(57)【要約】本発明は、凝固していないコーティング液の中に光ファイバの端部を浸すことによって当該端部をコーティングする方法及び装置に関する。第１のシーケンスにおいて、保持手段（１１）によってファイバの端部をコーティング液の表面（１８）に向けて移動させる。光ファイバの端面（２６）とコーティング液の表面との間の距離を映像カメラ（２３）によって継続的に測定する。測定された実際の距離の値は、目標となる距離の値と比較され、測定された距離の値と目標となる距離の値とが同等になると第１のシーケンスを終了する。第２のシーケンスにおいて、ファイバの端部を予め定められた深さまでコーティング液の中に浸す。
2004519003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝固していないコーティング液の中に光ファイバの端部を浸すステップを含む、光ファイバの端部にコーティングを施す方法であって、
第１のシーケンスにおいて、前記光ファイバの端部（１５）を前記コーティング液の表面（１８）に向けて移動させるステップと、
前記光ファイバの端面（２６）と前記コーティング液の表面との間の距離を測定するステップと、
測定された実際の距離の値と目標とする距離の値とを比較するステップと、
前記実際の距離の値が前記目標とする距離の値と同等となると、前記第１の移動シーケンスを終了させるステップと、
第２のシーケンスにおいて、前記光ファイバの端部を前記コーティング液の中に予め決められた深さまで移動させるステップと、
第３のシーケンスにおいて、前記光ファイバの端部を前記コーティング液の中から上方へと移動させるステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記端面（２６）と、前記コーティング液の表面との間の距離を測定するステップは、前記端面と、前記コーティング液の表面により形成される該端面の鏡像投影（２７）とを映像化することで該端面と該鏡像投影との間の距離を測定することにより実行されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記映像化のステップと、前記測定のステップと、前記比較のステップとは、自動化された画像処理及びデータ処理のステップが含まれていることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の方法であって、前記移動のステップは垂直方向において実行されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れかに記載の方法であって、前記映像化の処理は、前記コーティング液の表面に対して２５度〜３５度の角度でもって配置されたカメラにより実行されることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の方法であって、前記目標となる値は、前記液体の表面から０．１０−０．２０ｍｍの値から選択されたものであることを特徴とする方法。
【請求項７】
凝固していないコーティング液の中に光ファイバの端部を浸すことによって、該端部にコーティングを施す装置であって、
前記光ファイバの端部（１５）を把持し、前記コーティング液の表面（１８）に向けて移動する保持手段（１１）と、
前記光ファイバの端面と、前記コーティング液の表面との間の距離を測定する測定手段（１９）と、
測定された実際の距離と、目標となる距離との比較を行なう処理手段（２０）と、
前記保持手段の移動を制御する制御手段とを含み、
前記処理手段と制御手段は、前記測定された実際の距離が前記目標となる距離と同等になると前記光ファイバの端部の移動を終了させ、前記ファイバの端部を前記コーティング液の中へ予め定められた深さまで浸すように動作することを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、前記測定手段（１９）は、前記光ファイバの端面（２６）と前記コーティング液の表面により形成される該端面の鏡像投影（２７）とを映像化する画像処理手段（２２，２３）と、該端面と該鏡像投影との間の距離を算出する演算手段（２４）とを含むことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、前記測定手段（１９）及び前記処理手段（２０）には、前記端面と前記鏡像投影の位置の反復的な登録処理の実行と、該端面と該鏡像投影との間の距離を算出するデータ処理手段が含まれることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、前記画像処理手段には、前記コーティング液の表面（１８）に対して２５度〜３５度の角度で配置されたカメラ（２３）が含まれることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の技術分野
本発明は、凝固していないコーティング液体の中に光ファイバの端部を浸すことによって当該端部をコーティングする方法及び装置に関する。
【０００２】
発明の背景
一般に、光ファイバの端部を発光デバイスや受光デバイスと接続する際には、注意深く調製される。典型的な装置によって、テーパーの付けられたファイバーコアの端面が形成され、その次に、ファイバの端部の隣り合った部分上に金属カバーが取り付けられる。テーパーの付けられた端面に金属カバーを取り付ける一方で、端面にいかなる不純物も付着しないように維持するためには、当該端面に対し保護コーティングを施すことが必要である。このコーティングは、十分な保護を与えつつ、同時に、適用が容易であり、かつ、除去も容易であることが好ましい。
【０００３】
既知の方法によれば、凝固してない液体状態のコーティング剤の中に端面を手で浸した後で、設定又は乾燥処理を実行するように処理が並んでいた。しかしながら、ファイバの端部を浸すことは非常に制限されており、また、コーティング液は透明なラッカーであり、その表面は不安定であり、作業者が端部をコーティング液の表面に位置させるのは困難であり、これらの手動による取り扱いでは、微細かつ光電気的な応用技術において効率的ではなかった。
【０００４】
発明の概要
従来の手動による方法において顕在化していた一つの問題は、コーティング液の中への深さを制御することが困難なことである。そのため、ファイバ端部の金属カバーが長すぎてしまったり、反対に、短すぎてしまったりする。一般には金の薄膜によりカバーが形成されるが、この金属カバーは、しっかり、かつ、簡易なハンダによってレーザー又は受光デバイスに接続するために利用される。もし、カバーが短すぎれば、ファイバの端部が振動し始め、信号の減衰が生じてしまう。一方で、カバーが長すぎれば、発光側のコアの端部が金属層によってカバーされてしまうか、又は少なくとも金属層によって邪魔されてしまい、送信信号がまったく消失してしまうか大きく減衰してしまう。
【０００５】
ファイバの端部は、また、凝固していないコーティング剤が入れられたどちらかといえば浅い容器の底へと浸されるため、コアの端部が底に当たってしまって損傷を受けてしまうこともありうる。まとめると、手による処理では、品質を均一にすることができず、却下されてしまうファイバ端部の比率が高くなりすぎてしまう。加えて、従来の方法は、工業的な製造においては、コスト的にもあまり効率が良いとはいえない。
【０００６】
本発明の目的の一つは、品質を均一にしつつ、製造コストも効率的な、光ファイバの端面上にコーティングを施工する装置又は方法を提供することにある。他の目的は、画像処理とデータ処理を用いた自動製造装置を実現することである。
【０００７】
本発明のこれらの目的及び他の目的は、凝固していない液体状態のコーティング剤の中に光ファイバの端部を浸すことによって当該端部の上にコーティングを適用する方法を用いて達成される。本方法には、第１の移動シーケンスにおいて、コーティング液の表面に向けて光ファイバの端部を移動させるステップと、光ファイバの端面とコーティング液の表面との間の距離を測定するステップと、目標となる値と、実際の距離の値とを比較するステップと、前記実際の距離の値が前記目標となる値と同等となると前記第１の移動シーケンスを終了させるステップと、予め定められた深さまで前記ファイバの端面を前記コーティング液の中へと沈下させる第２の移動シーケンスを開始させるステップと、最後に、前記コーティング液から前記ファイバの端面を上方へと移動させるステップとを含む。
【０００８】
本発明に係る方法及び装置には以下の利点がある。ファイバの端面に対するコーティングを均一なサイズかつ均一な品質で形成することが可能な製造ユニットを提供することができる。製造ユニットは、その全て又は一部を自動化することができる。これは、選別され不可とされなければならないファイバ端部の数が削減され、全体としての製造コストが節約されることを意味する。他の利点としては、多かれ少なかれ見極めることの難しい、凝固していないコーティング剤の表面へのフォーカシングの問題に対し、画像処理を利用することができ、そして、複雑ではない設計の映像及びコンピュータシステムによって、画像処理手段を実現することができる。全体として、この装置は、また、ほとんど動作部品を要しない非常に簡便なものであり、管理する事が簡単で、異なるファイバの端部、テーパー加工処理、及びコーティング処理に対しても容易に適用できるものである。
【０００９】
発明の詳細な説明
図１及び図２に示された装置には、いくつかの適切な移動手段１３によって、垂直方向１２に移動可能な保持手段１１が含まれている。保持手段１１は、光ファイバ１４の一方の端部１５の近くをしっかりと把持して保持するように構成されている。液体状態のラッカー１７を貯めている容器又はリサーバ１６は、保持手段１１の下方に位置し、液体１７の自由表面１８が、保持手段１１の垂直で線形の移動軌跡に対向するように配置されている。図面からわかるよに、光ファイバの端部１５は、縦の方向に移動可能であり、液体コンテナ１６に向かって垂直的に下方へと移動可能である。この移動は、測定手段１９、処理手段２０、および移動制御手段２１によって管理されそして制御される。測定手段１９には、画像処理手段２２が含まれており、画像処理手段２２にはカメラ２３と演算手段２４を含む公知の映像システムが備えられている。
【００１０】
画像処理手段は、例えば、ＣＣＤカメラ（電荷結合素子カメラ）や、Ｃ−ＭＯＳカメラなどにより実現することができよう。カメラ２３は、液体表面１８に対してファイバの端部１５が移動する際の最後の部分を映像化するように構成されている。一般には、上述の最後の部分は１ｍｍ以内の範囲であり、細微な移動とその制御については、高い正確さと堅実さが要求される。カメラレンズ２５は、水平面に対してαの角度で配置されており、液体表面１８は、ファイバの端面２６と、液体表面１８によって形成されるその鏡像投影２７との双方に対して最良の見え方となるようになっている。前記角度αは、１５度〜４５度、好ましくは、２５度〜３５度の範囲内にすべきであろう。また、正確な映像を得るためには、ランプ２８を液体表面１８の上方に適宜の角度でもって配置する。浸し処理の後でコーティングに対して紫外線を照射する他方のランプ２９は、容器１６の近くであって、ランプ１８の反対側に配置される。
【００１１】
本発明において取り扱うものとして特にふさわしい光ファイバの一種の断面図を図４に示している。光ファイバ１４は、コア部３０と、石英ガラスのクラッド部３１と、アクリル酸塩かシリコンで作られた一以上のコーティング層３２とを有している。前述したように、本発明は、このようなファイバを発光レーザー素子又は受光素子へと接続する方法の一部である。図示されていない初期のステップにおいて、コア部３０とクラッド部３１とをそのままに、コーティング層をファイバの端部から引き剥がし、熱処理によって、ファイバの端面２６を、図３に示されているようなテーパーの付けられた端部３３へと形成する。
【００１２】
上述の初期ステップにおいて作成されたファイバの端部は、保持手段によって垂直位置へと配置されるが、これは公知の位置付け方法等に従って実行され、そしてファイバの端面へのコーティングの加工処理が開始される。
【００１３】
図１及び図２に示されているスタート位置において、ファイバの端面２６と液体の表面１８の双方は、映像カメラ２３の可視範囲内に位置付けられる。この位置において、端面２６は、通常、液体表面の上方０．５〜１ｍｍの所に位置付けられる。第１のシーケンスにおいて実行される液体方向へのさらなる移動において、液体の表面１８に非常に接近した目標位置へと端面２６が移動される。保持手段１１の移動処理は、全てのシーケンスにおいて、処理手段２０から入力された信号を受信し、その入力信号に応じて制御手段２１によって制御される。保持手段１１が移動している最中は、画像処理手段２２、カメラ２３及び演算手段２４とを有する測定手段１９は、継続的に、ファイバの端面と液体表面間の距離を測定している。カメラ２３のレンズ２５は、端面２６と、当該端面の液体表面における鏡像投影２７との双方に対して映像の焦点が設定されており、画像処理手段２２は、その位置を読み取り、演算手段２４は、それらの間の実際の距離の値を算出する。処理手段２０は、液体表面に近い目標位置に対応した目標値と、測定された値との間の差を算出する。そして実際の値が目標値に達すると、制御手段２１は、第１の移動シーケンスを終了させるための信号を送信する。
【００１４】
この位置において、端面は液体表面に対して非常に接近しており、その距離は正確に測定されたもので、０．１０−０．２０ｍｍの範囲内に設定されていることが望ましい。その後、第２のシーケンスが開始され、ファイバの端部が液体の中へと予め決められた深さまで浸され、第３のシーケンスにおいて、その液体の中から上方へと移動される。前述の移動シーケンスは、各シーケンス間で明確に区別可能なシーケンスである必要はなく、好ましくは、一連の移動の一部に相当しよう。
【００１５】
液体の中に浸されている間、第２の移動シーケンスにおける目標値に依存して、端面２６から予め定められた距離まで、薄いコーティング層３４（図３）がテーパーの付けられたファイバ端部の表面３３に付着される。通常、テーパーの付けられた端部の一部にはコーティングを施さないようにするため、前述の距離は、０．２０〜０．３０ｍｍとすべきであろう。前述したように、コーティングは、基本的に、浸し処理の後で、容器１６に隣接配置されたＵＶランプによって供給される紫外線によって固化するラッカーである。固化処理が終わると、ファイバの端部は、レーザーや受光素子と接続するための完全な製作処理を行なう次のステップへの準備が整ったことになる。
【００１６】
なお、上述の実施形態におけるテーパーの付けられたファイバの端部は、本発明によってコーティング又はマスク化が可能なファイバ端部の単なる一例に過ぎない。同様な処理により取り扱うことが好ましい数多くの他の形式のファイバやファイバの端部が存在する。
【図面の簡単な説明】
本発明は以下の図面により詳細に説明される。
【図１】
図１は、本発明に係る構成の側面図である。
【図２】
図２は、図１をより詳細に示した図である。
【図３】
図３は、テーパー加工された光ファイバの端面についての側面図である。
【図４】
図４は、光ファイバの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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