(57)【要約】【課題】光ファイバの軸方向における位置決め精度に優れ、円滑に作動する光ファイバの回転装置と回転装置を用いた融着接続装置を提供すること。【解決手段】光ファイバを配置するファイバ溝１１ｄが形成された軸部１１ｃと、光ファイバを保持した保持具を載置する載置部１１ａとを有し、ファイバ溝が回転中心と一致する回転部材１１と、軸部を回転自在に支持する支持部１３ａを有し、支持部に切欠きが形成されたハウジング１３とを備え、軸部を支持部に支持させて前記回転部材を前記光ファイバの軸廻りに回転させる光ファイバの回転装置１０と回転装置１０を用いた融着接続装置。回転部材１１は、軸部１１ｃに当接部１１ｅが形成され、当接部と支持部との間に配置される摩擦低減部材１２と、回転部材の軸部を磁力によって吸引或いは反発させる吸引／反発部材１５ａとを備えている。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを配置するファイバ溝が形成された軸部と、光ファイバを保持した保持具を載置する載置部とを有し、前記ファイバ溝が回転中心と一致する回転部材と、
前記軸部を回転自在に支持する支持部を有し、該支持部に切欠きが形成されたハウジングと、
を備え、前記軸部を前記支持部に支持させて前記回転部材を前記光ファイバの軸廻りに回転させる光ファイバの回転装置であって、
前記回転部材は、前記軸部に当接部が形成され、
前記当接部と前記支持部との間に配置される摩擦低減部材と、
前記回転部材の軸部を磁力によって吸引或いは反発させる吸引／反発部材と、
を備えたことを特徴とする光ファイバの回転装置。
【請求項２】
前記ハウジング及び前記回転部材は、前記支持部と前記軸部とが反発する極性を向かい合わせた磁石を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの回転装置。
【請求項３】
前記回転部材は、前記軸部に歯車が取り付けられ、該歯車は、半径方向に延びる切欠きを有し、回転駆動源からの回転力を受けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ファイバの回転装置。
【請求項４】
前記摩擦低減部材は、金属の表面にフッ素樹脂がコーティングされていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の光ファイバの回転装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の光ファイバの回転装置を用いて偏波面保持光ファイバを光軸廻りに回転させて位置を調整し、偏波面保持光ファイバ同士を融着接続することを特徴とする融着接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの回転装置及びこの回転装置を用いた融着接続装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバの接続においては、接続対象が非常に細いことから、光軸に直交するＸ軸，Ｙ軸方向において光ファイバ同士の光軸を合わせる調心や、端部が突き合わされ、加熱溶融された光ファイバ同士を軸方向（Ｚ軸方向）に押し込んで融着させる際の押込量の制御に高い精度が要求されている。このため、例えば、融着接続装置，光ファイバカプラ製造装置，光ファイバグレーティング処理装置等の光ファイバ処理機においては、Ｘ，Ｙ軸に沿った調心方向やＺ軸方向に沿った押込方向に光ファイバを移動させる移動手段に関し、調心方向（Ｘ，Ｙ軸方向）における遊びや、光ファイバの軸方向（Ｚ軸方向）における遊びが無く、かつ、円滑に作動することが求められている。
【０００３】
また、接続される光ファイバが偏波保持ファイバ（定偏波ファイバとも言う）の場合、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向における条件に加え、ハンドリングする光ファイバ同士の偏波面が一致するように、あるいは所望の角度に、少なくとも一方の光ファイバをＺ軸廻り（θ方向）に回転させる必要があった。このとき、光ファイバの軸と、回転軸がずれた状態で光ファイバを軸廻り（θ方向）に回転させると、光ファイバが捩れる結果、消光比の正確な測定が妨げられて適正な融着接続ができなくなったり、光ファイバの被覆が損傷したり、悪くすると破断したりする。このため、本出願人は、このようなＺ軸廻り（θ方向）における回転を考慮した調心装置を提案している（特願２００２−１６５９８０）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記調心装置は、光ファイバの軸方向（Ｚ軸）における遊びに対する対策が十分とは言えず、軸方向（Ｚ軸）における位置決め精度の点で不安があった。
その理由として前記回転部材の軸部に形成された溝は光ファイバが出入りする。そのため軸受にも開口部が必要である。遊びが小さいころ軸受や玉軸受では開口部を設けることができず、開口部を設けられる滑り軸受では遊びが大きくなりＺ軸方向のぶれが大きくなってしまっていた。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、光ファイバの軸方向における位置決め精度に優れ、円滑に作動する光ファイバの回転装置と回転装置を用いた融着接続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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の光ファイバの回転装置は、光ファイバを配置するファイバ溝が形成された軸部と、光ファイバを保持した保持具を載置する載置部とを有し、前記ファイバ溝が回転中心と一致する回転部材と、前記軸部を回転自在に支持する支持部を有し、該支持部に切欠きが形成されたハウジングと、を備え、前記軸部を前記支持部に支持させて前記回転部材を前記光ファイバの軸廻りに回転させる光ファイバの回転装置であって、前記回転部材は、前記軸部に当接部が形成され、前記当接部と前記支持部との間に配置される摩擦低減部材と、前記回転部材の軸部を磁力によって吸引或いは反発させる吸引／反発部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る光ファイバの回転装置は、上記の発明において、前記ハウジング及び前記回転部材は、前記支持部と前記軸部とが反発する同極性の磁石を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る光ファイバの回転装置は、上記の発明において、前記回転部材は、前記軸部に歯車が取り付けられ、該歯車は、半径方向に延びる切欠きを有し、回転駆動源からの回転力を受けることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る光ファイバの回転装置は、上記の発明において、前記摩擦低減部材は、金属の表面にフッ素樹脂がコーティングされていることを特徴とする。
【００１０】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の光ファイバの融着接続装置は、前記光ファイバの回転装置を用いて偏波面保持光ファイバを光軸廻りに回転させて位置を調整し、偏波面保持光ファイバ同士を融着接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる光ファイバの回転装置及び融着接続装置は、光ファイバの軸方向及び軸廻りにおける位置決め精度に優れ、円滑に作動することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる光ファイバの回転装置と回転装置を用いた融着接続装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明にかかる回転装置と回転装置を用いた融着接続装置の全体構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す光ファイバ融着接続機において、光ファイバの回転装置の要部を示す斜視図である。図３は、図１に示す融着接続装置に用いる回転装置の分解斜視図である。
【００１３】
融着接続装置１は、図１に示すように、本体２、風防カバー３、ディスプレイ４及び回転装置１０を備え、本体２において突き合せた光ファイバＦを風防カバー３で覆い、光ファイバＦの突合せ部をディスプレイ４でモニタしながら融着接続する。本体２は、ホルダ台１１を有する回転装置１０、Ｖ溝部材２１、クランプアーム２４、ミラーアーム２７、放電電極３０を備えており、本体２の内部には、融着接続に伴う各部分の作動シーケンスを記憶させた制御装置が設けられている。風防カバー３は、本体２に設けた２ヶ所のブラケット６（図２参照）のそれぞれに回動軸３ａによって回動自在に支持されている。
また、図１の融着接続装置は、光ファイバの融着接続部を保護する熱収縮型の補強スリーブを加熱処理する補強スリーブ処理部１００を有している。
【００１４】
回転装置１０は、本体２に対向配置され、図３に示すように、ホルダ台１１，ブッシュ１２，ハウジング１３，歯車１４及び止め部材１５を有している。
【００１５】
ホルダ台１１は、ハウジング１３に回転自在に支持される回転部材であり、図１及び図２に示すように、本体２に対向配置され、融着接続する光ファイバＦを把持したホルダ１７が載置される。このとき、光ファイバＦは、端末から被覆が所定長さ除去され、互いに対向させて配置される。ホルダ台１１は、磁性体から形成され、図３に示すように、載置部１１ａの後部側に支持部１１ｂが形成されている。ホルダ台１１は、支持部１１ｂに隣接した軸部１１ｃにＣリング状のブッシュ１２を装着してハウジング１３の上部に切欠きを設けた筒部１３ａに回動自在に支持される。ホルダ台１１は、支持部１１ｂ及び軸部１１ｃに回転中心まで切除したＶ字形のファイバ配置部１１ｄが形成され、軸部１１ｃの後端面に歯車１４が取り付けられる。このとき、ホルダ台１１は、支持部１１ｂと軸部１１ｃとの間に周方向に沿って鍔状の当接部１１ｅが形成されている。また、ファイバ配置部１１ｄのＶ字形の底部は、ホルダ台１１の回転によってホルダ１７に把持された光ファイバＦに捩れが生じないように、光ファイバＦの軸及びホルダ台１１の回転中心と一致する位置に形成する。
【００１６】
ブッシュ１２は、当接部１１ｅに一方の面を当接させて筒部１３ａと当接部１１ｅとの間に配置される摩擦低減部材である。ブッシュ１２は、リン青銅等の金属からなり、軸部１１ｃの円滑な回転を考慮して少なくとも当接部１１ｅと接する側の表面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂が被覆又は貼付等によって設けられている。歯車１４は、ファイバ配置部１１ｄに対応する部分にＶ字形の切欠き１４ａが設けられている。そして、ホルダ台１１は、筒部１３ａの後部に止め部材１５を配置してハウジング１３に回動自在に支持される。このとき、止め部材１５は、歯車１４との間に僅かな隙間が形成され（図２参照）、図３に示すように、適宜個所に吸引／反発部材となる磁石１５ａが取り付けられている。このため、ホルダ台１１は、磁石１５ａによって後方の止め部材１５側へ吸引され、回転ぶれがないようにハウジング１３に支持されている。止め部材１５を取り付けたハウジング１３は、カバー部材１６によって本体２に配置される。カバー部材１６は、後部にハウジング１３の筒部１３ａを収容する上部が開放された筒状の収容部１６ａを有しており、筒部１３ａを収容部１６ａに収容しても止め部材１５後方にはハウジング１３が後退できる数ｍｍ程度の隙間が形成されている。従って、ホルダ１１は、予め本体２に設けられ、図示しないモータによって駆動される駆動歯車と歯車１４が噛合し、駆動歯車が回転することによって光ファイバＦを把持したホルダ１７と共に回転する。ここで、本体２に対向配置される回転装置１０は、両方のホルダ台１１が磁石１５ａによって後方へ吸引されている必要があるが、回転については少なくとも一方のホルダ台１１が回転すればよい。
【００１７】
Ｖ溝部材２１は、対向配置される各ホルダ台１１ごとに配置され、図４に示すように、略四角形状の本体２１ａから支柱２１ｂが上方へ伸び、支柱２１ｂの上端に光ファイバＦを位置決めするＶ溝２１ｃが形成されている。Ｖ溝部材２１は、支持部材２２に図中Ｘ，Ｙで示す２軸方向に移動自在に支持されている。支持部材２２は、クランプアーム２４及びＶ溝部材２１を、光ファイバＦをクランプした状態で光ファイバＦと共に後述する３軸方向に調心移動自在に支持する部材で、Ｘレバー２２ａ、Ｙレバー２２ｂ、Ｘアクチュエータ２２ｃ、Ｙアクチュエータ２２ｄが設けられると共に、下部両側にはＸ，Ｙ方向に直交するＺ方向（図４の紙面表裏方向）への動きを案内するリニアガイド２２ｅが取り付けられている。Ｖ溝部材２１は、Ｘアクチュエータ２２ｃがＸレバー２２ａの端部を押圧すると、Ｘレバー２２ａが支点を中心として回動してＸ軸方向に移動し、Ｙアクチュエータ２２ｄがＹレバー２２ｂの端部を押圧すると、Ｙレバー２２ｂが支点を中心として回動してＹ軸方向に移動する。一方、Ｖ溝部材２１は、支持部材２２を図示しないアクチュエータによって押圧すると、リニアガイド２２ｅに案内されてＺ軸方向へ移動される。このとき、融着接続装置１においては、各光ファイバＦをクランプアーム２４によってＶ溝部材２１のＶ溝２１ｃに押圧すると、対向配置された光ファイバＦは、一般的なサイズを有する従来の光ファイバの場合には、Ｘ，Ｙ方向の位置が合致し、殆ど調整する必要がない程度の精度の下に設計されている。このため、融着接続装置１は、少なくとも支持部材２２と、支持部材２２を駆動するアクチュエータとを備えていればよい。
【００１８】
放電電極３０は、図２に示すように、２つのハウジング１３の中間に光ファイバＦの軸と直交する方向に２本対向配置され、対向配置された光ファイバＦの端部を気中放電によって融着接続する。尚、光ファイバＦを加熱融着する方法としては、ガスバーナー等の火焔によるものや、ヒーター等の電気的発熱によるものがある。
【００１９】
融着接続装置１は以上のように構成され、光ファイバＦを融着接続するときには、先ず、先端を突出させて光ファイバＦをホルダ１７で把持し、光ファイバＦの先端から被覆を除去し、クリーニングした後、所定長さに切断する。このようにして端末処理が済んだら、風防カバー３を開き、各ホルダ台１１の上に光ファイバＦを把持したホルダ１７をそれぞれセットする。これにより、２本の光ファイバＦは、対向配置された２本の放電電極３０間に配置されることになる。
【００２０】
次に、風防カバー３を閉じてホルダ台１１の上部を覆う。このとき、クランプアーム２４は、ブラケット２４ｄに光ファイバＦを押圧する押圧片２４ｅ，２４ｇが取り付けられ、ホルダ１７の先端から突出した各光ファイバＦは、少なくとも押圧片２４ｅによってＶ溝部材２１のＶ溝２１ｃに押圧され、互いに所定間隔をもって対向配置される。また、光ファイバＦは、後部側が風防カバー３から融着接続装置１の外部へと延出している。
【００２１】
そして、操作キーを押すと、Ｖ溝部材２１及び支持部材２２が移動されて光ファイバＦの軸に直交するＸ，Ｙ、Ｚ軸方向における調心が実行され、光ファイバＦが偏波保持ファイバの場合には、予め測定された光ファイバＦの回転基準位置に基づき、回転装置１０のホルダ台１１が軸廻り（θ方向）に所定角度回転されて回転位置が調整される。
【００２２】
このようにして突き合わされた光ファイバＦの調心が終了すると、放電電極３０に電力が供給され、発生する気中放電によって対向配置された２本の光ファイバＦが先端部分で融着接続される。この一連の融着接続の状態は、ディスプレイ４に表示される。作業者は、ディスプレイ４の映像から融着接続の完了を確認した後、風防カバー３を開き、ホルダ１７から融着接続された光ファイバＦを外して一連の接続作業が完了する。
【００２３】
このとき、回転装置１０は、筒部１３ａの後部に止め部材１５を配置したことにより、ホルダ台１１が磁石１５ａによって常に後方の止め部材１５側へ吸引されている。しかも、回転装置１０は、ハウジング１３の筒部１３ａとホルダ台１１の当接部１１ｅとの間にブッシュ１２を配置したので、当接部１１ｅがブッシュ１２を介して磁石１５ａによって後方の止め部材１５側へ吸引される吸引力を受けている。このため、ホルダ台１１は、光ファイバＦの軸方向（Ｚ方向）における回転ぶれが抑えられる。回転する時はブッシュ１２によって摩擦が低減されているので、回転装置１０を用いた融着接続装置１は、光ファイバＦの軸方向（Ｚ方向）における位置決め精度に優れ、円滑に作動することができる。
【００２４】
また、図５に示すように、ホルダ台１１の当接部１１ｅには磁石１５ｂを設置し、止め部材１５には当接部１１ｅの磁石１５ｂと対向する位置に互いに反発するように同じ極性を向かい合わせて磁石１５ａを設置し、磁石１５ａと磁石１５ｂとの反発力によってハウジング１３のブッシュ１２に当接される。このため、ホルダ台１１は、光ファイバＦの軸方向（Ｚ方向）における回転ぶれが抑えられる。
【００２５】
また、図６に示すように、ブッシュ１２が、磁石１２ａの表面にＰＴＦＥ等のフッ素樹脂からなる被覆１２ｂが施され、少なくとも当接部１１ｅやハウジング１３に当接する面が摩擦を低減する材料を貼付または表面処理されているものであってよい。
【００２６】
また、図７に示すように、止め部材１５は、Ｚ軸の略中心に磁石１５ａを設置し、ホルダ台１１は、磁石１５ａにて吸引できる材料または一部を磁性材料とする。これにより、ホルダ台１１は、止め部材１５側へ吸引される吸引力によってブッシュ１２に当接されるようにしてもよい。
【００２７】
また、図８に示すように、止め部材１５は、Ｚ軸の略中心に磁石１５ａを設置する。そして、磁石１５ａと反発する磁石１５ｂをホルダ台１１の対向する位置に設け、反発力によってホルダ台１１をハウジング１３のブッシュ１２に当接させてもよい。
【００２８】
また、その他に、回転装置１０を構成するホルダ台１１等の順番や組み合わせ、並びに部品数等は実施例に限定されない。
また、磁石１５ａ，１５ｂの設置位置は上述の実施例に限定されない。
また、回転装置１０の形状、すなわちホルダ台１１等のそれぞれの形状も実施例に限定されない。磁石１５ａ，１５ｂの形状も直方体，多角形状等、どのような形状でも良い。
【００２９】
また、ブッシュ１２の形状は略Ｃリング形状に限らない。
また、ブッシュ１２の少なくとも当接部１１ｅやハウジング１３に当接する部分を断面円弧状として接触面積を減らし、さらに摩擦を低減するようにしてもよい。
また、ブッシュ１２は複数に分割してよく、さらに、各々の形状は円柱状や球形状等で良く、それらを筒部１３ａへ設置してもよい。
【００３０】
また、磁力は電磁石によって発生するようにしてもよい。さらに、電磁石への電源の入り切りによって必要な時のみに磁力が発生して適切な位置で光ファイバが回転するようにしてもよい。また、印可する電源（主に電流）の量によって適切な位置になるように制御してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明にかかる回転装置及び融着接続装置は、光ファイバの軸方向における位置決め精度に優れ、円滑に作動する回転装置及び融着接続装置に有用であり、特に、偏波保持ファイバの軸廻りの位置調整を行う回転装置及び融着接続装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明にかかる光ファイバ融着接続機の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光ファイバ融着接続機において、ホルダ台を中心とする要部を示す斜視図である。
【図３】図１に示す融着接続装置に用いる回転装置の分解斜視図である。
【図４】支持部材、Ｖ溝部材及びクランプアームの左側面図である。
【図５】吸引／反発部材としての磁石の配置に関する第１の変形例を示す概略図である。
【図６】吸引／反発部材としての磁石の配置に関する第２の変形例を示す概略図である。
【図７】吸引／反発部材としての磁石の配置に関する第３の変形例を示す概略図である。
【図８】吸引／反発部材としての磁石の配置に関する第４の変形例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１                光ファイバ融着接続機
２                本体
３                風防カバー
４                ディスプレイ
５                ガイド部材
６                ブラケット
７                取付部材
１０              回転装置
１１              ホルダ台
１１ａ            載置部
１１ｂ            支持部
１１ｃ            軸部
１１ｄ            ファイバ配置部
１１ｅ            当接部
１２              ブッシュ
１３              ハウジング
１３ａ            筒部
１４              歯車
１４ａ            切欠き
１５              止め部材
１５ａ，１５ｂ    磁石
１６              カバー部材
１６ａ            収容部
１７              ホルダ
２１              Ｖ溝部材
２２              支持部材
２４              クランプアーム
３０              放電電極
１００            補強スリーブ処理部
【図１】
2005164985.tif 000003
【図２】
2005164985.tif 000004
【図３】
2005164985.tif 000005
【図４】
2005164985.tif 000006
【図５】
2005164985.tif 000007
【図６】
2005164985.tif 000008
【図７】
2005164985.tif 000009
【図８】
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