(57)【要約】【課題】プラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）のコア径を正確に計測することができるＰＯＦのコア径計測装置およびＰＯＦのコア径計測方法を提供する。【解決手段】ＰＯＦ１の側面に向って光を照射する光照射手段２，２'と、上記ＰＯＦ１に対して上記光照射手段２、２'と反対側に設けられる撮像手段３，３'と、上記光照射手段２，２'とＰＯＦ１の間に配置される第１の偏光フィルタ４，４’と、上記撮像手段３，３’とＰＯＦ１の間に配置される第２の偏光フィルタ５，５’と、上記撮像手段３，３'によって得られたＰＯＦ１の画像データを処理してＰＯＦ１のコア径を算出するデータ処理手段とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック光ファイバのコア径を計測する方法であって、
上記プラスチック光ファイバの一方の側面に向って光を照射する光照射手段と、上記プラスチック光ファイバの、光が照射される側面と反対側の側面を撮像する撮像手段と、上記光照射手段とプラスチック光ファイバの間に配置される第１の偏光フィルタと、上記撮像手段とプラスチック光ファイバの間に配置される第２の偏光フィルタと、を設け、上記光照射手段により上記第１の偏光フィルタを介してプラスチック光ファイバの側面に光を照射し、上記撮像手段によって上記プラスチック光ファイバの反対側の側面を上記第２の偏光フィルタを介して撮像し画像データを得る撮像工程と、
上記撮像手段により得られたプラスチック光ファイバの画像データを処理するデータ処理工程とを備え、
上記データ処理工程において、上記プラスチック光ファイバの画像データに基づき上記プラスチック光ファイバのコア径を算出することを特徴とするプラスチック光ファイバのコア径計測方法。
【請求項２】
上記撮像工程において、上記プラスチック光ファイバに対する光照射と撮像を、少なくとも２方向から行い、上記プラスチック光ファイバの、方向の異なる少なくとも２つの側面の画像データを得るとともに、上記データ処理工程において、上記少なくとも２つの画像データに基づき上記プラスチック光ファイバのコア径を算出する請求項１記載のプラスチック光ファイバのコア径計測方法。
【請求項３】
上記データ処理工程において、上記プラスチック光ファイバの画像データに基づいて、上記プラスチック光ファイバのコア径とともにクラッド径を算出する請求項１または２記載のプラスチック光ファイバのコア径計測方法。
【請求項４】
上記データ処理工程において、算出された上記プラスチック光ファイバのコア径とクラッド径に基づき上記プラスチック光ファイバのコアの偏心度を算出する請求項３記載のプラスチック光ファイバのコア径計測方法。
【請求項５】
コアとクラッドとを有するプラスチック光ファイバのコア径を計測する装置であって、
上記プラスチック光ファイバの一方の側面に向って光を照射する光照射手段と、上記プラスチック光ファイバに対して上記光照射手段と反対側に設けられ、上記プラスチック光ファイバの、光が照射される側面と反対側の側面を撮像する撮像手段と、上記光照射手段とプラスチック光ファイバの間に配置される第１の偏光フィルタと、上記撮像手段とプラスチック光ファイバの間に配置される第２の偏光フィルタと、上記撮像手段によって得られたプラスチック光ファイバの画像データを処理するデータ処理手段と、を備え、
上記撮像手段が、上記第１の偏光フィルタを介した光が照射されたプラスチック光ファイバの側面と反対側の側面を上記第２の偏光フィルタを介して撮像し画像データを得るものであり、
上記データ処理手段が、上記プラスチック光ファイバの画像データに基づき上記プラスチック光ファイバのコア径を算出するよう設定されていることを特徴とするプラスチック光ファイバのコア径計測装置。
【請求項６】
上記光照射手段による光照射と撮像手段による撮像が、上記プラスチック光ファイバに対し少なくとも２方向から行われ、上記プラスチック光ファイバの、方向の異なる少なくとも２つの側面の画像データが得られるようになっており、上記データ処理手段が、上記少なくとも２つの画像データに基づき上記プラスチック光ファイバのコア径を算出するよう設定されている請求項５記載のプラスチック光ファイバのコア径計測装置。
【請求項７】
上記プラスチック光ファイバを介して対峙する光照射手段と撮像手段からなる撮像ユニットが、少なくとも２セット、プラスチック光ファイバに対し方向が異なる配置で設けられている請求項６記載のプラスチック光ファイバのコア径計測装置。
【請求項８】
上記プラスチック光ファイバを介して対峙する光照射手段と撮像手段からなる撮像ユニットが単一で設けられており、上記プラスチック光ファイバと、上記撮像ユニットとの相対的な配置が変更可能になっている請求項６記載のプラスチック光ファイバのコア径計測装置。
【請求項９】
上記データ処理手段が、上記プラスチック光ファイバの画像データに基づいて、上記プラスチック光ファイバのコア径とともにクラッド径を算出するよう設定されている請求項５〜８のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバのコア径計測装置。
【請求項１０】
上記データ処理手段が、算出された上記プラスチック光ファイバのコア径とクラッド径に基づき上記プラスチック光ファイバのコアの偏心度を算出するよう設定されている請求項９記載のプラスチック光ファイバのコア径計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信用途等に用いられるプラスチック光ファイバ（以下「ＰＯＦ」ということがある）のコア径を計測する方法およびそれに用いるＰＯＦのコア径計測装置に関し、より詳細には、ＰＯＦの製造工程においてインラインで、連続的にＰＯＦのコア径を計測することのできる方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＦは、素材がプラスチックであることから、軽量で良好な可撓性を有し、低コストで製造可能であるため、近年、需要が拡大している。このようなＰＯＦは、一般的に、溶融押出成形や界面ゲル重合法によるプリフォームを溶融加熱延伸する方法等により製造されている。しかし、ＰＯＦを製造するための装置を連続的に長時間運転すると、均一的な品質を担保することが困難になる場合がある。
【０００３】
このため、例えば、特許文献１では、製造されるＰＯＦの製品品質（光信号の伝送損失）を向上させるために、製造しながら光伝送損失を測定する検査装置が提案されている。また、特許文献２では、ポリマークラッド光ファイバの被覆の異常部を検出する被覆異常部検出方法が提案され、信頼性の要求に応えるとしている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１のものは、実際にＰＯＦのコア内にレーザー光を通過させてレーザー光の散乱の程度を確認し、ＰＯＦの光損失を測定するものであり、コアに欠陥（異物や亀裂など）が生じているか否かを判断することはできるものの、形成されたコアの径を計測することはできない。
【０００５】
また、特許文献２のものは、ＰＯＦに検査光を入射しＰＯＦの画像における輝度の経時変化によって、その被覆クラッドの異常部から外部に漏れた検査光の有無を判定し、これに基づいて異常部を検出するものである。しかし、このものも、上記特許文献１のものと同様、形成されたコアの径を計測することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２００２号公報
【特許文献２】特開２０１６−８５１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、ＰＯＦにおけるコア径の変動は、帯域幅の低下につながることから、常時安定したコア径のＰＯＦを提供することが、光通信の信頼性を高める上で重要である。そこで、コア径の正確な計測を連続的に行うことができれば、インラインで、コア径が規定の範囲から外れたものだけを除外することができるため、その技術の確立が強く求められている。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、ＰＯＦのコア径を正確に計測することができるＰＯＦのコア径計測装置およびＰＯＦのコア径計測方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明は、以下の［１］〜［１０］を提供する。
［１］ＰＯＦのコア径を計測する方法であって、上記ＰＯＦの一方の側面に向って光を照射する光照射手段と、上記ＰＯＦの、光が照射される側面と反対側の側面を撮像する撮像手段と、上記光照射手段とＰＯＦの間に配置される第１の偏光フィルタと、上記撮像手段とＰＯＦの間に配置される第２の偏光フィルタと、を設け、上記光照射手段により上記第１の偏光フィルタを介してＰＯＦの側面に光を照射し、上記撮像手段によって上記ＰＯＦの反対側の側面を上記第２の偏光フィルタを介して撮像し画像データを得る撮像工程と、上記撮像手段により得られたＰＯＦの画像データを処理するデータ処理工程とを備え、上記データ処理工程において、上記ＰＯＦの画像データに基づき上記ＰＯＦのコア径を算出するＰＯＦのコア径計測方法。
［２］上記撮像工程において、上記ＰＯＦに対する光照射と撮像を、少なくとも２方向から行い、上記ＰＯＦの、方向の異なる少なくとも２つの側面の画像データを得るとともに、上記データ処理工程において、上記少なくとも２つの画像データに基づき上記ＰＯＦのコア径を算出する、［１］に記載のＰＯＦのコア径計測方法。
［３］上記データ処理工程において、上記ＰＯＦの画像データに基づいて、上記ＰＯＦのコア径とともにクラッド径を算出する、［１］または［２］に記載のＰＯＦのコア径計測方法。
［４］上記データ処理工程において、算出された上記ＰＯＦのコア径とクラッド径に基づき上記ＰＯＦのコアの偏心度を算出する、［３］に記載のＰＯＦのコア径計測方法。
【００１０】
［５］コアとクラッドとを有するＰＯＦのコア径を計測する装置であって、上記ＰＯＦの一方の側面に向って光を照射する光照射手段と、上記ＰＯＦに対して上記光照射手段と反対側に設けられ、上記ＰＯＦの、光が照射される側面と反対側の側面を撮像する撮像手段と、上記光照射手段とＰＯＦの間に配置される第１の偏光フィルタと、上記撮像手段とＰＯＦの間に配置される第２の偏光フィルタと、上記撮像手段によって得られたＰＯＦの画像データを処理するデータ処理手段と、を備え、上記撮像手段が、上記第１の偏光フィルタを介した光が照射されたＰＯＦの側面と反対側の側面を上記第２の偏光フィルタを介して撮像し画像データを得るものであり、上記データ処理手段が、上記ＰＯＦの画像データに基づき上記ＰＯＦのコア径を算出するよう設定されているＰＯＦのコア径計測装置。
［６］上記光照射手段による光照射と撮像手段による撮像が、上記ＰＯＦに対し少なくとも２方向から行われ、上記ＰＯＦの、方向の異なる少なくとも２つの側面の画像データが得られるようになっており、上記データ処理手段が、上記少なくとも２つの画像データに基づき上記ＰＯＦのコア径を算出するよう設定されている、［５］に記載のＰＯＦのコア径計測装置。
［７］上記ＰＯＦを介して対峙する光照射手段と撮像手段からなる撮像ユニットが、少なくとも２セット、ＰＯＦに対し方向が異なる配置で設けられている、［６］に記載のＰＯＦのコア径計測装置。
［８］上記ＰＯＦを介して対峙する光照射手段と撮像手段からなる撮像ユニットが単一で設けられており、上記ＰＯＦと、上記撮像ユニットとの相対的な配置が変更可能になっている、［６］に記載のＰＯＦのコア径計測装置。
［９］上記データ処理手段が、上記ＰＯＦの画像データに基づいて、上記ＰＯＦのコア径とともにクラッド径を算出するよう設定されている、［５］〜［８］のいずれかに記載のＰＯＦのコア径計測装置。
［１０］上記データ処理手段が、算出された上記ＰＯＦのコア径とクラッド径に基づき上記ＰＯＦのコアの偏心度を算出するよう設定されている、［９］に記載のＰＯＦのコア径計測装置。
【００１１】
すなわち、本発明者らは、今後増産が見込まれるＰＯＦの製品規格を担保するため、ＰＯＦの製造工程においてインラインでＰＯＦのコア径を測定することができる装置を得ることを目的として研究を行った。そして、ＰＯＦの端面においてコア径を計測していては、ＰＯＦの長手方向に沿って連続的にコア径を計測することはできないことから、ＰＯＦの側面方向から計測することを想起し、研究を重ねる過程で、ＰＯＦの一方の側面に向って偏光フィルタを介して光を照射し、その光が照射される側面と反対側の側面を撮像すると、上記ＰＯＦの各層が偏光透過光により別個の色に着色され、この着色の界面を検出することでコアとクラッドの界面の位置を特定できることが判明した。
【００１２】
そして、本発明者らは、さらに研究を重ねた結果、上記光が照射される側面と反対側の側面を撮像する撮像手段と上記ＰＯＦとの間に、第２の偏光フィルタを配置して光にさらに偏りを与えると、高い精度で正確にコアとクラッドの界面の位置を特定することができ、ひいてはコア径の値を正確に求めることができることを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のＰＯＦのコア径計測方法によれば、上述のとおり、長手方向に延びるＰＯＦの側方に、特定の配置で光照射手段と撮像手段と偏光フィルタとを設け、ＰＯＦの側面に光照射を与えながらその反対側の側面の画像データを得るだけで、簡単かつ正確にＰＯＦのコア径を計測することができる。そして、この計測方法によれば、ＰＯＦを長手方向に移動させながら、連続的に計測を行うことができるため、ＰＯＦの製造工程途中において、インラインで計測処理、すなわちコア径のばらつきが規格内に収まっているか否かの品質検査を行うことができる。したがって、高品質のＰＯＦを安定的に供給することができる。
【００１４】
また、本発明のＰＯＦのコア径計測装置によれば、ＰＯＦの製造ラインの途中に、特定の配置で光照射手段と撮像手段と偏光フィルタとを設け、上記撮像手段から得られる画像データを、特定のデータ処理手段によって処理するだけで、簡単かつ正確にＰＯＦのコア径を算出することができる。したがって、ＰＯＦの製造スピードを下げることなく、効率よく高品質のＰＯＦを提供することができる。そして、このコア径計測装置の設置は、大幅な設備変更や追加スペースの確保がいらないという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の装置の一例を示す模式的な構成図である。
【図２】上記装置の要部をＰＯＦ側面方向から示す模式的な説明図である。
【図３】ＰＯＦの構成を示す模式的な断面図である。
【図４】２方向から得られた２つの画像データに基づきＰＯＦ各層の径を算出する方法の説明図である。
【図５】２方向から得られた２つの画像による補正処理の説明図である。
【図６】本発明の装置の他の例を示す模式的な構成図である。
【図７】本発明の実施例におけるコア径の計測値と実測値を示す線図である。
【図８】本発明の実施例におけるクラッド径の計測値と実測値を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
つぎに、本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００１７】
本発明の一実施の形態であるＰＯＦのコア径計測方法（以下、単に「コア径計測方法」という場合がある）は、ＰＯＦの一方の側面に向って光を照射する光照射手段と、上記ＰＯＦの、光が照射される側面と反対側の側面を撮像する撮像手段と、上記光照射手段とＰＯＦの間に配置される第１の偏光フィルタと、上記撮像手段とＰＯＦの間に配置される第２の偏光フィルタと、を設け、上記光照射手段により上記第１の偏光フィルタを介してＰＯＦの側面に光を照射し、上記撮像手段によって上記ＰＯＦの反対側の側面を上記第２の偏光フィルタを介して撮像し画像データを得る撮像工程と、上記撮像手段により得られたＰＯＦの画像データを処理するデータ処理工程とを備えている。そして、上記データ処理工程において、上記ＰＯＦの画像データに基づき上記ＰＯＦのコア径を算出するものである。
【００１８】
本発明のコア径計測方法を実施するための装置の一例を、図１に模式的に示す。この装置は、図において太矢印で示すように走行するＰＯＦ１のコア径を計測するためのもので、ＰＯＦ１の側面に向って、垂直方向に光照射を行う光照射手段２と、上記ＰＯＦ１に対して上記光照射手段２と反対側に設けられ、上記ＰＯＦ１の、光が照射される側面と反対側の側面を撮像する撮像手段３と、上記光照射手段２とＰＯＦ１の間に配置される第１の偏光フィルタ４と、上記撮像手段３とＰＯＦ１の間に配置される第２の偏光フィルタ５を備えている。この光照射手段２および第１の偏光フィルタ４と、撮像手段３および第２の偏光フィルタ５とは、図２に模式的に示すように、ＰＯＦ１を介して、互いに対峙するように配置されており、両者によって、１セットの撮像ユニットＡが構成されている。
【００１９】
そして、上記撮像ユニットＡ（図１に戻る）に対しＰＯＦ１の周方向に９０°角度を変えた方向、すなわち光照射を水平方向に行う配置で、光照射手段２’および第１の偏光フィルタ４’と、撮像手段３’および第２の偏光フィルタ５’とからなる撮像ユニットＢが設けられている。
【００２０】
なお、上記撮像ユニットＡがＰＯＦ１と交差する位置Ｐと、撮像ユニットＢがＰＯＦ１と交差する位置Ｑは、ＰＯＦ１の長手方向に沿って所定距離だけずれている。この距離は、ＰＯＦ１の走行によって移動する距離を考慮して設定されており、Ｐの位置において撮像ユニットＡによって撮像される第１の画像データと、Ｑの位置において撮像ユニットＢによって撮像される第２の画像データとが、ＰＯＦ１の同じ位置の、９０°角度を変えた２つの側面の画像データとなるよう予め設定されている。
【００２１】
この装置が計測の対象とするＰＯＦ１は、図３に示すとおり、重合体をマトリックスとする有機化合物からなるコア６と、このコア６と屈折率の異なる有機化合物からなるクラッド７と、その外側にこれを被覆するオーバークラッド８とで構成されている。通常、コア６は、クラッド７と比較して屈折率が高く設計されており、光をほぼ全反射させることができる。このため、ＰＯＦ１は、光をコア６内に閉じこめた状態で伝搬させることができるようになっている。なお、この例では、オーバークラッド８を設けているが、クラッド７が非常に硬質である等、コア６およびクラッド７を保護する必要がない場合には、オーバークラッド８は設けなくてもよい。
【００２２】
上記ＰＯＦ１に光を照射する光照射手段２、２’としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー、ハロゲンランプ等の各種光源を用いることができる。なかでも、屈折率波長分散による画像や検出精度の低下を防止できる点から、複数の波長の光が混在したような白色光よりも、単一波長に近い光を光源とするものが好ましい。単一波長の光としては、例えば、青、緑、赤色等の可視光を用いることができるが、撮像対象であるＰＯＦ１の材料の波長分散の影響が小さい波長を用いることが好ましく、ＰＯＦ１の材料として、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いる場合には、屈折率波長分散は長波長に行くほど収束し、長波長分散の影響が少なくなることから、赤色の波長の光源を用いることが好ましい。また、光源からの出射光としては、平行光、拡散光いずれも用いることができるが、様々な角度からＰＯＦ１に入射させることができる点から、拡散光を用いることが好ましい。
【００２３】
そして、上記光照射手段２、２’とＰＯＦ１の間に配置される第１の偏光フィルタ４、４’としては、ＰＬ偏光フィルタ、円偏光フィルタ等を用いることができる。また、上記撮像手段３、３’とＰＯＦ１の間に配置される第２の偏光フィルタ５、５’としては、ＰＬ偏光フィルタ、円偏光フィルタ等を用いることができる。
【００２４】
第１の偏光フィルタ４、４’と、第２の偏光フィルタ５、５’とは、異なる条件の偏光フィルタを用いることが好ましく、より好ましくは、第１の偏光フィルタ４、４’として円偏光フィルタを用い、第２の偏光フィルタ５、５’としてＰＬ偏光フィルタもしくは第１の偏光フィルタ４，４’とはλ／４の角度が異なる円偏光フィルタを用いることが好ましい。
【００２５】
すなわち、この装置では、ＰＯＦ１の一方の側面に向って光を照射し、その光が照射される側面と反対側の側面を撮像すると、上記ＰＯＦ１を構成するコア６、クラッド７、オーバークラッド８の各層の屈折率の違いにより各層の色調の異なりが生じ、その色調の違いが第１の偏光フィルタ４および第２の偏光フィルタ５によってより強調されて明確に表れることから、上記ＰＯＦ１のコア６とクラッド７の界面、クラッド７とオーバークラッド８との界面、の各位置を特定できる、という原理にもとづいて、画像データの解析を行うことを特徴としている。
【００２６】
したがって、上記画像データによる解析を精度よく行うには、上記第１の偏光フィルタ４、４’と、第２の偏光フィルタ５、５’の選定が重要である。ただし、ＰＯＦ１の材料の種類や径の大きさにより、最適な組み合わせが異なるため、対象とするＰＯＦ１に応じて、適宜、選定を行う必要がある。また、第２の偏光フィルタ５，５’に面内回転機構を設け、対象とするＰＯＦ１に応じ、最もコントラストを生じる条件を選定することも好ましい。
【００２７】
また、図２に示すように、上記光照射手段２の発光幅をＷとし、上記光照射手段２とＰＯＦ１の側面との最短距離をＤとしたときに、上記発光幅Ｗに対する最短距離Ｄの比（Ｄ／Ｗ）を、１以下とすることが好ましく、より好ましくは０．５以下とすることであり、さらに好ましくは０．２以下であり、０．１３以下とすることがより一層好ましい。上記発光幅Ｗに対する最短距離Ｄの比（Ｄ／Ｗ）が大きすぎると、オーバークラッド８の画像に影が発生する傾向がみられる。上記影が発生した箇所は、偏光特性の変化がわからない領域となるため、影の発生箇所ができるだけ少なくなるように、上記発光幅Ｗと上記光照射手段２とＰＯＦ１の側面との最短距離Ｄおよびこれらの比（Ｄ／Ｗ）を調整することが好ましい。
【００２８】
さらに、上記第１の偏光フィルタ４、第２の偏光フィルタ５は、上記実施の形態では、それぞれ一枚ずつ用いたが、それらの少なくとも一方を、２枚以上の偏光特性の異なる偏光フィルタの組み合わせに置き換えることもできる。例えば、上記第１の偏光フィルタ４として、光照射手段２に近い側から、ＰＬ偏光フィルタ、λ／４波長板の２枚の偏光フィルタを用いることができる。上記λ／４波長板に代えてその他の様々な波長板を用いることもできる。また、例えば、上記第２の偏光フィルタ５として、撮像手段３に近い側から、ＰＬ偏光フィルタ、λ／４波長板の２枚の偏光フィルタを用いることができる。上記λ／４波長板に代えてその他の様々な波長板を用いることもできる。
【００２９】
上記光が照射されたＰＯＦ１の側面を撮像する撮像手段３としては、例えば、ラインセンサカメラ、エリアセンサカメラ等の、対象物の画像をレンズによって素子面に結像させて、光の量を信号に変換して出力させるものを好ましく用いることができる。なかでも、シャッタースピードを速くすることで搬送中の被写体の振れの影響を低減できる点から、エリアセンサカメラを用いることがより好ましい。
【００３０】
上記撮像手段３は、上記ＰＯＦ１を介して上記光照射手段２と対峙した位置に配置される。そして、上記光照射手段２と撮像手段３は、互いの中心が、ＰＯＦ１を介して同一軸上に配置されることが好ましいが、後述するデータ処理手段によって画像データ処理を補正できる範囲において、必ずしも同一軸上に配置されなくてもよい。
【００３１】
上記装置では、上記光照射手段２と撮像手段３からなる撮像ユニットＡと、上記光照射手段２’と撮像手段３’からなる撮像ユニットＢにより、ＰＯＦ１の、９０°角度を変えた２つの側面の画像データが得られるようになっている。そして、得られた画像データは、予めコア径計測のための演算処理回路等が組み込まれたデータ処理手段（図１において図示せず）に送られて、処理されるようになっている。
【００３２】
上記データ処理手段は、どのような画像解析ソフトをベースにするものであっても、全く専用に作成されたソフトであってもよいが、上記撮像手段３から送られてきた画像データを解析して所定の演算式に当てはめることにより、目的とするコア径が算出されるようになっている。このとき、９０°角度を変えて得られた２つの画像データから、ＰＯＦ１自身が傾いていたり、コア６がＰＯＦ１において偏心していたりして、２つの画像データにずれがある場合、そのずれ方に応じて、補正処理がなされるようになっている。
【００３３】
上記データ処理手段は、例えば、図４に示すように、一方の画像データ（０°画像）と他方の画像データ（９０°画像）が、互いに異なる傾きで傾いた状態で撮像されている場合には、まず、両方の画像データ（０°画像、９０°画像）を画像回転処理によって、両者が極力傾いていない画像データとする補正が行われ、この画像データに基づき、画像エッジ検出処理を行い、各層の界面を検出するようになっている。
【００３４】
また、２つの画像データから得られたコア６とクラッド７の界面の位置、クラッド７とオーバークラッド８の界面の位置から、例えば図５に示すように、各層の径の大きさと中心位置を求め、各層の中心位置のずれからコア６の偏心度を算出し、コア径を修正して、より高い精度でコア径を求めることができるようになっている。
【００３５】
このように、上記装置によれば、長手方向に延びるＰＯＦ１に対し、特定の配置で光照射手段２および第１の偏光フィルタ４と、撮像手段３および第２の偏光フィルタ５とを設け、上記撮像手段３から得られる画像データを、特定のデータ処理手段によって処理するだけで、簡単かつ正確にＰＯＦ１のコア径を算出することができる。
【００３６】
そして、上記画像データの取得を、ＰＯＦ１の側面方向から行うため、ＰＯＦ１の製造ラインの途中にもしくは末端において、この装置をインラインで組み込むことができ、ＰＯＦ１を断続的に走行させながら、コア径の計測を行うことができる。特に、対象物が移動していても撮像が可能な撮像手段３を用いる場合には、とりわけ、ＰＯＦ１の製造スピードを下げることなく、効率よくＰＯＦ１のコア径の計測を行うことができ、好適である。しかも、上記装置の設置には、大幅な設備変更や追加スペースの確保がいらないという利点を有する。
【００３７】
また、上記の装置は、ＰＯＦ１に対し、２セットの撮像ユニット（撮像ユニットＡ、Ｂ）を設けて、周方向に異なる２方向の画像データを得ることができるため、コア６の芯ずれやＰＯＦ１自体の傾き等を修正して、高い精度でコア径計測を行うことができるようになっている。したがって、一方向からの画像データに基づいてコア径を計測する場合に比べて、より高品質のＰＯＦ１を提供することができる。そして、さらに計測精度を高めるために、３セット以上の、周方向に角度を変えて配置される撮像ユニットを用いることもできる。
【００３８】
もちろん、非常に真円度の高いコア６を有するＰＯＦ１を対象とする場合や、ＰＯＦ１の直線度を高めた状態で測定できる場合等においては、必ずしも、複数の撮像ユニットを設ける必要はなく、単一の撮像ユニットを用いても差し支えない。
【００３９】
なお、周方向に異なる２つ以上の画像データを得るために、上記の装置のように、ＰＯＦ１の周囲に、複数の撮像ユニットを、方向を変えて配置するのではなく、単一の撮像ユニットを、ＰＯＦ１に対して相対的に配置を変えうるように設定してもよい。その例を、図６に模式的に示す。
【００４０】
この装置は、光照射手段２および第１の偏光フィルタ４と、撮像手段３および第２の偏光フィルタ５とで構成される単一の撮像ユニットと交差するようにＰＯＦ１を保持する保持手段９を設け、この保持手段９を、保持したＰＯＦ１ごと周方向に回動させて、ＰＯＦ１の、方向の異なる少なくとも２つの側面の画像データを得ることができるようにしたものである。なお、１０は、ＰＯＦ１と光照射手段２との距離を微調整するための調整手段、１１は、ＰＯＦ１に対する計測位置を上下方向に微調整するための調整手段である。
【００４１】
この装置によれば、図１に示す装置のように、複数の撮像ユニットを配置しなくても、ＰＯＦ１の周方向の向きを変えて複数の画像データを得ることができ、高い精度でコア径を計測することができる。しかしながら、ＰＯＦ１を走行させながら計測することができないため、試作品や完成品の検査等の用途に限られる。
【００４２】
また、上記の装置とは逆に、走行するＰＯＦ１を中心として、その周囲に、周方向に回動しうる環状ベースを設け、この環状ベースの対角線上の一方に光照射手段２を取り付け、他方に撮像手段３を取り付けて、上記環状ベースを回動させることにより、ＰＯＦ１の，方向の異なる少なくとも２つの側面の画像データを得るようにしてもよい。この場合、異なる方向からの撮像は、ＰＯＦ１が停止するタイミングで行うことが好ましい。
【００４３】
なお、すでに述べたとおり、少なくとも２方向から撮像した画像データに基づいてコア径を算出する場合、その補正処理のために、コア径のみならず、クラッド７およびオーバークラッド８のそれぞれの径も算出して、各層の外径と中心の位置を求める処理を行うことから、これらの数値を利用して、コア６の偏心度や、さらにはクラッド７の偏心度、ＰＯＦ１自体の外径の真円度等を求めることができる。
【００４４】
特に、コア６の偏心度が大きく規格を外れる場合、光の伝送損失が大きくなるおそれがあることから、上記偏心度を併せて計測することは、実用的ニーズに沿うものである。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例および比較例をあげて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４６】
［実施例１］
図１に示す装置において、光照射手段２，２’としてシーシーエス社製のＰＦＢＲ−１５０（赤色、発光幅Ｗ＝１００ｍｍ）を用い、撮像手段３，３’としてエリアセンサカメラ（ｂｕ５０５ＭＧ、東芝テリー社製）を用い、第１の偏光フィルタ４，４’として円偏光フィルタ（ＱＡ−ＭＥＧＱ、日東電工社製）を用い、第２の偏光フィルタ５，５’としてＰＬ５２ｍｍ（ケンコー・トキナー社製）を用いたコア径計測装置を作製した。
上記装置においては、上記光照射手段２，２’とＰＯＦ１の側面との最短距離Ｄがそれぞれ１０ｍｍとなるように調整されている。また、ＰＯＦ１のライン速度は、１７．５ｍ／ｍｉｎとした。
ＰＯＦ１として、コア径が１２０μｍであり、コアおよびクラッドが、いずれもメチルメタクリレート（ＭＭＡ）を主成分とする樹脂からなり、オーバークラッドがポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂からなっているものを用いた。
なお、上記コアは、屈折率調整剤により屈折率が高められている。また、上記「主成分」とは、その材料の特性に影響を与える成分の意味であり、その成分の含有量は、通常、材料全体の５０質量％以上である。
【００４７】
図７に、上記装置を用いて計測したサンプル（ａ）〜（ｇ）のコア径（側面測定）を実線で示し、実測した断面のコア径（断面測定）を破線で示した。そして、それぞれ側面測定値と断面測定値との差を算出したところ、いずれも−４．５μｍ〜＋８．４μｍの範囲内にあり、上記装置は優れた精度でコア径を計測できることがわかった。
また、図８に、上記装置を用いて計測したサンプル（ａ）〜（ｇ）のクラッド径（側面測定）を実線で示し、実測した断面のクラッド径（断面測定）を破線で示した。そして、それぞれ側面測定値と断面測定値との差を算出したところ、いずれも−１．５μｍ〜＋８．０μｍの範囲内にあり、上記装置は優れた精度でクラッド径を計測できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明のＰＯＦのコア径計測方法およびコア径計測装置は、インラインでＰＯＦのコア径を計測する場合に特に有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ＰＯＦ
２  光照射手段
２’光照射手段
３  撮像手段
３’撮像手段
４  第１の偏光フィルタ
４’第１の偏光フィルタ
５  第２の偏光フィルタ
５’第２の偏光フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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