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JP3186613B2 - Synthetic quartz stretching apparatus and stretching method - Google Patents

Synthetic quartz stretching apparatus and stretching method

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Publication number
JP3186613B2
JP3186613B2 JP32513596A JP32513596A JP3186613B2 JP 3186613 B2 JP3186613 B2 JP 3186613B2 JP 32513596 A JP32513596 A JP 32513596A JP 32513596 A JP32513596 A JP 32513596A JP 3186613 B2 JP3186613 B2 JP 3186613B2
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JP
Japan
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preform
stretching
synthetic quartz
electric furnace
ingot
Prior art date
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JP32513596A
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佳昌 清水
忠克 島田
秀夫 平沢
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/0124Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down

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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、合成石英からなる
インゴットを電気炉で延伸する際に、延伸と同時に気泡
による不良が検出できる合成石英延伸装置および延伸方
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synthetic quartz stretching apparatus and a stretching method capable of detecting defects caused by bubbles at the same time as stretching an ingot made of synthetic quartz in an electric furnace.
About the law .

【0002】[0002]

【従来の技術】合成石英を素材とした光ファイバープリ
フォームの製造では、VAD法等で合成されたスートを
脱水、焼結することでプリフォームの母材インゴットが
できる。このインゴットの直径はφ100 〜150 mmである
が、実際に光ファイバーに線引きするときのプリフォー
ム径は、φ30〜80mmであるため、インゴットを電気炉で
延伸することにより、目的の径のプリフォームを製造す
る。インゴットを延伸するための電気炉(延伸装置)
は、インゴットを炉の上部から送り込み、約2000℃に加
熱した状態で炉の下方から、縮径したプリフォームを引
き取る仕様になっている。このような延伸装置として
は、例えば特開平7-2539号公報に開示されているが、こ
の中には最大でもφ52mmのプリフォームをφ4mmに延伸
する例が記載されているのみである。従って、本発明で
対象としているインゴットやプリフォームの径とは、全
く異なっており、単純に比較することは出来ない。イン
ゴットの径が大きくなることによる問題としては、電気
炉が大型化されることで、炉内の気流が乱れたり、イン
ゴットの移動により温度分布が乱されることがある。そ
の結果、径の制御には特別に工夫が必要になる。また、
大型の電気炉では、炉の上下部から混入する酸素を完全
に遮断することが困難なため、ヒータ及び断熱材として
用いられているカーボン等が酸化され、酸化物がプリフ
ォームに付着し、プリフォームの表面が汚れたり、軟化
しているときに付着したカーボン材が傷として残ること
がある。
2. Description of the Related Art In the production of an optical fiber preform made of synthetic quartz, a soot synthesized by a VAD method or the like is dehydrated and sintered to produce a preform base material ingot. Although the diameter of this ingot is φ100 to 150 mm, the diameter of the preform when it is actually drawn into an optical fiber is φ30 to 80 mm, so that the preform of the desired diameter is drawn by stretching the ingot in an electric furnace. To manufacture. Electric furnace (drawing device) for drawing ingots
Is designed to send an ingot from the upper part of the furnace, and to heat the preform reduced in diameter from below the furnace while being heated to about 2000 ° C. Such a stretching apparatus is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-2539, but only describes an example of stretching a preform having a maximum diameter of 52 mm to a diameter of 4 mm. Therefore, the diameters of ingots and preforms targeted in the present invention are completely different and cannot be simply compared. As a problem due to an increase in the diameter of the ingot, the size of the electric furnace may be increased, so that the air flow in the furnace may be disturbed or the temperature distribution may be disturbed by the movement of the ingot. As a result, special measures are required for controlling the diameter. Also,
In a large electric furnace, it is difficult to completely shut off oxygen mixed in from the upper and lower parts of the furnace, so carbon and the like used as a heater and a heat insulating material are oxidized, and an oxide adheres to the preform, and In some cases, the carbon material adhered when the surface of the reform is soiled or softened remains as a scratch.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】更に、インゴットが大
型化すると、製造時の条件等の不備により、プリフォー
ムの内部に気泡が混入し易くなる。プリフォームの内部
に残留した気泡は、線引している時に、ファイバーが途
中で切れたり、気泡の位置で光の損失が大きくなる等の
不良の原因になる。製品のプリフォーム中から気泡を取
り除くためには、延伸後に目視により気泡の有無を検査
し、気泡がある場合には、この位置で切断することで対
応できる。しかし、切断する位置によっては、プリフォ
ームが短くなり、製品として使用できなくなるため、切
断された部分は破棄され、歩留まりが低下する原因にな
る。
Further, when the size of the ingot is increased, air bubbles easily enter the inside of the preform due to inadequate manufacturing conditions and the like. Bubbles remaining inside the preform may cause defects such as breakage of the fiber during drawing or an increase in light loss at the location of the bubbles. In order to remove air bubbles from the preform of the product, the presence or absence of air bubbles can be visually inspected after stretching, and if there are air bubbles, it can be dealt with by cutting at this position. However, depending on the cutting position, the preform becomes short and cannot be used as a product, so the cut portion is discarded, which causes a reduction in yield.

【0004】気泡があっても歩留まりを下げないために
は、気泡のある場所に合わせて、プリフォームの切断す
る位置を決めることが望ましい。そのためには、プリフ
ォームを電気炉で延伸している最中に、作業者がプリフ
ォームを検査し、気泡があるところに印を付けて、この
位置で切断することが考えられる。しかし、この作業で
は延伸作業の間中、作業者が常時延伸装置に張り付いて
気泡を探している必要があり、延伸工程の省力化や自動
化ができないという問題があった。また、延伸工程中に
気泡を検出する場合には、電気炉から放射された光が、
気泡の位置で散乱されるため、比較的気泡を検出しやす
い利点がある。延伸工程以外の所で気泡を検出しようと
する場合には、プリフォームに強い光を照射し、プリフ
ォームを回転させながら、気泡で散乱した光を検出する
方法がとられる。この場合には、光を照射するための照
明装置と、プリフォームを回転する機構が新たに必要に
なる。
[0004] In order not to lower the yield even if there are bubbles, it is desirable to determine the cutting position of the preform in accordance with the location of the bubbles. For this purpose, it is conceivable that an operator inspects the preform while the preform is being stretched in an electric furnace, marks a place where air bubbles are present, and cuts at this position. However, in this operation, during the stretching operation, the operator needs to constantly stick to the stretching device and search for air bubbles, and thus there is a problem that labor saving and automation of the stretching process cannot be performed. Also, when detecting bubbles during the stretching step, the light emitted from the electric furnace,
Since it is scattered at the position of the bubble, there is an advantage that the bubble is relatively easily detected. In a case where bubbles are to be detected in a place other than the stretching step, a method of irradiating the preform with strong light and detecting light scattered by the bubbles while rotating the preform is used. In this case, a lighting device for irradiating light and a mechanism for rotating the preform are newly required.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、合成石英から
なる光ファイバー用プリフォーム部材の延伸装置におい
て、インゴット延伸のための加熱用電気炉および該電気
炉直下に、延伸装置に付属して、電気炉から放射された
光によりプリフォーム内部に残存する気泡を検出する装
置を取り付けたことを特徴とするものである。気泡を検
出する装置は、CCDカメラと画像処理装置及び制御用
のコンピューターで構成し、CCDカメラは、延伸され
たプリフォームの周囲に2台以上設置し、熱線防止用フ
ィルターを取り付けるのが好ましい。また、本発明の合
成石英延伸方法は、合成石英からなるインゴットを加熱
延伸して光ファイバー用プリフォームを製造するに際
し、電気炉の直下に1乃至複数台のCCDカメラを設置
し、該CCDカメラで少なくとも2つの画像データを取
り込み、画像処理装置で処理した輝点データをコンピュ
ータ処理して輝点の位置の変化を測定することにより、
プリフォーム内部に残存する気泡を検出することを特徴
としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a heating apparatus for drawing an ingot and an electric furnace for drawing an ingot in an apparatus for drawing an optical fiber preform member made of synthetic quartz.
Immediately below the furnace , attached to the stretching device, radiated from the electric furnace
A device for detecting bubbles remaining inside the preform by light is provided. Detect bubbles
The devices to be released are CCD camera, image processing device and control
Computer, the CCD camera is extended
Install two or more units around the preform
Preferably, a filter is mounted. In addition, the present invention
The synthetic quartz stretching method heats an ingot made of synthetic quartz
When producing preforms for optical fiber by stretching
And one or more CCD cameras are installed just below the electric furnace.
And captures at least two image data with the CCD camera.
Image data processed by the image processing device.
By measuring the change in the position of the bright spot
Features to detect bubbles remaining inside the preform
And

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図1に本発明の延伸装置を示す。本発明の延伸装置は、
回転チャック3、引き下げ駆動装置4、電気炉5、プリ
フォーム延伸駆動装置6とプリフォーム内部に残存する
気泡を検出するための、気泡検出装置から構成される。
気泡検出装置は、電気炉直下に設置されるCCDカメ
ラ7と、画像処理装置8、画像データの記録及び制御用
の演算用コンピューター9からなる。VAD法等で合成
され、脱水焼結工程を経ることで製造された、直径100
〜150mm φ、長さ1000〜1300mmのプリフォームの母材
ンゴット1は、装置上部の回転チャック3に取り付けら
れ、回転運動が付加されたり、停止した状態で、引き下
げ駆動装置4により電気炉5に挿入される。電気炉5の
中で約2000℃に加熱されたインゴット1は、一部分が軟
化する。加熱されたインゴット1は、電気炉の下部に設
置された、プリフォーム延伸駆動装置6により、予め設
定されたプリフォーム径(30〜80mmφ)に延伸、縮径さ
れる。プリフォーム延伸駆動装置6は、電気炉5の中間
及び直下に設置された、外径測定器10で読み取られた、
プリフォーム径のデータに基づき、延伸速度を常時変化
させ、プリフォーム径が一定になるように制御してい
る。炉からでてきた直後のプリフォーム2は、軟化点よ
りは低温で完全に固化しているが、その表面温度は、10
00℃前後である。本発明では、延伸される前のインゴッ
トと延伸されたプリフォーム部材は、一定の回転数で同
期回転されながら延伸される。本発明の延伸装置では、
電気炉5の直下にCCDカメラ7が設置され、それによ
って延伸途中のプリフォーム2が撮影され、ここで画像
データが収集される。プリフォーム2の表面及び電気炉
の直下は、非常に高温になっているため、CCDカメラ
7の前部には、カメラを熱から保護するために、熱線防
止用のフィルターが設けられている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 shows a stretching apparatus of the present invention. The stretching apparatus of the present invention
It comprises a rotary chuck 3, a pull-down driving device 4, an electric furnace 5, a preform stretching driving device 6, and a bubble detection device for detecting bubbles remaining inside the preform.
The bubble detecting device includes a CCD camera 7 installed immediately below an electric furnace , an image processing device 8, and a computer 9 for recording and controlling image data. Diameter 100 synthesized by VAD method etc. and manufactured through dehydration sintering process
The preform base material ingot 1 having a diameter of about 150 mm and a length of 1000 to 1300 mm is attached to a rotary chuck 3 at the upper part of the apparatus. Is inserted into the electric furnace 5. The ingot 1 heated to about 2000 ° C. in the electric furnace 5 partially softens. The heated ingot 1 is drawn to a preset preform diameter (30 to 80 mmφ) and reduced in diameter by a preform drawing drive device 6 installed in the lower part of the electric furnace . The preform stretching driving device 6 was read by an outer diameter measuring device 10 installed in the middle and immediately below the electric furnace 5,
Based on the data of the preform diameter, the stretching speed is constantly changed to control the preform diameter to be constant. Preform 2 immediately after coming out of the furnace is completely solidified at a temperature lower than the softening point, but its surface temperature is 10
It is around 00 ° C. In the present invention, the ingot before being stretched and the stretched preform member are stretched while being synchronously rotated at a constant rotation speed. In the stretching device of the present invention,
Installed CCD camera 7 directly below the electric furnace 5, the preform 2 in the middle drawing is captured thereby, wherein the image
Data is collected. Since the surface of the preform 2 and the area immediately below the electric furnace are extremely hot, a filter for preventing heat rays is provided at the front of the CCD camera 7 to protect the camera from heat. Have been.

【0007】CCDカメラ7が設置される場所は、出来
るだけ電気炉5の出口に近い方が望ましい。電気炉から
離れると、プリフォーム周辺の温度分布によって、ほこ
りが舞い、プリフォームに発生する静電気の影響で、そ
のほこりが吸い寄せられ、プリフォームの表面に多数付
着することがある。また、プリフォーム延伸駆動装置6
では、直接プリフォーム2と接着して延伸力が付加され
るため、プリフォームの表面に汚れが付着する。このよ
うにプリフォームの表面に付着したほこりや汚れは、気
泡を検出する際に邪魔になるため、出来るだけプリフォ
ームの表面が清浄な、電気炉の直下の方が検出しやす
い。
The place where the CCD camera 7 is installed is desirably as close to the exit of the electric furnace 5 as possible. When away from the electric furnace , dust flies due to the temperature distribution around the preform, and the dust is attracted by the influence of static electricity generated on the preform, and a large amount of dust may adhere to the surface of the preform. In addition, the preform stretching driving device 6
In this case, since a stretching force is applied by directly adhering to the preform 2, dirt adheres to the surface of the preform. Dust and dirt adhering to the surface of the preform in this way hinder the detection of air bubbles. Therefore, it is easier to detect the dust immediately below the electric furnace where the preform surface is as clean as possible.

【0008】プリフォームの中にある気泡は、電気炉
ら放射される光で、輝点となって現れる。また、プリフ
ォームの周囲や電気炉からでた直後の位置では、炉から
放射される光が反射するため、これらは大きくまとまっ
た光として見える。更に、この時、通常のプリフォーム
の表面には傷や汚れがあるため、これらも同時に輝点と
して観察される。このように、プリフォームの気泡、
傷、汚れ、反射光は一つの画面の中で同じように検出さ
れ、CCDカメラ7により画像データとなるため、この
中から気泡による輝点のデータのみを抽出する必要があ
る。収集された画像データは、画像処理装置8に送ら
れ、画像の鮮鋭化、二値化、外周部分の検出等のフィル
タリング処理が行われることで、最初に大きな反射光が
除かれ、輝点データのみが抽出される。
[0008] Bubbles in the preform are light emitted from an electric furnace and appear as bright spots. In addition, the light radiated from the furnace is reflected around the preform and at a position immediately after leaving the electric furnace , so that they appear as a large group of light. Further, at this time, since the surface of the ordinary preform has scratches and stains, these are also observed as bright spots at the same time. Thus, the bubbles in the preform,
Scratches, dirt, and reflected light are detected in the same manner in one screen and become image data by the CCD camera 7, so it is necessary to extract only data of bright spots due to bubbles from among them. The collected image data is sent to the image processing device 8 and subjected to filtering processing such as image sharpening, binarization, and detection of the outer peripheral portion. Only those are extracted.

【0009】この輝点データには、プリフォーム内部に
残留する気泡の他に、表面及び裏面の汚れや傷に起因す
るものも含まれている。輝点データは、輝点の重心位
置、大きさ、形状から構成され、気泡のデータのみを抽
出するために、演算用コンピューター9に送られる。プ
リフォームが円柱の中心を軸として回転しながら延伸さ
れる場合には、最低1台のCCDカメラにより、一定時
間毎に画像データの取り込みが行われ、画像処理された
輝点データが、コンピューターに取り込まれる。コンピ
ューターでは、最低二回分の取り込まれた輝点のデータ
を照合することで、輝点の位置の変化を測定することが
できる。それによって、これがプリフォームの内部にあ
るのか、表面にあるのかを区別することができる。すな
わち、プリフォームの手前表面にある傷や汚れは、プリ
フォームの回転速度と同じ速度で移動して観測され、裏
面の傷等はプリフォームの屈折率(n=1.458 )が空気
(n=1)より大きいことにより、プリフォームの内部で
光が屈折され、実際より速い速度で移動して見える。プ
リフォームの内部にある気泡は、これらの中間の速度で
移動して見えることもあるから、プリフォーム表面の輝
点(傷や汚れ)と内部にある輝点(気泡)は、区別する
ことが可能になる。このようにして、プリフォームが回
転しながら延伸される場合には、原理的に一台のCCD
カメラでも気泡を抽出して、位置を求めることができ
る。しかし、回転に対して延伸速度が速い場合には、一
回転の内に一つの輝点を二回以上検出する前に、カメラ
の視野角からはずれてしまうことがある。この場合に
は、違う場所から二台以上のカメラで、ほぼ同時に画像
を取り込むことにより、プリフォームの周方向に渡って
全体を観察することが可能となる。
[0009] The bright spot data includes not only bubbles remaining inside the preform but also data resulting from dirt and scratches on the front and back surfaces. The bright spot data is composed of the position, size, and shape of the center of gravity of the bright spot, and is sent to the computing computer 9 in order to extract only the data of the bubbles. When the preform is stretched while rotating around the center of the cylinder, image data is captured at regular intervals by at least one CCD camera, and the image-processed bright spot data is transferred to a computer. It is captured. The computer can measure the change in the position of the bright spot by comparing the data of the bright spot captured at least twice. Thereby, it can be distinguished whether it is inside the preform or on the surface. That is, the scratches and dirt on the front surface of the preform are observed while moving at the same speed as the rotation speed of the preform, and the scratches on the back surface have the refractive index (n = 1.458) of the preform and the air (n = 1). ) Larger, the light is refracted inside the preform and appears to move faster than it actually is. Since air bubbles inside the preform may appear to move at a speed intermediate between these, bright spots (scratch and dirt) on the preform surface and bright spots (bubbles) inside the preform can be distinguished. Will be possible. In this way, when the preform is stretched while rotating, in principle, one CCD
The camera can also extract bubbles and determine the position. However, if the stretching speed is higher than the rotation, the luminescent spot may deviate from the viewing angle of the camera before one bright spot is detected twice or more in one rotation. In this case, by capturing images almost simultaneously from two or more cameras from different locations, it becomes possible to observe the entire preform in the circumferential direction.

【0010】しかし、プリフォームを回転しないで延伸
される場合には、プリフォームの全体を見ようとする
と、必然的にカメラを二台以上設置することになる。こ
の場合には、プリフォームの屈折率が大きいため、好ま
しくは6台以上、少なくとも4台以上のカメラを設置し
ないと、プリフォームの内部全体を観察することはでき
ない。但し、カメラの台数が増えると設置場所が大きく
なるため、作業スペースが制限される可能性があるの
で、8台程度が限度である。カメラの台数を減らす方法
として、プリフォームを中心として、カメラを周方向に
移動させながら、一定時間毎に画像データを収集するこ
とも考えられる。しかし、その場合にはカメラの駆動機
構が必要になり、設置が複雑になり、設置場所が大きく
なると言う問題が出てくる。
However, in the case where the preform is stretched without being rotated, two or more cameras are inevitably installed to view the entire preform. In this case, since the refractive index of the preform is large, it is not possible to observe the entire inside of the preform unless at least six cameras, preferably at least four cameras, are installed. However, as the number of cameras increases, the installation location increases, and the work space may be limited. Therefore, the number of cameras is limited to about eight. As a method of reducing the number of cameras, it is conceivable to collect image data at regular intervals while moving the cameras around the preform in the circumferential direction. However, in that case, a drive mechanism of the camera is required, and the installation becomes complicated, and there is a problem that the installation place becomes large.

【0011】以上のようにして収集された、気泡の位置
情報を活用する方法としては、以下のようなことがあ
る。最も単純な方法としては、気泡が検出されたこと
を、作業者に警報を出して知らせ、作業者がそれに基づ
いて目視で気泡を確認し、気泡のある位置に印を付け、
後でこの位置で切断することである。この方法では、延
伸工程を完全に自動化することはできないが、延伸作業
の間中、作業者が延伸装置に張り付いている必要がなく
なり、従来と比べると大幅な省力化が図れる。また、他
の方法としては、検出された泡の位置の情報に従い、プ
リフォームの表面に自動的に印を付け、後に作業者がこ
の位置で切断することもできるし、この位置情報に基づ
いて、自動的にその位置で切断する装置や切断されたプ
リフォームを搬送、ストックする装置を付加することも
できる。この場合には、延伸工程を完全に自動化するこ
とも可能である。
As a method for utilizing the position information of the bubbles collected as described above, there are the following methods. The simplest method is to alert the worker that an air bubble has been detected by alerting the worker, visually checking the air bubble based on it, marking the location where the air bubble is located,
It is to cut at this position later. With this method, the stretching process cannot be completely automated, but it is not necessary for the operator to stick to the stretching device during the stretching operation, and the labor can be greatly reduced as compared with the related art. Another method is to automatically mark the surface of the preform in accordance with the information on the position of the detected foam, and the operator can later cut at this position, and based on this position information, It is also possible to add a device for automatically cutting at that position and a device for transporting and stocking the cut preform. In this case, the stretching step can be completely automated.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明を実施例と比較例を挙げて説明
する。 実施例1 図1に本発明の延伸装置の一例を示す。ここにはインゴ
ット1を回転しながら延伸し、2台のCCDカメラ7
(日本電気社製、商品名TI-324A )を用いて、延伸され
たプリフォーム画像を取り込む装置を示している。ここ
で使用された母材インゴット1は、VAD法で合成され
たスートインゴットを、脱水、焼結して得られた、直径
140mm 、直胴部の長さ1250mmのものである。このインゴ
ットを延伸することで、直径45mmのプリフォームに加工
した。電気炉上部の回転チャック3に固定されたインゴ
ット1は、2000℃に設定された電気炉5に、20mm/分の
速度で挿入され、電気炉下方に設置された、プリフォ
ーム延伸駆動装置6により、制御された速度で、一定径
のプリフォームに延伸された。プリフォーム駆動延伸装
置6の延伸速度は、電気炉の途中及び直下に設定された
外径測定器10により、溶融中及び硬化後のプリフォーム
径を測定し、それに基づいて計算された値に設定され、
延伸速度は常時変更されることで、結果的にプリフォー
ム2の径が一定に制御される。電気炉直下に設置され
た、CCDカメラ7でとらえた画像データは、画像処理
装置8、演算用コンピューター9を通して、気泡の位置
を検出し、作業者に警報を発する。作業者はその警報に
従い、プリフォームの気泡の位置に印を付け、延伸終了
後に気泡の位置でプリフォームを切断した。この結果、
作業者は、常時延伸装置に張り付いて、気泡の有無を探
す必要はなく、作業が容易になった。
The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples. Embodiment 1 FIG. 1 shows an example of a stretching apparatus of the present invention. Here, the ingot 1 is stretched while rotating, and two CCD cameras 7
This shows an apparatus for taking in a stretched preform image by using (NEC, trade name TI-324A). The base material ingot 1 used here had a diameter obtained by dehydrating and sintering a soot ingot synthesized by the VAD method.
It is 140mm long and 1250mm long. This ingot was stretched to be processed into a preform having a diameter of 45 mm. The ingot 1 fixed to the rotary chuck 3 at the upper part of the electric furnace is inserted into the electric furnace 5 set at 2000 ° C. at a speed of 20 mm / min, and the preform stretching driving device 6 is installed below the electric furnace. At a controlled speed to give a preform having a constant diameter. The stretching speed of the preform-driven stretching device 6 is set to a value calculated based on the preform diameter measured during and after melting by an outer diameter measuring device 10 set in the middle of and immediately below the electric furnace. And
The drawing speed is constantly changed, and as a result, the diameter of the preform 2 is controlled to be constant. The image data captured by the CCD camera 7 installed immediately below the electric furnace is detected through an image processing device 8 and an arithmetic computer 9 to detect the position of the air bubble and alert the operator. In response to the alarm, the worker marked the position of the bubble on the preform, and cut the preform at the position of the bubble after the completion of stretching. As a result,
The worker does not need to constantly stick to the stretching device to search for the presence or absence of air bubbles, which facilitates the work.

【0013】実施例2 図2に本発明の延伸装置の他の例を示す。この装置はチ
ャック14が非回転で、インゴット1を回転せずに延伸す
る装置で、電気炉直下のプリフォーム2の周辺に4台
のCCDカメラ7を設置し、プリフォーム全体の画像を
ほぼ同時に取り込むことが出来る。また、ここには気泡
が検出された位置に自動的に超硬バイトで印を付けるマ
ーカー11を付加した。この装置を用い、実施例1と同様
にインゴットを延伸した。今回は作業者は延伸中は装置
から離れており、延伸が終了してから、印を付けられた
位置でプリフォームを切断した。そのため、プリフォー
ムの延伸作業は、半自動的に行うことが出来るようにな
った。
Embodiment 2 FIG. 2 shows another example of the stretching apparatus of the present invention. This device stretches the ingot 1 without rotating the chuck 14 without rotating the ingot 1. By installing four CCD cameras 7 around the preform 2 immediately below the electric furnace 5, almost all images of the entire preform are obtained. Can be captured at the same time. In addition, a marker 11 for automatically marking a position where a bubble was detected with a carbide tool was added. Using this apparatus, an ingot was drawn in the same manner as in Example 1. This time, the worker was away from the apparatus during the stretching, and cut the preform at the marked position after the completion of the stretching. Therefore, the preform stretching operation can be performed semi-automatically.

【0014】実施例3 図3に本発明の延伸装置の更に他の例を示す。この装置
では、実施例1と同様に回転チャックにより回転しなが
ら延伸し、2台のCCDカメラ7で気泡を検出する装置
と、気泡が検出された位置で自動的にプリフォームを切
断する切断装置12と、切断されたプリフォームを搬送、
ストックする装置13を付加した。そのため、ここでは全
く作業者の手を煩わすことはなく、自動的に気泡の検出
と気泡の位置でのプリフォームの切断が出来るようにな
った。
Embodiment 3 FIG. 3 shows still another example of the stretching apparatus of the present invention. In this apparatus, as in Embodiment 1, the apparatus is extended while being rotated by a rotary chuck and detects bubbles with two CCD cameras 7, and a cutting apparatus that automatically cuts a preform at a position where bubbles are detected. 12 and transport the cut preform,
Stocking device 13 was added. Therefore, it is possible to automatically detect bubbles and cut the preform at the positions of the bubbles without any trouble of the operator.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明によれば、気泡の位置を自動的に
検出する装置を付加することにより、延伸工程の省力
化、自動化が図れる。また、作業者間のバラツキがなく
なり、気泡検出の品質管理の上からも有効である。ま
た、電気炉の直下に気泡の検出装置を設置すると、電気
炉から放射された光がプリフォーム内部の気泡の位置で
散乱されることで気泡を検出できることから、検出用に
特別な照明を設置する必要もなくなり、装置の設置場所
を小さくすることができる。
According to the present invention, labor saving and automation of the stretching process can be achieved by adding a device for automatically detecting the position of the bubble. In addition, there is no variation among operators, which is effective in quality control of bubble detection. Also, when installing the detection device of the bubble just under the electric furnace, electric
The light emitted from the furnace is located at the location of the bubbles inside the preform.
Since air bubbles can be detected by being scattered, there is no need to install special illumination for detection, and the installation location of the device can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の合成石英延伸装置の一例を示す図で
ある。
FIG. 1 is a view showing one example of a synthetic quartz stretching apparatus of the present invention.

【図2】 本発明の合成石英延伸装置の他の例を示す図
である。
FIG. 2 is a view showing another example of the synthetic quartz stretching apparatus of the present invention.

【図3】 本発明の合成石英延伸装置の更に他の例を示
す図である。
FIG. 3 is a view showing still another example of the synthetic quartz stretching apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…インゴット 2…プリフォーム 3…回転チャック 4…引き下げ駆動装置 5…電気炉 6…プリフォーム延伸駆動装置 7…CCDカメラ 8…画像処理装置 9…演算用コンピューター 10…外径測定器 11…マーカー 12…プリフォームの切断装置 13…プリフォームの搬送、ストック装置 14…非回転チャックDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ingot 2 ... Preform 3 ... Rotary chuck 4 ... Pull-down drive 5 ... Electric furnace 6 ... Preform extension drive 7 ... CCD camera 8 ... Image processing device 9 ... Computer for calculation 10 ... Outer diameter measuring device 11 ... Marker 12 ... Preform cutting device 13 ... Preform transport and stock device 14 ... Non-rotating chuck

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越 化学工業株式会社 精密機能材料研究所 内 (56)参考文献 特開 昭59−207849(JP,A) 特開 平7−187723(JP,A) 特開 平7−229813(JP,A) 特開 昭61−290344(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 37/012 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hideo Hirasawa 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Precision Functional Materials Research Laboratories (56) References JP-A-59-207849 (JP) , A) JP-A-7-187723 (JP, A) JP-A-7-229813 (JP, A) JP-A-61-290344 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB (Name) C03B 37/012

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 合成石英からなる光ファイバー用プリフ
ォーム部材の延伸装置において、インゴット延伸のため
の加熱用電気炉および該電気炉直下に、延伸装置に付属
して、電気炉から放射された光によりプリフォーム内部
に残存する気泡を検出する装置を取り付けたことを特徴
とする合成石英延伸装置。
1. An apparatus for drawing an optical fiber preform member made of synthetic quartz for drawing an ingot.
A synthetic quartz drawing apparatus, further comprising a heating electric furnace and a device attached directly to the electric furnace and attached to the drawing device for detecting bubbles remaining inside the preform by light emitted from the electric furnace. .
【請求項2】 延伸される前のインゴットと延伸された
プリフォーム部材は、一定の回転数で同期回転されなが
ら延伸される請求項1に記載の合成石英延伸装置。
2. The synthetic quartz stretching apparatus according to claim 1, wherein the ingot before being stretched and the stretched preform member are stretched while being rotated synchronously at a constant rotation speed.
【請求項3】 気泡を検出する装置は、CCDカメラと
画像処理装置及び制御用のコンピューターにより構成さ
れている請求項1に記載の合成石英延伸装置。
3. The synthetic quartz stretching apparatus according to claim 1, wherein the apparatus for detecting bubbles includes a CCD camera, an image processing apparatus, and a control computer.
【請求項4】 CCDカメラは延伸されたプリフォーム
の周囲に2台以上設置されている請求項3に記載の合成
石英延伸装置。
4. The synthetic quartz stretching apparatus according to claim 3, wherein two or more CCD cameras are provided around the stretched preform.
【請求項5】 CCDカメラには、熱線防止用フィルタ
ーが設置されている請求項3に記載の合成石英延伸装
置。
5. The synthetic quartz stretching apparatus according to claim 3, wherein the CCD camera is provided with a filter for preventing heat rays.
【請求項6】 合成石英からなるインゴットを加熱延伸6. Heat drawing of an ingot made of synthetic quartz
して光ファイバー用プリフォームを製造するに際し、電To manufacture optical fiber preforms
気炉の直下に1乃至複数台のCCDカメラを設置し、該One or more CCD cameras are installed immediately below the furnace,
CCDカメラで少なくとも2つの画像データを取り込Capture at least two image data with CCD camera
み、画像処理装置で処理した輝点データをコンピュータThe bright spot data processed by the image processing device
処理して輝点の位置の変化を測定することにより、プリBy processing and measuring the change in the position of the bright spot,
フォーム内部に残存する気泡を検出することを特徴とすDetecting bubbles remaining inside the foam
る合成石英延伸方法。Synthetic quartz stretching method.
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