(57)【要約】【課題】光ファイバ母材などの棒状体が湾曲していても、棒状体を各種装置の測定可能領域内に配することができる棒状体移動装置および棒状体の移動方法を提供する。【解決手段】光ファイバ母材２２の一端部を把持するための把持部３０を備えたプリフォームアナライザ１０において、把持部３０を、その中心軸を中心として回転可能であり、かつ、中心軸と平行に移動する第一の移動機構と、中心軸に直交する面上の少なくとも１方向へ移動する第二の移動機構とを備えたものとする。光ファイバ母材２２の三次元形状を検出する検出部２３を備えたものとする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状体の一端部を把持するための把持部を備えた棒状体移動装置において、
前記把持部は、その中心軸を中心として回転可能であり、かつ、該中心軸と平行に移動する第一の移動機構と、該中心軸に直交する面上の少なくとも１方向へ移動する第二の移動機構とを備えてなることを特徴とする棒状体移動装置。
【請求項２】
前記棒状体の三次元形状を検出する機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の棒状体移動装置。
【請求項３】
棒状体の一端部を把持し、該棒状体の三次元形状を検出した後、その三次元形状に応じて、前記棒状体を、少なくとも前記棒状体を把持している部分の中心軸に直交する面上の１方向へ移動させることを特徴とする棒状体の移動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ母材に代表される棒状体の長手方向各部の特性を多方向に投影して測定する際に用いられる棒状体移動装置および棒状体の移動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ母材に代表される棒状体の移動装置として最も一般的なものは、ガラス旋盤がある。このガラス旋盤には、棒状体を回転可能に把持するチャックと、棒状体をその回転軸と平行な方向へ移動可能な移動機構とが備えられている。
このようなガラス旋盤に備えられた棒状体の移動機構は、その他の装置にも広く適用されており、例えば、光ファイバ母材の非破壊屈折率分布測定装置であるプリフォームアナライザなどにも適用されている。
【０００３】
プリフォームアナライザでは、屈折率分布測定可能位置に、光ファイバ母材の任意の部分を移動させるために、移動機構が備えられている。この移動機構を、制御装置と共に使用することにより、光ファイバ母材の長手方向の任意位置において、光ファイバ母材の長手方向と垂直な方向からの屈折率分布測定を、自動的に複数回行うことが可能となる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１２８１８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的なガラス旋盤に備えられた移動機構は、棒状体の回転軸に直交する方向へ、棒状体を移動させるための移動機構を備えていない。そのため、長手方向に湾曲した棒状体の一端部のみをガラス旋盤のチャックにより支持した場合、チャックから離れた位置では、棒状体の長手方向と垂直な断面の中心が回転軸から外れてしまう。
【０００６】
特に、このような移動機構を用いたプリフォームアナライザなどでは、屈折率分布などの測定可能範囲が回転軸の周辺領域に限定されている。そのため、光ファイバ母材が長手方向に湾曲している場合、チャックから離れた位置の測定では、光ファイバ母材が測定可能範囲から外れてしまい、測定不可能となる欠点がある。
【０００７】
図３に示すように、従来のプリフォームアナライザでは、本体部６１に設けられた把持部６２の吊下部６３に、光ファイバ母材６４が支持され、オイルタンク５０に挿入されている。
光ファイバ母材６４の屈折率分布を測定するには、把持部６２を鉛直方向に移動させて、マッチングオイルで満たされたオイルタンク中に光ファイバ母材６４を浸す。そして、屈折率分布測定部６５内に備えられた光照射部（図示略）から発せられたレーザ光を、光ファイバ母材６４に対して、その中心軸と垂直に入射して、光ファイバ母材６４を透過したレーザ光の偏角または屈折角を検知することにより、屈折率分布を算出する。
【０００８】
図４は、図３の線Ｂ−Ｂに沿った断面を示したものであり、屈折率分布測定断面における光ファイバ母材６４と測定可能領域との関係を示している。
上述したように、プリフォームアナライザでは、屈折率分布の測定可能領域が限定されている。図３において、破線で示した領域Ｃは光ファイバ母材６４の断面中心の測定可能領域を示しており、領域Ｄは光ファイバ母材６４の外表面の測定可能領域を示している。光ファイバ母材６４が、この領域Ｃ、Ｄから外れると、屈折率分布の測定を行うことはできない。
【０００９】
したがって、光ファイバ母材６４の屈折率分布測定を行う場合、本来、光ファイバ母材６４の断面中心の位置は、領域Ｃ内に実線で示した範囲内に配されていなければならない。しかしながら、長手方向に湾曲している光ファイバ母材６４を、そのまま把持部６２で把持した場合、光ファイバ母材６４は、領域Ｃから外れて二点鎖線で示した位置に配されてしまう。このような状態では、光ファイバ母材６４の屈折率分布を測定することはできないので、光ファイバ母材６４の断面中心が、領域Ｃ内に位置するように、光ファイバ母材６４を把持し直さなければならない。
【００１０】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、光ファイバ母材などの棒状体が湾曲していても、棒状体を各種装置の測定可能領域内に配することができる棒状体移動装置および棒状体の移動方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、棒状体の一端部を把持するための把持部を備えた棒状体移動装置において、前記把持部は、その中心軸を中心として回転可能であり、かつ、該中心軸と平行に移動する第一の移動機構と、該中心軸に直交する面上の少なくとも１方向へ移動する第二の移動機構とを備えてなる棒状体移動装置を提供する。
本発明において、前記棒状体の三次元形状を検出する機構を備えたことが好ましい。
【００１２】
本発明は、棒状体の一端部を把持し、該棒状体の三次元形状を検出した後、その三次元形状に応じて、前記棒状体を、少なくとも前記棒状体を把持している部分の中心軸に直交する面上の１方向へ移動させる棒状体の移動方法を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の棒状体移動装置の一実施形態として、プリフォームアナライザを示す概略構成図である。図２は、図１のプリフォームアナライザに備えられた把持部の概略構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
図１に示すように、プリフォームアナライザ１０は、本体部２１と、本体部２１に設けられ、光ファイバ母材２２を把持する把持部３０と、光ファイバ母材２２の三次元形状を検出する検出部２３と、光ファイバ母材２２が挿入されるオイルタンク２０と、光ファイバ母材２２の屈折率分布を測定する屈折率分布測定部２４とから概略構成されている。
【００１４】
把持部３０は、光ファイバ母材２２を鉛直下方に吊り下げるための吊下部３１と、把持部３０の鉛直方向の中心軸と平行に移動可能な第一テーブル３２と、把持部３０の鉛直方向の中心軸に直交する面上の１方向へ移動可能な第二テーブル３３と、把持部３０の鉛直方向の中心軸に直交する面上を移動し、かつ、第二テーブル３３の移動方向と直交する方向へ移動可能な第三テーブル３４とを備えている。また、把持部３０は、鉛直方向に移動可能であり、その鉛直方向の中心軸を中心として、吊下部３１が回転可能な状態で本体部２１に設けられている。
この実施形態では、仮に、第一テーブル３２の移動方向をＺ軸方向、第二テーブル３３の移動方向をＸ軸方向、第三テーブル３４の移動方向をＹ軸方向とする。
【００１５】
把持部３０では、吊下部３１と、第一テーブル３２と、第二テーブル３３と、第三テーブル３４とが、この順に鉛直上方に積み重ねられた構成となっており、第一テーブル３２、第二テーブル３３、第三テーブル３４はそれぞれ独立に移動可能に設けられている。
なお、第一テーブル３２は、把持部３０の鉛直方向の中心軸と平行に移動する第一の移動機構であり、第二テーブル３３および第三テーブル３４は、把持部３０の鉛直方向の中心軸に直交する面上を移動する第二の移動機構である。
【００１６】
第一テーブル３２には、本体部２１の表面に鉛直方向に延在するガイド（図示略）に接して転動する複数のローラーなどの走行手段（図示略）が取り付けられている。これにより、第一テーブル３２は、ガイドの周囲に配置した複数のローラーなどの走行手段によってガイドを保持したまま、ガイドの長さに沿って円滑に移動できる。
【００１７】
第二テーブル３３には、第一テーブル３２の上面３２ａに、把持部３０の鉛直方向の中心軸に直交する面内の１方上に延在するガイド（図示略）に接して転動する複数のローラーなどの走行手段（図示略）が取り付けられている。これにより、第二テーブル３３は、ガイドの周囲に配置した複数のローラーなどの走行手段によってガイドを保持したまま、ガイドの長さに沿って円滑に、把持部３０の鉛直方向の中心軸に直交する面上の１方向へ移動できる。
【００１８】
第三テーブル３４には、第二テーブル３３の上面３３ａに、第一テーブル３２の上面３２ａに設けられたガイドと直交する方向に延在するガイド（図示略）に接して転動する複数のローラーなどの走行手段（図示略）が取り付けられている。これにより、第三テーブル３４は、ガイドの周囲に配置した複数のローラーなどの走行手段によってガイドを保持したまま、ガイドの長さに沿って円滑に、第二テーブル３３の移動方向と直交する方向へ移動できる。
【００１９】
また、第一テーブル３２、第二テーブル３３および第三テーブル３４の移動は、アクチュエーターなどの装置によって制御されており、任意の位置に正確に移動できるようになっている。
【００２０】
検出部２３は、把持部３０と屈折率分布測定部２４との間に設けられており、屈折率分布測定部２４内を通過する際に、光ファイバ母材２２の三次元形状を検出する。
検出部２３としては、例えば、光ファイバ母材の外径測定器や、ＣＣＤカメラなどの撮像装置などを適用可能である。
【００２１】
この実施形態のプリフォームアナライザ１０では、第一テーブル３２、第二テーブル３３および第三テーブル３４と検出部２３とが電気的に接続されており、検出部２３における光ファイバ母材２２の三次元形状の検出結果に応じて自動的に、吊下部３１が把持部３０の鉛直方向の中心軸に直交する面上を移動して、光ファイバ母材２２の中心を把持部３０の鉛直方向の中心軸と一致させて、光ファイバ母材２２の屈折率分布測定位置を、屈折率分布測定部２４内の測定可能領域内に配するようになっている。
【００２２】
なお、この実施形態では、把持部３０に備えられた移動機構として、ガイド上を転動する複数のローラーなどの走行手段を有する第一テーブル３２、第二テーブル３３、第三テーブル３４を例示したが、本発明の棒状体移動装置はこれに限定されず、移動機構としては同様の機能を有するものであれば、いかなるものも適用可能である。
【００２３】
また、この実施形態では、把持部３０の鉛直方向の中心軸に直交する面上を移動する第二の移動機構として、把持部３０が第二テーブル３３および第三テーブル３４を備えている場合を例示したが、本発明の棒状体移動装置はこれに限定されず、第二の移動機構としては、第二テーブル３３または第三テーブル３４のいずれか一方が設けられていればよい。
【００２４】
次に、上記のように構成された把持部３０を備えたプリフォームアナライザ１０において、屈折率分布の測定に際して、光ファイバ母材２２の屈折率分布測定位置を、屈折率分布測定部２４内の測定可能領域内に移動させる移動方法について説明する。
【００２５】
まず、光ファイバ母材２２を、把持部３０の吊下部３１で把持し、光ファイバ母材２２を鉛直方向に吊り下げる。
次いで、第一テーブル３２を移動させることにより、光ファイバ母材２２を鉛直下方に移動させて、検出部２３によって、その三次元形状を検出する。
【００２６】
次いで、検出部２３における三次元形状の検出結果に応じて、第二テーブル３３と第三テーブル３４の両方または一方が、自動的に把持部３０の鉛直方向の中心軸に直交する面上を移動して、光ファイバ母材２２の断面中心を把持部３０の鉛直方向の中心軸と一致させて、光ファイバ母材２２の任意位置を、屈折率分布測定部２４内の図１の線Ａ−Ａに沿った面内にある測定可能領域内に配する。
【００２７】
この実施形態によれば、光ファイバ母材２２が長手方向に湾曲していても、光ファイバ母材２２の断面中心を常に、把持部３０の鉛直方向の中心軸、すなわち、測定可能領域の中心に合わせることができる。したがって、光ファイバ母材２２の屈折率分布測定において、光ファイバ母材２２の長手方向の複数箇所を把持し直すことなく、全自動で屈折率分布測定をすることが可能となる。
【００２８】
なお、この実施形態では、本発明の棒状体移動装置の一実施形態として、プリフォームアナライザを例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、長手方向に湾曲した棒状体を、空間的に固定された孔を通して通過させる際に好適に用いられる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、長手方向に湾曲した棒状体を、これを把持する部分の鉛直方向の中心軸に直交する面上を移動させることができるから、測定可能領域が限られた測定器などに応用すると、棒状体の長手方向の複数箇所を連続的に自動測定することが可能となる。したがって、棒状体を把持し直す行為などに起因する人的コストを削減することができる。また、棒状体の測定前に、棒状体を真直ぐに成形する必要もなくなり、加工コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の棒状体移動装置の一実施形態として、プリフォームアナライザを示す概略構成図である。
【図２】図１のプリフォームアナライザに備えられた把持部の概略構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】従来のプリフォームアナライザを示す概略構成図である。
【図４】図３の線Ｂ−Ｂに沿った断面を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０・・・プリフォームアナライザ、２０・・・オイルタンク、２２・・・光ファイバ母材、２１・・・本体部、２３・・・検出部、２４・・・屈折率分布測定部、３０・・・把持部、３１・・・吊下部、３２・・・第一テーブル、３３・・・第二テーブル、３４・・・第三テーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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