(57)【要約】【課題】従来の多心光コネクタ把持装置は、温度変化や磨耗などに応じて位置決めブロックの位置を徴調整したり、光コネクタに対する位置決めブロックの保持力付勢機能に関して全く考慮されていない。【解決手段】多心光コネクタ１１３を所定の姿勢に保持するための多心光コネクタ保持装置１０は、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４が当接する当接面１１と、多心光コネクタ１１３に設けられた一対の案内孔１２０に対応して当接面１１に設けられ、これら一対の案内孔１２０に着脱可能に嵌合する一対の案内ピン１２と、一端側がこれら一対の案内ピン１２の間に位置するように当接面１１に開口し、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４から整列状態で突出する多心光ファイバが臨む観測穴１３とを具えている。【選択図】　　　　図２
2004046016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多心光コネクタの接続端面が当接する当接面と、
多心光コネクタに設けられた一対の嵌合部材に対応して当接面に設けられ、これら一対の嵌合部材が着脱可能に嵌合する一対の対応部材と、
一端側がこれら一対の対応部材の間に位置するように当接面に開口し、多心光コネクタの接続端面から整列状態で突出する多心光ファイバが臨む観測穴と
を具えたことを特徴とする位置決めブロック。
【請求項２】
一対の対応部材が当接面から突出する一対の案内ピンであることを特徴とする請求項１に記載の位置決めブロック。
【請求項３】
一対の対応部材が当接面に開口する一対の案内孔であることを特徴とする請求項１に記載の位置決めブロック。
【請求項４】
多心光コネクタを所定の姿勢に保持するための多心光コネクタ保持装置であって、
請求項１から請求項３の何れかに記載の位置決めブロックを具えたことを特徴とする多心光コネクタ保持装置。
【請求項５】
位置決めブロックの当接面に多心光コネクタの接続端面が押し当たるように付勢する付勢手段をさらに具えたことを特徴とする請求項４に記載の多心光コネクタ保持装置。
【請求項６】
位置決めブロックの当接面に当接する反射面と、一対の対応部材に多心光コネクタの一対の嵌合部材が嵌合した状態において多心光コネクタとの干渉を回避するための切欠部とを有し、一部が観測穴に臨む反射板をさらに具えたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の多心光コネクタ保持装置。
【請求項７】
反射板の反射面に形成されて観測穴に臨む指標をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の多心光コネクタ保持装置。
【請求項８】
指標が反射面に対して所定深さの溝または所定高さの突起であることを特徴とする請求項７に記載の多心光コネクタ保持装置。
【請求項９】
一対の対応部材に多心光コネクタの一対の嵌合部材が嵌合した状態において、位置決めブロックの当接面に対し、反射板の反射面を多心光ファイバの配列方向に沿って傾ける傾斜手段をさらに具えたことを特徴とする請求項６から請求項８の何れかに記載の多心光コネクタ保持装置。
【請求項１０】
傾斜手段が位置決めブロックの当接面と反射板の反射面との間に介装されるシムであることを特徴とする請求項９に記載の多心光コネクタ保持装置。
【請求項１１】
位置決めブロックの当接面に対する反射板の反射面の傾斜角θが０≦ｔａｎθ≦１／６０の範囲にあることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の多心光コネクタ保持装置。
【請求項１２】
位置決めブロックに一体的に設けられ、多心光コネクタの先端部を着脱自在に収容する筒状のカプラをさらに具えたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の多心光コネクタ保持装置。
【請求項１３】
多心光コネクタの接続端面に照明光を照射し、干渉光学系を介して多心光コネクタの接続端面の状態を検査するための多心光コネクタ測定装置であって、
請求項４から請求項１２の何れかに記載の多心光コネクタ保持装置と、
この多心光コネクタ保持装置の位置決めブロックの当接面の反対側で干渉光学系が位置決めブロックの観測穴と対向するように当該多心光コネクタ保持装置を搭載し、干渉光学系に対する位置決めブロックの位置を調整するための位置調整ステージと
を具えたことを特徴とする多心光コネクタ測定装置。
【請求項１４】
光コネクタの接続端面における干渉像が結像するＣＣＤと、このＣＣＤに干渉像を結像させるための結像光学系とをさらに具え、観測穴は、この結像光学系によるＣＣＤの結像領域に対応した視野角を持つテーパ状をなしていることを特徴とする請求項１３に記載の多心光コネクタ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多心光コネクタの接続端面の状態を検査するために用いられる多心光コネクタ測定装置およびこの多心光コネクタ測定装置に組み込まれて多心光コネクタを所定の姿勢に保持するための多心光コネクタ保持装置ならびにこの多心光コネクタ保持装置の主要部を構成する位置決めブロックに関する。
【０００２】
【背景技術】
光ファイバの端部が露出する光コネクタの接続端面、より具体的には光プラグや光フェルールの端面形状を正確に把握するため、干渉光学系，照明装置，結像光学系，ＣＣＤなどからなる光コネクタ測定装置の光学系の光軸に対し、光コネクタの接続端面を正確に位置決めする必要がある。一般に、光コネクタを所定の姿勢に保持するための光コネクタ保持装置には、被測定物である光コネクタの接続端面を光コネクタ測定装置の光軸に対して垂直に向ける機能が必要である。特に、複数本の光ファイバの端部が整列状態で露出する多心光コネクタの接続端面に対しては、さらに光ファイバの整列方向にも配慮する必要がある。
【０００３】
このような多心光コネクタの接続端面の状態を短時間で効率良く正確に測定するため、多心光コネクタ保持装置には、▲１▼　再現性良く多心光コネクタを保持する機能
▲２▼　温度変化や磨耗などに対して位置を徴調整できる機能
▲３▼　多心光コネクタの実際の使用状態に合致した保持力付勢機能
などが要求される。
【０００４】
従来の多心光コネクタ測定装置を図１４に模式的に示す。すなわち、光源（ハロゲンランプ）１０１，集光レンズ１０２，開口絞り１０３，調色フィルタ１０４，リレーレンズ１０５，視野絞り１０６，視野レンズ１０７からなるケラー照明装置１０８から投射される白色照明光（約４００ｎｍから約７５０ｎｍまでの波長の光を含む）ＬＬは、光路に対して４５度傾けて配置されたハーフミラー１０９によりミロー型干渉光学系１１０の対物レンズ１１１および干渉板１１２を介して測定対象物である多心光コネクタ１１３の接続端面１１４に照射される。この多心光コネクタ１１３の接続端面１１４からの反射光ＬＲは、干渉光学系１１０の干渉板１１２、つまりハーフミラーで構成された参照鏡によって照明光ＬＬと干渉し、この干渉光ＬＩが再び干渉光学系１１０の対物レンズ１１１からハーフミラー１０９および拡大レンズ１１５を介してＣＣＤ１１６の撮像面１１７に結像する。ＣＣＤ１１６によって光の強弱が電気信号の強弱に変換された干渉像のアナログ画像信号は、コンピュータ１１８に搭載された図示しない画像ボードによって離散画像信号に変換され、この変換信号がそのメモリに蓄積される。画像ボードのメモリに蓄積された画像信号は、コンピュータ１１８からの読み込み命令に基づき、ディスプレィ１１９に表示されるようになっている。
【０００５】
一般的な光コネクタにおいて、その接続端面から突出する光ファイバの突出長は約５〜１０μｍの広範囲にあるのに対し、白色照明光の可干渉距離は１μｍ前後しかなく、そのダイナミックレンジが不足しているため、光コネクタの接続端面から突出する光ファイバの突出範囲全体を１つの干渉像だけで測定することはできない。このため、上述した方法では多心光コネクタ１１３の接続端面１１４と対物レンズ１１１との相対距離を約１０ｎｍ〜２０ｎｍのピッチで約５００回程度間欠的にずらし、これらの相対距離をずらす毎に干渉像を画像ボードのメモリに蓄積しておき、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４と対物レンズ１１１との相対移動の完了後に多心光コネクタ１１３の接続端面１１４から光ファイバの相対的突出量（白色干渉法では基準位置からの相対距離のみ測定可能であり、絶対距離を測定することはできない）を算出する必要がある。
【０００６】
このように、複数の干渉像を用いて多心光コネクタの接続端面からの光ファイバの突出量を算出する方法は、この分野における当業者においては周知であり、ここではその算出方法を開示する参考文献として　Ｐ．Ｊ．　Ｃａｂｅｒ：Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｒｉｃ　ｐｒｏｆｉｌｅｒ　ｆｏｒ　ｒｏｕｇｈ　ｓｕｒｆａｃｅ，　Ａｐｐｌ．　Ｏｐｔ．，　３２−１９，　３４３８／３４４１　（１９９３）　を挙げるに止めておく。
【０００７】
ところで、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４は、その長手方向に沿った長さが例えば約６．４ｍｍ、長手方向に対して直交する幅方向に沿った長さが約２．５ｍｍの矩形をなしており、光ファイバは、この接続端面１１４の中央部分の長手方向に沿って約２．５ｍｍの範囲に亙り所定間隔で配列している。一方、ＣＣＤ１１６の撮像面１１７の撮像領域は、その長手方向に沿って例えば約３ｍｍ，幅方向に沿って約１ｍｍの範囲となっており、このＣＣＤ１１６の撮像面１１７を有効に利用しようとすると、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の全面を観察することが困難となり、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の中心を干渉光学系１１０の光軸Ｃに対して正確に位置決めした状態において、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の限られた範囲のみを干渉像として観察することとなる。
【０００８】
このように、従来の多心光コネクタ測定装置では、干渉光学系１１０の干渉板１１２と多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の限られた範囲との白色干渉像に基づき、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４から突出する光ファイバの相対的な高さを測定しているため、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４を干渉光学系１１０の干渉板１１２に対して如何に正確かつ平行に位置決めするかが重要となる。
【０００９】
多心光コネクタ１１３の接続端面１１４と干渉光学系１１０の光軸Ｃとの関係を図１５に模式的に示す。すなわち、干渉光学系１１０の光軸ＣをＺ軸，これに対して直交する２つの軸をＸ軸，Ｙ軸とし、これらＸ，Ｙ，Ｚ軸回りの回転をα，β，γとする。このような３次元直交座標系において、干渉光学系１１０の光軸Ｃに対する多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の位置決めは、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の中心、つまりＸ，Ｙ軸の交点（原点）を光軸ＣであるＺ軸の原点に対して直交状態で合致させることである。
【００１０】
多心光コネクタ１１３の接続端面１１４を干渉光学系１１０の光軸Ｃに対して位置決めするための位置調整ステージの外観を図１６に示す。多心光コネクタ１１３に形成された一対の案内孔１２０に嵌合する一対の案内ピン１２１が突設された位置決めブロック１２２は、この位置調整ステージ１２３に搭載され、干渉光学系１１０はこれをＺ軸、つまり光軸Ｃと平行な方向に間欠的に微小移動させるためのピエゾ駆動機構１２４を介してレンズマウント１２５に設置される。干渉光学系１１０の光軸Ｃは、対物レンズ１１１に組み込まれた干渉板１１２の中心を垂直に通っており、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の中央をこの光軸Ｃに対して垂直に位置決めする必要がある。
【００１１】
一般に、空間上の一点に物体を位置決めする場合には、６自由度（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に沿った位置およびこれらＸ，Ｙ，Ｚ軸回りの回転角α，β，γ）を規定する必要がある。このため、位置調整ステージ１２３には上述した案内ピン１２１を介して多心光コネクタ１１３を保持する位置決めブロック１２２を干渉光学系１１０の光軸Ｃに対して位置決めするため、それぞれねじを利用した複数の調整機構が組み込まれている。すなわち、前後動調整ねじ１２６の回転操作によってＺ軸に沿った位置決めブロック１２２の移動、つまり焦点調整を行い、左右動調整ねじ１２７の回転操作によってＸ軸、つまり多心光コネクタ１１３の多心光ファイバの整列方向に沿った位置決めブロック１２２の移動を行い、レンズマウント１２５に組み込まれた上下動調整ねじ１２８の回転操作によってＹ軸、つまり多心光コネクタ１１３の幅方向に沿った対物レンズ１１１の移動を行う一方、位置決めブロック１２２に相隔てて取り付けられた一対の上下旋回調整ねじ１２９を個別に回転操作することにより、Ｚ軸回り、つまりγ方向の位置決めブロック１２２の傾動を行い、これらを同方向に等しい量だけ回転操作することにより、Ｘ軸回り、つまりα方向の位置決めブロック１２２の傾動を行い、位置決めブロック１２２を挟んで対向する一対の左右旋回調整ねじ１３０を個別に回転操作することにより、Ｙ軸回り、つまりβ方向の位置決めブロック１２２の旋回を行うことができるようになっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図１６に示した従来の多心光コネクタ保持装置は、位置決めブロック１２２に対して多心光コネクタ１１３を再現性良く保持するための上述した▲１▼の機能に重点を置いて設計されており、温度変化や磨耗などに応じて位置決めブロック１２２の位置を徴調整する▲２▼の機能や、▲３▼の保持力付勢機能に関しては全く考慮されていない。つまり、従来の多心光コネクタ保持装置は多心光コネクタ１１３に形成された一対の案内孔１２０に対して嵌合し得る一対の案内ピン１２１を突設した位置決めブロック１２２を有しているだけであり、この案内ピン１２１を介して多心光コネクタ１１３を位置決めブロック１２２に連結する構成を採用している。このため、位置決めブロック１２２の案内ピン１２１が突設された取り付け面と多心光コネクタ１１３の接続端面１１４との距離が多心光コネクタ１１３の長短、特に多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の研磨状態によって変わるため、位置決めブロック１２２に多心光コネクタ１１３を連結する度に対物レンズ１１１と多心光コネクタ１１３の接続端面１１４との距離を調整する必要があった。
【００１３】
また、拡大レンズ１１５による視野と測定精度（分解能）との関係から、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の全域をＣＣＤ１１６の撮像領域に入れることが不可能であるため、多心光コネクタ保持装置に保持された多心光コネクタ１１３は、その接続端面１１４の中心位置に対して光軸Ｃが垂直に配置されているという前提の下に測定を行っている結果、反復使用に伴って発生する位置決めブロック１２２の案内ピン１２１の摩耗や、測定中の雰囲気温度の変動に伴う測定機器の熱膨張または熱収縮、あるいは対物レンズ１１１の移動に伴う振動発生などにより、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の中心位置と干渉光学系１１０の光軸Ｃとの相対位置が狂ってしまい、信頼性の高い正確な測定が困難になるという問題があった。
【００１４】
さらに、測定時に干渉光学系１１０を移動させるピエゾ駆動機構１２４は、これに対する印加電圧とその移動量との関係が非線形であり、しかも個々のピエゾ駆動機構１２４毎にその特性が異なっているため、実際に使用するピエゾ駆動機構１２４に関してこれに対する印加電圧とその移動量との関係を実験的に求め、この結果に基づいてピエゾ駆動機構１２４の印加電圧と移動量との関係を把握するようにしている。このため、故障などでピエゾ駆動機構１２４を交換する必要が生じた場合には、新たなピエゾ駆動機構１２４に関してこれに対する印加電圧とその移動量との関係を再度求める必要があり、多大な手間が掛かる。
【００１５】
実際の多心光コネクタ１１３の使用状態においては、クランプスプリング締結構造を持つＪＩＳ　Ｃ５９８１で規定されたＭＴコネクタなどのように、接続すべき一対の多心光コネクタ１１３の光ファイバの先端に隙間が生じないように、一対の多心光コネクタ１１３に締結力が与えられているが、上述した従来の多心光コネクタ保持装置ではこのような締結力を用いていないため、実際の使用下における多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の状態を再現したものとはならず、実際の使用下における多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の状態を正確に把握できないという不具合があった。
【００１６】
同様に、ＪＩＳ　Ｃ５９８２で規定されたスライドロック構造のＭＰＯコネクタなどにおいては、多心光コネクタ１１３を収容するフェルールが邪魔となってこれを多心光コネクタ保持装置に取り付けることが困難であり、フェルールに収容された状態の多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の測定ができないという問題があった。
【００１７】
【発明の目的】
本発明の目的は、多心光コネクタの長さの如何に拘らず、その接続端面を常に所定位置に容易かつ正確に位置決めし得る位置決めブロックを提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、上述した不具合や問題などを解消し得ると共に多心光コネクタを所定の姿勢に保持するための多心光コネクタ保持装置ならびに多心光コネクタの接続端面の状態を検査するための多心光コネクタ測定装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の形態は、多心光コネクタの接続端面が当接する当接面と、多心光コネクタに設けられた一対の嵌合部材に対応して当接面に設けられ、これら一対の嵌合部材が着脱可能に嵌合する一対の対応部材と、一端側がこれら一対の対応部材の間に位置するように当接面に開口し、多心光コネクタの接続端面から整列状態で突出する多心光ファイバが臨む観測穴とを具えたことを特徴とする位置決めブロックにある。
【００２０】
本発明においては、位置決めブロックに設けられた一対の対応部材と、多心光コネクタに設けられた一対の嵌合部材とが嵌合し合うように、位置決めブロックの当接面に多心光コネクタの接続端面を当接させる。この場合、多心光コネクタは、その長さの如何に拘らず、接続端面が常に位置決めブロックの当接面に正確に位置決めされることとなる。
【００２１】
本発明の第２の形態は、多心光コネクタを所定の姿勢に保持するための多心光コネクタ保持装置であって、本発明の第１の形態による位置決めブロックを具えたことを特徴とする多心光コネクタ保持装置にある。
【００２２】
本発明においては、多心光コネクタ保持装置の位置決めブロックに設けられた一対の対応部材と、多心光コネクタに設けられた一対の嵌合部材とが嵌合し合うように、位置決めブロックの当接面に多心光コネクタの接続端面を当接させ、この状態で多心光コネクタを位置決めブロックに保持する。この場合、多心光コネクタは、その長さの如何に拘らず、接続端面が常に位置決めブロックの当接面に正確に位置決めされることとなる。
【００２３】
本発明の第３の形態は、多心光コネクタの接続端面に照明光を照射し、干渉光学系を介して多心光コネクタの接続端面の状態を検査するための多心光コネクタ測定装置であって、本発明の第２の形態による多心光コネクタ保持装置と、この多心光コネクタ保持装置の位置決めブロックの当接面の反対側で干渉光学系が位置決めブロックの観測穴と対向するように当該多心光コネクタ保持装置を搭載し、干渉光学系に対する位置決めブロックの位置を調整するための位置調整ステージとを具えたことを特徴とするものである。
【００２４】
本発明においては、位置調整ステージに搭載された多心光コネクタ保持装置の位置決めブロックに設けられた一対の対応部材と、多心光コネクタに設けられた一対の嵌合部材とが嵌合し合うように、位置決めブロックの当接面に多心光コネクタの接続端面を当接させ、この状態で多心光コネクタを位置決めブロックに保持する。この場合、多心光コネクタは、その長さの如何に拘らず、接続端面が常に位置決めブロックの当接面に正確に位置決めされることとなる。次に、干渉光学系に対する位置決めブロックの位置を位置調整ステージによって調整した後、多心光コネクタの接続端面に照明光を干渉光学系を介して照射し、これによって形成される多心光コネクタの接続端面の干渉像を位置決めブロックの観測穴を介して観察する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の形態による位置決めブロックにおいて、一対の対応部材が当接面から突出する一対の案内ピンまたは当接面に開口する一対の案内孔であってよい。
【００２６】
本発明の第２の形態による多心光コネクタ保持装置において、位置決めブロックの当接面に多心光コネクタの接続端面が押し当たるように付勢する付勢手段をさらに具えることができる。
【００２７】
位置決めブロックの当接面に当接する反射面と、一対の対応部材に多心光コネクタの一対の嵌合部材が嵌合した状態において多心光コネクタとの干渉を回避するための切欠部とを有し、一部が観測穴に臨む反射板をさらに具えることができる。この場合、反射板の反射面に形成されて観測穴に臨む指標をさらに有することができ、この指標が反射面に対して所定深さの溝または所定高さの突起であってよい。
【００２８】
一対の対応部材に多心光コネクタの一対の嵌合部材が嵌合した状態において、位置決めブロックの当接面に対し、反射板の反射面を多心光ファイバの配列方向に沿って傾ける傾斜手段をさらに具えることができる。この場合、傾斜手段が位置決めブロックの当接面と反射板の反射面との間に介装されるシムであってよく、位置決めブロックの当接面に対する反射板の反射面の傾斜角θが０≦ｔａｎθ≦１／６０の範囲にある、つまり約１度未満であることが好ましく、傾斜角θが１度以上の場合には所望の測定精度を得ることができなくなる。
【００２９】
位置決めブロックに一体的に設けられ、多心光コネクタの先端部を着脱自在に収容する筒状のカプラをさらに具えることができる。
【００３０】
本発明の第３の形態による多心光コネクタ測定装置において、光コネクタの接続端面における干渉像が結像するＣＣＤと、このＣＣＤに干渉像を結像させるための結像光学系とをさらに具え、観測穴は、この結像光学系によるＣＣＤの結像領域に対応した視野角を持つテーパ状をなしていることが好ましい。
【００３１】
【実施例】
図１４に示した多心光コネクタ測定装置に対して本発明による多心光コネクタ保持装置を応用した実施例について、図１〜図１３を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限らず、これらをさらに組み合わせたり、この明細書の特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の任意の技術にも当然応用することができる。
【００３２】
本発明においては、光学系などの基本的な構成に関して図１４に示した従来の多心光コネクタ測定装置をそのまま利用することが可能であり、位置調整ステージに搭載される多心光コネクタ保持装置が従来のものと相違することとなる。従って、以下の説明では位置調整ステージや干渉光学系などの従来と同じ要素に関し、図１６に示した部材の符号をそのまま援用し、この部分に関する説明を省略するものとする。ただし、位置調整ステージ１２３の構成に関しては、干渉光学系１１０の光軸に対して本発明における多心光コネクタ保持装置１０が相対的に６自由度を有する構成でありさえすればよく、この位置調整機構を図示例のように干渉光学系１１０と多心光コネクタ保持装置１０とに分けて設けたり、あるいは干渉光学系１１０または多心光コネクタ保持装置１０の何れか一方に一括して設けることも当然可能である。
【００３３】
本実施例における多心光コネクタ保持装置１０の外観を位置調整ステージ１２３と共に図１に示し、その主要部の外観を多心光コネクタ１１３と共に図２に示す。すなわち、上下旋回調整ねじ１２９が装着された位置調整ステージ１２３のトッププレート１３１は、左右旋回調整ねじ１３０が装着された支持ブロック１３２に対し図示しないピボット軸受と一対の上下旋回調整ねじ１２９とを介して３点で支持されており、図示しない付勢手段によって支持ブロック１３２側に引きつけられた状態となっている。本実施例における多心光コネクタ保持装置１０は、この位置調整ステージ１２３のトッププレート１３１上に一体的に固定されており、その固定手段に関しては締結部材や接着など適宜選択可能である。
【００３４】
多心光コネクタ保持装置１０は、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４が当接する当接面１１と、多心光コネクタ１１３に設けられた一対の案内孔１２０に対応して当接面１１に設けられ、これら一対の案内孔１２０に対して着脱可能に嵌合する一対の案内ピン１２と、一端側がこれら一対の案内ピン１２の間に位置するように当接面１１に開口し、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４から整列状態で突出する図示しない多心光ファイバが臨む観測穴１３とを具えた位置決めブロック１４にて構成されている。観測穴１３は、拡大レンズ１１５（図１４参照）によって結像されるＣＣＤ１１６（図１４参照）の撮像面１１７の形状に対応した矩形をなし、干渉光学系１１０の視野角に対応したテーパ状に拡径され、その他端側が位置決めブロック１４の当接面１１と反対側の端面１５に開口している。
【００３５】
案内孔１２０と案内ピン１２との関係を逆に設定することも可能であり、案内ピンを有する多心光コネクタ１１３の場合には位置決めブロック１４の当接面１１に案内ピンが嵌合し得る案内孔を形成すればよい。また、相互に着脱可能に嵌合する構成を有していれば、このような案内ピンおよび案内孔以外のものであってもよい。
【００３６】
なお、多心光コネクタ保持装置１０に多心光コネクタ１１３を完全に装着した状態において、多心光ファイバが多心光コネクタ１１３の接続端面１１４から観測穴１３内に突出し、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４から突出する多心光ファイバと位置決めブロック１４の当接面１１とが干渉しないように、一対の案内ピン１２の間に開口する観測穴１３の大きさが多心光コネクタの整列方向に沿って適切に設定される。
【００３７】
従って、多心光コネクタ保持装置１０に多心光コネクタ１１３を装着する場合、多心光コネクタ１１３の一対の案内孔１２０に位置決めブロック１４の一対の案内ピン１２を導き、位置決めブロック１４に対する多心光コネクタ１１３の姿勢を一定に保持した状態で、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４が位置決めブロック１４の当接面１１に当接するまで多心光コネクタ１１３を押し込むことにより、位置決めブロック１４に対して多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の位置を常に一定に保持することができる。換言すれば、拡大レンズ１１５の焦点位置をあらかじめ位置決めブロック１４の当接面１１に合致させておけば、どのような多心光コネクタ１１３に交換しても、常にその接続端面１１４に焦点が合った状態となるため、多心光コネクタ１１３を交換する度に拡大レンズ１１５の焦点合わせを行う必要がなくなり、直ちに測定を開始することが可能となる。
【００３８】
上述した実施例は、最も単純な構造を持つ多心光コネクタ保持装置１０であるが、干渉光学系１１０と多心光コネクタ１１３の接続端面１１４との絶対的な距離を正確に把握するため、反射板が位置決めブロック１４の当接面１１に装着された多心光コネクタ保持装置を採用することも可能である。
【００３９】
このような本発明による多心光コネクタ保持装置の他の実施例の外観を多心光コネクタおよび干渉光学系と共に図３に示し、その正面形状を図４に示すが、先の実施例と同一機能の要素には、これと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、本実施例における多心光コネクタ保持装置１０は、位置決めブロック１４の他に反射板１６とシム１７とを具えている。反射板１６は、位置決めブロック１４の当接面１１に当接し得る反射面１８と、多心光コネクタ１１３の一対の案内孔１２０に位置決めブロック１４の一対の案内ピン１２が嵌合した状態において、多心光コネクタ１１３との干渉を回避するための矩形の開口１９とを有し、この開口１９の周縁部が観測穴１３に臨むようにその大きさが設定されており、この開口１９が本発明の切欠部に相当する。シム１７は、多心光コネクタ１１３の一対の案内孔１２０に位置決めブロック１４の一対の案内ピン１２が嵌合した状態において、位置決めブロック１４の当接面１１に対し、反射板１６の反射面１８を多心光ファイバ１３３の配列方向に沿って傾けるためのものであり、一対の案内ピン１２の対向方向に対して直交する方向に沿って反射板１６の反射面１８の周端縁部と位置決めブロック１４の当接面１１との間に介装され、本発明の傾斜手段として機能する。
【００４０】
従って、この多心光コネクタ保持装置１０に多心光コネクタ１１３を正確に装着した状態においては、ＣＣＤ１１６の撮像面１１７に多心光コネクタ１１３の接続端面の一部および多心光ファイバ１３３と共に反射板１６の反射面１８の一部の干渉像が同時に結像する。この場合、反射板１６の干渉像には、一対の案内ピン１２の対向方向と直交する方向に沿って延在する干渉縞が形成されることとなるが、この干渉縞は干渉光学系１１０を構成する対物レンズ１１１と反射板１６の反射面１８との距離が対物レンズ１１１の所定位置からその焦点距離と対応した距離となった部分に形成される。つまり、図１に示したピエゾ駆動機構１２４を使用して干渉光学系１１０をその光軸に沿って移動させると、反射板１６の干渉像に形成される干渉縞の位置が一対の案内ピン１２の対向方向に沿って漸次移動することとなる。このため、干渉光学系１１０の移動に伴って干渉縞の位置を順次測定することにより、干渉光学系１１０と多心光コネクタ１１３の接続端面１１４との間隔を測定することが可能となる。
【００４１】
図５は、干渉光学系１１０の移動に伴って反射板１６の干渉像に形成されるの干渉縞の位置の変位を模式的に表しており、反射板１６の反射面１８と干渉板１１２との間の距離が干渉光学系１１０の対物レンズ１１１（図１４参照）の焦点距離とほぼ合致した領域に干渉縞が表れる。従って、干渉光学系１１０をその光軸に沿って位置決めブロック１４側に移動させると、反射板１６の干渉像に形成される干渉縞の位置は、図５中、左から右方向に移動する。従って、反射板１６の傾斜角θが既知の場合、ＣＣＤ１１６の撮像面１１７に形成される反射板１６の干渉像における干渉縞の位置Ｘ１，Ｘ２，・・・から位置決めブロック１４の当接面１１と干渉光学系１１０との間の距離Ｚ１，Ｚ２，・・・を測定することができる。これは、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４を位置決めブロック１４の当接面１１と密着させているため、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４と干渉光学系１１０との間の相対距離を高精度に測定できることを意味する。
【００４２】
本実施例では、このシム１７として２０μｍ程度の厚さのフィルムを用い、位置決めブロック１４の当接面１１に対して反射板１６の反射面１８を１°足らず傾斜させているが、この傾斜角θは０≦ｔａｎθ≦１／６０であることが好ましい。傾斜角が大きくなり過ぎると、干渉光学系１１０の移動量に対して干渉縞の移動量が大きくなり過ぎて測定が困難となる不具合を生ずる。
【００４３】
シム１７を設けず、反射板１６の反射面１８を位置決めブロック１４の当接面１１に密着させた状態で、位置決めブロック１４の当接面１１を干渉光学系１１０の光軸に対して上述した傾斜角θだけ傾斜させることによっても、上述と同様の方法で反射板２２の干渉像からピエゾ駆動機構１２４の移動量を測定することが可能である。この場合、特に照明光として例えば約５４０ｎｍ程度の単色光を採用することにより、傾斜角θに比例した間隔で明瞭な干渉縞が表れ、干渉縞間隔と単色光の波長とから傾斜角を容易に求めることができる。つまり、測定結果をこの傾斜角θで補正することより、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４と干渉光学系１１０との間の距離を測定することができる。
【００４４】
上述した実施例では、位置決めブロック１４の当接面１１の全域を反射板１６で覆うようにしたが、反射板１６の一部が多心光コネクタ１１３に対して干渉せずに観測穴１３の一部を覆うことができさえすればよい。
【００４５】
このような観点に基づく本発明による多心光コネクタ保持装置の別な実施例の外観を多心光コネクタおよび干渉光学系と共に図６に示し、その正面形状を図７に示すが、先の実施例と同一機能の要素には、これと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、本実施例では多心光コネクタ保持装置１０に多心光コネクタ１１３を正確に装着した状態において、多心光コネクタ１１３の側方に反射板１６が位置するように、本実施例における反射板１６は位置決めブロック１４の当接面１１のほぼ半分の領域を覆うことができるようになっており、多心光コネクタ１１３の側方に近接する反射板１６の側端縁部２０が本発明における切欠部を構成している。
【００４６】
本実施例では、干渉光学系１１０の光軸、つまり観測穴１３の中心位置を多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の中心よりも反射板１６側に偏倚させており、これによってＣＣＤ１１６の撮像面１１７に形成される反射板１６の干渉像の撮像領域を広げることができる。
【００４７】
図１４に示したコンピュータ１１８による画像処理を容易化するため、基準となる指標を反射板１６の反射面１８に形成しておくことも有効である。
【００４８】
このような本発明による多心光コネクタ保持装置の正面形状を図８に示し、そのＩＸ−ＩＸ矢視断面構造を図９に抽出拡大して示す。すなわち、位置決めブロック１４の観測穴１３に臨む反射板１６の反射面１８の部分には、一対の案内ピン１２の対向方向と直交する方向に延在する指標２１が刻設されている。
【００４９】
本実施例における指標２１は、反射板１６の反射面１８に対して数μｍの深さの矩形断面の溝として形成されているが、図９と同様な断面形状を表す図１０に示すように、反射面１８に対して数μｍの高さの矩形断面の突起として形成することも可能である。反射面１８に対してこのような凹凸を持った指標２１を形成することにより、指標２１の部分で得られる干渉縞と反射面１８の部分で得られる干渉縞との間にずれが生じ、このずれが干渉光学系１１０の移動距離に対応する。従って、この時のピエゾ駆動機構１２４の駆動電圧差が指標２１の凹凸に対応した干渉光学系１１０の移動量となり、これは反射板１６を交換しない限り、一定の値を示すこととなる。また、この指標２１の凹凸量は、段差計などで正確に測定することができるので、ピエゾ駆動機構１２４をその製造工場以外の場所などにおいて交換するような場合、既知の凹凸量が得られるように駆動電圧と干渉光学系１１０の移動量との関係を測定することにより、交換された新規なピエゾ駆動機構１２４による駆動電圧の校正を容易に行うことができる。
【００５０】
もちろん、指標２１を上述した実施例のように反射面１８に対して数μｍ程度窪ませたり、逆に突出させる必要はなく、反射面１８に対してほぼ同一平面上となるように形成することも可能である。
【００５１】
本実施例における指標２１は、多心光コネクタ保持装置１０に多心光コネクタ１１３を正確に装着した場合、この指標２１の延長線上に多心光コネクタ１１３の中央部分が位置するように設定されているが、実際間題として、多心光コネクタ保持装置１０に多心光コネクタ１１３を正確に装着した状態において、多心光コネクタ１１３の中央部分に対し数μｍ以内の誤差で指標２１を反射板１６の反射面１８に形成することは困難である。このため、多心光コネクタ保持装置１０に多心光コネクタ１１３を装着した後、レンズマウント１２５に組み込まれた上下動調整ねじ１２８を操作し、多心光コネクタ１１３の中心および指標２１がそれぞれＣＣＤ１１６の撮像面１１７の中心位置となるように個別に調整し、この時の多心光ファイバ１３３の配列方向に沿った両者のずれ、すなわち多心光コネクタ１１３の中心に対する指標２１のずれをコンピュータ１１８のメモリに記憶しておき、測定時にこの記憶値を用いて修正することにより、多心光コネクタ１１３の中心に対する指標２１位置ずれの問題を解決することができる。
【００５２】
上述した実施例は、何れも位置決めブロック１４の案内ピン１２と多心光コネクタ１１３の案内孔１２０との嵌合に伴う摩擦力によって、多心光コネクタ保持装置１０に対して多心光コネクタ１１３を保持するようにしているが、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４を積極的に位置決めブロック１４の当接面１１に押し当てるような付勢力を多心光コネクタ１１３に与えることも有効である。
【００５３】
このような本発明による多心光コネクタ保持装置のさらに別な実施例の概略構造を図１１に示すが、先の実施例と同一機能の要素にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、本実施例における多心光コネクタ保持装置１０は、両端部がそれぞれ二股に別れた板ばね部材２２を具えており、この板ばね部材２２の両端部が位置決めブロック１４の当接面１１と反対側の端面１５と、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４と反対側の端面１３４とに弾性変形を伴って係止し、多心光コネクタ１１３の接続端面１１４を位置決めブロック１４の当接面１１に押し当てるような付勢力を発揮するようになっている。板ばね部材２２は、多心光コネクタ保持装置１０に多心光コネクタ１１３を正確に装着した後、位置決めブロック１４および多心光コネクタ１１３に対して取り外し可能に係合させればよく、干渉光学系１１０や観測穴１３に対して干渉しないように、その端部の二股の形状を工夫しておくことが必要である。
【００５４】
本実施例においては、位置決めブロック１４の厚みを多心光コネクタ１１３の長さとほぼ等しい厚み、例えば約８ｍｍに設定しているので、クランプスプリングを用いて多心光コネクタを実際に使用する状況とほぼ同じ状況を作り出すことが可能であり、実際の使用状況下における多心光コネクタ１１３の接続端面１１４の状態を測定することができる。
【００５５】
ＭＰＯコネクタに対して本発明の多心光コネクタ保持装置を適用する場合、ＭＰＯコネクタアダプタの一部を利用することが上述した実施例と同様に、その実際の使用状況と同じ環境を作り出すことができるので好ましい。
【００５６】
このような本発明による多心光コネクタ保持装置のさらに別な実施例の外観をＭＰＯコネクタと共に図１２に示し、その主要部の分解構造を図１３に示すが、先の実施例と同一機能の要素にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、一般的なＭＰＯコネクタアダプタは、一対のＭＰＯコネクタホルダによって構成されているが、本実施例ではそのうちの一方のＭＰＯコネクタホルダ２３を利用し、その光学基準面２４に対応した形状の当接面１１を持った位置決めブロック１４を用意し、これらを一対の小ねじ２５，ナット２６を用いて一体的に連結し、位置決めブロック１４に形成された凹部２７に一対の案内ピン１２が突設された案内ピンブロック２８を接着剤などを用いて一体的に固定して多心光コネクタ保持装置１０を構成する。
【００５７】
ＭＰＯコネクタ１３５の接続端面１１４の形状を測定する場合、一般的なＭＰＯコネクタをＭＰＯコネクタアダプタに差し込む場合と同様に、他心光コネクタ保持装置１０のＭＰＯコネクタホルダ２３に形成された嵌合穴２９にこのＭＰＯコネクタ１３５を差し込み、ＭＰＯコネクタ１３５の接続端面１１４に開口する案内孔１２０に案内ピンブロック２８の案内ピン１２が嵌合し、ＭＰ０コネクタ１３５の接続端面１１４が位置決めブロック１４の当接面１１に衝突する。この状態にてさらに挿入動作を続けると、ＭＰＯコネクタ１３５内に組み込まれた図示しないばねが圧縮され、最終的にＭＰ０コネクタホルダ２３の両側面に設けられた係止爪３０がＭＰＯコネクタ１３５のロック部１３６に係止して締結を完了する。
【００５８】
ＭＰＯコネクタ１３５の接続端面１１４の状況は、案内ピンブロック２８の一対の案内ピン１２の間から干渉光学系１１０を介して観察するが、ＭＰＯコネクタ１３５の接続端面１１４は、その軸線に対して８度傾斜しているため、干渉光学系１１０の光軸もこれに合わせて傾斜させ、ＭＰＯコネクタ１３５の接続端面１１４に対して垂直に位置決めする必要がある。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の位置決めブロックによると、多心光コネクタの接続端面が当接する当接面と、多心光コネクタに設けられた一対の嵌合部材に対応して当接面に設けられ、これら一対の嵌合部材が着脱可能に嵌合する一対の対応部材と、一端側がこれら一対の対応部材の間に位置するように当接面に開口し、多心光コネクタの接続端面から整列状態で突出する多心光ファイバが臨む観測穴とを具えているので、位置決めブロックの当接面に光コネクタの接続端面を当接させることにより、どのような長さの光コネクタであっても、位置決めブロックの当接面に対して光コネクタの接続端面を常に正確に位置決めすることができる。
【００６０】
一対の対応部材が当接面から突出する一対の案内ピンの場合、これら一対の案内ピンが多心光コネクタに設けられた一対の嵌合部材である一対の案内孔に対して着脱可能に嵌合することとなる。
【００６１】
一対の対応部材が当接面に開口する一対の案内孔の場合、多心光コネクタに設けられた一対の嵌合部材である一対の案内ピンがこれら一対の案内孔に着脱可能に嵌合することとなる。
【００６２】
本発明の多心光コネクタ保持装置によると、本発明による位置決めブロックを具えているので、位置決めブロックの当接面に光コネクタの接続端面を当接させることにより、どのような長さの光コネクタであっても、位置決めブロックの当接面に対して光コネクタの接続端面を常に正確に位置決めした状態で多心光コネクタを保持することができる。
【００６３】
位置決めブロックの当接面に多心光コネクタの接続端面が押し当たるように付勢する付勢手段を設けた場合には、多心光コネクタに対しその実際の使用状態とほぼ同じ締結力を付与した状態でこれを保持することができる。
【００６４】
位置決めブロックの当接面に当接する反射面と、一対の対応部材に多心光コネクタの一対の嵌合部材が嵌合した状態において多心光コネクタとの干渉を回避するための切欠部とを有し、一部が観測穴に臨む反射板を設けた場合には、この反射板による干渉像を利用して位置決めブロックの移動量を正確に測定することができる。
【００６５】
この反射板の反射面に観測穴に臨む指標を形成した場合、雰囲気温度の変化などによって位置決めブロックの位置が変動したとしても、指標を利用して多心光コネクタの中心位置を正確に割り出すことができ、測定精度の信頼性を良好に保つことができる。特に、指標が反射面に対して所定深さの溝または所定高さの突起の場合、駆動電圧と移動量とが非線形の関係にあるピエゾ駆動機構の修理などの際に、この溝や突起を利用して測定値を校正することが可能となり、常に高精度な検査を容易かつ低コストにて行うことができる。
【００６６】
一対の対応部材に多心光コネクタの一対の嵌合部材が嵌合した状態において、位置決めブロックの当接面に対し、反射板の反射面を多心光ファイバの配列方向に沿って傾ける傾斜手段を設けた場合、この反射板による干渉像を利用して位置決めブロックの移動量を正確に測定することができる。特に、この傾斜手段が位置決めブロックの当接面と反射板の反射面との間に介装されるシムの場合、位置決めブロックの当接面に対する反射板の反射面の傾斜角を容易かつ高精度に設定することができる。
【００６７】
位置決めブロックの当接面に対する反射板の反射面の傾斜角をおよそ１度未満に設定した場合、位置決めブロックの移動量を極めて高精度に測定することができる。
【００６８】
多心光コネクタの先端部を着脱自在に収容する筒状のカプラを位置決めブロックに一体的に設けた場合、カプラの構造を多心光コネクタ用のホルダとほぼ同じ構成を採用することにより、多心光コネクタを実際のホルダに装着した状態とほぼ同じ状態で保持することかできる。
【００６９】
多心光コネクタの接続端面に照明光を照射し、干渉光学系を介して多心光コネクタの接続端面の状態を検査するための本発明の多心光コネクタ測定装置によると、本発明による多心光コネクタ保持装置と、この多心光コネクタ保持装置の位置決めブロックの当接面の反対側で干渉光学系が位置決めブロックの観測穴と対向するように当該多心光コネクタ保持装置を搭載し、干渉光学系に対する位置決めブロックの位置を調整するための位置調整ステージとを具えているので、位置決めブロックの当接面に光コネクタの接続端面を当接させることにより、どのような長さの光コネクタであっても、位置決めブロックの当接面に対して光コネクタの接続端面を常に正確に位置決めした状態で多心光コネクタを保持することにより、光学系の焦点位置を変えることなく、多心光ファイバの段取り替えに伴う設定時間の大幅な短縮化を図ることができる。
【００７０】
光コネクタの接続端面における干渉像が結像するＣＣＤと、このＣＣＤに干渉像を結像させるための結像光学系とを設け、観測穴がこの結像光学系によるＣＣＤの結像領域に対応した視野角を持つテーパ状をなしている場合には、ＣＣＤの結像領域に対して位置決めブロックの干渉を回避しつつ、その剛性を最大限に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多心光コネクタ保持装置を図１４に示した多心光コネクタ測定装置に応用した一実施例の外観を表す斜視図である。
【図２】図１に示した実施例における位置決めブロックの外観を多心光コネクタと共に表す斜視図である。
【図３】本発明による位置決めブロックの他の実施例の外観を多心光コネクタと共に表す斜視図である。
【図４】図３に示した位置決めブロックの正面図である。
【図５】本発明による位置決めブロックの別な実施例の外観を多心光コネクタと共に表す斜視図である。
【図６】図５に示した位置決めブロックの正面図である。
【図７】図５および図６に示した実施例による多心光コネクタの接続端面の干渉像の形成原理を模式的に表す幾何概念図である。
【図８】本発明による位置決めブロックのさらに他の実施例の正面図である。
【図９】図８中のＩＸ−ＩＸ矢視断面図である。
【図１０】反射板の別な実施例における図９に対応した断面図である。
【図１１】本発明による多心光コネクタ保持装置の他の実施例の主要部を側面から見た一部破断断面図である。
【図１２】本発明による位置決めブロックの別な実施例の外観を多心光コネクタと共に表す斜視図である。
【図１３】図１２に示した位置決めブロックの分解斜視図である。
【図１４】本発明の対象となった多心光コネクタ測定装置の一例を模式的に表す原理図である。
【図１５】多心光コネクタの位置座標系を模式的に表す概念図である。
【図１６】従来の多心光コネクタ保持装置の外観を表す斜視図である。
【符号の説明】
１０　多心光コネクタ保持装置
１１　当接面
１２　案内ピン
１３　観測穴
１４　位置決めブロック
１５　端面
１６　反射板
１７　シム
１８　反射面
１９　開口
２０　側端縁部
２１　指標
２２　板ばね部材
２３　ＭＰＯコネクタホルダ
２４　光学基準面
２５　小ねじ
２６　ナット
２７　凹部
２８　案内ピンブロック
２９　嵌合穴
３０　係止爪
１１０　干渉光学系
１１１　対物レンズ
１１２　干渉板
１１３　多心光コネクタ
１１４　接続端面
１１５　拡大レンズ
１１６　ＣＣＤ
１１７　撮像面
１１８　コンピュータ
１２０　案内孔
１２３　位置調整ステージ
１２４　ピエゾ駆動機構
１２５　レンズマウント
１２８　上下動調整ねじ
１２９　上下旋回調整ねじ
１３１　トッププレート
１３２　支持ブロック
１３３　多心光ファイバ
１３４　端面
１３５　ＭＰＯコネクタ
１３６　ロック部
【図１】
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【図２】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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