(57)【要約】【課題】  各光ファイバ先端に対称性、真円度の良い面取り形状を形成する。【解決手段】  研磨軌跡が１周する毎に軌跡をｄｙだけステップ的にシフトさせる。テーパ加工の円軌跡を繰り返した場合でも、Ｘ方向（平行方向）研磨軌跡の重なりを抑制できる。Ｙ方向（直交方向）研磨軌跡も重なりが解け、最大でも数回重なるだけとなる。したがって研磨面の研磨能力劣化は平行方向、直交方向とも極めて少なく、各光ファイバ先端には、コア対称性、真円度がきわめて良い面取り形状が形成される。【選択図】  図７
2006330113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多心光ファイバの先端を研磨面に押し当てた状態で保持しながら、前記多心光ファイバを所定の軌道で前記研磨面に対して相対的に移動させることで前記多心光ファイバの各先端部を面取りする光ファイバ先端面取り加工方法であって、
前記所定の軌道を形成するために、始点と終点とが等しいループ成分に、前記ループ成分を前記研磨面上でシフトさせるためのシフト成分を間欠的または連続的に付与するステップを含むことを特徴とする光ファイバ先端面取り加工方法。
【請求項２】
多心光ファイバの先端を研磨面に押し当てた状態で保持するホルダと、
前記ホルダを前記研磨面に対して相対的に移動させる送り機構と、
前記送り機構を所定の軌道で移動するように制御する制御手段と、を備えた光ファイバ先端面取り装置であって、
前記所定の軌道は、始点と終点とが等しいループ成分と、前記ループ成分を前記研磨面上でシフトさせるためのシフト成分とを含み、これによって前記研磨面の劣化の偏りを抑制することを特徴とする光ファイバ先端面取り加工装置。
【請求項３】
前記ループ成分は円形または８字形であり、
前記所定の軌道は、前記ループ成分の所定周分の移動と、前記シフト成分の移動と、の交互の繰り返しによって形成されることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ先端面取り加工装置。
【請求項４】
前記ループ成分は円形または８字形であり、
前記所定の軌道は、前記ループ成分の１／Ｎ周分の移動と、前記シフト成分の移動との交互の繰り返しによって形成されることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ先端面取り加工装置。
【請求項５】
前記ループ成分は円形または８字形であり、
前記所定の軌道は、前記ループ成分の移動と、前記シフト成分の移動との同時の実行によって形成されることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ先端面取り加工装置。
【請求項６】
多心光ファイバの先端を研磨面に押し当てた状態で保持するホルダと、
前記ホルダを前記研磨面に対して相対的に移動させる送り機構と、
前記送り機構を所定の軌道で移動するように制御する制御手段と、を備えた光ファイバ先端面取り加工装置であって、
前記所定の軌道は、前記多心光ファイバの配列方向と同方向の長軸および該長軸と直交する短軸を有する楕円または長円であり、前記長軸と前記短軸との長さ比が、前記配列方向と同方向の前記光ファイバの研磨量とこれに直交する方向の当該光ファイバの研磨量とがほぼ等しくなるように設定されていることを特徴とする光ファイバ先端面取り加工装置。
【請求項７】
請求項２に記載の光ファイバ先端面取り装置であって、
前記ループ成分は円形であり、前記シフトの方向は前記円形の半径方向であり、これにより前記所定の軌道の半径が断続的または連続的に変更されることを特徴とする光ファイバ先端面取り加工装置。
【請求項８】
多心光ファイバの先端を研磨面に押し当てた状態で保持しながら、前記多心光ファイバを所定の軌道で前記研磨面に対して相対的に移動させることで前記多心光ファイバの各先端部を面取りする光ファイバ先端面取り加工装置であって、
前記所定の軌道は、始点と終点とが等しいループ成分と、前記ループ成分を前記研磨面上でシフトさせるためのシフト成分とを含み、
前記ループ成分は、前記多心光ファイバの配列方向と同方向の長軸および該長軸と直交する短軸を有する楕円または長円であり、前記長軸と前記短軸との長さ比が、前記配列方向の前記光ファイバの研磨量とこれに直交する方向の当該光ファイバの研磨量とがほぼ等しくなるように設定されていることを特徴とする光ファイバ先端面取り加工装置。
【請求項９】
前記送り機構は、前記ホルダの姿勢を維持したまま前記ホルダを移動させる直交送り機構であることを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の光ファイバ先端面取り加工装置。
【請求項１０】
前記送り機構は、前記ホルダの姿勢を維持したまま前記ホルダを移動させる遊星歯車機構と、該遊星歯車機構に前記シフト成分の移動を付与するシフト移動機構と、を備えたことを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の光ファイバ先端面取り加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの先端の外周部を研磨面で研磨して円錐状に面取りする方法および装置において、光ファイバの先端の外周部を研磨面の接触点の軌跡を制御して、高精度の形状精度をもった円錐状の面取りを可能とする光ファイバ先端の面取り加工方法および加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信のブロードバンド化に対応して、光ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）やＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）など光通信網の構築が急速にすすめられている。このような光通信網の実現には小形、高密度で高信頼度な光コネクタが不可欠である。このような要求を満たす光コネクタとしてＦＰＣ（Ｆｉｂｅｒ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ）形光ファイバコネクタが発明されている（特許文献１）。このＦＰＣ形光ファイバコネクタでは、接続する２本の光ファイバの先端を対向させ、光ファイバ外径よりごくわずかに大きい内径を持った接続孔の両端から挿入し、その２本の光ファイバの先端を突き当てる。この突き当て力には光ファイバの座屈力を利用する。すると両者の光ファイバの光軸は一致し、突き当て力によって光ファイバ同士はＰＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ）接続する。
【０００３】
このとき、特許文献１に開示されている装置では、光ファイバ外径よりごくわずかに大きい内径を持った接続孔への挿入を容易にし、また突き当て面積を小さくして接触圧を大きくしよりＰＣ接続を確実できるように、光ファイバの先端の外周部を円錐状に面取りする方法（テーパ加工方法）が用いられている。
【０００４】
従来、複数本一列のアレー状またはテープ状の多心の光ファイバの先端を一括して研磨面で研磨し、面取りすることが可能な方法として、特許文献２の装置が提案されている。
【０００５】
その加工原理を図面にしたがって説明すると、図１において、１は光ファイバ、１ａは光ファイバ１の先端、３は光ファイバのホルダ、２は研磨面、４は光ファイバ先端１ａの運動軌跡を示したものである。まず光ファイバ１を、研磨面２に対して垂直になるようにホルダ３に支持させる。ホルダ３の端面から光ファイバ先端１ａまでの光ファイバの長さをＬ、ホルダ３の端面から研磨面２までの垂直距離をｄとすると、Ｌよりもｄが小さくなるようにホルダ３を研磨面２に近づける。すると光ファイバ１のホルダ３から下に突き出た部分Ｌは湾曲する。このときの光ファイバ先端１ａと研磨面２の接触角をθとする。この状態で、ｄを一定に保ちながら、かつホルダ３の方向を一定に保ちながら（たとえばホルダ３の辺Ａ−Ａ’をＸ軸に対して常に平行に保ちながら）ホルダ３を円軌道に沿って移動させる。すると光ファイバ先端１ａも円形の運動軌跡４を描いて運動する。光ファイバ先端１ａが運動軌跡４に沿って一周すると、光ファイバ先端１ａの研磨面２との接触点も光ファイバ１の先端の円周方向に一周し、テーパ角度θをもった微少な円錐面が形成される。同様にして、必要回数だけ繰り返しホルダ３を円軌道に沿って移動させると、光ファイバ先端１ａにはテーパ角度θをもった所望の円錐面、すなわち面取り形状が形成される。
【０００６】
図２は上述の加工原理にもとづく加工装置である（特許文献２に掲載）。多心の光ファイバ２１の先端２１ａが、研磨定盤２５の表面においたラッピングフィルムのごとき研磨面２５ａに接して撓むようにホルダ２３を保持する。このホルダ２３は回転円盤２７の偏心した位置に回転自由の状態で取り付けられ、かっ遊星歯車３９が取り付けられている。また、筐体２９には内歯歯車２９ａが取り付けられており、遊星歯車３９が減速歯車４１を介してこれと噛み合って回転するように構成されている。回転円盤２７はベアリング３１を介して筐体２９に取り付けられるとともに、タイミングベルト３３を介してモータ３５によって回転させられる構造となっている。モータ３５は筐体２９に保持されている。４３、４５はホルダ２３と研磨面２５ａの間隔ｄをセットするためのマイクロメータヘッドのごとき位置決め機構である。この動作を説明すると、モータ３５によって回転円盤２７を駆動すると、ホルダ２３は偏心量にしたがって円軌道を描いて公転する。このとき、遊星歯車３９と減速歯車４１の減速比を適当に選べば、ホルダ２３が円軌道を描いて１回転だけ公転するうちに、ホルダ２３は逆方向に１回転自転させることが出来る。これによって、ｄを一定に保ち、かっホルダ２３の方向を一定に保ちながら、ホルダ２３を円軌道に沿って移動させることができ、これを一必要回数だけ繰り返すことによって、光ファイバ先端２１ａにはテーパ角度θをもった所望の円錐面（すなわち面取り形状）を形成することが出来る。この方法および装置は、光ファイバの撓みを利用しているので再現性がよく、またｄとＬの関係の調整によって任意のテーパ角度（面取り角度）を設定できるという特徴があり、比較的簡単な機構で効率よく加工できるという利点がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１５９８６０号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述の従来の方法を用いて多心の光ファイバを研磨した場合、次に述べるような問題点があり、加工精度、歩留まりが低下していた。一般にＦＰＣ形光ファイバコネクタでは、接続する２本の光ファイバの先端を対向させて接続孔へ挿入し、光ファイバの座屈力を利用して突き当て、ＰＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ）接続させる方式であるから、光ファイバの先端は、接続孔への挿入の容易化と突き当て接触応力の確保のためテーパ加工で面取りされている。もし光ファイバ先端のテーパ加工で形成された突き当て面（先端面）のコアに対する対称性（コア対称性）や真円度が悪い場合は、２本の光ファイバのコア軸まわりの相対的な回転角度関係によって接触面積が異なってしまい、その結果２本の光ファイバ間の接触応力が変わり、そのために接続損失がばらつき、安定な接続が実現出来ないという問題が生じる。したがって接続損失が小さく確実な接続を安定に保障するためには、テーパ加工によって形成される光ファイバ先端の突き当て面（先端面）の形状は、コアに対する対称性、真円度の良いことが求められる。しかし、従来の方法を用いて多心の光ファイバを研磨した場合、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、各光ファイバ先端のテーパ面によって囲まれた端面の形状（すなわち面取り形状）は真円でなく、扁平に歪んだ楕円形状となってしまう。その原因を以下に説明する。まず多心の光ファイバがテープ状である場合はホルダから突き出た部分の被覆（テープ状に一体化するための被覆）を除去して、各光ファイバ１本１本が独立に撓むように前処理しておく（複数本のアレー状の場合は、もともと各光ファイバは独立であるからこの前処理は不要である）。この多心の光ファイバを従来の方法を用いて研磨した場合の多心の各光ファイバ先端の軌跡は、図４の様に光ファイバのピッチで並んだ複数の円となる。多心の光ファイバを構成する各光ファイバの並び方向と直交方向ａ，ａ’（厳密には直交成分の大きい方向、以下同様）では、それぞれの各光ファイバ先端の軌跡は重ならないが、平行方向ｂ，ｂ’（厳密には平行成分の大きい方向、以下同様）では、各光ファイバ先端の軌跡は重なってしまう。多心の光ファイバ本数はたとえば１６本などが用いられる。すると平行方向ｂ，ｂ’では１６本が研磨シートの同一部分を通過する。従来のテーパ加工では円軌跡を１０〜２０周繰り返すから、直交方向では光ファイバは１０〜２０回の通過（研磨軌跡の重なり）であるのに対し、平行方向ｂ，ｂ’では１６０〜３２０回も同じ場所を通過することになる。研磨シートとしてたとえばアルミナを塗布した研磨シートが用いられるが、光ファイバ先端が同一箇所を１０回以上通過すると（すなわち研磨軌跡が１０回以上重なると）次第に研磨能力が劣化する。したがって通過回数が１６０〜３２０回となる平行方向ｂ，ｂ’の部分では研磨シートの劣化は著しく各光ファイバ先端の研磨は進行しない。そのために面取りされた各光ファイバ先端の面形状は多心光ファイバの並び方向（平行方向）を長軸とする楕円の形状になる。そのためＦＰＣ接続において２本の光ファイバのコア軸まわりの相対的な回転角度関係によって接触面積が異なってしまい、その結果２本の光ファイバ間の接触応���が変化し、そのために接続損失がばらつき、安定な接続が実現出来ないという問題点が生じ、信頼性や歩留まりが悪かった。また、従来、図５に示すように多心の光ファイバの絡まりを防止するため８の字形軌道送りの研磨が提案されているが、この場合も同様に直交方向よりも平行方向の光ファイバの通過回数（研磨軌跡の重なり）が桁違いに多く、研磨シートの劣化により、面取り加工後の各光ファイバ先端の面取り形状は多心光ファイバの並び方向を長軸とする楕円になる。そのため同様に接続損失がばらつき、安定な接続が実現出来ないという問題点が生じ、歩留まりが悪かった。本発明は以上の現状に鑑み、各光ファイバ先端に対称性、真円度の良い面取り形状を形成するテーパ加工方法および加工装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の本発明は、多心光ファイバの先端を研磨面に押し当てた状態で保持しながら、前記多心光ファイバを所定の軌道で前記研磨面に対して相対的に移動させることで前記多心光ファイバの各先端部を面取りする光ファイバ先端面取り加工方法であって、前記所定の軌道を形成するために、始点と終点とが等しいループ成分に、前記ループ成分を前記研磨面上でシフトさせるためのシフト成分を間欠的または連続的に付与するステップを含むことを特徴とする光ファイバ先端面取り加工方法である。
【００１０】
第２の本発明は、多心光ファイバの先端を研磨面に押し当てた状態で保持するホルダと、前記ホルダを前記研磨面に対して相対的に移動させる送り機構と、前記送り機構を所定の軌道で移動するように制御する制御手段と、を備えた光ファイバ先端面取り装置であって、前記所定の軌道は、始点と終点とが等しいループ成分と、前記ループ成分を前記研磨面上でシフトさせるためのシフト成分とを含み、これによって前記研磨面の劣化の偏りを抑制することを特徴とする光ファイバ先端面取り加工装置である。
【００１１】
第３の本発明は、前記ループ成分は円形または８字形であり、前記所定の軌道は、前記ループ成分の所定周分の移動と、前記シフト成分の移動と、の交互の繰り返しによって形成されることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ先端面取り加工装置である。
【００１２】
第４の本発明は、前記ループ成分は円形または８字形であり、前記所定の軌道は、前記ループ成分の１／Ｎ周分の移動と、前記シフト成分の移動との交互の繰り返しによって形成されることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ先端面取り加工装置である。
【００１３】
第５の本発明は、前記ループ成分は円形または８字形であり、前記所定の軌道は、前記ループ成分の移動と、前記シフト成分の移動との同時の実行によって形成されることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ先端面取り加工装置である。
【００１４】
第６の本発明は、多心光ファイバの先端を研磨面に押し当てた状態で保持するホルダと、前記ホルダを前記研磨面に対して相対的に移動させる送り機構と、前記送り機構を所定の軌道で移動するように制御する制御手段と、を備えた光ファイバ先端面取り加工装置であって、前記所定の軌道は、前記多心光ファイバの配列方向と同方向の長軸および該長軸と直交する短軸を有する楕円または長円であり、前記長軸と前記短軸との長さ比が、前記配列方向と同方向の前記光ファイバの研磨量とこれに直交する方向の当該光ファイバの研磨量とがほぼ等しくなるように設定されていることを特徴とする光ファイバ先端面取り加工装置である。
【００１５】
第７の本発明は、請求項２に記載の光ファイバ先端面取り装置であって、前記ループ成分は円形であり、前記シフトの方向は前記円形の半径方向であり、これにより前記所定の軌道の半径が断続的または連続的に変更されることを特徴とする光ファイバ先端面取り加工装置である。
【００１６】
第８の本発明は、多心光ファイバの先端を研磨面に押し当てた状態で保持しながら、前記多心光ファイバを所定の軌道で前記研磨面に対して相対的に移動させることで前記多心光ファイバの各先端部を面取りする光ファイバ先端面取り加工装置であって、前記所定の軌道は、始点と終点とが等しいループ成分と、前記ループ成分を前記研磨面上でシフトさせるためのシフト成分とを含み、前記ループ成分は、前記多心光ファイバの配列方向と同方向の長軸および該長軸と直交する短軸を有する楕円または長円であり、前記長軸と前記短軸との長さ比が、前記配列方向の前記光ファイバの研磨量とこれに直交する方向の当該光ファイバの研磨量とがほぼ等しくなるように設定されていることを特徴とする光ファイバ先端面取り加工装置である。
【００１７】
第９の本発明は、前記送り機構は、前記ホルダの姿勢を維持したまま前記ホルダを移動させる直交送り機構であることを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の光ファイバ先端面取り加工装置である。
【００１８】
第１０の本発明は、前記送り機構は、前記ホルダの姿勢を維持したまま前記ホルダを移動させる遊星歯車機構と、該遊星歯車機構に前記シフト成分の移動を付与するシフト移動機構と、を備えたことを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の光ファイバ先端面取り加工装置である。
【００１９】
本発明によれば、多心光ファイバの所定の軌道を形成するために、始点と終点とが等しい循環状のループ成分に、シフト成分を間欠的または連続的に付与するので、ループ成分が研磨面上でシフトさせられる。これによって、多心光ファイバの配列方向における研磨軌跡の重なりは著しく少なくなり、研磨面の劣化の偏りが抑制されるので、各光ファイバ先端にコア対称性、真円度がきわめて良い面取り形状が形成出来る。また研磨シートの劣化が少ないので研磨周回あたりの研磨量がほぼ一定となり研磨周回数によるに形状制御性がよく、加工能率も向上する。さらにシフトによって研磨面全体を使用するので研磨シート１枚あたりの多くの本数を加工出来るため消耗品コストを低下させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の第１の実施形態について以下に説明する。本発明の第１の実施の形態の本質は、多心の光ファイバの先端の研磨軌跡の周回にともなって研磨軌跡をステップ的にシフトさせ（あるいは研磨軌跡が周回するうちに連続的にシフトさせ）、その重なりを著しく減少させて研磨シートの劣化を抑制し、これによって各光ファイバ先端面にコア対称性、真円度のきわめて良い面取り形状を形成することにある。
【００２１】
以下にその実施形態を説明する。図６は本発明の実施の形態である装置構成を示す。１は複数本の光ファイバを一列または複数列のアレー状に並べた多心の光ファイバ、またはテープ状の多心の光ファイバ（これらを総称し以下、多心光ファイバと呼ぶ）である。本図では説明の便宜上１列のアレー状またはテープ状の多心光ファイバを示している。１ａは多心光ファイバ１の各光ファイバの先端である。２は研磨面であって、たとえばラッピングフィルム、研磨シート、砥石面などの固定砥粒面、あるいはシリカ微粒子等の遊離砥粒を分散させたスラリーまたは液体に覆われた面、３は多心光ファイバ１のホルダ、４は多心光ファイバの各光ファイバ先端１ａの運動軌跡を示す。多心光ファイバ１の各光ファイバの並びと平行方向をＸ軸、直交方向をＹ軸にとると、５１、５２のそれぞれＸ方向送り機構、Ｙ方向送り機構であって、両者から直交送り機構が構成される。
【００２２】
直交送り機構のＸ方向送り機構５１およびＹ方向送り機構５２は、図示しない制御部に電気的に接続されている。制御部は、何れも不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、および記憶装置等を含むものである。制御部は、記憶装置に記憶されている各種設定値等に基づいて、ホルダ３が所望の位置に移動するように、Ｘ方向送り機構５１およびＹ方向送り機構５２を制御する。
【００２３】
第一の実施形態の動作をより具体的に説明すると、図６の装置において、まず多心光ファイバをホルダ３に装着する。このとき、多心光ファイバ１がテープ状の場合はホルダ３から下に突き出た部分の被覆（テープ状に一体化するための被覆）を除去して、各光ファイバ１本１本が独立に撓むことができるように前処理しておく（複数本のアレー状の場合で、もともと各光ファイバが独立のときはこの前処理は不要である）。多心光ファイバ１のホルダ３に装着された部分が研磨面２に対して垂直になるようにホルダ３をＹ軸送り機構５２に保持する。このときホルダ３の下端面から各光ファイバ先端１ａまでの光ファイバの長さをＬとし、ホルダ３の下端面から研磨面２までの垂直距離をｄとすると、ｄがＬよりも小さくなるような位置関係でホルダ３をＹ軸送り機構５２に保持する。すると光ファイバ１のホルダ３から下に突き出た部分Ｌは湾曲する。このときの各光ファイバ先端１ａと研磨面２との接触角をθとする。
【００２４】
この状態で垂直距離ｄを一定に保ちながら、プログラム制御によりＸ方向送り機構５１とＹ方向送り機構５２を協同させてホルダ３を円軌道に沿って周回移動させる。するとホルダ３は方向を一定に保ちながら（たとえばホルダ３の辺Ａ−Ａ’をＸ軸に対して常に平行に保ちながら）移動し、これにつれて各光ファイバ先端１ａも円形の運動軌跡４を描いて運動する。各光ファイバ先端１ａが運動軌跡４に沿って１周すると、各光ファイバ先端１ａの研磨面２との接触点も各光ファイバ先端１ａの円周に沿って１周し、テーパ角度θをもった微少な円錐面が形成される。１周が終了すると、Ｙ方向送り機構５２を動かしてＹ方向（多心光ファイバ１を構成する各光ファイバの並びと直交方向）にｄｙだけホルダ３をステップ的にシフトし、その状態で再びホルダ３を円軌道に沿って移動させる。このホルダ３を円軌道に沿った周回移動とそのたび毎のシフトｄｙを必要回数だけ繰り返したときの軌跡を示したのが図７である。
【００２５】
図７から明らかなように、研磨軌跡が１周する毎にｄｙだけステップ的にシフトするため、テーパ加工の円軌跡を１０〜２０周回繰り返した場合でも、Ｘ方向（平行方向）研磨軌跡は１６回（１６本）しか重ならない。Ｙ方向（直交方向）研磨軌跡も重なりが解け、最大でも数回重なるだけとなる。したがって研磨面２の研磨能力劣化は平行方向、直交方向とも極めて少なく、テーパ加工によって各光ファイバ先端には、コア対称性、真円度がきわめて良い面取り形状が形成される。
【００２６】
また研磨シートの劣化が少ないので研磨周回あたりの研磨量がほぼ一定となり研磨周回数によるに形状制御性がよく、加工能率も向上する。
【００２７】
またシフトｄｙの大きさはたとえば光ファイバ直径にほぼ等しいかそれ以上であればよく、必要最小限度（たとえば光ファイバ直径の１〜２倍）にとれば研磨面の全域を有効利用できるため研磨シート１枚あたり多くの本数を加工出来るため消耗品コストを低下させることが出来る。以上に述べた本発明の第一の実施形態では、便宜上一列のアレー状またはテープ状の多心光ファイバの場合について説明した。しかし複数列のアレー状の多心光ファイバの場合も、シフトｄｙの大きさを複数列の大きさと等しいかそれ以上とすれば同様の効果が得られることはいうまでもない。
また、上記本発明の第１の実施形態では、研磨軌跡が１周したらＹ方向へステップ的にｄｙシフトする場合を例に説明したしかし研磨シートの研磨耐久性が大きい場合には、研磨能力の劣化が少ない範囲で任意に定めた所定の複数回だけ同一研磨軌跡を周回し、その後ステップ的にｄｙシフトする方法も可能であることは言うまでもない。
【００２８】
また、上記本発明の第一の実施形態では、研磨軌跡が１周したらＹ方向ヘステップ的にｄｙシフトする場合を例に説明した。その目的はＸ方向（平行方向）研磨奇跡の周回ごとの重なりを避けることが狙いであるから、同じ目的で、研磨軌跡が１周する以前の任意の位置でＹ方向ヘステップ的にｄｙシフトする方法も可能である。
【００２９】
以上をまとめてより一般的にいうと、研磨軌跡が所定の数回（１回もしくは複数回）だけ同一研磨軌跡を周回するか、または１周する以前の任意の位置に達したら、Ｙ方向ヘステップ的にｄｙシフトする方法、すなわち、「研磨軌跡の周回にともなって研磨軌跡をステップ的にシフトさせる方法」が有効であることは言うまでもない。
【００３０】
また以上に述べた第１実施形態では、原理説明の簡単のために研磨軌跡が周回した後にステップ的にシフトする場合を例に示したが、これに限らず、たとえば円軌道（または８字軌道）を十分大きなＮ（たとえばＮ＝１００）で分割し、プログラム制御によりＸ方向送り機構５１とＹ方向送り機構５２を協働させてホルダ３がＮ分割の各点を次々と通るように移動させて研磨軌道を形成するように制御するとき、各点を移動する毎に微量のシフト（ｄｙ／Ｎ）を加えて累積させると、研磨軌跡はほぼ連続的にシフトして螺旋状になり、研磨軌跡が１周したときの累積のシフト量はｄｙとなる。これを面取りに必要な回数だけ繰り返す。するとＸ方向（平行方向）研磨軌跡の重なりは著しく低減し、したがってこの場合も研磨面２の研磨能力劣化は平行方向、直交方向とも極めて少なく、各光ファイバ先端には、コア対称性、真円度がきわめて良い面取り形状が形成されるという効果があることも言うまでもない。
【００３１】
また、以上述べた第１実施例では、シフト方向を多心光ファイバの並びと直交方向（ｙ方向）にとったが、図８に示すようにシフト方向を多心光ファイバの並びと平行方向（Ｘ方向）にｄｘシフトさせることも原理的には可能である。しかしこの場合に研磨軌跡の重なりを十分に避けるためには一回あたりのシフト量を直行方向シフトよりも大きくしなければならない。このため総周回数がＭ（たとえば１０〜２０回）の場合の総シフト量（Ｍｄｘ）は無視できない大きさとなり、これが平行方向の一方だけに加えられるので、その分だけＸ方向の研磨が過剰となり、各光ファイバ先端面のコア対称性、真円度は直行方向シフトの場合とくらべ相対的に低下する。また研磨シート１枚あたり周回可能数も減るので消耗品コストが直行方向シフトにくらべ高くなるという欠点もある。したがってあえて平行方向のシフトｄｘを選択する理由はないが、しかし本方法は従来技術と較べるなら明らかに精度、歩留まり、能率は共に良いので、もし送り機構や研磨面のスペース等の制約で平行方向のシフトしかできない場合は次善の策として採用しうることも言うまでもない。
【００３２】
また、以上の実施例は円軌跡の場合を例に示したが、本発明においてシフトを付与する基本となるループ成分は、始点と終点とが等しい各種の軌道成分を選択できる。例えば、図９に示すように８字形軌跡としてもよい。この場合も、研磨面２の研磨能力劣化は平行方向、直交方向とも極めて少なく、テーパ加工によって各光ファイバ先端には、コア対称性、真円度がきわめて良い面取り形状が形成される。また研磨シートの劣化が少ないので研磨周回あたりの研磨量がほぼ一定となり研磨周回数によるに形状制御性がよく、加工能率も向上する。また研磨面の全域を有効利用できるため研磨シート１枚あたり多くの本数を加工出来るため消耗品コストを低下させることが出来る。これらの効果に加えて、８字形軌跡によって各光ファイバの絡まりが防止できるので、さらに形状精度が向上するという効果がある。
【００３３】
さらに、以上述べた本発明の実施例ではＸ方向送り機構とＹ方向送り機構の２軸からなる送り機構を協働させる場合について説明してきたが、図１０に示すようにホルダ３を取り付けその姿勢（方向）を保持しつつ回転させる遊星歯車機構３０、３０’と、研磨面２と遊星歯車機構３０、３０’との相対位置をシフトさせる機構５０から構成し、その動作として、ホルダ３を遊星歯車機構３０、３０’に取り付け、多心光ファイバ１の各光ファイバ先端１ａを研磨面２に押し当て、ホルダ３の姿勢（方向）を保持しつつ回転させ、研磨軌跡が１周する毎に（または連続的に）研磨面２と遊星歯車機構３０、３０’との相対位置を平行（水平）方向にシフトさせるようにさせた場合も、同様の効果があることもいうまでもない。
【００３４】
つぎに本発明の第２の実施形態について以下に説明する。本発明の第２の実施形態の本質は、多心光ファイバの先端を研磨面に押し当て各光ファイバを撓ませて、その姿勢を保持しつつループ状の軌道で移動させて光ファイバ先端を面取りする加工法において、多心光ファイバのそれぞれの研磨軌跡が相互に重なる領域の研磨方向を長軸とする楕円（または擬似楕円）軌跡となるように研磨軌道パラメータを制御し、研磨軌跡が相互に重なる領域（方向）の研磨量と、相互に重ならない領域（方向）の研磨量がほぼ等しくなるようにし、これによって各光ファイバ先端面にコアに対する対称性、真円度の良い面取り形状を形成することにある。
【００３５】
本発明の第２の実施の形態において用いる装置構成は、第１の実施形態と同様に図６である。本発明の第２の実施の形態が第１の実施形態と異なる点は、直交送り機構の制御の方法、およびそれによって制御される多心光ファイバ先端１ａの運動軌跡（すなわち研磨軌跡）である。
【００３６】
以下に具体的に本発明の第２の実施の形態の動きを説明する。図６の装置において、まず多心光ファイバをホルダ３に装着する。このとき、多心光ファイバ１がテープ状の場合はホルダ３から下に突き出た部分の被覆（テープ状に一体化するための被覆）を除去して、各光ファイバ１本１本が独立に撓むことができるように前処理しておく（複数本のアレー状の場合で、もともと各光ファイバが独立のときはこの前処理は不要である）。多心光ファイバ１が研磨面２に対して垂直になるようにホルダ３をＹ軸送り機構５２に保持させる。このときホルダ３の下端面から各光ファイバ先端１ａまでの光ファイバの長さをＬとし、ホルダ３の下端面から研磨面２までの垂直距離をｄとすると、ｄがＬよりも小さくなるような位置関係でホルダ３をＹ軸送り機構５２に保持する。すると多心光ファイバ１のホルダ３から下に突き出た部分Ｌは湾曲する。このときの各光ファイバ先端１ａと研磨面２の接触角をθとする。この状態でｄを一定に保ちながら、プログラム制御によりＸ方向送り機構５１とＹ方向送り機構５２を協働させてホルダ３をループ軌道（たとえば楕円軌道）に沿って移動させる。するとホルダ３は方向を一定に保ちながら（たとえばホルダ３の辺Ａ−Ａ’をＸ軸に対して常に平行に保ちながら）移動し、これにつれて各光ファイバ先端１ａをループ状（たとえば楕円）の研磨軌跡４を描いて運動する。各光ファイバ先端１ａが研磨軌跡４に沿って一周させる。
【００３７】
この研磨軌道パラメータを制御した実施例が図１１である。即ちその原理は、多心光ファイバ１を構成する各光ファイバの並び方向と直交方向な領域ａ，ａ’では、それぞれの各光ファイバ先端の軌跡は重ならないが、平行方向な領域ｂ，ｂ’では、各光ファイバ先端の軌跡は重り、研磨の周回を１０〜２０周繰り返すと平行方向な領域ｂ，ｂ’では著しく研磨能力が低下するので、これを補うため平行方向の領域ｂ，ｂ’における研磨軌跡を直交方向の領域ａ，ａ’における研磨軌跡よりも長くして各領域の研磨量をバランスさせれば、各光ファイバ先端面の形状はコア対称性、真円度がきわめて良くなる。そのために図１１に示すように研磨軌跡が平行方向（この場合Ｘ方向）を長軸２ｐとする楕円となるよう軌道パラメータを設定すればよい。この楕円軌跡の長軸２ｐと短軸２ｑの比は、図３に示した扁平化した先端面の楕円形状の長軸／短軸比を近似値として用いることができるが、より厳密には、各光ファイバ先端の面形状の精度は研磨シートの劣化特性、研磨周回数や多心本数によるので、長軸２ｐと短軸２ｑの最適値は実験的に求めて適用する。
【００３８】
図１１の実施例では研磨軌跡は１種類であったが、図１２に示すように、軌道パラメータ（長軸２ｐｎ、短軸２ｑ）を研磨の一定数の周回毎に次々と変えて複数の楕円形の研磨軌跡をたどって研磨する方法が考えられる。この場合は研磨軌跡を移るたびに研磨面が新しくなるので、研磨能率が向上するという利点が加わる。
【００３９】
図１３は、本発明の第２の実施形態を、光ファイバの絡まり防止を目的に用いられている８字形の研磨軌跡の場合に適用した実施例である。この場合も、軌道パラメータ（長軸２ｐｎ、短軸２ｑ）を研磨の一定数の周回毎に次々と変えて複数の楕円形の研磨軌跡をたどって研磨する方法を示している。
【００４０】
なお特殊の場合として、図１２、図１３において、長軸と短軸を等しく取り（ｐ＝ｑ）、研磨の周回ごとに研磨軌跡は半径の異なる円形軌跡を次々と移動する。この場合は平行方向の領域ｂ，ｂ’における研磨軌跡を直交方向の領域ａ，ａ’における研磨軌跡よりも長くして各領域の研磨量のバランスをとるという効果は得られないが、研磨軌跡は研磨面の常に新しい部分に移動するので（始点を除いて）研磨面の劣化が極めて少なくなる。したがって、各光ファイバ先端にはコア対称性、真円度がきわめて良い面取形状が形成される。また研磨シートの劣化が少ないので加工能率が向上する。さらにシフトによって研磨面の広い領域を使用するので研磨シート１枚あたりの多くの本数を加工出来るため消耗品コストを低下させることが出来る。
【００４１】
以上に述べた本発明の第２の実施形態では、便宜上一列のアレー状またはテープ状の多心光ファイバの場合について説明した。しかし複数列のアレー状の多心光ファイバの場合も、図１１、図１２、図１３で述べたように、直交方向、平行方向のそれぞれの研磨軌跡の重’なりを考慮し、その重なりによる研磨面の劣化を補うように長軸と短軸の比を定めるならば、図１１、図１２、図１３で述べたと同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００４２】
また、以上の第２の実施形態の特徴（研磨軌道の形状制御）に、第１の実施形態の特徴（シフト）を相乗させた方式が図１４である。この図では楕円（または擬似楕円）の単ループ状の研磨軌跡を、ステップ的にシフトさせた場合を例に説明している。この場合、操作パラメータが増えるので、制御の複雑さが増加するが、直交方向、平行方向のそれぞれの研磨面の劣化を補正する効果はより大きくなるという特徴がある。このため、各光ファイバ先端にはコア対称性、真円度がきわめて良い面取形状が形成され、加工能率が向上する。さらにシフトによって研磨面の広い領域を使用するので消耗品コストを低下させることが出来る。なお、この図１４においては説明の便宜上、楕円の研磨軌跡は単ループとしたが、８字形研磨軌跡とした場合も同様であることはいうまでもない。またステップ的なシフトで説明したが、連続的なシフトも有効であることは言うまでもない。
【００４３】
以上、本発明の第１の実施形態の説明（図７，座８、図９、図１０）、および第２の実施形態に第１の実施形態を相乗させた実施例の説明（図１４）において、シフト方向を直交方向（ｙ方向）または平行方向（ｘ方向）のいずれか一方向を例に説明したが、斜め方向のシフトも有効であることは言うまでもない。また、シフトの方向も１方向だけでなく、例えば周回ごと、所定回数ごとあるいは１周内の所定角度ごとにシフトの方向を変更してもよい。
【００４４】
また、以上述べた本発明の実施例ではＸ方向送り機構とＹ方向送り機構の２軸からなる送り機構の場合について説明してきたが、これに図１５に示すように垂直方向のＺ方向送り機構を加え、これによってホルダ３の下端面から研磨面２までの垂直距離ｄを任意に設定することができる装置が作業能率のうえからも有効であることは言うまでもない。
【００４５】
以上具体的に説明してきたように、本発明の第１の実施形態では、多心光ファイバ１をホルダ３に装着し、多心光ファイバ１のホルダ３に装着された部分が研磨面２に対して垂直となるようにホルダ３をＹ軸送り機構５２に保持し、このときホルダ３の下端面から各光ファイバ先端１ａまでの光ファイバの長さＬより、ホルダ３の下端面から研磨面２までの垂直距離ｄが小さくなるような位置関係でホルダ３をＹ軸送り機構５２に保持させて多心光ファイバ１の各光ファイバを湾曲させ、この状態を一定に保ちながら、プログラム制御によりＸ方向送り機構５１とＹ方向送り機構５２を協同させてホルダ３を円軌道または８字軌道に沿って移動させ、各光ファイバ先端１ａが一周する毎に、ホルダ３を各光ファイバの並びと直交方向にシフトさせるため、平行方向の研磨軌跡の重なりは著しく少なくなり、したがって研磨面２の研磨能力劣化は平行方向、直交方向とも極めて少なく、各光ファイバ先端にコア対称性、真円度がきわめて良い面取り形状が形成出来る。また研磨シートの劣化が少ないので研磨周回あたりの研磨量がほぼ一定となり研磨周回数によるに形状制御性がよく、加工能率も向上する。さらにシフトによって研磨面全体を使用するので研磨シート１枚あたりの多くの本数を加工出来るため消耗品コストを低下させることが出来るという効果がある。
【００４６】
また、本発明の第１の実施形態では、多心光ファイバ１をホルダ３に装着し、多心光ファイバ１のホルダ３に装着された部分が研磨面２に対して垂直となるようにホルダ３をＹ軸送り機構５２に保持し、このときホルダ３の下端面から各光ファイバ先端１ａまでの光ファイバの長さＬより、ホルダ３の下端面から研磨面２までの垂直距離ｄが小さくなるような位置関係でホルダ３をＹ軸送り機構５２に保持させて多心光ファイバ１の各光ファイバを湾曲させ、この状態を一定に保ちながら、プログラム制御によりＸ方向送り機構５１とＹ方向送り機構５２を協同させてホルダ３を円軌道（または８字軌道）に沿って移動させる際に、その軌道を十分大きな値Ｎで分割し、そのＮ分割の各点を移動するごとに微量のシフト（ｄｙ／Ｎ）をおこなうよう制御して研磨軌跡をほぼ連続的な螺旋状とすることにより、平行方向の研磨軌跡の重なりは著しく低減し、したがって研磨面２の研磨能力劣化は平行方向、直交方向とも極めて少なく、各光ファイバ先端に対称性、真円度がきわめて良い面取り形状が形成出来る。また研磨シートの劣化が少ないので研磨周回あたりの研磨量がほぼ一定となり研磨周回数によるに形状制御性がよく、加工能率も向上する。さらにシフトによって研磨面全体を使用するので研磨シート１枚あたりの多くの本数を加工出来るため消耗品コストを低下させることが出来るという効果がある。
【００４７】
また本発明の第１の実施形態では、ホルダ３を取り付けその姿勢（方向）を保持しつつ回転させる遊星歯車機構３０、３０’と、研磨面２と遊星歯車機構３０、３０’との相対位置をシフトさせる機構５０から構成し、ホルダ３を遊星歯車機構３０、３０’に取り付けて多心光ファイバ１の各光ファイバ先端１ａを研磨面２に押し当て、ホルダ３の姿勢（方向）を保持しつつ回転させ、研磨軌跡が１周する毎に（または連続的に）研磨面２と遊星歯車機構３０、３０’との相対位置を平行（水平）方向にシフトさせるので、平行方向の研磨軌跡の重なりは著しく少なくなり、したがって研磨面２の研磨能力劣化は平行方向、直交方向とも極めて少なく、各光ファイバ先端にコア対称性、真円度がきわめて良い面取り形状が形成出来る。また研磨シートの劣化が少ないので加工能率が向上する。さらにシフトによって研磨面全体を使用するので研磨シート１枚あたりの多くの本数を加工出来るため消耗品コストを低下させることが出来るという効果がある。
【００４８】
さらに、本発明の第２の実施形態では、多心の光ファイバの先端を研磨面に押し当て光ファイバを撓ませて、その姿勢を保持しつつループ状の軌道で移動させて光ファイバ先端を面取りする加工法において、多心の光ファイバのそれぞれの研磨軌跡が相互に重なる領域の研磨方向を長軸とする楕円（もしくは擬似楕円）の軌跡となるように研磨軌道パラメータを制御し、研磨軌跡が相互に重なる領域の研磨量と、相互に重ならない領域の研磨量がほぼ等しくなるようにしたので、コアに対する対称性、真円度の良い光ファイバ先端面を形成することができるという効果がある。
【００４９】
さらに前記第２の実施形態の特徴（研磨軌道の形状制御）に、第１の実施形態の特徴（シフト）を相乗させた方式をもちいれば、直交方向、平行方向のそれぞれの研磨面の劣化を補正する効果はより大きくなり、各光ファイバ先端にはコア対称性、真円度がきわめて良い面取形状が形成され、加工能率が向上する。さらにシフトによって研磨面の広い領域を使用するので消耗品コストを低下させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】光ファイバ先端の面取り加工の原理を示す概念図である。
【図２】従来の面取り加工装置の例を示す正面図である。
【図３】（Ａ）は従来技術における先端面取り形状の歪みを概略的に示す平面図であり、（Ｂ）は従来技術における先端面取り形状の歪みを概略的に示す斜視図である。
【図４】従来技術における先端面取り形状の歪みの原因（円軌跡）を示す平面図である。
【図５】従来技術における先端面取り形状の歪みの原因（８字軌跡）を示す平面図である。
【図６】本発明の第一および第二の実施形態の装置構成例を示す斜視図である。
【図７】本発明の第一の実施形態の動作と効果（直交方向シフト）を示す平面図である。
【図８】本発明の第一の実施形態の動作と効果（平行方向シフト）を示す平面図である。
【図９】本発明の第一の実施形態の動作と効果（８字軌跡）を示す平面図である。
【図１０】本発明の第一の実施形態（遊星歯車機構を用いた装置構成例）を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態の動作と効果（単ループ）を示す平面図である。
【図１２】本発明の第二の実施形態の動作と効果（複数ループ）を示す平面図である。
【図１３】本発明の第二の実施形態の動作と効果（８字軌跡）を示す平面図である。
【図１４】本発明の第一および第二の実施形態を組み合わせた変形例の動作と効果を示す平面図である。
【図１５】本発明の第一および第二の実施形態の装置構成例（垂直送り機構付加）を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  多心光ファイバ
１ａ  先端
２  研磨面
３  ホルダ
４  運動軌跡
５１  Ｘ方向送り機構
５２  Ｙ方向送り機構
【図１】
2006330113.tif 000003
【図２】
2006330113.tif 000004
【図３】
2006330113.tif 000005
【図４】
2006330113.tif 000006
【図５】
2006330113.tif 000007
【図６】
2006330113.tif 000008
【図７】
2006330113.tif 000009
【図８】
2006330113.tif 000010
【図９】
2006330113.tif 000011
【図１０】
2006330113.tif 000012
【図１１】
2006330113.tif 000013
【図１２】
2006330113.tif 000014
【図１３】
2006330113.tif 000015
【図１４】
2006330113.tif 000016
【図１５】
2006330113.tif 000017