(57)【要約】  【課題】軸方向に貫通孔を有する筒状体の同心度測定において、貫通孔内径部及び外径部円周上の歪みの影響で正確な測定ができない。  【解決手段】軸方向に貫通孔を有する筒状体の同心度測定において、画像処理によって上記筒状体の外径の円周に外接する真円の中心位置を求め、また上記筒状体の貫通孔の内径の円周に内接する真円の中心位置を求め、この各々の中心位置の差を同心度とすることを特徴とする筒状体の同心度検査方法。【選択図】図１
2005283300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に貫通孔を有する筒状体の同心度測定において、画像処理によって上記筒状体の外径の円周に外接する真円の中心位置を求め、また上記筒状体の貫通孔の内径の円周に内接する真円の中心位置を求め、両中心位置の差を同心度とすることを特徴とする筒状体の同心度検査方法。
【請求項２】
上記筒状体が光通信用コネクタ部品のフェルールであることを特徴とする請求項１に記載の筒状体の同心度検査方法を用いた同心度検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信等に使用される光コネクタ用フェルール等の筒状体の同心度寸法を測定するための検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバ同士を接続する光通信用コネクタや、半導体レーザと光ファイバ等から構成される半導体レーザモジュール等において、光ファイバを挿通保持するために軸方向に貫通孔を有する筒状体からなるフェルールが用いられている。
【０００３】
上記フェルールは、例えば外径１〜３ｍｍ程度、長さ５〜１３ｍｍ程度、内径０．１２から０．１３程度のものであり、材質としてはジルコニアやアルミナ等のセラミックス、金属、プラスチック、ガラス等が使われているが、セラミックスが高い加工精度や耐摩耗性、対腐食性などの利点から一般的に広い分野で需要の大部分を占めている。
【０００４】
光通信用コネクタ図４（ａ）は、図４（ｂ）にその部分断面図を示すように、ジルコニアセラミックス等からなるフェルール１の貫通孔１ａに石英からなるシングルモード光ファイバ２を挿通し接着固定した後、スリーブ３に挿着し外周１ｃが支持されることで先端面１ｂ同士を当接させて貫通孔１ａに接着固定された光ファイバにて光接続するようになっている。
【０００５】
上記光通信用コネクタは図４（ａ）の光ファイバ２同士を高精度に光接続する為、フェルール１の貫通孔１ａは外径１ｃに対する同心度をより小さくする必要がある。最近では光通信市場の発展に伴い通信速度も向上してきており光接続もより低損失にすることが要求されてきている。この為、高精度に光接続できる光通信用コネクタが必要となっており、これに使われるフェルール１の同心度を高い精度で測定する必要がある。
【０００６】
この同心度の測定方法は、図５（ａ）フェルール１の外径部１ｃを接して位置決めする溝を有するＶブロック１０等で位置決めされた状態でフェルール１を円周方向に回転させ貫通孔１ａを所定のエリアＡで観察した時の円周Ｂと移動した時の円周Ｂ‘の移動幅の最大値を読み取って算出している。
【０００７】
読み取り方法としては、図５（ｂ）所定のエリアＡを拡大しモニターなどに映し出し、モニター内に準備した目盛りにて直接的に移動幅の最大値を読み取る比較的に簡易な方法や、パソコン等により画像処理しＣＣＤカメラの画素単位で演算し数値化させ算出する方法等がある。
【特許文献１】特開平１９９３−２８０９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、フェルール１の同心度は、光通信用コネクタ完成品の精度を決める重要なものであり、同心度が小さくなるに比例し光通信用コネクタ完成品の光接続における光信号の損失は小さくなり高精度なものになる為、より正確に測定する必要がある。
【０００９】
しかしながら前記従来方法による図５（ａ）の同心度の測定方法では、外径部１ｃに接して位置きめされる溝を有するＶブロック１０で位置決めされた状態で円周方向に回転させる為、外径部１ｃの円周が歪んでいる場合に、Ｖブロック１０と接する点で外径円周１１の歪みの影響からフェルール１が上下に移動することになる為、正確な測定が出来ないことになり、貫通孔１ａの内径円周も歪んでいると同様に正確な測定ができないが、実際のフェルール１の外径部１ｃや貫通孔１ａの円周部は、金型による成形や機械加工にて製作されていることから歪みの大小はあるにせよ真円度の悪化は避けられない。
【００１０】
また、フェルール１の外径部１ｃを接して位置決めされる溝を有するＶブロック１０で位置決めされた状態で、円周方向に回転させ貫通孔１ａを所定のエリアＡで観察した時の円周Ｂと移動した時の円周Ｂ‘の移動幅の最大値を読み取る方法では、回転による位置決め部の磨耗も発生する為、この磨耗部と円周の歪みが影響しあう為、やはりフェルール１の上下移動を誘発するので正確に測定できない。
【００１１】
こうした影響を無視して測定したフェルール１を光通信用コネクタ完成品の中に組み込み実際に光信号を接続させた場合、最悪の場合は光接続における損失の性能が悪くなり不良品となる可能性、または逆に良品のフェルール１の同心度を規格外れと判断してしまう可能性もある。
【００１２】
これらは、フェルール１が実際の光通信用コネクタ完成品に組み込まれ光接続に使用される際に、図４（a）及び（ｂ）に示すフェルール１の外径部１ｃをスリーブ３にて支持固定する為、外径部１ｃの円周上の歪みで凸部のみが接する事になり凹部に関しては支持固定に影響しない。フェルール１の貫通孔１ａは、光ファイバが挿入固定されるが貫通孔１ａの内径円周上の歪みで同様に凸部のみが接する事になり、凹部に関しては光ファイバの固定に影響しない事になる。フェルール１の外径部１ｃを接して位置決めする溝を有するＶブロック１０等で位置決めされた状態で円周方向に回転させ貫通孔１ａを所定のエリアＡで観察した時の円周Ｂと移動した時の円周Ｂ‘の移動幅の最大値を読み取る方法では、フェルール１の外径部１ｃと貫通孔１ａの各々の円周上の歪みによる凹凸は、そのまま移動幅となって読み取られる。
【００１３】
また、フェルール１を最低でも３６０°以上回転させる必要がある為、測定時間は長く掛かることになり検査測定コストも増大し、得られるフェルール１の抵コスト化を阻害する要因にもなる。
【００１４】
本発明の目的は、上記の欠点を回避し、実際の光通信用コネクタに使われることを想定し光信号接続の損失を考慮しフェルール１の同心度を高精度に測定する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そこで本発明は、軸方向に貫通孔を有する筒状体の同心度測定において、画像処理によって上記筒状体の外径の円周に外接する真円の中心位置を求め、また上記筒状体の貫通孔の内径の円周に内接する真円の中心位置を求め、この各々の中心位置の差を同心度とすることを特徴とする
またさらに、本発明は、上記筒状体が光通信用のフェルールであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
このように本発明の同心度検査方法によれば、光通信用コネクタ完成品が実際に使用される状態を想定し、組み込まれたフェルールがスリーブで支持固定された時の外径部の中心位置を求めることができる。
【００１７】
また、光通信用コネクタ完成品が実際に使用される状態を想定し、組み込まれたフェルールの貫通孔に挿着固定された光ファイバの中心位置を求めることができる。
【００１８】
更に、この各々の中心位置の差を同心度として求めることによって、光通信用コネクタ完成品が実際に使用される状態を想定した同心度測定を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。
【００２０】
図１及び図２、図３は、本発明における光通信用コネクタ部品であるフェルール１の検査方法を示す図である。
【００２１】
本発明の同心度検査方法によれば、図１の光通信用コネクタ部品であるフェルール１を光透過するガラス等の製品固定部２１の上に直角に設置し下方よりハロゲンランプ等の光源２２からの光を照射し、フェルール１の同心度測定箇所の端面部から外径部１ｃ全体をＣＣＤカメラ２０にて映し出す。
【００２２】
図２(ａ)のその画像の外径円周１１をＣＣＤカメラのイメージ信号を画像処理することによって求め、図２(ｂ)の外径の周りの外側に真円を描き、これを縮小していき外接したものを真円１２とし、この真円１２の直径から中心位置１３を算出する。
【００２３】
更に、図３（ａ）のフェルール１の端面部１ｂから貫通孔１ａの範囲１４をＣＣＤカメラで拡大し、図３（ｂ）の画像の内径円周１５をＣＣＤカメラのイメージ信号を画像処理することによって求める。
【００２４】
図３（ｃ）この内径円周１５の中に真円を描きこれを拡大していき内径円周１５に内接したものを真円１６とし、この内接する真円１６の直径から中心位置１７を算出する。
【００２５】
この各々の外接する真円１２及び内接する真円１６の中心位置１３及び１７の差を同心度とすることで検査できる。
【００２６】
なお、本発明の筒状体の同心度検査方法は、上述の実施形態に限定されるものではなく、
本発明の請求範囲内であれば種々の筒状態の同心度検査に適応することが可能である。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明の実施例を示す。
【００２８】
先ず、フェルール１の外径の真円度を接触式測定器にて測定し、内径の真円度を光学式測定器にて測定した試料を準備した。
【００２９】
本発明の実施例として図１に示す通りの方法にて図２及び図３の手順で同心度検査を行い、比較例として図５に示す従来の同心度検査を行なった。
【００３０】
それぞれの同心度検査結果及び光通信用コネクタ完成品の組み込み後に光接続させて光接続損失を検査して評価した。
【表１】
2005283300.tif 000003
【００３１】
この結果により、本発明の検査方法で求めた同心度と光接続損失の相関係数は０．９９であった。
【００３２】
従来例の検査方法で求めた同心度と光接続損失の相関係数は、従来例１として測定用Ｖブロックの磨耗がない物を使って測定した時のものでは光接続損失との相関係数０．９７という結果であったが、従来例２として測定用Ｖブロックの磨耗が大きい物を使って測定したときのものでは光接続損失との相関係数０．８６という結果であった。
【００３３】
特に、外径真円度が大きく０．４以上あるもので試料番号２のものにおいて本発明の同心度検査方法で０．６９、従来例１の同心度検査方法で１．０１、従来例２の同心度検査方法で０．８９、光接続損失は０．３５となっている。
【００３４】
フェルールの一般的な同心度スペックは１．０であり、光接続損失の一般的なスペックは０．５であるので光通信用コネクタとしては合格品と言えるのだが、従来例１の同心度検査方法では、不合格となっている。
【００３５】
これは外径の真円度が０．４８と大きな値になっている影響を受けたものと考えられる。
【００３６】
更に、試料番号３のものにおいては、本発明の同心度検査方法で１．１１、従来例１の同心度検査方法で１．３１、従来例２の同心度検査方法で０．８９、光接続損失は０．５１であった。
【００３７】
光通信用コネクタとしては不合格品であるが、従来例２の同心度検査方法では合格となる。
【００３８】
これは、Ｖブロックの磨耗と外径の真円度、同心度が相互に影響しあい相殺したためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の検査方法で外径部を示す図である
【図２】（ａ）〜（ｂ）は本発明の検査方法で外径部を示す図である
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の検査方法で貫通孔内径部を示す図である
【図４】（ａ）は光通信用コネクタの断面図、（ｂ）は正面図である
【図５】（ａ）は従来の検査方法を示す正面図、（ｂ）は拡大図である
【図６】同心度とＩ／Ｌの相関図
【符号の説明】
【００４０】
１：フェルール
１ａ：貫通孔
１ｂ：端面
１ｃ：外径部
２：光ファイバ
３：スリーブ
１０：Ｖブロック
１１：外径円周
１２：外接する真円
１３：中心位置
１４：測定範囲
１５：内径円周
１６：内接する真円
１７：中心位置
２０：ＣＣＤカメラ
２１：固定部
２２：光源
Ａ：エリア
Ｂ：円周
Ｂ‘：円周
Ｃ：軸方向
【図１】
2005283300.tif 000004
【図２】
2005283300.tif 000005
【図３】
2005283300.tif 000006
【図４】
2005283300.tif 000007
【図５】
2005283300.tif 000008
【図６】
2005283300.tif 000009