JP4054034B2 - 光分岐配線部品および光分岐配線構造 - Google Patents

光分岐配線部品および光分岐配線構造 Download PDF

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Description

本発明は、光通信において、映像の情報部とデータの情報部を分岐・再配列するための、映像情報を伝送する光ファイバとデータ情報を伝送する光ファイバと光分岐部品とからなる光分岐配線部品および光分岐配線構造に関するものである。
光ファイバ通信の特徴は、高速で大容量の情報伝送を行えることであり、1本の光ファイバで多くの情報を伝送することが究極の目的であり、その方法として、カプラやスプリッタを用いて、一つの情報を多くの加入者に分配・配信している。その場合、(1)映像情報とデータ情報を1本の光ファイバで伝送する場合と、(2)映像情報とデータ情報を各々異なる光ファイバで伝送する場合とがあり、(2)の方法が今後市場では有力になると予測されている。映像情報やデータ情報は、一般的に架線のクロージャまで高パワーで伝送され、クロージャ内部で分岐され、映像情報とデータ情報を2心のテープ心線で構成されたドロップケーブルと称される光ファイバケーブルによって、加入者へ伝送される。映像情報やデータ情報は、クロージャ内部で4〜32分岐され、その映像情報とデータ情報を1つずつ選択し、ドロップケーブルの2心のテープ心線を単心毎に分離して、単心毎に融着している。
しかしながら、上記方法の問題点は、光ファイバを単心毎に分離して配線・接続しているため、融着接続用の保護スリーブの数が多くなり、また、光ファイバが輻輳し嵩高くなって、クロージャ内の光ファイバおよび光部品の設置スペースを圧迫してしまうばかりでなく、光ファイバを引っ掛けて断線する危険性が高いということである。
また、分岐部から分岐された光ファイバ心線とドロップケーブルの2心テープ心線との一括融着を容易にするための方法としては、予め他の2心のテープ心線を用意し、光分岐部品の出力端の光ファイバと単心ずつ融着しておく方法があるが、事前の作業に膨大な時間を費やすことと、融着接続を失敗した場合、光ファイバ長が不揃いになり、配線が複雑になることと、補強スリーブの数が多くなり、全体サイズが大きくなり、配線の高密度化のために薄型トレイを用いたクロージャ内への設置ができないこと等の問題もあった。なお、特許文献1にはクロージャ内での加入者線への分岐、接続に対して、配線と接続の省スペース化とドロップケーブルの増設の簡略化を図ったクロージャ内分岐接続構造が開示されている。
特開2003−177254号公報
上記したように、光ファイバで伝送されてきた映像情報およびデータ情報を分岐し、各加入者へ配信する分岐部分、すなわち分岐モジュールや、光ファイバ配線の問題点は、分岐モジュール、光ファイバの配線および接続に要するスペースが大きくなることと、接続作業に時間と労力を要することである。本発明は、これらの問題点を解決し、光分岐部品およびそれから延出する光ファイバ心線の配線スペースを小さくし、各種クロージャに設置可能な光分岐配線部品および光分岐配線構造を提供しようとするものである。また、配線された光ファイバを、必要によって、必要な本数、必要な位置で分岐させる構造がとりやすく、ドロップケーブル等の2心テープ心線との接続が容易な光分岐配線部品および光分岐配線構造を提供しようとするものである。
本発明の光分岐配線部品は、入力端から光ファイバ心線が延出し、出力端から複数の単心線よりなるテープ心線が延出している2つの光分岐部品が並列したものであって、それら光分岐部品のそれぞれの出力端から延出した複数の単心線よりなる2本のテープ心線が並列したテープ心線複層配列部(A)と、該2本のテープ心線が単心線に分離され、単心線の配列が変換された光ファイバ心線組換部(B)と、配列変換された光ファイバ心線が被覆材で覆われた多心の光ファイバ心線再配列部(C)と、一方の光分岐部品から延出した単心線と他方の分岐部品から延出した単心線が対となって、上記光ファイバ心線再配列部から分岐した光ファイバ心線配列分岐部(D)とを有し、前記光ファイバ心線組換部(B)の単心線は、被覆材が除去されたことを特徴とする。
本発明の光分岐配線部品の光ファイバ心線組換部(B)において、2本のテープ心線中のそれぞれの単心線は、交互に配列され、単層に配列変換されていてもよく、また、それぞれの単心線の少なくとも一部が入れ替わるように変換され、複層に配列されていてもよい。
また、本発明の光分岐配線部品の光ファイバ心線再配列部(C)において、再整列された光ファイバ心線は、その少なくとも片側が被覆材で覆われている。また、光ファイバ心線配列分岐部(D)における分岐された2心テープ心線は、その少なくとも片側が被覆材で覆われている。被覆材としては、シリコーンゴムからなるものが好ましい。
また、光ファイバ心線配列分岐部(D)において、分岐された単心線の対が対毎に保護チューブで覆われているのが好ましい。
本発明の光分岐配線構造は、映像信号とデータ信号が一対となり、各々別々の光ファイバにより伝送される光通信システム用のものであり、そして、上記の光分岐配線部品の一方の光分岐部品の入力端から延出する光ファイバ心線が映像信号を伝送する光ファイバ心線と接続し、他方の光分岐部品の入力端から延出する光ファイバ心線がデータ信号を伝送する光ファイバ心線と接続し、かつ、上記光分岐配線部品の光ファイバ心線配列分岐部(D)において、対となって分岐した映像信号を伝送する単心線とデータ信号を伝送する単心線が、2心テープ心線と接続されたことを特徴とする。
本発明において、前記光分岐配線部品はトレイ上に設けられて、上記の光分岐配線構造が収納構造になっていてもよい。また、前記光分岐配線部品を収納したトレイを複数積み重ね、光クロージャ内に収納される収納構造を形成してもよい。

本発明の光分岐配線部品を用いた光分岐配線構造は、上記の構造を有するから、実装スペースが狭く、光ファイバの配線密度を高めることが可能である。本発明の光分岐配線部品は、光ファイバ心線組換部を有し、光ファイバの配列順序を変更することができる。したがって、光分岐配線部品と他の光学部品との接続の際に必要とされる光ファイバ心線の分岐構造(光ファイバ心線配列分岐部)を簡単に作製することができ、映像情報およびデータ情報をそれぞれ伝送するドロップケーブル等の2心テープ心線との接続作業が簡便になるという利点もある。さらに、配列変換された光ファイバ心線は、被覆材、特にシリコーンゴムで被覆された構造になっており、光ファイバ心線配列分岐部の可とう性を向上させることができ、現場での接続作業時の作業性にも優れている。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の光分岐配線部品の一例を示す概略斜視図である。図1に示す本発明の光分岐配線部品において、入力端から光ファイバ心線7a、7bが延出し、出力端に光ファイバ心線(5a〜5dおよび6a〜6d)が配列したテープ心線2a、2bを備えた2個の光分岐部品1a、1bが並列配置されている。そして、これら光ファイバ心線がテープ心線の状態で複層となったテープ心線複層配列部(A)と、これらテープ心線中の光ファイバが単心線に分離され、単心線の配列が変換された光ファイバ心線組換部(B)と、組み換えられた光ファイバ心線が被覆剤3によって被覆され、再度配列された光ファイバ心線再配列部(C)と、一方の光分岐部品から延出した単心線と他方の分岐部品から延出した単心線が対となって分岐した光ファイバ心線配列分岐部(D)とを有している。図2(a)は、テープ心線複層配列部(A)の断面図、図2(b)は、光ファイバ心線再配列部(C)の断面図である。
上記のテープ心線複層配列部(A)におけるテープ心線中の光ファイバ心線の本数は、複数であれば特に制限されない。また、テープ心線複層配列部(A)のテープ心線長は設計の上、適宜定めればよい。
光ファイバ心線組換部(B)において、上層の光ファイバ心線5a〜5d(配列順序は、5a、5b、5c、5dの順)と下層の光ファイバ心線6a〜6d(配列順序は、6a、6b、6c、6dの順)が単層の光ファイバ心線の配列層に組換が行なわれる。図1に示す場合、光ファイバ心線が単層に配列した配列層における光ファイバ心線の配列順は、5a、6a、5b、6b、5c、6c‥‥‥‥の順序であり、上層と下層の光ファイバ心線が交互に配列されている。なお、光ファイバ心線組換部の光ファイバ心線方向の長さについては、適宜設計の上定めればよい。
光ファイバ心線再配列部(C)の光ファイバ心線が単層構造になって再配列され、被覆材3で覆われている。光ファイバ心線再配列部(C)を被覆している被覆材はシリコーンゴムであるのが好ましい。シリコーンゴムは、ゴム弾性を有することにより可撓性に優れているほか、伸び、引張強度も優れているため、被覆された光ファイバの動きに対して高い柔軟性を有し、中間部での引裂きに対しても強い。また、シリコーンゴムのシロキサン結合が耐熱性に優れているために、耐熱保持力に優れ、高温、低温環境化でも接着力が優れるという特徴を有している。さらに、シリコーンゴムは、電気絶縁性、耐薬品性、耐候性、耐水性に優れている。
また、光ファイバ心線再配列部(C)の光ファイバ心線は、図2(b)に示すように光ファイバ心線の片面だけが被覆材で覆われていてもよい。被覆材の厚さは、シリコーンゴムの場合、50μm以上、500μm以下が好ましい。これは、光ファイバ心線の柔軟性を保ち、かつ曲げ等に対する破壊を防ぐ強度が必要なためである。
図1に示す場合、光ファイバ心線配列分岐部(D)において、光ファイバ心線再配列部(C)で一体となった8本の光ファイバ心線が、先端側(即ち、光分岐部品に遠い側)で、5aと6aで一組、5bと6bで一組というように、それぞれの光分岐部品に属する光ファイバ単心線が対になり、2心テープ心線8a〜8dとなって4組に分岐されている。
光ファイバ心線配列分岐部(D)における光ファイバ単心線の組数は、光分岐部品から配線される光ファイバ心線数に依存する。このような分岐構造は、光ファイバが先端部で他の光ファイバと接続される場合に便利である。なお、他の光配線部材との接続が必要な組だけ分岐し、他の組は分岐させずに、まとめたままでもよい。光ファイバ心線配列分岐部(D)の光ファイバ心線方向の長さについては、適宜設計の上定めればよい。
図3は、本発明の光分岐配線部品の他の一例を示す概略斜視図である。この図の場合、光ファイバ心線再配列部(C)において、光ファイバ心線は、複層に再配列されている。図4(a)は、テープ心線複層配列部の断面図である。また、図4(b)は、光ファイバ心線再配列部(C)の断面図であって、単心線が5b、6b、5d、6dの順の上層と、5a、6a、5c、6cの順の下層との複層構造になっており、被覆材3a、3bによってそれぞれ片面が被覆されている。なお、その他の符号は図1の場合と同一のものを意味する。
本発明の光分岐配線部品は、映像信号とデータ信号がそれぞれ別の光ファイバにより伝送される光通信で用いられ、配線構造に関しては、特に限定はないが、光ケーブルから配線される上記光ファイバに光分岐部品の入力端の光ファイバ心線を接続し、出力端の光ファイバ心線配列分岐部(D)の光ファイバを配信先の2心テープ心線に接続する配線構造に好適に用いることができる。例えば、映像信号とデータ信号が一対となり、各々別々の光ファイバにより伝送される光通信システム用の光分岐配線構造として、上記図1または図3に示す光分岐配線部品の一方の光分岐部品1aの入力端から延出する光ファイバ7aが映像信号を伝送する光ファイバと接続し、他方の光分岐部品1bの入力端から延出する光ファイバ7bがデータ信号を伝送する光ファイバと接続し、かつ、該光分岐配線部品の光ファイバ心線配列分岐部(D)における対となって分岐した2心テープ心線8a〜8dが、それぞれ2心テープ心線と接続している光分岐配線構造があげられる。
その際、光ファイバ心線配列分岐部(D)には、保護チューブを被せることが好ましい。それによって、配線作業中に光ファイバを周辺機器に引っ掛けた際にも極度な曲げが生じにくく、さらに摩擦による光ファイバの被覆材の破損による断線の危険性も少なくなる。
上記のような本発明の配線構造を構成するためには、光分岐配線部品から延出される光ファイバ心線と他の光ファイバ心線を接続する必要があるが、特に接続方法に関しては限定はなく、融着接続し、融着部を保護スリーブで補強しても、接続する光ファイバ心線に光コネクタと取り付けて着脱可能にしてもよい。その際、使用される光コネクタには特に限定はないが、好適には単心、または多心の小型光コネクタが選択される。例えば、FC光コネクタ、SC光コネクタ、MU光コネクタ、MPO光コネクタ、MT光コネクタ、mini−MT光コネクタ等があげられる。
上記した本発明の光分岐配線部品の配線構造は、配線構造を安定して保持できる状態であれば、特に収納構造には限定はないが、コンパクトに収納し、また安定した配線構造を保つために、図5に示すように、トレイ20上に上記した光分岐配線部品を設けた収納構造のものが好ましい。トレイ20に光分岐配線部品を収納することにより、光分岐配線部品を取り扱う際に光ファイバや光分岐部品を直接把持したり、固定したりすることがなくなり、光分岐配線部品を汚染したり、破損したりさせる危険性がなくなる。なお、図5においては、光ファイバ心線配列分岐部(D)に保護チューブ9が被せられている。また、図6に示すように、光分岐配線部品を収納したトレイ20を積み重ねることにより、複数の光分岐配線部品を整頓して収納することができ、収納構造の組立作業性、保守点検作業性が向上する。なお、21は、光ファイバ心線7a、7bの余長を捲回収納する余長収納部であり、22は、2心テープ心線の余長を捲回収納する余長収納部である。
さらに、光分岐配線部品を収納したトレイを光クロージャや、光キャビネット等の光ファイバ収容装置内部に収容し、上記した配線構造を構築することで、屋内外に関わらず、光分岐配線部品を設置して光分岐配線構造を形成することができ、幹線光ケーブルから2心テープ心線で構成されるドロップケーブルへの映像信号やデータ信号の分配が容易に行えるようになる。
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1に示すような2個の1×4ポート光分岐部品1a、1bに備わった長さ1000mmの4心のテープ心線を構成する光ファイバ心線5a〜5dと6a〜6dをシリコーンゴムで被覆し8心の光ファイバ心線再配列部(C)に再構成し、その先端を2心毎に分岐した光ファイバ心線配列分岐部(D)とした光分岐配線部品を作製した例について述べる。
まず、製造に用いた塗布装置について説明する。塗布装置の概略図を図7に示す。この塗布装置は、一軸制御ロボット10と材料供給装置18より構成されるものであって、一軸制御ロボットは光ファイバ心線を載置するための平面基板11を有し、また長手方向に沿ってボールネジ軸12が配置され、端部には駆動モータ13が設けられ、他の端部は軸受け14によって支持され、このボールネジには可動ユニット15が螺合し、その可動ユニットは材料供給するための成形治具16をステージ面に対して垂直に設置されている。成形治具は柔軟なゴムチューブ17により材料供給装置と接続されている。可動ユニット15は、左右上下に移動することができる。上下への移動は、塗布するシリコーンゴムの厚さを調整する。また、シリコーンゴムを供給しながら、可動ユニットを右へ移動させることによって、所望の範囲にシリコーンゴムが塗布される。
長さ1000mmの4心の光ファイバテープ心線を備えた1×4ポート光分岐部品を2個用意した。光分岐部品1a、1bに備わった4心テープ心線の被覆材を光分岐部品端部から40mmだけ残して、それから先端部分をすべて除去した。被覆材が除去された部分の光ファイバ心線5a〜5dおよび6a〜6dは光ファイバ単心線の状態となっていた。次に、2個の光分岐部品1a、1bを並列配置して2つの4心テープ心線が積層するように配置した(テープ心線複層配列部)。その後、各々の光分岐部品1a、1bに備わった光ファイバ心線を、図7に示す塗布装置の平面基板11上で、4本の光ファイバ心線5a〜5dと6a〜6dの2層状態から、5a、6a、5b、6b、5c、6c・・・の順序で並列の一層状態に隙間がないように整列させ、そして被覆を開始する位置を仮固定用テープ19で留めて固定して光ファイバ心線組換部(B)とした。なお、図7には光分岐部品1a、1bは図示されていないが、図7中のAのテープ心線の左側に並列した状態で置かれている。
次に、塗布装置の可動ユニット15を仮固定用テープ19まで移動させた後、成形治具16の底面が光ファイバ心線の表面から0.35mmの高さに配置するように調整して、仮固定用テープ19の位置から光ファイバ心線の表面に塗布を行なった。塗布時の可動ユニット15の移動速度は50mm/secに設定し、光ファイバ心線の表面の300mmの範囲に常温硬化性シリコーンゴム(東レダウコーニングシリコーン製SE9186L)を塗布した。塗布されたシリコーンゴムは、常温で30分間半硬化させた。平面基板11より光分岐配線部品を剥離し、さらに常温1時間の条件でシリコーンゴムを完全に硬化させた。その後、被覆された光ファイバ心線再配列部を、光ファイバ心線組換部側の5mmを残して(光ファイバ心線再配列部(C))、2心ずつを組にして分割し、光ファイバ心線配列分岐部(D)を形成した。以上の工程によって、2×8心の光分岐部品の機能を有する光分岐配線部品を得た。シリコーンゴムの厚みは0.35mmであり、300mmの範囲にわたって均一な厚みを有していた。
実施例1と同様な工程によって、図3に示す構造の光分岐配線部品を作製した。この場合、実施例1と異なる点は、光ファイバ心線再配列部(C)が2層構造を有する点であった。すなわち、図4(b)に示すように、光ファイバ心線再配列部(C)の上層は光ファイバ心線が5b、6b、5d、6dの順で配列させ、下層は、5a、6a、5c、6cの順で配列させた。下層の光ファイバ心線再配列部(C)にシリコーンゴム被覆を設け、次に上層の光ファイバ心線再配列部(C)にシリコーンゴム被覆を設けて、実施例1の場合と同様にして光ファイバ心線配列分岐部(D)を形成し、光分岐配線部品が得られた。得られた光分岐配線部品は、光ファイバ心線再配列部(C)が2層構成であるので、光ファイバの配線スペースをよりコンパクトにすることができ、薄型のクロージャ等にも、高密度実装することが可能となった。
図5に示すようなトレイ20(幅310mm×奥行き100mm×深さ8mm)をABS樹脂により作製し、実施例1で作製した図1に示す光分岐配線部品を収納した。光分岐部品の入力側から延出される光ファイバ心線7a、7bは、トレイ20の余長収納部21に2周分巻きつけてトレイ外部で、それぞれ単心の光ファイバ心線と融着接続し配線した。また、光ファイバ心線配列分岐部(D)の各2心テープ心線は、余長収納部22に1周分巻きつけた後、シリコーンゴム製保護チューブ9(内径1mmφ、外径1.5mmφ)で覆い、トレイ外部で2心テープ心線と融着接続して光分岐配線収納構造を形成した。形成された光分岐配線収納構造は、光ファイバ心線配列分岐部(D)で光ファイバが2心毎に分岐されているため、外部の2心テープ心線と接続作業がし易く、組立作業性が向上した。また、保護チューブで光ファイバ心線配列分岐部を覆ったことにより、トレイ端に接触することでの光ファイバ心線の破損がなくなり、作業の歩留が向上し、また安全に作業することができるようになった。また、トレイに収納することにより、配線構造が安定し、光分岐配線部品を取り扱う際に、光ファイバや光分岐部品を直接把持したり、固定したりすることがなくなり、光分岐配線部品を汚染したり、破損したりさせる危険性がなくなった。また、光ファイバの配線も整頓されてコンパクトになり、トレイに光分岐配線部品を設置した後は、保守点検作業性が向上した。
さらに、図6に示すように、光分岐配線部品を収納したトレイ20a〜20dを4枚積み重ね、光分岐配線収納構造を形成した。その場合、トレイを積み重ねても、他のトレイに収納されている光分岐配線部品がトレイに接触することはなく、多数の光分岐配線部品を安全に収納することが可能となった。
本発明の光分岐配線部品の一例を示す概略斜視図である。 図1の光分岐配線部品のテープ心線複層配列部(A)および光ファイバ心線再配列部(C)の配列および被覆状態を示す断面図である。 本発明の光分岐配線部品の他の一例を示す概略斜視図である。 図3の光分岐配線部品のテープ心線複層配列部(A)および光ファイバ心線再配列部(C)の配列および被覆状態を示す断面図である。 本発明の光分岐配線部品の収納構造を示す平面図である。 本発明の光分岐配線部品の積層状態の収納構造を示す平面図である。 本発明の光分岐配線部品の製造に用いる塗布装置の斜視図である。
符号の説明
A:テープ心線複層配列部
B:光ファイバ心線組換部
C:光ファイバ心線再配列部
D:光ファイバ心線配列分岐部
1a,1b:光分岐部品
2a,2b:テープ心線
3,3a,3b:被覆材
5a〜5d:光ファイバ心線
6a〜6d:光ファイバ心線
7a,7b:光ファイバ心線
8a〜8d:2心テープ心線
9:保護チューブ
10:一軸制御ロボット
11:平面基板
12:ボールネジ軸
13:駆動モータ
14:軸受け
15:可動ユニット
16:成形治具
17:ゴムチューブ
18:材料供給装置
19:仮固定用テープ
20,20a〜20d:トレイ
21,22:余長収納部

Claims (10)

  1. 入力端から光ファイバ心線が延出し、出力端から複数の単心線よりなるテープ心線が延出している2つの光分岐部品が並列した光分岐配線部品において、該光分岐部品のそれぞれの出力端から延出した複数の単心線よりなる2本のテープ心線が並列したテープ心線複層配列部(A)と、該2本のテープ心線が単心線に分離され、単心線の配列が変換された光ファイバ心線組換部(B)と、配列変換された光ファイバ心線が被覆材で覆われた多心の光ファイバ心線再配列部(C)と、一方の光分岐部品から延出した単心線と他方の光分岐部品から延出した単心線が対となって該光ファイバ心線再配列部から分岐した光ファイバ心線配列分岐部(D)とを有し、
    前記光ファイバ心線組換部(B)の単心線は、被覆材が除去されたことを特徴とする光分岐配線部品。
  2. 光ファイバ心線組換部(B)において、該2本のテープ心線中のそれぞれの単心線が交互に配列され、単層に配列変換されたことを特徴とする請求項1に記載の光分岐配線部品。
  3. 光ファイバ心線組換部(B)において、該2本のテープ心線中のそれぞれの単心線の少なくとも一部が入れ替わるように変換され、複層に配列されたことを特徴とする請求項1に記載の光分岐配線部品。
  4. 光ファイバ心線再配列部(C)の光ファイバ心線の片側が、被覆材で覆われたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の光分岐配線部品。
  5. 光ファイバ心線配列分岐部(D)の光ファイバ心線の片側が、被覆材で覆われたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の光分岐配線部品。
  6. 被覆材がシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の光分岐配線部品。
  7. 光ファイバ心線配列分岐部(D)において、分岐された単心線の対が対毎に保護チューブで覆われたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の光分岐配線部品。
  8. 映像信号とデータ信号が一対となり、各々別々の光ファイバにより伝送される光通信システム用の光分岐配線構造において、請求項1に記載の光分岐配線部品の一方の光分岐部品の入力端から延出する光ファイバ心線が映像信号を伝送する光ファイバ心線と接続し、他方の光分岐部品の入力端から延出する光ファイバ心線がデータ信号を伝送する光ファイバ心線と接続し、かつ、該光分岐配線部品の光ファイバ心線配列分岐部(D)において、対となって分岐した映像信号を伝送する単心線とデータ信号を伝送する単心線が、2心テープ心線と接続されたことを特徴とする光分岐配線構造。
  9. 請求項1に記載の光分岐配線部品がトレイ上に設けられて収納構造を形成していることを特徴とする請求項8記載の光分岐配線構造。
  10. 請求項1に記載の光分岐配線部品を収納したトレイを複数積み重ね、収納構造を形成していることを特徴とする請求項8に記載の光分岐配線構造。
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