JPH0827416B2 - 多心コネクタの精密寸法測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多心コネクタにおいて、ファイバ挿入孔及
びガイドピンが嵌合するピン孔の中心位置を精密に測定
する多心コネクタの精密寸法測定方法に関する。

（従来の技術） 多心コネクタは、ガイドピンを相手方の多心コネクタ
のピン孔に嵌合させて突合せ接続するもので、例えば、
プラスチック製のフェルールに一定の配列ピッチで形成
した複数のファイバ挿入孔の夫々に、多心ファイバの各
光ファイバを挿入し、これらを接着剤で固定したもので
ある。

かかる多心コネクタにおいては、他の多心コネクタと
の突合せ接続に伴う接続ロスを極力低減するため、各フ
ァイバ挿入孔をサブミクロンオーダーで精密に形成加工
する必要がある。このため、多心コネクタの品質管理を
目的として、製造されたフェルールにおける各ファイバ
挿入孔の中心位置を測定している。

しかしながら、かかる測定において反射照明でファイ
バ挿入孔を測定すると、ファイバ挿入孔の周縁が欠けて
いたり、孔形状が歪んでいたりした場合等に、サブミク
ロオーダーでは許容し得ない測定誤差を生ずるという問
題があった。

このため、各ファイバ挿入孔の出射側の形状や内部形
状による影響を受けないように、通常、各孔の後方から
測定光を入射している。即ち、ファイバ挿入孔毎に光フ
ァイバを挿入して接着固定し、一端の光源側から入射し
た測定光を他端のフェルールの突合せ面において測定す
ることによって、各ファイバ挿入孔の中心位置を精密に
測定している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、多心コネクタにおけるファイバ挿入孔の測
定は、ガイドピンとピン孔との嵌合によって突合せ接続
するため、ピン孔を基準とした位置が重要である。しか
し、かかるピン孔の測定は、孔径の違い等のため、別途
行わなければならず測定作業が非常に煩雑であるという
問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ピン孔の
位置を、各ファイバ挿入孔の位置と共に一括して精度良
く測定することができる多心コネクタの精密寸法測定方
法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） 上記目的を達成するために本発明の多心コネクタの精
密寸法測定方法によれば、突合せ端面と、該突合せ端面
に開口するピン孔及び複数の光ファイバを前記突合せ端
面に露出させて取付けられる多心ファイバを有する多心
コネクタの、前記ピン孔に光ファイバが取付けられた単
心フェルールを抜き差し自在に挿着し、前記多心コネク
タの位置を、所定平面内において２軸方向に調節自在な
位置測定手段に取付けると共に、送受光ファイバが取付
けられた送受光フェルールを前記多心コネクタに突合
せ、前記送受光フェルールの送受光ファイバに対する、
多心ファイバに取付けた各光ファイバの位置を、前記位
置測定手段によって各光ファイバ毎に複数位置に調節
し、該各光ファイバの各調節位置において、前記任意の
光ファイバから前記送受光ファイバを通って伝送されて
くる測定光を順次測定し、前記ピン孔及び各光ファイバ
の中心位置を精密に測定する構成としたものである。

ここで、単心フェルール及び光ファイバは、夫々フェ
ルール外径及びコア外径に偏心がないものを用いる。

測定光の光源としては、例えば、LEDや半導体レーザ
等の光の強度変動の少ないものを使用する。

また、２軸方向に調節される多心コネクタの位置を測
定する位置測定手段としては、２軸方向の位置を微細に
調節することができる光学ステージ、例えば、X,Y2軸方
向の位置を表示するスケールを備えたＸ−Ｙステージを
用いる。

このとき、前記スケールは、スケールコントローラに
よって２軸方向の位置を調節し、初期位置の位置決めが
行われる。また、Ｘ−Ｙステージ自体は、手動によって
２軸方向の位置を微調節できる他、例えば、ステージコ
ントローラによって機械的に微細調節することも可能で
ある。

更に、複数の調節位置における光強度は、例えば、光
パワーメータにより求める。

（作用） 単心フェルールを多心コネクタのピン孔に挿着する
と、多心コネクタの突合せ端面には、多心ファイバと単
身フェルールの各光ファイバが露出する。

これら各光ファイバ毎に、送受光フェルールの送受光
ファイバに対する位置を位置測定手段により複数位置に
調節する。かかる各調節位置における光強度が等しくな
るように、位置測定手段によって多心コネクタの位置を
調節する。

多心コネクタの各光ファイバが、コアの外径に偏心が
ない真円であれば、各調節位置は光ファイバのコア中心
から等距離の円周上に位置する。

従って、これらの調節位置に基づいて、多心コネクタ
の各光ファイバにおける中心位置、即ち、多心コネクタ
のピン孔及び多心ファイバの各光ファイバに関するコア
の中心位置が求められる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づい
て詳細に説明する。

第１図は、本発明方法を実施する寸法測定系の構成を
示すもので、寸法測定系は、Ｘ−Ｙステージ１、スケー
ル２及び支持フレーム３を備えている。

Ｘ−Ｙステージ１は、図示のように、中央に上下方向
に貫通し、測定対象の多心コネクタ４を取付ける方形の
取付孔1aが形成されている。このステージ１は、取付孔
1aに取付けた多心コネクタ４と共に、図中矢印X,Y方向
に微動自在で、第２図に示すステージコントローラ５に
り、X,Yの２軸方向に移動される。これにより、多心コ
ネクタ４は、Ｘ−Ｙ方向の位置が微調節される。

多心コネクタ４は、第１図に示したように、本体4aに
多心ファイバ６を取付けたもので、突合せ端面4bには各
光ファイバ6aの一端が露出している。多心ファイバ６
は、他端がLEDを用いた、光源７（第２図参照）に接続
されている。また、本体4aの各光ファイバ6aの端部が露
出した両側にはピン孔4c,4cが形成され、夫々のピン孔4
cには、単心フェルール８が抜き差し自在に挿着されて
いる。

この単心フェルール８は、ピン孔4cの中心位置を測定
するためのもので、一端が光源７に接続された光ファイ
バ９の他端に取付けられている。

スケール２は、多心コネクタ４を取付けてＸ−Ｙ方向
に微動したＸ−Ｙステージ１の位置を表示するもので、
第２図に示すスケールコントローラ10により、Ｘ−Ｙ方
向の位置を調節し、多心コネクタ４の測定をする際に、
初期位置への位置決めが行われる。

支持フレーム３は、送受光フェルール11を取付けて支
持するもので、第１図に矢印Ｚで示すように、Ｘ−Ｙス
テージ１によって規定される平面に対して直交する方向
に移動して、送受光フェルール11を多心コネクタ４と突
合わせる。

送受光フェルール11は、一端が光パワーメータ12（第
２図参照）に接続された送受光ファイバ13の他端に取付
けられており、多心コネクタ４と突合わせることによ
り、送受光ファイバ13を多心コネクタ４に取付けられた
複数の光ファイバ6a,9の何れかに光接続させる。

光パワーメータ12は、送受光ファイバ13を伝送されて
くる光源７からの測定光の光強度を測定する。光パワー
メータ12が測定した光強度は、所定の信号に変換してコ
ンピュータ（ECU）14に入力され、各光ファイバ6a,9に
おけるコア中心の位置が演算される。

そして、ステージコントローラ５、光源７、スケール
コントローラ10及び光パワーメータ12は、第２図に示す
ように、コンピュータ14と接続され、コンピュータ14に
よって作動が制御されている。

本発明の多心コネクタの精密寸法測定方法は、上記測
定系を用いて以下のようにして実行される。

先ず、多心コネクタ４の各ピン孔4cに、単心フェルー
ル８を突合せ端面4bと略面一となるように挿着する。

次に、多心コネクタ４をＸ−Ｙステージ１の取付孔1a
に取付けると共に、支持フレーム３を下降させる。これ
により、送受光フェルール11を多心コネクタ４の突合せ
端面4bに突合せ、コア中心の位置を求めようとしている
複数の光ファイバ6a,9の内の第１の光ファイバに、送受
光ファイバ13を概略突合せ接続する。

このとき、送受光フェルール11は、多心コネクタ４と
完全に密着させる必要はなく、所定の光ファイバから測
定光を測定している間、一定に保持されていればよい。
かかる概略接続の状態において、光パワーメータ12で測
定される測定光の強度をP_Aとする。

次いで、Ｘ−Ｙステージ１を、第１の光ファイバの範
囲内で任意の方向に移動させ、光パワーメータ12で測定
される測定光の強度が、例えば、（P_A−１）dBとなる位
置でＸ−Ｙステージ１を停止する。このときのＸ−Ｙス
テージ１に関する座標位置（X₁₁,Y₁₁）をスケール２で
読む。

しかる後、Ｘ−Ｙステージ１を当該範囲内で更に他の
位置へ移動し、同様にして、測定光の強度が（P_A−１）
dBとなる座標位置（X₁₂,Y₁₂）を読む。

以下、かかる作業を第１の光ファイバに関して都合ｎ
回（ｎ≧３）繰り返し、第３図に示すように、ｎ個のの
座標位置を測定する。これらｎ個の点は、測定光の伝送
損失が等しい点であり、第１の光ファイバにおけるコア
中心Ｏから等距離の円周上に位置する。ここで、第３図
において、点I_Pは送受光ファイバ13を概略突合せ接続
し、測定光の強度がP_Aとなったときにおける初期位置で
ある。

従って、かかるｎ個の点に基づき、円の方程式から第
１の光ファイバのコア中心（₁₀,₁₀）及び半径Ｒに
関する次式を導出する。

上記式に基づいて第１の光ファイバのコア中心
（₁₀,₁₀）を、最小二乗法によってコンピュータ14
で演算する。

以下同様にして、第２乃至第ｎの光ファイバに相当す
る他の光ファイバ6a,9に関してコア中心の位置を求めれ
ば、多心コネクタ４のガイドピン孔4c,4cの中心を基準
として複数の光ファイバ6aのコア中心の位置が求められ
る。

これにより、ガイドピン孔4c,4cを基準とした多心コ
ネクタ４のファイバ挿入孔の軸ずれ量を知ることができ
る。

本発明方法によって、0.1μｍ以下の精度を有するレ
ーザースケールを使用し、複数の光ファイバ6aに関する
コア位置を測定したところ、0.1μｍの精度が得られ
た。

尚、上記実施例では光パワーメータにより複数位置に
おいて測定光の強度を求め、かかる測定位置に基づい
て、各光ファイバの中心位置を演算によって求めた。し
かしながら、例えば、各光ファイバの出射端面を撮増カ
メラで撮影し、この映像を画像処理することにより各光
ファイバの中心位置を求めてもよいことは言うまでもな
い。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の多心コネクタ
の精密寸法測定によれば、各光ファイバ位置をピン孔の
位置と共に一括して精度良く測定することができ、ピン
孔の位置を基準とする各光ファイバの位置を測定できる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明方法の一実施例を説明するも
ので、第１図は本発明方法を実施する測定系の機械的構
成に係る概略構成図、第２図は第１図の測定系の概略接
続図、第３図は多心コネクタのピン孔及び各光ファイバ
の中心位置の測定を示す説明図である。 １……Ｘ−Ｙステージ（位置測定手段）、４……多心コ
ネクタ、4b……突合せ端面、4c……ピン孔、６……多心
ファイバ、6a……光ファイバ、８……単心フェルール、
8a……光ファイバ、11……送受光フェルール、12……光
パワーメータ、13……送受光ファイバ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】突合せ端面と、該突合せ端面に開口するピ
   ン孔及び複数の光ファイバを前記突合せ端面に露出させ
   て取付けられる多心ファイバを有する多心コネクタの、
   前記ピン孔に光ファイバが取付けられた単心フェルール
   を抜き差し自在に挿着し、 前記多心コネクタの位置を、所定平面内において２軸方
   向に調節自在な位置測定手段に取付けると共に、送受光
   ファイバが取付けられた送受光フェルールを前記多心コ
   ネクタに突合せ、 前記送受光フェルールの送受光ファイバに対する、多心
   ファイバに取付けた各光ファイバの位置を、前記位置測
   定手段によって各光ファイバ毎に複数位置に調節し、 該各光ファイバの各調節位置において、前記任意の光フ
   ァイバから前記送受光ファイバを通って伝送されてくる
   測定光を順次測定し、前記ピン孔及び各光ファイバの中
   心位置を精密に測定することを特徴とする多心コネクタ
   の精密寸法測定方法。