JPS63214604A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
- Publication number
- JPS63214604A JPS63214604A JP62048519A JP4851987A JPS63214604A JP S63214604 A JPS63214604 A JP S63214604A JP 62048519 A JP62048519 A JP 62048519A JP 4851987 A JP4851987 A JP 4851987A JP S63214604 A JPS63214604 A JP S63214604A
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- JP
- Japan
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- light
- optical fiber
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 27
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 40
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 101500027295 Homo sapiens Sperm histone HP3 Proteins 0.000 description 1
- 102400000926 Sperm histone HP3 Human genes 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、位置検出装置に関するものであり、更に詳述
するならば、光ファイバの側面に光照射して光ファイバ
の外縁部を通過する光によ二て生じる回折縞の間隔によ
り観測面の位置を検出する装置に関するものである。
するならば、光ファイバの側面に光照射して光ファイバ
の外縁部を通過する光によ二て生じる回折縞の間隔によ
り観測面の位置を検出する装置に関するものである。
従来の技術
光ファイバの側方観測像を利用した装置の代表的なもの
として、光ファイバの融着接続機がある。
として、光ファイバの融着接続機がある。
単一モードファイバではコア径が１０μｍ程度と小さい
ので、光ファイバの偏心量（ファイバ外径中心とコア中
心との偏心距離）を考慮して接続する必要がある。
ので、光ファイバの偏心量（ファイバ外径中心とコア中
心との偏心距離）を考慮して接続する必要がある。
第４図に、光ファイバの接続用位置検出装置の構成を示
す。図示の装置は、端面が対向する２つの光ファイバ２
及び２′の端部側面を照明する光源１を備えている。光
ファイバを挟んで光源１に対向するようにテレビカメラ
４が配置されている。
す。図示の装置は、端面が対向する２つの光ファイバ２
及び２′の端部側面を照明する光源１を備えている。光
ファイバを挟んで光源１に対向するようにテレビカメラ
４が配置されている。
テレビカメラ４の出力は、カメラコントロールユニット
５の入力に接続されている。カメラコントロールユニッ
ト５の出力は、モニタテレビ６０人力に接続されている
。
５の入力に接続されている。カメラコントロールユニッ
ト５の出力は、モニタテレビ６０人力に接続されている
。
以上のように構成される光フアイバ接続用位置検出装置
は、次のように動作する。
は、次のように動作する。
光源１により照明された２つの光ファイバの端部側面を
、テレビカメラ４で撮像する。撮影された画像は、カメ
ラコントロールユニット５を介してモニタテレビ６で画
像表示される。表示された画像情報に基づいて、光ファ
イバ２及び２°のコア部３及び３′の中心軸が一致する
ように、２つの光ファイバの相対位置を調整する。こう
した位置調整は、光学系の切換え等により少なくとも相
異なる２つの方向（同一直線上にない）、好ましくは直
交する２つの観測方向についてなされる。
、テレビカメラ４で撮像する。撮影された画像は、カメ
ラコントロールユニット５を介してモニタテレビ６で画
像表示される。表示された画像情報に基づいて、光ファ
イバ２及び２°のコア部３及び３′の中心軸が一致する
ように、２つの光ファイバの相対位置を調整する。こう
した位置調整は、光学系の切換え等により少なくとも相
異なる２つの方向（同一直線上にない）、好ましくは直
交する２つの観測方向についてなされる。
一般に、光ファイバの側方よりコア部の観測を行う場合
、光フアイバ表面のレンズ効果により、測定された“み
かけ”の偏心量（“みかけ“のコア中心とファイバ外径
の中心との偏心距離）は真の偏心量（真のコア中心とフ
ァイバ外径の中心との偏心距離）と異なる。従って、測
定された“みかけ”の偏心量に基づいて計算により真の
偏心量を求めるには、すなわちコアの中心位置を検出す
るには、あらかじめ補正係数を求めておく必要があるが
、こうした補正係数は光ファイバの側方像の観測面の位
置に依存する。すなわち、観測面の位置を精度良く測定
することが真の偏心量を求める前提条件となる。
、光フアイバ表面のレンズ効果により、測定された“み
かけ”の偏心量（“みかけ“のコア中心とファイバ外径
の中心との偏心距離）は真の偏心量（真のコア中心とフ
ァイバ外径の中心との偏心距離）と異なる。従って、測
定された“みかけ”の偏心量に基づいて計算により真の
偏心量を求めるには、すなわちコアの中心位置を検出す
るには、あらかじめ補正係数を求めておく必要があるが
、こうした補正係数は光ファイバの側方像の観測面の位
置に依存する。すなわち、観測面の位置を精度良く測定
することが真の偏心量を求める前提条件となる。
従来、ステッピングモーフ駆動ステージに搭載した光フ
ァイバを光源とテレビカメラを結ぶ方向に移動させ、そ
のパルス信号を計数しである原点からの光ファイバの移
動量を測定して、間接的に光ファイバの測方像の観測面
の位置を検出していた。しかしながら、従来の位置検出
方法ではステージのバックラッシュ等により精度が十分
でないという問題があった。さらに、光ファイバの中心
を原点とした座標系で観測面の位置を直接求めることが
できないという問題があった。
ァイバを光源とテレビカメラを結ぶ方向に移動させ、そ
のパルス信号を計数しである原点からの光ファイバの移
動量を測定して、間接的に光ファイバの測方像の観測面
の位置を検出していた。しかしながら、従来の位置検出
方法ではステージのバックラッシュ等により精度が十分
でないという問題があった。さらに、光ファイバの中心
を原点とした座標系で観測面の位置を直接求めることが
できないという問題があった。
発明が解決しようとする問題点
以上のように、従来の光フアイバ接続用位置検出装置で
は、光ファイバの側方像の観測面位置を精度良く検出す
ることができないという問題があった。
は、光ファイバの側方像の観測面位置を精度良く検出す
ることができないという問題があった。
そこで、本発明は、光ファイバの側方像の観測面位置を
非接触方式で精度良く観測する位置検出装置を提供せん
とするものである。
非接触方式で精度良く観測する位置検出装置を提供せん
とするものである。
問題点を解決するための手段
すなわち、本発明によるならば、実質的に単一波長から
なる光を放射する点光源と、該点光源に対向して該点光
源から離れて配置された光検出手段と、該光検出手段と
前記点光源とを結ぶ光軸に垂直に筒状の被検体を位置付
ける保持手段とを備え、前記光検出手段により前記被検
体の外縁部を通過する光線の回折縞の間隔を測定して、
前記光検出手段が観測する被検体の観測面の位置を検出
することを特徴とする位置検出装置が提供される。
なる光を放射する点光源と、該点光源に対向して該点光
源から離れて配置された光検出手段と、該光検出手段と
前記点光源とを結ぶ光軸に垂直に筒状の被検体を位置付
ける保持手段とを備え、前記光検出手段により前記被検
体の外縁部を通過する光線の回折縞の間隔を測定して、
前記光検出手段が観測する被検体の観測面の位置を検出
することを特徴とする位置検出装置が提供される。
本発明の好ましい態様によれば、前記被検体は、光ファ
イバである。
イバである。
また、本発明の好ましい実施態様によれば、前記点光源
は、発光ダイオードからなる。さらにもう１つの態様に
よれば、前記点光源は、白色光源と、該光源が発光する
特定の単一波長光のみを透過するバンドパスフィルタと
、該透過光が通過する小孔を有する部材とからなる。ま
た、好ましくは、前記光検出手段は、撮像手段である。
は、発光ダイオードからなる。さらにもう１つの態様に
よれば、前記点光源は、白色光源と、該光源が発光する
特定の単一波長光のみを透過するバンドパスフィルタと
、該透過光が通過する小孔を有する部材とからなる。ま
た、好ましくは、前記光検出手段は、撮像手段である。
作用
以上のように、本発明の位置検出装置では、光源として
比較的単色性の強い点光源を用いているので、筒状の被
検体の測方像の輝度分布において筒状の被検体の外縁部
に回折縞が観測される。前記光検出手段と前記点光源と
を結ぶ光軸に垂直で且つ筒状の被検体の軸に直角な方向
での回折光の強度分布の例を第２図に示す。
比較的単色性の強い点光源を用いているので、筒状の被
検体の測方像の輝度分布において筒状の被検体の外縁部
に回折縞が観測される。前記光検出手段と前記点光源と
を結ぶ光軸に垂直で且つ筒状の被検体の軸に直角な方向
での回折光の強度分布の例を第２図に示す。
回折縞のピーク位置をＰｌ、Ｐ２、Ｐ３・・・・、Ｐ、
。
。
及びＰビ、ｐ ２＊、 ｐ３＊、・・・・、Ｐ、、Ｉで
表示し、ＰｉとＰｌ、Ｐ２とＰ３、・・・・、Ｐ７−１
とＰ、、の間隔をＺ５、Ｚ２、・・・・、Ｚｎ−１で表
示し、さらにＰ、＊とＰ２″、Ｐ２＊とＰ３１．１１１
６、Ｐ −＋” トＰ−”（Ｄ間ＱヲＺ ｌ”、Ｚ２申
、・・・・、Ｚｈ−１′とすれば、Ｚｌ、、Ｚ２、・・
・・、Ｚｎ−１及びＺｌ＊、２２′、・・・、Ｚ７−ビ
は観測面の位置ＰＬ’″と筒状の被検体の中心位置Ｐ、
との距離δに依存する。従って、Ｚｌ、Ｚ２、・・・・
、Ｚｈ−１及びＺｌ“、Ｚ ２ＩＮ・・・・、ムーーと
距離δの関係を予めかしめ求めておけば、観測されたＺ
ｌ、Ｚ２、・・・・Ｚｎ−１及びＺ−１２２′、・・・
、２．−一より距離δを算出することができ、すなわち
観測面位置を検出することが可能となる。
表示し、ＰｉとＰｌ、Ｐ２とＰ３、・・・・、Ｐ７−１
とＰ、、の間隔をＺ５、Ｚ２、・・・・、Ｚｎ−１で表
示し、さらにＰ、＊とＰ２″、Ｐ２＊とＰ３１．１１１
６、Ｐ −＋” トＰ−”（Ｄ間ＱヲＺ ｌ”、Ｚ２申
、・・・・、Ｚｈ−１′とすれば、Ｚｌ、、Ｚ２、・・
・・、Ｚｎ−１及びＺｌ＊、２２′、・・・、Ｚ７−ビ
は観測面の位置ＰＬ’″と筒状の被検体の中心位置Ｐ、
との距離δに依存する。従って、Ｚｌ、Ｚ２、・・・・
、Ｚｈ−１及びＺｌ“、Ｚ ２ＩＮ・・・・、ムーーと
距離δの関係を予めかしめ求めておけば、観測されたＺ
ｌ、Ｚ２、・・・・Ｚｎ−１及びＺ−１２２′、・・・
、２．−一より距離δを算出することができ、すなわち
観測面位置を検出することが可能となる。
実施例
以下添付図面を参照して、本発明の位置検出装置の実施
例を説明する。
例を説明する。
第１図は、本発明の位置検出装置の１実施例の構成概略
図である。図示の装置は、光源１を備えている。光源と
して、ハロゲンランプのような白色光源、あるいは高輝
度な光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いる
ことができる。光源１の出射光は、特定の波長光のみを
透過させるバンドパスフィルタ７に入射する。バンドパ
スフィルタ７を透過した光は、ピンホール板８が有する
小孔を通過して光ファイバ２の端部の側面部を照明する
。光ファイバ２の側方像は、テレビカメラ４により撮像
される。光源１とカメラ４を結ぶ光軸が光ファイバ２の
中心軸を含む平面に垂直になるように、カメラ４は配置
されている。テレビカメラ４の出力は、カメラコントロ
ールユニット５の人力に接続されている。カメラコント
ロールユニット５の出力は、モニタテレビ６の人力に接
続されている。
図である。図示の装置は、光源１を備えている。光源と
して、ハロゲンランプのような白色光源、あるいは高輝
度な光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いる
ことができる。光源１の出射光は、特定の波長光のみを
透過させるバンドパスフィルタ７に入射する。バンドパ
スフィルタ７を透過した光は、ピンホール板８が有する
小孔を通過して光ファイバ２の端部の側面部を照明する
。光ファイバ２の側方像は、テレビカメラ４により撮像
される。光源１とカメラ４を結ぶ光軸が光ファイバ２の
中心軸を含む平面に垂直になるように、カメラ４は配置
されている。テレビカメラ４の出力は、カメラコントロ
ールユニット５の人力に接続されている。カメラコント
ロールユニット５の出力は、モニタテレビ６の人力に接
続されている。
以上のように構成される本発明の位置検出装置は、次の
ように動作する。
ように動作する。
例えばハロゲンランプのような白色光源１を出射した光
は、バンドパスフィルタ７を透過し、ピンホール板８の
小孔を通過して、比較的単色光に近い点放射光に変換さ
れる。なお、光源として発光ダイオードを使用する場合
は、バンドパスフィルタ７及び小孔を有する部材８を備
える必要はない。点放射光で光ファイバ２の端部の側面
部を照明しながら、テレビカメラ４で光ファイバ２の側
方像を撮像する。撮影された画像は、カメラコントロー
ルユニット５を介してモニタテレビ６で画面表示される
。光ファイバ２の中心軸がテレビモニタテレビ６の輝度
測定線ＡＡ’に直交するように、図示を省略した保持手
段によって光ファイバ２は保持されている。
は、バンドパスフィルタ７を透過し、ピンホール板８の
小孔を通過して、比較的単色光に近い点放射光に変換さ
れる。なお、光源として発光ダイオードを使用する場合
は、バンドパスフィルタ７及び小孔を有する部材８を備
える必要はない。点放射光で光ファイバ２の端部の側面
部を照明しながら、テレビカメラ４で光ファイバ２の側
方像を撮像する。撮影された画像は、カメラコントロー
ルユニット５を介してモニタテレビ６で画面表示される
。光ファイバ２の中心軸がテレビモニタテレビ６の輝度
測定線ＡＡ’に直交するように、図示を省略した保持手
段によって光ファイバ２は保持されている。
本発明に基づき、外径１２５μｍの光ファイバを、３Ｑ
ｃｍ離間した位置より発光ダイオードで照明して、６０
倍の対物レンズを装着したＩＴＶカメラで光ファイバの
側方像を観測した。その１例を第１図のモニタテレビ６
の画面部分に描き、また、第２図のグラフに示した。第
２図のグラフにおいて、縦軸が輝度を示し、横軸が、テ
レビモニタテレビ６の輝度測定線ＡＡ’に沿った位置を
示し、原点が輝度測定線ＡＡ’の上端に相当する。
ｃｍ離間した位置より発光ダイオードで照明して、６０
倍の対物レンズを装着したＩＴＶカメラで光ファイバの
側方像を観測した。その１例を第１図のモニタテレビ６
の画面部分に描き、また、第２図のグラフに示した。第
２図のグラフにおいて、縦軸が輝度を示し、横軸が、テ
レビモニタテレビ６の輝度測定線ＡＡ’に沿った位置を
示し、原点が輝度測定線ＡＡ’の上端に相当する。
かくして、回折縞が最も明瞭に観測されるＺｌ（Ｐ＋と
Ｐ２の間隔）と距離δとの関係を求めた。
Ｐ２の間隔）と距離δとの関係を求めた。
、第３図に示すように、Ｚｌ と距離δとの関係は一義
的な関係であり、Ｚｌの測定値よりδの値すなわち観測
面の位置を精度良く検出可能であることがわかった。
的な関係であり、Ｚｌの測定値よりδの値すなわち観測
面の位置を精度良く検出可能であることがわかった。
本実施例では、精密ステージに載置した光ファイバを光
源とテレビカメラを結ぶ光軸方向に移動させて、その移
動量を０．１μｍ読みのリニアスケールの値を読み取っ
て距離δの測定を行った。
源とテレビカメラを結ぶ光軸方向に移動させて、その移
動量を０．１μｍ読みのリニアスケールの値を読み取っ
て距離δの測定を行った。
発明の詳細
な説明したように、本発明の位置検出装置によれば、単
一波長光を放射する点光源によって光ファイバの外縁部
に生じる回折縞の間隔を測定することにより、光ファイ
バの側方像の観測面位置を精度良く検出することができ
る。この結果、光ファイバの側方像を観測して、コアの
中心位置を精度良く測定することができる。したがって
、本発明の位置検出装置は、光ファイバの融着接続機等
の広い分野にわたって活用することができる。
一波長光を放射する点光源によって光ファイバの外縁部
に生じる回折縞の間隔を測定することにより、光ファイ
バの側方像の観測面位置を精度良く検出することができ
る。この結果、光ファイバの側方像を観測して、コアの
中心位置を精度良く測定することができる。したがって
、本発明の位置検出装置は、光ファイバの融着接続機等
の広い分野にわたって活用することができる。
第１図は、本発明の位置検出装置の１実施例の構成概略
図であり、 第２図は、第１図のモニタテレビの輝度測定線における
輝度分布を示す図であり、 第３図は、観測面と光ファイバの中心面との距離（δ）
と、回折縞のピーク位置の間隔（Ｚｌ）との関係を示す
グラフであり、 第４図は、従来の光フアイバ融着接続機のモニタ系の構
成概略図である。 （主な参照番号） １・・光源、 ２，２゛ ・・光ファイバ、３．３゛
・・コア、 ４・・テレビカメラ、５・−カメラコン
トロールユニット、 ６・・モニタテレビ、 ７・・バンドパスフィルタ
図であり、 第２図は、第１図のモニタテレビの輝度測定線における
輝度分布を示す図であり、 第３図は、観測面と光ファイバの中心面との距離（δ）
と、回折縞のピーク位置の間隔（Ｚｌ）との関係を示す
グラフであり、 第４図は、従来の光フアイバ融着接続機のモニタ系の構
成概略図である。 （主な参照番号） １・・光源、 ２，２゛ ・・光ファイバ、３．３゛
・・コア、 ４・・テレビカメラ、５・−カメラコン
トロールユニット、 ６・・モニタテレビ、 ７・・バンドパスフィルタ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）実質的に単一波長からなる光を放射する点光源と
、該点光源に対向して該点光源から離れて配置された光
検出手段と、該光検出手段と前記点光源とを結ぶ光軸に
垂直に筒状の被検体を位置付ける保持手段とを備え、前
記光検出手段により前記被検体の外縁部を通過する光線
の回折縞の間隔を測定して、前記光検出手段が観測する
被検体の観測面の位置を検出することを特徴とする位置
検出装置。 （２）前記被検体は、光ファイバであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の位置検出装置。 （３）前記点光源は、発光ダイオードであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載（４）前記
点光源は、白色光源と、該白色光源が発光する特定の単
一波長光のみを透過するバンドパスフィルタと、該透過
光が通過する小孔を有する部材とからなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の位置検出装
置。 （５）前記光検出手段は、撮像手段であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１
項記載の位置検出装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4851987A JPH083403B2 (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 位置検出装置 |
| CA000543994A CA1295476C (en) | 1986-08-15 | 1987-08-07 | Method and apparatus of measuring outer diameter and structure of optical fiber |
| US07/085,598 US4882497A (en) | 1986-08-15 | 1987-08-14 | Method and apparatus of measuring outer diameter and structure of optical fiber |
| EP87111831A EP0256539A3 (en) | 1986-08-15 | 1987-08-14 | Method and apparatus of measuring outer diameter and structure of optical fiber |
| AU76894/87A AU585728B2 (en) | 1986-08-15 | 1987-08-14 | Method and apparatus of measuring outer diameter and structure of optical fiber |
| KR1019870008958A KR900005642B1 (ko) | 1986-08-15 | 1987-08-14 | 광파이버 구조 및 외경측정의 장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4851987A JPH083403B2 (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63214604A true JPS63214604A (ja) | 1988-09-07 |
| JPH083403B2 JPH083403B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=12805605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4851987A Expired - Fee Related JPH083403B2 (ja) | 1986-08-15 | 1987-03-03 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083403B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170346984A1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-11-30 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Scanner apparatus |
| CN110119060A (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-13 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 透声幕及其制造方法 |
| CN111964872A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-20 | 暨南大学 | 一种光纤轴向无损在线检测装置和方法 |
-
1987
- 1987-03-03 JP JP4851987A patent/JPH083403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170346984A1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-11-30 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Scanner apparatus |
| CN110119060A (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-13 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 透声幕及其制造方法 |
| CN110119060B (zh) * | 2018-02-05 | 2021-08-17 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 透声幕及其制造方法 |
| CN111964872A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-20 | 暨南大学 | 一种光纤轴向无损在线检测装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH083403B2 (ja) | 1996-01-17 |
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