(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆光ファイバーの第１の被覆層の直径を測定する装置であって、前記光ファイバーが前記第１の被覆層と第２の被覆層で被覆されており、前記装置は、
前記被覆光ファイバーの中心軸に対してほぼ垂直な方向で光束を前記被覆光ファイバー上に投射する光源と、
前記光源に対面し、前記光源によって投射される光束と同軸的な位置関係で配置されたレンズとからなり、前記被覆光ファイバーは前記光源と前記レンズとの間にあり、そして前記レンズは、前記光源によって投射され前記被覆光ファイバーを透過する光を受けるものであり、さらに、
前記レンズによってその上に集められる光を受けるように配置された光検出装置からなり、前記光検出装置は光センサーのアレイからなり、各光センサーは前記光検出装置の１つの画素に対応し、各画素はその上に入ってくる光の量に関連した画素値を有し、前記光検出装置は、前記レンズによってその上に集められた光に応じて前記被覆光ファイバーの画像を発生し、そして前記画像は、ある輝度しきい値以上の輝度を有する離間した明るい領域と、前記輝度しきい値よりも低い輝度を有する離間した明るさの低い領域とを特徴としており、さらに、
前記光検出装置と電気的に結合された信号処理装置からなり、前記信号処理装置は、前記光検出装置から前記画素値を受け取り、前記第１の被覆層の直径を決定するためにその画素値を処理し、前記信号処理装置は、前記画像における前記輝度しきい値以上の輝度を有する少なくとも１つの明るい領域を検出し、そして前記少なくとも１つの明るい領域が明るい領域と明るさの低い領域との間の境界に対応することを決定することで前記第１の被覆層の直径を決定し、そして前記信号処理装置は、前記第１の被覆層の直径を決定するために、前記画像内の前記少なくとも１つの明るい領域の相対的位置を利用するものであり、そして、
前記信号処理装置は、前記明るい領域の間に存在する、輝度しきい値以下の輝度を有する画素をカウントする増加カウンタを含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１の被覆層は前記被覆光ファイバーの一次被覆層に対応し、前記第２の被覆層は前記被覆光ファイバーの二次被覆層に対応し、前記一次被覆層が前記光ファイバーの周囲に配置され、そして前記二次被覆層が前記一次被覆層の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１の被覆層は前記被覆光ファイバーの二次被覆層に対応し、前記第２の被覆層は前記被覆光ファイバーの一次被覆層に対応し、前記一次被覆層が前記光ファイバーの周囲に配置され、そして前記二次被覆層が前記一次被覆層の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記信号処理装置は、前記第２の被覆層の厚みを決定するために前記少なくとも１つの明るい領域の相対的位置を利用して前記第１の被覆層の直径を決定し、前記信号処理装置は、前記明るい領域の位置から前記第１および第２の被覆層間の境界に対面する前記第２の被覆層の縁までの画素をカウントし、そしてそのカウント値を１つの距離に相関させることで第２の被覆層の厚みを決定するものであり、前記信号処理装置は、前記第２の被覆層の厚みを利用して、その厚みを２倍して第１の積を求め、前記第２の被覆層の既知の直径から前記第１の積を差し引くことによって第１の被覆層の直径を決定することを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記信号処理装置は、前記第１の被覆層の厚みを決定するために前記少なくとも１つの明るい領域の相対的位置を利用して前記第１の被覆層の直径を決定し、前記信号処理装置は、前記明るい領域の位置から前記第１および第２の被覆層間の境界に対面する前記第１の被覆層の縁までの画素をカウントし、そしてそのカウント値を１つの距離に相関させることで第１の被覆層の厚みを決定するものであり、前記第１および第２の被覆層間の境界に対面する前記第１の被覆層の縁は前記第１の被覆層と前記光ファイバーとの間の境界に対応し、そして、前記信号処理装置は、前記第１の被覆層の厚みを利用して、その厚みを２倍して第１の積を求め、前記第１の積を前記光ファイバーの既知の直径に加えることで前記第１の被覆層の直径を決定することを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項６】
前記信号処理装置は、前記画像内の第１および第２の明るい領域を検出し、前記第１の明るい領域は前記第１の被覆層と前記第２の被覆層との間の第１の境界に対応することを決定し、そして前記第２の明るい領域は前記第１の被覆層と第２の被覆層との間の第２の境界に対応することを決定することで前記第１の被覆層の直径を決定し、前記信号処理装置は、前記画像内での前記第１および第２明るい領域の相対的な位置を利用して前記第１の被覆層の直径を決定し、前記信号処理装置は、前記第１の明るい領域の位置から前記第２の明るい領域の位置までの画素をカウントし、そしてそのカウント値を前記第１の被覆層の１つの外縁から前記第１の被覆層の別の外縁までの距離に関係付けることによって前記第１の被覆層の直径を決定するものであり、前記第１の被覆層の外縁間の距離は前記第１の被覆層の直径に対応することを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項７】
前記装置が光ファイバー・ケーブルを製造する光ファイバー製造システムの一部として構成され、前記光ファイバー製造システムは一次および二次被覆層を被覆する二重被覆アプリケータからなり、前記装置が前記一次および二次被覆層が被覆された後に前記一次被覆層の直径を決定するよう、前記光検出装置とレンズとが前記二重被覆アプリケータから下流の位置に配置されていることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項８】
前記光源がレーザーであることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記光検出装置は、前記光ファイバーの中心軸に対して垂直に配置された線形光センサー・アレイであり、前記線形光センサー・アレイは一列のセンサー要素からなり、前記センサー要素の列は前記光ファイバーの中心軸に垂直であり、そして前記第１の被覆層の直径が前記信号処理装置によって前記線形光センサー・アレイから読み出された画像データの１つの走査線に基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記光検出装置がビデオ・カメラであることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１１】
被覆光ファイバーの第１の被覆層の直径を測定する方法であって、前記光ファイバーが前記第１の被覆層と第２の被覆層で被覆されており、前記方法は、
ａ）前記被覆された光ファイバーの中心軸に対してほぼ垂直な方向で光束を前記被覆光ファイバー上に投射するステップと、
ｂ）前記被覆光ファイバー上に投射された光を、前記被覆光ファイバーを通過した後で受けるステップと、
ｃ）前記受け取った光を前記被覆された光ファイバーの中心軸に対してほぼ垂直に配置された光検出装置上に集めるステップとからなり、前記光検出装置は光センサーのアレイからなり、各光センサーは前記光検出装置の１つの画素に対応し、各画素はその上に投射された光の量に関連した画素値を有し、そして前記光検出装置はその上に集められた光に応じて前記被覆光ファイバーの画像を発生するものであり、さらに
ｄ）前記被覆層の直径を決定するために前記画素値を処理するステップとからなり、前記被覆層の直径が、前記画像内の第１の明るい領域を検出し、そして前記少なくとも第１の明るい領域は前記第１の被覆層と前記第二の被覆層との間の境界に対応することを決定するで決定されるものであり、さらにある輝度しきい値レベルを確立するステップと、
ｅ）前記少なくとも１つの明るい領域の相対的位置を利用して、前記輝度しきい値レベルよりも小さい輝度値を有する画素の数をカウントすることで前記第１の被覆層の直径を決定するステップとからなることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記第１の被覆層は前記被覆光ファイバーの一次被覆層に対応し、前記第２の被覆層は前記被覆光ファイバーの二次被覆層に対応し、前記一次被覆層が前記光ファイバーの周囲に配置され、そして前記二次被覆層が前記一次被覆層の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の被覆層は前記被覆光ファイバーの二次被覆層に対応し、前記第２の被覆層は前記被覆光ファイバーの一次被覆層に対応し、前記一次被覆層が前記光ファイバーの周囲に配置され、そして前記二次被覆層が前記一次被覆層の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１１の方法。
【請求項１４】
前記（ｅ）ステップが、
ｅ１）前記少なくとも第１の明るい領域の相対的な位置を利用して前記第２の被覆層の厚みを決定するステップを含み、前記第２の被覆層の厚みが、前記明るい領域の位置から前記第１および第２の被覆層間の境界に対面する前記第２の被覆層の縁までの画素をカウントし、そのカウント値を１つの距離に相関させることで決定されるものであり、そして、
ｅ２）前記厚みを２倍して第１の積を求め、前記第２の被覆層の既知の直径から前記第１の積を差し引くことによって、前記一次被覆層の直径を得るステップからなることを特徴とする請求項１２の方法。
【請求項１５】
前記（ｅ）ステップが
ｅ１）前記少なくとも第１の明るい領域の相対的な位置を利用して前記第１の被覆層の厚みを決定するステップを含み、前記第１の被覆層の厚みが、前記明るい領域の位置から前記第１および第２の被覆層間の境界に対面する前記第１の被覆層の縁までの画素をカウントし、そのカウント値を１つの距離に相関させることで決定されるものであり、前記第１および第２の被覆層間の境界に対面する前記第１の被覆層の縁は、前記第１の被覆層と前記光ファイバー間の境界に対応するものであり、そして、
ｅ２）前記厚みを２倍して第１の積を求め、前記第１の積を前記光ファイバーの既知の直径に加えることによって、前記一次被覆層の直径を得るステップからなることを特徴とする請求項１２の方法。
【請求項１６】
前記（ｄ）ステップはさらに、前記画像内の第２の明るい領域を検出するステップを含み、前記第２の明るい領域は前記第１および第２の被覆層間の第２の境界に対応しており、そして、
前記（ｅ）ステップは、前記第１の明るい領域の位置から前記第２の明るい領域の位置までの画素をカウントするステップと、前記カウント値を前記第１の被覆層の１つの外縁から前記第１の被覆層の別の外縁への距離に相関させるステップとを含み、前記第１の被覆層の外縁の間の距離が前記第１の被覆層の直径に対応することを特徴とする請求項１２の方法。
【請求項１７】
前記方法が光ファイバー・ケーブルを製造する光ファイバー製造システムによって行われる光ファイバー・ケーブル製造プロセスにおいて用いられ、前記光ファイバー製造システムは前記一次および二次被覆層を塗布する二重被覆アプリケータからなり、前記一次および二次被覆層が前記二重被覆アプリケータによって前記光ファイバーに塗布された後に前記被覆光ファイバーの映像を発生するように、前記光検出装置は前記二重被覆アプリケータの下流に配置されており、そして前記一次被覆層の直径が前記一次および二次被覆層が塗布された後で決定されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１８】
光ファイバー製造システムであって、
前記被覆アプリケータの第１の端部から前記被覆アプリケータの第２の側に向けて前記光ファイバーが前記被覆アプリケータを通過していく際に光ファイバーに対して第１の被覆層と第２の被覆層を塗布する二重被覆アプリケータと、
前記被覆光ファイバーの中心軸に対してほぼ垂直な方向で光束を前記被覆光ファイバー上に投射する光源とからなり、前記光源が、前記光ファイバーの動きの軸方向に対して前記被覆アプリケータの下流に配置されており、さらに、
前記光源に対面し、前記光源によって投射される光束と同軸的な位置関係に配置されたレンズとからなり、前記被覆光ファイバーは前記光源と前記レンズとの間にあり、そして前記レンズは、前記光源によって投射され前記被覆光ファイバーを通過する光を受けるものであり、さらに、
前記レンズによってその上に集められた光を受けるように配置された光検出装置からなり、前記光検出装置は光センサーのアレイからなり、各光センサーは、前記光検出装置の１つの画素に対応し、そして各画素がその上に入ってくる光の量に関連した画素値を有しており、前記光検出装置は、前記レンズによってその上に集められた光に応じて前記被覆光ファイバーの画像を発生するものであり、さらに、
前記光検出装置と電気的に結合された信号処理装置からなり、前記信号処理装置は、前記光検出装置から前記画素値を受け取り、前記被覆層の直径を決定するためにその画素値を処理し、前記信号処理装置は、前記画像内の少なくとも１つの明るい領域を検出し、そして前記少なくとも１つの明るい領域が前記第１の被覆層と前記第２の被覆層との間の境界に対応することを決定することで前記被覆層の直径を決定し、そして前記明るい領域に対するある輝度しきい値レベルを確立し、さらに前記信号処理装置は、前記画像内の前記少なくとも１つの明るい領域の相対的位置を利用して前記第１の被覆層の直径を決定することを特徴とするシステム。
【請求項１９】
前記第１の被覆層は前記被覆光ファイバーの一次被覆層に対応し、前記第２の被覆層は前記被覆光ファイバーの二次被覆層に対応し、前記一次被覆層が前記光ファイバーの周囲に配置され、そして前記第二次被覆層が前記一次被覆層の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１８記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１の被覆層は前記被覆光ファイバーの二次被覆層に対応し、前記第２の被覆層は前記被覆光ファイバーの一次被覆層に対応し、前記一次被覆層が前記光ファイバーの周囲に配置され、そして前記第二次被覆層が前記一次被覆層の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１８記載のシステム。
【請求項２１】
前記信号処理装置は、前記第２の被覆層の厚みを決定するために前記少なくとも１つの明るい領域の相対的位置を利用して前記第１の被覆層の直径を決定し、前記信号処理装置は、前記明るい領域の位置から前記第１および第２の被覆層間の境界に対面する前記第２の被覆層の縁までの画素をカウントし、そしてそのカウント値を１つの距離と相関させることで第２の被覆層の厚みを決定するものであり、前記信号処理装置は、前記第２の被覆層の厚みを利用して、その厚みを２倍して第１の積を求め、前記第２の被覆層の既知の直径から前記第１の積を差し引くことによって第１の被覆層の直径を決定することを特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項２２】
前記信号処理装置は、前記少なくとも１つの明るい領域の相対的距離を利用して前記第１の被覆層の直径を決定し、前記信号処理装置は、前記明るい領域の位置から前記第１および第２の被覆層間の領域に対面する前記第１の被覆層の縁までの画素をカウントし、そしてそのカウント値を１つの距離と相関させることで前記第１の被覆層の厚みを決定し、前記第１および第２の被覆層間の前記境界に対面する前記第１の被覆層の縁は前記第１の被覆層と前記光ファイバーと間の境界に対応しており、そして、前記信号処理装置は、前記第１の被覆層の厚みを利用して、その厚みを２倍して第１の積を求め、その第１の積を前記光ファイバーの既知の直径に加えることで前記第１の被覆層の直径を決定することを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２３】
前記信号処理装置は、前記画像内の第１および第２の明るい領域を検出し、前記第１の明るい領域は前記第１の被覆層と前記第２の被覆層との間の第１の境界に対応することを決定し、そして前記第２の明るい領域は前記第１の被覆層と第２の被覆層との間の第２の境界に対応することを決定することで前記第１の被覆層の直径を決定し、前記信号処理装置は、前記画像内の前記第１および第２の明るい領域の相対的な位置を利用して前記第１の被覆層の直径を決定し、前記信号処理装置は、前記第１の明るい領域の位置から前記第２の明るい領域の位置までの画素をカウントし、そしてそのカウント値を前記第１の被覆層の１つの外縁から前記第１の被覆層の別の外縁までの距離に相関させることによって前記第１の被覆層の直径を決定するものであり、前記第１の被覆層の外縁間の距離は前記第１の被覆層の直径に対応することを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２４】
被覆光ファイバーの第１の被覆層の偏心度を決定する装置であって、前記光ファイバーが前記第１の被覆層と第２の被覆層で被覆されており、前記装置は、
前記被覆光ファイバーの中心軸に対してほぼ垂直な方向で光束を前記被覆光ファイバー上に投射する光源と、
前記光源に対面し、前記光源によって投射される光束と同軸的な位置関係で配置されたレンズとからなり、前記被覆光ファイバーは前記光源と前記レンズとの間にあり、そして前記レンズは、前記光源によって投射され前記被覆光ファイバーを透過する光を受けるものであり、さらに、
前記レンズによってその上に集められる光を受けるように配置された光検出装置からなり、前記光検出装置が一連の光センサーからなり、各光センサーは、前記光検出装置の１つの画素に対応し、各画素はその上に入ってくる光の量に関連した画素値を有し、前記光検出装置は、前記レンズによってその上に集められた光に応じて前記被覆光ファイバーの画像を発生し、そして前記画像は、前記光ファイバの第１の境界における第１の明るい領域と、前記第１および第２の被覆層の間に位置する第２の境界における第２の明るい領域とを特徴とし、前記第１および第２の明るい領域の輝度はある輝度しきい値よりも小さいものであり、さらに、
前記光検出装置と電気的に結合された信号処理装置からなり、前記信号処理装置は、前記光検出装置から画素値を受け取り、前記被覆層の偏心度を決定するためにその画素値を処理し、前記信号処理装置は、前記第１および第２の明るい領域の間にある、前記輝度しきい値よりも小さい明るさを有する画素を連続的にカウントする増加カウンタを含んでおり、さらに、
前記信号処理装置は、前記第１の境界における前記第１の被覆層の厚みを決定するために第１の明るい領域を利用し、そして前記第２の境界における前記第２の被覆層の厚みを決定するために第２の明るい領域を利用し、そして前記信号処理装置は、前記第１の境界における前記第１の被覆層の厚みと前記第２の境界における前記第１の被覆層の厚みとを比較して前記第１の被覆層の偏心度を決定することを特徴とする装置。
【請求項２５】
前記第１の被覆層は前記被覆光ファイバーの一次被覆層に対応し、前記第２の被覆層は前記被覆光ファイバーの二次被覆層に対応し、前記一次被覆層が前記光ファイバーの周囲に配置され、そして前記二次被覆層が前記一次被覆層の周囲に配置されていることを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
被覆光ファイバーの第１の被覆層の偏心度を測定する方法であって、前記光ファイバーが前記第１の被覆層と第２の被覆層で被覆されており、前記方法は、
ａ）前記被覆された光ファイバーの中心軸に対してほぼ垂直な方向で光束を前記被覆光ファイバー上に投射するステップと、
ｂ）前記被覆光ファイバー上に投射された光を、前記被覆光ファイバーを通過した後で受けるステップと、
ｃ）前記受け取った光を前記被覆された光ファイバーの中心軸に対してほぼ垂直に配置された光検出装置上に集めるステップとからなり、前記光検出装置は光センサーのアレイからなり、各光センサーは前記光検出装置の１つの画素に対応し、各画素はその上に投射された光の量に関連した画素値を有し、そして前記光検出装置はその上に集められた光に応じて前記被覆光ファイバーの画像を発生させるものであり、さらに、
ｄ）前記画像内の少なくとも第１および第２の明るい領域を検出するために前記画素値を処理するステップからなり、前記第１および第２の明るい領域は、前記第１の被覆層と第２の被覆層の間の第１および第２の境界とそれぞれ対応しており、そして、
ｅ）前記画像内の前記第１および第２の明るい領域の位置をそれぞれ利用して、前記第１の被覆層の偏心度を決定するステップとからなることを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記第１の被覆層は前記被覆光ファイバーの一次被覆層に対応し、前記第２の被覆層は前記被覆光ファイバーの二次被覆層に対応し、前記一次被覆層が前記光ファイバーの周囲に配置され、そして前記二次被覆層が前記一次被覆層の周囲に配置されていることを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記（ｅ）ステップが
ｅ１）前記第１の明るい領域の相対的位置を利用して前記第１の境界での第１の被覆層の厚みを決定するステップと、
ｅ２）前記第２の明るい領域の相対的位置を利用して前記第２の境界での前記第１の被覆層の厚みを決定するステップと、
ｅ３）前記第１の境界での一次被覆層の厚みを第２の境界での一次被覆層の厚みと比較するステップとからなる請求項２７の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被覆光ファイバーの直径及び/又は偏心度を測定するための方法及び装置に関し、特に、光ファイバー製造工程中に被覆光ファイバーの一次被覆層の直径及び/又は偏心度の測定に使用することができる方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光波通信システムをうまく実施するためには、それらが晒されるストレスに十分に耐えることができる機械的特性を有する高品質光誘導ファイバーを必要とする。各ファイバーはその全長にわたって設置及びサービス中に受ける可能性のある最大ストレス・レベルに耐えることができなければならない。ファイバー強度の重要性は、一本のファイバーの故障が数百の回路の喪失につながる可能性があることを考えれば明らかである。
【０００３】
引っ張られている時の光誘導ファイバーの故障は通常応力集中をもたらし、その引っ張り強度を損なわれていない無傷のガラスの引っ張り強度以下に低下させてしまう表面の傷と関係している。傷の大きさは応力集中のレベル、ひいては故障応力のレベルを決めてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバーは通常部分的に溶融したガラス・プリフォームから細いガラス・ファイバーを引き出して、その後で被覆層を塗布するステップを含む連続的な工程でつくられる。ファイバーを引き出せるようにそのプリフォームを部分的に溶融するためには炉が用いられる。炉の熱とファイバーの引き出し速度はその光ファイバーが均一な条件で連続的に引き出せるように適切にバランスが取れている必要がある。大きな長さの光誘導ファイバーは相当の潜在的強度を有しているが、その強度はその光ファイバー内で発生する空気管あるいは穴によって減少される。さらに、光ファイバー内の空気管はその光ファイバーの光伝播性にも影響を及ぼしてしまう。
【０００５】
光ファイバーを引き出した直後に、その光ファイバーは被覆物質の一次層と被覆物質の二次層とで被覆される。被覆物質の一次層は光ファイバーを取り囲んで、マイクロベンディング損失を防ぐためにその光ファイバーのための柔らかいクッションとしての役割を果たす。この一次層はまたその光ファイバーの外面を大気湿度など環境条件から遮断する。二次被覆層はこの一次被覆層を取り囲んでいる。二次被覆層は一次被覆層より硬くできており、後の製造工程や設置時の取り扱いの結果として起きる可能性がある表面の磨耗からそのファイバーを護る役割を果たす。この二次被覆層は腐食性環境や大気湿度からの防護の役割も果たしている。参照によって本明細書に組み込まれる米国特許No.5,880,825、5,828,448、及び5,786,891は光ファイバーの被覆の欠陥の検出及び/又はそれら欠陥の判別に向けられたものである。
【０００６】
前記一次及び二次被覆層はファイバー引き出し工程中に二重被覆アプリケータによって塗布されることが多い。従って、前記二重被覆アプリケータは前記二次及び一次被覆層の両方を塗布する。これらの被覆層はその後、その被覆光ファイバーが紫外線ランプ・システムを通じて引き出されている際にその紫外線ランプ・システム内で硬化される。それぞれの被覆層を塗布するために個別の被覆アプリケータが用いられる場合と比較して被覆材料のロスが少ないので二重被覆アプリケータを用いるのが望ましい。個別のアプリケータを用いた場合は、その上に一次被覆層を有する光ファイバーを二次被覆アプリケータ内に引き込まねばならず、硬化していない一次被覆材料がそれらアプリケータ間で引っ張られると光ファイバーから剥落してしまう可能性がある。二重被覆アプリケータを使用すればこうした問題は起きないか、あるいは減少する。
【０００７】
一次及び二次被覆層は二重被覆アプリケータ内で塗布されるので、二次被覆層の一部を取り除かない限り、一次被覆層に物理的にアクセスすることは不可能である。現在、光ファイバー及び二次被覆層の直径は被覆されたファイバーの両端で直径ゲージで測定されている。しかしながらこれらの直径の測定は一次被覆層の直径に関する情報は提供してくれない。
【０００８】
二次被覆層の一部を物理的に取り除くことなしに一次及び二次被覆層が前記光ファイバーに塗布された後で前記一次被覆層の直径を測定する技術を提供するのが望ましいであろう。一次被覆層は、満足すべきものとみなされるためにはいくつかの必要条件を満たさなければならない。これら必要条件のうちの１つは、その一次被覆層が適切な厚み、あるいは直径を持っていなければならないということである。一次被覆層に関するもうひとつの必要条件は、それが望ましい、あるいは所定限度内の偏心度を有していなければならないということである。従って、その直径及び/又はその偏心度の点でそれが望ましい、あるいは所定の限度内であることを保証するために一次被覆層の直径を測定する技術の必要性が存する。さらに、不適切な一次被覆層直径を有するケーブルがあった場合に、その量をできるだけ少なくするか、あるいはそれをなくすことができるようにするために、必要があればリアル・タイムで製造条件を変更するためにドロー・タワーが一次被覆層の直径に関する情報を用いることができるようにするために、光ファイバー・ケーブル製造工程中にその技術を迅速に実施することが望ましいであろう。
【０００９】
Inoueらに対する米国特許No.5,208,645は光ファイバー上の内側の被覆層の厚みを光学的に測定する方法及び装置を開示している。Inoueらに開示されている技術は、光がその上に被覆層を有する光ファイバーを透過されると、２つのピークを有する強度分布が起きるという観察結果を利用している。さらに、これらのピークが光ファイバー上の炭素被覆層の厚みに相関可能であるということも観察されている。この技術を適用するためには、炭素被覆層の厚みをその被覆層の電気抵抗の測定など別の技術で測定する。電気抵抗を強度分布に関連したピークに相関させる較正曲線がつくられる。強度分布のピークをその較正曲線と相関させることで、その被覆層の厚みを確認することができる。
【００１０】
この技術の欠陥の１つは複数の被覆層が光ファイバーを取り巻いている場合は内側の被覆層の厚みを判定する方法を提供してくれないことである。従って、この技術は二次被覆層が塗布された後で一次被覆層の直径を判定するためには適していない。また、炭素被覆は被覆光ファイバーの一次又は二次被覆層には対応しない、というのはこれらの層はポリマー材料で構成されるからである。むしろ、炭素被覆層は一次被覆層が塗布される前に適用される被覆層なのである。さらに、この技術は強度分布を発生させるために炭素被覆によって散乱される光によって起こされる光散乱効果を利用している。この技術はその被覆光ファイバーを透過した光に関するデータは利用していない。従って、この技術は別の被覆層の下側に配置された被覆層に関する情報を得るためには用いることはできないであろう。
【００１１】
従って、被覆光ファイバーの一次被覆層の直径を測定するための、及び/又は一次被覆層の偏心度を判定するための方法と装置に対する必要性が存在する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は光ファイバーに塗布された一次被覆層の直径を判定するための、及び/又はその一次被覆層の偏心度を判定するための光検出システムを提供する。このシステムは前記光ファイバーの軸に対してほぼ垂直な方法で、その被覆光ファイバー上に光束を投射するための光源を有している。レンズは前記被覆光ファイバーを透過する光検出装置上に集める。この光検出装置はその光検出装置からの出力を処理して、前記一次被覆層の直径及び/又は前記一次被覆層の偏心度を判定する信号処理装置に電気的に結合されている。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態によれば、本発明による方法及び装置は、光ファイバー・ケーブルの製造中に同時進行ベースで一次被覆層が適切な直径あるいは偏心度を持つことを保証できるように、一次被覆層が適切な直径又は偏心度を有していないと判断された場合に、製造工程をリアル・タイムで調節することができるように光ファイバー・ケーブル製造工程に組み込まれる。しかしながら、本発明による前記方法及び装置は一次被覆層の直径及び/又は一次被覆層に関連した偏心度を判定するためにオフラインで適用することもできる。例えば、本発明をオフラインで利用すると、被覆光ファイバーの購入者が一次被覆層の直径及び/又は一次被覆層の偏心度が満足すべきものであるかどうかを調べることが可能になるであろう。
【００１４】
本発明の前記好ましい実施の形態によれば、レーザー光がレーザーからファイバーの軸方向に垂直な方向で、つまりそのファイバーの移動方向に垂直な方法で前記被覆光ファイバー上に投射される。前記ファイバーの軸方向に垂直に、そして前記レーザー光の投射方向に平行に配置されたレンズは前記被覆光ファイバーを透過したレーザー光を受けて、その光を前記光検出装置上に集める。光検出装置は光信号を電気信号に変換し、そして信号処理装置にその電気信号を出力し、その信号処理装置はその電気信号を処理して前記一次被覆層の直径を判定する。この信号処理装置は又これらの電気信号を処理して一次被覆層の偏心度も判定する。
【００１５】
一次及び二次被覆層がその上に塗布された光ファイバーに光が投射されると、前記光検出装置によって受け取られた画像は、それら被覆層間の境界上で比較的高い強度に対応する比較的明るい線を含んでいる。これらの線の位置を用いて一次被覆層の直径及び/又は一次被覆層の偏心度を判定することができる。
【００１６】
前記被覆光ファイバーの偏心度は上に述べたレーザー、検出装置、及び信号処理装置を用いて判定することは可能であるが、偏心度を正確に計算できるように第２のレーザー、検出装置及び信号処理装置で構成される別の構成を用いることができる。前記一次被覆層がファイバー・クラッディングと同心でない場合は、この偏心度はレーザーから検出装置への直接の通路内に存在する一次被覆層の部分の変形性の結果による可能性がある。この偏心度は前記信号処理装置によって画像データから確認することができない場合もある。前記の追加的構成を用いれば、この偏心度が検出されないままである状況を防ぐことができる。
【００１７】
この追加的な構成が用いられる場合は、その追加的な構成のレーザーと検出装置は前記第１のレーザーと前記被覆層に対して垂直に配置されるであろう。各レーザーによって投射される光線はほぼ同じ平面上にあり、この平面は前記被覆光ファイバーの軸方向に対して垂直である。従って、１つの構成で偏心度が検出されなかった場合には、それは他方の構成で検出されるであろう。各検出装置で集められるデータは単一の信号処理装置で処理することができ、あるいはそれら検出装置のそれぞれの出力を処理するために別の信号処理装置を用いることもできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は被覆光ファイバーの前記一次被覆層の直径を判定するための本発明の装置の好ましい実施の形態を示している。本発明による装置１は、以下に詳しく述べるように、好ましくはレーザーである光源７と、レンズ８と、線形光センサー・アレイである光検出装置９、そして好ましくはマイクロプロセッサである信号処理装置10で構成されている。
【００１９】
ほぼ単色のコヒーレントな光束がレーザー７によって被覆層14上に投射される。この被覆光ファイバー14は前記光ファイバー11を取り囲んでいる一次被覆層12と、前記一次被覆層12を取り囲んでいる二次被覆層13によって構成されている。この光は前記光ファイバーの軸に対してほぼ垂直な方向で前記被覆光ファイバー14上に投射される。好ましくは顕微鏡対物レンズであるレンズ８は前記ファイバー11の軸に対して垂直に配置された線形光センサー９上に光を集める。この線形光センサー９は光信号を電気デジタル信号に変換し、その電気デジタル信号が信号処理装置10に出力される。信号処理装置10はそのデジタル信号を分析して、蒸気一次被覆層12の直径及び/又は偏心度を判定する。
【００２０】
信号処理装置10は信号処理装置10によって実行された場合に、本発明による方法を実行するソフトウエアでプログラムされている。当業者であれば、この目的のために種々の信号処理装置を用いることができることは容易に分かるであろう。この目的のためにはマイクロプロセッサを用いるのが好ましいが、当業者であれば、以下にさらに詳細に述べるようにほとんどどんなタイプのコンピュータでもこの目的に使えることは理解できるであろう。
【００２１】
図２は前記線形光センサー・アレイ９の出力を用いて作成された被覆光ファイバーの画像20を示している。この線形光センサー・アレイ９は一列の光センサー（図示せず）あるいは画素によって構成される。このアレイ９によって作成される画像データの各列はそのアレイ９の画像のすべての出力に対応している。その画像の外側の、より暗い領は前記被覆光ファイバーの二次被覆層に対応している。この領域21は比較的高い強度の線25によって画像20の内側の、より暗い領域から分離されている。この画像20の内側の、より暗い領域23は一次被覆層に対応している。一番内側の明るい領域26はファイバー・クラッディングに対応している。
【００２２】
前記被覆層はその上に投射される光のほとんどを反射する。従って、前記被覆層はその画像内では暗く見える。ファイバー・クラッディングに対しては透明である。従って、このファイバー・クラッディングはその画像内では明るく見える。光は一次及び二次被覆層の境界の間を通過する。本発明によれば、これらの境界はその画像内では明るい線のように見える。本発明によれば、前記光センサー・アレイによって出力される画像データのひとつの列を分析して、一次被覆層の直径及び/又は偏心度を判定することができる。図３で、本発明による方法30の第１のステップは一列の画像データが線形光センサー・アレイ９によって得られ、そしてブロック31で示される信号処理装置10に出力されるデータ獲得ステップに対応する。そしてこの信号処理装置10は画素強度を処理して、ブロック32で示されるように図２で示される明るい線25に対応する画素の位置を判定する。
【００２３】
この明るい線25に関連した画素は種々の技術を用いて画像データ内で位置を決めることができる。例えば、前記信号処理装置10はその画像の外縁で動作を開始しして、ファイバー・クラッディングに対応する中心の明るい領域26に作業を進めていくことができる。又、信号処理装置10は画像データの中央の明るい部分から処理を開始して、被覆層に対応するより暗い領域21、23に処理を進めていくこともできる。より好ましい技術である別の技術では、先ず最初に被覆光ファイバーの外縁の位置を判定するルーチン作業を行い、その後明るい線25に対応する画素に出くわすまでその外縁から内側に処理を進めていく。明るい領域25に出くわせば、信号処理装置10はその明るい線の相対的位置に関する情報を用いて、前記一次被覆層の直径及び/又は偏心度を判定する。この目的のためにどの技術が使われるかには関係なく、目標はそれら被覆層間の境界面に対応する画素の位置を決定し、そして、この情報を用いて、ブロック32及び33に示すように一次被覆層の直径を計算する。
【００２４】
これら被覆層間の境界面の位置が定まったら、これらの位置の一方又は両方を用いて一次被覆層の直径及び/又は偏心度を判定する。この判定はいろいろな方法で行うことができる。以下に詳しく説明する図４と５は前記明るい線25の一方又は両方の相対的な位置に関する情報を用いて前記一次被覆層の直径を判定するための例示的な実施の形態を示している。画像データ内の画素位置と前記被覆光ファイバーの断面内での実際の位置との間には相関性が存在する。この相関性は、例えば、レンズ８の倍率、レンズ８、アレイ９及び被覆光ファイバー14などのの相対的位置などに依存している。又、レンズ8の倍率は線形光センサー・アレイの長さを決定する。この相関性は被覆光ファイバーがそれを透過する光に及ぼすレンズ効果にも依存している。
【００２５】
信号処理装置10は一次被覆層の直径及び/又は偏心度を計算する際、この相関性を考慮に入れる。当業者であれば、こうした計算を行う際にこれらのファクターをどのように考慮に入れるかについては理解しているであろう。この相関性は検出装置アレイ９内の画素の配置の適切なマッピング及び光ファイバー内での距離のいずれかをを判定するための較正ルーチンを用いて判定することができるし、あるいは上に述べたようなファクターを考慮に入れてコンピュータでその相関性を判定しなければならない場合もある。当業者であれば、これらの方法のいずれかを実行できる方法は容易に理解するであろう。
【００２６】
図４は１つの例示的実施の形態により図３のブロック33で示すステップを詳細に示すフロー・チャートである。各データ・セットが信号処理装置10によって線形光センサー・アレイ９から読み出されると、信号処理装置10はマスク（図示せず）を用いて、ブロック41で示されるように被覆光ファイバー14の縁の位置を判定する。このマスクはその各縁上により暗い領域を有する明るい領域に対応している。このマスクの暗い領域は両方の被覆層に対応する。明るい領域は光ファイバーに対応している。このマスクは画像内の急激な変化に関連した画素値、つまり、一次及び二次被覆層間の境界での暗い領域から明るい領域への変化を示す画素値だけで構成されていてもよい。この場合は、マスクに比較される画像データの量が少なくなり、被覆光ファイバーの画像をより迅速に位置決定することができる。
【００２７】
信号処理装置10はこのマスクを用いて、そのマスクを線形光センサー・アレイ９から受け取られる画像データと相関させることで被覆されたファイバーの位置を決める。マスクを画像データと相関させて、そのマスクに対応する画像データの特徴を位置的に把握する方法は知られている。従って、線形光センサー・アレイ９とマスクを相関させる方法についての詳細は、ここでは説明を簡潔にするために行わない。一般的に、このマスクを線形光センサー・アレイ９によって得られた画像データ状で移動させ、マスクが移動される度に、そのマスクを画像データの線と相関させ相関結果を作成する。最良の相関結果が被覆光ファイバーの画像に対応する。
【００２８】
信号処理装置10が被覆光ファイバー14に対応する画像データ内の画素の位置を把握すると、信号処理装置10はその画像データを処理して被覆光ファイバーの一次被覆層の直径を判定する。この実施の形態によれば、信号処理装置10はファイバー・クラッディングの画像に対応する明るい領域26内の開始画素から処理を開始して、それからその画像に対して外側に（つまり二次層の方向に向けて）処理を進め、それがブロック42に示すように明るい領域26と関連した強度値よりずっと低い強度値を有している画素値を検出するまで、画像の評価を行う。信号処理装置10は各画素値をブロック43に示すように、明るい領域内の画素値よりかなり低い第１の所定の閾値と比較する。１つの画素値が前記の所定の閾値より低いという判断がなされた場合、信号処理装置10はそれが明るい領域から低い領域に移行したと判断して、それが光ファイバー自体と一次被覆層との境界の1つを検出したという判断を行う。
【００２９】
この境界が検出されると、信号処理装置10はブロック44に示すようにカウンターをインクリメントさせ、外側方向への動きを続け、各画素値を一次被覆層に関連した画像内の画素値よりかなり大きな第２の所定の閾値とを比較する。このステップをブロック46に示す。そして信号処理装置10は一次及び二次被覆層間の境界に対応する明るい線の１つを探す。信号処理装置10がこの領域の各画素値を前記第２の所定の閾値と比較する際、信号処理装置10はブロック48に示すように比較された画素の数のカウントを数える。
【００３０】
信号処理装置10がブロック47で、１つの画素値が前記第２の所定の閾値より大きいと判断した場合、信号処理装置10はこの画素が前記一次被覆層と二次被覆層の間の境界に対応する画像内の明るい線25の１つに対応していると判断する。このカウント値を用いて一次被覆層／ファイバー・クラッディング境界と一次被覆層／二次被覆層境界との間の距離を判定する。この信号処理装置10は画素位置と光ファイバーの断面を通じての実際の位置との間の上に述べた相関関係を用いて前記カウント値を一次被覆層の厚みに対応する１つの距離に変換する。信号処理装置10はその後、この距離を用いてブロック49に示すように一次被覆層の直径を判定する。具体的には、この一次被覆層の直径はこの距離を２倍して、その積を光ファイバー自体（つまり、ファイバー・クラッディング）の分かっている直径に加えるコールド・トラップによって判定することができる。
【００３１】
これは図２を見れば分かる。一次被覆層／ファイバー・クラッディング境界と明るい線25間の距離は図２に距離２で示す。この距離が分かれば、それを２倍して、その積を分かっているＤCLADDING （クラッディング直径）として示すファイバー・クラッディングの直径に加えてＤPRIMARY（一次被覆層直径）と示す一次被覆層の直径を得ることができる。
【００３２】
一次被覆層の直径を判定するための別のアルゴリズムはファイバー・クラッディングの直径ではなく二次被覆層の直径を用いて一次被覆層の直径を判定する。このアルゴリズムを以下に図５を参照して説明する。このアルゴリズムによれば、信号処理装置10がマスクを用いて被覆光ファイバーの位置を特定すると、信号処理装置10は被覆光ファイバーの画像の外縁の１つから処理を開始して内側（つまりファイバー・クラッディングの方向）に移動し、各画素強度を所定の閾値と比較して、ブロック52に示すように画素が被覆層間の境界面に対応するかどうかについて判定する。これら被覆層に関連した画素の画像強度値は画像内のこれらの領域が比較的暗く、そして画像内のより暗い領域はより小さなグレー・スケール値によって示されるので比較的小さい。被覆層（つまり明るい線25）間の境界面に関連した画素の画像強度は、画像内でのこれらの領域が比較的明るく、そして１つの画像内のより明るい領域ほどより大きなグレー・スケール値で示されるので比較的大きくなる。
【００３３】
各画素値に対して、ブロック53に示されるようにその画素値が閾値を上回っているかどうかについての判定が行われる。この閾値は被覆層のより暗い画像領域に関連した画素値より大きい。画素値が閾値を上回っていない場合は、信号処理装置10はカウンターをインクリメントして、ブロック54及び55に示すように次ぎの画素値を求める。そして信号処理装置10は次ぎの画素値をブロック53で示すステップで閾値と比較する。その画素値が閾値を上回っているという判断がなされた場合は、一次及び二次被覆層間の境界面、あるいは境界25に到達し、つまり明るい線25の１つが検出されたという判断を行う。
【００３４】
信号処理装置10がカウンターをインクリメントすると、信号処理装置10は最初の画素から被覆層間の境界面に到達したという判断がなされた点までの閾値と比較された画素数のカウント値を保持する。次にこのカウント値を用いて、前記二次被覆層の厚みに対応する二次被覆層の前記外縁から一次被覆層の前記外縁までの距離について判定する。次に、二次被覆層の前記外縁と一次被覆層の前記外縁間の距離を２倍して、その積を二次被覆層の直径からその積を差し引いて一次被覆層の直径を得る。このステップを図５でブロック56で示す。再度図２で、距離ｄ１は二次被覆層の外縁から一次被覆層の外縁までの距離である。距離ｄ１を２倍し、その積を図２でＤSECONDARY （二次被覆層直径）として示す二次被覆層の分かっている直径から差し引くことで、一次被覆層の直径ＤPRIMARYを求める。
【００３５】
なお、一次被覆層の直径を計算するためのこれらアルゴリズムはこの目的のために用いることができるアルゴリズムの事例に過ぎない。当業者であればこの目的のために使用することができる他のアルゴリズムを理解しているであろう。説明を簡明にするために、この作業の実行に適した他のアルゴリズムについての詳細な説明はここでは行わない。
【００３６】
一次被覆層の直径を計算するための上に述べたアルゴリズムの両方とも、一次被覆層が二次被覆層に対して左右対称な位置関係にあることを前提にしているが、これは常にそうであるとは限らない。上に述べたアルゴリズムのそれぞれは被覆光ファイバーの画像の一方の側の距離を判定してその距離を２倍して、その積を用いて一次被覆層の直径を計算するだけである。従って、これらのアルゴリズムはそれら被覆層を通じての距離がファイバー・クラッディング周囲のどこでも等しいことを想定している。この仮定を用いれば、信号処理装置10は大きな速度と高い効率で直径計算を行うことができる。しかしながら、いくつかの場合、この仮定を用いると、一次被覆層が前記光ファイバーの周辺で左右対称に配置されていない場合、つまり、一次被覆層に一定の偏心度が存在している場合にはエラーにつながるだけである。
【００３７】
一次被覆層の直径の計算が常に正確であるようにするために、前記の計算を図２に示す非被覆層の画像の両側で信号処理装置10によって行うようにしてもよい。例えば、一次被覆層の直径の計算において、二次被覆層の分かっている直径を用いる上に述べたアルゴリズムにおいては、二次被覆層の外縁と一次被覆層の外縁間の距離ｄ１をその画像の向きあった側で判定する。これらの距離を加算して（ｄ１＋ｄ１）、そしてその結果として得られる合計を二次被覆層の直径（ＤSECONDARY）から差し引いて、一次被覆層の直径ＤPRIMARY を求める。
【００３８】
なお、一次被覆層が左右対称であるかどうかを判定するため、言い換えれば一次被覆層の偏心度を判定するために、一次被覆層の直径を計算するための上に述べた手法のいずれでも用いることができる。一次被覆層の外縁からファイバー・クラッディングの外縁までの距離ｄ２が図２に示す画像の各側で同じでない場合は、その一次被覆層は左右対称ではないと判断される。この場合、これらの距離（ｄ２とｄ２）の差を用いて、信号処理装置10は一次被覆層に存在する偏心度の量を判定することができる。この情報を用いて、ファイバー・ドロー・タワー（図示せず）のためのコンピュータ（図示せず）はこの偏心度を補正するために光ファイバー・ケーブル製造工程を調節することができる。
【００３９】
上に述べたように、一次被覆層の偏心度は図１に示す構成を用いるか、あるいは図１に示す構成を図１に示す構成と同じであってもよい別の構成（図示せず）と組み合わせて用いることで判定することができる。一次被覆層の偏心度が、通常は光源２とレンズ８で形成される平面に対して横方向である外向きの方向ではなく、光源２の方向、あるいはレンズ８の方向である可能性も存在する。図１に示される単一の構成が用いられる場合は、この偏心度は検出されないままである可能性が存在する。第２の構成が図１に示す構成と組み合わせて用いられると、すべての偏心度を測定することができる。第２の構成は通常はファイバーの軸方向及び第１の構成の光源２とレンズ８で形成される平面に対して垂直に配置される。両方の構成共、ほぼ同時にほぼ同じ断面でデータを獲得する。
【００４０】
第１の構成が上に述べた理由で一次被覆層の偏心度を検出できない場合は、第２の構成がその偏心度を検出することになる。同様に、前記第２の構成が上に述べた理由で偏心度を検出しない場合は、第１の構成がその偏心度を検出する。２つの構成が用いられると、１つの信号処理装置10を用いて両方の構成で得られたデータに関する計算を行うことができる。また、各構成と共に、別個の単一の信号処理装置10を用いることもできる。これらの構成で用いられる構成部品は同じであってもよいが、これは必要条件ではない。
【００４１】
一次被覆層の直径を計算するための上に述べたアルゴリズムは二次被覆層の直径及び/又はファイバー・クラッディングの直径は分かっていることを前提としている。上に述べたように、二次被覆層及びファイバー・クラッディング端部の直径を測定するために直径ゲージを用いることが知られている。これらの測定は光ファイバー・ケーブル製造ラインに沿ったいろいろな場所でオフラインで得ることができる。例えば、光ファイバー自体の直径を光ファイバーに一次及び二次被覆層を被覆する前にオフラインで、あるいは製造ラインのいろいろな場所で測定することができる。二次被覆層の直径はファイバー・クラッディングに対して一次及び二次被覆層が塗布された後に製造ラインのいずれかの場所で測定することができる。従って、二次被覆層、及びファイバー・クラッディングの直径を、一次被覆層の直径及び/又は偏心度の判定において本発明と共に容易に利用することができる。
【００４２】
なお、本発明は二次被覆層及びファイバー・クラッディングの直径を判定するために用いることもできる。従って、これらの値の一方又は両方を本発明による方法及び装置による使用で用いることができるようにする必要はない。そうではなくて、本発明による方法及び装置はこれらの直径の一方又は両方を計算して、これらの直径の一方又は両方を利用して本発明による一次被覆層の直径を計算することができるのである。二次被覆層の直径は単に図２の被覆層の外縁から図２の二次被覆層の外縁までの画素の数をカウントすることによって判定することができる。そしてこのカウント値を用いて、二次被覆層の直径に対応するこれらの外縁間の距離を判定することができる。ファイバー・クラッディングの直径は、図２に示す一次被覆層／ファイバー・クラッディングの１つの境界から図２の一次被覆層／ファイバー・クラッディング間の他の境界面をカウントすることによって求めることができる。これらの境界面間の画素の数は前記ファイバー・クラッディングの直径に対応する。
【００４３】
ファイバー・クラッディングと二次被覆層の直径が得られたら、これらの直径の一方又は両方を用いて、上に述べたような方法で一次被覆層の直径を判定することができる。これらの直径情報の一部又は全てを信号処理装置10からファイバー・ドロー・タワーのコンピュータに送って、ファイバー・ドロー・タワーがそれを用いて、必要であれば、製造中の光ファイバー・ケーブルの一次被覆層が必要条件を満たすようにするために前記光ファイバー・ケーブル製造工程の一部のパラメータを調整することができる。
【００４４】
一次被覆層が一定の許容値を下回ったかどうか、あるいは適切な対策が取られなければそれが一定の許容値を下回るかどうかについての判断を頻繁に行うことができるようにするために、光ファイバー・ケーブルの製造中に多数の測定値を得るのが望ましい。これによって、問題点を正したり、問題の発生を防ぐために製造条件を迅速に変更することが可能になる。本発明による装置は製造ラインの１つの場所で被覆アプリケータの後に配置される。被覆光ファイバーは非常に高速で引き出されるので、その被覆光ファイバーにそって多数の直径測定値を得ることが望ましい。線形光センサー・アレイ９は好ましくは、例えば１秒あたり1000フレームなどの非常に高いフレーム速度で光ファイバーの光学的測定値を得る。製造ラインでの光ファイバーの典型的な引っ張り速度の場合、このフレーム速度は、例えば、数センチメートルの被覆光ファイバーに対する測定に対応する。これらの測定値のそれぞれに対して直径計算が行われる。従って、一次被覆層の直径が許容誤差外の値に近づいた場合は、本発明による装置は問題点を迅速に検出する。そして適切な補正あるいは予防措置を取ることができる。
【００４５】
本発明による方法は好ましくは信号処理装置10で実行されるソフトウエアで実行され、この信号処理装置10は上に述べた機能の実行に適したコンピュータであってもよい。ここで用いられているコンピュータという用語は、本発明による作業を実行するために必要な計算、あるいは演算を行うことができるいずれかの機械を意味している。要するに、これは構造化された入力を受け取り、その入力を所定の規則で処理して出力をつくることができるずべての機械を含んでいる。さらに、本発明による方法に関連した機能はソフトウエアで実行されるが、当業者であればこれらの機能の一部又は全てがハードウエアだけででも、あるいはハードウエアとソフトウエアの組み合わせで実行できることは理解できるであろう。
【００４６】
信号処理装置10は信号処理装置10が用いるプログラムやその他のデータを保存することができるメモリー装置（図示せず）に結合することもできる。例えば、前記線形光センサー・アレイ９から信号処理装置10によって得られたデータをメモリーに保存してから、信号処理装置10がこのデータを用いて直径及び/又は偏心度情報を計算することができる。しかしながら、前記線形光センサー・アレイ９によって出力される画像データ出力は好ましくはそうした計算を行うために信号処理装置10がすぐに用いることができるデジタル信号の形態であるので、こうした処理は必要ではない。また、信号処理装置10はこれらの計算を行うために線形光センサー・アレイからの画像データの１つの走査線を必要とするだけである。従って、この目的のためにデータの複数の走査線を保存する必要はない。
【００４７】
このメモリー装置は直径及び/又は偏心度計算の結果を保存するために用いることもできるであろう。それらの結果を用いて、前に述べたように光ファイバー・ケーブル製造工程の種々のパラメータを制御するために、これらの結果をすぐに、あるいは定期的にドロー・タワーのコンピュータに送ることもできるであろう。そしてドロー・タワーのコンピュータはメモリー装置に結合して直径及び/又は偏心度計算結果及びその他の情報を経時的に保存するために用いることも可能であろう。本発明による方法をさらに最適化したり、その他の目的のためにこうした経時データを用いることもできるであろう。
【００４８】
本発明を特定の実施の形態を参照して上に説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。また、本発明の範囲内で本発明による方法及び装置に対して修正や変更を行うことも可能であろう。本発明による装置を構成するために上に述べたもの以外の構成部品を用いることができることは当業者には明らかであろう。例えば、上に具体的に述べたもの以外の光検出装置やレンズも本発明において適切に使用が可能であろう。例えば、本発明による直径及び/又は偏心度計算を行うために線形光センサー・アレイから唯１つだけの走査線だけを用いるのが好ましいが、この目的のために複数の走査線を用いることも可能であろう。また、センサー要素の複数の列で構成されたアレイを用いて、画像データを得ることも可能であろう。例えば、この目的のためにビデオ・カメラを用いることも可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態による光ファイバーの被覆層の直径を判定するための本発明による装置の構成図。
【図２】図２は前記光検出装置によって発生された被覆光ファイバーの画像を示す図。
【図３】図３は光ファイバー被覆層の直径及び/又は偏心度と判定するために図１に示す信号処理装置によって行われる方法を示す図。
【図４】図４は前記一次被覆層の直径を判定するための、図１に示す信号処理装置によって行われる本発明の前記実施の形態による方法を示すフロー図。
【図５】図５は本発明の別の実施の形態による図１に示す信号処理装置によって前記一次被覆層の直径を判定するために行われる方法を示すフロー図。
【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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