JP2948683B2 - 光コネクタ切替接続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムにおけ
る光線路の切替え接続に用いる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムにおいて、光線路である
光ファイバを切替える方式としては、プリズムによるも
のと、光コネクタによるものとが主に実用化されてい
る。本発明で対象としている光コネクタ式の従来のもの
の例としては、昭和６２年電子情報通信学会半導体・材
料部門全国大会の予稿集の２８「セラミックフェルール
を用いた高密度１×１０００光スイッチ」等が発表され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の１
×Ｎ光スイッチは測定等に使用することが多いが、最近
の測定項目の多様化によりＭ×Ｎ（Ｍ＜Ｎ）のような複
数対複数の組合せが用いられるようになってきている。

【０００４】このような光スイッチにおいては、Ｍのコ
ネクタのうちどのコネクタを使用するかが重要になって
くる。この場合、選択して接続する装置としては、切替
え時間の短縮及び信頼性の点から小型軽量な構造が必要
である。

【０００５】従来のこの種の装置は、Ｍのコネクタの一
個一個に選択用のモータを取付けるものであったため、
構造の大型化を招くと共に、制御、回路等が複雑になっ
てしまうという問題があた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、多数の光コネクタの一方側を横一列に
配置し、光コネクタのもう一方側である光ファイバをそ
れぞれ保持するホルダを前記一方側と平行に配置すると
共に、光ファイバが前記一方側と接続分離する方向に各
ホルダを移動自在とし、各ホルダに、径の細い部分ある
いは幅の狭い部分を有するシャフトを一体に結合する一
方、ホルダの配列方向と軸線を平行にしてドラムを駆動
回転可能に支持すると共に、ドラムを前記ホルダ側に進
退移動可能とし、さらに前記ドラムに前記シャフトが差
し込まれる溝を円周方向に形成すると共に、溝の幅に変
化をつけて前記シャフトが係合し得るようにして光コネ
クタ切替接続装置を構成したのである。

【０００７】

【作用】上記構成の光コネクタ切替接続装置において
は、ドラムを回転することにより溝と係合するシャフト
が選択される。接続すべき光ファイバを保持するホルダ
と一体のシャフトを選択した後ドラムをホルダ側に向け
て移動すると、選択されたシャフトのみ溝に係合するこ
とから、ドラムと共に移動し、他のシャフト即ちホルダ
は停止状態を維持する。よって選択されたシャフトと一
体のホルダに保持されている光ファイバが光コネクタを
構成する一方側と接続される。

【０００８】この構成において、ホルダ，ドラム等を光
コネクタの一方側の配列方向に沿って移動できるように
しておけばＭ×Ｎ光スイッチのさらに接続系統の多いも
のに対応できる。

【０００９】

【実施例】本発明に係る光コネクタ切替接続装置の一実
施例を図１ないし図５に示す。図４には装置外観を示し
てあり、図５には平面、図１，２，３には要部詳細が示
してある。

【００１０】図４，５に示すように、装置本体１の前壁
面２には、光コネクタの一方側をなすコネクタアダプタ
３が横一列に配置されている。各コネクタアダプタ３に
は一方側の光ファイバであるフェルールが予め差し込ま
れる。例えば、円筒状のフェルール同士を突き合わせて
割りスリーブで位置決め保持するタイプのものを採用し
ている場合には、コネクタアダプタ３内に割スリーブが
内蔵される。

【００１１】装置本体１の底面４上にはコネクタアダプ
タ３の配列方向（Ｘ軸方向）と平行に二本のＸ軸レール
５が敷設されており、これら二本のＸ軸レール５上にＺ
軸（Ｘ軸と直交する軸）ベース６が乗り、Ｘ軸レール５
上を移動可能とされている。装置本体１の底面４上にお
けるＸ軸方向一端側には、回転軸にプーリ７が取付けら
れたＸ軸駆動用モータ８が設けられ、底面４上における
Ｘ軸方向他端側にはプーリ９が設けられ、これらプーリ
７，９間にベルト１０が掛けられ、ベルト１０の両端が
それぞれＺ軸ベース６に係着されている。したがった、
Ｘ軸駆動用モータ８の正転あるいは逆転作動により、Ｚ
軸ベース６はＸ軸レール５上を移動される。

【００１２】Ｚ軸ベース６上における前記コネクタアダ
プタ３側の軸部には、上面にＺ軸方向に平行な多数のガ
イド溝１１を有するガイドベース１２が前記コネクタア
ダプタ３の配列方向と平行に固定されており、このガイ
ドベース１２上に各ガイド溝１１を案内としてＺ軸方向
に移動自在に多数のフェルールホルダ１３が設置されて
いる。各フェルールホルダ１３は光コネクタのもう一方
側となるフェルール１４をそれぞれ保持している。

【００１３】各フェルールホルダ１３のフェルール１４
が突出している側と反対の側にはＺ軸方向に平行なシャ
フト１５が固定されている。各シャフト１５の端部近く
には径の細い部分あるいは幅の狭い部分（以下、細径部
等）１５ａが形成されている。

【００１４】また、Ｚ軸ベース６上にはＺ軸方向に平行
にＺ軸ガイド１６が設けられ、このＺ軸ガイド１６上に
θ軸ベース１７がＺ軸方向に移動可能に乗っている。Ｚ
軸ベース１６上にはＺ軸駆動用モータ１８が回転軸をＺ
軸方向と平行にして設けられ、回転軸と一体のねじ軸１
９がθ軸ベース１７にねじ込まれている。したがって、
Ｚ軸駆動用モータ１８の正転あるいは逆転により、θ軸
ベース１７はＺ軸方向において前記フェルールホルダ１
３に対し前進しあるいは後退する。

【００１５】θ軸ベース１７上には前記フェルールホル
ダ１３の配列方向（Ｚ軸方向）と軸線を平行にして円筒
状のドラム２０が回転自在に支持されている。ドラム２
０の一端の軸部２１にはプーリ２２が固定され、θ軸ベ
ース１７上に設置されたθ軸回転用モータ２３の回転軸
にもプーリ２４が取付けられ、これらのプーリ２２，２
４間にベルト２５が掛けられている。したがって、θ軸
回転用モータ２３の正転・逆転によりドラム２０は正転
あるいは逆転される。

【００１６】円筒状のドラム２０の周面には、円周方向
に沿う弧状の溝２６が前記シャフト１５と同数同ピッチ
で形成されている。溝２６は、ドラム２０の表面から内
部に貫通している。各溝２６には、幅に変化がつけら
れ、その展開図である図３に示すように、シャフト１５
の細径部等１５ａのみが通り得る溝幅の狭い部分（幅狭
部）２６ａと、それ以外のシャフト１５の径の太い部分
あるいは幅の広い部分（以下、大径部等）１５ｂが通り
得る分（幅広部）２６ｂとが形成されている。説明の便
宜上（図１，３に示す）溝２６を左からＮＯ．１，２…
と呼ぶこととすると、この例では、ＮＯ．１と６，Ｎ
Ｏ．２と７，ＮＯ．３と８，ＮＯ．４と９，ＮＯ．５と
１０が同じ溝形状となっている。すべての溝２６の下部
は幅狭部２６ａとなっており、上部はすべて幅広部２６
ｂとなっいる。

【００１７】これらの溝２６に前記シャフト１５がおの
おの差し込まれている。シャフト１５は上部幅広部２６
ｂから差し込まれる。一方、ドラム２０は、θ軸回転用
モータ２３の作動により、溝２６下部の幅狭部２６ｂを
基点に３０°ごと６個所（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）の
位置で位置決め停止するように図られている。

【００１８】次に、この装置による光コネクタの切替接
続について説明する。シャフト１５が溝２６のＡ位置に
来るようにドラム２０が回転して停止している場合に
は、溝２６がすべて幅狭部２６ａであるため、Ｚ軸駆動
用モータ１８を駆動してθ軸ベース１７と共にドラム２
０をフェルールホルダ１３に向けて移動すると、ドラム
２０の外周面がすべてのシャフト１５のホルダ側大径部
１５ｂの端面に当たり、すべてのシャフト１５が押し出
される。その結果、シャフト１５と一体のすべてのフェ
ルールホルダ１３がコネクタアダプタ３に向けて前進さ
れ、すべてのフェルール１４がコネクタアダプタ３に挿
入接続される。θ軸ベース１７が逆方向に移動されれ
ば、ドラム２０の内周面が反対側の大径部１５ｂの端面
に当り、シャフト１５と共にフェルールホルダ１３、フ
ェルール１４が後退移動され、コネクタアダプタ３とフ
ェルール１４との分離がなされる。

【００１９】ドラム２０が３０°回転して、図３中
「Ｂ」で示す溝２６とシャフト１５との位置関係になっ
た場合には、ＮＯ．１と６の溝２６内のシャフト１５の
み幅狭部２６ａに位置し、他の溝２６内のシャフト１５
は幅広部２６ｂに位置することになる。そのため、この
状態でドラム２０を前進させると、ＮＯ．１と６の溝２
６に挿入されているシャフト１５のみがドラム２０の外
周面と係合してシャフト１５及びそれと一体のフェルー
ルホルダ１３、フェルール１４が移動し、他の溝２６内
におけるシャフト１５は幅広部２６ｂをすり抜け、シャ
フト１５，フェルールホルダ１３，フェルール１４は停
止した状態を保つ。つまり、ＮＯ．１と６の溝２６内シ
ャフト１５に対応するフェルール１４のみがコネクタア
ダプタ３と接続されているのである。分離の場合も同様
である。

【００２０】同様に、ドラム２０の回転角度を選択する
ことにより、所望のフェルール１４とコネクタアダプタ
３との切替接続ができる。また、Ｚ軸ベース６自体をモ
ータ８の作動によりＸ軸方向に位置変えすることによ
り、横方向に並ぶ他のコネクタアダプタ３とフェルール
１４との接続分離が可能となる。つまり、さらに多数の
接続系続（Ｎ×Ｍ）の切替接続ができるのである。

【００２１】次に、具体的試験例について示す。上記実
施例において、コネクタアダプタ３として５０個配列
し、これと接続されるフェルール１４を１０心配列し
た。円筒状のドラム２０の形状としては、外径３０mm，
内径２０mm，肉厚５mmとし、シャフト１５としては直径
４mmのものに細径部を形成して用いた。溝２６の形状は
前述の通り、３０°おきに６個所の押し出し点を設け、
Ａ点では１０心を押し出し、Ｂ点ではＮＯ．１と６、Ｃ
点ではＮＯ．２と７、Ｄ点ではＮＯ．３と８、Ｅ点では
ＮＯ．４と９、Ｆ点ではＮＯ．５と１０を選択できるよ
うにした。よって、溝２６は円周方向に１８０°形成し
た。Ｚ軸方向のガイドにはクロスローラガイドを、モー
タとしてはパルスモータを採用した。位置決め精度は±
０．７°で許容精度±３°を十分満たしている。

【００２２】上記具体的装置を用いて２心又は１０心の
フェルールの選択を試みた。１０万回の選択を試みて平
均選択時間は１．５秒、成功率１００％で変形及び損傷
等は認められなかった。この装置で、実際に光コネクタ
を使用し、切替作動実験を実施した結果、１０万回での
接続損失の変動幅は０．１ｄＢ以下と良好であった。

【００２３】なお、本発明は上記実施例構造に限らず、
種々変更して実施可能である。例えば、同時に移動する
フェルールの本数も２本に限られるものではなく、移動
の駆動系なども適宜変更可能である。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係る光コネクタ切替接続装置に
よれば、ドラムの回転及び移動により一または複数の光
ファイバを選択して接続分離することができ、簡単でか
つ信頼性の高い光コネクタの切替接続が実現できる。

【００２５】また、駆動機構も簡素化され、制御等が容
易になると共に、装置の小型化が図れ、複雑化を招くこ
ともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例に係る光コネクタ切替接続装置の主要
部の概略斜視図である。

【図２】同じく実施例の一部断面とした断面図である。

【図３】実施例におけるドラムの展開図である。

【図４】実施例に係る装置の外観図である。

【図５】実施例の概略平面図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ３ コネクタアダプタ ５ Ｘ軸レール ６ Ｚ軸ベース １１ ガイド溝 １３ フェルールホルダ １４ フェルール １５ シャフト １７ θ軸ベース ２０ ドラム ２６ 溝

フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼杉 英利 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 有本 和彦 東京都大田区大森西七丁目６番31号 住 電オプコム株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 26/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の光コネクタの一方側を横一列に配
   置し、光コネクタのもう一方側である光ファイバをそれ
   ぞれ保持するホルダを前記一方側と平行に配置すると共
   に、光ファイバが前記一方側と接続分離する方向に各ホ
   ルダを移動自在とし、各ホルダに、径の細い部分あるい
   は幅の狭い部分を有するシャフトを一体に結合する一
   方、ホルダの配列方向と軸線を平行にしてドラムを駆動
   回転可能に支持すると共に、ドラムを前記ホルダ側に進
   退移動可能とし、さらに前記ドラムに前記シャフトが差
   し込まれる溝を円周方向に形成すると共に、溝の幅に変
   化をつけて前記シャフトが係合し得るようにしてあるこ
   とを特徴とする光コネクタ切替接続装置。