(57)【要約】  光ファイバの出射角度の繰り返し測定精度を向上させると共に、測定作業を容易にして、短時間で多数の光ファイバの出射角度を精度よく測定できるようにする。  ホルダの貫通孔に光ファイバの測定端を通し、貫通孔をガイドとして光ファイバを回転させながら測定端からの出射光を受光手段で受光し、出射光の軌跡円の少なくとも３点の座標を測定することで軌跡円の大きさを算出し、その大きさに基づいて光ファイバの出射角度を測定する。ホルダの貫通孔は先端側の小径部と後端側の大径部を有し、小径部の内径をベアファイバの直径よりも０．１〜１．０μｍ大きく、大径部の内径を被覆ファイバの直径よりも大きく形成することで前記課題を解決する。
2010122641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダの貫通孔に光ファイバの測定端を通し、該貫通孔をガイドとして光ファイバを回転させながら測定端からの出射光を受光手段で受光し、出射光の軌跡円の少なくとも３点の座標を測定することで該軌跡円の大きさを算出し、該軌跡円の大きさに基づいて光ファイバの測定端からの光の出射角度を測定する方法であって、
前記ホルダの貫通孔が先端側の小径部と後端側の大径部を有し、前記小径部の内径がベアファイバの直径よりも０．１〜１．０μｍ大きく、前記大径部の内径が被覆ファイバの直径よりも大きく形成され、前記大径部と小径部の間がテーパ状になっており、
被覆ファイバの先端部の被覆を除去したものを前記大径部の後端から挿入し、先端部の被覆を除去したベア部を前記小径部内に通して測定を行うことを特徴とする光ファイバの出射角度測定方法。
【請求項２】
前記ホルダが、光ファイバを固定した状態と固定を解除した状態を選択的に切り替えることができる固定手段を有する請求項１に記載の光ファイバの出射角度測定方法。
【請求項３】
前記受光手段から光ファイバの測定端面中心までの距離がＺ１の位置で前記軌跡円の直径Ｄ１を算出し、前記距離がＺ２の位置で前記軌跡円の直径Ｄ２を算出し、光ファイバの出射角度θを
θ＝ｔａｎ−１［｛Ｄ２−Ｄ１｝／２｛Ｚ２−Ｚ１｝］
により求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバの出射角度測定方法。
【請求項４】
光ファイバの測定端を通す貫通孔を有するホルダと、該ホルダに通した光ファイバを回転させる回転手段と、光ファイバの入射端からレーザ光を入射するレーザ光源と、光ファイバの測定端からの出射光を受光する受光手段と、受光した光の座標を出力する画像処理手段と、該画像処理手段から出力された座標から出射光の軌跡円の大きさを算出する処理手段を有し、
前記ホルダの貫通孔が先端側の小径部と後端側の大径部を有し、前記小径部の径がベアファイバの直径よりも０．１〜１．０μｍ大きく、前記大径部の径が被覆ファイバの直径よりも大きく形成され、前記大径部と小径部の間がテーパ状になっており、
被覆ファイバの先端部の被覆を除去したものを前記大径部の後端から挿入し、先端部の被覆を除去したベア部を前記小径部内に通し、
前記貫通孔をガイドとして光ファイバを回転させながら測定端からの出射光を受光手段で受光し、出射光の軌跡円の少なくとも３点の座標を測定することで算出した該軌跡円の大きさに基づいて光ファイバの出射角度を測定することを特徴とする光ファイバの出射角度測定装置。
【請求項５】
前記ホルダが、光ファイバを固定した状態と固定を解除した状態を選択的に切り替えることができる固定手段を有する請求項４に記載の光ファイバの出射角度測定装置。
【請求項６】
前記処理手段が、前記受光手段から光ファイバの測定端面中心までの距離がＺ１の位置で前記軌跡円の直径Ｄ１を算出し、前記距離がＺ２の位置で前記軌跡円の直径Ｄ２を算出し、光ファイバの出射角度θを
θ＝ｔａｎ−１［｛Ｄ２−Ｄ１｝／２｛Ｚ２−Ｚ１｝］
により求めることを特徴とする請求項４又は５に記載の光ファイバの出射角度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信等に使用される光ファイバの端面から出射される光の出射角度を測定する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、光軸Ｓに対して直角でない斜め端面１ａを有する光ファイバ１が知られている。斜め端面１ａからの出射光Ｂは、光軸Ｓに対し出射角度θで出射する。
図２に示すように、例えば光スイッチなどで光ファイバ１どうしを結合した場合、斜め端面光ファイバは端面で反射した光が戻ることがないので、光信号にノイズが入りにくいという利点がある。この場合、光の結合損失が最小となるように調芯作業が行われるが、この調芯作業は、光ファイバの光軸方向ｘへの移動と、光軸周りｒ方向の回転により行われる。この調芯作業を容易にするために、光ファイバの出射角度のばらつきを小さくする（±０．１５°以下）ことが求められている。
したがって、製造した光ファイバの出射角度が所定の範囲内にあるかどうかを検査する必要が生じる。【０００３】
光ファイバの出射角度の検査方法及び装置は、例えば下記特許文献１に開示されている。
これは、ホルダに開けられ、光ファイバの外径（Ｄｆ）よりも１０μｍ以上大きい内径（Ｄｗ）で、軸方向に（Ｄｗ−Ｄｆ）／ｔａｎ（０．１°）以上の長さの孔に、光ファイバの測定端を通し、該孔をガイド孔として光ファイバを回転させ、測定端面からのレーザ光の出射光がスクリーンに描く円または楕円の少なくとも一部の大きさを測定することにより、測定端面からのレーザ光の出射光の出射角度（θ４）を測定するものである。
孔の内径が光ファイバの内径よりも最低でも１０μｍは大きくないと、光ファイバがホルダの孔の中に正しく挿入されず、折れてしまうことが記載されている（〔００３４〕段落）。
また、この方法及び装置による出射角度（θ４）の繰り返し測定精度は０．１°以内であることも記載されている（〔００４３〕段落）。【０００４】
製造した光ファイバの出射角度のばらつきを±０．１５°以下にするためには、特許文献１の方法で検査したときの合格レベル（しきい値）を所定の角度±０．０５°にしなければならない。この方法の繰り返し精度が０．１°以下だからである。所定の角度±０．０５°の合格レベルは非常に厳しいもので、合格率はきわめて少なくなり、実際には不合格となったものの中に相当数の合格品が含まれている。
したがって、繰り返し測定精度０．１°以内の出射角度測定方法・装置は実用的ではない。【０００５】
これを改善するため、図１６に示すようなホルダ７が実施されている。
このホルダ７は、板状本体７０の上面に形成したＶ字形の溝７０ａに光ファイバ１の先端の被覆を除去したベア部１ｃを配置し、上から押さえ板７１を載せて一定の力Ｆで押圧して光ファイバを固定するものである。
この固定状態で出射光を顕微鏡などの受光手段で受光して受光位置の座標を測定する。次に押さえ板７１を外して光ファイバを所定角度回転させ、再び押さえ板で光ファイバを固定し、出射光の受光位置を測定する。これを数回（６回程度）繰り返し、出射光の軌跡円の数カ所の座標を求め、これから軌跡円の直径を算出し、出射角度を求めるものである。
しかし、空気中に浮遊している微細なチリが溝７０ａや押さえ板７１に付着したり、光ファイバの断面が正確な真円でなく多少の歪みがあるなどの様々な要因で、出射光の軌跡が正確な円を描かなかったり、同じ光ファイバを繰り返し複数回測定した場合の測定値のばらつき（繰り返し測定精度）が満足できるものではなかった。また、測定者の個人差により測定値にばらつきがでやすいという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２３３８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、特許文献１の出射角度測定方法・装置は精度的に現在では実用的でない。
また、図１６のホルダを用いた測定装置も繰り返し測定における標準偏差は１．１°×１０−２程度で、精度的に不十分であり、さらに、ホルダへの光ファイバの固定、解除を繰り返しつつ光ファイバを回転させて測定を行うために、測定作業がきわめて煩雑であった。【０００８】
本発明は、繰り返し精度をさらに向上させると共に、測定作業を容易にして、短時間で多数の光ファイバの出射角度を精度よく測定できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ホルダの貫通孔に光ファイバの測定端を通し、該貫通孔をガイドとして光ファイバを回転させながら測定端からの出射光を受光手段で受光し、出射光の軌跡円の少なくとも３点の座標を測定することで該軌跡円の大きさを算出し、該軌跡円の大きさに基づいて光ファイバの測定端からの光の出射角度を測定する方法であって、
前記ホルダの貫通孔が先端側の小径部と後端側の大径部を有し、前記小径部の内径がベアファイバの直径よりも０．１〜１．０μｍ大きく、前記大径部の内径が被覆ファイバの直径よりも大きく形成され、前記大径部と小径部の間がテーパ状になっており、
被覆ファイバの先端部の被覆を除去したものを前記大径部の後端から挿入し、先端部の被覆を除去したベア部を前記小径部内に通して測定を行うことを特徴とする光ファイバの出射角度測定方法である。（請求項１）【００１０】
本発明において、光ファイバの回転のガイドとなる貫通孔の小径部の内径がベア（被覆なし）ファイバの直径よりも０．１〜１．０μｍしか大きくないので、光ファイバを回転させたときの軸ぶれが非常に小さく、高精度に出射角を測定できる。
また、測定端の先端の被覆を除去した光ファイバを貫通孔の大径部から挿入すると、大径部と小径部の間のテーパ状部分から先端のベア部が小径部に導かれるので、先端のベア部を折れることなくスムーズに小径部に通すことができる。
さらに、光ファイバの先端以外の被覆部が貫通孔の大径部に挿通されて支持され、貫通孔の後端側にはベア部ではなく被覆部が露出するので、回転させるときに光ファイバが折れるおそれもない。【００１１】
本発明において、ベアファイバとは被覆されていない光ファイバで、ベアファイバの直径とは被覆されていない光ファイバの規格上の直径である。通常、製造された光ファイバの直径は０．２μｍ以内程度の誤差があるので、小径部の内径のさらに好ましい範囲はベアファイバの直径よりも０．４〜０．６μｍ大きい範囲である。【００１２】
大径部の内径は、光ファイバの被覆されている部分（被覆ファイバ）が挿通できるように、被覆ファイバの外径より大きければよいが、好ましくは被覆ファイバの外径（規格上の直径）より０．０５〜３ｍｍ大きい範囲である。【００１３】
光ファイバの測定端（端面）からの出射光は、ＣＣＤカメラなどの受光手段で直接受光し、附属の画像処理手段により受光位置の座標を容易かつ正確に測定できる。
出射光の座標は、光ファイバを回転させながら、最低３カ所測定することで、軌跡円の直径を求めることができるが、測定精度を向上させるためには４カ所以上、さらに望ましくは６カ所以上とする。
軌跡円の直径をＤ、受光手段の受光面から光ファイバの端面中心までの距離をＺとすると、出射角度θは、
θ＝ｔａｎ−１（Ｄ／２Ｚ）
により求めることができる。【００１４】
また本発明は、前記ホルダが、光ファイバを固定した状態と固定を解除した状態を選択的に切り替えることができる固定手段を有する請求項１に記載の光ファイバの出射角度測定方法である。（請求項２）【００１５】
ホルダを、光ファイバの固定／解除が自在のものとすることで、光ファイバをホルダに固定した状態で、回転手段、光源のセットなどの作業を容易に行うことができる。測定時に光ファイバを回転させるときは固定解除すればよい。
また、出射角度の測定中に、次に測定する光ファイバをホルダに挿入して固定しておく作業をすることで、作業を能率的に行うことができる。【００１６】
また本発明は、前記受光手段から光ファイバの測定端面中心までの距離がＺ１の位置で前記軌跡円の直径Ｄ１を算出し、前記距離がＺ２の位置で前記軌跡円の直径Ｄ２を算出し、光ファイバの出射角度θを
θ＝ｔａｎ−１［｛Ｄ２−Ｄ１｝／２｛Ｚ２−Ｚ１｝］
により求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバの出射角度測定方法である。（請求項３）【００１７】
前記のように、軌跡円の直径をＤ、受光手段の受光面から光ファイバの端面中心までの距離をＺとすると、出射角度θは、
θ＝ｔａｎ−１（Ｄ／２Ｚ）
により求めることができるが、一般に、受光手段の受光面から光ファイバの端面中心までの距離Ｚを正確に求めることは困難で、さらに、光ファイバをホルダにセットするごとに距離Ｚが変動するので、その度に距離Ｚを測定する必要があるので、非常に煩雑である。
しかし、軌跡円の直径の測定を、Ｚ１とＺ２の２カ所で測定する場合、｛Ｚ２−Ｚ１｝はきわめて正確かつ容易に測定できる。例えば、ホルダを光ファイバの光軸方向に移動できるステージの上に載せておき、Ｚ１とＺ２の２カ所で測定したときのステージの移動長さを調べることで、受光手段の受光面から光ファイバの端面中心までの距離を測定することなく、｛Ｚ２−Ｚ１｝を正確に測定できる。
なお、言うまでもなく、Ｚ１とＺ２の２カ所で測定を行う場合、どちらから先に測定してもかまわない。【００１８】
また本発明は、光ファイバの測定端を通す貫通孔を有するホルダと、該ホルダに通した光ファイバを回転させる回転手段と、光ファイバの入射端からレーザ光を入射するレーザ光源と、光ファイバの測定端からの出射光を受光する受光手段と、受光した光の座標を出力する画像処理手段と、該画像処理手段から出力された座標から出射光の軌跡円の大きさを算出する処理手段を有し、
前記ホルダの貫通孔が先端側の小径部と後端側の大径部を有し、前記小径部の径がベアファイバの直径よりも０．１〜１．０μｍ大きく、前記大径部の径が被覆ファイバの直径よりも大きく形成され、前記大径部と小径部の間がテーパ状になっており、
被覆ファイバの先端部の被覆を除去したものを前記大径部の後端から挿入し、先端部の被覆を除去したベア部を前記小径部内に通し、
前記貫通孔をガイドとして光ファイバを回転させながら測定端からの出射光を受光手段で受光し、出射光の軌跡円の少なくとも３点の座標を測定することで算出した該軌跡円の大きさに基づいて光ファイバの出射角度を測定することを特徴とする光ファイバの出射角度測定装置である。（請求項４）【００１９】
この装置は、前記請求項１の本発明方法を実施するための装置である。
回転手段は、光ファイバを回転軸心に保持し、サーボモータなどで回転させる周知の回転式ホルダなどを採用できる。
受光手段は、市販のＣＣＤカメラなどを採用できる。
画像処理手段は、市販のＣＣＤカメラに附属しているコントローラなどを採用できる。
処理手段は、市販のパーソナルコンピュータなどを採用できる。
処理手段により、回転手段の制御を行い、出射角度の測定を自動化することも容易である。【００２０】
また本発明は、前記ホルダが、光ファイバを固定した状態と固定を解除した状態を選択的に切り替えることができる固定手段を有する請求項４に記載の光ファイバの出射角度測定装置である。（請求項５）【００２１】
この装置は、前記請求項２の本発明方法を実施するための装置である。【００２２】
また本発明は、前記処理手段が、前記受光手段から光ファイバの測定端面中心までの距離がＺ１の位置で前記軌跡円の直径Ｄ１を算出し、前記距離がＺ２の位置で前記軌跡円の直径Ｄ２を算出し、光ファイバの出射角度θを
θ＝ｔａｎ−１［｛Ｄ２−Ｄ１｝／２｛Ｚ２−Ｚ１｝］
により求めることを特徴とする請求項４又は５に記載の光ファイバの出射角度測定装置である。【００２３】
この装置は、前記請求項３の本発明方法を実施するための装置である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明方法及び装置は、光ファイバの回転のガイドとなる貫通孔の小径部の内径がベア（被覆なし）ファイバの直径よりも最大１．０μｍしか大きくないので、光ファイバを回転させたときの軸ぶれが非常に小さく、高精度かつ高い再現性で出射角を測定でき、ホルダへのセット時や回転時に光ファイバが折れるおそれもない。
さらに、上記の僅かなギャップも、ギャップ内でファイバが回転することによる「ずれ方」が距離Ｚ１とＺ２の位置で同じであるため、それが軌跡円に及ぼす誤差は基本的に相殺される。
図１６の従来の測定方法に比べて、光ファイバを回転するごとに光ファイバをホルダに固定／解除する必要がないので、測定作業が簡単で、測定者の個人差による測定値のぶれもほとんどなく、測定の自動化も容易であるので、製造した光ファイバの全数の出射角度の測定に大きく貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】斜め端面光ファイバの出射角度の説明図である。
【図２】斜め端面光ファイバの光ファイバスイッチの説明図である。
【図３】分解状態のホルダの平面図である。
【図４】ホルダの一部切欠平面図である。
【図５】蓋を開いた状態のホルダの背面図である。
【図６】先端筒状部をホルダに取り付けた状態の断面図である。
【図７】先端筒状部に光ファイバを挿通した状態の部分断面図である。
【図８】ホルダをスタンドに固定した状態の一部切欠側面図である。
【図９】光ファイバを挿通したホルダの平面図である。
【図１０】実施例の出射角度測定装置の概略平面図である。
【図１１】実施例の出射角度測定装置の概略平面図である。
【図１２】実施例の出射角度測定方法の説明図である。
【図１３】出射光の軌跡円の直径Ｄ（半径Ｃ）の算出方法の説明図である。
【図１４】受光手段の受光面の角度ずれと誤差の関係の説明図である。
【図１５】実施例の測定方法による測定結果の例の説明図である。
【図１６】従来の測定装置におけるホルダの説明図である。
【図１７】従来の測定方法による測定結果の例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２６】
図３〜図１５は、実施例の測定方法及び装置に関するものである。
ホルダ２は、本体２０、蓋２１、先端筒状部２４、コイルばね２５及び外周リング２６を有する。（図３）
本体２０はプラスチック製の板状体で、先端部２０ａが肉厚になっている。先端部２０ａには、後述する先端筒状部２４の挿入部２４ｆを挿入するための横穴部２０ｅが形成されて、横穴部の後端の上半分は先端部２０ａの背面に開口している。（図５）本体２０の先端部２０ａ以外の上面には、光ファイバ１の被覆部１ｂを位置決めするための溝２０ｃが形成されている。溝２０ｃは光ファイバ被覆部１ｂを収納して被覆部１ｂの上部が露出する程度の深さになっている。溝２０ｃの基端部は溝がテーパ状に拡大している溝拡大部２０ｄとなっている。【００２７】
本体２０には、プラスチック製の蓋２１が軸受部２０ｂに軸着されることで回動自在に取り付けられている。蓋２１には磁石２２が埋め込まれており、蓋を閉めると磁石２２が本体２０の上面に埋め込まれたビス２３に吸着し、溝２０ｃ内に位置決めされた光ファイバの被覆部の上部を押圧し、光ファイバを固定する。蓋を開けると光ファイバの固定が解除される。【００２８】
先端筒状部２４は、３個の筒状金属部品を組み合わせて構成され、軸方向中心に貫通孔が形成されている。貫通孔の先端側は小径部２４ａ、後端側は大径部２４ｂとなっている。小径部２４ａの内径はベアファイバの外径１２５μｍよりも０．５μｍ大きい１２５．５μｍ、長さは約３．０ｍｍである。大径部２４ｂの内径は光ファイバの被覆部１ｂの外径０．９ｍｍよりも０．１ｍｍ大きい１．０ｍｍ、長さは約７．５ｍｍである。
小径部２４ａと大径部２４ｂの間は、先端側ほど内径が小さくなるテーパ部２４ｃとなっており、光ファイバのベア部がスムーズに大径部から小径部に入り込めるようになっている。大径部２４ｂの後端には後端側ほど内径が大きくなるテーパ状の拡大部２４ｄとなっている。
先端筒状部２４の後端は、段差部２４ｇを境に径が小さくなった挿入部２４ｆとなっており、挿入部２４ｆは本体２０の横穴部２０ｅ内に挿入され、固定される。（図６）このとき貫通孔後端の拡大部２４ｄは、溝２０ｃ内及びその上側に開口する。【００２９】
先端筒状部２４の挿入部２４ｆを本体２０の横穴部２０ｅに挿入するに先立って、先端筒状部２４の外周にコイルばね２５及び外周リング２６を装着しておく。（図４）
外周リング２６は金属製の筒状体で、その先端側内周に、スタンド３に固定するための雌ねじ２６ａが形成され、後端部は縮径部２６ｂとなっている。
コイルばね２５は先端筒状部２４の段差部２４ｅと外周リング２６の縮径部２６ｂの間に装入され、外周リング２６に対して先端筒状部２４を前方に付勢するもので、ホルダをスタンドに強固に固定するためのものである。（図８）【００３０】
スタンド３は金属製で、基板部３０と縦板部３１によって側面形状がＬ字状に形成されている。縦板部３１には穴３２が設けられ、その周囲に、筒状の雄ねじの周囲にフランジが形成された取り付け金具が固定されている。取り付け金具３３の雄ねじに外周リング２６の雌ねじ２６ａを螺合してホルダ２をスタンド３に固定する。このとき、先端筒状部２４の最先端部分は穴３２の中に挿入される。（図８）【００３１】
回転式ホルダ４は、その回転部の回転中心に光ファイバを通し、チャック４０で固定する。回転部はサーボモータにより回転し、これにつれて光ファイバがその光軸を中心にして回転する。【００３２】
ステージ５はいわゆる２方向移動ステージで、その上にスタンド３及び回転式ホルダ４が載置固定され、光軸方向（Ｚ軸方向）及び光軸と直角方向（Ｘ軸方向）に移動できる。（図１０）【００３３】
本実施例における受光手段はＣＣＤカメラ６で、回転可能なステージ（図示せず）に載置固定されている。ＣＣＤカメラ６には画像処理手段であるコントローラ（図示せず）が附属している。【００３４】
本実施例には、図示しないものとしてレーザ光源と処理手段がある。
レーザ光源は、波長１５５０ｎｍのレーザ光を発射するレーザ発振器で、測定対象の光ファイバの入射端からレーザ光を入射するものである。
処理手段はパーソナルコンピュータで、画像処理手段であるコントローラに接続され、受光手段で受光した画像の表示／記録、その他画像処理手段からの画像情報を種々の態様で表示／記録し、出射光を受光した位置の座標から軌跡円の直径を算出する。さらに、回転式ホルダの回転を制御し、自動的に出射光の直径を算出し、記録するソフトウエアがインストールされている。【００３５】
次に、光ファイバの出射光の出射角度の測定手順について説明する。
まず、光ファイバの測定端の被覆を３〜４ｍｍ程度除去し、先端にベア部１ｃを形成する。次に、光ファイバの測定端をホルダ２の溝２０ｃから先端筒部の大径部２４ｂ内に挿入し、さらにベア部１ｃを小径部２４ａ内に挿入し、蓋２１を閉じて光ファイバ１をホルダ２に固定する。（図９）
このとき、光ファイバの先端は、先端筒状部２４の最先端から少し（好ましくは０〜０．５ｍｍ程度）突出していることが望ましい。（図７）【００３６】
次に、ホルダ２をスタンド３に固定し、光ファイバ１を回転式ホルダ４の回転部にセットし、光ファイバの入射端にレーザ光発振器を取り付ける。
なお、事前に、ＣＣＤカメラ６の受光面が光ファイバの光軸方向（Ｚ方向）と一致するようにＣＣＤカメラのＲ方向の角度調整、出射光の軌跡円が完全にＣＣＤカメラ６の受光面に収まるようにステージ５Ｘ軸方向の位置調整を行っておく。（図１０）【００３７】
光ファイバの光軸方向（Ｚ方向）とＣＣＤカメラ６の受光面の方向との角度ずれ量（φ°）と、これに起因する出射角度の誤差（出射角度相対誤差Δ％）の関係は、図１４に示すとおりであり、φが２°以下であれば誤差Δは実用上無視できる程度である。【００３８】
次に、ホルダ２の蓋２１を開けて光ファイバ１の固定を解除し、処理手段のスタートボタンを押して自動計測を開始する。（図１１）
光ファイバ１は回転式ホルダ４により約３６０°回転し、この間に、画像処理手段であるコントローラは受光した出射光の位置データを処理手段に送り、処理手段は出射光の軌跡円上の任意の６点の座標から、軌跡円の直径を算出する。スタートボタンを押してから軌跡円の直径を算出するまでの時間は４〜５秒程度である。【００３９】
図１３は、測定した出射光の軌跡円上の座標（６点）から直径を算出する方法の１例（最小二乗法）の説明図である。
ＣＣＤカメラで受光した出射光はスポット状となるが、その座標はスポットの中心とする。【００４０】
上記のような軌跡円の直径の算出を、Ｚ軸状の任意の２点で行う。
図１２は、Ｚ軸上のＺ１の位置とＺ２の位置の２点で行った場合の説明図である。
例えば、Ｚ１≒５ｍｍ、Ｚ２≒１３ｍｍとすることができる。
光ファイバの測定端面中心までの距離がＺ１の位置での軌跡円の直径がＤ１、前記距離がＺ２の位置での軌跡円の直径がＤ２であれば、光ファイバの出射角度θは
θ＝ｔａｎ−１［｛Ｄ２−Ｄ１｝／２｛Ｚ２−Ｚ１｝］
となる。
処理手段は、上記の式から光ファイバの出射角度θを算出し、ディスプレイの画面に表示すると共にメモリに記憶する。【００４１】
｛Ｚ２−Ｚ１｝の値は、ステージ５のＺ軸方向の移動量であるから、容易かつ正確に求めることができ、したがって、出射角度測定値の誤差がきわめて小さくなる。【００４２】
図１５は、実施例の測定装置により、１本の光ファイバを１１回繰り返し測定した結果を重ねて表示したものである。中心にある点が軌跡円の中心、内側の６点がＺ１における測定結果、外側の６点がＺ２における測定結果である。
同図に示されるように、１１回の測定結果はほとんど完全に重なっている。本実施例における出射角度の繰り返し測定精度は±０．０１３°以下で、標準偏差は３．２８×１０−３であった。【００４３】
図１７は、従来の図１６のホルダを用いて、同様にして１本の光ファイバを１１回繰り返し測定した結果を重ねて表示したものである。中心にある点が軌跡円の中心、内側の６点がＺ１における測定結果、外側の６点がＺ２における測定結果である。
内側の軌跡円の中心と外側の軌跡円の中心がかなり離れており、図１５に比べると各点の重なり具合も悪い。
この従来例の場合、繰り返し測定精度は±０．０３６°以下で、標準偏差は１．０７×１０−２で、本実施例の約３倍であった。【００４４】
以上のように、本実施例は、特許文献１の従来例に比べて、出射角度の繰り返し測定精度は約１０分の１であり、図１６の従来例に比べて標準偏差が約３分の１であり、従来例に比べて格段に優れた精度で光ファイバの出射角度を測定できることが立証された。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の出射角度測定方法／装置は、単一モード光ファイバはもちろん、屈折率分布型レンズ・ファイバであるＧＲＩＮレンズ（GRaded INdexレンズ）・ファイバの出射角度測定に利用できる。
また、本発明の出射角度測定方法／装置は、斜め端面の光ファイバに限らず、垂直端面の光ファイバや端面を球面加工した光ファイバなどの出射角度測定にも利用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１  光ファイバ
１ａ  斜め端面
１ｂ  被覆部
１ｃ  ベア部
２  ホルダ
２０  本体
２０ａ  先端部
２０ｂ  軸受部
２０ｃ  溝
２０ｄ  溝拡大部
２０ｅ  横穴部
２１  蓋
２２  磁石
２３  ビス
２４  先端筒状部
２４ａ  小径部
２４ｂ  大径部
２４ｃ  テーパ部
２４ｄ  拡大部
２４ｅ  段差部
２４ｆ  挿入部
２４ｇ  段差部
２５  コイルばね
２６  外周リング
２６ａ  雌ねじ
２６ｂ  縮径部
３  スタンド
３０  基板部
３１  縦板部
３２  穴
３３  取り付け金具
４  回転式ホルダ
４０  チャック
５  ステージ
６  ＣＣＤカメラ
６０  受光面
７  ホルダ
７０  本体
７０ａ  溝
７１  押さえ板
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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