(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コレットチャックスリーブに装着した光ファイバフェルールの端面を回転する研磨定盤に押し当て研磨する際に用いる光ファイバフェルールの研磨治具であって、光ファイバフェルールを装着したコレットチャックスリーブを着脱可能に嵌入固定する嵌入口を有する研磨治具板と、前記研磨治具板を研磨定盤面上に遊嵌保持する保持筒と、前記保持筒の上部に着脱可能に連設される底面に光ファイバ挿通孔を有する光ファイバ収納容器と、前記保持筒を研磨定盤面上に自転可能に支える保持筒支持体とを設けてなる光ファイバフェルールの研磨治具に、前記研磨治具板の外部に支点を有しこの支点を中心として一端に前記研磨治具板を吊り他端にバランス用錘を吊る研磨治具板吊り機構を前記研磨治具板の回転と連動回転するよう設けたことを特徴とする光ファイバフェルールの研磨治具。
【請求項２】
請求項１記載の光ファイバフェルールの研磨治具において、前記研磨治具板の嵌入口の軸線を研磨定盤平面の垂線に対しθ°の傾斜角度を設けて形成するとともに、前記コレットチャックスリーブと前記研磨治具板の嵌入口にそれぞれ嵌入位置を規制する嵌合部を設けたことを特徴とする光ファイバフェルールの研磨治具。
【請求項３】
前記研磨治具板に前記コレットチャックスリーブの嵌入口を少なくとも６口以上設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ファイバフェルールの研磨治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コレットチャックスリーブに保持された光ファイバフェルールの端面を研磨する際の研磨治具に関するもので、特にコレットチャックスリーブに保持された多数本の光ファイバフェルールの端面を一括研磨する場合に好適な光ファイバフェルールの研磨治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバの挿入固定されたフェルールの端面を研磨する場合、フェルールをコレットチャックスリーブに装着して研磨することが行われる。特に、フェルール端面を傾斜面に研磨するような場合には、フェルールはコレットチャックスリーブに装着されて研磨が行われる。図８は、一般に使用されるコレットチャックスリーブの断面図を示す。コレットチャックスリーブ２００は、光ファイバフェルール１０５を挿入するフェルール保持スリーブ２０１と、フェルール保持スリーブ２０１を嵌入するコレットスリーブ２０２とこのコレットスリーブ２０２の先端部に設けたコレット部２０３と、コレットスリーブ２０２を締付けるコレット締付けナット２０５と、コレットスリーブ２０２を挿入保持する円筒状ホールダ２０４とからなる。コレットチャックスリーブ２００への光ファイバフェルール１０５の固定は、フェルール１０５を挿入したフェルール保持スリーブ２０１をコレットスリーブ２０２に嵌入し、このコレットスリーブ２０２にコレット締付けナット２０５を螺入締結して、フェルール１０５の胴部をコレットスリーブ２０２先端のコレット部２０３により締め付け固定して行なわれる。コレットチャックスリーブ２００に締結された光ファイバフェルール１０５は、研磨治具板に保持された後研磨装置に装着され研磨加工が施される。
【０００３】
図９は、光ファイバフェルール端面を傾斜角度θ°の斜め面に研磨する場合の光ファイバフェルールの研磨治具１００の従来例を示す側面説明図である。図９において、１０１は研磨治具板で、研磨治具板１０１には光ファイバフェルール１０５を保持したコレットチャックスリーブ２００を摺動可能に嵌入する嵌入穴１０２が設けられていて、嵌入穴１０２はその軸線Ａが研磨定盤１２０の盤面の垂線Ｖに対し角度θ°傾斜して形成されている。研磨治具板１０１に設けられる嵌入穴１０２の数は２〜４穴で、一度に研磨される光ファイバフェルール１０５の本数は高々２〜４本である。図中、２０３はコレット部、２０５はコレット締め付けナット、１０３は研磨治具板の回転支持軸、１０４は支持穴、１２１は研磨定盤の回転軸、Ｆは光ファイバを示す。図１０は、従来の研磨装置の研磨定盤と研磨治具板との駆動状態を示す上面説明図である。研磨定盤１２０は中心に回転軸１２１を有する円盤体で、駆動モータ（図示せず）により一方向に回転する。一方、研磨治具板１０１は研磨定盤１２０の回転軸１２１から偏倚した位置に設けられた回転支持軸１０３に研磨治具板１０１の支持穴１０４を嵌入しネジにて固定され、研磨治具板１０１自身は回転することなく研磨定盤１２０の回転軸１２１の周りを研磨定盤１２０の回転方向と逆方向に楕円状に公転するよう研磨定盤１２０の駆動モータ（図示せず）と連結されている。そして、研磨治具板１０１に装着されたコレットチャックスリーブ２００（図示せず）から導出される光ファイバＦは、研磨治具板１０１および研磨定盤１２０の外に設けた光ファイバスタンド台１１２に一括保持される。なお、図中の１０２はコレットチャックスリーブ２００の嵌入穴１０２である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光ファイバフェルールの研磨治具は、光ファイバフェルール１０５の挿入されたコレットチャックスリーブ２００を摺動可能に保持する嵌入穴１０２を有する研磨治具板１０１と研磨治具板１０１の外に設けられたコレットチャックスリーブ２００から導出される光ファイバＦを一括して束ねる光ファイバスタンド台１１２から形成され、研磨治具板１０１は自身は回転せずに研磨定盤１２０の回転軸１２１の周りを楕円状の偏心軌道を描きながら公転する構成である。このため、研磨装置は小型化が図られていて、一度にセットされるコレットチャックスリーブ２００の保持本数即ち光ファイバＦの保持本数も高々４本程度であった。従って、光ファイバＦを研磨治具板１０１の外に設けた光ファイバスタンド台１１２に一括して束ねていても、研磨作業中に光ファイバＦが捩じれたり光ファイバＦ同士がもつれ合う心配はなかった。しかし、１２本或いは２４本といった多数本のコレットチャックスリーブ２００を研磨治具板１０１に装着し、多数本の光ファイバフェルール１０５の端面を一括研磨し研磨工程の効率化を図ろうとする場合、上記従来の光ファイバフェルールの端面研磨機構をそのままスケールアップしたのでは、研磨定盤１２０や研磨治具板１０１の機構や駆動装置が大型化して実用には不適なものとなるうえ、光ファイバフェルール１０５の後端部から導出される光ファイバＦの本数が増えることにより、光ファイバスタンド台１１２で多数本の光ファイバＦをもつれ合わすことなく一括して束ねることが難しくなった。更に問題点として、従来の研磨治具板１０１はコレットチャックスリーブ２００を嵌入穴１０２に摺動可能に挿入する構成であるため、コレットチャックスリーブ２００に装着された光ファイバフェルール１０５の端面を研磨定盤１２０に押し当てて研磨する場合、光ファイバフェルール１０５の端面にはコレットチャックスリーブ２００の重量がそのまま研磨圧として負荷される構成であった。このため、光ファイバフェルール１０５端面の研磨圧を所望の適正な研磨圧に調整することができず、結果として光ファイバフェルール１０５端面の研磨品質にバラツキが出て、接続損失を増大させる原因となっていた。
更に、図６に図示する２心光ファイバフェルール、或いは図７に図示する偏波面保存光ファイバフェルールのように、フェルール端面における光ファイバの配列に方向性のある光ファイバフェルールの端面を傾斜角度θ°の斜め面に研磨するような場合、ファイバの配列方向に合わせて研磨面の傾斜方向を形成することが光の接続性能を向上させるために必要である。ところが、従来の研磨治具板１０１やコレットチャックスリーブ２００には、光ファイバフェルール端面を研磨する際に研磨傾斜方向と光ファイバの配列方向とを正確に合致させるための嵌め合わせ手段が設けられていなかった。このため、研磨された光ファイバフェルールの研磨面傾斜方向にバラツキを生じ易く、光ファイバの配列方向と研磨面傾斜方向との間にずれが発生しがちであった。このような光ファイバの配列方向と光ファイバフェルール研磨面の傾斜方向とのバラツキやずれは光ファイバフェルールを接続した際に光の入射パワーの損失を招き、光機器の性能バラツキ発生の原因となっていた。例えば、図６の２心光ファイバフェルール４０の場合、フェルールの斜め研磨面４２上の２心光ファイバＦ１とＦ２の中心を結ぶ中心線ｆ１がフェルール基準平面４１の基準線Ｓ１と平行に形成される必要がある。この２心光ファイバＦ１とＦ２の中心線ｆ１と基準線Ｓ１との間にずれ角度即ち形成研磨面の傾斜方向にずれ角度α１があると、２心光ファイバフェルール４０同士を接続した際などに光ファイバ光軸に接合ずれを生じ、接続損失増大の原因となるものであった。また、図７の偏波面保存光ファイバフェルール５０の場合では、光ファイバフェルール５０の斜め研磨面５５上の偏波面保存光ファイバ５３の光ファイバコア５１の中心とこの光ファイバコア５１を挟む一対の応力付与部５２，５２の中心を結ぶ中心線ｆ２がフェルール基準平面５４の基準線Ｓ２と平行に形成される必要がある。この偏波面保存光ファイバ５３の中心線ｆ２と基準線Ｓ２との間にずれ角度即ち形成研磨面の傾斜方向にずれ角度α２があると、偏波面保存光ファイバフェルール５０同士を突き合わせ接続した際などにフェルール軸心に接合ずれを生じ、接続損失発生の原因となっていた。なお、図６および図７の図中のフェルール基準平面４１，５４はいずれも光ファイバフェルールを接続する際の接合基準面となるものである。
【０００５】
そこで本発明の目的は、コレッチチャックスリーブに挿入された１２本あるいは２４本といった多数本の光ファイバフェルールの端面を研磨定盤や研磨機構を大型化することなく一括研磨することができ、しかも研磨圧を適正な研磨圧に調整することができ、また光ファイバフェルール端面を予め定めた傾斜角度で所定の傾斜面方向に研磨することのできる光ファイバフェルールの研磨治具を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１の観点では、本発明の光ファイバフェルールの研磨治具は、光ファイバフェルールを装着したコレットチャックスリーブを着脱可能に嵌入固定する嵌入口を有する研磨治具板と、前記研磨治具板を研磨定盤面上に遊嵌保持する保持筒と、前記保持筒の上部に着脱可能に連設される底面に光ファイバ挿通孔を有する光ファイバ収納容器と、前記保持筒を研磨定盤面上に自転可能に支える保持筒支持体とを設けてなる光ファイバフェルールの研磨治具に、前記研磨治具板の外部に支点を有しこの支点を中心として一端に前記研磨治具板を吊り他端にバランス用錘を吊る研磨治具板吊り機構を前記研磨治具板の回転と連動回転するよう設けたことを構成上の特徴とする。
【０００７】
第２の観点では、本発明の光ファイバフェルールの研磨治具は、上記構成の光ファイバフェルールの研磨治具において、前記研磨治具板の嵌入口の軸線を研磨定盤平面の垂線に対しθ°の傾斜角度を設けて形成するとともに、前記コレットチャックスリーブと前記研磨治具板の嵌入口にそれぞれ嵌入位置を規制する嵌合部を設けたことを構成上の特徴とする。
【０００８】
【作用】
上記第１の観点の本発明の光ファイバフェルール研磨治具では、光ファイバフェルールの挿入されたコレットチャックスリーブは研磨治具板に着脱可能に嵌入固定され、研磨治具板は保持筒に嵌脱自在に遊嵌保持されて研磨定盤面上に載置され、保持筒は保持筒支持体により研磨定盤面上に自転可能に支えられる構成となっていて、研磨治具板と保持筒は回転する研磨定盤との摩擦力によりそれぞれ研磨定盤上の定位置を自転するのみである。従って、従来の研磨治具のように研磨治具板を研磨定盤の中心軸の周りに強制公転させるための駆動機構を設ける必要がないので、多数本のコレットチャックスリーブを研磨治具板に嵌入固定する構成であっても研磨治具板や研磨定盤等を含めた装置を小型簡素化することができる。また、保持筒の上部には底面に光ファイバ挿通孔を有する光ファイバ収納容器が着脱可能に連設され保持筒と一体に回転するので、各フェルールの末端から導出されている光ファイバが１２本或いは２４本の多数本であっても、光ファイバが互いに絡み合ったり混乱することなく整然と収納保持することが可能となる。加えて、本発明の光ファイバフェルール研磨治具では、研磨治具板の外に支点を有しこの支点を中心として一端に研磨治具板を吊り他端にバランス用錘を吊る研磨治具板吊り機構を設けているので、バランス用錘を調整することにより研磨治具板と研磨定盤面との接触間隙が微小調整されることにより、光ファイバフェルールの研磨端面と研磨定盤面との接触圧即ち研磨圧を調整することが可能となる。例えば、１２本或いは２４本といった多数本の光ファイバフェルールを一括研磨する場合、コレットチャックスリーブの本数も１２本或いは２４本用いられる結果、コレットチャックスリーブの重量がそのまま研磨治具板の荷重として加わってくるので、光ファイバフェルールの研磨端面には研磨治具板とコレットチャックスリーブの重量が大きく負荷され、光ファイバフェルール端面の荷重は適正研磨圧より非常に大きな荷重となり、研磨条件は著しく悪化する。しかし、本発明の研磨治具板吊り機構によれば、光ファイバフェルールの研磨端面に加わる過重な研磨圧は、その研磨圧に応じてバランス用錘を重くし研磨治具板を研磨定盤面から僅か吊り上げることにより、研磨圧を適正研磨圧に軽減することができる。また、研磨治具板吊り機構の支点は研磨治具板の外部に研磨治具板と連動回転して設けているので、研磨治具板吊り機構が研磨治具板の回転の障害となったり研磨治具板の荷重となるような影響を及ぼすようなことはない。従って、研磨治具板吊り機構は研磨治具板の荷重とのバランスのみを考慮するだけでよい。研磨治具板吊り機構の支点の設置箇所としては、研磨治具板と連動回転する保持筒上或いは光ファイバ収納容器上が構造の簡素化の観点から適当である。
【０００９】
上記第２の観点の本発明の光ファイバフェルール研磨治具では、上記第１の観点の構成において、研磨治具板のコレットチャックスリーブ嵌入口の軸線を研磨定盤平面の垂線に対しθ°の傾斜角度を設けて形成するとともに、前記コレットチャックスリーブと前記研磨治具板のコレットチャックスリーブ嵌入口に嵌入位置を規定する嵌合部を設ける。かかる構成により、特に研磨傾斜面の傾斜方向が問題となる、２心光ファイバフェルールや応力付与部を有する偏波面保存光ファイバフェルールのように光ファイバの配列方向に方向性のある光ファイバフェルールの端面を傾斜角度θ°の斜め面に研磨する場合であっても、コレットチャックスリーブと研磨治具板のコレットチャックスリーブ嵌入口に嵌入位置を規定する嵌合部が設けているので、研磨治具板にコレットチャックスリーブを装着した状態で、光ファイバフェルール端面の光ファイバの配列方向と光ファイバフェルールの研磨面の傾斜方向とを正確に整合固定することが可能となる。従って、研磨された光ファイバフェルールの斜め面は光ファイバの配列方向とのずれや光ファイバフェルール間のバラツキの解消されたものとなる。また、光ファイバフェルールの研磨面の傾斜角度θ°は、従来と同様に研磨治具板のコレットチャックスリーブ嵌入口の軸線を研磨定盤平面の垂線に対しθ°の傾斜角度で予め設けることにより容易に形成することができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１乃至図５により更に詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本発明の光ファイバフェルール研磨治具の１実施例を示す正面断面図であり、図２は、本発明の光ファイバフェルール研磨治具の１構成例を示す斜視説明図である。図１、図２において、１は光ファイバ研磨治具であり、光ファイバ研磨治具１は、光ファイバフェルール２０の挿入されたコレットチャックスリーブ２１を嵌入固定する研磨治具板２と、この研磨治具板２を研磨定盤３０面上に遊嵌保持する保持筒３と、保持筒３の上部に支持棒１７を介し着脱可能に連設された光ファイバ収納容器４と、保持筒３を研磨定盤３０面上に自転可能に支える保持筒支持体６と、光ファイバ収納容器４の上部に支持棒１８を介し連設された円板１２上に配置された研磨治具板吊り機構７から構成される。
【００１２】
次に、各構成部について各図面に沿い説明する。図３は、コレットチャックスリーブ２１の１実施例を示す正面図である。コレットチャックスリーブ２１には、コレットチャックスリーブ２１の最外装の円筒状ホルダ２５からタブ状の嵌合部２３Ｂが突起して設けられている。タブ状の嵌合部２３Ａを有する他は、前述の図８のコレットチャックスリーブ２００と基本的な機構構成を同一にするので詳細な説明は省略する。図中、２０は光ファイバフェルール、２６はコレットチャックスリーブのコレット部、２７はコレット締め付けナット、Ｆは光ファイバを示す。図５は、研磨治具板２の１実施例を示す上面図で、この実施例の研磨治具板２では、コレットチャックスリーブ２１を嵌入固定する嵌入口２２を１２口設けた例を示す。研磨治具板２は１２角形の厚手の金属板で形成され、この１２角形金属板の各辺側面に半円状の嵌入口２２Ａとこの半円状の嵌入口２２Ａと突き合わす半円状の嵌入口２２Ｂを有する固定板２８が設けられ、固定板２８をネジ２９，２９で研磨治具板２に固定することにより円形状の嵌入口２２が形成される。半円状の嵌入口２２Ａの研磨治具板中心方向側には、コレットチャックスリーブ２１のタブ状嵌合部２３Ａと嵌合する溝状の嵌合部２３Ｂが設けられている。コレットチャックスリーブ２１の研磨治具板２への固定は、固定板２８のネジ２９，２９を緩めた状態でコレットチャックスリーブ２１をタブ状嵌合部２３Ａと研磨治具板２の嵌入口２２の溝状の嵌合部２３Ｂとを一致させて嵌入口２２に挿入した後、ネジ３１，３１を締結して行う。図中、１４は研磨治具板２の中心に設けた吊り下げ部である。図４は、光ファイバフェルール２０の端面を斜め研磨する場合の研磨治具板２とコレットチャックスリーブ２１の挿入状態を示す正面図で、研磨治具板２の嵌入口２２はその中心軸Ａを研磨定盤３０の盤面垂線Ｖに対しθ°傾斜して形成される。かかる実施例としては、前述の図６の２心光ファイバフェルール或いは図７の偏波面保存光ファイバフェルールのように光ファイバフェルール端面における光ファイバの配列に方向性のあるものを斜め面に研磨する場合である。光ファイバの配列方向と斜め研磨面の方向とを合致させる手段としては、コレットチャックスリーブ２１を嵌合部２３Ａと嵌合部２３Ｂを一致させて研磨治具板２の嵌入口２２に挿入固定した後、コレットチャックスリーブ２１のコレット締め付けナット２７を廻しコレット部２６を緩め光ファイバフェルール２０を回動可能にした状態で光ファイバフェルール２０の端面を顕微鏡で観察しながら光ファイバフェルール２０を回動させ、フェルール２０端面の光ファイバの中心線ｆ１，ｆ２と基準線Ｓ１，Ｓ２の平行度を一致させ、再びコレットチャックスリーブ２１のコレット締め付けナット２７を締めコレット部２６で光ファイバフェルール２０を締結固定して行う。
【００１３】
再び図１、図２に戻り説明する。研磨治具板吊り機構７は、光ファイバ収納容器４の上部に支持棒１８を介し設けられた中心に吊り紐１０を通す挿通穴１３を有する円板１２とこの円板１２上に配置されているＴ字型のアーム状支点９とアーム状支点９の両端に設けられた滑車１１，１１と滑車１１，１１を経由して一端に研磨治具板２をその中心の吊り点１４から吊り他端にバランス用錘８を吊る吊り紐１０とから構成されていて研磨治具板２と連動回転する。バランス用錘８は適宜に重量が変えられる。また、光ファイバ収納容器４は軽量化を図るためプラスチック材で形成され、その中心部にコレットチャックスリーブ２１から導出される光ファイバＦと研磨治具板吊り機構７の吊り紐１０を通す光ファイバ挿通穴５が設けられる。また、保持筒支持体６は、保持筒３と接するその先端に一対のローラ１５が取り付けられ、ローラ１５をアーム１６が支持し、アーム１６は研磨治具１と別体に固定される。また、研磨治具板２の外周と保持筒３の内周の間には間隙ｄが設けられ、研磨治具板２が保持筒３内に遊嵌されていて、研磨治具板２には保持筒３や光ファイバ収納容器４や研磨治具板吊り機構７の荷重が加わらないようになっている。保持筒３および研磨治具板２は研磨定盤３０と接しているので、研磨定盤３０との摩擦力で研磨定盤３０の回転方向と同方向にそれぞれ回転し、光ファイバフェルール２０の端面研磨が行われる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の光ファイバフェルールの研磨治具は、研磨装置を大型化することなくコレットチャックスリーブに挿入された光ファイバフェルールを多数本一括して研磨することができ、研磨効率の向上が図られる。また、光ファイバフェルールの端面に加わる研磨圧を所望の適正な研磨圧に調整が可能となり、品質の安定した優れた光ファイバフェルールを提供することができるようになる。また、光ファイバフェルール端面を斜め面に研磨する場合にも、フェルール研磨面の傾斜方向を光ファイバの配列方向に正確に一致させることが可能となり、光ファイバフェルールの接続効率を格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバフェルールの研磨治具の１実施例の正面断面図である。
【図２】本発明の光ファイバフェルールの研磨治具の１実施例の斜視図である。
【図３】本発明に係るコレットチャックスリーブの正面図である。
【図４】本発明に係る研磨治具板とコレットチャックスリーブの挿入状態を示す正面図である。
【図５】本発明に係る研磨治具板の上面図である。
【図６】斜め研磨した２心光ファイバフェルールの説明図である。
同図（ａ）はその側面図であり、同図（ｂ）はその正面図である。
【図７】斜め研磨した偏波面保存光ファイバフェルールの説明図である。
同図（ａ）はその側面図であり、同図（ｂ）はその正面図である。
【図８】コレットチャックスリーブの側面断面図である。
【図９】従来の光ファイバフェルールの研磨治具の要部側面説明図である。
【図１０】従来の光ファイバフェルールの研磨装置の駆動状態を示す上面説明図である。
【符号の説明】
１  光ファイバフェルールの研磨治具
２  研磨治具板
３  保持筒
４  光ファイバ収納容器
５  光ファイバ挿通穴
６  保持筒支持体
７  研磨治具板吊り機構
８  錘
９  支点
１０  吊り紐
１１  滑車
１２  円板
１３  挿通穴
１４  研磨治具板の吊り点
１５  ローラ
１６  支持アーム
１７、１８  支持棒
２０  光ファイバフェルール
２１  コレットチャックスリーブ
２２  嵌入口
２３Ａ，２３Ｂ  嵌合部
２８  固定板
３０  研磨定盤
Ｆ  光ファイバ
θ、α１、α２  角度
ｄ  間隙
【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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【図９】
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【図１０】
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