(57)【要約】【課題】特殊な光ファイバを用いることなく、光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪みを測定する方法を提供する。【解決手段】ステップＳ２において、Ｘ線ＣＴ装置によって生成された光ファイバケーブルの３次元吸収係数分布の情報から複数の断面画像を形成する。ステップＳ３において、形成した断面画像のうちの少なくとも２枚の断面画像について、裸光ファイバが占有する領域を閾値に基づいて特定することにより光ファイバ素線の断面中心位置を決定する。ステップＳ４において、隣接する２枚の断面画像から成る画像ペアついて、断面中心位置の間隔が最小である２心の光ファイバ素線を同一の光ファイバ素線と同定することにより、光ファイバ素線の軌跡を算出する。ステップＳ５において、算出した光ファイバ素線の軌跡に基づいて、光ファイバ心線の歪みを算出する。【選択図】図２
2019215194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歪み測定装置が、光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪みを測定する方法であって、前記光ファイバケーブルは複数心の光ファイバ心線を含んでおり、各光ファイバ心線は少なくとも１心の光ファイバ素線を含んでおり、各光ファイバ素線は１心の裸光ファイバを含んでおり、
Ｘ線ＣＴ装置によって生成された前記光ファイバケーブルの３次元吸収係数分布の情報に基づいて、前記光ファイバケーブルの軸に沿った複数の断面画像を形成する画像形成ステップと、
前記複数の断面画像のうちの少なくとも２枚の断面画像について、裸光ファイバが占有する領域を閾値に基づいて特定することにより光ファイバ素線の断面中心位置を決定する断面中心位置決定ステップと、
前記光ファイバケーブルの軸方向に隣接する２枚の断面画像から成る画像ペアについて、前記断面中心位置の間隔が最小である２心の光ファイバ素線を同一の光ファイバ素線と同定することにより、光ファイバ素線の軌跡を算出する軌跡算出ステップと、
算出した光ファイバ素線の軌跡に基づいて、光ファイバ心線の歪みを算出する歪み算出ステップとを
有する、光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪み測定方法。
【請求項２】
前記画像形成ステップは、断面吸収係数分布と同心円状分布との２次元相互相関を計算して得た相互相関係数分布の画像を前記断面画像とする、請求項１に記載の光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪み測定方法。
【請求項３】
前記光ファイバ心線は、３心以上の単心光ファイバ心線と、前記単心光ファイバ心線を間欠的に連結している複数の接着部とから構成された間欠接着型テープ心線であり、
前記歪み算出ステップは、
２心の単心光ファイバ心線の間隔に基づいて、これら２心の単心光ファイバ心線を部分的に連結している接着部を検知することにより、互いに隣接する２心の単心光ファイバ心線を特定する隣接心線特定ステップと、
連続して隣接する３心の単心光ファイバ心線の軌跡の相対的位置変化に基づいて、前記間欠接着型テープ心線の変形状態を推定する変形状態推定ステップと、
前記３心の光単心光ファイバ心線において、２心の単心光ファイバ心線に共通に隣接する単心光ファイバ心線を基準心線として、前記間欠接着型テープ心線の変形状態に基づいて、前記２心の単心光ファイバ心線の曲げ歪みまたは前記基準心線のねじれ歪みを算出するテープ心線歪み算出ステップとを
有する、請求項１または２に記載の光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪み測定方法。
【請求項４】
光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪みを測定する歪み測定装置であって、前記光ファイバケーブルは複数心の光ファイバ心線を含んでおり、各光ファイバ心線は少なくとも１心の光ファイバ素線を含んでおり、各光ファイバ素線は１心の裸光ファイバを含んでおり、
Ｘ線ＣＴ装置によって生成された前記光ファイバケーブルの３次元吸収係数分布の情報を生成する３次元吸収係数分布情報取得部と、
前記３次元吸収係数分布の情報に基づいて、前記光ファイバケーブルの軸に沿った複数の断面画像を形成する断面画像形成部と、
前記複数の断面画像のうちの少なくとも２枚の断面画像について、裸光ファイバが占有する領域を閾値に基づいて特定することにより光ファイバ素線の断面中心位置を決定する光ファイバ素線断面中心位置決定部と、
前記光ファイバケーブルの軸方向に隣接する２枚の断面画像から成る画像ペアについて、前記断面中心位置の間隔が最小である２心の光ファイバ素線を同一の光ファイバ素線と同定することにより、光ファイバ素線の軌跡を算出する光ファイバ素線軌跡算出部と、
前記光ファイバ素線軌跡算出部によって算出された光ファイバ素線の軌跡に基づいて、光ファイバ心線の歪みを算出する歪み算出部とを
備えている、光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪み測定装置。
【請求項５】
前記断面画像形成部は、断面吸収係数分布と同心円状分布との２次元相互相関を計算して得た相互相関係数分布の画像を前記断面画像とする、請求項４に記載の光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪み測定装置。
【請求項６】
前記光ファイバ心線は、３心以上の単心光ファイバ心線と、前記単心光ファイバ心線を間欠的に連結している複数の接着部とから構成された間欠接着型テープ心線であり、
前記歪み算出部は、
２心の単心光ファイバ心線の間隔に基づいて、これら２心の単心光ファイバ心線を部分的に連結している接着部を検知することにより、互いに隣接する２心の単心光ファイバ心線を特定し、
連続して隣接する３心の単心光ファイバ心線の軌跡の相対的位置変化に基づいて、前記間欠接着型テープ心線の変形状態を推定し、
前記３心の単心光ファイバ心線において、２心の単心光ファイバ心線に共通に隣接する単心光ファイバ心線を基準心線として、前記間欠接着型テープ心線の変形状態に基づいて、前記２心の単心光ファイバ心線の曲げ歪みまたは前記基準心線のねじれ歪みを算出する、請求項４または５に記載の光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪み測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪みを測定する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地下管路などの基盤設備のスペースを有効利用して多数の光ファイバ心線を布設できる光ファイバケーブルとして、細径高密度光ファイバケーブルが研究されている（非特許文献１）。
【０００３】
その光ファイバケーブルの長期信頼性を確保するためには、内部の光ファイバ心線に加わる歪みを一定以下に抑制する必要がある（非特許文献２）。加わった歪みが抑制されているかを確認するには、その歪みを測定することが必要である。歪みには、伸び歪み、曲げ歪み、ねじれ歪みが存在する。伸び歪みを測定する方法には、例えば、ＢＯＴＤＲ（Brillouin Optical-fiber Time Domain Reflectometry）をはじめとしたブリルアン散乱を利用した測定方法（非特許文献３）や、ＯＦＤＲ（Optical Frequency Domain Reflectometry）をはじめとした高い距離分解能のレイリー散乱波形のずれを用いた測定方法（非特許文献４）が利用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６２８３６０２号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】M. Kikuchi, et al. "Advanced optical characteristics of SZ-stranded high-density 1000-fiber cable with rollable 80-opitcal-fiber ribbons", Proc. of the 65th IWCS Conf., pp. 588-593, Oct. 2016.
【非特許文献２】満永他、「光ケーブル強度の信頼性設計」、電子情報通信学会論文誌Ｂ Vol. J66-B、No. 8、pp. 1051-1058、１９８３年
【非特許文献３】T. Kurashima, et al. "Brillouin optical-fiber time domain reflectometry", IEICE transactions on communications, 76.4, pp. 382-390, 1993.
【非特許文献４】B.J. Soller, et al. "High resolution optical frequency domain reflectometry for characterization of components and assemblies", Optics Express, 13.2, pp. 666-674, 2005.
【非特許文献５】菊池他、「高密度光ケーブル内の間欠テープの変形状態の把握に関する検討」、電子情報通信学会ソサイエティ大会、Ｂ−１３−１８、２０１６年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
細径高密度光ファイバケーブルにおいては、内部の光ファイバ心線にランダムな曲げやねじれが加わることが想定される。
【０００７】
しかしながら、ブリルアン散乱およびレイリー散乱波形を利用した測定方法のいずれも、裸光ファイバのコア部分の歪みを測定するため、曲げ歪み、せん断歪みのような裸光ファイバの表面で発生する歪みは測定が困難であるという問題がある。
【０００８】
曲げ歪みを測定する方法として、裸光ファイバのクラッド中心から偏心させたコアを複数配置し、各コアの伸び歪みをもとに光ファイバ心線の曲げ形状を測定する方法が提案されおり（特許文献１）、測定された曲げ形状から曲げ歪みを計算できる。
【０００９】
しかしながら、この方法は、コア配置が特殊な光ファイバ心線を実装する必要があるという問題がある。
【００１０】
光ファイバケーブル内部をＸ線ＣＴ（Computed Tomography：コンピュータ断層撮影）で非破壊的に直接観測してケーブル軸方向に亘って断面画像を取得し、内部の光ファイバ素線の軌跡を測定する方法が提案されている（非特許文献５）。この方法で得られた軌跡から、光ファイバ心線の曲げ半径を求め、曲げ歪みを計算できる。
【００１１】
しかしながら、この方法は、各断面の裸光ファイバの位置を断面画像から目視で取得しているため、測定者の莫大な稼働を要するという問題がある。さらに、断面画像からは光ファイバ心線のねじれ歪みを測定できないという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、特殊な光ファイバを用いることなく、光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪みを測定する方法および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】
【００１３】
この発明の第１の態様は、歪み測定装置が、光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪みを測定する測定方法である。前記光ファイバケーブルは複数心の光ファイバ心線を含んでおり、各光ファイバ心線は少なくとも１心の光ファイバ素線を含んでおり、各光ファイバ素線は１心の裸光ファイバを含んでいる。歪み測定方法は、Ｘ線ＣＴ装置によって生成された前記光ファイバケーブルの３次元吸収係数分布の情報に基づいて、前記光ファイバケーブルの軸に沿った複数の断面画像を形成する画像形成ステップと、前記複数の断面画像のうちの少なくとも２枚の断面画像について、裸光ファイバが占有する領域を閾値に基づいて特定することにより光ファイバ素線の断面中心位置を決定する断面中心位置決定ステップと、前記光ファイバケーブルの軸方向に隣接する２枚の断面画像から成る画像ペアについて、前記断面中心位置の間隔が最小である２心の光ファイバ素線を同一の光ファイバ素線と同定することにより、光ファイバ素線の軌跡を算出する軌跡算出ステップと、算出した光ファイバ素線の軌跡に基づいて、光ファイバ心線の歪みを算出する歪み算出ステップとを有する。
【００１４】
この発明の第２の態様は、第１の態様の歪み測定方法に係り、前記画像形成ステップは、断面吸収係数分布と同心円状分布との２次元相互相関を計算し、得られた相互相関係数分布の画像を前記断面画像とする。
【００１５】
この発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様の歪み測定方法に係り、前記光ファイバ心線は、３心以上の単心光ファイバ心線と、前記単心光ファイバ心線を間欠的に連結している複数の接着部とから構成された間欠接着型テープ心線であり、前記歪み算出ステップは、２心の単心光ファイバ心線の間隔に基づいて、これら２心の単心光ファイバ心線を部分的に連結している接着部を検知することにより、互いに隣接する２心の単心光ファイバ心線を特定する隣接心線特定ステップと、連続して隣接する３心の単心光ファイバ心線の軌跡の相対的位置変化に基づいて、前記間欠接着型テープ心線の変形状態を推定する変形状態推定ステップと、前記３心の単心光ファイバ心線において、２心の単心光ファイバ心線に共通に隣接する単心光ファイバ心線を基準心線として、前記間欠接着型テープ心線の変形状態に基づいて、前記２心の単心光ファイバ心線の曲げ歪みまたは前記基準心線のねじれ歪みを算出するテープ心線歪み算出ステップとを有する。
【００１６】
この発明の第４の態様は、光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪みを測定する歪み測定装置である。前記光ファイバケーブルは複数心の光ファイバ心線を含んでおり、各光ファイバ心線は少なくとも１心の光ファイバ素線を含んでおり、各光ファイバ素線は１心の裸光ファイバを含んでいる。歪み測定装置は、Ｘ線ＣＴ装置によって生成された前記光ファイバケーブルの３次元吸収係数分布の情報を生成する３次元吸収係数分布情報取得部と、前記３次元吸収係数分布の情報に基づいて、前記光ファイバケーブルの軸に沿った複数の断面画像を形成する断面画像形成部と、前記複数の断面画像のうちの少なくとも２枚の断面画像について、裸光ファイバが占有する領域を閾値に基づいて特定することにより光ファイバ素線の断面中心位置を決定する光ファイバ素線断面中心位置決定部と、前記光ファイバケーブルの軸方向に隣接する２枚の断面画像から成る画像ペアについて、前記断面中心位置の間隔が最小である２心の光ファイバ素線を同一の光ファイバ素線と同定することにより、光ファイバ素線の軌跡を算出する光ファイバ素線軌跡算出部と、前記光ファイバ素線軌跡算出部によって算出された光ファイバ素線の軌跡に基づいて、光ファイバ心線の歪みを算出する歪み算出部とを備えている。
【００１７】
この発明の第５の態様は、第４の態様の歪み測定装置に係り、前記断面画像形成部は、断面吸収係数分布と同心円状分布との２次元相互相関を計算し、得られた相互相関係数分布の画像を前記断面画像とする。
【００１８】
この発明の第６の態様は、第５の態様の歪み測定装置に係り、前記光ファイバ心線は、３心以上の単心光ファイバ心線と、前記単心光ファイバ心線を間欠的に連結している複数の接着部とから構成された間欠接着型テープ心線であり、前記歪み算出部は、２心の単心光ファイバ心線の間隔に基づいて、これら２心の単心光ファイバ心線を部分的に連結している接着部を検知することにより、互いに隣接する２心の単心光ファイバ心線を特定し、連続して隣接する３心の単心光ファイバ心線の軌跡の相対的位置変化に基づいて、前記間欠接着型テープ心線の変形状態を推定し、前記３心の単心光ファイバ心線において、２心の単心光ファイバ心線に共通に隣接する単心光ファイバ心線を基準心線として、前記間欠接着型テープ心線の変形状態に基づいて、前記２心の単心光ファイバ心線の曲げ歪みまたは前記基準心線のねじれ歪みを算出する。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の第１の態様によれば、断面画像における裸光ファイバの占有領域を閾値に基づいて特定することにより光ファイバ素線の断面中心位置を算出し、隣接する２枚の断面画像から成る画像ペアについて、断面中心位置の間隔が最小である２心の光ファイバ素線を同一の光ファイバ素線と同定することにより光ファイバ素線の軌跡を算出し、算出した光ファイバ素線の軌跡に基づいて光ファイバ心線の歪みを算出する。このため、特殊な光ファイバを用いることなく、光ファイバ心線の曲げ歪みを効率的に測定できるようになる。
【００２０】
この発明の第２の態様によれば、断面吸収係数分布の画像を断面画像とするのではなく、断面吸収係数分布と同心円状分布との２次元相互相関を計算して得た相関係数分布の画像を断面画像とする。これにより、算出される光ファイバ素線の断面中心位置が、断面吸収係数分布の情報のノイズに影響されにくくなる。
【００２１】
この発明の第３の態様によれば、間欠接着型テープ心線内の接着部を検知することにより、互いに隣接する２心の単心光ファイバ心線を特定し、連続して隣接する３心の単心光ファイバ心線の軌跡の相対的位置変化に基づいて、間欠接着型テープ心線の変形状態を推定し、間欠接着型テープ心線の変形状態に基づいて、端（はし）の単心光ファイバ心線の曲げ歪みまたは中央の単心光ファイバ心線のねじれ歪みを算出する。これにより、光ファイバ心線の曲げ歪みに加えて、光ファイバ心線のねじれ歪みを測定できるようになる。
【００２２】
この発明の第４の態様によれば、断面画像における裸光ファイバの占有領域を閾値に基づいて特定することにより光ファイバ素線の断面中心位置を算出し、隣接する２枚の断面画像から成る画像ペアについて、断面中心位置の間隔が最小である２心の光ファイバ素線を同一の光ファイバ素線と同定することにより光ファイバ素線の軌跡を算出し、算出した光ファイバ素線の軌跡に基づいて光ファイバ心線の歪みを算出する。このため、特殊な光ファイバを用いることなく、光ファイバ心線の曲げ歪みを効率的に測定できるようになる。
【００２３】
この発明の第５の態様によれば、断面吸収係数分布の画像を断面画像とするのではなく、断面吸収係数分布と同心円状分布との２次元相互相関を計算して得た相関係数分布の画像を断面画像とする。これにより、算出される光ファイバ素線の断面中心位置が、断面吸収係数分布の情報のノイズに影響されにくくなる。
【００２４】
この発明の第６の態様によれば、間欠接着型テープ心線内の接着部を検知することにより、互いに隣接する２心の単心光ファイバ心線を特定し、連続して隣接する３心の単心光ファイバ心線の軌跡の相対的位置変化に基づいて、間欠接着型テープ心線の変形状態を推定し、間欠接着型テープ心線の変形状態に基づいて、端（はし）の単心光ファイバ心線の曲げ歪みまたは中央の単心光ファイバ心線のねじれ歪みを算出する。これにより、光ファイバ心線の曲げ歪みに加えて、光ファイバ心線のねじれ歪みを測定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る歪み測定システムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る歪み測定方法のフローチャートである。
【図３】光ファイバケーブルの軸方向に隣接する２枚の断面画像から成る画像ペアにおける光ファイバ素線を示している。
【図４】光ファイバ素線の軌跡上に位置する軸方向に隣り合う３点Ｐｍ，Ｐｍ＋１，Ｐｍ＋２の通る円弧を示している。
【図５】第二実施形態における閾値の設定方法を説明するための図である。
【図６】第五実施形態における断面画像の取得方法を説明するための図である。
【図７】第七実施形態における接着部の検知方法を説明するための図である。
【図８Ａ】第七実施形態における４心の単心光ファイバ心線を有する間欠接着型テープ心線の乗り上げ状態における斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａの８Ａ−８Ａ’線に沿った間欠接着型テープ心線の断面図である。
【図８Ｃ】図８Ａの８Ｂ−８Ｂ’線に沿った間欠接着型テープ心線の断面図である。
【図８Ｄ】図８Ａに示した間欠接着型テープ心線における軸方向に対する基準心線の乗り上げ状態係数の変化を示している。
【図９Ａ】第七実施形態における４心の単心光ファイバ心線を有する間欠接着型テープ心線のねじれ状態における斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ａの９Ａ−９Ａ’線に沿った間欠接着型テープ心線の断面図である。
【図９Ｃ】図９Ａの９Ｂ−９Ｂ’線に沿った間欠接着型テープ心線の断面図である。
【図９Ｄ】図９Ａに示した間欠接着型テープ心線における軸方向に対する基準心線の乗り上げ状態係数の変化を示している。
【図１０Ａ】第七実施形態における４心の単心光ファイバ心線を有する間欠接着型テープ心線の無変形状態における斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの１０Ａ−１０Ａ’線に沿った間欠接着型テープ心線の断面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａの１０Ｂ−１０Ｂ’線に沿った間欠接着型テープ心線の断面図である。
【図１０Ｄ】図１０Ａに示した間欠接着型テープ心線における軸方向に対する基準心線の乗り上げ状態係数の変化を示している。
【図１１Ａ】第七実施形態における４心の単心光ファイバ心線を有する間欠接着型テープ心線の乗り上げ状態における斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの１１Ａ−１１Ａ’線に沿った間欠接着型テープ心線の断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ａの１１Ｂ−１１Ｂ’線に沿った間欠接着型テープ心線の断面図である。
【図１１Ｄ】図１１Ａに示した間欠接着型テープ心線において軸方向に対するｋ心線に対するｌ心線の方位角θｋ，ｌ（ｚ）の変化を示している。
【図１２Ａ】第七実施形態における４心の単心光ファイバ心線を有する間欠接着型テープ心線のねじれ状態における斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの１２Ａ−１２Ａ’線に沿った間欠接着型テープ心線の断面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ａの１２Ｂ−１２Ｂ’線に沿った間欠接着型テープ心線の断面図である。
【図１２Ｄ】図１２Ａに示した間欠接着型テープ心線において、ｌ心線とｍ心線との連結部におけるｋ心線のねじれ方向Θｋ，ｌ（ｚ）とねじれ方向Θｋ，ｍ（ｚ）と、ｋ心線のねじれ角度Θｔｗ，ｋを示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第一実施形態］
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の歪みを測定する歪み測定システムの概略構成図である。なお、ここで説明する歪み測定システムの構成は、第一実施形態に限らず、後述する第二実施形態ないし第七実施形態においても基本的に共通している。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態に係る歪み測定システム１００は、光ファイバケーブル２００の３次元吸収係数分布の情報を生成するＸ線ＣＴ装置１１０と、Ｘ線ＣＴ装置１１０によって生成された光ファイバケーブル２００の３次元吸収係数分布の情報に基づいて光ファイバケーブル２００内の光ファイバ心線２１０の歪みを測定する歪み測定装置１２０とから構成されている。
【００２８】
光ファイバケーブル２００は、複数の光ファイバ心線２１０を含んでいる。たとえば、光ファイバケーブル２００は、複数の光ファイバ心線２１０と、それら光ファイバ心線２１０を収容して保護するシースと、受ける張力を分担するテンションメンバとを有している。
【００２９】
光ファイバ心線２１０は、１心の光ファイバ素線を有する単心光ファイバ心線であっても、複数心の光ファイバ素線を有する複数心光ファイバ心線であってもよい。光ファイバ素線は、たとえば、ガラスの母材を溶かし線引きして作製された裸光ファイバと、裸光ファイバの外周面に形成された被覆とから構成されている。
【００３０】
単心光ファイバ心線は、１心の光ファイバ素線に着色などを施して作製され得る。複数心光ファイバ心線は、一例では、複数心の光ファイバ素線をまとめて被覆して作製され得る。また、別の例では、複数心光ファイバ心線は、単心光ファイバ心線を互いに連結して作製され得る。
【００３１】
複数心光ファイバ心線は、たとえば、平らに並べられて複数心の光ファイバ素線を有するテープ心線であってよい。テープ心線は、たとえば、間欠接着型テープ心線であってよい。間欠接着型テープ心線は、たとえば、複数心の単心光ファイバ心線と、単心光ファイバ心線を間欠的に連結している複数の接着部とから構成されている。
【００３２】
歪み測定装置１２０は、Ｘ線ＣＴ装置１１０によって生成された光ファイバケーブル２００の３次元吸収係数分布の情報を生成する３次元吸収係数分布情報取得部１３０と、３次元吸収係数分布の情報に基づいて、光ファイバケーブル２００の軸に沿った複数の断面画像を形成する断面画像形成部１４０と、断面画像形成部１４０によって形成された複数の断面画像のうちの少なくとも２枚の断面画像について、裸光ファイバが占有する領域を閾値に基づいて特定することにより光ファイバ素線の断面中心位置を決定する光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０と、光ファイバケーブル２００の軸方向に隣接する２枚の断面画像から成る画像ペアについて、断面中心位置の間隔が最小である２心の光ファイバ素線を同一の光ファイバ素線と同定することにより、光ファイバ素線の軌跡を算出する光ファイバ素線軌跡算出部１６０と、光ファイバ素線軌跡算出部１６０によって算出された光ファイバ素線の軌跡に基づいて、光ファイバ心線２１０の歪み（曲げ歪みとねじれ歪みの少なくとも一方）を算出する歪み算出部１７０とを有している。
【００３３】
３次元吸収係数分布情報取得部１３０と断面画像形成部１４０と光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０と光ファイバ素線軌跡算出部１６０と歪み算出部１７０は、たとえば、予めプログラムされたソフトウェアに従って動作するプロセッサと、ソフトウェアや必要な情報を記憶しておく記憶装置との組み合わせによって構成されてもよく、あるいは、専用の回路や複数の汎用の回路を組み合わせて構成されてもよい。
【００３４】
Ｘ線ＣＴ装置１１０は、光ファイバケーブル２００にＸ線を多方向から照射し、光ファイバケーブル２００を透過したＸ線を各方向において検出する。たとえば、Ｘ線ＣＴ装置１１０は、Ｘ線の照射と検出を、光ファイバケーブル２００の一周に亘って、また、光ファイバケーブル２００の全長に亘って行う。これにより、Ｘ線ＣＴ装置１１０は、検出したＸ線を情報をコンピュータで処理することによって、光ファイバケーブル２００の各部における吸収係数の情報すなわち３次元吸収係数分布σ（ｘ，ｙ，ｚ）の情報を生成する。３次元吸収係数分布σ（ｘ，ｙ，ｚ）において、ｘｙｚ座標系は、ｚ軸が光ファイバケーブル２００の軸すなわち長手方向に揃うように設定されている。
【００３５】
次に、図２を参照しながら、歪み測定装置１２０における歪み測定について説明する。図２は、歪み測定装置１２０による歪み測定の処理のフローチャートである。
【００３６】
〈ステップＳ１：３次元吸収係数分布情報の取得〉
ステップＳ１において、３次元吸収係数分布情報取得部１３０は、光ファイバケーブル２００の３次元吸収係数分布σ（ｘ，ｙ，ｚ）の情報をＸ線ＣＴ装置１１０から取得するとともに、取得した３次元吸収係数分布σ（ｘ，ｙ，ｚ）の情報をメモリやストレッジに記憶させる。
【００３７】
〈ステップＳ２：断面画像の形成〉
ステップＳ２において、断面画像形成部１４０は、３次元吸収係数分布σ（ｘ，ｙ，ｚ）を読み込み、これに基づいて、あるｚ座標における断面画像を形成する。断面画像形成部１４０は、断面画像の形成を、他のｚ座標についても繰り返し行う。これによって、断面画像形成部１４０は、光ファイバケーブル２００の軸に沿った複数の断面画像を形成する。
【００３８】
本実施形態では、断面画像は、あるｚ座標における吸収係数分布σ（ｘ，ｙ）の画像である。以下の説明では、適宜、吸収係数分布σ（ｘ，ｙ）を、断面吸収係数分布とも称する。
【００３９】
〈ステップＳ３：光ファイバ素線の断面中心位置の決定〉
ステップＳ３において、光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０は、断面画像形成部１４０によって形成された複数の断面画像のうちの少なくとも２枚の断面画像について、好ましくは複数の断面画像の各々について、裸光ファイバが占有する領域を閾値に基づいて特定する。以下の説明では、裸光ファイバが占有する領域を裸光ファイバ領域と称する。
【００４０】
光ファイバケーブル２００は複数の光ファイバ心線２１０を含んでいるため、断面画像内には複数の裸光ファイバ領域が存在する。複数の裸光ファイバ領域は互いに離れている。１つの裸光ファイバ領域が１心の裸光ファイバに対応している。
【００４１】
裸光ファイバ領域の特定は、たとえば、断面画像の各画素の輝度値を閾値と比較し、閾値以上の輝度値を有する画素を裸光ファイバ領域内の画素と判断し、閾値未満の輝度値を有する画素を裸光ファイバ領域外の画素と判断することによって行われる。閾値は、本実施形態では、都度、測定者によって設定される。
【００４２】
光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０はさらに、裸光ファイバの断面中心位置すなわち光ファイバ素線の断面中心位置を決定する。光ファイバ素線の断面中心位置の決定は、本実施形態では、裸光ファイバ領域内の適当な位置を選択することによって、たとえば、裸光ファイバ領域内の１画素を選択することによって行う。適当な位置は、本実施形態では、都度、測定者によって設定される。
【００４３】
〈ステップＳ４：光ファイバ素線の軌跡の算出〉
ステップＳ４において、光ファイバ素線軌跡算出部１６０は、光ファイバケーブル２００の軸方向に隣接する２枚の断面画像から成る画像ペアについて、好ましくはすべての画像ペアについて、断面中心位置の間隔が最小である２心の光ファイバ素線を同一の光ファイバ素線と同定する。
【００４４】
図３は、光ファイバケーブル２００の軸方向に隣接する２枚の断面画像から成る画像ペアにおける光ファイバ素線を示している。図３には、画像ペアの一方の断面画像上における裸光ファイバ領域２３０Ａが実線で描かれ、画像ペアの他方の断面画像上における裸光ファイバ領域２３０Ｂが破線で描かれている。また、断面中心位置の間隔が最小である２つの裸光ファイバ領域２３０Ａ，２３０Ｂのペアが、それぞれ、一点鎖線の楕円で囲まれている。光ファイバ素線軌跡算出部１６０は、一点鎖線の楕円で囲まれた２つの裸光ファイバ領域２３０Ａ，２３０Ｂのペアに対応する２つの光ファイバ素線の断面を、それぞれ、同一の光ファイバ素線の断面と同定する。
【００４５】
光ファイバ素線軌跡算出部１６０はさらに、同一と同定した光ファイバ素線について、光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０によって決定された断面中心位置を内挿によって滑らかにつなぎ合わせることによって、光ファイバ素線の軌跡を算出する。
【００４６】
〈ステップＳ５：歪みの算出〉
ステップＳ５において、歪み算出部１７０は、光ファイバ素線軌跡算出部１６０によって算出された光ファイバ素線の軌跡に基づいて、光ファイバ心線２１０の歪みを算出する。本実施形態では、歪み算出部１７０は、具体的には、光ファイバ心線２１０の歪みとして、光ファイバ心線２１０内の光ファイバ素線の曲げ歪みεｂを算出する。
【００４７】
曲げ歪みεｂは、εｂ＝ρｄ／２の式を用いて算出される。ここで、ｄは裸光ファイバの直径、ρは光ファイバ素線の曲げ半径の逆数である。
【００４８】
光ファイバ素線の曲げ半径は、図４に示すように、光ファイバ素線の軌跡上に位置する軸方向に隣り合う３点Ｐｍ，Ｐｍ＋１，Ｐｍ＋２の通る円弧の半径を計算することによって算出される。
【００４９】
このように本実施形態では、前述したステップＳ１〜Ｓ５に従って処理することによって、特殊な光ファイバを用いることなく、光ファイバケーブル２００内部の光ファイバ心線２１０の曲げ歪みを効率的に測定できる。
【００５０】
［第二実施形態］
第一実施形態では、ステップＳ３の光ファイバ素線の断面中心位置の決定において、裸光ファイバ領域を特定する際、測定者が都度、適当な閾値を設定する必要がある。このため、大量の作業量を要してしまう。
【００５１】
本実施形態では、このような事態を避けるため、裸光ファイバ領域の特定に必要な閾値を、測定者が設定する代わりに、光ファイバケーブル２００の各材料の吸収率に基づいて設定する。以下、図５を参照しながら、本実施形態における閾値の設定方法について説明する。図５は、光ファイバケーブル２００の各材料の吸収率に基づく閾値の設定方法を説明するための図である。
【００５２】
光ファイバケーブル２００の主たる材料は、外被を構成するポリエチレンと裸光ファイバを構成する石英ガラスである。さらに、裸光ファイバは中心にコアを有し、コアの材料は一般的にゲルマニウムを添加した石英である。これらの材料のうち、ゲルマニウムを添加した石英がもっとも大きな吸収係数を有する。ゲルマニウムを添加した石英の吸収係数を１とすると、裸光ファイバと外被の吸収係数は、それぞれ、０．９と０．４程度となる。したがって、閾値の設定範囲を０．４〜０．９とすれば、裸光ファイバ領域を適切に特定できる。
【００５３】
ただし、吸収係数は材料の密度に依存するため、閾値の設定範囲は、材料の密度の不均一性を考慮して定めるとよい．また、Ｘ線ＣＴ装置１１０で得られる吸収係数分布は、カッピング効果（Ｘ線の主たるエネルギー成分が材料を透過するにつれて変化する効果）の影響を受け、中央付近で小さくなる可能性がある。したがって、閾値の設定範囲は、カッピング効果の影響を考慮して定めるとよい。
【００５４】
光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０は、このように定められた閾値の設定範囲内の適当な値を閾値に設定する。たとえば、光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０は、閾値の設定範囲の上限値と下限値の平均値を閾値に設定する。
【００５５】
このように本実施形態では、裸光ファイバ領域の特定に必要な閾値を、光ファイバケーブル２００の各材料の吸収率に基づいて光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０が設定するため、測定者の手作業による閾値設定が回避される。このため、閾値が、短時間のうちに適切な値に安定して設定されるようになる。これにより、光ファイバケーブル２００内の光ファイバ心線の歪み測定を短時間で行えるようになる。
【００５６】
［第三実施形態］
第一実施形態では、ステップＳ３において、光ファイバ素線の断面中心位置を決定する際、測定者が都度、適当な閾値を設定する必要がある。このため、大量の作業量を要してしまう。
【００５７】
本実施形態では、このような事態を避けるため、裸光ファイバ領域に含まれる画素の輝度値に基づいて、光ファイバ素線の断面中心位置を決定する。たとえば、光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０は、裸光ファイバ領域に含まれる画素の中で最大の輝度値を有する画素の位置を、光ファイバ素線の断面中心位置に決定する。
【００５８】
このように本実施形態では、光ファイバ素線の断面中心位置を、裸光ファイバ領域に含まれる画素の輝度値に基づいて光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０が設定するため、測定者の手作業による光ファイバ素線の断面中心位置の決定が回避される。このため、断面中心位置の決定が、短時間のうちに適切な値に安定して設定されるようになる。これにより、光ファイバケーブル２００内の光ファイバ心線の歪み測定を精度良く短時間で行えるようになる。
【００５９】
［第四実施形態］
第三実施形態では、最大輝度の画素の位置を光ファイバ素線の断面中心位置としているため、光ファイバ素線の断面中心位置の最小単位は断面画像の画素サイズとなる。このため、断面画像の画素サイズが大きい場合、光ファイバ素線の断面中心位置の誤差が大きくなってしまう。
【００６０】
本実施形態では、このような事態を避けるため、裸光ファイバ領域に含まれる画素の輝度値に代えて、裸光ファイバ領域の重心に基づいて、光ファイバ素線の断面中心位置を決定する。たとえば、光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０は、裸光ファイバ領域に含まれる画素の位置に基づいて、裸光ファイバ領域の重心の位置を算出し、その算出結果を光ファイバ素線の断面中心位置に決定する。重心の算出は、裸光ファイバ領域内の吸収係数で重み付けをして行ってもよい。
【００６１】
このように本実施形態では、光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０が算出した裸光ファイバ領域の重心の位置を光ファイバ素線の断面中心位置とするため、光ファイバ素線の断面中心位置の最小単位が断面画像の画素サイズよりも小さくなる。このため、光ファイバ素線の断面中心位置を精度良く決定できるようになる。これにより、光ファイバケーブル２００内の光ファイバ心線の歪み測定を精度良く行えるようになる。
【００６２】
［第五実施形態］
第三実施形態および第四実施形態では、光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０によって算出される光ファイバ素線の断面中心位置は、断面吸収係数分布のノイズに影響されやすい。
【００６３】
本実施形態では、このような事態を避けるため、断面吸収係数分布の画像を断面画像とすることに代えて、断面吸収係数分布と同心円状分布との２次元相互相関を計算して得た相関係数分布の画像を断面画像とする。以下、図６を参照しながら、本実施形態における断面画像の取得方法について説明する。
【００６４】
断面画像形成部１４０は、図６に模式的に示すように、断面吸収係数分布と同心円状分布との２次元相互相関を計算して相関係数分布を求め、相関係数分布の画像を断面画像として形成する。図６において、断面吸収係数分布は、便宜上、１本の軸に沿った吸収係数分布として描かれている。同心円状分布は、裸光ファイバの断面形状に対する吸収係数分布に対応している。同心円状分布は、本実施形態では、測定者によって、適切な同心円状分布が選ばれる。裸光ファイバの断面は同心円状であるため、断面吸収係数分布にノイズがあっても、裸光ファイバの中心において相関係数が大きくなる。このため、相関係数分布は、断面吸収係数分布に比べて、ノイズの影響が少ない。
【００６５】
なお、相互相関係数は断面方向に連続的に計算可能であるため、光ファイバ素線の断面中心位置の最小単位は断面画像の画素サイズに依存しない。
【００６６】
このように本実施形態では、断面吸収係数分布と同心円状分布の相関係数分布の画像を断面画像形成部１４０が断面画像として形成するため、光ファイバ素線断面中心位置決定部１５０によって決定される光ファイバ素線の断面中心位置が断面吸収係数分布の情報のノイズに影響されにくくなる。このため、光ファイバ素線の断面中心位置を精度良く決定できるようになる。これにより、光ファイバケーブル２００内の光ファイバ心線の歪み測定を精度良く行えるようになる。
【００６７】
［第六実施形態］
第五実施形態では、適切な同心円状分布を測定者が選ぶ必要がある。このため、光ファイバ心線の歪み測定を効率的に行えない。
【００６８】
本実施形態では、このような事態を避けるため、断面画像形成部１４０が、光ファイバケーブル２００内の裸光ファイバの寸法情報に基づいて同心円状分布を定める。
【００６９】
具体例を述べると、裸光ファイバは、たとえば、コアの直径が約９μｍ、クラッドの直径が６２．５μｍである。この場合、同心円状分布は、原点から０〜４．５μｍの範囲の吸収係数を１とし、４．５〜３１．２５μｍの範囲の吸収係数を０．９として定めるとよい。
【００７０】
このように本実施形態では、断面画像形成部１４０が同心円状分布を定めるため、断面画像の形成を効率良く行えるようになる。これにより、光ファイバケーブル２００内の光ファイバ心線の歪み測定を効率良く行えるようになる。
【００７１】
［第七実施形態］
第一実施形態〜第六実施形態では、光ファイバ素線の軌跡から算出した曲げ半径をもとに、曲げ歪みを測定できるものの、ねじれ歪みは測定できない。
【００７２】
本実施形態では、光ファイバケーブル２００内の光ファイバ心線２１０が間欠接着型テープ心線であることを前提として、間欠接着型テープ心線の変形状態に基づいて、曲げ歪みに加えて、ねじれ歪みを測定する。
【００７３】
間欠接着型テープ心線は、複数心の単心光ファイバ心線と、単心光ファイバ心線を間欠的に連結している複数の接着部とから構成されている。間欠接着型テープ心線が変形していない状態では、複数心の単心光ファイバ心線は一平面上に位置している。各接着部は、隣接する２心の単心光ファイバ心線を長手方向に部分的に連結しており、長手方向の限られた区間に部分的に存在している。
【００７４】
以下、本実施形態における間欠接着型テープ心線の歪み測定方法を、隣接する単心光ファイバ心線の特定、間欠接着型テープ心線の変形状態の推定、間欠接着型テープ心線の歪みの算出の工程に分けて説明する。
【００７５】
言い換えれば、本実施形態における間欠接着型テープ心線の歪み測定方法は、隣接する単心光ファイバ心線の特定する隣接心線特定ステップと、間欠接着型テープ心線の変形状態を推定する変形状態推定ステップと、間欠接着型テープ心線の歪みを算出するテープ心線歪み算出ステップとを有している。これらのステップは、歪み算出部１７０によって行われる。
【００７６】
〈隣接する単心光ファイバ心線の特定〉
まず、図７を参照しながら、本実施形態における隣接心線特定ステップについて、便宜的に、２心の単心光ファイバ心線を有する間欠接着型テープ心線のモデルを用いて説明する。図７は、２心の単心光ファイバ心線ｋ，ｌを有する間欠接着型テープ心線２１０Ａを示している。以下の説明では、単心光ファイバ心線ｋをｋ心線、単心光ファイバ心線ｌをｌ心線と称する。図７はまた、ｋ心線とｌ心線の間隔ｒｋ，ｌを示している。間隔ｒｋ，ｌは、ｋ心線の断面中心からｌ心線の断面中心までの距離として示されている。
【００７７】
ｋ心線とｌ心線は、間欠接着型テープ心線２１０Ａが変形していない状態では、実質的に平行に延びている。ｋ心線とｌ心線は、２つの接着部２５０によって間欠的に連結されている。接着部２５０は、間欠接着型テープ心線２１０Ａの軸方向に離間して設けられている。各接着部２５０は、ｋ心線とｌ心線を長手方向に部分的に連結しており、長手方向の限られた接着区間Ｓに部分的に存在している。
【００７８】
ｋ心線とｌ心線は、接着部２５０が存在する接着区間Ｓでは、接着部２５０によって互いに連結されているため、ｋ心線とｌ心線の間隔ｒｋ，ｌは、ほぼ一定に維持されており、接着距離範囲Ｒに納まっている。
【００７９】
光ファイバケーブル２００に組み込まれた間欠接着型テープ心線２１０Ａは、通常、変形している。このため、ｋ心線とｌ心線の間隔ｒｋ，ｌは、接着区間Ｓでは接着距離範囲Ｒに納まっているものの、それ以外の区間すなわち接着区間Ｓの間の区間では、接着区間Ｓに相当する長さに亘って接着距離範囲Ｒに納まっていない。
【００８０】
したがって、ｋ心線とｌ心線の間隔が、接着区間Ｓに相当する長さに亘って接着距離範囲Ｒ内に維持されていれば、その部分に接着部２５０が存在していると判断してよい。つまり、ｋ心線とｌ心線の間隔に基づいて、ｋ心線とｌ心線を連結している接着部２５０を検知することができる。また、接着部２５０によって部分的に接着距離Ｒに維持されているｋ心線とｌ心線は、間欠接着型テープ心線２１０Ａ内の互いに隣接する単心光ファイバ心線である。つまり、ｋ心線とｌ心線を連結している接着部２５０の有無に基づいて、ｋ心線とｌ心線が、間欠接着型テープ心線２１０Ａ内の互いに隣接する単心光ファイバ心線であるか否かを判断できる。
【００８１】
歪み算出部１７０は、間欠接着型テープ心線２１０Ａの任意の２心の単心光ファイバ心線について、光ファイバ素線軌跡算出部１６０によって算出された光ファイバ素線の軌跡に基づいて、それら２心の単心光ファイバ心線の間隔を算出する。歪み算出部１７０はさらに、算出した間隔に基づいて、それら２心の単心光ファイバ心線を部分的に連結している接着部の有無を検知する。歪み算出部１７０はまたさらに、接着部の検知結果に基づいて、それら２心の単心光ファイバ心線が、互いに隣接する単心光ファイバ心線であるか否かを判断する。
【００８２】
〈間欠接着型テープ心線の変形状態の推定〉
間欠接着型テープ心線の変形形状は、乗り上げ状態とねじれ状態の２つの状態に分類できる。間欠接着型テープ心線の変形状態の推定は、間欠接着型テープ心線が乗り上げ状態にあるか否か、間欠接着型テープ心線がねじれ状態にあるか否かを判別することによって行う。乗り上げ状態とねじれ状態の判別は、連続して隣接する３心の単心光ファイバ心線において、３心の単心光ファイバ心線の軌跡の相対的な位置変化に基づいて行う。詳しくは、２心の単心光ファイバ心線に隣接する単心光ファイバ心線を基準心線として、基準心線が、他の２心の単心光ファイバ心線の間を横切る場合を乗り上げ状態として判別し、他の２心の単心光ファイバ心線の間を横切らない場合をねじれ状態として判別する。
【００８３】
以下、乗り上げ状態とねじれ状態の具体的な判別について、図８Ａ〜図８Ｄ、図９Ａ〜図９Ｄ、図１０Ａ〜図１０Ｄを参照しながら、４心の単心光ファイバ心線を有する間欠接着型テープ心線２１０Ｂのモデルを用いて説明する。図８Ａ〜図８Ｃには、乗り上げ状態にある間欠接着型テープ心線２１０Ｂが示されている。図９Ａ〜図９Ｃには、ねじれ状態にある間欠接着型テープ心線２１０Ｂが示されている。図１０Ａ〜図１０Ｃには、乗り上げ状態にもねじれ状態にもない状態すなわち無変形状態ある間欠接着型テープ心線２１０Ｂが示されている。
【００８４】
間欠接着型テープ心線２１０Ｂは、連続して隣接する３心の単心光ファイバ心線ｋ，ｌ，ｍを有している。以下の説明では、単心光ファイバ心線ｋをｋ心線、単心光ファイバ心線ｌをｌ心線、単心光ファイバ心線ｍをｍ心線と称する。ｋ心線は、ｌ心線とｍ心線の両方に隣接している基準心線である。
【００８５】
ここで、間欠接着型テープ心線２１０Ｂが乗り上げ状態とねじれ状態のいずれの状態にあるかを判別するため、以下に定義する乗り上げ状態係数Ｖを導入する。ｋ心線とｌ心線とｍ心線の位置を、位置ベクトルを用いて、それぞれ、Ｆｋ，Ｆｌ，Ｆｍと表し、たとえばｋ心線からｌ心線までの相対位置をＦｋ，ｌ＝Ｆｌ−Ｆｋと定義するとき、ｋ心線の乗り上げ状態係数Ｖｋは次式（１）と表せる。
【００８６】
【数１】
2019215194.tif 000003
【００８７】
ここで、×はベクトルの外積を表し、・はベクトルの内積を表し、ｅｚはｚ軸方向の単位ベクトルである。ｚ軸方向は間欠接着型テープ心線２１０Ｂの軸方向である。ｋ心線の乗り上げ状態係数Ｖｋは、基準心線であるｋ心線が残るｌ心線とｍ心線と断面方向において直線上に並ぶときのみ０となる。
【００８８】
このため、図８Ａに示すように、間欠接着型テープ心線２１０Ｂが乗り上げ状態にある場合は、図８Ｄに示すように、ｋ心線の乗り上げ状態係数Ｖｋは、ｚの区間において、零点Ｐ０を持つ。また、図９Ａに示すように、間欠接着型テープ心線２１０Ｂがねじれ状態にある場合は、図９Ｄに示すように、ｋ心線の乗り上げ状態係数Ｖｋは、ｚの区間において、零点Ｐ０を持たない。さらに、図１０Ａに示すように、間欠接着型テープ心線２１０Ｂが乗り上げ状態とねじれ状態のいずれの状態にもない場合は、図１０Ｄに示すように、ｋ心線の乗り上げ状態係数Ｖｋは、ｚの区間において、常に０である。
【００８９】
したがって、乗り上げ状態係数Ｖｋに基づいて、間欠接着型テープ心線２１０Ｂが乗り上げ状態にあるか、ねじれ状態にあるか、乗り上げ状態とねじれ状態のいずれの状態にもないかが判断できる。
【００９０】
歪み算出部１７０は、前述したように、２心の単心光ファイバ心線について、それらが互いに隣接する単心光ファイバ心線であるか否かの判断を繰り返し行うによって、連続して隣接する３心の単心光ファイバ心線を選定する。歪み算出部１７０はさらに、３心の単心光ファイバ心線について基準心線を選定する。歪み算出部１７０はまたさらに、基準心線の乗り上げ状態係数を算出して分析することによって、間欠接着型テープ心線２１０Ｂが乗り上げ状態にあるか、ねじれ状態にあるか、乗り上げ状態とねじれ状態のいずれの状態にもないかを判断する。
【００９１】
〈間欠接着型テープ心線の歪みの算出〉
以下、図１１Ａ〜図１１Ｄを参照しながら、乗り上げ状態における間欠接着型テープ心線２１０Ｂの歪みの算出について説明する。乗り上げ状態においては、ｌ心線またはｍ心線の曲げ歪みに注目する。一旦、ｌ心線に注目するとして、曲げ歪みεｂを次式（２）によって算出する。
【００９２】
【数２】
2019215194.tif 000004
【００９３】
ここで、εｃｔは注目する心線の伸び歪み、ｒｋ，ｌはｋ心線の断面中心とｌ心線の断面中心の間隔、ｂは間欠接着型テープ心線２１０Ｂの接着部２５０間の長さ、ｄは注目する心線の直径である。Θｃｏｐは乗り上げ状態におけるねじれ角度を表している。ｍ心線に注目する場合は、ｒｋ，ｌをｒｋ，ｍに置き換えればよい。Θｃｏｐは次式（３）で表せる。
【００９４】
【数３】
2019215194.tif 000005
【００９５】
ここで、θｋ，ｌ（ｚＡ）とθｋ，ｌ（ｚＢ）は、それぞれ、ｚ＝ｚＡとｚ＝ｚＢにおける断面（すなわち１１Ａ−１１Ａ’線断面と１１Ｂ−１１Ｂ’線断面）における基準心線であるｋ心線に対するｌ心線の方位角である。θｋ，ｌ（ｚＡ）は、ｋ心線とｍ心線の間の接着部２５０における方位角であり、θｋ，ｌ（ｚＢ）は、ｋ心線とｌ心線の間の接着部２５０おける方位角である。ｚＡとｚＢは、軸方向の位置であり、それぞれ、ｚＡはｋ心線とｍ心線の間の接着部２５０の区間、ｚＢはｋ心線とｌ心線の間の接着部の区間から、Θｃｏｐが最大となるように選ぶ。
【００９６】
以下、図１２Ａ〜図１２Ｄを参照しながら、ねじれ状態における間欠接着型テープ心線２１０Ｂの歪みの算出について説明する。ねじれ状態においては、ｋ心線のねじれ歪みεｔｗ，ｋを次式（４）によって算出する。
【００９７】
【数４】
2019215194.tif 000006
【００９８】
ここで、ＧとＥは、それぞれ、裸光ファイバのヤング率とせん断弾性係数である。εｃｔはｋ心線の伸び歪み、ｂは接着部２５０間の長さ、ｄはｋ心線の直径である。Θｔｗ，ｋは、ｋ心線のねじれ状態におけるねじれ角度である。Θｔｗ，ｋは次式（５）で表せる。
【００９９】
【数５】
2019215194.tif 000007
【０１００】
ここで、Θｋ，ｍ（ｚＡ），Θｋ，ｌ（ｚＢ）は、それぞれ、ｚ＝ｚＡとｚ＝ｚＢにおける断面（すなわち１１Ａ−１１Ａ’線断面と１１Ｂ−１１Ｂ’線断面）におけるｋ心線のねじれ方向である。Θｋ，ｍ（ｚＡ）は、ｋ心線とｍ心線の間の接着部２５０におけるねじれ方向であり、Θｋ，ｌ（ｚＢ）は、ｋ心線とｌ心線の間の接着部２５０おけるねじれ方向である。ねじれ方向は、ねじれの加わっていない間欠接着型テープ心線２１０Ｂのある特定の方向で定義する。ここでは、特に、間欠接着型テープ心線２１０Ｂは単心光ファイバ心線ｋ，ｌ，ｍを断面方向に直線上に整列して製造されることを考慮し、ねじれ方向は接着部２５０から９０°回転させた方向として定義する。ｚＡとｚＢは、軸方向の位置であり、ｚＡはｋ心線とｌ心線の間の接着部２５０の区間、ｚＢはｋ心線とｍ心線の間の接着部２５０の区間から、Θｔｗ，ｋが最大になるように選ぶ。さらに、ｋ心線とｍ心線の間の接着部２５０とｋ心線とｌ心線の間の接着部２５０は軸方向で隣り合うものを選ぶようにする。
【０１０１】
このように、歪み算出部１７０は、乗り上げ状態においては、式（２）と式（３）に従って曲げ歪みεｂとねじれ角度Θｃｏｐを算出し、ねじれ状態においては、式（４）と式（５）に従ってねじれ歪みεｔｗ，ｋを算出する。
【０１０２】
このように本実施形態では、第一実施形態ないし第六実施形態では測定できない心線のねじれ歪みを測定できる。
【０１０３】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。ここにいう様々な変形や変更は、上述した実施形態を適当に組み合わせた実施も含む。
【符号の説明】
【０１０４】
１００…歪み測定システム、１１０…Ｘ線ＣＴ装置、１２０…歪み測定装置、１３０…次元吸収係数分布情報取得部、１４０…断面画像形成部、１５０…光ファイバ素線断面中心位置決定部、１６０…光ファイバ素線軌跡算出部、１７０…歪み算出部、２００…光ファイバケーブル、２１０…光ファイバ心線、２１０Ａ…間欠接着型テープ心線、２１０Ｂ…間欠接着型テープ心線、２３０Ａ…裸光ファイバ領域、２３０Ｂ…裸光ファイバ領域、２５０…接着部。
【図１】
2019215194.tif 000008
【図２】
2019215194.tif 000009
【図３】
2019215194.tif 000010
【図４】
2019215194.tif 000011
【図５】
2019215194.tif 000012
【図６】
2019215194.tif 000013
【図７】
2019215194.tif 000014
【図８Ａ】
2019215194.tif 000015
【図８Ｂ】
2019215194.tif 000016
【図８Ｃ】
2019215194.tif 000017
【図８Ｄ】
2019215194.tif 000018
【図９Ａ】
2019215194.tif 000019
【図９Ｂ】
2019215194.tif 000020
【図９Ｃ】
2019215194.tif 000021
【図９Ｄ】
2019215194.tif 000022
【図１０Ａ】
2019215194.tif 000023
【図１０Ｂ】
2019215194.tif 000024
【図１０Ｃ】
2019215194.tif 000025
【図１０Ｄ】
2019215194.tif 000026
【図１１Ａ】
2019215194.tif 000027
【図１１Ｂ】
2019215194.tif 000028
【図１１Ｃ】
2019215194.tif 000029
【図１１Ｄ】
2019215194.tif 000030
【図１２Ａ】
2019215194.tif 000031
【図１２Ｂ】
2019215194.tif 000032
【図１２Ｃ】
2019215194.tif 000033
【図１２Ｄ】
2019215194.tif 000034