(57)【要約】【課題】撮像視野内に収まることのない大口径（外径）の光ファイバや、低触点や細径の光ファイバを容易にかつ正確に調心（光軸合わせ）し、良好に融着接続する。【解決手段】光ファイバの融着接続方法は、既知の同一外径を有する２本の裸光ファイバ７，９を撮像し、この撮像した画像により前記２本の裸光ファイバ７，９を調心してから前記２本の裸光ファイバ７，９に対して直交して相対する１対の放電電極で融着接続する際に、前記２本の裸光ファイバ７，９が撮像視野３９内に収まらない場合、前記２本の裸光ファイバ７，９の外周の上辺同士ＸＬ２，ＸＲ２又は下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１を撮像視野３９内に収めて、前記上辺同士ＸＬ２，ＸＲ２又は下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１を位置合わせすることにより、前記２本の裸光ファイバ７，９の調心を行うことを特徴とする。【選択図】図１
2011209761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既知の外径を有する２本の裸光ファイバを撮像し、この撮像した画像により前記２本の裸光ファイバを調心してから前記２本の裸光ファイバに対して直交するＸ軸方向に相対する１対の放電電極で融着接続する際に、
前記２本の第１，第２の裸光ファイバの外周の上辺同士又は下辺同士を撮像視野内に収めるように、前記２本の裸光ファイバを前記１対の放電電極による放電路の中央位置から一方の電極側のＸ軸方向にシフト距離Ｓ分だけ平行移動し、この平行移動するときに、前記第１の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置を前記中央位置から（シフト距離Ｓ−第１の裸光ファイバの半径）までの距離に合わせると共に、前記第２の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置を前記中央位置から（シフト距離Ｓ−第２の裸光ファイバの半径）までの距離に合わせることにより、前記２本の裸光ファイバの調心を行うことを特徴とする光ファイバの融着接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ファイバの融着接続方法に関し、特に光ファイバ融着接続機を用いて光ファイバを調心してから融着接続する光ファイバの融着接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバの融着接続方法においては、図８（Ａ），（Ｂ）に示されているように、左右の光ファイバ１０１，１０３の先端部をその長手方向に渡って被覆除去した左右の裸光ファイバ１０５，１０７を突き合わせて、相対する１対の放電電極による放電で融着接続する際に、左右の裸光ファイバ１０５，１０７の突き合わせ部分を撮像手段としての例えばＣＣＤカメラで撮像し、この撮像された画像に基づいて調心が行われている。
【０００３】
このとき、図８（Ａ）に示されているように、上記の左右の裸光ファイバ１０５，１０７の外径の全体が画面１０９（撮像エリア）内に映っている。この状態を前提にソフトウェアが作成されており、左右の裸光ファイバ１０５，１０７の画像において上辺と下辺を観察し、この上辺と下辺の間の中心が各裸光ファイバ１０５，１０７の中心として調心が行われている。
【０００４】
より詳しく説明すると、図８（Ｃ）は図８（Ａ）の中に示した左の裸光ファイバ１０５の直線Ａ−Ａにおける輝度分布を表しており、左の裸光ファイバ１０５の外周側が暗く、裸光ファイバ１０５の中心部が明るくなる。このスレッシュホールドレベルとの交点ａとｂが左の裸光ファイバ１０５の外周の上辺ＸＬ２と下辺ＸＬ１になる。上記の輝度分布は、右の裸光ファイバ１０７においても同様である。
【０００５】
したがって、図８（Ａ），（Ｂ）に示されているように、左の裸光ファイバ１０５の光軸位置ＸＬ０は、画像において左の裸光ファイバ１０５の外周の下辺位置ＸＬ１と上辺位置ＸＬ２の平均植、すなわちＸＬ０＝（ＸＬ１＋ＸＬ２）／２で示される。一方、右の裸光ファイバ１０７の光軸位置ＸＲ０は、画像において右の裸光ファイバ１０７の外周の下辺位置ＸＲ１と上辺位置ＸＲ２の平均植、すなわちＸＲ０＝（ＸＲ１＋ＸＲ２）／２で示される。
【０００６】
なお、大口径の左の裸光ファイバ１０５（ＬＤＦ：Large Diameter Fiber）を調心・接続する場合、光ファイバ融着接続機はカメラ、レンズや鏡筒などの光学系の倍率を落として大口径の左の裸光ファイバ１０５の外径幅が撮像エリア１０９に収まるように設計されている。
【０００７】
また、通常の光ファイバ融着接続機は１２５μｍ（ＳＭＦ：Single Mode  Fiber）の裸光ファイバに与える熱量が最適になる位置に調心する機構になっている。
【０００８】
また、従来の光ファイバ融着接続機において、上述したように左右の裸光ファイバ１０５，１０７を融着接続時に観察する方法に関しては、例えば特許文献１〜特許文献３があり、低倍率と高倍率の２系統の光学系を併用して、融着接続する全光ファイバを光学系の観察視野に収めるものである。
【０００９】
また、特許文献４では、倍率変更画像をモニタ内の小さいウィンドーに表示するものであり、Ｘ軸方向画像、Ｙ軸方向画像の各表示倍率や、Ｘ軸方向画像表示窓、Ｙ軸方向画像表示窓の各窓の大きさを自由に設定可能とする。また、表示倍率変更した倍率変更後画像を倍率変更後画像表示窓に表示する。また、特定の画像領域のみを抽出画像表示窓に表示する。
【００１０】
また、特許文献５では、大径と小径の異径の光ファイバを融着接続する際に、大径の光ファイバのみを加熱エリアで第１予備加熱を行った後に、小径の光ファイバを前進させて大径と小径の光ファイバを共に加熱エリアで第２予備加熱を行い、さらに小径の光ファイバを前進させてその端面を大径の光ファイバの端面に圧接させて本加熱工程を行うものである。
【００１１】
また、特許文献６では、外径Ａのシングルモード光ファイバと前記外径Ａより小さい外径Ｂの光ファイバを融着接続する際に、シングルモード光ファイバの一端部を延伸して外径Ｂ±２μｍ以内の外径の接続端面を形成し、当該接続端面と外径Ｂの光ファイバの端面とを融着接続することによって、低損失で接続するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平９−４３４４７号公報
【特許文献２】特開平９−６１６６１号公報
【特許文献３】特開平１１−１６７０３９号公報
【特許文献４】特開２００６−４７８１７号公報
【特許文献５】特開２００４−３２５９９０号公報
【特許文献６】特開２００５−１８９８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、従来の光ファイバの融着接続方法においては、大口径の左の裸光ファイバ１０５の外径幅が撮像エリア１０９に収まるような光学系であると、観察倍率が低くなるために分解能（１画素あたりの長さ）が落ちる。その結果、観察倍率を低くすると、図８（Ａ）に示されているように、大口径の左の裸光ファイバ１０５の外周の下辺位置ＸＬ１、上辺位置ＸＬ２が検出可能であるが、調心楕度が落ちるという問題点があった。さらに、観察倍率が低くなると、細径の右の裸光ファイバ１０７のコア観察ができなくなることがあり、接続性能自体が落ちる可能性があるという問題点があった。
【００１４】
一方、観察倍率を高くすると、図８（Ｂ）に示されているように、大口径の左の裸光ファイバ１０５の外周の下辺位置ＸＬ１、上辺位置ＸＬ２が撮像エリア１０９から外れて、検出不可能となるので、左右の裸光ファイバ１０５，１０７の位置合わせが不可能になるという問題点があった。
【００１５】
以上の問題点に関しては、特許文献１〜特許文献４においても、単に観察倍率を変化させているので同様であった。
【００１６】
また、通常の光ファイバ融着接続機は、１２５μｍ（ＳＭＦ）の裸光ファイバに与える熱量が最適になる位置に調心する機構になっているため、細径や低融点の裸光ファイバを上記の１２５μｍ（ＳＭＦ）の裸光ファイバと同じ調心位置で調心してから放電すると、弱い放電電流で放電しても溶けて無くなってしまうという問題点があった。そのため、電極棒のオフセットや特別な放電回路を使用するために、ハードウェアの変更が必要となるという問題点があった。
【００１７】
また、特許文献５では、大径と小径の異径の光ファイバを融着接続するために、段階的に加熱工程を行う必要があるので、加熱温度や加熱時間等の条件を設定し、管理する難しさが生じてくるという問題点があった。また、特許文献６では、大径と小径の異径の光ファイバを融着接続するために、大径のシングルモード光ファイバの一端部を延伸して小径の光ファイバの外径Ｂ±２μｍ以内の外径の接続端面を形成する手間が生じるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明の光ファイバの融着接続方法は、既知の同一外径を有する２本の裸光ファイバを撮像し、この撮像した画像により前記２本の裸光ファイバを調心してから前記２本の裸光ファイバに対して直交して相対する１対の放電電極で融着接続する際に、
前記２本の裸光ファイバが撮像視野内に収まらない場合、前記２本の裸光ファイバの外周の上辺同士又は下辺同士を撮像視野内に収めて、前記上辺同士又は下辺同士を位置合わせすることにより、前記２本の裸光ファイバの調心を行うことを特徴とするものである。
【００１９】
また、この発明の光ファイバの融着接続方法は、既知の外径を有する２本の裸光ファイバを撮像し、この撮像した画像により前記２本の裸光ファイバを調心してから前記２本の裸光ファイバに対して直交するＸ軸方向に相対する１対の放電電極で融着接続する際に、
前記２本の第１，第２の裸光ファイバの外周の上辺同士又は下辺同士を撮像視野内に収めるように、前記２本の裸光ファイバを前記１対の放電電極による放電路の中央位置から一方の電極側のＸ軸方向にシフト距離Ｓ分だけ平行移動し、この平行移動するときに、前記第１の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置を前記中央位置から（シフト距離Ｓ−第１の裸光ファイバの半径）までの距離に合わせると共に、前記第２の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置を前記中央位置から（シフト距離Ｓ−第２の裸光ファイバの半径）までの距離に合わせることにより、前記２本の裸光ファイバの調心を行うことを特徴とするものである。
【００２０】
また、この発明の光ファイバの融着接続方法は、既知の大口径と細径の外径を有する２本の裸光ファイバを撮像し、この撮像した画像により前記２本の裸光ファイバを調心してから前記２本の裸光ファイバに対して直交するＸ軸方向に相対する１対の放電電極で融着接続する際に、
前記大口径の裸光ファイバが撮像視野内に収まらない場合、前記２本の裸光ファイバの外周の上辺同士又は下辺同士を撮像視野内に収めて、前記細径の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置が、前記大口径の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置に対して前記２本の裸光ファイバの外径差の１／２だけずれるように前記細径の裸光ファイバをＸ軸方向に移動することにより、前記２本の裸光ファイバの調心を行うことを特徴とするものである。
【００２１】
また、この発明の光ファイバの融着接続方法は、一方あるいは両方が未知の外径を有する２本の裸光ファイバを撮像し、この撮像した画像により前記２本の裸光ファイバを調心してから前記２本の裸光ファイバに対して直交するＸ軸方向に相対する１対の放電電極で融着接続する際に、
前記２本の裸光ファイバの一方あるいは両方が撮像視野内に収まらない場合、前記２本の裸光ファイバの外周の上辺同士又は下辺同士を撮像視野内に収めて前記上辺同士又は下辺同士を位置合わせし、
次に、前記２本の裸光ファイバの外周の前記位置合わせと反対側の下辺同士又は上辺同士を撮像視野内に収めるように、前記２本の裸光ファイバをＸ軸方向にシフト距離Ｓ分だけ平行移動してから前記２本の裸光ファイバの外周の下辺同士又は上辺同士の位置を検出すると共に、この検出した下辺同士又は上辺同士の位置の差で前記２本の裸光ファイバの外周の外径差を計算し、
次に、外径が小さい方の裸光ファイバを、前記外径差の１／２だけＸ軸方向の上辺側又は下辺側に戻す方向に移動することにより、前記２本の裸光ファイバの調心を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の光ファイバの融着接続方法によれば、融着接続する２本の裸光ファイバが既知の同一外径を有するもので、撮像視野内に収まらない場合であっても、前記２本の裸光ファイバの外周の上辺同士又は下辺同士を撮像視野内に収めて、前記上辺同士又は下辺同士を位置合わせするだけで、前記２本の裸光ファイバを容易に調心できる。また、光学系の倍率を落とさずに済むので、前記２本の裸光ファイバの調心精度や性能を落とすことがない。
【００２３】
また、この発明の光ファイバの融着接続方法によれば、融着接続する２本の裸光ファイバが、例えば低融点や細径である場合は、調心精度を落とさずに、前記２本の裸光ファイバを前記１対の放電電極による放電路の中央位置から一方の電極側のＸ軸方向にシフト距離Ｓ分だけ平行移動して遠ざけることができ、低い熱量で融着接続することができる。
【００２４】
しかも、前記第１の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置を前記中央位置から（シフト距離Ｓ−第１の裸光ファイバの半径）までの距離に合わせると共に、前記第２の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置を前記中央位置から（シフト距離Ｓ−第２の裸光ファイバの半径）までの距離に合わせるように移動するだけで、前記２本の裸光ファイバを容易に調心できる。また、光学系の倍率を落とさずに済むので、前記２本の裸光ファイバの調心精度や性能を落とすことがない。
【００２５】
また、この発明の光ファイバの融着接続方法によれば、融着接続する２本の裸光ファイバが既知の大口径と細径の外径を有し、大口径の裸光ファイバが撮像視野内に収まらない場合であっても、前記２本の裸光ファイバの外周の上辺同士又は下辺同士を撮像視野内に収めて、前記細径の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置が、前記大口径の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置に対して前記２本の裸光ファイバの外径差の１／２だけずれるように前記細径の裸光ファイバをＸ軸方向に移動するだけで、前記２本の裸光ファイバを容易に調心できる。また、光学系の倍率を落とさずに済むので、前記２本の裸光ファイバの調心精度や性能を落とすことがない。
【００２６】
また、この発明の光ファイバの融着接続方法によれば、融着接続する２本の裸光ファイバの一方あるいは両方が撮像視野内に収まらない未知の外径の大口径の裸光ファイバである場合であっても、前記２本の裸光ファイバを容易に調心できる。また、光学系の倍率を落とさずに済むので、前記２本の裸光ファイバの調心精度や性能を落とすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（Ａ），（Ｂ）は、この発明の第１の実施の形態に係る光ファイバの融着接続方法を示す概略説明図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は、この発明の第２の実施の形態に係る光ファイバの融着接続方法を示す概略説明図である。
【図３】この発明の第３の実施の形態に係る光ファイバの融着接続方法を示す概略説明図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、この発明の第４の実施の形態に係る光ファイバの融着接続方法の各工程を示す概略説明図である。
【図５】この発明の第４の実施の形態に係る光ファイバの融着接続方法の工程を示す概略説明図である。
【図６】この発明の実施の形態に係る光ファイバ融着接続装置の概略的な正面図である。
【図７】この発明の実施の形態に係る光ファイバ融着接続装置の概略的な平面図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は、従来の光ファイバ融着接続方法の各工程を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
なお、この発明に適用される光ファイバとは、光ファイバ素線、光ファイバ心線などをいうものである。以下、この明細書では単に「光ファイバ」と称している。
【００３０】
この実施の形態に係る光ファイバ融着接続方法で用いられる光ファイバ融着接続装置１について説明する。
【００３１】
図６及び図７を参照するに、この光ファイバ融着接続装置１は、前もって、一方側の第１の光ファイバ３と他方側の第２の光ファイバ５の先端部をその長手方向に渡って被覆除去しており、前記第１の光ファイバ３の第１の裸光ファイバ７（図６，図７において左側）と、前記第２の光ファイバ５の第２の裸光ファイバ９（図６，図７において右側）を突き合わせて融着接続するものである。
【００３２】
また、光ファイバ融着接続装置１には、前記第１，第２の光ファイバ３，５の先端を互いに突合わせるために位置決めすべく収めるための突合わせ用Ｖ溝１１を有する突合わせ部１３，１５と、この突合わせ部１３，１５の後方側に一体的に設けられて、前記第１，第２の光ファイバ３，５の後方側を把持する光ファイバホルダ１７，１９が設けられている。
【００３３】
より詳しくは、光ファイバホルダ１７は、第１の光ファイバ３を載置するホルダベース部１７Ａと、このホルダベース部１７Ａの前記第１の光ファイバ３を押さえるためのクランプ部１７Ｂで構成されている。一方、光ファイバホルダ１９は、第２の光ファイバ５を載置するホルダベース部１９Ａと、このホルダベース部１９Ａの前記第２の光ファイバ５を押さえるためのクランプ部１９Ｂで構成されている。
【００３４】
上記の突合わせ部１３，１５はほぼ四角形状のブロックで、このブロックの図６及び図７において左右方向の間には幅方向（図７において上下方向）に向けて間隔２１が設けられている。また、前述した突合わせ用Ｖ溝１１は突合わせ部１３，１５のブロック上面に前後方向（図７において左右方向）に向けて設けられている。なお、両側のブロック上面の互いに対向する各Ｖ溝１１の中心は、一直線上に配置されている。
【００３５】
また、上記の光ファイバホルダ１７，１９は、図示しないホルダ可動装置により、装置本体部２３の上にガイド部を介して第１，第２の裸光ファイバ７，９の長手方向（図７において左右方向）に直交するＸ軸方向、すなわち図７において上下方向に可動するように設けられている。
【００３６】
また、突合わせ部１３，１５の間隔２１の図７において上下方向の両側には突合わせ部１３，１５で互いに突き合わされた第１，第２の光ファイバ３，５を融着して接続するための放電加熱装置２５が設けられている。
【００３７】
この放電加熱装置２５は、突き合わせる第１，第２の裸光ファイバ７，９に対して直交して相対する１対の放電電極２７，２９と、この１対の放電電極２７，２９の間に電圧を印加して放電（アーク発生）させて、前記第１，第２の裸光ファイバ７，９の先端部を放電するための放電用電源装置３１と、から構成されている。なお、前記放電用電源装置３１は突き合わせる第１，第２の裸光ファイバ７，９に対する放電パワーや加熱時間などを最適な状態に制御するために制御装置３３に接続されている。
【００３８】
また、上記の突合わせ部１３，１５の上方には、突き合わせる第１，第２の裸光ファイバ７，９の先端位置を観察し、撮像するための撮像手段としての例えばＣＣＤカメラ３５が設けられており、ＣＣＤカメラ３５は撮像された画像を処理するための画像処理手段としての例えば画像処理装置３７を介して制御装置３３に接続されている。
【００３９】
なお、上記の画像処理装置３７では、ＣＣＤカメラ３５で撮像された画像から上記の第１，第２の裸光ファイバ７，９の先端位置を判断するものである。例えば、第１の裸光ファイバ７の先端位置、第２の裸光ファイバ９の先端位置が位置座標で判断される。
【００４０】
制御装置３３には、第１，第２の裸光ファイバ７，９の先端位置座標を計算するための図示しない演算装置と、光ファイバ融着接続方法に対応した指令を、それぞれ該当する手段に与えるための図示しない指令部と、が備えられている。
【００４１】
次に、この発明の実施の形態に係る光ファイバ融着接続方法について、上記の光ファイバ融着接続装置１を用いて説明する。
【００４２】
図１（Ａ）を参照するに、第１の実施の形態の光ファイバ融着接続方法は、前述した光ファイバ融着接続装置１で説明したように、前もって、一方側の第１の光ファイバ３と他方側の第２の光ファイバ５の先端部をその長手方向に渡って被覆除去しており、前記第１の光ファイバ３の第１の裸光ファイバ７（図６において左側）と、前記第２の光ファイバ５の第２の裸光ファイバ９（図６において右側）を突き合わせる。この第１，第２の裸光ファイバ７，９に対して直交して相対する１対の放電電極２７，２９で融着接続するものである。
【００４３】
上記の２本の第１，第２の裸光ファイバ７，９を融着接続するには、第１，第２の裸光ファイバ７，９をＣＣＤカメラ３５で撮像し、この撮像した画像により第１，第２の裸光ファイバ７，９を調心する。
【００４４】
この実施の形態では第１，第２の光ファイバ３，５としては光ファイバ心線が用いられており、第１，第２の裸光ファイバ７，９は、既知の同一外径を有する大口径である。したがって、大口径の第１，第２の裸光ファイバ７，９が撮像エリア３９（撮像視野；モニタ範囲、位置検出範囲）内に収まらない場合の方法を示している。
【００４５】
なお、画像において左の第１の裸光ファイバ７の光軸位置ＸＬ０は、第１の裸光ファイバ７の外周の下辺位置ＸＬ１と上辺位置ＸＬ２の平均植、すなわちＸＬ０＝（ＸＬ１＋ＸＬ２）／２で示される。一方、画像において右の第２の裸光ファイバ９の光軸位置ＸＲ０は、第２の裸光ファイバ９の外周の下辺位置ＸＲ１と上辺位置ＸＲ２の平均植、すなわちＸＲ０＝（ＸＲ１＋ＸＲ２）／２で示される。
【００４６】
図１（Ａ）では、第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１を撮像エリア３９内に収めて、制御装置３３の演算装置により前記下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１の位置座標を計算し、この位置座標に基づいて制御装置３３の指令部から与えられる指令により、図示しないホルダ可動装置で前記下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１を位置合わせするように第１，第２の裸光ファイバ７，９を移動する。その結果、第１，第２の裸光ファイバ７，９が既知の同一外径であるので、必然的に第１の裸光ファイバ７の光軸位置ＸＬ０と第２の裸光ファイバ９の光軸位置ＸＲ０が一致して第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心が行われることになる。
【００４７】
あるいは、図１（Ｂ）に示されているように、第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の上辺同士ＸＬ２，ＸＲ２を撮像エリア３９内に収めて、制御装置３３の演算装置により上辺同士ＸＬ２，ＸＲ２の位置座標を計算し、この位置座標に基づいて制御装置３３の指令部から与えられる指令により、図示しないホルダ可動装置で前記上辺同士ＸＬ２，ＸＲ２を位置合わせするように第１，第２の裸光ファイバ７，９を移動する。その結果、上述した図１（Ａ）と同様に、必然的に第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心が行われることになる。
【００４８】
上記のように調心された第１，第２の裸光ファイバ７，９は、放電電極２７，２９から放電されるアークにより融着接続される。
【００４９】
以上のことから、第１，第２の裸光ファイバ７，９が既知の同一外径を有するもので、大口径の第１，第２の裸光ファイバ７，９が撮像エリア３９内に収まらない場合であっても、第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１（あるいは上辺同士ＸＬ２，ＸＲ２）を撮像エリア３９内に収めてから前記下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１（あるいは上辺同士ＸＬ２，ＸＲ２）を位置合わせするだけで、容易に第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心ができる。また、光学系の倍率を落とさずに済むので、第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心精度や性能を落とすことがない。
【００５０】
次に、この第２の実施の形態に係る光ファイバ融着接続方法について説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同様の構成は同じ符号を付して説明する。
【００５１】
また、前述した第１の実施の形態と同様に、第１，第２の裸光ファイバ７，９をＣＣＤカメラ３５で撮像し、この撮像した画像により第１，第２の裸光ファイバ７，９を調心してから、放電電極２７，２９で融着接続するものである。
【００５２】
図２（Ａ），（Ｂ）を参照するに、第２の実施の形態の光ファイバ融着接続方法が前述した第１の実施の形態と異なる点としては、第１，第２の裸光ファイバ７，９の外径が既知であるが、低融点あるいは細径の裸光ファイバである。また、第１，第２の裸光ファイバ７，９の外径が同じか、あるいは異なる場合でも適用可能である。なお、図２（Ｂ）では、第１，第２の裸光ファイバ７，９が異径の場合を示している。
【００５３】
上記の２本の第１，第２の裸光ファイバ７，９が１対の放電電極２７，２９による放電路の中央位置Ｏ−Ｏ’からＸ軸方向の図２（Ｂ）の撮像エリア３９において下方にシフト距離Ｓ分だけ移動されていると、光ファイバは図２（Ａ）においてＳ／ＣＯＳθ分だけ下方にシフトする。θはカメラの光軸と放電路Ｏ−Ｏ’とのなす角度である。
【００５４】
なお、上記の中央位置Ｏ−Ｏ’から遠ざかるにつれて低熱量となる。図２（Ａ），（Ｂ）では、２本の第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の上辺同士ＸＬ１，ＸＲ１を撮像エリア３９内に収めるように移動される。
【００５５】
すなわち、図２（Ｂ）では、制御装置３３の演算装置により第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の上辺同士ＸＬ１，ＸＲ１の位置座標が計算される。この位置に基づいて制御装置３３の指令部から与えられる指令により、図示しないホルダ可動装置で、上記の第１の裸光ファイバ７がその外周の上辺位置ＸＬ１を前記中央位置Ｏ−Ｏ’から（シフト距離Ｓ−第１の裸光ファイバ７の半径）までの距離に合わせるように移動される。一方、上記の第２の裸光ファイバ９がその外周の上辺位置ＸＲ１を前記中央位置Ｏ−Ｏ’から（シフト距離Ｓ−第２の裸光ファイバ９の半径）までの距離に合わせるように移動される。
【００５６】
その結果、必然的に第１の裸光ファイバ７の光軸位置ＸＬ０と第２の裸光ファイバ９の光軸位置ＸＲ０が一致して第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心が行われることになる。
【００５７】
上記のように調心された第１，第２の裸光ファイバ７，９は、放電電極２７，２９から放電されるアークにより融着接続される。
【００５８】
以上のことから、第１，第２の裸光ファイバ７，９が低融点や細径である場合は、調心精度を落とさずに、第１，第２の裸光ファイバ７，９を放電路の中央位置Ｏ−Ｏ’からシフト距離Ｓ／ＣＯＳθ分だけ、下方に移動して遠ざけることができ、低い熱量で融着接続することができる。
【００５９】
しかも、第１の裸光ファイバ７の外周の上辺位置ＸＬ１を中央位置Ｏ−Ｏ’から（シフト距離Ｓ−第１の裸光ファイバ７の半径）までの距離に合わせるように移動する。一方、第２の裸光ファイバ９の外周の上辺位置ＸＲ１を中央位置Ｏ−Ｏ’から（シフト距離Ｓ−第２の裸光ファイバ９の半径）までの距離に合わせるように移動するだけで、容易に第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心ができる。また、光学系の倍率を落とさずに済むので、第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心精度や性能を落とすことがない。
【００６０】
次に、この第３の実施の形態に係る光ファイバ融着接続方法について説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同様の構成は同じ符号を付して説明する。また、前述した第１の実施の形態と同様に、第１，第２の裸光ファイバ７，９を調心してから、放電電極２７，２９で融着接続するものである。
【００６１】
例えば、図３では第１の裸光ファイバ７の外径が大口径であり、第２の裸光ファイバ９の外径が細径である場合で説明すると、大口径の第１の裸光ファイバ７が撮像エリア３９内に収まらない場合、第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の下辺同士が撮像エリア３９内に収まるように配置される。
【００６２】
次いで、図３では、制御装置３３の演算装置により第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１の位置座標が計算される。この位置座標に基づいて制御装置３３の指令部から与えられる指令により、細径の第２の裸光ファイバ９の外周の下辺位置ＸＲ１が、大口径の第１の裸光ファイバ７の外周の下辺位置ＸＬ１に対して第１，第２の裸光ファイバ７，９の外径差の１／２だけずれるように細径の第２の裸光ファイバ９をＸ軸方向に移動する。
【００６３】
例えば、大口径の第１の裸光ファイバ７の外径ＤＬが例えば４００μｍで、細径の第２の裸光ファイバ９の外径ＤＲが８０μｍとすると、１／２外径差△Ｄは（ＤＬ−ＤＲ）／２＝（４００−８０）／２＝１６０μｍとなる。したがって、細径の第２の裸光ファイバ９の外周の下辺位置ＸＲ１が大口径の第１の裸光ファイバ７の外周の下辺位置ＸＬ１に対して１６０μｍだけＸ軸方向で図３において上方に移動されることになる。なお、第１，第２の裸光ファイバ７，９における通常径は１２５μｍで、細径は８０μｍで、大口径は１４０μｍ、２５０μｍ、３００μｍ、４００μｍなどがある。
【００６４】
その結果、必然的に第１の裸光ファイバ７の光軸位置ＸＬ０と第２の裸光ファイバ９の光軸位置ＸＲ０が一致して第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心が行われることになる。
【００６５】
あるいは、上記の２本の第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の上辺同士ＸＬ２，ＸＲ２を撮像エリア３９内に収めるように配置されてから、前記細径の第２の裸光ファイバ９の外周の上辺位置ＸＲ２が、前記大口径の第１の裸光ファイバ７の外周の上辺位置ＸＬ２に対して第１，第２の裸光ファイバ７，９の外径差の１／２だけずれるように前記細径の第２の裸光ファイバ９をＸ軸方向に移動しても良い。
【００６６】
上記のように調心された第１，第２の裸光ファイバ７，９は、放電電極２７，２９から放電されるアークにより融着接続される。
【００６７】
以上のことから、第１，第２の裸光ファイバ７，９の外径が既知であるが、大口径の第１の裸光ファイバ７と細径の第２の裸光ファイバ９の異径であって、大口径の第１裸光ファイバ７が撮像エリア３９内に収まらない場合であっても、容易に第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心ができる。また、光学系の倍率を落とさずに済むので、第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心精度や性能を落とすことがない。
【００６８】
次に、この第４の実施の形態に係る光ファイバ融着接続方法について説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同様の構成は同じ符号を付して説明する。また、前述した第１の実施の形態と同様に、第１，第２の裸光ファイバ７，９をＣＣＤカメラ３５で撮像し、この撮像した画像により第１，第２の裸光ファイバ７，９を調心してから、放電電極２７，２９で融着接続するものである。
【００６９】
図４（Ａ）を参照するに、第４の実施の形態の光ファイバ融着接続方法が前述した第１，第２，第３の実施の形態と異なる点としては、第１，第２の裸光ファイバ７，９の一方あるいは両方が撮像エリア３９内に収まらない未知の外径の大口径の裸光ファイバである場合に適用される。
【００７０】
例えば、図４（Ａ）では第１，第２の裸光ファイバ７，９の外径が両方とも未知の大口径であるが、第１の裸光ファイバ７の外径が第２の裸光ファイバ９の外径より大きい異径である場合で説明すると、ステップ１としては、大口径の第１，第２の裸光ファイバ７，９が撮像エリア３９内に収まらない場合、図示しないホルダ可動装置で第１，第２の裸光ファイバ７，９が図４（Ａ）において上方へ移動されることにより、第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１が撮像エリア３９内に収まるように配置される。
【００７１】
次いで、図４（Ａ）では、制御装置３３の演算装置により第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１の位置座標が計算される。この位置座標に基づいて制御装置３３の指令部から与えられる指令により、前記下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１を位置合わせするように第１，第２の裸光ファイバ７，９を移動する。すなわち、図４（Ａ）では、第２の裸光ファイバ９が下方へ移動されて、前記下辺同士ＸＬ１，ＸＲ１が位置合わせされる。
【００７２】
次に、ステップ２としては、図４（Ｂ）に示されているように、第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の各上辺ＸＬ２’，ＸＲ２’が撮像エリア３９内に収まるように、前記第１，第２の裸光ファイバ７，９をＸ軸方向で図４（Ｂ）において下方に、すなわち二点鎖線の位置から実線の位置へシフト距離Ｓ分だけ平行移動し、第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の各上辺位置ＸＬ２’，ＸＲ２’が検出される。つまり、制御装置３３の演算装置により前記各上辺位置ＸＬ２’，ＸＲ２’の位置座標が計算される。この検出した各上辺位置ＸＬ２’，ＸＲ２’の差で第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の外径差ΔＤが計算される。
【００７３】
上記の例に基づいた計算方法を示すと、前記第１，第２の裸光ファイバ７，９の各外径は以下の式で表すことができる。
【００７４】
左側の第１の光ファイバ７の外径ＤＬ＝（ＸＬ２’−ＸＬ１）＋Ｓ
右側の第２の光ファイバ９の外径ＤＲ＝（ＸＲ２’−ＸＲ１）＋Ｓ
ここから外径差△Ｄ（＝ＤＬ−ＤＲ）を算出する。
【００７５】
ＸＬ１＝ＸＲ１であるので、
外径差△Ｄ＝ＤＬ−ＤＲ＝ＸＬ２’−ＸＲ２’となる。
【００７６】
仮に、未知である大口径の第１の裸光ファイバ７の外径ＤＬが例えば４００μｍで、大口径の第２の裸光ファイバ９の外径ＤＲが３００μｍであったとすると、前記各上辺位置ＸＬ２’，ＸＲ２’の位置座標から、外径差ΔＤは（ＤＬ−ＤＲ）＝（４００−３００）＝１００μｍが計算される。
【００７７】
次に、ステップ３としては、図５に示されているように、外径が小さい方の第２の裸光ファイバ９が、前記外径差ΔＤの１／２だけＸ軸方向の上辺側に移動される。
【００７８】
上記の例では、外径差△Ｄの１／２が５０μｍとなるので、大口径の第２の裸光ファイバ９の外周の上辺位置ＸＲ２”が大口径の第１の裸光ファイバ７の外周の上辺位置ＸＬ２’に対して５０μｍ（＝△Ｄ／２）だけＸ軸方向で図５において上方に移動されることになる。
【００７９】
あるいは、上記とは移動方向が逆で、上記の２本の第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の上辺同士ＸＬ２，ＸＲ２を撮像エリア３９内に収めるように配置されてから、前記上辺同士ＸＬ２，ＸＲ２を位置合わせするように第１，第２の裸光ファイバ７，９を移動し、次に、第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の各下辺ＸＬ１，ＸＲ１を撮像エリア３９内に収めるように、シフト距離Ｓ分だけ平行移動して前記各下辺ＸＬ１’，ＸＲ１’を検出し、この下辺位置ＸＬ１’，ＸＲ１’の差で第１，第２の裸光ファイバ７，９の外周の外径差ΔＤを計算し、外径が小さい方の第２の裸光ファイバ９を外径差ΔＤの１／２だけＸ軸方向の下辺側に移動しても良い。
【００８０】
その結果、必然的に第１の裸光ファイバ７の光軸位置ＸＬ０と第２の裸光ファイバ９の光軸位置ＸＲ０が一致して第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心が行われることになる。
【００８１】
上記のように調心された第１，第２の裸光ファイバ７，９は、放電電極２７，２９から放電されるアークにより融着接続される。
【００８２】
以上のことから、第１，第２の裸光ファイバ７，９が一方あるいは両方が撮像エリア３９内に収まらない未知の外径の大口径の裸光ファイバである場合であっても、容易に第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心ができる。また、光学系の倍率を落とさずに済むので、第１，第２の裸光ファイバ７，９の調心精度や性能を落とすことがない。
【符号の説明】
【００８３】
１  光ファイバ融着接続装置
３  第１の光ファイバ
５  第２の光ファイバ
７  第１の裸光ファイバ
９  第２の裸光ファイバ
１１  突合わせ用Ｖ溝
１３，１５  突合わせ部
１７，１９  光ファイバホルダ
１７Ａ，１９Ａ  ホルダベース部
１７Ｂ，１９Ｂ  クランプ部
２１  間隔
２３  装置本体部
２５  放電加熱装置
２７，２９  放電電極
３１  放電用電源装置
３３  制御装置
３５  ＣＣＤカメラ（撮像手段）
３７  画像処理装置（画像処理手段）
３９  撮像エリア
【図１】
2011209761.tif 000003
【図２】
2011209761.tif 000004
【図３】
2011209761.tif 000005
【図４】
2011209761.tif 000006
【図５】
2011209761.tif 000007
【図６】
2011209761.tif 000008
【図７】
2011209761.tif 000009
【図８】
2011209761.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月24日(2011.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明に係る光ファイバの融着接続方法は、既知の外径を有する２本の裸光ファイバをカメラで撮像し、この撮像した画像により前記２本の裸光ファイバを調心してから前記２本の裸光ファイバに対して直交するＸ軸方向に相対する１対の放電電極で融着接続する光ファイバの融着接続方法であって、前記カメラを前記１対の放電電極より下方に配置すると共に、前記カメラの光軸と、前記１対の放電電極における放電路とのなす角がθとなるようにし、前記２本の第１，第２の裸光ファイバの外周の上辺同士又は下辺同士を撮像視野内に収めるように、前記２本の裸光ファイバを前記１対の放電電極による放電路の中央位置から下方にシフト距離Ｓ／ｃｏｓθ分だけ平行移動し、この平行移動するときに、前記カメラの撮像エリアにおいて、前記第１の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置を前記中央位置から（シフト距離Ｓ−第１の裸光ファイバの半径）までの距離に合わせると共に、前記第２の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置を前記中央位置から（シフト距離Ｓ−第２の裸光ファイバの半径）までの距離に合わせることにより、前記２本の裸光ファイバの調心を行うことを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既知の外径を有する２本の裸光ファイバをカメラで撮像し、この撮像した画像により前記２本の裸光ファイバを調心してから前記２本の裸光ファイバに対して直交するＸ軸方向に相対する１対の放電電極で融着接続する光ファイバの融着接続方法であって、
前記カメラを前記１対の放電電極より下方に配置すると共に、前記カメラの光軸と、前記１対の放電電極における放電路とのなす角がθとなるようにし、
前記２本の第１，第２の裸光ファイバの外周の上辺同士又は下辺同士を撮像視野内に収めるように、前記２本の裸光ファイバを前記１対の放電電極による放電路の中央位置から下方にシフト距離Ｓ／ｃｏｓθ分だけ平行移動し、
この平行移動するときに、前記カメラの撮像エリアにおいて、前記第１の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置を前記中央位置から（シフト距離Ｓ−第１の裸光ファイバの半径）までの距離に合わせると共に、前記第２の裸光ファイバの外周の上辺又は下辺の位置を前記中央位置から（シフト距離Ｓ−第２の裸光ファイバの半径）までの距離に合わせることにより、前記２本の裸光ファイバの調心を行うことを特徴とする光ファイバの融着接続方法。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2011209761.tif 000011