(57)【要約】【課題】フェルールを十分に把持し、安定した偏心量の測定値を得ることができるフェルール保持具、および偏心測定装置を提供すること。【解決手段】長手方向にスリット１ｂを有し、かつ内孔に光ファイバが挿入されるフェルール５を保持するための貫通孔１ａを有するスリーブ１と、該スリーブ１を内部に配置するホルダ２と、を備えるフェルール保持具１０であって、スリーブ１は、ホルダ２との間に間隙を設けて配置され、かつスリット１ｂが貫通孔１ａを挟んで対向する領域１ｃで前記間隙に介在された接合部材３によりホルダ２に固定されること。【選択図】  図１
2007178980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向にスリットを有し、かつ内孔に光ファイバが挿入されるフェルールを保持するための貫通孔を有するスリーブと、
該スリーブを内部に配置するホルダと、を備えるフェルール保持具であって、
前記スリーブは、前記ホルダとの間に間隙を設けて配置され、かつ前記スリットが前記貫通孔を挟んで対向する領域で前記間隙に介在された接合部材により前記ホルダに固定されることを特徴とするフェルール保持具。
【請求項２】
前記スリーブの内面で前記スリットが前記貫通孔を挟んで対向する領域に、突条部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフェルール保持具。
【請求項３】
前記スリーブはセラミックスを主成分とし、かつ前記接合部材は前記スリーブの主成分であるセラミックスから成るフィラーを含有する樹脂材料により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフェルール保持具。
【請求項４】
前記間隙内で、前記接合部材の存在しない領域に弾性部材を介在させ、前記接合部材の縦弾性係数をＥ１とし、前記弾性部材の縦弾性係数をＥ２としたときに、Ｅ１＞Ｅ２の関係であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフェルール保持具。
【請求項５】
前記弾性部材は樹脂を含んでなることを特徴とする請求項４に記載のフェルール保持具。
【請求項６】
フェルールの内孔の偏心量を測定するための偏心測定装置であって、
請求項１〜５のいずれかに記載のフェルール保持具と、
該フェルール保持具により保持されたフェルールの内孔に光を導入する光源と、
前記内孔内を伝送し、前記フェルールの内孔から導出される光を受光するための受光部を有する光電変換素子と、
該光電変換素子からの電気信号を画像化する画像処理装置と、を備えることを特徴とする偏心測定装置。
【請求項７】
光ファイバのコアの偏心量を測定するための偏心測定装置であって、
請求項１〜５のいずれかに記載のフェルール保持具と、
該フェルール保持具により保持されたフェルールの内孔に挿入された光ファイバに光を導入するための光源と、
前記光ファイバを伝送し、該光ファイバから導出される光を受光するための受光部を有する光電変換素子と、
該光電変換素子からの電気信号を画像化するための画像処理装置と、を備えることを特徴とする偏心測定装置。
【請求項８】
前記画像処理装置で得られた画像のフェルール内孔形状もしくは光ファイバのコア形状のデータから、演算処理装置にてフェルール内孔形状もしくは光ファイバのコア形状の輪郭に対して内接円、外接円のいずれかの円を描き、その中心位置を求め、フェルールを外径基準で回転させた時に得られる中心位置の最大のずれ量を算出し、該最大のずれ量の半値をコア偏心量として表示することを特徴とする請求項６または７に記載の偏心測定装置。
【請求項９】
フェルールを外径基準で回転させた時に得られる前記画像処理装置で得られた画像から、演算処理装置にてフェルール内孔形状もしくは光ファイバのコア形状の円縁の最大のずれ量を算出し、該最大のずれ量の半値をコア偏心量として表示することを特徴とする請求項６または７に記載の偏心測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェルールを保持するためのスリーブを備えるフェルール保持具及びそれを用いた偏心測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、建物内の配線や機器への配線に使用される光ファイバケーブルや光ファイバコードの接続における光ファイバ同士の光学的接続には、着脱自在な光コネクタが用いられている。
【０００３】
このような光コネクタは、一般的に、光ファイバの先端を挿入保持するフェルールが固定された図６（ａ）に示すような光コネクタプラグ２０と、光コネクタプラグが相対向する双方から嵌合する光コネクタアダプタとから構成されている。
【０００４】
フェルール２１は、図６（ａ）に示すように、略円筒形状を有し、その内部には軸方向に貫通して光ファイバ２２を挿入保持する光ファイバ挿入孔２１ａが設けられている。この光ファイバ挿入孔２１ａの後端部には、内径が開口側に向かって漸大するテーパ部２１ｂが設けられている。このようなテーパ部２１ｂを設けることによって、光ファイバ挿入孔２１ａに光ファイバ２２を挿入した際に、光ファイバ２２の先端がフェルール２１の端面に接触することで欠けたり、折れたりするのを防止することができる。
【０００５】
なお、このようなフェルール２１の材質としては、例えば、ジルコニア等のセラミックス材料、プラスチック材料及び結晶化ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英等のガラス材料等を挙げることができる。
【０００６】
また、光ファイバ２２は、図６（ｂ）に示すように、光ファイバ２２のコア２２ａと、このコア２２ａを覆うクラッド２２ｂとから構成されている。そして、このような光ファイバ２７同士の対向接続は、コア２２ａ同士を当接させることにより行われる。
【０００７】
近年、光ファイバ同士を光コネクタアダプタで対向させて接続する際には、比較的低い光の挿入損失で光接続することが望まれている。
【０００８】
ここで、光ファイバ同士の光接続時の損失要因としては、例えば、光ファイバ相互間の角度ずれ、コア中心の偏心量、間隙、光ファイバ端面品質、及び端面反射等が挙げられ、この中でも光ファイバ相互間のコア中心の偏心量が最も挿入損失を増大させる原因となることが一般的に知られている。
【０００９】
このような光ファイバ相互間のコア中心の偏心量は、例えば、シングルモードの光ファイバ２２を有する光コネクタプラグ２０の場合、光接続時の基準となるフェルール２２の外径に対する断面中心の位置と光ファイバ２２のコア中心との位置のずれによって発生する値である。
【００１０】
このため、従来では、低損失の光コネクタプラグを保証するのに、例えば、コア中心の偏心測定器やコア中心の偏心測定システム等の偏心測定装置を用いて各光コネクタプラグのコア中心の偏心量を測定し、そのコア中心の偏心量をユーザ側へ規格値として提供している。
【００１１】
なお、このようなコア中心の偏心量測定装置（従来の第一例）では、例えば、図８に示すように、まず、フェルール保持具３０としてのＶ溝３１と押え部材３２との間にフェルール３３を固定した状態でそのフェルール３３に光を通し、光ファイバ３４のコア中心をレンズで拡大して画像処理装置に取り込む。次に、フェルール３３をＶ溝３１上で所定角度回転させて、光ファイバ３４のコア中心を再びレンズで拡大して画像処理装置に取り込む。そして、通常は、このような操作を４回行って各回転毎の光ファイバ３４のコア中心の位置を画像処理装置にて画像処理することにより、光ファイバ３４のコア中心を推定し、このコア中心から偏心量を測定するようになっている（特許文献１参照）。
【００１２】
また、従来の第二例としては、フェルール保持具としてスリーブを用いたものも提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２２７６１９号公報
【特許文献２】特開平８−２９６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の第一例におけるフェルール保持具３０では、Ｖ溝３１の２面と押さえ部材３２の１面の計３面で円筒形のフェルール３３を固定する構造のため、フェルール３３を安定して固定することが困難であった。そのため、従来の第一例におけるフェルール保持具３０では、測定値の再現性が悪く、しかもフェルール３３の外周面の真円度の影響を受けやすいため、正確に偏心量を測定することが難しいという問題を生じていた。
【００１４】
また、従来の第２例でのフェルール保持具４０では、割りスリーブ４１の先端部で内孔にストッパ４３、外周にホルダ４２を圧入固定している。そのため、例えば、光ファイバの光軸に対してフェルール４４が割りスリーブ４１の内孔に斜めに挿入されると、フェルール４４の外は割りスリーブ４１の内孔の直径よりも大きいので、割りスリーブ４１の内孔が過度に拡径し、偏心量の測定値にバラツキが生じる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、長手方向にスリットを有し、かつ内孔に光ファイバが挿入されるフェルールを保持するための貫通孔を有するスリーブと、該スリーブを内部に配置するホルダと、を備えるフェルール保持具であって、前記スリーブは、前記ホルダとの間に間隙を設けて配置され、かつ前記スリットが前記貫通孔を挟んで対向する領域で前記間隙に介在された接合部材により前記ホルダに固定されることを特徴とする。
【００１６】
また、前記スリーブの内面で前記スリットが前記貫通孔を挟んで対向する領域に、突条部が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
さらに、前記スリーブはセラミックスを主成分とし、かつ前記接合部材は前記スリーブの主成分であるセラミックスから成るフィラーを含有する樹脂材料により形成されていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、前記間隙内で、前記接合部材の存在しない領域に弾性部材を介在させ、前記接合部材の縦弾性係数をＥ１とし、前記弾性部材の縦弾性係数をＥ２としたときに、Ｅ１＞Ｅ２の関係であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、前記弾性部材は樹脂を含んでなることを特徴とする。
【００２０】
さらに、フェルールの内孔の偏心量を測定するための偏心測定装置であって、上記記載のフェルール保持具と、該フェルール保持具により保持されたフェルールの内孔に光を導入する光源と、前記内孔内を伝送し、前記フェルールの内孔から導出される光を受光するための受光部を有する光電変換素子と、該光電変換素子からの電気信号を画像化する画像処理装置と、を備えることを特徴とする偏心測定装置。
【００２１】
また、光ファイバのコアの偏心量を測定するための偏心測定装置であって、上記記載のフェルール保持具と、該フェルール保持具により保持されたフェルールの内孔に挿入された光ファイバに光を導入するための光源と、前記光ファイバを伝送し、該光ファイバから導出される光を受光するための受光部を有する光電変換素子と、該光電変換素子からの電気信号を画像化するための画像処理装置と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
さらに、前記画像処理装置で得られた画像のフェルールの内孔形状もしくは光ファイバのコア形状のデータから、演算処理装置にてフェルール内孔形状もしくは光ファイバのコア形状の輪郭に対して内接円、外接円、のいずれかの円を描きその中心位置を求め、フェルールを回転させた時に得られる中心位置の最大のずれ量を算出し、該最大のずれ量の半値をコア偏心量として表示することを特徴とする。
【００２３】
また、フェルールを回転させた時に得られる前記画像処理装置で得られた画像から、演算処理装置にてフェルール内孔形状もしくは光ファイバのコア形状の円縁の最大のずれ量を算出し、該最大のずれ量の半値をコア偏心量として表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように本発明によれば、長手方向にスリットを有し、かつ内孔に光ファイバが挿入されるフェルールを保持するための貫通孔を有するスリーブと、該スリーブを内部に配置するホルダと、を備えるフェルール保持具であって、前記スリーブは、前記ホルダとの間に間隙を設けて配置され、かつ前記スリットが前記貫通孔を挟んで対向する領域で前記間隙に介在された接合部材により前記ホルダに固定されることにより、スリーブの過度の変形を抑制するとともにフェルールを把持することが可能となる。その結果、繰り返して偏心量の測定を行っても、変動の少ない安定した測定値を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施形態について図を用いて説明する。
【００２６】
図１に示すように、本発明のフェルール保持具１０は、スリーブ１と、該スリーブ１を内部に配置するホルダ２と、接合部材３を備えている。
【００２７】
スリーブ１（以下、割スリーブ１とする）は、長手方向にスリット１ｂを有し、かつ内孔に光ファイバが挿入されるフェルール５を保持するための貫通孔１ａを有している。貫通孔１ａの内径は、挿入されるフェルール５に対して数ミクロン小さい径に設定されており、一方、スリット１ｂは、スリーブ１内に挿入されるフェルール５に対してバネ力が作用し、フェルール５を把持する機能を有する。
【００２８】
スリーブ１の材質は、例えば、燐青銅、ベリリウム銅、黄銅、ステンレス等の他の金属やエポキシ、液晶ポリマー等のプラスチック、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスを使用することができる。この中でも特に、ジルコニアセラミックスで形成することが好ましい。スリーブ１にジルコニアセラミックスを使用する場合、具体的には、ＺｒＯ2を主成分とし、Ｙ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ2、Ｄｙ2Ｏ3などの少なくとも一種を安定化剤として含み、正方晶の結晶を主体とする部分安定化ジルコニアセラミックスを用いることが好ましく、このような部分安定化ジルコニアセラミックスは、優れた耐摩耗性を有するとともに、適度に弾性変形することから有利である。
【００２９】
スリーブ１の加工方法としては、例えばジルコニアセラミックスから形成する場合、予め射出成形、プレス成形、押出成形等の所定の成形法によってスリーブとなる円筒状の成形体を得、その後、その成形体を１３００〜１５００℃で焼成し、所定の寸法に研削加工または研磨加工を施す。なお、成形体に切削加工等によって予め所定の形状を形成しておき、その後焼成を行ってもよい。
【００３０】
また、プラスチックス製とした場合は金型を工夫すればいかなる形状でも容易に製造することが出来る。更に、金属製とした場合は棒状もしくはパイプ状の素材を切削、研削、研磨、プレス等の機械加工で製造することができる。
【００３１】
ホルダ２は、スリーブ１を内部に配置するための内孔が形成されるとともに該スリーブ１を保護する機能を有している。このホルダ２の材質は、ホルダ２を後述する偏心測定装置本体と接合するため、ステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの溶接が可能であり、しかも加工が比較的に容易な材料が用いられるが、主には耐腐食性と溶接性を考慮して、ステンレスが用いられる。
【００３２】
また、ホルダ２の内孔には、スリーブ１の貫通孔１ａを挟んで対向する領域１ｃの外周部分を接着固定するために、長手方向に突状２ｂを設けることが望ましい。更に、ホルダ５の内孔は、接合部材３及び後述する弾性部材４の接着力を向上させるためにも、内周面の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．１μｍ以上にすることが好ましい。
【００３３】
接合部材３は、スリット１ｂが貫通孔１ａを挟んで対向する領域１ｃにおいて、スリーブ１とホルダ２との間に介在されており、スリーブ１にフェルール５が挿入されて横荷重等がかかっても、スリーブ１に生じる過度な変形を抑制する機能を有する。接合部材３の材質は、高硬度な材質の接着剤を用いることが望ましく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、レゾルシン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アリキッド樹脂等の熱硬化性樹脂もしくは紫外線照射にて硬化するＵＶ硬化性樹脂を用いることができるが、エポキシ樹脂を用いることが耐環境性等を考慮すると最も望ましい。また、このような接合部材３は、たとえば、スリーブ１の領域１ｃに上記した接着剤を塗布し、加熱もしくは紫外線照射により接着剤を硬化させることにより作製することができる。なお、この接合部材３の作製においては、スリーブ１の領域１ｃに対して間隙を介して臨むホルダ５に接着剤を塗布して硬化させてもよい。
【００３４】
一方、本発明のフェルール保持具で保持されるフェルール５は、例えば、円筒形状を有しており、内部の貫通孔で光ファイバ６を接着固定して、光ファイバの接続のための保護部材として用いるものである。光ファイバを有するフェルール５が光学的に接続するために他の光ファイバを有するフェルール（プラグフェルール）と当接する先端部は、プラグフェルールとの接続損失を低減させるため曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面状に加工されている。
【００３５】
フェルール５の材質は、銅合金、ニッケル合金、ステンレス等の他の金属やエポキシ、液晶ポリマー等プラスチック、セラミック等を使用することができる。この中でも特に、ジルコニアセラミックスで形成することが好ましい。具体的には、ＺｒＯ2を主成分とし、Ｙ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ2、Ｄｙ2Ｏ3などの少なくとも一種を安定化剤として含み、正方晶の結晶を主体とする部分安定化ジルコニアセラミックスを用いることが好ましく、このような部分安定化ジルコニアセラミックスは、優れた耐摩耗性を有するとともに、適度に弾性変形することから有利である。
【００３６】
次に、本発明の他の実施形態について図２を用いて説明する。
【００３７】
図２（ａ）に示すように、本発明では、スリーブ１の内面でスリット１ｂが貫通孔１ａを挟んで対向する領域１ｃに、突条部１ｄが設けられることが好ましい。これは、スリット１ｂが前記貫通孔１ａを挟んで対向する領域１ｃはスリーブ１の曲げ応力が最も大きくかかる部分であり、突状部１ｄを設けることにより、スリーブ１の曲げ破壊を防止することができるからである。
【００３８】
さらに、スリーブ１の内孔に等間隔で突状部１ｄを設ければ、フェルール５を把持する力がフェルール５に均一に作用するため、フェルール５を回転する場合においても、安定した偏心測定値を得るという点で望ましい。このとき、突状部１ｄは、スリーブ１の内孔の中心軸に対して４５度間隔で７箇所設ければ、フェルール５の偏心量の繰り返し測定の安定性を良くする点で望ましい。
【００３９】
次に、図２（ｂ）はホルダ２の内孔に突状２ｂを設けないで接合部材３のみでスリーブ１を固定する方法である。このような形態であってもフェルール５を把持するとともにスリーブ１の過度な変形による破壊を抑制する効果はあるが、スリーブ１がセラミックスで構成されているのであれば、接合部材３に該セラミックスから成るフィラーを含有させた樹脂材料により形成することが望ましい。
【００４０】
この樹脂材料は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、レゾルシン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アリキッド樹脂等の熱硬化性樹脂もしくは紫外線照射にて硬化するＵＶ硬化性樹脂を用いることができるが、エポキシ樹脂を用いることが耐環境性等を考慮すると最も望ましい。また、このようなフィラーを含有する樹脂材料で接合部材３を作製する方法としては、平均粒子径が０．００５〜５μｍ、好ましくは０．０１〜１μｍのフィラーを均一に含有させた樹脂材料を調製し、必要に応じて硬化剤を添加した後に所定の位置に塗布し、加熱もしくは紫外線照射にて硬化する。
【００４１】
次に、本発明の更に他の実施形態としては、図３に示すように、接合部材３の存在しない領域に弾性部材４を介在させてもよい。このとき、接合部材３の縦弾性係数をＥ１とし、弾性部材４の縦弾性係数をＥ２としたときに、Ｅ１＞Ｅ２の関係であることが好ましい。
【００４２】
即ち、接合部材３は弾性部材４と比較して弾性変形しにくい材質とし、一方で、弾性部材４は比較的容易に弾性変形しうる材質とすることにより、接合部材３はスリーブ１のスリット１ｂが前記貫通孔１ａを挟んで対向する領域１ｃにおいてスリーブ１を強固に固定してスリーブ１の過度な変形による破壊を抑制するとともに、弾性部材４はスリーブ１の自由な変形を妨げることなく、対向する領域１ｃを基準として、略均等にスリーブ１を変形させる機能を有する。この弾性部材４は、主として樹脂で構成され、たとえば、接合部材３がエポキシ樹脂で構成されているのであれば、弾性部材４はシリコン系樹脂で構成される。
【００４３】
なお、縦弾性係数は、ヤング率で表すことができる。ヤング率は、プラスチックスの微小変形時にはフックの法則に従うものと考え、ヤング率＝引張応力÷引張歪みと定義する。それゆえ、ヤング率＝単位面積あたりの力÷単位長さあたりの伸び＝Ｆ/Ａ÷ΔＬ/Ｌ0（ただし、Ｆ：引張力、Ａ：断面積、ΔＬ：力Ｆによる伸び、Ｌ0：元の長さ）
この縦弾性係数の試験方法は、一例として、テンシロン万能試験機  ＵＣＴ−５Ｔ（オリエンテック社製）を用いて行うことができ、断面積（Ａ）および力Ｆによる伸び（Ｌ0）を試験開始前に試験片について測定しておき、引張試験において引張荷重と長さをチャートに記録すれば、その初期の直線部から上式によりヤング率を求めることができる。 
次に、本発明のフェルール保持具の製造方法について説明する。
【００４４】
まず、スリーブ１は、たとえば、ジルコニア原料を押し出し成形等により成形した後に焼成して円筒形状のジルコニア焼結体を作製し、このジルコニア焼結体の長手方向に研削加工を施すことによってスリット１ｂを形成することにより得られる。一方で、ホルダ２は、たとえば、ステンレスを内周面の長手方向に突状２ｂを設けた円筒形状になるように切削加工を施すことにより得られる。次に、ホルダ２の突状２ｂにエポキシ接着剤（Epoxytechnology社製EPOTEK-353ND）を塗布する。そして、スリーブ１をスリット１ｂのスリーブ１の貫通孔を挟んで対向する領域１ｃに突状２ｂに塗布された接着剤が当接するように配置する。最後に、エポキシ樹脂からなる接着剤が約８５℃、２時間で硬化されることにより、フェルール保持具が作製される。
【００４５】
次に、本発明のフェルール保持具１０がフェルール５の内孔もしくは光ファイバのコアの偏心量を測定するための偏心測定器に固定される方法について説明する。
【００４６】
図４に示すように、フェルール保持具１０のホルダ２の外周部を保持するための取付具７に圧入、接着、ハンダ付け、もしくは溶接等で固定する。更に、取付具７は、偏心測定器（図示なし）の側板８にネジ９を用いて固定される。
【００４７】
なお、図４は、本発明のフェルール保持具１０を固定するための一例であって、側板８に圧入、接着、ハンダ付け、もしくは溶接等で固定する方法でもよい。ただし、既に稼動している偏心測定器のフェルール保持部１０のみを交換する場合があるので、図４のようにネジ９で固定する方法であれば、汎用性が高くなるので望ましい。
【００４８】
また、本発明のフェルール保持具は偏心測定器に用いることに限ることなく、光レセプタクルや光モジュールにも使用することができる。
【００４９】
次に、本発明のフェルール保持具を用いた偏心測定装置について説明する。
【００５０】
図５（ａ）は、光ファイバが固定されていない状態にあるフェルール５の内孔の偏心量を測定するための偏心測定装置１００の断面図である。偏心測定装置１００は、フェルール保持具１０、光源１１と、光電変換素子１２、画像処理装置１３と、を備えている。
【００５１】
光源１１は、フェルール保持具１０により保持されたフェルール５の内孔に光を導入する機能を有する。光源１１は、例えば、Kenko社製のTechnoLight（型式名  KR-100RSV）を用いることができ、さらに、光源１１に対して、例えば先端にレンズが設けられた光ファイバからなるKenko社製のライトウエーブガイド（型番  201型）を接続し、光源１１から所定の光を出力することによりフェルールの内孔に効率よく光を導入することができる。
【００５２】
光電変換素子１２は、フェルール５の内孔内を伝送して該内孔から導出される光を受光するための受光部１２ａを有し、該受光部１２ａで受光した光信号を電気信号に変換する機能を有する。光電変換素子１２は、例えば、ＣＣＤカメラを用いることができ、このＣＣＤカメラの受光部に対する集光効率を向上させるため、フェルール５と光電変換素子１２との間にレンズを設けてもよい。
【００５３】
画像処理装置１３は、光電変換素子１２から伝送される電気信号を画像化する機能を有する。そして、この画像化された情報からフェルールの偏心量を導く。
【００５４】
次に、本発明の偏心測定装置１００を用いたフェルール５における内孔の偏心量の測定方法について説明する。
【００５５】
まず、フェルール保持具１０のスリーブ１の内孔に被測定用のフェルール５を挿入する。次に、光源１１から光を出力し、光源１１から出射された光がフェルール５の後端から入射されてフェルール５の内孔を通って先端から出射される。その光の形状を受光部１２ａで感知して、光電変換素子１２にて光信号を電気信号に変換した後に、画像処理装置にてフェルール５の内孔の形状を認識する。ここで計算には、内孔の中心位置を確認する方法と内孔の輪郭を確認する方法があるが、内孔の中心位置は内孔の輪郭から内接円、外接円を描き、その円の中心位置を中心と定義する。
【００５６】
次に、フェルール５をフェルール保持具１０のスリーブ１から引き抜いて、フェルール５を所定角度でフェルール５の軸中心に回転させて、再度、フェルール５をスリーブ１に挿入してフェルール５内孔の中心位置もしくは輪郭を確認する。なお、所定角度とは、１回転あたり４回測定するのであれば、フェルール５の軸中心に対して９０°の回転となり、１回転あたり８回測定するのであれば、フェルール５の軸中心に対して４５°の回転となる。また、１回転あたり４回測定であれば、４回目の測定で終了し、それぞれの中心位置に対して仮想円を描きその直径が同心度となり、その半径が偏心量となる。
【００５７】
また、図５（ｂ）は、フェルール５の内孔に固定された光ファイバのコアの偏心量を測定するための偏心測定装置１０１の断面図である。偏心測定装置１０１は、フェルール保持具１０、光源１１と、光電変換素子１２、画像処理装置１３と、を備えている。なお、フェルール保持具１０、光源１１と、光電変換素子１２、画像処理装置１３は、上述した偏心測定装置１００と同様のものを用いればよい。
【００５８】
次に、本発明の偏心測定装置１０１を用いた光ファイバ６におけるコアの偏心量の測定方法について説明する。
【００５９】
まず、フェルール保持具１０のスリーブ１の内孔に被測定用の光ファイバ６付きのフェルール５を挿入する。光源１１から出射された光が光ファイバ６を伝送してフェルール５の先端から出射される。その光の形状を受光部１２ａで感知して、光電変換素子１２にて光信号が電気信号に変換した後に、画像処理装置にて光ファイバ６のコアの形状を認識する。ここで計算には、コアの中心位置を確認する方法とコアの輪郭を確認する方法があるが、コアの中心位置はコアの輪郭から内接円、外接円を描き、その円の中心位置を中心とするか、コアの光強度の最も高い点を中心とするか、もしくはコア形状の重心を中心とする方法がある。
【００６０】
次に、フェルール５をフェルール保持具１０のスリーブ１から引き抜いて、フェルール５を所定角度でフェルール５の軸中心に回転させて、再度、フェルール５をスリーブ１に挿入してフェルール５の内孔の中心位置もしくは輪郭を確認する。なお、所定角度とは、１回転あたり４回測定するのであれば、フェルール５の軸中心に対して９０°の回転となり、１回転あたり８回測定するのであれば、フェルール５の軸中心に対して４５°の回転となる。また、１回転あたり４回測定であれば、４回目の測定を終了し、それぞれの中心位置に対して仮想円を描きその直径が同心度となり、その半径が偏心量となる。
【００６１】
次に、本発明のフェルール保持具を用いた偏心測定装置の演算処理方法について説明する。
【００６２】
図９（ａ）は演算処理方法のフローチャートを示す。
【００６３】
画像処理装置で得られた画像のフェルールの内孔形状５１もしくは光ファイバのコア形状５２のデータから、演算処理装置にてフェルール内孔形状５１もしくは光ファイバのコア形状５２の輪郭に対して内接円５３、外接円５４、のいずれかの円を描きその中心位置５６を求め、フェルールを外径５７基準で回転させた時に得られる中心位置５６の最大のずれ量５８を算出し、該最大のずれ量５８の半値をコア偏心量５９として表示する。
【００６４】
このような、画像処理、演算処理を行うことにより、歪んだ形状のフェルールの内孔形状５１もしくは光ファイバのコア形状５２であっても、正確なコア偏心量を測定することが可能となる。
【００６５】
図９（ｂ）、（ｃ）は本発明の内接円５３、外接円５４とその中心位置５６を説明する図であり、歪んだ形状のフェルールの内孔形状５１もしくは光ファイバのコア形状５２から、内接円５３、外接円５４とその中心位置５６をそれぞれを求めることができる。
【００６６】
図９（ｄ）は外径５７基準でフェルールを回転させた時に得られる中心位置５６の最大のずれ量５８から、該最大のずれ量５８の半値をコア偏心量５９としている。
【００６７】
このように、フェルールの内孔形状５１もしくは光ファイバのコア形状５２実際には歪な円なので本発明の演算処理方法を用いることによりコア偏心量を測定することが可能となる。
【００６８】
次に、図１０（ａ）は他の演算処理方法のフローチャートを示す。
【００６９】
フェルールを回転させた時に得られる前記画像処理装置で得られた画像から、演算処理装置にてフェルール内孔形状５１もしくは光ファイバのコア形状５２の円縁を外径５７基準に回転させた時の最大のずれ量５８を算出し、該最大のずれ量５８の半値をコア偏心量５９として表示する
このような、画像処理、演算処理を行うことにより、歪んだ形状のフェルールの内孔形状５１もしくは光ファイバのコア形状５２であっても、正確なコア偏心量を測定することが可能となる。
【００７０】
図１０（ｂ）は外径５７基準でフェルールを回転させた時に得られる中心位置５６の最大のずれ量５８から、該最大のずれ量５８の半値をコア偏心量５９としている。
【００７１】
このように、フェルールの内孔形状５１もしくは光ファイバのコア形状５２実際には歪な円なので本発明の演算処理方法を用いることによりコア偏心量を測定することが可能となる。
【００７２】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【００７３】
例えば、上述した構成では、ＳＣ型の光コネクタプラグを例示したが、シングルモード（ＳＭ）の光ファイバを有する光コネクタプラグに限定されることはなく、例えば、ＭＵ型、ＬＣ型、ＦＣ型又はＳＴ型等の光コネクタプラグであってもよい。
【実施例】
【００７４】
以下に、本発明のフェルール保持具をフェルール内孔の偏心量を測定する偏心測定装置に搭載し、フェルールの内孔の偏心量を測定するとともに測定値のバラツキについて検証した。
【００７５】
まず、フェルール保持具の作製方法について説明する。スリーブ１は、ジルコニア製の円筒体に研削加工を施して長手方向に延びるスリット１ｂを形成し、内径φ２．４９３ｍｍ、長さ６ｍｍ、外径φ３．４ｍｍとした。また、ホルダ２はステンレス製の円筒体形状とし、内径３．６ｍｍ、外径φ４．６４ｍｍとして、スリーブ１が十分に入る長さとした。また、接合部材３には、エポキシ樹脂の（型番：Epotek353ND）を用いて８５℃２時間の条件で、スリーブ１の貫通孔を挟んで対向する領域１ｃとホルダ２の突状２ｂを接着硬化することにより、フェルール保持具１０を作製した。
【００７６】
そして、上記で得られたフェルール保持具１０を図４に示すように、取付具７に圧入固定した後に、取付具７を偏心測定器の側板８にネジ９で固定した。
【００７７】
偏心量の測定に用いられるフェルールは、ジルコニアセラミックスからなる円筒体であり、外径φ２．５００ｍｍ、長さ１０．５ｍｍ、内径０．１２５５〜０．１２６０ｍｍに設定されたフェルールを１５個用意した。
【００７８】
次に、フェルールの内孔の偏心量測定について説明する。まず、フェルール保持具１０のスリーブ１の内孔に被測定用のフェルール５を挿入する。次に、光源１１（Kenko社製TechnoLight型式名  KR-100RSV））から出射された光がフェルール５の後端から入射されてフェルール５の内孔を通って先端から出射し、その光の形状を受光部１２ａで感知して、光電変換素子１２にて光信号を電気信号に変換した後に、画像処理装置にてフェルール５の内孔の形状を認識した。ここで計算には、内孔の中心位置をみる方法で内孔の輪郭から内接円をの中心位置を中心と定義した。
【００７９】
次に、フェルールをフェルール保持具１０のスリーブ１から引き抜いて、所定角度フェルール５の軸中心に回転させて、再度スリーブ１に挿入してフェルール内孔の中心位置もしくは輪郭を確認した。なお、本実施例では、フェルール５の軸中心に対して９０°回転させ１回転あたり４回測定した。この４回測定を終了した後に、それぞれの中心位置に対して仮想円を描きその半径を偏心量とした。
【００８０】
また、比較例として、図７に示したＶ溝の角度が９０度のジルコニア製のＶ溝基板を用いた従来のフェルール保持具３０を具備した偏心測定装置（比較例１）、および図８に示したスリーブとホルダとの間に接合部材が介在されていない従来のフェルール保持具３０を具備した偏心測定装置（比較例２）を用いてフェルール内孔の偏心量の測定を行った。なお、比較例１で用いられた光源、光電変換素子、および画像処理装置、また、比較例２で用いられたスリーブ、ホルダ、光源、光電変換素子、および画像処理装置は本発明の実施例と同様のものを用いた。また、フェルールの偏心量の測定には、実施例１と同様に、フェルール５の軸中心に対して９０°回転させ１回転あたり４回測定し、その偏心量を測定した。
【００８１】
フェルールの偏心量測定は、各測定装置に対しサンプル１〜サンプル５までの５個のサンプルを割り当てて、フェルールの内孔の偏心量を各１０データずつ測定し、その測定値の最小値と最大値を表１に示した。
【表１】
2007178980.tif 000003
【００８２】
表１に示すように、比較例１、２では、０．０７μｍの測定バラツキ（測定値の最大値と最小値との差）が生じた。
【００８３】
これに対し、本発明では、偏心量の測定バラツキが０．０２μｍと小さな値であったため、安定した偏心量の測定を可能にしたフェルール保持具を提供することができた。
【００８４】
次に、本発明の演算処理方法である円の中心の最大ずれ量からコア偏心量を測定し接続損失値を測定した。
【００８５】
偏心量の測定に用いられるフェルール５は、ジルコニアセラミックスからなる円筒体であり、外径φ２．５００ｍｍ、長さ１０．５ｍｍ、内径０．１２５５〜０．１２６０ｍｍに設定されたフェルール５を１０個用意した。そして該フェルール５に光ファイバを接着固定し、外周部にコネクタハウジング等を組み立てて光コネクタを作成した。
【００８６】
次に、光ファイバのコアの偏心量測定について説明する。まず、フェルール保持具１０のスリーブ１の内孔に被測定用のフェルール５を挿入する。次に、光源１１から光ファイバに入射した光がフェルール５内部の光ファイバを通って先端から出射し、その光の形状を受光部１２ａで感知して、光電変換素子１２にて光信号を電気信号に変換した後に、画像処理装置にてコアの形状を認識した。ここでコア形状の輪郭から内接円を描きその中心位置を中心とした。
【００８７】
次に、フェルール５をフェルール保持具１０のスリーブ１から引き抜いて、所定角度フェルール５の軸中心に回転させて、再度スリーブ１に挿入してフェルール５内孔の中心位置もしくは輪郭を確認した。なお、本実施例では、フェルール５の軸中心に対して９０°回転させ１回転あたり４回測定した。この４回測定を終了した後に、それぞれの中心位置に対して仮想円を描きその半径を偏心量とした。
【００８８】
次に、コア偏心量が０．０５μｍの基準プラグと接続損失が０．０１ｄBの基準アダプタを用いて接続損失を測定した。
【００８９】
１０個のサンプルのコアの偏心量が０．１３、０．２２、０．３２、０．４０、０．５３、０．６１、０．７３、０．８２、０．９３、１．０３μｍに対しての接続損失値をプロットした結果を図１１に示す。
【００９０】
この結果より、接続損失はコア偏心量の二乗に比例するので、二次曲線状にプロットした点が並んだので、本発明の演算処理方法が有効であることがいえる。
【００９１】
また、本発明のほかの演算処理方法である円縁の最大ずれ量からコア偏心量を測定し接続損失値を測定した。
【００９２】
偏心量の測定に用いられるフェルール５は、ジルコニアセラミックスからなる円筒体であり、外径φ２．５００ｍｍ、長さ１０．５ｍｍ、内径０．１２５５〜０．１２６０ｍｍに設定されたフェルールを１０個用意した。そして該フェルール５に光ファイバを接着固定し、外周部にコネクタハウジング等を組み立てて光コネクタを作成した。
【００９３】
次に、光ファイバのコアの偏心量測定について説明する。まず、フェルール保持具１０のスリーブ１の内孔に被測定用のフェルール５を挿入する。次に、光源１１から光ファイバに入射した光がフェルール５内部の光ファイバを通って先端から出射し、その光の形状を受光部１２ａで感知して、光電変換素子１２にて光信号を電気信号に変換した後に、画像処理装置にてコアの形状を認識した。
【００９４】
次に、フェルール５をフェルール保持具１０のスリーブ１から引き抜いて、所定角度フェルール５の軸中心に回転させて、再度スリーブ１に挿入してフェルール５内孔の中心位置もしくは輪郭を確認した。なお、本実施例では、フェルール５の軸中心に対して９０°回転させ１回転あたり４回測定した。この４回測定を終了した後に、それぞれのコア形状の円縁のずれ量を測定しその半値を偏心量とした。
【００９５】
次に、コア偏心量が０．０５μｍの基準プラグと接続損失が０．０１ｄBの基準アダプタを用いて接続損失を測定した。
【００９６】
１０個のサンプルのコアの偏心量が０．１８、０．２２、０．２６、０．３６、０．５１、０．６９、０．８８、１．０３、１．３３、１．５３μｍに対しての接続損失値をプロットした結果を図１２に示す。
【００９７】
この結果より、接続損失はコア偏心量の二乗に比例するので、二次曲線状にプロットした点が並んだので、本発明の演算処理方法が有効であることがいえる。
【００９８】
尚、比較例としては、光ファイバを挿入したフェルールをＶ溝上にセットして回転させ、光ファイバから出る光のピークをコア中心位置としてズレ量を測定した。
【００９９】
受光側には顕微鏡をビデオカメラに結合させてモニタ上で光強度を測定するというものである。
【０１００】
その結果図１３に結果を示すように、偏心量に対して接続損失のばらつきのある正の相関図となってしまうことから、従来の同心度測定ではバラツキが発生してしまうことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明のフェルール保持具を示す斜視図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は本発明のフェルール保持具を示す側面図である。
【図３】本発明のフェルール保持具を示す側面図である。
【図４】本発明のフェルール保持具が固定された状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の偏心測定装置を示す断面図である。
【図６】（ａ）は一般的な光コネクタプラグを示す斜視図であり、（ｂ）は光コネクタプラグに搭載される光ファイバの側面図である。
【図７】従来のフェルール保持具を示す側面図である。
【図８】従来のフェルール保持具を示す断面図である。
【図９】（ａ）は演算処理方法を示すフローチャートであり、（ｂ）、（ｃ）は円を描く方法を示す図であり、（ｄ）はコア偏心量の求め方を説明する図である。
【図１０】（ａ）は演算処理方法を示すフローチャートであり、（ｂ）はコア偏心量の求め方を説明する図である。
【図１１】本発明の実施例を示すグラフである。
【図１２】本発明の他の実施例を示すグラフである。
【図１３】本発明の比較例を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０２】
１：スリーブ
１ａ：貫通孔
１ｂ：スリット
１ｃ：スリットが貫通孔を挟んで対向する領域
１ｄ：突条部
２：ホルダ
２ｂ
３：接合部材
４：弾性部材
５：フェルール
６：光ファイバ
７：取付具
８：側板
９：ネジ
１０：フェルール保持具
１１：光源
１２：光電変換素子
１２ａ：受光部
１３：画像処理装置
２０：光コネクタプラグ
２１：フェルール
２１ａ：光ファイバ挿入孔（フェルールの内孔）
２１ｂ：テーパ部
２２：光ファイバ
２２ａ：コア
２２ｂ：クラッド
３０：フェルール保持具
３１：Ｖ溝
３２：押さえ部材
３３：フェルール
３４：光ファイバ
４０：フェルール保持具
４１：割りスリーブ
４２：ホルダ
４３：ストッパ
４４：フェルール
５１：フェルールの内孔形状
５２：光ファイバのコア形状
５３：内接円
５４：外接円
５６：中心位置
５７：外径
５８：最大のずれ量
５９：コア偏心量
１００、１０１：偏心測定装置
【図１】
2007178980.tif 000004
【図２】
2007178980.tif 000005
【図３】
2007178980.tif 000006
【図４】
2007178980.tif 000007
【図５】
2007178980.tif 000008
【図６】
2007178980.tif 000009
【図７】
2007178980.tif 000010
【図８】
2007178980.tif 000011
【図９】
2007178980.tif 000012
【図１０】
2007178980.tif 000013
【図１１】
2007178980.tif 000014
【図１２】
2007178980.tif 000015
【図１３】
2007178980.tif 000016