(57)【要約】【課題】作業者の練度に依存せずに、短時間・簡便・低コストで光コネクタの端面を加工できる光コネクタ端面加工方法及び光コネクタ端面加工装置を提供する。【解決手段】研磨定盤５を公転させ、これにより光コネクタ２を研磨定盤５の研磨面上で円運動させる。【選択図】図２
2006346831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、これを収容するフェルールとかなる光コネクタの端面を加工する光コネクタ端面加工方法であって、
前記光コネクタの端面を研磨するための研磨手段を公転させ、これにより前記光コネクタを当該研磨手段の研磨面上で円運動させる
ことを特徴とする光コネクタ端面加工方法。
【請求項２】
光ファイバと、これを収容するフェルールとかなる光コネクタの端面を加工する光コネクタ端面加工方法であって、
前記光コネクタの端面を研磨するための研磨手段を自転させ、さらに、前記自転の中心が円形の軌跡をとるように公転させるともに当該研磨手段を移動させることにより、前記光コネクタを前記円形の軌跡の中心に位置させる
ことを特徴とする光コネクタ端面加工方法。
【請求項３】
前記研磨手段を軟性のボンドにより作製し、これの自刃作用により加工力を維持させ、
さらに、前記光コネクタの端面が前記研磨手段により球面加工されるまでの当該研磨手段の磨耗分布と、球面形成以降の加工処理における当該研磨手段の磨耗分布とを相殺し、これにより磨耗の分布を均一化するように当該研磨手段を駆動させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光コネクタ端面加工方法。
【請求項４】
光ファイバと、これを収容するフェルールとかなる光コネクタの端面を加工する光コネクタ端面加工装置であって、
前記光コネクタを保持する保持手段と、
前記光コネクタの端面を研磨する研磨手段と、
前記研磨手段を公転させ、これにより前記光コネクタを当該研磨手段の研磨面上で円運動させる駆動手段と
を有することを特徴とする光コネクタ端面加工装置。
【請求項５】
光ファイバと、これを収容するフェルールとかなる光コネクタの端面を加工する光コネクタ端面加工装置であって、
前記光コネクタを保持する保持手段と、
前記光コネクタの端面を研磨する研磨手段と、
前記研磨手段を自転させ、さらに、前記自転の中心が円形の軌跡をとるように公転させるともに当該研磨手段を移動させることにより、前記光コネクタを前記円形の軌跡の中心に位置させる駆動手段と
を有することを特徴とする光コネクタ端面加工装置。
【請求項６】
前記研磨手段は、軟性のボンドにより作製されており、これの自刃作用により加工力を維持する手段であり、
前記駆動手段は、前記光コネクタの端面が前記研磨手段により球面加工されるまでの当該研磨手段の磨耗分布と、球面形成以降の加工処理における当該研磨手段の磨耗分布とを相殺し、これにより磨耗の分布を均一化するように当該研磨手段を駆動させる手段であることを特徴とする請求項４又は５に記載の光コネクタ端面加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光コネクタの端面加工を行うための光コネクタ端面加工方法及び光コネクタ端面加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバと、フェルールとからなる光コネクタの端面には、通常、フィジカルコンタクトのための凸球面加工が施される。
【０００３】
これにあたっては、図９に示すように、基材９５上に設けられた弾性板９４及び研磨フィルム９３を光コネクタにより押圧し、フェルール９２の端面と研磨フィルム９３とを相対運動させる。
【０００４】
この際、押し込まれたフェルール９２には、弾性板の変形により、高い圧力がかかる。
【０００５】
研磨作業における加工速度は、研磨フィルム９３との相対運動速度と押圧力の積に比例するため、周辺がより早く加工される。
【０００６】
すなわち、フェルール９２の端面の圧力分布に従い、凸球面加工される。加工により研磨フィルム９３の加工能力は、不均一に低下するが、加工されたフェルール９２の端面は、曲率半径が１０〜２５ｍｍ、凸球面頂点とファイバ中心のずれが５０μｍ以下、光ファイバ９１のフェルール９２からの引き込み量が０．０５〜−０．１μｍと高い精度を要求される。
【０００７】
このため、通常、研磨フィルム９３は１回あるいは数回の研磨を行った時点で新しいものに交換される。研磨フィルムの交換は、毎回の加工条件を一定にするために必要であるが、煩雑さを伴うともに、良好な加工面を迅速に得るために用いるダイヤモンド砥粒は比較的高価であるため、ランニングコストの増大させてしまう。このため、通常、一回で多数本のフェルール９２を同時加工し、コストを低減させている。
【０００８】
なお、研磨材を交換することなく、この加工を行う方法も存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
この方法を行うには、図１０に示すような加工装置１００が用いられる。なお、この加工装置１００は。軸ずらし機構１０２、移動機構１０３、メタルボンド砥石１０４、駆動部１０５、電源１０６、電極１０７、研削液供給部１０８、修正工具１０９、駆動部１１０、ステージ１１１からなり、メタルボンド砥石１０４と修正工具１０９を回転させながら干渉させ、メタルボンド砥石１０４に凸球面加工用のＲ形状を形成させる。
【００１０】
なお、この作業はフェルール９２の加工と平行して行ってもよいし、フェルール９２が一定数加工されるごとに行ってもよい。
【００１１】
また、電極１０７により砥石１０４のメタルボンドを少量づつ溶出させ、常に新しいダイヤモンド砥粒の切れ刃を表面に突出させることにより、加工速度を安定させている。この方法を用いれば、メタルボンド砥石１０４の砥粒層が完全になくなるまで加工が行える。したがって、交換の作業がほとんど不要であり、また、ランニングコストも抑制できる。
【特許文献１】特許第２６２６５５２号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、研磨フィルムを用いる場合は、フィルムを数回の研磨を行うごとに交換しなくてはならず、ランニングコスト、作業の簡便性の点で不利である。特に１回で１個のフェルールを加工する場合は、これがさらに顕著となる。
【００１３】
また、メタルボンド砥石を回転させる場合は、ランニングコスト等は抑制できるものの、装置が大規模であり、コストも高いという問題点がある。
【００１４】
上記の事情に鑑み本発明は、作業者の練度に依存せずに、短時間・簡便・低コストで光コネクタの端面を加工できる光コネクタ端面加工方法及び光コネクタ端面加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の本発明は、光ファイバと、これを収容するフェルールとかなる光コネクタの端面を加工する光コネクタ端面加工方法であって、光コネクタの端面を研磨するための研磨手段を公転させ、これにより光コネクタを研磨手段の研磨面上で円運動させることを要旨とする。
【００１６】
請求項２に記載の本発明は、光ファイバと、これを収容するフェルールとかなる光コネクタの端面を加工する光コネクタ端面加工方法であって、光コネクタの端面を研磨するための研磨手段を自転させ、さらに、自転の中心が円形の軌跡をとるように公転させるともに研磨手段を移動させることにより、光コネクタを円形の軌跡の中心に位置させることを要旨とする。
【００１７】
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の発明において、研磨手段を軟性のボンドにより作製し、これの自刃作用により加工力を維持させ、さらに、光コネクタの端面が研磨手段により球面加工されるまでの研磨手段の磨耗分布と、球面形成以降の加工処理における研磨手段の磨耗分布とを相殺し、これにより磨耗の分布を均一化するように研磨手段を駆動させることを要旨とする。
【００１８】
請求項４に記載の本発明は、光ファイバと、これを収容するフェルールとかなる光コネクタの端面を加工する光コネクタ端面加工装置であって、光コネクタを保持する保持手段と、光コネクタの端面を研磨する研磨手段と、研磨手段を公転させ、これにより光コネクタを研磨手段の研磨面上で円運動させる駆動手段と有することを要旨とする。
【００１９】
請求項５に記載の本発明は、光ファイバと、これを収容するフェルールとかなる光コネクタの端面を加工する光コネクタ端面加工装置であって、光コネクタを保持する保持手段と、光コネクタの端面を研磨する研磨手段と、研磨手段を自転させ、さらに、自転の中心が円形の軌跡をとるように公転させるともに研磨手段を移動させることにより、光コネクタを円形の軌跡の中心に位置させる駆動手段とを有することを要旨とする。
【００２０】
請求項６に記載の本発明は、請求項４又は５に記載の発明において、研磨手段は、軟性のボンドにより作製されており、これの自刃作用により加工力を維持する手段であり、駆動手段は、光コネクタの端面が研磨手段により球面加工されるまでの研磨手段の磨耗分布と、球面形成以降の加工処理における研磨手段の磨耗分布とを相殺し、これにより磨耗の分布を均一化するように研磨手段を駆動させる手段であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、作業者の練度に依存せずに、短時間・簡便・低コストで光コネクタの端面を加工することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ本発明の光コネクタ端面加工方法及び光コネクタ端面加工装置についての説明を行う。  
なお、以下の実施例は、あくまでも本発明の説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であれば、これらの各要素又は全要素を含んだ各種の実施例を採用することが可能であるが、これらの実施例も本発明の範囲に含まれる。  
また、実施例を説明するための全図において、同一の要素には同一の符号を付与し、これに関する反復説明は省略する。
【実施例１】
【００２３】
以下、本発明の実施例１について説明する。なお、本実施例では、径が２．５ｍｍあるいは１．２５ｍｍのフェルールを対象とするが、これに限定されず、様々な形状、径を有するフェルールに適用可能である。
【００２４】
本発明においては、端面の中心に対して良好な対象性を有する光コネクタと、フェルール端面の相対運動軌跡分布を実現する相対運動を図１に示すような光コネクタ端面加工装置１により実現させる。
【００２５】
この光コネクタ端面加工装置１は、本体３と、光コネクタ２（光ファイバとフェルールとからなる）を保持し、これを加圧する光コネクタ保持部４と、研磨定盤５と、この研磨定盤５の位置を調整し、回転（自転と公転に両方を含む）させる駆動部６とからなる。
【００２６】
以下、研磨定盤５の運動について説明する。  
図２に示すように、駆動部６により研磨定盤５を公転させると、これに垂直に接触した光コネクタ２は、２２の方向に２１の軌跡を描いて円運動することになる。
【００２７】
この際、光コネクタ２と研磨定盤５の相対運動速度ベクトルは、図３に示すように全面で同一のスカラー（速度）、同一の方向を有することとなる。
【００２８】
すなわち、光コネクタ２のフェルールの端面において同一の加工速度分布を得ることができる。
【００２９】
一方、研磨定盤の接触面（図３の断面ＡＢ）が光コネクタ２の端面端面から受ける総相対運動軌跡量は、図４に示すとおり、光コネクタ２の中心軸に対して対照な概形形状となっている。より詳細を述べると、軌跡の中央部は光コネクタ２の中心部をとおり、相対運動速度の積分である総相対運動軌跡量は中央部で多くなっている。また、この分布は、研磨定盤の加工によるダメージ分布も示している。
【００３０】
上記の結果は、光コネクタ２の端面と研磨定盤５の両方にとって中心対称性の良いことを示している。
【実施例２】
【００３１】
なお、上記の実施例においては、研磨定盤５を公転させる場合を示したが、これに限定されず、前述した光コネクタ端面加工装置１を用いることにより、研磨定盤５を公転ならびに自転さえ、相対速度を高速化することができる。以下、図５を参照しつつ、その詳細について説明する。
【００３２】
図示するように、本実施例においては、研磨定盤５を５１の方向に自転させるとともに、自転中心５２が５３に示すような軌跡を描くように公転させる。
【００３３】
さらに、光コネクタ２を前記の公転円弧５３の中心５４に配置する。
【００３４】
この場合、光コネクタ２の研磨定盤５における接触軌跡は、上記の実施例１と同様となり、軌跡分布は光コネクタ２の端面と研磨定盤５の両方にとって良好な中心対称性を示している。
【００３５】
したがって、上記のとおり高速回転に有利な自転運動と公転運動を組み合わすことにより相対運動の高速化が図られ、加工速度を向上することができる。
【００３６】
次に、上記の装置及び方法による端面形状加工の詳細について説明する。  
まず使用する研磨定盤５の砥石としては、メタルボンドのような硬くて強いボンドの砥石ではなく、比較的弱く、もろく、やわらかいビトリファイド系のものを用いる。
【００３７】
硬いボンドの砥石は、ボンド間に加工切りくずが詰まる場合があり、ダイヤモンド砥粒の切れ刃の摩滅によって加工時間が増大するにつれて加工能力が低下する。
【００３８】
これに対し、弱いボンドの砥石の場合、加工によりボンドが少しずつ除去され、これと同時に切りくずが離脱していくとともに、切れ刃の摩滅した砥粒も離脱して新しい切れ刃が新たに砥石表面に形成される（自刃作用）。したがって、長時間にわたり加工力を維持することができる。
【００３９】
しかし、この場合は、砥石の磨耗は比較的大きい。そこで、この自刃作用を維持しつつ砥石磨耗を抑制する必要があり、本発明においては、以下の方法により磨耗量の分布を制御する。
【００４０】
図６及び７は、光コネクタ２（フェルール）の端面を拡大した図である。  
これらの図には、上記の円軌道を横断する断面の形状が示されており、研磨定盤５（砥石）の表面にあらかじめ必要なＲ形状が形成されている。
【００４１】
図６に示すように、平面である光コネクタ２の端面を接触させていくと、端面が加工されはじめ、時間が経過するにつれて接触加工領域が端面中心に向けて拡大していく。そして、図７に示すように、単面全体が砥石に接触するようになる。
【００４２】
光コネクタ２の端面全体が図７に示すような状態になるまでの砥石の総相対運動軌跡量分布を図８に示すが、これは図４に示した場合のほぼ反対の分布となる。
【００４３】
この相対運動軌跡量が砥石へのダメージ（この場合、砥石磨耗）を示している。この全面接触状態になるまでに受けた砥石磨耗の軌道断面分布を打ち消す（相殺する）砥石磨耗分布（磨耗量分布）を得るように全面接触状態の加工を行えば、加工終了時に砥石は軌跡全面が均一に磨耗する。
【００４４】
したがって、この加工を多数回繰り返しても、精度良くほぼ同じ曲率の凸球面を実現することができる。砥石のボンドは被加工物の材質に対する加工力と磨耗特性のバランスによるが最適になるように設計されている。このため、均一磨耗を得るための全面接触加工量は、砥石に合わせて設定すればよい。また、ボンドにゴム等を混入させ弾性を持たせることにより弾性変形を利用した端面凸球面形状を形成することも可能である。
【００４５】
以上のとおり、上記の実施例１及び２によれば、作業者の練度に依存せずに、光コネクタの端面に対して中心対称性の高い研磨相対速度を実現でき、凸球面の頂点ズレが少なく、また、砥石磨耗が全面で均一であり、球面曲率半径形状が安定した端面加工を高速・簡便・低コストで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の光コネクタ端面加工装置の構成図である。
【図２】光コネクタ及び研磨定盤の配置、動作を示す図である。
【図３】光コネクタと研磨定盤を摺動させた際の運動ベクトルを示す図である。
【図４】図２の断面ＡＢにおける相対運動軌跡量分布の概念図である
【図５】光コネクタ及び研磨定盤の配置、動作を示す図である。
【図６】光コネクタ端面の拡大図である。
【図７】光コネクタ端面の拡大図である。
【図８】相対運動量分布の概念図である。
【図９】従来の凸球面加工方法の概念図である。
【図１０】従来の凸球面加工方法の概念図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    光コネクタ端面加工装置
２    光コネクタ
３    本体
４    光コネクタ保持部
５    研磨定盤
６    駆動部
９１    光ファイバ
９２    フェルール
９３    研磨フィルム
９４    弾性板
９５    基材
１００    加工装置
１０１    光コネクタ
１０２    軸ずらし機構
１０３    移動機構
１０４    加工砥石
１０５    駆動部
１０６    電源
１０７    電極
１０８    研削液供給部
１０９    修正工具
１１０    駆動部
１１１    ステージ
【図１】
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【図２】
2006346831.tif 000004
【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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