ファイバ）及び被測定用
光コネクタ１１側の各光ファイバ１５ｂのカットオフ波
長よりも長い波長とすることで、それぞれがシングルモ
ードであることを保証する。

【００２８】第１の動作段階としては、まず被測定用光
ファイバ１１端面に固定配置された各光ファイバ１５ｂ
の相対的な位置を特定しなければならない（これは、上
述した被測定用光コネクタ１１の設置時の誤差を補正す
るためである）。このため、ＣＰＵ５は、ステージ移動
手段Ａにおける移動ステージコントローラ２に被測定用
光コネクタ１１端面における各ガイドピン穴１２の設計
時の中心位置と対向する位置に基準コネクタ１５ａを移
動させる指示をする。

【００２９】この際、移動ステージコントローラ２は、
リニアスケール７を読み取るスケール検出ヘッド８の出
力から現時点の移動ステージ９の位置を示すリニアカウ
ンタ１の値に従って、この移動ステージ９を水平移動さ
せ、正確に各設計位置と対抗する位置に基準コネクタ１
５ａを移動させる。

【００３０】一方、被測定用光コネクタ１１におけるガ
イドピン穴１２の中心位置は図４に示すように、ガイド
ピン穴１２に中心に貫通穴を有するダミーパイプ１３を
挿入し、このダミーパイプ１３の後端面に光源１４から
測定光を出射させることで（同図（ａ））、同図（ｃ）
に示すようにガイドピン穴１２の中心位置を測定可能に
なるように特定させるか、あるいはダミーパイプ１３中
心の貫通穴にさらに光ファイバ１５ｂを挿入し、この光
ファイバ１５ｂの後端面に光源１４から測定光を出射す
ることで（同図（ｂ））、同図（ｃ）に示すようにガイ
ドピン穴１２の中心位置を測定可能になるように特定さ
せる。

【００３１】そして、この基準コネクタ１５ａが設計位
置に移動すると、続いてＣＰＵ５は円運動コントローラ
４に円運動制御を指示する。これにより、基準コネクタ
１５ａは支持されている電歪素子１０により円運動させ
られ（電歪素子１０は円運動コントローラ４により円運
動制御されている）、この円運動している基準コネクタ
１５ａを介して伝送された測定光を検出した位置検出手
段Ｂにおいて、この円運動と測定光の光量変動との位相
差及び光量変動の振幅から基準コネクタ１５ａと各光フ
ァイバ１５ｂのコア位置の偏心方向及び偏心量が計算さ
れる。

【００３２】さらに、ＣＰＵ５は、上述した第１の動作
段階で計算された各ガイドピン穴１２の偏心情報を、被
測定用光コネクタ１１端面に固定配置された各光ファイ
バ１５ｂごとに、この被測定用光コネクタ１１端面がず
れるのに伴って同じ様にずれる設計位置（本来あるべき
配置位置）を特定するための補正情報として、それぞれ
記録しておく。

【００３３】これは、現実には基準コネクタ１５ａが正
確な設計ピッチで、かつ水平に移動するのに対し、被測
定用光コネクタ１１端面を正確に固定することが困難で
あることによる。

【００３４】ここで、図５及び図６を用いて電歪素子１
０の構造及び円運動コントローラ４による円運動制御に
ついて説明する。

【００３５】まず、図５は、電歪素子１０を示す斜視図
（ａ）及び断面図（ｂ）である。この電歪素子１０はそ
の胴体部分が移動ステージ９に固定されており、その後
方（図面左）から基準コネクタ１５ａとなる光ファイバ
が挿入され、さらにこの電歪素子１０の先端外面（図面
右）には４個の圧電ユニットが設けられている。すなわ
ち、電歪素子１０の先端外面に設けられたグランド電極
１０１_G上に圧電材料層１０２を堆積させ、この圧電材
料層１０２の上面にさらに４つの電極１０１_X1、１０１
_X2、１０１_Y1、１０１_Y2を設けた構造となっている。

【００３６】特に、プラスＸ電極１０１_X1とマイナスＸ
電極１０１_X2は互いに対向する位置にあり、同様にプラ
スＹ電極１０１_Y1とマイナスＹ電極１０１_Y2とも互いに
対向する位置にある。そして、この電歪素子１０の下部
開口（図面右）にはキャップ１０３が設けられ、このキ
ャップ１０３には基準コネクタ１５ａが貫通して固定
（支持）されている。

【００３７】以上のような構造によると、電歪素子１０
の先端は水平（被測定用光コネクタ１１の端面に対して
水平）に微動あるいは回転運動させることができ、これ
によって基準コネクタ１５ａの先端も上記の運動に従っ
た動きをさせられる。これを示したのが図６（ａ）、
（ｂ）である。

【００３８】この図６（ａ）の各電極に図６（ｂ）に示
すパターンの電圧を加えると、圧電材料層１０２に引張
り、あるいは圧縮歪みが生じ、これによって電歪素子１
０が微少に変形し、同図（ａ）に示す矢印の変位方向
（丸印１〜丸印４）の微動が実現される。

【００３９】従って、ｘｙコントローラ部４３からプラ
スＸ電極１０１_X1とマイナスＸ電極１０１_X2に１８０°
位相のずれた正弦波電圧が加えられ、かつプラスＹ電極
１０１_Y1とマイナスＹ電極１０１_Y2に上記９０°ずつ位
相のずれた正弦波電圧が加えられると電歪素子１０の先
端は回転運動をする。また、上記の電極１０１_X1〜１０
１_Y1に加えられる交流電圧の直流バイアスが変化する
と、電歪素子１０の先端は基準コネクタ１５ａの光軸に
対して直交方向に微動することになる。

【００４０】すなわち、基準コネクタ１５ａの高速回転
運動と、水平方向の回転中心位置の微調整が同一の電歪
素子１０により行なわれるのである。

【００４１】次に、第２の動作段階で、ＣＰＵ５はステ
ージ移動手段Ａに対し、被測定用光コネクタ１１端面に
固定配置されたその他の各光ファイバ１５ｂが本来配置
されるべき位置（設計位置）と対向する位置に、基準コ
ネクタ１５ａを順次移動させる指示をする。この時、基
準コネクタ１５ａの移動に同期して、光源１４も次に位
置測定される光ファイバの後端面に測定光を出射すべく
移動する。

【００４２】さらに、ＣＰＵ５は円運動コントローラ４
への円運動制御指示を出して、各光ファイバ１５ｂのコ
ア位置の偏心方向及び偏心量を、第１の動作段階で予め
計算しておいた偏心情報を利用して補正しながら順次求
めていく。

【００４３】ここで、図７及び図８を用いて基準コネク
タ１５ａの回転中心とこれに対向する被測定用光コネク
タ１１における各光ファイバ１５ｂの中心との間の偏心
方向及び偏心量（中心位置の距離）の算出原理（位置検
出手段Ｂにおいて行われている）を説明する。

【００４４】まず、図７（ａ）において、実線の円（図
中、２０ａ）は基準コネクタ１５ａのコアを示し、点線
の円（図中、２０ｂ）は被測定用光コネクタ１１におけ
る各光ファイバ１５ｂのコアを示しており、基準コネク
タ１５ａの回転中心（図中の白丸印２００ａ）は各光フ
ァイバ１５ｂの中心（図中のクロス印２００ｂ）から、
マイナスｘ方向に一定量だけ偏位している場合を示して
いる。回転中の基準コネクタ１５ａのコアの位置は、図
中の丸印１から丸印５のように変化し、このため基準コ
ネクタ１５ａと各光ファイバ１５ｂの光結合率は回転位
相に応じて変化する。

【００４５】なお、図７において（ｂ）〜（ｆ）は図７
（ａ）に示した基準コネクタ１５ａのコアと各光ファイ
バ１５ｂのコアとの位置関係を個別に示したものであ
り、図中２０１ａ〜２０１ｅは、円運動中の基準コネク
タ１５ａの現実の中心位置を示している。

【００４６】ここで、光源１４から出射され、各光ファ
イバ１５ｂを通過した測定光は、基準コネクタ１５ａを
介して検出器３により検出されるが、この測定光の光量
変化は上記の基準コネクタ１５ａと各光ファイバ１５ｂ
との光結合率の変動に対応している。

【００４７】従って、基準コネクタ１５ａの回転中心位
置と光ファイバ１５ｂの中心位置との位置関係、その回
転運動の位相と検出器３により検出された測定光の光量
変動の位相との関係を図示すると、図８に示すようにな
る。

【００４８】すなわち、この図８において同図（ａ）は
基準コネクタ１５ａにおけるコア２０ａの中心位置２０
０ａが測定される光ファイバ１５ｂにおけるコアの中心
位置２００ｂとがマイナスｘ方向（図では左側）にずれ
た位置関係を示しており、この図から、回転運動の位相
と光量変動の位相とが一致することが分かる（位相差０
゜）。

【００４９】また、同図（ｂ）はマイナスｙ方向（図で
は下側）にずれた位置関係を示し、この場合の位相差は
９０゜、同図（ｃ）はプラスｘ方向（図では右側）にず
れた位置関係を示し、この場合の位相差は１８０゜、同
図（ｄ）はプラスｙ方向（図では上側）にずれた位置関
係を示し、この場合の位相差は２７０゜となることが分
かる。

【００５０】一方、光量変動の振幅と偏心量の関係を図
１０に示す。同図（ａ）〜（ｃ）に示すように、被測定
用光コネクタ１１側の各光ファイバ１５ｂにおけるコア
２０ｂの中心位置２００ｂに対して基準コネクタ１５ａ
におけるコア２０ａの中心位置２００ａの回転中心があ
まり偏位してないと、受光器３１で受光される光量変動
の振幅は小さいが（特に、中心位置が同図（ａ）のよう
に一致していれば振幅は０になる）、偏位が大きくなる
とこの光量変動の振幅も大きくなる。

【００５１】そして、ある値（シングルモードファイバ
同士では約２．５μｍ）を越えると偏位が大きくなるに
つれて振幅が小さくなるが、これを示したのが図１１で
ある。なお、この図１１において、検出レベルが点線で
示すレベル（規定値）以下のときは、雑音成分に信号成
分が埋もれるので、この測定光の光量変動が上記の既定
値以下であるときは、調芯（コア位置が一致）されたと
みなす範囲にあるか、中心位置が大きく外れているか
の、いずれかであるとされる。

【００５２】この偏位方向及び偏位量の算出は、図１及
び図２に示したＣＰＵ５によりなされる。すなわち、図
８（ａ）〜（ｄ）の下の回転運動の波形は、円運動コン
トローラ４におけるｓｉｎ波発生回路４１から検出器３
に入力される参照信号３５の波形であり、光量変動の波
形は、検出器３において受光器３１で受光され、増幅器
３２で増幅されて第１及び第２の位相検波器３３ａ、３
３ｂににそれぞれ入力される信号の波形である。

【００５３】第１の位相検波器３３ａの出力Ｅ_SX及び第
２の位相検波器３３ｂの出力Ｅ_SYは、図９（ａ）に示す
ように回転運動の波形と光量変動との間で位相差θ_Sが
あると、基準コネクタ１５ａにおけるコア２０ａの中心
位置２００ａと測定される光ファイバ１５ｂにおけるコ
ア２０ｂの中心位置２００ｂとは同図（ｂ）に示すよう
な位置関係にあることから、以下の計算式（ｘ側）Ｅ_SX＝Ｅ_S・ｃｏｓθ_S ・・・（１）（ｙ側）Ｅ_SY＝Ｅ_S・ｃｏｓ（θ_S−９０゜）＝Ｅ_S・ｓｉｎθ_S ・・・（２）により得られる。

【００５４】そこで、ＣＰＵ５は第１及び第２のＡ／Ｄ
変換器３４ａ、３４ｂを介して上記第１及び第２の位相
検波器３３ａ、３３ｂの出力Ｅ_SX、Ｅ_SYをそれぞれ取り
込み、偏心方向θ及び偏心量ｄを計算する。

【００５５】なお、偏心方向θ及び偏心量ｄの計算は、
偏心量と光量変動の振幅との関係が図１１に示すような
関係にある事が分かっているので、現実の偏心方向θ_S
及び偏心量ｄ´と、上述した第１の動作段階で予め求め
ておいた偏心情報（固定時に予め分かっているｘ方向の
誤差Ｐ_Xとｙ方向の誤差Ｐ_Y）で補正を加えることによ
り、以下の計算式から求められる。

【００５６】 θ＝ｔａｎ^-1（（ｄ´・ｓｉｎθ_S−Ｐ_Y）／（ｄ´・ｃｏｓθ_S−Ｐ_X））

【００５７】

【数１】

【００５８】次に、この発明の他の実施例に係る光コネ
クタのコア位置測定装置について図１２を用いて説明す
る。

【００５９】図１２（ａ）は、請求項５に係る光コネク
タのコア位置測定装置の一実施例の構成を示すブロック
図であり、正確なリニアスケール７を有するリニアガイ
ド６上に水平に移動する移動ステージ９が設置されてお
り、この移動ステージ９上には基準コネクタ１５ａを支
持して円運動コントローラ４により円運動制御される電
歪素子１０が固定されている。

【００６０】この移動ステージ９の水平移動を制御する
ステージ移動手段Ａは、スケール検出ヘッド８から移動
ステージ９の正確な位置を検出するスケールカウンタ１
と、駆動手段としての移動ステージコントローラ２から
構成されている。

【００６１】また、位置検出手段Ｃは、基準コネクタ１
５ａを介して被測定用光コネクタ１１端面に固定配置さ
れた各光ファイバ１５ｂの前端面に測定光を出射する光
源１４を備えている。これにより、検出した光の光量変
動から電歪素子１０の円運動との位相差及びこの光量変
動の振幅を検出する検出器３は、上記各光ファイバ１５
ｂから基準コネクタ１５ａ及び光カプラ１６を介して、
反射光を検出することになる（つまり、光源１４から出
射され、各光ファイバ１５ｂの後端面で反射された光を
コア位置の測定に利用する）。

【００６２】さらに、この検出器３の出力から基準コネ
クタ１５ａ中心からの偏心方向及び基準コネクタ１５ａ
中心からの偏心量を計算するＣＰＵ５から構成されてい
るが、これら検出器３及びＣＰＵ５を備えている点につ
いては、前述した位置検出手段Ｂと同様である。

【００６３】一方、被測定用光コネクタ１１は、１又は
２以上の光ファイバ１５ｂの前端面が所定のピッチでこ
の被測定用光コネクタ１１の端面に固定配置されてお
り、さらに接続時の位置を決めるための少なくとも２本
のガイドピン穴１２が設けられている。

【００６４】そして、このガイドピン穴１２には、中心
に貫通穴を有するダミーパイプ１３が挿入され、さらに
この貫通穴には中心位置を特定するための光ファイバ１
５ｂが挿入されている。

【００６５】特に、上記位置検出手段Ｃと円運動コント
ローラ４では、光源１４及びこの光源１４から基準コネ
クタ１５ａを介して測定光を出射させ、同じく基準コネ
クタ１５ａを介してその反射光を検出させるための光カ
プラ１６（図中、３ｄＢカプラで示す）を備えている点
以外は図２に示す位置検出手段Ｂと円運動コントローラ
４の構造と同様である。

【００６６】すなわち、検出器３において基準コネクタ
１５ａ（光ファイバ）から伝送された測定光を受光器３
１で検出し、この検出信号を増幅器３２で増幅させた
後、第１及び第２の位相検波器３３ａ、３３ｂでそれぞ
れｘ方向、ｙ方向の位相（検出された測定光の光量変動
の位相）を検出している。そして、この検波された信号
は第１及び第２のＡ／Ｄ変換器３４ａ、３４ｂでデジィ
タル信号に変換され、計算用パラメータとしてＣＰＵ５
に送られる。

【００６７】ＣＰＵ５では、検出器３から送られてきた
出力から円運動と光量変動との位相差を求めて基準コネ
クタ１５ａ中心からの偏心方向を計算するとともに、こ
の光量変動の振幅から基準コネクタ１５ａ中心からの偏
心量を計算する。

【００６８】また、円運動コントローラ４では、ｓｉｎ
波発生回路４１から出力される円運動させるためのｘ、
ｙ方向それぞれのｓｉｎ波により円運動コントロール部
４２が電歪素子１０の円運動制御を行っており、ｘｙコ
ントロール部４３はＣＰＵ５の指示に従って電歪素子１
０をＸ軸あるいはＹ軸方向に微動させるための電圧を供
給している。

【００６９】次に、動作について説明する。この請求項
５に係る光コネクタのコア位置測定装置は、前述した請
求項１に係る光コネクタのコア位置測定装置の構成にお
いて、光源１４の設置位置を被測定用光コネクタ１１端
面に固定配置された各光ファイバ１５ｂの後端面側では
なく、基準コネクタ１５ａ側に変えたところに特徴があ
る。

【００７０】これは、図１２（ｂ）に示すように、各光
ファイバ１５ｂの後端面（図１２（ａ）では記号Ｄで示
す）での測定光の反射率が略一定（３．５％）であるた
めに、測定光を直接コア位置測定のために利用せず、反
射光を利用することによってもコア位置測定が可能だか
らである。

【００７１】従って、第１の動作段階でのリニアガイド
６と被測定用光コネクタ１１端面との相対的な位置を求
める動作、基準コネクタ１５ａに円運動させる動作、Ｃ
ＰＵ５での計算動作等は前述した実施例と同様である。

【００７２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、基準コ
ネクタを水平に移動させるリニアガイドを、被測定用光
コネクタ端面に平行に対向配置し、この基準コネクタを
予め設計された配列ピッチで移動させることにより、被
測定用光コネクタ端面に形成された各光ファイバに対
し、基準コネクタを順次対向させるとともに、相対的な
位置関係を補正するため、被測定用光コネクタのガイド
ピン穴に貫通穴を中心部分に有するダミーパイプを挿入
してガイドピン穴の中心に測定光を通過させるか、さら
にこのダミーパイプの貫通穴に光ファイバを挿入してガ
イドピン穴の中心に測定光あるいは反射光を通過させる
ように構成してガイドピン穴の中心を特定し、被測定用
光コネクタ端面と基準コネクタの移動位置との相対的な
位置関係を特定させることにより、この被測定用光コネ
クタ端面に固定配置された各光ファイバのコア位置の設
計位置とのずれを正確に測定することができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る光コネクタのコア位置測定装置
の一実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】請求項１に係る光コネクタのコア位置測定装置
の一実施例における位置検出手段の構成を示すブロック
図である。

【図３】基準コネクタ及び被測定用コネクタに固定配置
された各光ファイバの位置関係を説明するための図であ
る。

【図４】被測定用光コネクタにおけるガイドピン穴の中
心位置検出方法を説明する図である。

【図５】この発明のにおける電歪素子の構成を示す斜視
図及び断面図である。

【図６】この発明のにおける電歪素子の動作を説明する
ための図である。

【図７】この発明のにおける電歪素子の円運動を基準コ
ネクタ及び被測定用コネクタに固定配置された各光ファ
イバの位置関係で説明するための図である。

【図８】この発明における基準コネクタ及び被測定用コ
ネクタに固定配置された各光ファイバの位置関係よる測
定光の振幅と位置ずれ量の関係を示す図である。

【図９】この発明における基準コネクタ及び被測定用コ
ネクタに固定配置された各光ファイバの位置関係よる測
定光の振幅と位置ずれ量の関係を示す図である。

【図１０】この発明における基準コネクタ及び被測定用
コネクタに固定配置された各光ファイバの位置関係よる
円運動に対する測定光の位相差と位置ずれ方向の関係を
示す図である。

【図１１】この発明における位置検出手段の位置ずれ方
向及び位置ずれ量の計算方法を説明するための図であ
る。

【図１２】請求項５に係る光コネクタのコア位置測定装
置の一実施例の構成を示すブロック図である。

【図１３】従来の光コネクタのコア位置測定装置を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１…スケールカウンタ、２…移動ステージコントロー
ラ、３…検出器、４…円運動コントローラ、５…ＣＰ
Ｕ、６…リニアガイド、７…リニアスケール、８…リニ
アスケール検出ヘッド、９…移動ステージ、１０…電歪
素子、１１…被測定コネクタ、１２…ガイドピン穴、１
３…ダミーパイプ、１４…光源、１５ａ…基準コネク
タ、１５ｂ…光ファイバ、Ａ…ステージ移動手段、Ｂ、
Ｃ…位置検出手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長沢真二東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定用光コネクタ端面に所定ピッチで
前端面側が固定配置された光ファイバの後端面側へ測定
光を出射する光源と、前記各光ファイバと対向する１本の光ファイバからなる
基準コネクタを支持する電歪素子が固定され、前記被測
定用光コネクタの端面に対して平行に対向設置されたリ
ニアガイド上を水平に移動する移動ステージと、前記基準コネクタが前記被測定用光コネクタ端面に固定
配置された光ファイバの設計ピッチで移動すべく前記移
動ステージを移動させるステージ移動手段と、前記基準コネクタを支持する電歪素子の円運動を制御す
る円運動コントローラと、前記基準コネクタと被測定用光コネクタ端面に固定配置
された光ファイバとのコア位置について、前記光源から
出射され、かつ被測定用光コネクタ側の光ファイバを通
過した測定光を、該円運動している基準コネクタを介し
て検出し、該円運動と光量変動の位相差から基準コネク
タ中心からの偏心方向を求めるとともに、該光量変動の
振幅から基準コネクタ中心からの偏心量を求める位置検
出手段を備えた光コネクタのコア位置測定装置。
【請求項２】前記光源は、前記被測定用光コネクタに
形成されている少なくとも２本のガイドピン穴に挿入さ
れたダミーパイプ中心の貫通穴に直接測定光を出射する
ことを特徴とする請求項１記載の光コネクタのコア位置
測定装置。
【請求項３】前記光源は、前記被測定用光コネクタに
形成されている少なくとも２本のガイドピン穴に挿入さ
れたダミーパイプ中心の貫通穴に、さらに挿入された光
ファイバの後端面側へ測定光を出射することを特徴とす
る請求項１記載の光コネクタのコア位置測定装置。
【請求項４】前記位置検出手段は、前記被測定用光コ
ネクタ端面に固定配置された光ファイバを通過し、基準
コネクタを介して伝搬してきた測定光の光量変動におけ
る振幅及び位相を検出する検出器と、前記検出器が検出した測定光の光量変動と前記円運動と
の位相差から該基準コネクタ中心からの偏心方向を求め
るとともに、光量変動の振幅から該基準コネクタ中心か
らの偏心量を計算するＣＰＵを備えたことを特徴とする
請求項１記載の光コネクタのコア位置測定装置。
【請求項５】被測定用光コネクタ端面に所定ピッチで
前端面側が固定配置された光ファイバと対向する１本の
光ファイバからなる基準コネクタを支持する電歪素子が
固定され、該被測定用光コネクタの端面に対して平行に
対向設置されたリニアガイド上を水平に移動する移動ス
テージと、前記基準コネクタが前記被測定用光コネクタ端面に固定
配置された光ファイバの設計ピッチで移動すべく前記移
動ステージを移動させるステージ移動手段と、前記基準コネクタを支持する電歪素子の円運動を制御す
る円運動コントローラと、前記前記基準コネクタと被測定用光コネクタ端面に固定
配置された光ファイバとのコア位置について、測定光を
被測定用光コネクタ側の光ファイバの前端面に前記円運
動している基準コネクタを介して出射し、該光ファイバ
の後端面で反射した反射光を該基準コネクタを介して検
出し、該円運動と光量変動の位相差から基準コネクタ中
心からの偏心方向を求めるとともに、該光量変動の振幅
から基準コネクタ中心からの偏心量を求める位置検出手
段を備えた光コネクタのコア位置測定装置。
【請求項６】前記位置検出手段は、前記被測定用コネ
クタ端面に固定配置された各光ファイバの前端面へ基準
コネクタを介して測定光を出射する光源と、該各光ファ
イバを通過し、基準コネクタを介して伝搬してきた反射
光の光量変動における振幅及び位相を検出する検出器
と、前記検出器が検出した反射光の光量変動と前記円運動と
の位相差から該基準コネクタ中心からの偏心方向を求め
るとともに、光量変動の振幅から該基準コネクタ中心か
らの偏心量を計算するＣＰＵを備えたことを特徴とする
請求項５記載の光コネクタのコア位置測定装置。
【請求項７】前記前記被測定用光コネクタは、該端面
に形成されている少なくとも２本のガイドピン穴に、中
心に貫通穴を有するダミーパイプを挿入し、該ダミーパ
イプ中心の貫通穴に前記光源から出射された測定光を反
射させる光ファイバを挿入したことを特徴とする請求項
５記載の光コネクタのコア位置測定装置。
【請求項８】前記電歪素子は、支持する基準コネクタ
を前記被測定用光コネクタ端面に対して略平行に円運動
させることを特徴とする請求項１又は５記載の光コネク
タのコア位置測定装置。
【請求項９】前記位置検出手段は、被測定用光コネク
タ端面に固定配置された光ファイバの設計位置との偏心
方向及び偏心量を、予め該被測定用光コネクタ端面にお
けるガイドピン穴の中心を測定しておいた偏心情報で補
正して計算することを特徴とする請求項１又は５記載の
光コネクタのコア位置測定装置。
【請求項１０】前記光源から出射される測定光の波長
は、前記光ファイバのコアのカットオフ波長よりも長い
波長であることを特徴とする請求項１、２、３、５、又
は６のいずれか一項に記載の光コネクタのコア位置測定
装置。