(57)【要約】【課題】落下したスートによるバーナ部付近の所定領域の欠け状態を検出して母材の状態を監視する。【解決手段】昇降自在であると共に回転自在に支持された出発部材にスートを付着させ軸方向に堆積させる光ファイバ母材製造装置１である。そして、チャンバ３内に配置され母材原料の微粒子と火炎流とを前記出発部材に噴射させる適数のバーナ部１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、撮像対象を撮像する撮像装置１５と、撮像した画像を処理する画像処理部１７とを備え、前記撮像装置１５は前記バーナ部１１ａ付近が背景となる所定領域を撮像する位置に配置され、前記画像処理部１７は、所定時間の間隔で撮像して生成した画像から前記バーナ部１１ａ付近と前記撮像装置１７との間の前記チャンバ３の透明な部分に落下したスートによるバーナ部付近１１ａの欠け形状を検出する。【選択図】      図１
2006076862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降自在であると共に回転自在に支持された出発部材にスートを付着させ軸方向に堆積させる光ファイバ母材製造装置において、
チャンバ内に配置され母材原料の微粒子と火炎流とを前記出発部材に噴射させる適数のバーナ部と、撮像対象を撮像する撮像装置と、撮像した画像を処理する画像処理部とを備え、
前記撮像装置は前記バーナ部付近が背景となる所定位置に配置され、
前記画像処理部は、所定時間の間隔で撮像して生成した画像から前記バーナ部付近と前記撮像装置との間の前記チャンバの透明な部分に落下したスートによるバーナ部付近の欠け形状を検出することを特徴とする光ファイバ母材製造装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記バーナ部付近の欠け形状の大きさを認識し、大きさに対応した処置を段階的に行う処置部を備えたことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ母材製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ母材製造装置に係り、さらに詳細には、撮像装置とバーナ部付近の所定領域との間のチャンバに落下したスートによるバーナ部付近の欠け形状を検出し母材の状態を監視する光ファイバ母材製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバの母材の成長状態を監視するには、例えば光ファイバの母材の亀裂等を目視で行い異常を検知するという方法がある。さらに、画像装置により観察する場合もあるが母材自体を観察していた。そして、光ファイバの状態に応じて光ファイバ製造装置に適正な対応処置（例えば製造を中断する）を行っていた。
【０００３】
また、特許文献１参照。
【特許文献１】特開昭５７−２２１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の技術には以下のような問題があった。すなわち、目視で観察する場合、観察もれがあり光ファイバ母材の製造過程で不良品が発生する割合が高いという問題があった。
【０００５】
また、母材の亀裂（あるいはヒビ割れ等）を撮像装置で観察することでは亀裂の状態が撮像した画像からは検出し難く不良品が発生する割合が高いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、昇降自在であると共に回転自在に支持された出発部材にスートを付着させ軸方向に堆積させる光ファイバ母材製造装置において、
チャンバ内で母材原料の微粒子と火炎流とを前記出発部材に噴射させる適数のバーナ部と、撮像対象を撮像する撮像装置と、撮像した画像を処理する画像処理部とを備え、
前記撮像装置は前記バーナ部付近が背景となる所定位置に配置され、
前記画像処理部は、所定時間の間隔で撮像して生成した画像から前記バーナ部付近と前記撮像装置との間の前記チャンバの透明な部分に落下したスートによるバーナ部付近の欠け形状を検出する光ファイバ母材製造装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記画像処理部は、前記バーナ部付近の欠け形状の大きさを認識し、大きさに対応した処置を段階的に行う処置部を備えた請求項１記載の光ファイバ母材製造装置である。
【発明の効果】
【０００８】
上述の如く本発明によれば、撮像装置がバーナ部付近が背景になる所定位置に配置される。これにより、チャンバ（透明の材質で形成されている）に落下したスートによる火炎流又はバーナ噴射口等の欠け形状を撮像することができる。
【０００９】
すなわち、落下したスートにより火炎流の欠け状態は明確に発生（例えば、火炎流の照度が高いため落下したスートにより欠け形状が誇張される）するため間接的にスートの落下を検出する精度が向上するという効果がある。
【００１０】
さらに、スートの大きさを認識することで、この大きさに対応した段階的な対応処置を行うことができ、適正な母材監視を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１を参照する。昇降自在であると共に回転自在に支持された出発部材にスートを付着させ軸方向に堆積させる光ファイバ母材製造装置１である。
【００１２】
すなわち、前記光ファイバ母材製造装置１は、垂直に、その軸の周りに回転自在に、かつ、昇降回転支持部７により昇降回転自在にチャンバ３内に支持された出発部材５（典型的には石英ガラス棒）の先端に向けて、コア用の酸水素バーナ（原料ガスを含む）であるバーナ部を対向させ、火炎加水分解法により得られるコアとなるスートを出発部材５下端に堆積していく母材製造装置である。スート、火炎流の原料は供給装置９から供給される。
【００１３】
なお、得られるコア／クラッドスート母材を塩素系ガス雰囲気で脱水処理してＯＨ基を除去する加熱炉１３内で透明ガラス化され、線引きして光ファイバとする。
【００１４】
上述の方法は、いわゆる外付け法が出発部材の周りにスートを堆積させるのに対して軸方向に堆積させる点で異なる。
【００１５】
上述で概略説明したが、さらに詳細に説明する。前記光ファイバ母材製造装置１は、チャンバ３内に配置され母材原料の微粒子と火炎流とを前記出発部材（母材）５に噴射する適数のバーナ部（バーナ部１１ａ，バーナ部１１ｂ，バーナ部１１ｃ）と、撮像対象を撮像する撮像装置（例えばＣＣＤカメラ）１５と、撮像した撮像対象の画像を処理する画像処理部１７とを備えている。
【００１６】
そして、前記バーナ部１１ａから火炎流１１ｄを噴射させ、前記バーナ部１１ｂから火炎流１１ｅを噴射させ、前記バーナ部１１ｃから火炎流１１ｆを噴射させ出発部材５（母材）を成長させる。
【００１７】
なお、本実施例では、出発部材５（母材）の成長を監視する撮像装置と落下物（スート）を認識する撮像装置は別物を想定している。すなわち、母材成長用撮像装置に落下物検出用の撮像装置１５が追加配置されているものである。
【００１８】
前記画像処理部１７は、撮像装置１５で撮像（例えば所定時間に所定数撮像する）した画像データを取得する画像取得部１９と、撮像した前記画像データを画像データ毎に複数枚記憶する画像データメモリ２１と、基準画像データ（欠け状態がない）を記憶する基準画像メモリ２３と、前記画像データと前記基準画像データとの比較を行う画像比較部２５と、前記画像データと前記基準画像データとの比較を行い差違があるかどうかを判断する判断部２７と、対応処置の制御データを記憶しているデータベース２９と、前記制御データにより実行する処置部３１とを備えている。
【００１９】
そして、前記撮像装置１５は前記バーナ部１１ａ付近が背景として撮像されるように所定位置に配置され、前記画像処理部１７は撮像した画像に基づき前記バーナ部１１ａ付近の所定領域と前記撮像装置１５との間のチャンバ３の底部分（透明に形成されている）に落下したスートによるバーナ部１１ａ付近の所定領域の欠け形状を撮像する。
【００２０】
なお、前記処置部３１は、前記バーナ部１１ａ付近の所定領域の欠けた部分の大きさ、形状等を認識し、欠け形状の大きさ等に対応した処置を段階的に行うものである。
【００２１】
図２を参照する。バーナ部１１ａ付近について説明する。すなわち、バーナ部１１ａ付近は、少なくとも火炎流領域４１と、噴射口領域４３とを含む。この噴射口は、火炎流からの光線を通すように透明に形成されているものである。
【００２２】
本実施例では、バーナ部１１ａと、バーナ部１１ｂと、バーナ部１１ｃとの中からバーナ部１１ａ付近を撮像領域とする。すなわち、母材の下端に近いバーナ部１１ａ付近を撮像することで落下したスートと火炎流等のコントラストがより明確になるため（火炎流から撮像装置までの距離が短く照度が高いため）小さいスートまでも正確に検出できるものである。
【００２３】
１台の撮像装置で撮像するように設置してもよいが、例えば２台の撮像装置を設置して１台目の撮像装置で火炎流領域４１を背景とし撮像し、２台目の撮像装置で噴射口領域４３を背景として撮像してもよい。これにより、より解像度の高い画像（２倍の解像度）を得ることができる。
【００２４】
図３を参照し、落下したスート３７の位置を説明する。
【００２５】
上述において本発明の特徴の１つとなる点は、落下するスートを検出するのではなくバーナ部１１ａ付近と撮像装置１５の間のチャンバ３に落下したスート３７，３９によって発生するバーナ部１１ａ付近の欠け形状を検出するものである。すなわち、落下したスートから間接的に母材の状態を予測するものである。
【００２６】
チャンバ３の底部分３ａにスート３７が落下し静止している。ここで、スート３７が落下した底部分３ａは透明である。そして、前記底部分３ａは透明度の高い材質で形成されることが望ましい。
【００２７】
さらに、この底部分３ａの面積は小さくするとが望ましい。落下したスートが前記底部分３ａに集中して集まり、落下したスートの検出率が向上するからである。
【００２８】
また、落下したスート３７と撮像装置１５の距離を変えることにより自由に撮像される欠け形状の大きさを変えることができる。例えば、撮像装置１５を底部分３ａに近づければ欠け形状は大きく撮像される。逆に遠ざければ欠け形状は小さく撮像されるものである。これらは、適宜調節することが望ましい。
【００２９】
前記スート３７が（一方の長さＨ及び他方の長さＷから面積を算出する）が非常に大きい場合は、アラームを発生させて、光ファイバ母材製造装置１を自動で停止することが望ましい。母材の破損が著しいと考えられるからである。
【００３０】
ここで、落下したスート３７により欠けた部分の大きさ（一方の長さＨと他方の長さＷから面積を算出する）が非常に小さい場合は、光ファイバ母材製造装置１の稼働を続行させる。母材の破損が軽微なものと考えられるからである。
【００３１】
なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】光ファイバ母材製造装置の概略を示す概略図である。
【図２】撮像エリアの具体例を説明する説明図である。
【図３】落下したスートの位置を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  光ファイバ母材製造装置
３  チャンバ
５  光ファイバ母材
７  昇降回転支持部
９  供給装置
１１  バーナ部
１３  加熱炉
１５  撮像装置
１７  画像処理部
１９  画像取得部
２１  画像メモリ
２３  基準画像
２５  画像比較部
２７  判断部
２９  データベース
３１  処置部
【図１】
2006076862.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006076862.tif 000005