JP3449701B2 - Variable optical attenuator and device - Google Patents

Variable optical attenuator and device

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JP3449701B2
JP3449701B2 JP2000371827A JP2000371827A JP3449701B2 JP 3449701 B2 JP3449701 B2 JP 3449701B2 JP 2000371827 A JP2000371827 A JP 2000371827A JP 2000371827 A JP2000371827 A JP 2000371827A JP 3449701 B2 JP3449701 B2 JP 3449701B2
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variable
optical attenuator
variable optical
shield
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直樹 川和田
正洋 中嶋
武 内山
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セイコーインスツルメンツ株式会社
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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、一対の光学系の間
に形成される平行ビームを連続的に減衰する可変光減衰
器及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable optical attenuator and apparatus for continuously attenuating a parallel beam formed between a pair of optical systems.

【0002】[0002]

【従来技術】光通信においては、伝送品質を確保するた
めに、光の強度を適宜調整する可変光減衰器が必要であ
る。
2. Description of the Related Art In optical communication, a variable optical attenuator that appropriately adjusts the intensity of light is required to ensure transmission quality.

【0003】また、近年、波長多重通信や並列多チャン
ネル通信が普及しており、この波長多重通信及び並列多
チャンネル通信においては、複数のチャンネル信号の光
強度を同じにするために小型化や、減衰量を0.02〜
0.01dBとする微少な調整が望まれている。
In recent years, wavelength division multiplex communication and parallel multi-channel communication have become widespread. In the wavelength division multiplex communication and parallel multi-channel communication, miniaturization or the like is performed in order to make the light intensity of a plurality of channel signals the same. Attenuation 0.02
A fine adjustment of 0.01 dB is desired.

【0004】この可変光減衰器では、フィルターを用い
て光を減衰させるものと、シャッターの絞りを調整して
光を減衰させるものとが提案されている。
In this variable optical attenuator, it is proposed to use a filter to attenuate the light and to adjust the shutter diaphragm to attenuate the light.

【0005】前者は、光吸収率の異なる板状のフィルタ
ーを用いて、光の吸収量を変化させることにより透過光
を減衰させている。
The former uses plate-shaped filters having different light absorptances to change the amount of light absorption to attenuate transmitted light.

【0006】しかしながら、このようなフィルターを用
いた可変光減衰器では、光の減衰量を連続的に変化させ
ることが難しく、大型で挿入損失が多いという問題があ
る。
However, in the variable optical attenuator using such a filter, it is difficult to continuously change the attenuation of light, and there is a problem that it is large and insertion loss is large.

【0007】一方、後者は、特開昭54−54651号
公報に見られるように、シャッターを絞ることにより光
の遮断量を連続的に変化させ、光の強度を適宜調整して
いる。
On the other hand, in the latter, as seen in Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-54651, the amount of light cutoff is continuously changed by closing the shutter to appropriately adjust the light intensity.

【0008】ここで、シャッターの絞りによる可変光減
衰器について説明する。
A variable optical attenuator using a shutter diaphragm will be described.

【0009】図13は、従来技術に係る可変光減衰器の
平面図である。
FIG. 13 is a plan view of a conventional variable optical attenuator.

【0010】図示するように、可変光減衰器は、一対の
光ファイバ11の先端にフェルール12が設けられ、こ
のフェルール12の先端側に対向して設けられる光学系
13間の平行ビーム14領域に、一対の板状の遮蔽板1
31、132と、この遮蔽板131、132を面方向に
移動して平行ビーム14の遮蔽量を調整する調整手段1
40とが設けられている。
As shown in the figure, in the variable optical attenuator, a ferrule 12 is provided at the tip of a pair of optical fibers 11, and a parallel beam 14 region between optical systems 13 provided opposite to the tip side of the ferrule 12 is provided. , A pair of plate-shaped shield plates 1
31, 132 and adjusting means 1 for moving the shielding plates 131, 132 in the plane direction to adjust the shielding amount of the parallel beam 14.
And 40 are provided.

【0011】一対の遮蔽板131、132は、その先端
が互いに重なり合うように設けられており、この重なり
合う先端にV字状の切り欠き部131a、132aが互
いに対向するように設けられている。この一対の遮蔽板
131、132の切り欠き部131a、132aを重ね
合わせることによって菱形の開口部133を形成し、こ
の菱形の開口部133の大きさを連続的に調整すること
によって平行ビーム14の遮蔽量を調整している。
The pair of shield plates 131 and 132 are provided so that their tips are overlapped with each other, and V-shaped notches 131a and 132a are provided at the overlapped tips so as to face each other. The diamond-shaped opening 133 is formed by overlapping the cutouts 131a and 132a of the pair of shield plates 131 and 132, and the size of the diamond-shaped opening 133 is continuously adjusted so that the parallel beam 14 The amount of shielding is being adjusted.

【0012】なお、この遮蔽板131、132の少なく
とも開口部133近傍には、遮蔽した光を吸収する表面
処理が施されている。
Incidentally, at least the vicinity of the opening 133 of the shielding plates 131 and 132 is subjected to a surface treatment for absorbing the shielded light.

【0013】また、このような一対の遮蔽板131、1
32により形成される開口部133の大きさは調整手段
140によって行われる。この調整手段140として、
一方の遮蔽板131の幅方向両側に設けられたフランジ
部131bと装置本体110とに締結して一方の遮蔽板
131を保持するねじ部141が設けられている。そし
て、このねじ部141を回転することによって遮蔽板1
31を面方向に移動し、開口部133の大きさを変化さ
せて平行ビーム14の遮蔽量を調整している。
Further, such a pair of shielding plates 131, 1
The size of the opening 133 formed by 32 is adjusted by the adjusting means 140. As the adjusting means 140,
A screw portion 141 that holds one shield plate 131 by being fastened to a flange portion 131b provided on both sides in the width direction of the one shield plate 131 and the apparatus main body 110 is provided. Then, the shield plate 1 is rotated by rotating the screw portion 141.
31 is moved in the surface direction and the size of the opening 133 is changed to adjust the shielding amount of the parallel beam 14.

【0014】しかしながら、このような遮蔽板の絞りを
用いた可変光減衰器では、光学系に使用される光ファイ
バがシングルモードファイバの場合、レンズ径によって
も多少異なるが、平行ビームの平行光は、0.6〜1.
0mmφである。したがって、遮蔽板の開口部が1mm
前後の大きさであるため、遮蔽板の開口部を平行ビーム
の平行光に位置合わせするのが大変困難であり、位置決
め作業に時間がかかってしまうという問題がある。
However, in the variable optical attenuator using the diaphragm of such a shielding plate, when the optical fiber used in the optical system is a single mode fiber, the parallel light of the parallel beam varies depending on the lens diameter. , 0.6-1.
It is 0 mmφ. Therefore, the opening of the shielding plate is 1 mm
Due to the size of the front and rear, it is very difficult to align the opening of the shielding plate with the parallel light of the parallel beam, and there is a problem that the positioning work takes time.

【0015】また、波長多重通信では、減衰量が0.0
2〜0.01dBと微少な調整が要求されるが、遮蔽板
の絞りを用いた可変光減衰器では、開口部の大きさが1
mm前後しかなく、しかも絞りを変化させるねじ部にバ
ックラッシュ等のガタがあるため減衰量のバラツキが大
きくなってしまう。また、ねじ部は、ピッチが0.3〜
1.0mmで形成されているため、遮蔽量の微調整が難
しいという問題がある。
In wavelength division communication, the attenuation is 0.0
Although a small adjustment of 2 to 0.01 dB is required, the size of the opening is 1 in the variable optical attenuator using the diaphragm of the shield plate.
Since there is backlash such as backlash in the screw portion that changes the aperture, there is a large variation in the amount of attenuation. Also, the threaded portion has a pitch of 0.3 to
Since it is formed with 1.0 mm, there is a problem that it is difficult to finely adjust the shielding amount.

【0016】このような問題を解決するため、偏心カム
を回転することによって偏心カムを平行ビームと略直交
する方向へ移動し、その外周面で平行ビームの遮蔽を行
う可変光減衰器が提案されている。
In order to solve such a problem, a variable optical attenuator has been proposed which rotates the eccentric cam to move the eccentric cam in a direction substantially orthogonal to the parallel beam, and shields the parallel beam at its outer peripheral surface. ing.

【0017】このような可変光減衰器によれば、平行ビ
ームに対して位置決めし易く、遮蔽板の絞りを用いた可
変光減衰器に比べ減衰量の微調整を容易に行うことがで
きる。
According to such a variable optical attenuator, it is easy to position with respect to the parallel beam, and it is possible to easily perform fine adjustment of the attenuation amount as compared with the variable optical attenuator using the diaphragm of the shielding plate.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】ここで、このような偏
心カムを有する可変光減衰器を用いて平行ビームを45
dBまで減衰させた場合の偏心カムの回転角に対する減
衰量の変位の関係を図14に示す。
Here, a variable beam attenuator having such an eccentric cam is used to convert a parallel beam into 45 beams.
FIG. 14 shows the relationship between the displacement of the damping amount and the rotation angle of the eccentric cam when the damping amount is reduced to dB.

【0019】図14に示すように、このような偏心カム
を用いた可変光減衰器では、偏心カムの回転角が0〜7
7degの範囲でほとんど変化が無く、偏心カムの回転
に対する平行ビームの遮蔽量の変化の関係が非線形とな
ってしまう。そのため、この回転角の範囲ではサーボ系
全体でのゲイン不足になり、目的通りの位置決め制御が
困難であるという問題がある。
As shown in FIG. 14, in the variable optical attenuator using such an eccentric cam, the rotation angle of the eccentric cam is 0 to 7.
There is almost no change in the range of 7 deg, and the relationship of the change in the shield amount of the parallel beam with respect to the rotation of the eccentric cam becomes non-linear. Therefore, in this rotation angle range, the gain of the entire servo system becomes insufficient, and there is a problem that it is difficult to perform positioning control as intended.

【0020】また、平行ビームの1〜15dBの広い範
囲を、0.1dB刻みの減衰量で変化させるには、偏心
カムの回転を制御するために、例えば、1540Pul
se/Rev以上の分解能を有するエンコーダが必要で
あり、エンコーダーの外周に形成するスリット数が増
し、さらにエンコーダーの外径が大きくなり小型化が困
難となる、そしてコスト高であるという問題がある。
Further, in order to change the wide range of 1 to 15 dB of the parallel beam with the attenuation amount of 0.1 dB, in order to control the rotation of the eccentric cam, for example, 1540 Pul.
There is a problem that an encoder having a resolution of se / Rev or higher is required, the number of slits formed on the outer circumference of the encoder is increased, the outer diameter of the encoder is increased, downsizing is difficult, and the cost is high.

【0021】本発明はこのような事情に鑑み、遮蔽量の
微調整を可能とし、遮蔽量にバラツキを無くして、さら
には位置決めし易い可変光減衰器及び装置を提供するこ
とを課題とする。
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a variable optical attenuator and a device capable of finely adjusting the shielding amount, eliminating variations in the shielding amount, and further facilitating positioning.

【0022】[0022]

【発明が解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第1の態様は、対向する一対の光学系の間に形成さ
れる平行ビーム領域に設けられて、当該平行ビームを連
続的に減衰させる可変減衰器において、略円筒状の形状
を有すると共に駆動手段の回転により平行ビーム内に最
大突出する外周の先端位置が前記平行ビームとは直交す
る方向に変位して当該平行ビームの減衰量を変化させる
遮蔽部材を具備し、前記遮蔽部材の先端位置の変位によ
り前記平行ビームを遮蔽して減衰量を変化させる遮蔽可
変領域から、前記平行ビームの前記遮蔽部材の移動方向
両側の少なくとも一方の端部を除外することにより、当
該遮蔽部材の回転角に対する減衰量の変化を略線形とし
たことを特徴とする可変光減衰器にある。
According to a first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, a parallel beam region is formed between a pair of optical systems facing each other, and the parallel beam is continuously generated. In a variable attenuator for attenuating, the tip of the outer periphery having a substantially cylindrical shape and maximally projecting into the parallel beam is displaced by the rotation of the driving means, and is displaced in a direction orthogonal to the parallel beam to attenuate the parallel beam. At least one of both sides of the parallel beam in the moving direction of the shield member, from a shield variable region that shields the parallel beam by changing the tip position of the shield member to change the attenuation amount. The variable optical attenuator is characterized in that the change of the attenuation amount with respect to the rotation angle of the shielding member is made substantially linear by excluding the end portion.

【0023】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、前記遮蔽部材の移動方向に対する前記平行ビームの
強度分布をガウス分布として、前記遮蔽部材の先端位置
の変位方向に亘った透過光量を2/e2〜−2/e2と表
した場合に、前記遮蔽部材の先端位置の変位により減衰
量を変化させる可変遮蔽領域が、基準位置から変位方向
に対して略1/e2〜略−1/e2であることを特徴とす
る可変光減衰器にある。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the intensity distribution of the parallel beam with respect to the moving direction of the shielding member is a Gaussian distribution, and the transmitted light amount over the displacement direction of the tip position of the shielding member. If the expressed and 2 / e 2 ~-2 / e 2, variable shielding region for changing the attenuation amount by the displacement of the tip end position of the shield member is substantially 1 / e 2 ~ direction of displacement from the reference position The variable optical attenuator is characterized in that it is approximately −1 / e 2 .

【0024】本発明の第3の態様は、第1の態様におい
て、前記遮蔽部材の移動方向に対する前記平行ビームの
強度分布をガウス分布として、前記遮蔽部材の先端位置
の変位方向に亘った透過光量を2/e2〜−2/e2と表
した場合に、前記遮蔽部材の先端位置の変位により減衰
量を変化させる可変遮蔽領域が、基準位置から変位方向
に対して略2/e2〜略−1/e2であることを特徴とす
る可変光減衰器にある。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the intensity distribution of the parallel beam with respect to the moving direction of the shielding member is a Gaussian distribution, and the transmitted light amount over the displacement direction of the tip end position of the shielding member. If the expressed and 2 / e 2 ~-2 / e 2, variable shielding region for changing the attenuation amount by the displacement of the tip end position of the shield member is substantially 2 / e 2 ~ direction of displacement from the reference position The variable optical attenuator is characterized in that it is approximately −1 / e 2 .

【0025】本発明の第4の態様は、第1の態様におい
て、前記遮蔽部材の移動方向に対する前記平行ビームの
強度分布をガウス分布として、前記遮蔽部材の先端位置
の変位方向に亘った透過光量を2/e2〜−2/e2と表
した場合に、前記遮蔽部材の先端位置の変位により減衰
量を変化させる可変遮蔽領域が、基準位置から変位方向
に対して略1/e2〜略−2/e2であることを特徴とす
る可変光減衰器にある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the intensity distribution of the parallel beam with respect to the moving direction of the shield member is a Gaussian distribution, and the amount of transmitted light over the displacement direction of the tip end position of the shield member. If the expressed and 2 / e 2 ~-2 / e 2, variable shielding region for changing the attenuation amount by the displacement of the tip end position of the shield member is substantially 1 / e 2 ~ direction of displacement from the reference position The variable optical attenuator is characterized in that it is approximately −2 / e 2 .

【0026】本発明の第5の態様は、第1〜4の何れか
の態様において、前記遮蔽部材は、回転に伴って前記平
行ビームを遮蔽する部位の半径が徐々に漸大する異形カ
ムであることを特徴とする可変光減衰器にある。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the shielding member is a deformed cam in which the radius of the portion that shields the parallel beam gradually increases with rotation. There is a variable optical attenuator characterized in that

【0027】本発明の第6の態様は、第5の態様におい
て、前記遮蔽部材が基準位置から略150度〜略270
度まで回転することによって、その先端位置が前記遮蔽
可変領域の範囲を移動することを特徴とする可変光減衰
器にある。
A sixth aspect of the present invention is the fifth aspect, wherein the shielding member is approximately 150 degrees to approximately 270 from a reference position.
The variable optical attenuator is characterized in that its tip position moves within the range of the variable shield region by rotating the variable optical attenuator up to a degree.

【0028】本発明の第7の態様は、第6の態様におい
て、前記可変遮蔽領域の範囲の移動により、前記平行ビ
ームの減衰量が略0dBから略15dBまで変化するこ
とを特徴とする可変光減衰器にある。
A seventh aspect of the present invention is characterized in that, in the sixth aspect, the amount of attenuation of the parallel beam changes from approximately 0 dB to approximately 15 dB due to the movement of the range of the variable shield region. Located in the attenuator.

【0029】本発明の第8の態様は、第6の態様におい
て、前記可変遮蔽領域の範囲の移動により、前記平行ビ
ームの減衰量が略0dBから略45dBまで変化するこ
とを特徴とする可変光減衰器にある。
An eighth aspect of the present invention is characterized in that, in the sixth aspect, the attenuation of the parallel beam changes from approximately 0 dB to approximately 45 dB due to the movement of the range of the variable shield region. Located in the attenuator.

【0030】本発明の第9の態様は、第1〜4の何れか
の態様において、前記遮蔽部材は真円の円筒形状を有
し、回転軸が所定量偏心した偏心カムであることを特徴
とする可変光減衰器にある。
A ninth aspect of the present invention is the eccentric cam according to any one of the first to fourth aspects, wherein the shielding member has a perfect circular cylindrical shape and the rotating shaft is eccentric by a predetermined amount. There is a variable optical attenuator.

【0031】本発明の第10の態様は、第9の態様にお
いて、前記遮蔽部材が基準位置から180度まで回転す
ることによって、その先端位置が前記可変遮蔽領域の範
囲を移動し、前記平行ビームの減衰量が略0dBから略
17dBまで変化することを特徴とする可変光減衰器に
ある。
In a tenth aspect of the present invention based on the ninth aspect, the shield member rotates up to 180 degrees from the reference position so that its tip position moves within the range of the variable shield region and the parallel beam The variable optical attenuator is characterized in that the attenuation amount of is changed from approximately 0 dB to approximately 17 dB.

【0032】本発明の第11の態様は、第1〜10の何
れかの態様において、前記駆動手段が、駆動モータであ
り、該駆動モータが回転角を把握することのできるパル
スモータであることを特徴とする可変光減衰器にある。
According to an eleventh aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, the drive means is a drive motor, and the drive motor is a pulse motor capable of grasping a rotation angle. Is a variable optical attenuator.

【0033】本発明の第12の態様は、第1〜11の何
れかの態様において、前記駆動手段が、駆動モータと回
転角把握手段とを有することを特徴とする可変光減衰器
にある。
A twelfth aspect of the present invention is the variable optical attenuator according to any one of the first to eleventh aspects, characterized in that the drive means includes a drive motor and a rotation angle grasping means.

【0034】本発明の第13の態様は、第12の態様に
おいて、前記回転角把握手段が、前記遮蔽部材と同軸上
に設けられたエンコーダ及び該エンコーダの回転角を把
握するインタラプタであることを特徴とする可変光減衰
器にある。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, the rotation angle grasping means is an encoder provided coaxially with the shielding member and an interrupter for grasping the rotation angle of the encoder. It is a feature of the variable optical attenuator.

【0035】本発明の第14の態様は、第1〜13の何
れかの態様において、前記遮蔽部材が、熱膨張率の小さ
な低熱膨張材料で形成されていることを特徴とする可変
光減衰器にある。
A fourteenth aspect of the present invention is the variable optical attenuator according to any one of the first to thirteenth aspects, characterized in that the shielding member is formed of a low thermal expansion material having a small thermal expansion coefficient. It is in.

【0036】本発明の第15の態様は、第1〜14の何
れかの態様の可変光減衰器を有することを特徴とする可
変光減衰装置にある。
A fifteenth aspect of the present invention is a variable optical attenuating device including the variable optical attenuator according to any one of the first to fourteenth aspects.

【0037】本発明によれば、平行ビームと遮蔽部材と
の位置決めを容易に行うことができると共に遮蔽部材に
よる可変遮蔽領域を所定範囲とすることで、遮蔽部材の
回転角度と遮蔽量との関係を線形に近づけることがで
き、遮蔽量の微調整を容易に且つ確実に行うことができ
る。
According to the present invention, the parallel beam and the shield member can be easily positioned, and the variable shield region by the shield member is set within a predetermined range, whereby the relationship between the rotation angle of the shield member and the shield amount. Can be approximated to a linear shape, and the fine adjustment of the shielding amount can be performed easily and reliably.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下に本発明を実施形態に基づい
て詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below based on embodiments.

【0039】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1に係る可変光減衰器を具備する可変光減衰装置の断面
図、図2は平行ビームの強度分布を示す図、図3は、遮
蔽部材の平面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a variable optical attenuator having a variable optical attenuator according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the intensity distribution of a parallel beam, and FIG. FIG. 6 is a plan view of a shielding member.

【0040】図1に示すように、本実施形態の可変光減
衰装置10は、一対の光ファイバ11と、それぞれの光
ファイバの先端に設けられたフェルール12と、フェル
ール12の先端から照射した光を平行ビーム14とする
一対の光学系13と、一対の光学系の間に形成された平
行ビーム14を連続的に減衰させる可変減衰器20とを
有する。
As shown in FIG. 1, the variable optical attenuator 10 of this embodiment has a pair of optical fibers 11, a ferrule 12 provided at the tip of each optical fiber, and light emitted from the tip of the ferrule 12. Is a parallel beam 14, and a variable attenuator 20 for continuously attenuating the parallel beam 14 formed between the pair of optical systems.

【0041】一対の光学系13は、本実施形態では、一
対の光ファイバ11の先端に接続されたフェルール12
の先端側に設けられて、一方のフェルール12の先端か
ら照射した光を平行ビーム14とし、この平行ビーム1
4を他方のフェルール12に収束させるものであり、例
えば、非球面レンズ、セルフォックレンズ等によって構
成されている。本実施形態では、図中左側の光ファイバ
11から射出された光が、この一対の光学系13を介し
て図中右側の光ファイバ11で受光されるようになって
いる。
In this embodiment, the pair of optical systems 13 are the ferrules 12 connected to the ends of the pair of optical fibers 11.
The parallel beam 14 is provided on the tip side of the ferrule 12 and radiates light from the tip of one ferrule 12 into a parallel beam 14.
4 is made to converge on the other ferrule 12, and is composed of, for example, an aspherical lens, a Selfoc lens, and the like. In the present embodiment, the light emitted from the optical fiber 11 on the left side in the figure is received by the optical fiber 11 on the right side in the figure via the pair of optical systems 13.

【0042】このように形成される平行ビーム14は、
本実施形態では、0.6〜1.0mmφとした。
The parallel beam 14 thus formed is
In this embodiment, it is set to 0.6 to 1.0 mmφ.

【0043】ここで平行ビーム14の強度分布を図2に
示す。このように、平行ビーム14の強度分布は、模式
的にガウス分布で表すことができる。
The intensity distribution of the parallel beam 14 is shown in FIG. As described above, the intensity distribution of the parallel beam 14 can be schematically represented by a Gaussian distribution.

【0044】このような平行ビーム14を遮蔽する本実
施形態の可変光減衰器20は、光学系13の間に形成さ
れた平行ビーム14を遮蔽する遮蔽部材30と、この遮
蔽部材30を回転させる駆動手段40とを有する。
The variable optical attenuator 20 of this embodiment that shields the parallel beam 14 as described above rotates the shield member 30 that shields the parallel beam 14 formed between the optical systems 13 and the shield member 30. Drive means 40.

【0045】遮蔽部材30は、略円筒形状を有し駆動手
段40により回転されることにより外周面の位置が平行
ビーム14とは直交する方向に変位することにより平行
ビーム14の減衰量を変化させるものであり、本実施形
態では、図3に示すように、回転角によって半径が漸大
する異形カムとした。また、遮蔽部材30には切り欠き
部32が設けられており、この切り欠き部32により、
遮蔽部材30の所定の回転位置で平行ビーム14に対向
して平行ビーム14を減衰しないようになっている。
The shield member 30 has a substantially cylindrical shape and is rotated by the driving means 40 so that the position of the outer peripheral surface is displaced in the direction orthogonal to the parallel beam 14 to change the attenuation amount of the parallel beam 14. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the deformed cam has a radius that gradually increases depending on the rotation angle. Further, the shielding member 30 is provided with a cutout portion 32, and by the cutout portion 32,
The shield member 30 faces the parallel beam 14 at a predetermined rotation position so as not to attenuate the parallel beam 14.

【0046】ここで、図4には、遮蔽部材の回転角によ
る平行ビームの遮蔽状態を示す概略平面図を示す。
Here, FIG. 4 is a schematic plan view showing the shielding state of the parallel beams depending on the rotation angle of the shielding member.

【0047】以下、遮蔽部材30の外周面の平行ビーム
14内に最大突出する部位である先端31の変位位置の
変位方向に亘った平行ビームの強度分布を図2のような
ガウス分布で表した場合の基準側からの透過光量を2/
2〜−2/e2とし、この2/e2〜−2/e2で先端3
1の位置を示す。
Hereinafter, the intensity distribution of the parallel beam over the displacement direction of the displacement position of the tip 31 which is the portion that projects the maximum into the parallel beam 14 on the outer peripheral surface of the shielding member 30 is represented by a Gaussian distribution as shown in FIG. In case of 2 /
and e 2 ~-2 / e 2 , the tip 3 in the 2 / e 2 ~-2 / e 2
The position of 1 is shown.

【0048】図4に示すように、本実施形態の遮蔽部材
30では、基準位置では切り欠き部32の一端が先端3
1となって略1/e2の位置になるようにし、先端31
の変位により減衰量を変化させる可変遮蔽領域を略1/
2〜略−1/e2とした。本実施形態では、先端31が
可変遮蔽領域である略1/e2〜略−1/e2を変位する
のに、基準位置から195degまで回転するようにし
た。
As shown in FIG. 4, in the shielding member 30 of the present embodiment, one end of the cutout portion 32 has the tip 3 at the reference position.
1 so that the position is approximately 1 / e 2 and the tip 31
Of the variable shielding area that changes the attenuation by the displacement of
e 2 to approximately −1 / e 2 . In the present embodiment, the tip 31 is rotated from the reference position to 195 deg while displacing the variable shield region from approximately 1 / e 2 to approximately −1 / e 2 .

【0049】詳しくは、図4(a)に示すように、先端
31の位置が基準位置の略1/e2にある時には、遮蔽
部材30は略2/e2〜略1/e2の範囲を遮蔽する。こ
のとき遮蔽部材30の回転角を基準位置として0deg
とすると、図4(n)に示すように、遮蔽部材30が平
行ビーム14を最大限減衰させたとき、すなわち遮蔽部
材30が略2/e2〜略−1/e2の範囲を遮蔽したとき
は、回転角が195degとなる。
More specifically, as shown in FIG. 4A, when the position of the tip 31 is approximately 1 / e 2 of the reference position, the shielding member 30 has a range of approximately 2 / e 2 to approximately 1 / e 2 . Shield. At this time, the rotation angle of the shielding member 30 is set as a reference position and 0 deg.
Then, as shown in FIG. 4 (n), when the shield member 30 attenuates the parallel beam 14 to the maximum, that is, the shield member 30 shields the range of approximately 2 / e 2 to approximately −1 / e 2 . At this time, the rotation angle is 195 deg.

【0050】このように、遮蔽部材30の先端31の変
位による平行ビーム14の減衰量の変化は、略0dB〜
17dBとなる。なお、この減衰量の変化範囲内で、例
えば、図4(b)の15degから図4(m)の180
degまでの範囲で使用すれば、0.61dB〜14.
57dBの可変光減衰器として用いることができる。勿
論、これに限定されず、例えば、0degから270d
egの回転で用いるようにしてもよい。
As described above, the change in the attenuation amount of the parallel beam 14 due to the displacement of the tip 31 of the shielding member 30 is approximately 0 dB.
It becomes 17 dB. It should be noted that within the change range of the attenuation amount, for example, 15 deg in FIG. 4B to 180 in FIG.
When used in the range up to deg, 0.61 dB to 14.
It can be used as a 57 dB variable optical attenuator. Of course, the present invention is not limited to this. For example, 0 deg to 270 d
You may make it use with rotation of eg.

【0051】このような遮蔽部材30の回転角に対する
平行ビーム14の減衰量の変位の関係を図5に示す。
FIG. 5 shows the relationship of the displacement of the attenuation amount of the parallel beam 14 with respect to the rotation angle of the shielding member 30.

【0052】図示するように、遮蔽部材30の回転角に
対して平行ビーム14の減衰量は、略線形に近く、回転
角の増加に比例して減衰量が増加している。そのため、
平行ビームの減衰量の制御、すなわち遮蔽部材30の回
転角の制御を容易に行うことができると共に減衰量の微
調整を容易に且つ確実に行うことができる。
As shown in the figure, the attenuation amount of the parallel beam 14 with respect to the rotation angle of the shielding member 30 is almost linear, and the attenuation amount increases in proportion to the increase of the rotation angle. for that reason,
It is possible to easily control the attenuation amount of the parallel beam, that is, the rotation angle of the shielding member 30, and easily and surely perform the fine adjustment of the attenuation amount.

【0053】なお、このような遮蔽部材30の材料は、
特に限定されず、例えば、金属やプラスチックなどが使
用できるが、平行ビーム14を遮蔽した際に遮蔽部材3
0が熱膨張することによって平行ビーム14の減衰量に
誤差が発生する虞があるため、熱膨張率の小さな低熱膨
張材料で形成するのが好ましい。また、遮蔽部材30の
平行ビーム14を遮蔽する外周面は、鏡面仕上げにして
も、外周面が曲面なため遮蔽光が光源に向かって反射す
ることがなく、外周面の仕上げ状態は特に限定されな
い。
The material of the shielding member 30 is
The material is not particularly limited and, for example, metal or plastic can be used, but when the parallel beam 14 is shielded, the shielding member 3 is used.
There is a possibility that an error may occur in the attenuation amount of the parallel beam 14 due to the thermal expansion of 0. Therefore, it is preferable to use a low thermal expansion material having a small thermal expansion coefficient. Even if the outer peripheral surface of the shielding member 30 that shields the parallel beam 14 is mirror-finished, the outer peripheral surface is a curved surface, so that the shielded light does not reflect toward the light source, and the finished state of the outer peripheral surface is not particularly limited. .

【0054】また、遮蔽部材30の厚みは、平行ビーム
14の直径、すなわち本実施形態では1mmよりも大き
ければ特に限定されないが、遮蔽部材30の平行ビーム
14に対する位置決めや、加工を容易に行えることから
3mm以上であるのが好ましい。
The thickness of the shield member 30 is not particularly limited as long as it is larger than the diameter of the parallel beam 14, that is, 1 mm in the present embodiment, but the shield member 30 can be easily positioned with respect to the parallel beam 14 and processed. Is preferably 3 mm or more.

【0055】さらに、このような遮蔽部材30の形状
は、回転角に対する減衰量の変位の関係が略線形になる
ように、下記表1に示すような値を逆算により算出し、
形成することができる。
Further, in the shape of the shielding member 30 as described above, the values shown in the following Table 1 are calculated by back calculation so that the relationship of the displacement of the attenuation amount with respect to the rotation angle becomes substantially linear,
Can be formed.

【0056】[0056]

【表1】 角度 (deg)半径 (mm)X座標 (mm)Y座標 (mm)02.002.000.00102.152.
110.37202.202.070.75302.2
41.941.12402.271.741.4650
2.301.481.76602.321.162.0
1702.340.802.20802.360.41
2.32902.380.002.381002.39
−0.422.361102.41−0.822.26
1202.42−1.212.101302.44−
1.571.871402.45−1.871.571
502.46−2.131.231602.47−2.
320.851702.48−2.450.43180
2.49−2.490.00 一方、駆動手段は、回転角を把握できれば特に限定され
ず、本実施形態では、例えば、駆動モータ41、エンコ
ーダ42及びインタラプタ43を有する。
[Table 1] Angle (deg) Radius (mm) X coordinate (mm) Y coordinate (mm) 02.002.000.00102.152.
110.370202.202.070.75302.2
41.941.12402.271.741.4650
2.301.481.76602.32.1.162.0
1702.340.802.20802.360.41
2.32902.380.002.381002.39
-0.422.3611102.41-0.822.26
1202.42-1.212.101302.44-
1.571.871402.45-1.871.571
502.46-2.131.231602.47-2.
320.851702.48-2.450.43180
2.49-2.490.00 On the other hand, the drive unit is not particularly limited as long as the rotation angle can be grasped, and in the present embodiment, for example, has a drive motor 41, an encoder 42, and an interrupter 43.

【0057】駆動モータ41は、本実施形態では、超音
波モータを使用し、この駆動モータ41の回転軸41a
にエンコーダ42及び遮蔽部材が保持されている。
As the drive motor 41, an ultrasonic motor is used in this embodiment, and the rotary shaft 41a of the drive motor 41 is used.
The encoder 42 and the shielding member are held by the.

【0058】エンコーダ42は、駆動モータ41の回転
角、すなわち遮蔽部材の回転角を測定する。詳しくは、
エンコーダ42は、駆動モータ41の回転軸41aに遮
蔽部材30と同時に保持され、エンコーダ42に設けら
れた図示しないスリットを可変光減衰装置10に固定さ
れたインタラプタ43によって検出し、検出したスリッ
ト数をカウントすることによって微少な回転角を測定し
ている。このエンコーダ42の回転角を測定することに
よって遮蔽部材30の回転角を把握し、駆動モータ41
の回転角を制御することによって遮蔽部材30が平行ビ
ーム14を遮蔽する量を制御している。
The encoder 42 measures the rotation angle of the drive motor 41, that is, the rotation angle of the shielding member. For more information,
The encoder 42 is held by the rotary shaft 41a of the drive motor 41 at the same time as the shield member 30, detects a slit (not shown) provided in the encoder 42 by an interrupter 43 fixed to the variable optical attenuator 10, and detects the number of detected slits. The minute rotation angle is measured by counting. By measuring the rotation angle of the encoder 42, the rotation angle of the shielding member 30 is grasped, and the drive motor 41
The amount by which the shield member 30 shields the parallel beam 14 is controlled by controlling the rotation angle of the beam.

【0059】なお、本実施形態では、減衰量が0.61
dBの時、遮蔽部材30の回転角が15deg、16.
43dBの時、195degとなっているので減衰量
0.61〜16.43dBの範囲を0.1dB刻みで分
解する場合、略1.138deg/stepの回転が要
求される。そのため、エンコーダには、316Puls
e/Rev以上のスリットが必要となる。
In this embodiment, the attenuation amount is 0.61.
At the time of dB, the rotation angle of the shielding member 30 is 15 deg, 16.
Since it is 195 deg at 43 dB, rotation of about 1.138 deg / step is required when decomposing the attenuation range of 0.61 to 16.43 dB in steps of 0.1 dB. Therefore, the encoder has 316Puls
A slit of e / Rev or more is required.

【0060】また、本実施形態の駆動手段40は、駆動
モータ41、エンコーダ42及びインタラプタ43で構
成したが、遮蔽部材30を回転し且つ回転角を把握する
ことができればこれに限定されず、例えば、駆動モータ
にパルスモータを用いて駆動モータ自体で回転角を把握
できるようにしてもよい。
Further, the drive means 40 of this embodiment is composed of the drive motor 41, the encoder 42 and the interrupter 43, but it is not limited to this as long as the shielding member 30 can be rotated and the rotation angle can be grasped. Alternatively, a pulse motor may be used as the drive motor so that the drive motor itself can grasp the rotation angle.

【0061】このような本実施形態の可変光減衰器20
の平行ビーム14に対する位置決めは、遮蔽部材30を
駆動手段40により回転させながら平行ビーム14を遮
蔽して、平行ビーム14の減衰量を測定し、最も減衰量
が多い時、本実施形態では減衰量が16.43dBとな
る位置で固定して位置決めを行う。このように可変光減
衰器20の位置決めを行うことで、遮蔽部材30の平行
ビーム14に対する位置決めを容易に且つ確実に行うこ
とができる。
The variable optical attenuator 20 of this embodiment as described above.
For the positioning of the parallel beam 14 with respect to the parallel beam 14, the shield member 30 is rotated by the driving means 40 to shield the parallel beam 14 and the attenuation amount of the parallel beam 14 is measured. Is fixed at a position of 16.43 dB for positioning. By positioning the variable optical attenuator 20 in this manner, the shield member 30 can be positioned easily and reliably with respect to the parallel beam 14.

【0062】(実施形態2)図6は、実施形態2に係る
可変光減衰器の平面図であり、図7は、遮蔽部材の回転
角に対する平行ビームの遮蔽状態を示す概略平面図であ
る。
(Second Embodiment) FIG. 6 is a plan view of a variable optical attenuator according to a second embodiment, and FIG. 7 is a schematic plan view showing a shielding state of a parallel beam with respect to a rotation angle of a shielding member.

【0063】図6に示すように、本実施形態の可変光減
衰器20Aは、遮蔽部材30Aと駆動手段40とで構成
されている。
As shown in FIG. 6, the variable optical attenuator 20A of this embodiment comprises a shield member 30A and a driving means 40.

【0064】図6に示すように、本実施形態の遮蔽部材
30Aは、上述した実施形態1の遮蔽部材30と類似形
状の異形カムとし、基準位置では先端31Aの位置を略
1/e2とし、先端31Aの変位により減衰量を変化さ
せる可変遮蔽領域を略1/e2〜略−2/e2の範囲とな
るようにした。また、先端31Aが可変遮蔽領域である
略1/e2〜略−2/e2を変位するのに、基準位置から
195degまで回転するようにした。
As shown in FIG. 6, the shielding member 30A of the present embodiment is a deformed cam having a similar shape to the shielding member 30 of the above-described first embodiment, and the position of the tip 31A is approximately 1 / e 2 at the reference position. The variable shield region in which the attenuation amount is changed by the displacement of the tip 31A is set to be in the range of about 1 / e 2 to about -2 / e 2 . Further, the tip end 31A is rotated from the reference position to 195 deg while displacing the variable shield region of approximately 1 / e 2 to approximately -2 / e 2 .

【0065】詳しくは、図7(a)に示すように、先端
31Aの位置が基準位置の略1/e 2では、遮蔽部材3
0Aは略2/e2〜略1/e2の範囲を遮蔽する。このと
き遮蔽部材30Aの回転角を0degとすると、図7
(n)に示すように、遮蔽部材30Aが平行ビーム14
を最大限減衰させたとき、すなわち遮蔽部材30Aが略
2/e2〜略−2/e2の範囲を遮蔽したときは、回転角
が195degとなる。
More specifically, as shown in FIG.
The position of 31A is approximately 1 / e of the reference position 2Then, the shielding member 3
0A is approximately 2 / e2~ 1 / e2Shield the area of. This and
Assuming that the rotation angle of the shielding member 30A is 0 deg, FIG.
As shown in (n), the shielding member 30A has the parallel beam 14
Is maximally attenuated, that is, the shielding member 30A is substantially
2 / e2~ Abbreviation -2 / e2When the range of is blocked, the rotation angle
Becomes 195 deg.

【0066】このように、遮蔽部材30Aの先端31A
の変位による平行ビーム14の減衰量の変化は、略0d
B〜45dBとなる。なお、この減衰量の変化範囲内
で、例えば、図7(b)の15degから図7(m)の
180degまでの範囲で使用すれば、1.87dB〜
41.41dBの可変光減衰器として用いることができ
る。勿論、これに限定されず、例えば、0degから2
70degの回転で用いるようにしてもよい。
Thus, the tip 31A of the shielding member 30A
The change in the attenuation of the parallel beam 14 due to the displacement of
It becomes B to 45 dB. In addition, within this change range of the attenuation amount, for example, if it is used in the range from 15 deg in FIG. 7B to 180 deg in FIG. 7M, 1.87 dB to
It can be used as a variable optical attenuator of 41.41 dB. Of course, it is not limited to this, for example, from 0 deg to 2
You may make it use by rotation of 70 deg.

【0067】ここで、遮蔽部材の回転角に対する減衰量
の変位の関係を図8に示す。
FIG. 8 shows the relationship between the displacement of the attenuation amount and the rotation angle of the shielding member.

【0068】図8に示すように、遮蔽部材30Aの回転
角に対する減衰量の変位は、略線形に近づいており、遮
蔽部材30Aの回転角の増大に比例して減衰量が増大し
ていることが分かる。
As shown in FIG. 8, the displacement of the attenuation amount with respect to the rotation angle of the shielding member 30A is almost linear, and the attenuation amount increases in proportion to the increase of the rotation angle of the shielding member 30A. I understand.

【0069】このように遮蔽部材30Aによる可変遮蔽
領域を1/e2〜−2/e2とすることで、平行ビーム1
4の減衰量の制御、すなわち遮蔽部材30の回転角の制
御を容易に行うことができると共に減衰量の微調整を容
易に且つ確実に行うことができる。また、実施形態2の
可変光減衰器10Aによれば、0〜195deg又は0
〜180degの回転で0dB〜45dBの広い領域で
使用することができる。
By setting the variable shielding area by the shielding member 30A to 1 / e 2 to -2 / e 2 in this way, the parallel beam 1
4 can be easily controlled, that is, the rotation angle of the shielding member 30 can be easily controlled, and the attenuation can be finely adjusted easily and reliably. Further, according to the variable optical attenuator 10A of the second embodiment, 0 to 195 deg or 0.
It can be used in a wide range of 0 dB to 45 dB by rotating 180 degrees.

【0070】なお、遮蔽部材30Aを回転させる駆動手
段40は上述した実施形態1と同様だが、上述した実施
形態1では、316Pulse/Rev以上のスリット
が必要であるのに対し、本実施形態では、減衰量が1.
87dBの時、回転角が15deg、44.99dBの
時、195degとなっているので、減衰量1.87〜
44.99dBの範囲を0.1dB刻みで分解する場
合、略0.42deg/stepの回転が要求される。
そのため、本実施形態のエンコーダには、862Pul
se/Rev以上のスリットが必要となる。
The driving means 40 for rotating the shielding member 30A is the same as that of the first embodiment described above, but in the first embodiment described above, a slit of 316 Pulse / Rev or more is necessary, whereas in the present embodiment, Attenuation is 1.
At 87 dB, the rotation angle is 15 deg, and at 44.99 dB, it is 195 deg, so the attenuation amount is 1.87 to
When decomposing the range of 44.99 dB in 0.1 dB steps, rotation of about 0.42 deg / step is required.
Therefore, the encoder of this embodiment has 862 Pul.
A slit of se / Rev or more is required.

【0071】(実施形態3)上述した実施形態1及び2
では、遮蔽部材30、30Aに異形カムを用いたが、実
施形態3では、遮蔽部材に従来と同様の偏心カムを用い
て先端位置の変位により減衰量を変化させる可変遮蔽領
域を所定範囲としたものである。
(Embodiment 3) Embodiments 1 and 2 described above
In the above, the odd-shaped cams are used as the shielding members 30 and 30A, but in the third embodiment, the same eccentric cam as the conventional one is used as the shielding member, and the variable shielding region in which the attenuation amount is changed by the displacement of the tip position is set to the predetermined range. It is a thing.

【0072】図9は、実施形態3に係る可変光減衰器の
平面図、図10は、遮蔽部材の回転に伴う平行ビームの
遮蔽状態を示す概略平面図である。
FIG. 9 is a plan view of the variable optical attenuator according to the third embodiment, and FIG. 10 is a schematic plan view showing a shield state of parallel beams as the shield member rotates.

【0073】図示するように、本実施形態の可変光減衰
器20Bは、遮蔽部材30Bとして真円の円筒形状を有
し、且つ回転軸が所定量偏心した偏心カムを用いて、こ
の偏心カムからなる遮蔽部材30Bは、基準位置では先
端31Bの位置を略2/e2とし、遮蔽部材30Bが0
〜180deg回転した際の先端31Bの可変遮蔽領域
を略2/e2〜略−1/e2の範囲となるようにした以
外、上述した実施形態1及び2と同様である。
As shown in the figure, the variable optical attenuator 20B of this embodiment uses an eccentric cam having a perfect circular cylindrical shape as the shielding member 30B and having a rotation shaft eccentric by a predetermined amount. In the shielding member 30B, the tip end 31B has a position of approximately 2 / e 2 at the reference position, and the shielding member 30B has a position of 0 / e 2.
The same as Embodiments 1 and 2 described above, except that the variable shielding region of the tip 31B when rotated by 180 degrees is set to a range of approximately 2 / e 2 to approximately −1 / e 2 .

【0074】このような遮蔽部材30Bによる平行ビー
ム14の減衰量の変化は、略0dB〜略17dBであ
り、本実施形態では、遮蔽部材30Bが0〜180de
g回転することによって平行ビーム14は0〜16.4
3dB減衰するようにした。
The change in the attenuation amount of the parallel beam 14 by the shielding member 30B is approximately 0 dB to approximately 17 dB, and in the present embodiment, the shielding member 30B has a variation of 0 to 180 de.
The parallel beam 14 is rotated by 0 to 16.4 by rotating g.
It was set to attenuate by 3 dB.

【0075】この遮蔽部材30Bの回転に対する減衰量
の変位の関係を図11に示す。
FIG. 11 shows the relationship between the displacement of the attenuation amount and the rotation of the shielding member 30B.

【0076】図11に示すように、実施形態3に係る遮
蔽部材30Bによると、回転角が略75degまでは減
衰量は少しづつ変化し、回転角が75degを越えてか
ら急激に変化していることが分かる。そのため、本実施
形態の可変光減衰器20Bは、実施形態1及び2の可変
光減衰器10及び10Aに比べると減衰量の制御が難し
いが、従来の偏心カムで透過光量の2/e2〜−2/e2
の範囲の全領域を可変遮蔽領域として減衰するのに比べ
ると線形に近づいており、従来に比べると制御を容易に
行うことができる。
As shown in FIG. 11, according to the shielding member 30B according to the third embodiment, the amount of attenuation changes little by little until the rotation angle reaches approximately 75 deg, and changes sharply after the rotation angle exceeds 75 deg. I understand. Therefore, the variable optical attenuator 20B of the present embodiment is more difficult to control the amount of attenuation than the variable optical attenuators 10 and 10A of the first and second embodiments, but the conventional eccentric cam has a transmission light amount of 2 / e 2- . -2 / e 2
Compared to the case where the entire area of the range is attenuated as a variable shielding area, the area is closer to a linear shape, and the control can be easily performed compared to the conventional case.

【0077】なお、遮蔽部材30Bを回転させる駆動手
段40は上述した実施形態1と同様だが、本実施形態で
は、減衰量が1.0dBの時、回転角が66deg、1
5dBの時、158degとなっているので、減衰量
1.0〜15dBの範囲を0.1dB刻みで分解する場
合、略0.657deg/stepの回転が要求され
る。そのため、本実施形態のエンコーダには、548P
ulse/Rev以上のスリットが必要となるが、回転
角が0〜66degの範囲では減衰量にほとんど変化が
なく、サーボ系全体でのゲイン不足の原因となってしま
う。そのため、480Pulse/Revのエンコーダ
を用いた場合、使用範囲を1〜15dBに限定すること
により、ゲイン不足は解消することができる。
The drive means 40 for rotating the shielding member 30B is the same as that of the first embodiment described above, but in the present embodiment, when the attenuation amount is 1.0 dB, the rotation angle is 66 deg, 1 deg.
Since it is 158 deg at 5 dB, rotation of about 0.657 deg / step is required when decomposing the attenuation range of 1.0 to 15 dB in 0.1 dB steps. Therefore, the encoder of the present embodiment has 548P
Although a slit of pulse / Rev or more is required, there is almost no change in the attenuation amount when the rotation angle is in the range of 0 to 66 deg, which causes insufficient gain in the entire servo system. Therefore, when the 480 Pulse / Rev encoder is used, the gain shortage can be resolved by limiting the use range to 1 to 15 dB.

【0078】また、本実施形態の可変遮蔽減衰器20B
では、遮蔽部材30Bが0〜180deg回転すること
によって変位する可変遮蔽領域を2/e2〜−1/e2
範囲としたが、これに限定されず、上述した実施形態1
と同様に、可変遮蔽領域を1/e2〜−1/e2としても
よく、1/e2〜−2/e2としてもよい。何れにせよ、
遮蔽部材30Bの回転角に対する減衰量の変位の関係を
従来に比べると線形に近づけることができる。
Further, the variable shield attenuator 20B of the present embodiment.
In the above, the variable shield region that is displaced by rotating the shield member 30B by 0 to 180 deg is set to the range of 2 / e 2 to -1 / e 2 ;
Similarly, the variable shield region may be 1 / e 2 to -1 / e 2 or 1 / e 2 to -2 / e 2 . In any case,
It is possible to make the relationship of the displacement of the attenuation amount with respect to the rotation angle of the shielding member 30B closer to linear as compared with the conventional case.

【0079】(他の実施形態)以上、本発明の各実施形
態1〜3を説明したが、可変光減衰器及び装置の基本的
構成は上述したものに限定されるものではない。
(Other Embodiments) Although the first to third embodiments of the present invention have been described above, the basic configurations of the variable optical attenuator and the device are not limited to those described above.

【0080】上述した実施形態1〜3では、遮蔽部材3
0〜30Bに異形カム及び偏心カムを用いるようにした
が、これにより、小型で簡便な構造で且つ正確な減衰量
の制御を実現することができる。また、遮蔽部材は、図
12に示すように、軸の周縁部の厚みが異なる異形カム
30Cを用いるようにしてもよい。なお、図12は、異
形カムの平面図である。
In the first to third embodiments described above, the shielding member 3
Although the deformed cam and the eccentric cam are used for 0 to 30B, this makes it possible to realize accurate control of the attenuation amount with a small and simple structure. Further, as the shielding member, as shown in FIG. 12, a deformed cam 30C in which the thickness of the peripheral portion of the shaft is different may be used. Note that FIG. 12 is a plan view of the deformed cam.

【0081】また、上述した各実施形態1〜3の可変光
減衰装置10〜10Bでは、遮蔽される平行ビーム14
の方向を決めていたが、回転する遮蔽部材を用いる本発
明の可変光減衰器では、外周面が曲面で形成されている
ため平行ビームの反射光が光学系に戻ることがなく、光
学系に入力側、出力側の向きを決めておく必要がない。
そのため、どちらからでも入出力を行えるため、設置を
容易に且つ確実に行うことができる。
Further, in the variable optical attenuators 10 to 10B of the above-described first to third embodiments, the parallel beam 14 to be shielded is blocked.
However, in the variable optical attenuator of the present invention that uses a rotating shield member, since the outer peripheral surface is formed of a curved surface, the reflected light of the parallel beam does not return to the optical system, and It is not necessary to decide the orientation of the input side and the output side.
Therefore, since input / output can be performed from either side, installation can be performed easily and reliably.

【0082】さらに、上述した実施形態1及び2では、
遮蔽部材30,30Aの回転角を195degとした
が、特に限定されず、例えば、遮蔽部材が270deg
回転することによって先端が同じ可変遮蔽領域を変位す
るようにしてもよい。このように、遮蔽部材の先端が同
じ可変遮蔽領域を広い回転角で変位する場合、減衰量の
さらに細かな分解能を実現できる。また減衰量の分解能
を同じとすることで一刻みに対する回転角を大きくする
ことができ、回転安定性を向上すると共に回転角の制御
を容易に行うことができる。
Furthermore, in the first and second embodiments described above,
Although the rotation angles of the shielding members 30 and 30A are set to 195 deg, they are not particularly limited. For example, when the shielding member is 270 deg.
By rotating, the tip may be displaced in the same variable shield region. Thus, when the tip of the shielding member displaces the same variable shielding region at a wide rotation angle, a finer resolution of the attenuation amount can be realized. Further, by setting the resolution of the attenuation amount to be the same, it is possible to increase the rotation angle for each step, so that the rotation stability can be improved and the rotation angle can be easily controlled.

【0083】[0083]

【発明の効果】本発明によれば、略円筒状の形状を有し
て駆動手段により回転されることによりその外周面で平
行ビームを遮蔽して減衰量を変化させる遮蔽部材の回転
角に対する減衰量の変化を略線形とすることで、遮蔽部
材の回転角の制御を容易に行えると共に減衰量の制御を
容易に行うことができる。また、遮蔽部材の可変遮蔽領
域を限定することで回転角の微少な回転をより制御し易
くできる。さらに、回転する遮蔽部材の平行ビームに対
する位置決めを容易に行うことができる。
According to the present invention, the damping with respect to the rotation angle of the shielding member which has a substantially cylindrical shape and shields the parallel beam on the outer peripheral surface of the shielding member by the rotation of the driving means to change the attenuation amount. By making the change in the amount substantially linear, it is possible to easily control the rotation angle of the shielding member and easily control the attenuation amount. Further, by limiting the variable shielding area of the shielding member, it is possible to more easily control the rotation with a small rotation angle. Further, the rotating shield member can be easily positioned with respect to the parallel beam.

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

【図1】本発明の実施形態1に係る可変光減衰器を具備
する可変光減衰装置の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a variable optical attenuator including a variable optical attenuator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態1に係る平行ビームの強度分
布を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an intensity distribution of a parallel beam according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態1に係る遮蔽部材の平面図で
ある。
FIG. 3 is a plan view of the shielding member according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態1に係る遮蔽部材による平行
ビームの遮蔽状態を示す概略平面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view showing a shield state of parallel beams by the shield member according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態1に係る遮蔽部材の回転角に
対する減衰量の変位の関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the displacement of the attenuation amount and the rotation angle of the shielding member according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態2に係る可変光減衰器の上面
図である。
FIG. 6 is a top view of a variable optical attenuator according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施形態2に係る遮蔽部材による平行
ビームの各遮蔽状態を示す概略平面図である。
FIG. 7 is a schematic plan view showing each shielding state of a parallel beam by the shielding member according to the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施形態2に係る遮蔽部材の回転角に
対する減衰量の変位の関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship of the displacement of the attenuation amount with respect to the rotation angle of the shielding member according to the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施形態3に係る可変光減衰器の上面
図である。
FIG. 9 is a top view of a variable optical attenuator according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施形態3に係る遮蔽部材による平
行ビームの各遮蔽状態の関係を示す概略平面図である。
FIG. 10 is a schematic plan view showing a relationship between parallel beam shield states by a shield member according to a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施形態3に係る遮蔽部材の回転角
に対する減衰量の変位の関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the displacement of the attenuation amount and the rotation angle of the shielding member according to the third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の他の実施形態に係る遮蔽部材の平面
図である。
FIG. 12 is a plan view of a shielding member according to another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の従来技術に係る可変光減衰器の平面
図である。
FIG. 13 is a plan view of a variable optical attenuator according to the prior art of the present invention.

【図14】本発明の従来技術に係る偏心カムの回転角に
対する減衰量の変位の関係を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship of displacement of attenuation amount with respect to a rotation angle of an eccentric cam according to a conventional technique of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 可変光減衰装置 11 光ファイバ 12 フェルール 13 光学系 14 平行ビーム 20、20A、20B 可変光減衰器 30、30A、30B、30C 遮蔽部材 31、31A、31B 先端 40 駆動手段 41 駆動モータ 42 エンコーダ 43 インタラプタ 10 Variable optical attenuator 11 optical fiber 12 ferrules 13 Optical system 14 parallel beams 20, 20A, 20B Variable optical attenuator 30, 30A, 30B, 30C Shielding member 31, 31A, 31B Tip 40 drive means 41 Drive motor 42 encoder 43 Interrupter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/00 - 26/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 26/00-26/08

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 対向する一対の光学系の間に形成される
平行ビーム領域に設けられて、当該平行ビームを連続的
に減衰させる可変減衰器において、 略円筒状の形状を有すると共に駆動手段の回転により平
行ビーム内に最大突出する外周の先端位置が前記平行ビ
ームとは直交する方向に変位して当該平行ビームの減衰
量を変化させる遮蔽部材を具備し、前記遮蔽部材の先端
位置の変位により前記平行ビームを遮蔽して減衰量を変
化させる遮蔽可変領域から、前記平行ビームの前記遮蔽
部材の移動方向両側の少なくとも一方の端部を除外する
ことにより、当該遮蔽部材の回転角に対する減衰量の変
化を略線形としたことを特徴とする可変光減衰器。
1. A variable attenuator provided in a parallel beam region formed between a pair of opposed optical systems for continuously attenuating the parallel beam, wherein the variable attenuator has a substantially cylindrical shape and a driving means The outermost tip of the outermost protruding into the parallel beam by rotation is displaced in a direction orthogonal to the parallel beam to change the attenuation amount of the parallel beam, and the tip of the shield member is displaced. By excluding at least one end on both sides of the parallel beam in the movement direction of the shield member from the shield variable region that shields the parallel beam and changes the attenuation amount, the attenuation amount with respect to the rotation angle of the shield member is reduced. Variable optical attenuator characterized in that the change is substantially linear.
【請求項2】 請求項1において、前記遮蔽部材の移動
方向に対する前記平行ビームの強度分布をガウス分布と
して、前記遮蔽部材の先端位置の変位方向に亘った透過
光量を2/e2〜−2/e2と表した場合に、前記遮蔽部
材の先端位置の変位により減衰量を変化させる可変遮蔽
領域が、基準位置から変位方向に対して略1/e2〜略
−1/e2であることを特徴とする可変光減衰器。
2. The intensity distribution of the parallel beam with respect to the moving direction of the shielding member is Gaussian distribution, and the amount of transmitted light over the displacement direction of the tip position of the shielding member is 2 / e 2 --2. when expressed as / e 2, variable shielding region for changing the attenuation amount by the displacement of the tip end position of the shielding member, are substantially 1 / e 2 ~ approximately -1 / e 2 with respect to the displacement direction from the reference position A variable optical attenuator characterized in that
【請求項3】 請求項1において、前記遮蔽部材の移動
方向に対する前記平行ビームの強度分布をガウス分布と
して、前記遮蔽部材の先端位置の変位方向に亘った透過
光量を2/e2〜−2/e2と表した場合に、前記遮蔽部
材の先端位置の変位により減衰量を変化させる可変遮蔽
領域が、基準位置から変位方向に対して略2/e2〜略
−1/e2であることを特徴とする可変光減衰器。
3. The intensity distribution of the parallel beam with respect to the moving direction of the shield member is Gaussian distribution, and the amount of transmitted light over the displacement direction of the tip position of the shield member is 2 / e 2 --2. when expressed as / e 2, variable shielding region for changing the attenuation amount by the displacement of the tip end position of the shielding member, are substantially 2 / e 2 ~ approximately -1 / e 2 with respect to the displacement direction from the reference position A variable optical attenuator characterized in that
【請求項4】 請求項1において、前記遮蔽部材の移動
方向に対する前記平行ビームの強度分布をガウス分布と
して、前記遮蔽部材の先端位置の変位方向に亘った透過
光量を2/e2〜−2/e2と表した場合に、前記遮蔽部
材の先端位置の変位により減衰量を変化させる可変遮蔽
領域が、基準位置から変位方向に対して略1/e2〜略
−2/e2であることを特徴とする可変光減衰器。
4. The intensity distribution of the parallel beam with respect to the moving direction of the shield member is Gaussian distribution, and the amount of transmitted light over the displacement direction of the tip position of the shield member is 2 / e 2 --2. In the case of being expressed as / e 2 , the variable shield region in which the attenuation amount is changed by the displacement of the tip position of the shield member is approximately 1 / e 2 to approximately −2 / e 2 from the reference position in the displacement direction. A variable optical attenuator characterized in that
【請求項5】 請求項1〜4の何れかにおいて、前記遮
蔽部材は、回転に伴って前記平行ビームを遮蔽する部位
の半径が徐々に漸大する異形カムであることを特徴とす
る可変光減衰器。
5. The variable light according to claim 1, wherein the shielding member is a deformed cam in which a radius of a portion that shields the parallel beam gradually increases with rotation. Attenuator.
【請求項6】 請求項5において、前記遮蔽部材が基準
位置から略150度〜略270度まで回転することによ
って、その先端位置が前記遮蔽可変領域の範囲を移動す
ることを特徴とする可変光減衰器。
6. The variable light according to claim 5, wherein the shield member is rotated from a reference position by about 150 degrees to about 270 degrees so that its tip position moves within the shield variable region. Attenuator.
【請求項7】 請求項6において、前記可変遮蔽領域の
範囲の移動により、前記平行ビームの減衰量が略0dB
から略15dBまで変化することを特徴とする可変光減
衰器。
7. The attenuation amount of the parallel beam according to claim 6, wherein the amount of attenuation of the parallel beam is approximately 0 dB due to the movement of the range of the variable shield region.
The variable optical attenuator is characterized in that it changes from about 15 dB to about 15 dB.
【請求項8】 請求項6において、前記可変遮蔽領域の
範囲の移動により、前記平行ビームの減衰量が略0dB
から略45dBまで変化することを特徴とする可変光減
衰器。
8. The attenuation amount of the parallel beam according to claim 6, wherein the attenuation of the parallel beam is approximately 0 dB due to the movement of the range of the variable shield region.
The variable optical attenuator is characterized in that it changes from about 45 dB to about 45 dB.
【請求項9】 請求項1〜4の何れかにおいて、前記遮
蔽部材は真円の円筒形状を有し、回転軸が所定量偏心し
た偏心カムであることを特徴とする可変光減衰器。
9. The variable optical attenuator according to claim 1, wherein the shielding member has a perfect circular cylindrical shape, and is an eccentric cam whose rotation axis is eccentric by a predetermined amount.
【請求項10】 請求項9において、前記遮蔽部材が基
準位置から180度まで回転することによって、その先
端位置が前記可変遮蔽領域の範囲を移動し、前記平行ビ
ームの減衰量が略0dBから略17dBまで変化するこ
とを特徴とする可変光減衰器。
10. The rotating member according to claim 9, wherein the shield member is rotated up to 180 degrees from the reference position so that the tip position of the shield member moves in the range of the variable shield region, and the attenuation amount of the parallel beam is substantially from 0 dB. Variable optical attenuator characterized by varying up to 17 dB.
【請求項11】 請求項1〜10の何れかにおいて、前
記駆動手段が、駆動モータであり、該駆動モータが回転
角を把握することのできるパルスモータであることを特
徴とする可変光減衰器。
11. The variable optical attenuator according to claim 1, wherein the drive means is a drive motor, and the drive motor is a pulse motor capable of grasping a rotation angle. .
【請求項12】 請求項1〜11の何れかにおいて、前
記駆動手段が、駆動モータと回転角把握手段とを有する
ことを特徴とする可変光減衰器。
12. The variable optical attenuator according to claim 1, wherein the drive unit has a drive motor and a rotation angle grasping unit.
【請求項13】 請求項12において、前記回転角把握
手段が、前記遮蔽部材と同軸上に設けられたエンコーダ
及び該エンコーダの回転角を把握するインタラプタであ
ることを特徴とする可変光減衰器。
13. The variable optical attenuator according to claim 12, wherein the rotation angle grasping means is an encoder provided coaxially with the shielding member and an interrupter grasping a rotation angle of the encoder.
【請求項14】 請求項1〜13の何れかにおいて、前
記遮蔽部材が、熱膨張率の小さな低熱膨張材料で形成さ
れていることを特徴とする可変光減衰器。
14. The variable optical attenuator according to claim 1, wherein the shielding member is made of a low thermal expansion material having a small thermal expansion coefficient.
【請求項15】 請求項1〜14の何れかの可変光減衰
器を有することを特徴とする可変光減衰装置。
15. A variable optical attenuator comprising the variable optical attenuator according to claim 1.
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