特許 6796119 光学系端面検査具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6796119

(24)【登録日】2020年11月17日

(45)【発行日】2020年12月2日

(54)【発明の名称】光学系端面検査具

(51)【国際特許分類】

   G01M 11/00 20060101AFI20201119BHJP

   G01N 21/84 20060101ALI20201119BHJP

   G01N 21/952 20060101ALI20201119BHJP

【ＦＩ】

   G01M11/00 G

   G01N21/84 D

   G01N21/952

【請求項の数】10

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-190125(P2018-190125)

(22)【出願日】2018年10月5日

(65)【公開番号】特開2020-60387(P2020-60387A)

(43)【公開日】2020年4月16日

【審査請求日】2019年10月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003263

【氏名又は名称】三菱電線工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】湖東 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】西沖 達也

(72)【発明者】

【氏名】浦松 知史

(72)【発明者】

【氏名】谷口 浩一

(72)【発明者】

【氏名】八若 正義

(72)【発明者】

【氏名】阿久津 剛二

(72)【発明者】

【氏名】北澤 敏幸

【審査官】 小野寺 麻美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２２１１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２８５０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８７０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１６８７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３０４６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０３２０５６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２１１２００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２４０２６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １１／００ − Ｇ０１Ｍ １１／０８

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ − Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００ − Ｇ０１Ｂ １１／３０

Ｇ０２Ｂ １９／００ − Ｇ０２Ｂ ２１／００

Ｇ０２Ｂ ２１／０６ − Ｇ０２Ｂ ２１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学系を、その端面を検査位置に位置付けて保持する光学系保持部と、
前記光学系保持部に保持された前記光学系の端面を観察するための拡大観察鏡と、
前記光学系保持部及び前記拡大観察鏡を、前記光学系保持部に保持された前記光学系の軸方向を含む第１平面内おいて、前記光学系の端面を、その正面及び所定の角度範囲の斜めの任意の方向から前記拡大観察鏡で観察可能なように位置調整するための第１位置調整手段と、
を有し、
前記拡大観察鏡は、前記第１位置調整手段に取り付けられているとともに、前記第１位置調整手段への取付位置が変更可能であり、且つその取付位置の変更により、前記光学系保持部に保持された前記光学系に対して可動とされている光学系端面検査具。

【請求項2】

請求項１に記載された光学系端面検査具において、
前記第１位置調整手段は、第１長孔が形成された第１位置調整部材で構成されており、
前記拡大観察鏡は、前記第１位置調整部材に、前記第１長孔に沿って取付位置が変更可能なように取り付けられている光学系端面検査具。

【請求項3】

請求項１又は２に記載された光学系端面検査具において、
前記光学系保持部及び前記第１位置調整手段が設けられた基材を更に有する光学系端面検査具。

【請求項4】

請求項１又は２に記載された光学系端面検査具において、
前記第１位置調整手段とは独立して、前記光学系保持部及び前記拡大観察鏡を、前記第１平面と直交する前記光学系の軸方向を含む第２平面内おいて、前記光学系の端面を、その正面及び所定の角度範囲の斜めの任意の方向から前記拡大観察鏡で観察可能なように位置調整するための第２位置調整手段を更に有する光学系端面検査具。

【請求項5】

請求項４に記載された光学系端面検査具において、
前記拡大観察鏡は、前記第２位置調整手段に取り付けられているとともに、前記第２位置調整手段への取付位置が変更可能であり、且つその取付位置の変更により、前記光学系保持部に保持された前記光学系に対して可動とされている光学系端面検査具。

【請求項6】

請求項４又は５に記載された光学系端面検査具において、
前記第２位置調整手段は、第２長孔が形成された第２位置調整部材で構成されており、
前記拡大観察鏡は、前記第２位置調整部材に、前記第２長孔に沿って取付位置が変更可能なように取り付けられている光学系端面検査具。

【請求項7】

請求項４乃至６のいずれかに記載された光学系端面検査具において、
前記光学系保持部並びに前記第１及び第２位置調整手段が設けられた基材を更に有する光学系端面検査具。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれかに記載された光学系端面検査具において、
前記光学系保持部に保持された前記光学系の端面に対して光を照射する光源を更に有する光学系端面検査具。

【請求項9】

請求項８に記載された光学系端面検査具において、
前記光源が前記光学系保持部に保持された前記光学系に対して可動に設けられている光学系端面検査具。

【請求項10】

請求項１乃至９のいずれかに記載された光学系端面検査具において、
前記光学系が光ファイバである光学系端面検査具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学系端面検査具に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ光伝送用の光ファイバケーブルでは、適正なレーザ光の出力がなされるように、それを出射する光学系である光ファイバについて、その端面における異物や傷の有無を確認する検査が行われる。そして、そのための光ファイバ端面検査具として、例えば、特許文献１には、光コネクタの端部に露出した光ファイバの端面を、その正面方向から拡大観察鏡で観察して検査するものが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】ＵＳ２０１６／０３２０５６５Ａ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、光ファイバの端面の異物や傷は、観察方向によっては、それらの確認が困難な場合がある。

【0005】

本発明の課題は、複数の方向から光学系の端面を観察して検査することができる光学系端面検査具を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、光学系を、その端面を検査位置に位置付けて保持する光学系保持部と、前記光学系保持部に保持された前記光学系の端面を観察するための拡大観察鏡と、前記光学系保持部及び前記拡大観察鏡を、前記光学系保持部に保持された前記光学系の軸方向を含む第１平面内おいて、前記光学系の端面を、その正面及び所定の角度範囲の斜めの任意の方向から前記拡大観察鏡で観察可能なように位置調整するための第１位置調整手段とを有し、前記拡大観察鏡は、前記第１位置調整手段に取り付けられているとともに、前記第１位置調整手段への取付位置が変更可能であり、且つその取付位置の変更により、前記光学系保持部に保持された前記光学系に対して可動とされている光学系端面検査具である。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、第１位置調整手段を用いた光学系保持部及び拡大観察鏡の位置調整により、複数の方向から光学系の端面を観察して検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】実施形態１に係る光ファイバ端面検査具の正面観察時の正面図である。

【図1B】実施形態１に係る光ファイバ端面検査具の鉛直面内の斜め観察時の正面図である。

【図2】実施形態１に係る光ファイバ端面検査具の正面観察時の平面図である。

【図3A】実施形態２に係る光ファイバ端面検査具の正面観察時の正面図である。

【図3B】実施形態２に係る光ファイバ端面検査具の鉛直面内の斜め観察時の正面図である。

【図4A】実施形態２に係る光ファイバ端面検査具の正面観察時の平面図である。

【図4B】実施形態２に係る光ファイバ端面検査具の水平面内の斜め観察時の平面図である。

【図5】実施形態２に係る光ファイバ端面検査具の底面図である。

【図6】実施形態２に係る光ファイバ端面検査具の変形例の底面図である。

【図7A】実施形態３に係る光ファイバ端面検査具の正面光照射時の平面図である。

【図7B】実施形態３に係る光ファイバ端面検査具の斜め光照射時の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態について詳細に説明する。

【0010】

（実施形態１）
図１Ａ及びＢ並びに図２は、実施形態１に係る光ファイバ端面検査具１０（光学系端面検査具）を示す。

【0011】

実施形態１に係る光ファイバ端面検査具１０は、直方体形状の基材１１を有する。また、実施形態１に係る光ファイバ端面検査具１０は、その基材１１の長さ方向の一方側に設けられた光ファイバ保持部１２（光学系保持部）と、他方側に設けられた光ファイバ観察部１３とを有する。

【0012】

光ファイバ保持部１２は、長方形の厚肉板状に形成されており、その一方側の面が基材１１の一方側の側面と面一状になるように、基材１１上に立設されている。光ファイバ保持部１２には、光ファイバ保持孔１２ａが形成されている。光ファイバ保持部１２は、この光ファイバ保持孔１２ａに光ファイバ２０（光学系）を外嵌め保持し、その端面を検査位置に位置付けるように構成されている。なお、光ファイバ保持部１２は、保持した光ファイバ２０の軸位置を上下方向及び左右方向に調整する例えば十字動ホルダ等の軸位置調整手段を有していてもよい。

【0013】

光ファイバ観察部１３は、拡大観察鏡１４と、観察位置調整ユニット１５とを有する。

【0014】

拡大観察鏡１４は、一端に接眼レンズ１４ａ及び他端に対物レンズ１４ｂがそれぞれ設けられた鏡筒光学系で構成されており、これにより光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０の端面を観察する。

【0015】

観察位置調整ユニット１５は、ユニットベース部材１５１と、一対の縦方向位置調整部材１５２と、観察鏡取付アダプタ１５３とで構成されている。

【0016】

ユニットベース部材１５１は、長方形の厚肉板状に形成されており、その一方側の面が基材１１の他方側の側面に当接するように設けられている。

【0017】

一対の縦方向位置調整部材１５２は、それぞれが直線状部分１５２ａとそれに連続する弓形状部分１５２ｂを含む薄肉板状に形成されており、それらの直線状部分１５２ａがユニットベース部材１５１の両側面の上部にそれぞれ一体に設けられるとともに、それに連続する弓形状部分１５２ｂがユニットベース部材１５１よりも上方に延びて光ファイバ保持部１２が設けられた一方側に湾曲するように設けられている。各縦方向位置調整部材１５２の弓形状部分１５２ｂには、その形状に沿った弓形に延びる長孔１５２ｃが形成されている。

【0018】

観察鏡取付アダプタ１５３は、環状に形成されているとともに、拡大観察鏡１４が内嵌めされて取り付けられている。一対の縦方向位置調整部材１５２の間には、この観察鏡取付アダプタ１５３が取り付けられた拡大観察鏡１４が、接眼レンズ１４ａが他方側及び対物レンズ１４ｂが一方側となるように設けられている。拡大観察鏡１４は、一対の縦方向位置調整部材１５２の長孔１５２ｃを通して両側からねじ１６が観察鏡取付アダプタ１５３に締められて一対の縦方向位置調整部材１５２に取り付けられている。

【0019】

ここで、この取り付け位置は、長孔１５２ｃのねじ１６の締結位置により変更可能である。これにより、拡大観察鏡１４は、観察位置を光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０の端面に維持しつつ、つまり、観察焦点位置を変更せず、その光ファイバ２０の端面に対する縦の観察方向を、図１Ａ及びＢに示すように、正面及び所定の角度範囲（０＜θ≦θ_ＭＡＸ）の斜めの任意の方向に設定することができるように構成されている。この角度範囲の上限角度θ_ＭＡＸは、好ましくは４５°以上９０°以下である。

【0020】

したがって、これらの一対の縦方向位置調整部材１５２は、光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０の軸方向を含む鉛直面（第１平面）内おいて、光ファイバ２０の端面を、その正面及び所定の角度範囲の斜めの任意の方向から拡大観察鏡１４で観察可能なように、光ファイバ保持部１２及び拡大観察鏡１４を位置調整するための第１位置調整手段を構成する。

【0021】

以上のように、実施形態１に係る光ファイバ端面検査具１０によれば、第１位置調整手段を構成する一対の縦方向位置調整部材１５２を有するので、光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０に対して拡大観察鏡１４が可動に設けられ、それらの一対の縦方向位置調整部材１５２を用いた光ファイバ保持部１２及び拡大観察鏡１４の位置調整により、複数の方向から光ファイバ２０の端面を観察して異物や傷の有無等を検査することができる。また、これにより、光ファイバ２０の端面がファイバ軸に対して傾斜した傾斜面に構成されている場合や曲面に構成されている場合でも、各部を同等の条件で観察することにより検査を行うことができる。

【0022】

実施形態１に係る光ファイバ端面検査具１０は、基材１１における光ファイバ保持部１２と光ファイバ観察部１３との間に設けられた光源１８を有する。この光源１８は、光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０の端面に対し、斜め下方から光を照射するように構成されている。したがって、実施形態１に係る光ファイバ端面検査具１０によれば、このように、光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０の端面に対して光を照射する光源１８が設けられているので、暗い環境下でも光ファイバ２０の端面の観察検査を行うことができ、また、その反射光による多様な検査観察を行うことができる。なお、光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０の他端側から、この光源１８又は図示しない他の光源からの光を入力できるように構成すれば、拡大観察鏡１４でその透過光を観察することができ、それによって光ファイバ２０による光の導光状態を検査することができる。なお、光源１８は、複数個が設けられていてもよい。また、光源１８から出力される光の波長や光線形状（平行光、拡散光等）は、検査内容に応じて適宜選択される。

【0023】

（実施形態２）
図３Ａ及びＢ、図４Ａ及びＢ、並びに図５は、実施形態２に係る光ファイバ端面検査具１０（光学系端面検査具）を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は、実施形態１と同一符号で示す。

【0024】

実施形態２に係る光ファイバ端面検査具１０では、基材１１は、概略直方体形状であって、その長さ方向の一方側の側面が平坦面及び他方側の側面が、平面視が円弧状の曲面にそれぞれ形成されている。また、観察位置調整ユニット１５は、ユニットベース部材１５１と、一対の縦方向位置調整部材１５２と、観察鏡取付アダプタ１５３と、横方向位置調整部材１５４とで構成されている。

【0025】

ユニットベース部材１５１、縦方向位置調整部材１５２、及び観察鏡取付アダプタ１５３は、実施形態１と同一構成を有する。したがって、一対の縦方向位置調整部材１５２は、光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０の軸方向を含む鉛直面（第１平面）内おいて、光ファイバ２０の端面を、その正面及び所定の角度範囲の斜めの任意の方向から拡大観察鏡１４で観察可能なように、光ファイバ保持部１２及び拡大観察鏡１４を位置調整するための第１位置調整手段を構成する。そして、これにより、拡大観察鏡１４は、観察位置を光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０の端面に維持しつつ、つまり、観察焦点位置を変更せず、その光ファイバ２０の端面に対する縦の観察方向を、図３Ａ及びＢに示すように、正面及び所定の角度範囲（０＜θ≦θ_ＭＡＸ）の斜めの任意の方向に設定することができるように構成されている。この角度範囲の上限角度θ_ＭＡＸは、好ましくは４５°以上９０°以下である。

【0026】

横方向位置調整部材１５４は、長方形状部分１５４ａとその一方の長辺の一方側を基端とした弓形状部分１５４ｂを含む薄肉板状に形成されており、その長方形状部分１５４ａの他方側の部分が基材１１の底部に固設されているとともに、基材１１の底から他方側に突出した弓形状部分１５４ｂが一方の側方に延びて光ファイバ保持部１２が設けられた一方側に湾曲するように設けられている。横方向位置調整部材１５４の弓形状部分１５４ｂには、その形状に沿った弓形に延びる長孔１５４ｃが形成されている。横方向位置調整部材１５４上にはユニットベース部材１５１が設けられており、ユニットベース部材１５１は、その長孔１５４ｃを通してねじ１７が締められて横方向位置調整部材１５４に取り付けられている。

【0027】

ここで、この取り付け位置は、長孔１５４ｃのねじ１７の締結位置により変更可能であり、それに伴ってユニットベース部材１５１が横方向に基材１１の一方側の曲面の側面に当接しながら変位する。これにより、ユニットベース部材１５１に一体に設けられた一対の縦方向位置調整部材１５２に取り付けられた拡大観察鏡１４は、観察位置を光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０の端面に維持しつつ、つまり、観察焦点位置を変更せず、その光ファイバ２０の端面に対する横の観察方向を、図４Ａ及びＢに示すように、正面及び所定の角度範囲（０＜Θ≦Θ_ＭＡＸ）での斜めの任意の方向に設定することができるように構成されている。この角度範囲の上限角度Θ_ＭＡＸは、好ましくは４５°以上９０°以下である。このように、横方向位置調整部材１５４によって、拡大観察鏡１４の横の観察方向の設定を、縦の観察方向の設定とは独立して行うことができる。

【0028】

したがって、横方向位置調整部材１５４は、第１位置調整手段を構成する一対の縦方向位置調整部材１５２とは独立して、鉛直面（第１平面）と直交する光ファイバ２０の軸方向を含む水平面（第２平面）内おいて、光ファイバ２０の端面を、その正面及び所定の角度範囲の斜めの任意の方向から拡大観察鏡１４で観察可能なように、光ファイバ保持部１２及び拡大観察鏡１４を位置調整するための第２位置調整手段を構成する。

【0029】

なお、横方向位置調整部材１５４は、図５に示す構成のように、長方形状部分１５４ａの両方のそれぞれの長辺の一方側を基端とした弓形状部分１５４ｂを含んでいてもよい。この場合、横の観察方向を広い範囲において設定することができる。但し、図５に示す構成でも、光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０を軸回転させることにより、同様の効果を得ることができる。また、コンパクト化の観点からは、図５に示す構成の方が好ましい。

【0030】

以上のように、実施形態２に係る光ファイバ端面検査具１０によれば、第１及び第２位置調整手段を構成する一対の縦方向位置調整部材１５２及び横方向位置調整部材１５４を有するので、光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０に対して拡大観察鏡１４が可動に設けられ、それらの一対の縦方向位置調整部材１５２及び横方向位置調整部材１５４を用いた光ファイバ保持部１２及び拡大観察鏡１４の位置調整により、二軸的に複数の方向から光ファイバ２０の端面を観察して異物の有無等を検査することができる。また、これにより、光ファイバ２０の端面がファイバ軸に対して傾斜した傾斜面に構成されている場合や曲面に構成されている場合でも、各部を同等の条件で観察することにより検査を行うことができる。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。

【0031】

（実施形態３）
図７Ａ及びＢは、実施形態３に係る光ファイバ端面検査具１０を示す。なお、実施形態１及び２と同一名称の部分は、実施形態１及び２と同一符号で示す。

【0032】

実施形態３に係る光ファイバ端面検査具１０では、基材１１上に取り付けられた光源案内部材１９に光源１８が可動に設けられている。

【0033】

具体的には、光源案内部材１９は、直線状部分１９ａとそれに連続する弓形状部分１９ｂを含む薄肉板状に形成されており、その直線状部分１９ａが基材１１の上面に幅方向に延びるように設けられるとともに、それに連続する弓形状部分１９ｂが一方の側方に延びて光ファイバ保持部１２が設けられた一方側に湾曲するように設けられている。光源案内部材１９の弓形状部分１９ｂには、その形状に沿った弓形に延びる長孔１９ｃが形成されている。そして、光源１８は、光源案内部材１９に、その長孔１９ｃに沿って可動となるように取り付けられている。これにより、光源１８は、図７Ａ及びＢに示すように、正面及び所定の角度範囲の斜めの任意の方向の斜め下方から、光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０の端面に対して光を照射することができる。

【0034】

以上の構成の実施形態３に係る光ファイバ端面検査具１０によれば、照明の照射方向を変更することによるより多様な検査観察を行うことができる。その他の構成及び作用効果は実施形態２と同一である。

【0035】

（その他の実施形態）
上記実施形態１〜３では、光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０に対して拡大観察鏡１４が可動である構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、拡大観察鏡１４に対して光ファイバ保持部１２に保持された光ファイバ２０が可動である構成であってもよい。

【0036】

上記実施形態１〜３では、光学系を光ファイバ２０としたが、特にこれに限定されるものではなく、光ファイバ２０の先端に取り付けられる石英チップやレンズ等の他の光学系であってもよい。

【0037】

上記実施形態１〜３では、光ファイバ保持部１２に光ファイバ２０を保持する構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、光ファイバ２０の端部を含む光ファイバケーブルや光コネクタを保持して光ファイバ２０の端面を検査位置に位置付ける構成であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0038】

本発明は、光学系端面検査具の技術分野について有用である。

【符号の説明】

【0039】

１０ 光ファイバ端面検査具（光学系端面検査具）
１１ 基材
１２ 光ファイバ保持部（光学系保持部）
１２ａ 光ファイバ保持孔
１３ 光ファイバ観察部
１４ 拡大観察鏡
１４ａ 接眼レンズ
１４ｂ 対物レンズ
１５ 観察位置調整ユニット
１５１ ユニットベース部材
１５２ 縦方向位置調整部材（縦方向位置調整手段）
１５２ａ 直線状部分
１５２ｂ 弓形状部分
１５２ｃ 長孔
１５３ 観察鏡取付アダプタ
１５４ 横方向位置調整部材（横方向位置調整手段）
１５４ａ 長方形状部分
１５４ｂ 弓形状部分
１５４ｃ 長孔
１６，１７ ねじ
１８ 光源
１９ 光源案内部材
１９ａ 直線状部分
１９ｂ 弓形状部分
１９ｃ 長孔
２０ 光ファイバ（光学系）

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】