JP4367597B2 - 融着接続装置および融着接続方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信用光ファイバの端部同士を放電加熱等により融着接続する装置と方法で、特に光ファイバの種別を自動的に判定し、光ファイバ種別に適した融着接続条件で融着接続する装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光ファイバ通信の進展と多様化に伴い、それぞれの用途に適合した種々の光ファイバが開発され使用されている。例えば、シングルモード光ファイバ（以下、ＳＭファイバという）、マルチモード光ファイバ（以下、ＭＭファイバという）、分散シフト光ファイバ（以下、ＤＳファイバという）、エルビウムドープ光ファイバ（以下、ＥＤファイバという）等多種類の光ファイバがある。これらの光ファイバを融着接続機により接続する場合、それぞれの光ファイバに適した融着接続条件（放電電流、放電時間等）で接続することが必要であるが、光ファイバの種別を間違えることがある。
【０００３】
光ファイバの融着接続は、必ずしも明るい作業環境下で行なうとは限らず、マンホール内や暗い環境下で作業する場合がある。このような場合、光ファイバの被覆材に色を付して光ファイバ種別を識別するとしても、見間違えることがある。また、融着接続機の画像モニタに高倍率、高分解能の画像観察手段を用いることにより、３〜１０μｍの微細なコア部の観察は可能となるが、プロファイルのよく似た光ファイバは、見間違えることがある。
【０００４】
光ファイバの種別に適合した融着接続条件で接続されなかった場合は、接続損失が大きくなり、接続は初めからやり直すこととなる。接続のやり直しは、失敗接続部の除去から、光ファイバ端部の被覆除去、端部カット等の一連の作業を最初から行なわなければならず、作業効率が悪い上に作業者に心労を与える。
【０００５】
従来、上述のような問題を解決する技術として、特開平８−２１９２３号公報で、画像処理により光ファイバの種類を識別し、最適な融着接続条件で接続する技術が知られている。この従来技術は、融着接続部で観察される光ファイバの輝度レベルのプロファイルを画像処理して識別するものである。そして、予め各種の光ファイバ種ごとの輝度レベルのプロファイル（以下、輝度プロファイルという）を記憶しておき、融着接続しようとする光ファイバの輝度プロファイルと照合させることにより、光ファイバの種別を特定する。光ファイバ種別の特定により、記憶させてある光ファイバ種別の融着接続条件のなかから、最適な融着接続条件を選択し融着接続するというものである。
【０００６】
しかしながら、光ファイバの観察画像から輝度プロファイルを推定する場合、観察画像のフォーカスや光学系特性、光ファイバの製造状態等により、同種の光ファイバであっても輝度プロファイルが変化したり、異なる等の多様で複雑な要素を有している。また、前述の従来技術は、多心融着接続機の例を示しており、この場合一般には画像観察手段は、低倍率、長焦点深度のものが用いられるため、開口数も０．１以下と小さい。このため十分な解像度が得られず、輝度プロファイルから詳細な情報を得ることは困難である。
【０００７】
また、画像観察に高倍率で高解像度の画像観察手段を用いたとしても、例えば、ＤＳファイバとＥＤファイバは、共にコア経が４μｍで輝度プロファイルもよく似ていて、実際には輝度プロファイルの比較からは判別が難しい。上述の従来技術には、輝度プロファイルを比較するといっても、具体的にはファイバ軸中央近くの変位点の間隔を比較するだけの開示しかない。したがって、光ファイバ種別で輝度プロファイルが明確に異なる場合は有効であるかも知れないが、全ての光ファイバ種別を判別することは困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、全ての光ファイバの種別が判別でき、それぞれの光ファイバに適した接続条件で融着接続を可能とする融着接続装置と方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の融着接続装置は、光ファイバの端部を突き合わせ放電により融着接続する融着接続装置であって、光ファイバの端部を観察する画像観察機構と、撮像画像から光ファイバ断面の輝度分布波形のパラメータデータを計測する画像処理部と、計測された前記パラメータデータを予めデータ登録部に登録されているファジー化データから帰属度を求めファジー化して光ファイバ種別を識別するファジー演算部と、識別された光ファイバ種別を予め融着接続条件登録部に登録されている光ファイバ種別ごとの接続条件と照合する照合部と、照合結果を表示する表示装置と、融着接続機構と、制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の融着接続方法は、ファイバの端部を突き合わせ放電により融着接続する融着接続方法であって、光ファイバの端部を画像観察機構により観察し、撮像画像から光ファイバ断面の輝度分布波形のパラメータデータを画像処理部により計測した後、計測された前記パラメータデータをファジー演算部により予め登録されているファジー化データから帰属度を求めファジー化して光ファイバ種別を識別し、この後に識別された光ファイバ種別を照合部により予め登録されている光ファイバ種別ごとの接続条件と照合して照合結果を表示した後、融着接続機構により融着接続することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態を説明するブロック図で、図中、１は画像観察機構、２は画像処理部、３はデータ登録部、４はファジー演算部、５は融着接続条件登録部、６は照合部、７はモニタ表示装置、８はマイコン制御部、９は融着接続機構、１１は光ファイバ、１２は顕微鏡、１３は光源、１４はミラー、１５はフォーカス駆動部を示す。
【００１２】
画像観察機構１は、融着接続機構（詳細説明と図は省略）で突き合わせ状態に保持した一対の光ファイバ１１を、互いに直交配置したＣＣＤカメラ等を用いた顕微鏡１２で２方向から撮像する構成のものである。撮像照明のための光源１３は、ミラー１４を介して光ファイバ１１を背景側から照射するように配置される。顕微鏡１２には、高倍率、高解像度のものが用いられ、焦点調整のフォーカス駆動部１５を有し、マイコン制御部８により駆動制御される。
【００１３】
顕微鏡１２で観察された光ファイバ画像は、画像処理部２において、輝度分布波形から光ファイバの所定のデータを計測する。計測されたデータは、ファジー演算部４において、データ登録部３に予め登録されているファジーデータメモリのデータを参照して帰属度が計算される。複数の光ファイバ種別ごとの帰属度を比較演算して、光ファイバ種別の候補を選定し、候補の妥当性を検証して、観察している光ファイバの種別を決定する。
【００１４】
光ファイバの種別が決定されると、融着接続条件登録部５に、予め登録されている光ファイバ種別とその種別の融着接続条件を照合部６で照合する。融着接続条件が設定されたものと一致していれば、融着接続機構９を設定された融着接続条件で接続を実行する。融着接続条件が設定されたものと一致していなければ、やり直しか接続実行かの指示をする。照合部６での照合結果は、モニタ表示装置７に表示される。融着接続の実行は、マイコン制御部８により融着接続機構９を制御して、登録されている融着接続条件で行なわれる。以下に、各部の詳細について詳述する。
【００１５】
先ず、画像処理部２について説明する。画像処理部２は、画像観察機構１で撮像された光ファイバ画像を取得する画像取得手段２ａ、画像を輝度分布波形（以下、輝度プロファイルという）として検出する波形検出手段２ｂ、輝度プロファイルからデータを計測するデータ計測手段２ｃとからなる。
【００１６】
図２は、画像取得手段２ａにより取り入れられた光ファイバの撮像画面を示す。図は、融着接続を行なおうとする一対の光ファイバ端部を突き合わせ、融着接続を実施する前の状態を示している。光ファイバを透過した光は、光ファイバがロッドレンズの働きをすることで集光され、中央に光が集まる輝度分布となる。このため、背景光輝度に対し、影となる暗部の間に透過光の集光が見られる。
【００１７】
撮像画面には、水平中央部に透過光の明部２１、その上下の両側に影となる暗部２２が帯状画像が生じ、また、明部の中心部に、屈折率の異なるコア部によりひときわ明るい部分２３が生じる。この撮像画像をサンプリングライン２４で抽出し演算して、輝度プロファイルを得る。なお、サンプリングは数箇所（４〜５箇所）行ない、平均値のデータが得られるようにする。
【００１８】
図３は、波形検出手段２ｃにより、図２の画像の光ファイバ断面を輝度プロファイル化した図で、縦軸に輝度、横軸に光ファイバの直径方向の位置を示す。この輝度プロファイルは、中央部に明部２５、その両側に暗部２６、その外側が背景輝度を示す明部となる。中央部の明部２５には、中央に突出する山２７と、その左右に山２８が生じる。山の数やその間隔および山の高さは、光ファイバの種類により異なる。中央の山２７はコア部を示し、比較的識別が容易で、光ファイバの略中心に位置している。谷部３０も、中央の山２７の両側ということで認識しやすい。
【００１９】
図３の輝度プロファイルを微分すると、図４に示すような微分値波形が得られる。微分値がゼロとなる位置と数は、山の数により異なるが、コア部の山２７の頂点位置２９は求めやすい。この頂点位置２９の微分値ゼロを中心とした微分最大値となる間の距離をコア径Ａとし、頂点位置２９の微分値ゼロを中心とした両側の微分値ゼロの間の距離をコア径Ｂとする。これを図３で示すと、コア径Ａはコア部の山２７の中腹部の濃淡境界距離（幅）、コア径Ｂは谷部３０間の距離を示す。また、山の数は、山形波形のピークの数であり、コア部の山２７の頂点位置２９と谷部３０と間の輝度差（コア高さとする）も計測してデータとして取り込むことができる。この他に、山２７の高さを谷部３０からではなく暗部２６からの輝度レベルで表したり、コントラストを求めてデータとすることも可能である。
【００２０】
通常、ＳＭファイバは、図３に示す３つの山形波形となり、中央の山がコア部を示す。ＤＳファイバやＥＤファイバは、実際のコア経が細く、コアとクラッドの屈折率差が大きいため、中央のコア部の山２７は、細く高くなる。また、凸型の屈折率分布を持つため集光も複雑となり、山のすそが広がったり、山の数が増加したりする。一方、ＭＭファイバ（ＧＩ型）は、徐々に屈折率分布が変化するため、山の高さが著しく低くなる傾向にある。
【００２１】
次に、輝度プロファイルから計測されたデータは、ファジー演算部４により帰属度に置換される。光ファイバ種別は、置換された帰属度から識別される。ファジー演算処理を行なうにあたり、メンバーシップ関数を準備する必要があるので、先ず、図１に戻ってデータ登録部３について説明する。
【００２２】
データ登録部３は、融着接続を行なう光ファイバの種別判定のためのデータを予め蓄積しておくもので、データ処理手段３ａとファジーデータメモリ３ｂとからなる。データ処理手段３ａは、画像処理部で計測されたデータ等から平均値、標準偏差値を求め、メンバーシップ関数データを作成する。また、新規に計測されたデータを追加データとして取り込み、データ更新の処理も行なう。ファジーデータメモリ３ｂは、データ処理手段によりファジー化された光ファイバ種別データを蓄積保持し、新規に計測される光ファイバの帰属度を計算するためのものである。
【００２３】
図５は、本発明のファジー演算に用いるメンバーシップ関数の代表例で、Δ型のものを示す。これは、データの曖昧さを中心値で帰属度１の確率として、分布幅で表すものである。なお、データの分布を関数で表すことができれば、この形のものでなくてもよく、一般的なファジー理論を用いてもよい。図５のメンバーシップ関数は、縦軸に帰属度、横軸にパラメータデータをとり、中心値を頂点とし、分布幅を底辺とした三角形で表される。中心値にはデータの平均値を当て、分布幅に標準偏差値を当てる。分布幅は、標準偏差値の数倍（例えば、片側で５倍）とすることで、測定値が平均値から外れて、広い範囲でゼロにならないように合理的なものとすることができる。
【００２４】
図６は、前述のメンバーシップ関数を実際の計測データから求めたものを例示的に示したものである。図６（Ａ）は、コア径Ａについてのもの、図６（Ｂ）は、コア径Ｂについてのもの、図６（Ｃ）は、コア高さについてのもの、図６（Ｄ）は、山の数についてのものを示す。これらの図から明らかなように、例えば、コア径Ｂ（図２の谷部３０間の距離）で、ＳＭファイバとＭＭファイバでの差異が明確でなく、ＤＳファイバ（ＤＳ１は通常の分散ファイバ、ＤＳ２はコア拡大型の分散ファイバを示す）とＥＤファイバでも標準偏差を含めて見ると明確な差はない。また、メンバーシップ関数の作成にあたって、適用範囲が狭いと誤判定することがある。
【００２５】
図７は、ＳＭファイバのフォーカス位置（３位置）を変えたときの輝度プロファイルの変化を示した図である。図５に示すように、全く同じファイバであっても、撮像のフォーカス位置を変えることにより、輝度プロファイルが異なってくる。したがって、予めフォーカス設定位置の前後位置の計測値も入れて、意図的にばらつかせることで、メンバーシップ関数の分布幅を広げ、適応力を高める必要がある。
【００２６】
メンバーシップ関数は、既知のデータやデータ登録等で予め作成しておくことが必要である。しかし、新規に光ファイバ種別を判別し融着接続を行なった場合に、この判別時の計測データを既存のメンバーシップ関数に新たに加えることができる。また、ユーザ定義の新たなファイバについても、逐次追加して学習させることにより、ファイバ種別の一層の区別化を行なうことが可能となる。これらの逐次のデータ追加は、判別のベースデータ量を増やすことができ、より詳細で精密度の高い光ファイバ種別の識別を可能とする。
【００２７】
追加のデータは、次に示す数式により管理することができる。
【数１】

ｎ：データ数，Ａｖ_n ：平均値，σ_n ：標準偏差値，Ｄ_n+1 ：加算データ
ここで、ｎ数、平均値、標準偏差値が既知であれば、データの加算で最適化を図ることができる。また、ｎ数を変えることにより、データ合算時のウエイトが変わることから、適応の度合いや学習速度（追加回数）を設定可能とすることもできる。
【００２８】
次に、図１に戻って、光ファイバ種別を判別決定するファジー演算部４について説明する。ファジー演算部４は、ファジー化手段４ａと比較演算手段４ｂと候補検証手段４ｃとファイバ種別決定手段４ｄとからなる。ファジー化手段４ａは、画像処理部２で計測されたデータを帰属度に置換する。帰属度への置換は、ファジーデータメモリ３ｂに記憶されている図６のメンバーシップ関数から、計測データを光ファイバ種別で算出する。
【００２９】
表１に、帰属度の算出例を示す。なお、表１の数値は、あくまで説明のための例示であって、実際とは異なる。
【表１】

【００３０】
表１の算出について説明すると、例えば、計測された明部の山数が３つであったとすると、図６（Ｄ）のメンバーシップ関数から、ＳＭファイバでは帰属度が０．７、ＭＭファイバでは帰属度が０．８、ＤＳ１ファイバでは帰属度が０．９、ＥＤファイバでは帰属度が０．５となる。同様にして計測されたコア径Ｂが９μｍで、コア高さが６０ステップであったとすれば、図６のパラメータごとのメンバーシップ関数から、それぞれの光ファイバの種別の帰属度を表１に示すような値で算出することができる。
【００３１】
ファジー化手段４ａにより算出された数値は、比較演算手段４ｂにより、計測されたデータの光ファイバがどの種類に該当するかの候補選定を行なう。候補選定は、ミニマム・マックス法を用いる。このミニマム・マックス法は、先ず各ファイバ種別ごとの帰属度の最小値を選定する。表１で示すと、ＳＭファイバではコア径Ｂの０．５、ＭＭファイバではコア高さの０．３、ＤＳ１ファイバではコア径Ｂの０．８、ＥＤファイバではコア径Ｂのゼロである。次に、この各光ファイバ種別の帰属度の最小値のなかから、最大値の帰属度を選定する。すなわち、ＤＳ１ファイバの０．８が最大であるので、候補として挙げられるファイバ種別は、ＤＳ１ファイバと判定される。
【００３２】
ミニマム・マックス法の演算式は、以下のように表される。Ｆは確信度で帰属度の数値をもって当て、ｍはメンバーシップ関数、「ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、・・・」はパラメータ、ｔが光ファイバ種別を示す。
【数２】

【００３３】
上述のようにして判定された光ファイバ種別は、候補検証手段４ｃにより検証される。候補検証では、候補に選定した帰属度を確信度としているので、候補と判定された光ファイバ種別の帰属度が小さい場合は不確かである。したがって、帰属度にしきい値を設定し、このしきい値より小さい帰属度で候補とされた場合は、識別不明とすることもできる。また、帰属度の最大値で候補を選定する際に、最大値が同点である場合や、同点ではないが１位と２位の差が所定値より小さく僅差である場合は、両者を表示する。この場合、再度計測を行なうか、ランキングにしたがって光ファイバ種別を決定してもよい。
【００３４】
候補検証手段４ｃにより、光ファイバ種別の検証が行なわれた結果、ＯＫであればファイバ種別決定手段４ｄにより確定される。次の表２は、サンプリング試験を行なった結果を示すもので、ほぼ満足しうるものである。データの追加蓄積で、識別精度をさらに上げることができることは、上述した通りである。
【００３５】
【表２】

【００３６】
光ファイバ種別の判定結果は、図８に示すようにモニタ表示装置７によりファイバ画像と合わせて表示される。光ファイバ種別の判定は、左右の光ファイバについて個別に行なわれ、それぞれについての光ファイバ種別が表示され、この場合の接続条件についても表示することができる。この表示の間、一端処理を中断し、オペレータに融着接続を実行するかやり直しをするかの判断を問うことができる。また、光ファイバ種別の決定で、光ファイバ種別とその計測データは、データ登録部３に追加される。
【００３７】
光ファイバ種別が決定されたら、融着接続条件登録部５と照合部６により照合される。融着接続条件登録部５は、接続条件を入力する設定手段５ａと接続条件を記憶保持するメモリ５ｂとからなる。融着接続条件には、例えば、光ファイバ種別ごとの予備加熱の時間、端面間隔、放電電流、放電時間等が登録記憶されている。
【００３８】
照合部６により、光ファイバ種別および融着接続条件が照合された後、自動的または作業者の確認によって融着接続を実行する。照合結果が、接続に先立って作業者の予め選択した光ファイバ種別および融着接続条件に合致していれば、継続して自動的に融着接続を実行する。この場合、モニタ表示装置７に結果表示を行なわせないことで作業者の労力を軽減することができる。光ファイバ種別および融着接続条件が合致していない場合のみ、モニタ表示装置７に結果表示を行ない、オペレータが表示内容に基づいて融着接続を実行するか、やり直しをするかを決める。融着接続自体は、周知の方法と機構を用い、マイコン制御部８により融着接続機構９（詳細図示せず）を、前述の融着接続条件に基づいて駆動制御して実施される。
【００３９】
次に、図９のフロー図により、本発明による融着接続方法を説明する。なお、図において、点線の枠内は自動処理、枠外は手動による処理を示す。フロー図の左側は、ファイバ種別を判定するためのファイバデータ作成のファイバ登録のフローを示し、右側は、本発明の融着接続の実施フローを示す。
【００４０】
先ず、左側のファイバ登録のフローについて説明する。ここでは、光ファイバ種別が明らかなものを用い、融着接続を行なう場合と同様に、一対の光ファイバを融着接続装置にセットする。光ファイバをセットした後、先ずステップＤ１で、光ファイバの種別（既知ならば選択肢から、未知ならその名称）を選んで入力する。次のステップＤ２〜ステップＤ５は光ファイバの画像処理に関わる。
【００４１】
ステップＤ２では、画像観察機構（図１）により光ファイバ像の観察撮像を最適な状態にするための調光を行なう。次いで、ステップＤ３で、光ファイバの撮像位置が観察しやすい画面中心部にくるように突き合わせ位置を調整する。この後、ステップＤ４で、予め定めた焦点位置に、観察画像の焦点を設定するためのフォーカス合わせを行なう。
【００４２】
ステップＤ５では、光ファイバのデータ計測を行なう。データの計測は、光ファイバの突き合せわ画面（図２）の数箇所をサンプリングし、光ファイバの輝度プロファイル（図３）を画像処理より作成する。この輝度プロファイルから、微分演算処理（図４）を行ない、コア径、コア高さ、山数等のパラメータデータを計測する。
【００４３】
ステップＤ６で、計測されたデータの処理を行なう。データ処理は、計測されたデータ等に基づいてメンバーシップ関数（図５，図６）等を作成するもので、ここで作成されたデータは、ファイバデータとしてデータベースに登録される。この後、ステップＤ７で、光ファイバは、融着接続装置から取外される。
【００４４】
次に、右側の融着接続のフローについて説明する。ここでは、光ファイバ種別は予め解ってはいるが不確か、または全く不明であってもよい。融着接続しようとする一対の光ファイバをファイバ登録の場合と同様に融着接続装置にセットする。光ファイバをセットした後、先ずステップＳ１で、融着接続条件を選択して入力する。なお、融着接続条件は、光ファイバ種別に連動するので、光ファイバ種別で選定するようにしてもよい。融着接続条件は、光ファイバ種別が予め推定できていれば、その推定に基づいて、データベースに登録されている接続条件データのなかから選定する。全く不明の場合は、選択メニューに「自動選択」の項目を設けて、選定させることができる。
【００４５】
次の、ステップＳ２の調光、ステップＳ３の突き合わせ、ステップＳ４のフォーカス合わせ、ステップＳ５のファイバ計測は、画像処理に関するもので、前述のファイバ登録と全く同じフローになるので、説明を省略する。ただ、ステップＳ５のファイバ計測で計測されたデータは、必要に応じてデータベースに追加することができ、ファイバ登録のステップＤ６の処理を並行して行なうようにしてもよい。
【００４６】
ステップＳ６〜ステップＳ８は、光ファイバの種別判定と融着接続条件の接続照合に関する。ステップＳ６は、セットされた光ファイバの種別を識別する。光ファイバ種別の識別は、ステップＳ５で計測されたデータをデータベースのファジー化されたデータ（図６）を参照して、帰属度を算定し、ミニマム・マックス法にて識別する。
【００４７】
ステップＳ６でファイバ種別が識別された後、データベースに登録されている光ファイバ種別ごとの融着接続条件と照合され、ステップＳ１で選択した融着接続条件と合致していれば、次の融着接続の処理に進む。ステップＳ１で選択した融着接続条件と合致していなければ、ステップＳ８で、照合結果を表示装置に表示させる。表示されたデータから接続不適と判断した場合は、ステップＳ１に戻って、再度融着接続条件を設定し直す。表示されたデータが合致していなくても、接続可と判断された場合は、次の融着接続の処理に進める。
【００４８】
次のステップＳ９〜ステップＳ１３は、光ファイバの融着接続の実行に関する処理で、周知の方法で行なうことができる。先ず、ステップＳ９の光ファイバの端面計測で、光ファイバ間の端面間隔、光ファイバの端面形状、埃の付着等を計測する。ステップ１０の検査で、端面形状が不良であれば、装置から取外し再カット等を行なう。光ファイバ端面に異常がなければ、ステップＳ１１の調心で、光ファイバ間の軸合わせを行なう。続いて、ステップＳ１２で、融着接続条件で設定された放電電流、放電時間で融着接続を行なう。そして、ステップＳ１２の融着接続後検査で、接続部の太りまたは細りの外観検査、ダストおよび気泡の混入、コア部の傾き、軸ずれ等を検査する。この後、ステップＳ１４で、光ファイバは、融着接続装置から取外される。
【００４９】
なお、上述では単心光ファイバについて述べているが、多心光ファイバについても、高倍率の画像観察機構を使用することにより、本発明を適用することができることは明らかである。この場合、多心光ファイバが同種の光ファイバのみで構成されていることが明らかであれば、多心光ファイバのうちの１本の光ファイバについてのみ識別処理を行なえばよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、全ての光ファイバの種別を正確に識別することができ、光ファイバ種別に適した融着接続条件を選定して正しい接続を行なうことができる。また、識別のためのデータベースを自動的に逐次追加することができ、識別精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明するブロック図である。
【図２】撮像画像の状態を示す図である。
【図３】輝度分布波形を説明する図である。
【図４】輝度分布波形の微分値波形を説明する図である。
【図５】メンバーシップ関数を説明する図である。
【図６】メンバーシップ関数の具体例を示す図である。
【図７】輝度分布波形のずれを説明する図である。
【図８】光ファイバ種別の判定結果を表示した状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態を示すフロー図である。
【符号の説明】
１…画像観察機構、２…画像処理部、３…データ登録部、４…ファジー演算部、５…融着接続条件登録部、６…照合部、７…モニタ表示装置、８…マイコン制御部、９…融着接続機構、１１…光ファイバ、１２…顕微鏡、１３…光源、１４…ミラー、１５…フォーカス駆動部。

Claims (11)

1. 光ファイバの端部を突き合わせ放電により融着接続する融着接続装置であって、前記光ファイバの端部を観察する画像観察機構と、撮像画像から光ファイバ断面の輝度分布波形のパラメータデータを計測する画像処理部と、計測された前記パラメータデータを予めデータ登録部に登録されているファジー化データから帰属度を求めファジー化して光ファイバ種別を識別するファジー演算部と、識別された前記光ファイバ種別を予め融着接続条件登録部に登録されている光ファイバ種別ごとの融着接続条件と照合する照合部と、照合結果を表示する表示装置と、融着接続機構と、制御部とを備えたことを特徴とする融着接続装置。
2. 前記パラメータデータは、少なくとも前記輝度分布波形の山の数、コア径部、コア高さを含むことを特徴とする請求項１に記載の融着接続装置。
3. 前記データ登録部は、前記パラメータデータを取り込みファジー化データを作成するデータ処理手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の融着接続装置。
4. 前記予め登録されているファジー化データは、光ファイバ断面の輝度分布波形のパラメータデータの平均値と標準偏差値からなるメンバーシップ関数であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の融着接続装置。
5. ファイバの端部を突き合わせ放電により融着接続する融着接続方法であって、前記光ファイバの端部を画像観察機構により観察し、撮像画像から光ファイバ断面の輝度分布波形のパラメータデータを画像処理部により計測した後、計測された前記パラメータデータをファジー演算部により予め登録されているファジー化データから帰属度を求めファジー化して光ファイバ種別を識別し、識別された前記光ファイバ種別を照合部により予め登録されている光ファイバ種別ごとの融着接続条件と照合して照合結果を表示した後、融着接続機構により融着接続することを特徴とする融着接続方法。
6. 前記パラメータデータとして、少なくとも前記輝度分布波形の山の数、コア径部、コア高さを含むことを特徴とする請求項５に記載の融着接続方法。
7. 前記予め登録されているファジー化データは、光ファイバ断面の輝度分布波形のパラメータデータの平均値と標準偏差値からなるメンバーシップ関数であることを特徴とする請求項５または６に記載の融着接続方法。
8. 前記メンバーシップ関数に、前記輝度分布波形を光ファイバ撮像焦点位置を設定位置からずらした状態のパラメータデータも含ませることを特徴とする請求項７に記載の融着接続方法。
9. 前記メンバーシップ関数に、新たに融着接続する光ファイバの計測された前記パラメータデータを追加することを特徴とする請求項７または８に記載の融着接続方法。
10. 計測された複数の前記パラメータデータを複数の光ファイバ種別ごとに帰属度を求めてファジー化した後、各光ファイバ種別単位で前記帰属度の最小値を選定し、続いて選定された前記最小値のうちで最大値を選定し、選定された前記最大値を示した光ファイバ種別を、計測した光ファイバの種別として識別することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の融着接続方法。
11. 識別された前記光ファイバ種別の接続条件の照合結果が、予め設定した接続条件と一致した場合は、照合結果を表示せずに融着接続を実行することを特徴とする請求項５に記載の融着接続方法。

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