(57)【要約】【課題】  光ファイバの位置合わせの精度及び作業効率を向上させることができる光ファイバ姿勢検出装置及び光ファイバ姿勢検出方法を提供する。【解決手段】  光ファイバ１ｂ及び固定部材２に、光ファイバ１ｂを挟んで固定部材２の反対側から光を照射する投光手段としての照明装置４と、光ファイバ１ｂ及び固定部材２を、光ファイバ１ｂを挟んで固定部材２の反対側から撮像する撮像手段としてのカメラ３と、カメラ３の画像を画像処理して得られた光ファイバ１ｂの側面の光強度分布に基づいて光ファイバ１ｂの姿勢を検出する制御部６とを備える。光ファイバ１ｂの姿勢を目視によって確認する必要がないから、目視によって光ファイバ１ｂの姿勢を確認する場合に比べて光ファイバ１ｂの位置合わせの精度及び作業効率を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの側面が固定される固定部材上に仮置きされた光ファイバの姿勢を検出する光ファイバ姿勢検出装置であって、光ファイバ及び固定部材の互いに固定される部位に、光ファイバを挟んで固定部材の反対側から光を照射する投光手段と、光ファイバ及び固定部材の互いに固定される部位を、光ファイバを挟んで固定部材の反対側から撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像された画像に基づいて光ファイバの姿勢を検出する検出手段とを備えることを特徴とする光ファイバ姿勢検出装置。
【請求項２】
検出手段は、撮像手段によって撮像された光ファイバの光強度分布に基づいて光ファイバの姿勢を検出することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ姿勢検出装置。
【請求項３】
投光手段が照射する光がレーザー光であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ファイバ姿勢検出装置。
【請求項４】
検出手段は、撮像手段によって撮像された光ファイバの最も光強度が高い部位と最も光強度が低い部位との光強度の差に基づいて光ファイバの姿勢を検出することを特徴とする請求項２または請求項３記載の光ファイバ姿勢検出装置。
【請求項５】
光ファイバを保持する保持手段と、保持手段を移動させて光ファイバの固定部材に対する姿勢を調整する姿勢調整手段と、検出手段の出力に基づいて姿勢調整手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項４記載の光ファイバ姿勢検出装置。
【請求項６】
光ファイバの側面が固定される固定部材上に仮置きされた光ファイバの姿勢を検出する光ファイバ姿勢検出方法であって、光ファイバ及び固定部材の互いに固定される部位に、光ファイバを挟んで固定部材の反対側から光を照射するとともに、光ファイバ及び固定部材の互いに固定される部位を、光ファイバを挟んで固定部材の反対側から撮像し、撮像された画像に基づいて光ファイバの姿勢を検出することを特徴とする光ファイバ姿勢検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの姿勢を検出するための光ファイバの姿勢検出装置及び光ファイバの姿勢検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信ユニットは、基板上に発光素子、受光素子や光ファイバなどを実装して組み立てられる。ここで、光信号の損失を抑えるため、光ファイバを基板上に固定する際には、光ファイバの姿勢を調整して光軸を所定の方向へ向ける必要がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来は、光ファイバを固定する際に、目視によって光ファイバの姿勢を確認していた。
【特許文献１】特開２００１−３５００５６号公報（第３−５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来は、光ファイバの姿勢を確認するために前述のように作業者の目視に頼る必要があったため、光ファイバの位置合わせの精度及び作業効率が低かった。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、光ファイバの位置合わせの精度及び作業効率を向上させることができる光ファイバ姿勢検出装置及び光ファイバ姿勢検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、光ファイバの側面が固定される固定部材上に仮置きされた光ファイバの姿勢を検出する光ファイバ姿勢検出装置であって、光ファイバ及び固定部材の互いに固定される部位に、光ファイバを挟んで固定部材の反対側から光を照射する投光手段と、光ファイバ及び固定部材の互いに固定される部位を、光ファイバを挟んで固定部材の反対側から撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像された画像に基づいて光ファイバの姿勢を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、光ファイバの姿勢を確認するために目視に頼る必要がないので、目視によって光ファイバの姿勢を確認する場合に比べて光ファイバの位置合わせの精度及び作業効率を向上させることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、検出手段は、撮像手段によって撮像された光ファイバの光強度分布に基づいて光ファイバの姿勢を検出することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、撮像手段から見た奥行方向での光ファイバの姿勢を検出することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、投光手段が照射する光がレーザー光であることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、レーザー光は白熱灯や蛍光灯等の光に比べて拡散しにくいから、これらの光源による光を用いる場合に比べて検出の精度を向上することができる。また、レーザー光による干渉縞を光ファイバの姿勢の検出に用いて検出の精度をさらに向上することができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２または請求項３の発明において、検出手段は、撮像手段によって撮像された光ファイバの最も光強度が高い部位と最も光強度が低い部位との光強度の差に基づいて光ファイバの姿勢を検出することを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、光ファイバを保持する保持手段と、保持手段を移動させて光ファイバの固定部材に対する姿勢を調整する姿勢調整手段と、検出手段の出力に基づいて姿勢調整手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、手作業によって光ファイバの姿勢を調整する場合に比べて光ファイバの位置合わせの精度及び作業効率を向上させることができる。
【００１５】
請求項６の発明は、光ファイバの側面が固定される固定部材上に仮置きされた光ファイバの姿勢を検出する光ファイバ姿勢検出方法であって、光ファイバ及び固定部材の互いに固定される部位に、光ファイバを挟んで固定部材の反対側から光を照射するとともに、光ファイバ及び固定部材の互いに固定される部位を、光ファイバを挟んで固定部材の反対側から撮像し、撮像された画像に基づいて光ファイバの姿勢を検出することを特徴とする。
【００１６】
この方法によれば、光ファイバの姿勢を確認するために目視に頼る必要がないので、目視によって光ファイバの姿勢を確認する場合に比べて光ファイバの位置合わせの精度及び作業効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光ファイバ及び固定部材の互いに固定される部位に、光ファイバを挟んで固定部材の反対側から光を照射するとともに、光ファイバ及び固定部材の互いに固定される部位を、光ファイバを挟んで固定部材の反対側から撮像し、撮像された画像に基づいて光ファイバの姿勢を検出するので、光ファイバの姿勢を確認するために目視に頼る必要がないから、目視によって光ファイバの姿勢を確認する場合に比べて光ファイバの位置合わせの精度及び作業効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
本実施形態は、図１に示すように、光ファイバケーブル１の被覆１ａを剥いた光ファイバ１ｂの側面を固定部材２に固定する際に、固定部材２に仮置きされた光ファイバ１ｂの姿勢を検出する装置であって、光ファイバ１ｂ及び固定部材２に、光ファイバ１ｂを挟んで固定部材２の反対側から光を照射する投光手段としての照明装置４と、光ファイバ１ｂ及び固定部材２を、光ファイバ１ｂを挟んで固定部材２の反対側から撮像する撮像手段としてのカメラ３と、光ファイバケーブル１を保持する保持手段であり光ファイバ１ｂの姿勢を調整する姿勢調整手段でもある移動ステージ５と、カメラ３の画像を画像処理し光ファイバ１ｂの姿勢の検出に用いられる出力を生成する画像処理部７と、画像処理部７の出力に基づいて光ファイバ１ｂの姿勢を検出するとともに光ファイバ１ｂの姿勢に応じて移動ステージ５を制御する制御手段である制御部６とからなる。つまり、本実施形態の検出手段は、制御部６と画像処理部７とからなる。
【００２０】
本実施形態の動作を具体的に説明する。まず、光ファイバケーブル１が移動ステージ５に保持されると、制御部６は、移動ステージ５を制御して光ファイバ１ｂを固定部材２上に仮置きする。次に、照明装置４が点灯して光ファイバ１ｂ及び固定部材２に光を照射する。同時にカメラ３が光ファイバ１ｂを撮像し、画像を画像処理部７に出力する。画像処理部７は、従来周知の画像処理によって、カメラ３の画像に含まれる光ファイバ１ｂの画像を抽出するとともに、光ファイバ１ｂの側面の光強度分布を算出し、制御部６に出力する。制御部６は、画像処理部７が出力した光ファイバ１ｂの側面の光強度分布に基づいて光ファイバ１ｂの姿勢を検出するとともに、検出された光ファイバ１ｂの姿勢に基づいて移動ステージ５を制御することにより、光ファイバ１ｂが所定の位置で所定の向きを向くように光ファイバ１ｂを平行移動及び回転移動させる。その後、光ファイバ１ｂは、接着剤やはんだを用いた接着や、ガラス付けによって固定部材２に固定される。なお、制御部６及び画像処理部７は、例えばマイコンを用いて周知の技術によって実現される。
【００２１】
以下、光ファイバ１ｂの側面の光強度分布に基づいて光ファイバ１ｂの姿勢を検出する原理を説明する。カメラ３に入射して光ファイバ１ｂの画像を形成する光は、図２に示すように、照明装置４から矢印Ａ１で示す方向に照射された光のうち、光ファイバ１ｂの側面に反射された光Ｌ１と、光ファイバ１ｂを透過して固定部材２で反射され光ファイバ１ｂを透過した光Ｌ２とである。このうち、後者の光Ｌ２の光強度は、光ファイバ１ｂが固定部材２に近い位置ほど高くなるのに対し、前者の光Ｌ１の光強度は光ファイバ１ｂと固定部材２との距離によっては殆ど変化しない。従って、カメラ３の画像における光ファイバ１ｂの側面の光強度は、光ファイバ１ｂと固定部材２との距離が近いほど高くなる。
【００２２】
例えば、図２に示すように、光ファイバ１ｂの軸方向に沿って一端に近付くほど固定部材２に近付くように光ファイバ１ｂが傾斜していた場合、カメラ３の画像では、矢印Ａ２で示すように固定部材２から離れた一端から固定部材２に近い一端に向かって光ファイバ１ｂの側面の光強度が増大する。同様に、図３に示すように光ファイバ１ｂが波型になっていた場合、矢印Ａ３〜Ａ５で示すように固定部材２から離れて山形となった部位Ｐ１から離れる方向に向かって、または固定部材２に近く谷形となった部位Ｐ２に近付く方向に向かって光強度が増大する。つまり、光ファイバ１ｂの側面の光強度によって、カメラ３から見て奥行方向の光ファイバ１ｂの姿勢を検出することができる。
【００２３】
制御部６は、具体的には例えば光ファイバ１ｂの側面の軸方向の光強度分布に基づいて、光強度の最も高い部位と光強度の最も低い部位との光強度の差を小さくするように移動ステージ５を制御することにより、光ファイバ１ｂの光軸が固定部材２の図１における上面に対して平行に近付くように光ファイバ１ｂの姿勢を調整する。
【００２４】
上記構成によれば、目視によって光ファイバ１ｂの姿勢を確認する必要がないから、目視に頼る場合に比べて光ファイバの位置合わせの精度及び作業効率を向上させることができる。
【００２５】
さらに、制御部６が移動ステージ５を制御することによって自動的に光ファイバ１ｂの姿勢を調整するから、手作業で光ファイバ１ｂの姿勢を調整する場合に比べて光ファイバ１ｂの位置合わせの精度及び作業効率を向上させることができる。
【００２６】
なお、レーザー光を発振するレーザー発振器を照明装置４の光源として用いれば、レーザー光は白熱灯や蛍光灯等の光に比べて拡散しにくいから、これらの光源による光を用いる場合に比べ、より高い精度で光ファイバ１ｂの姿勢を検出することができる。また、レーザー光を用いることによって現れる干渉縞を光ファイバ１ｂの姿勢の検出に用いれば、光ファイバ１ｂの姿勢の検出の精度をより向上することができる。
【００２７】
また、図１には光ファイバ１ｂを１本のみ示しているが、光ファイバ１ｂは複数であってもよい。さらに、固定部材２には、図４（ａ）に示すような断面矩形状の溝１０や、図４（ｂ）に示すような断面Ｖ字形状の溝１１を、光ファイバ１ｂの位置決めのために設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の原理を説明するための説明図である。
【図３】本発明の原理を説明するための説明図である。
【図４】同上の要部を示す断面図であり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ異なる形態を示す。
【符号の説明】
【００２９】
１ｂ  光ファイバ
２  固定部材
３  カメラ
４  照明装置
５  移動ステージ
６  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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