JP7055128B2 - 光ファイバコネクタの終端処理ツール - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年８月２３日に出願された米国仮出願第６２／３７８，２９８号及び２０１７年３月２７日に出願された米国仮出願６２／４７６，９６４号の優先権を主張し、その主題はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本発明の実施形態は、光ファイバケーブルの終端処理の分野に関し、より詳細にはユーザがフィールド終端処理コネクタを設置するのを補助するツールと、それに関連する方法とに関する。

光ファイバの領域で作業する際、ユーザは、光ファイバまたはファイバリボンの接続されていない端部の間に接続を確立することを要求されることが多い。これは一般にスプライシングと呼ばれており、２本のファイバの間に一時的または永続的なジョイントを形成することを伴う。特定の例では、２本のファイバは正確に位置合わせされ、次いでアーク放電によって生み出されることが多い局所的な強い熱を使用して一緒に融合される。これは融着接続と呼ばれ、２本の光ファイバの間に高性能の永続的なジョイントを形成するのに広く用いられている。しかし、融着接続装置は、幾分かさばり、高価であり、比較的もろいものである。代替として、２本のファイバを、メカニカルスプライスと呼ばれることが多い位置合わせ固定具の中で単に互いに当接させる場合がある。位置合わせ固定具は、両側に別々のファイバの２つの端部を収容し、ファイバを物理的に固定する手段を有する位置合わせチューブまたはＶ字形の溝であり得る。他の例では、位置合わせ装置は、フィールドファイバをコネクタ接続するために作成されたスタブファイバが中に埋め込まれた光ファイバコネクタである場合がある。このようなケースでは、フィールドファイバは、コネクタ内部のスタブファイバへのメカニカルスプライスを利用して終端処理することができる。

重大な信号損失を回避し、これらのジョイント内での潜在的な反射率または光の漏れを最小限にするために、ユーザは、フィールドファイバ（複数可）が適切に劈開されること、ファイバ間に正確な位置合わせが存在していること、及びファイバ間に塗布される透明なゲルまたは光学的接着剤がガラスの光学的性質と適合していることを保証する必要がある。しかし、これらの詳細は必ずしも検出する及び／または保証するのが容易ではない。

光ファイバケーブルを終端処理する作業に関連してユーザを補助するための様々な手法が開発されてきた。例えば、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ」と題される米国特許出願シリアル番号１４／９２０，２７０号及び「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ｆｏｒ Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｓｐｌｉｃｅｓ」と題される米国特許出願シリアル番号６２／３７０，３７９号は、両出願ともその全体が参照により本明細書に組み込まれており、スプライスに関するしかるべき情報を証明するために、コネクタの評価に向けた概念を記載している。しかしながら、これらの出願における開示は、光ファイバの終端処理に対する全体的な手法に集中しており、意図される目的のために使用されるツールは相対的にほとんど物理的に定義されていない。

したがって、メカニカルスプライスの品質を判定し、これを改善し、かつフィールドファイバの改善された終端処理を実現するのを助けることに向けられた装置及び方法に対する要望がある。

したがって本発明の実施形態は、光ファイバケーブルの終端処理に関連する装置、システム及び方法ならびにそのために使用されるツールを対象としている。

本発明のこれら及び他の特徴、態様及び利点は、以下の図面、説明及び後に続く可能性のある任意の添付の特許請求の範囲を参照してよりよく理解されるであろう。

本発明の一実施形態による終端処理ツールの斜視図である。 図１Ａの終端処理ツールの上面図である。 図１Ａの終端処理ツールの側面図である。 図１Ａの終端処理ツールの分解組み立て斜視図である。 図１Ａの終端処理ツールの断面側面図である。 本発明の一実施形態による架台の底面部斜視図である。 図４Ａの架台の上面斜視図である。 本発明の一実施形態による架台の中に設置されたコネクタの上面斜視図である。 本発明の一実施形態による架台の中に設置されたコネクタの上面斜視図である。 本発明の一実施形態による頂部ハウジングの底面斜視図である。 本発明の一実施形態による終端処理ツールに対する架台の位置合わせの斜視図である。 本発明の一実施形態による頂部ハウジングに装着されたＴＯＳＡ及びランチファイバアダプタの図である。 本発明の一実施形態によるランチファイバと、終端処理ツールへのその装着を示す図である。 本発明の一実施例による架台にコネクタを装着するプロセスを示す図である。 本発明の一実施形態による終端処理ツールの両手利きの機能性を示す図である。 本発明の一実施形態による終端処理ツールの両手利きの機能性を示す図である。 本発明の一実施形態による終端処理ツールの内部構成要素と、カメラと、レンズ系とを示す図である。 本発明の一実施形態による終端処理ツールの頂部ハウジングに対する赤外フィルタの位置決めを示す図である。 本発明の一実施形態によるＬＣＤ構成要素を伴う頂部ハウジングを示す図である。 本発明の一実施形態による付随する構成要素を備えたナビゲーションスイッチの分解組立図である。 本発明の一実施形態による電池構成要素の分解組立図である。 本発明の一実施形態によるカバーの一実施形態と共に使用される終端処理ツールを示す図である。 本発明の一実施形態によるカバーの一実施形態と共に使用される終端処理ツールを示す図である。 図１８及び図１９のカバーを示す図である。 図１８及び図１９のカバーを示す図である。 本発明の一実施形態による終端処理ツール上に設置された図１８及び図１９のカバーを示す図である。 本発明の一実施形態による終端処理ツール上に設置された図１８及び図１９のカバーを示す図である。 開放位置における図１８及び図１９のカバーを示す図である。 本発明の一実施形態によるカバーの別の実施形態と共に使用される終端処理ツールを示す図である。 本発明の一実施形態によるカバーの別の実施形態と共に使用される終端処理ツールを示す図である。 図２４及び図２５のカバーを示す図である。 本発明の一実施形態による終端処理ツール上に設置された図２４及び図２５のカバーを示す図である。 本発明の一実施形態による終端処理ツール上に設置された図２４及び図２５のカバーを示す図である。 開放位置における図２４及び図２５のカバーを示す図である。

図１Ａから図１Ｃを参照すると、終端処理ツール１００の一例の実施形態が示されており、図１Ａは斜視図を示しており、図１Ｂは上面図を示し、図１Ｃは側面図を示している。

図２に示されるように、終端処理ツール１００は、頂部ハウジング１０２と、底部ハウジング１０４とを含む。頂部ハウジング１０２は、ベゼル１０８を備えた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１０６と、ナビゲーションスイッチ１１０と、評価を受けているコネクタのための架台１１２と、ＩＲフィルタ１１４と、電池ハウジング１１６とを保持している。それはまた、これを通して画像取得システムが、評価を受けているコネクタの画像を取得する光学窓１１８も有する。頂部ハウジング１０２内の位置合わせ用のピン１１９と、底部ハウジング１０４内の位置合わせ用の孔１２１とが、接合する際、ハウジング１０２及び１０４の両方を位置合わせするように機能する（図３参照）。頂部ハウジング１０２に装着された４つの磁石１２０が、終端処理プロセスの間、架台を位置合わせし、磁力によって保持するように機能する。底部ハウジング１０４は、一次プリント回路基板（ＰＣＢ）１１２と、トランスミッタオプティカルサブアセンブリ（ＴＯＳＡ）１２４と、ランチファイバアダプタ１２６と、電池ドア１２８と、滑り防止パッド１３０とを収容する。

示されるように、終端処理ツール１００は、図４Ａ～図６に示されるように３種類の架台を含む。これらの架台１１２．２、１１２．４及び１１２．６は、それぞれＬＣ、ＳＣ及びＳＴ光ファイバコネクタ用に設計されている。３つの架台のみが例示されているが、任意の数の架台がこのツールと共に機能するように適合されてよく、この場合、前記架台は、特有の種類の単一の、または複数のファイバコネクタに合わせて構成される。各架台１１２は、これを通して画像取得システムによって、評価を受けているコネクタを見ることができる光学窓１３２をその底部に有する。

架台１１２を頂部ハウジング１０２に装着するために、４つの磁石１３４が各架台の内部に収容されている。それらは、それぞれの磁石用の空洞１３６に挿入され、プレス嵌め作業、接着剤または他の固定手段によってその中に保持することができる。設置される際、磁石は、頂部ハウジング１０２内に設置された磁石１２０と同じ様式で離間される。頂部ハウジング１０２のそれぞれの磁石ポケット１３７内への磁石１２０の位置決めを図７に見ることができる。各磁石セットにおける磁石の同一の相対的な位置決めによって、互いに引き寄せられる磁石１２０と、磁石１３４とによって架台が頂部ハウジング１０２に引き寄せられ、ある程度固定されることを可能にする。磁石１２０と、磁石１３４が互いに引き寄せ合うようにするには、それらを適切な磁極の向きで設置する必要があることに注意することが重要である。それはすなわち、２つのそれぞれの磁石１２０／１３４の磁極が反対である（Ｎ－ＳまたはＳ－Ｎ）べきである。

架台１１２は、各架台１１２及び頂部ハウジング１０２内の位置合わせ機構を利用して、光学窓１１８を覆うように正確に頂部ハウジング１０２内に位置決めされる。例示される実施形態（複数可）のケースでは、このような位置合わせ機構は、架台１１２の中に設計される位置合わせ用のピン１３８（図４Ａを参照）と、頂部ハウジング１０２内に設計される対応する位置合わせ用の孔１４０（図８を参照）である。架台１１２を頂部ハウジング１０２に装着する磁石の方法と結合されたこのような位置合わせ設計は、容易で手間がかからず、なおも正確な、光学窓１１８上での架台１１２の位置合わせを可能し、ユーザが頂部ハウジング１０２の光学窓１１８の付近に架台１１２を落としたり、置いたりした場合、架台１１２は、磁石の相互作用と、位置合わせ機構を通して自然に自分で位置合わせし、磁石の引力を介して確実に装着する。このようなケースでは、「固定される」というのは、架台の中への評価を受けているコネクタの設置、ツールの移動または他の似たような出来事に起因する架台の無作為の移動を指すことに留意されたい。ユーザはそれでもなお、架台内の磁石と、頂部ハウジング内の磁石との間の磁石の引力を中断させるのに十分な力を加えることによって、頂部ハウジングから架台を取り外すことが可能である。このような設計は、架台１１２を頂部ハウジング１０２上の適切な場所に位置決めするユーザの能力への依存を低減させる可能性がある。

図４Ｂに戻って参照すると、ＬＣ架台１１２．２及びＳＣ架台１１２．４は、２つの直立する梁を有し、前記梁の対向して向き合う壁に半球状の突起１４４を備えるように設計される。対応する半球状の凹部１５０を有するランチファイバ１４８のフェルールアダプタ１４６（図１０を参照）と対になったとき、架台と、アダプタ間の相互作用が、ボール－ソケットジョイントを形成し、架台が特定の範囲の角度にわたって枢動することを可能にする（図１１を参照）。

実際には、終端処理ツール１００は、ＴＯＳＡ１２４によって生成された光をランチファイバ１４８を介して、評価を受けているコネクタに送達し、その後前記コネクタからの光の放射パターン（複数可）を評価して終端処理に関連する情報をユーザに送達する。一実施形態において、ＴＯＳＡ１２４は、所定の波長で赤外（ＩＲ）線を放射する。他の実施形態において、ＴＯＳＡ１２４によって放射される光の波長は、必要に応じて／所望により調節される場合もあり、可視スペクトラムまたは紫外スペクトラムの範囲内であってよい。

図９を参照すると、ＴＯＳＡ１２４は、ランチファイバアダプタ１２６に挿入されたそのフェルールによって一次ＰＣＢ１２２に接続され、このアダプタは、現行の実施形態ではＬＣアダプタとして示されている。ランチファイバ１４８は、ＴＯＳＡ１２４からの光を評価を受けているコネクタに伝達するのに利用される。ランチファイバ１４８の一端は、図１０に示されるように、ランチファイバアダプタ１２６に接続するように構成されたコネクタ１５２（例えば標準的なＬＣコネクタ）を利用して終端処理される。ランチファイバ１４８の他端は、図１１に示されるように架台１１２に接続し、最終的には、評価を受けているコネクタに接続するフェルールアダプタ１４６（例えばＬＣコネクタ用の１．２５ｍｍのフェルールアダプタまたはＳＣもしくはＳＴコネクタ用の２．５ｍｍのフェルールアダプタ）を利用して終端処理されている。フェルールアダプタ１４６は、架台１１２の２つの直立する梁１４２の間に嵌合し、それらの間にボール－ソケットジョイントを形成するように、半球状の凹部１５０を含んでいる。ひとたび架台１１２の中に設置されると、ランチファイバ１４８は、回転地点１５４を中心として枢動することで、評価を受けているコネクタ１５６を挿入し易くすることができる。例えば枢動設計によって、コネクタ１５６を挿入するユーザのためにより簡便な挿入角度を提供するためにフェルールアダプタ１４６を上向きに角度を付けることを可能にすることができる。その後、ひとたびコネクタ１５６がフェルールアダプタ１４６に挿入されると、両構成要素を抑止位置まで下方に揺動させ、適切な終端処理及び評価のために光学窓１１８及び１３２の上の適切な場所に評価を受けているコネクタ１５６を着座させる。

架台１１２は、図１２に示されるように光学窓の上に二方向に位置決めすることができるように設計されている。位置決め機構と、架台１１２と、頂部ハウジング１０２との間の磁石保持機構は、光学窓１１８及び１３２の中央の面を中心に対称であるように設計されている。これをツールの撮像構成要素の正確な位置決め（例えば光学窓１１８及び１３２に対する中心）と組み合わせることによって、右手に持った操作及び／または左手に持った操作をし易くすることが可能になり得る。

終端処理ツール１００の撮像用構成要素は、一次ＰＣＢ１２２を含んでおり、これは他の構成要素の中でも、カメラ１５８と、レンズ系１６０と、マイクロプロセッサ１６２と、マイクロＵＳＢポート１６４とを有する。カメラセンサ１５８は、レンズ系１６０が直にその上の中心に置かれた状態で主要なＰＣＢ１２２の中に埋め込まれる。レンズ系１６０の適切な位置合わせを補助するために、レンズホルダ１６６（これはレンズ系１６０の部品である）には複数の位置合わせ用のピン１６８が備わっている。

終端処理ツール１００はＩＲスペクトラムの光によって作動するため（一部の実施形態では）、ＩＲフィルタ１７０が頂部ハウジング１０２の光学窓１１８の真下に装着される（図１４を参照）。このＩＲフィルタ１７０は、ＩＲ光のみがカメラセンサ１５８まで進むことを許可し、全ての可視光を阻止する。ＩＲフィルタ１７０と、頂部ハウジング１０２との間の密閉を高めるために、ガスケット１７２も設けられている。加えて、図１３に示されるようにプラスチックシート１７４がダストカバーとして使用されて、埃が終端処理ツール１００に進入し、様々な撮像用構成要素の上に堆積することで撮像用構成要素に影響を及ぼすのを阻止する、または軽減する。シート１７４は、頂部ハウジング１０２と、底部ハウジング１０４との間に挟まれる。

様々な情報をユーザに送達するのを助けるために、終端処理ツール１００には、画像、メッセージ、指示、メニューなどを表示するのに使用されるＬＣＤ１０６が備わっている。図１５を参照すると、ＬＣＤ１０６は、二次ＰＣＢ１７６上に設置され、頂部ハウジング１０２に対してヒートステークされる。ガスケット１７８が、頂部ハウジング１０２と、ＬＣＤ１０６との間に設けられ、ＬＣＤ１０６に対するクッションとして機能し、ツール１００に埃が進入するのを阻止するのを助けている。加えて、ベゼル１０８が、頂部ハウジング１０２に装着される。ベゼルは、ブランド／モデル識別名を有するようにスクリーンプリントすることができるプラスチックシートで作成されてよい。さらに、ＬＣＤ１０６スクリーンに対して対比色がベゼル上で使用される場合、ベゼル１０８は、ＬＣＤスクリーン上に示される情報をより読みやすくするためにピクチャフレーム作用をもたらす場合がある。

終端処理ツール１００はまた、操作を指示し、ＬＣＤ１０６上に示されるメニューから選択を行うのに使用されるナビゲーションスイッチ１１０も含む。ナビゲーションスイッチ１１０は、押し下げられる際、四方向に向きを変え、１回のエンター／入力が可能である。それは、図１６に示されるようにツール１００の頂部ハウジング１０２にヒートステークされる第３のＰＣＢ１８０上に設置される。ガスケット１８２が、ナビゲーションスイッチボタン１８４と、ナビゲーションスイッチ１１０自体との間に設けられる。これは、頂部ハウジング１０２にある開口部を通って埃が進入したり、偶発的にＰＣＢ１８０と接触したりするのを阻止し、ボタン１８４の周りで頂部ハウジングにある開口部のための見た目に美しいカバーを提供する。ボタンガード１８６として機能する４つの突起が、ボタン１８４の周辺部を取り巻くように設けられることで意図しない選択を阻止し、偶発的に落下したときのスイッチの保護を提供する。

図１７を参照すると、終端処理ツールは、電池ハウジング１１６の中に収容され、電池ドア１９０によって覆われた電池１８８（例えば２つのＡＡサイズの電池）を介して動力が与えられる。電池ハウジング１１６は、頂部ハウジング内の一対のボスに対するねじ山形成ねじを利用して頂部ハウジング１０２に締結される。電池構成要素に対する、及び終端処理ツールの残りのものに対する損傷を回避するのを助けるために、付加的なハウジング強化材及び弾性カバー／ケースのような機構が設けられてよい。

一部の実施形態では、特定の波長（例えば７９０ｎｍを超える）で光を放射する光源を有する環境において終端処理ツール１００を作動させる場合、コネクタ１５６、架台１１２及び／または光学窓１１８をそのような光源から遮蔽するのが有益である場合がある。これは、図１８及び図１９に示されるようにカバー１９５を設けることによって行うことができる。カバー１９５は、図２０Ａ及び図２０Ｂに単独でより大きな詳細で、図２１及び図２２では終端処理ツール１００に設置されて示されており、その底面付近に埋め込まれた少なくとも１つの磁石２００を含んでいる。磁石（複数可）２００は、架台１１２の中の磁石（複数可）１３４の上に嵌まるように位置決めされており、カバー１９５を架台を介して磁力によりツール１００に装着することを可能にする。複数の終端処理ステップの中で、カバー１９５は、図２３に示されるように押し戻され得ることで、コネクタ及び架台にアクセスすることを可能にし、磁石２００と、磁石１３４との間の磁力の相互作用は、カバー１９５がツール１００から完全に切り離されるのを阻止すべきである。

カバー２０５の代替の一実施形態が、図２４～図２９に示されており、ここではカバー２０５は一体丁番２１０を含んでいる。カバー２０５は、中に磁石が設置された４つの脚部２１５を含む。脚部２１５の位置決めは、架台１１２内の磁石１３４の配置に対応する。この構成では、カバー２０５は、磁石１３４と、脚部２１５内の磁石が互いに引き寄せ合っている状態で架台の上に確実に位置決めすることができる。カバーを開き、コネクタへのアクセスを確保するために、ユーザは、前方部分が一体丁番２１０を中心として回転するように、タブ２２０を利用してカバー２０５の前方部分を持ち上げることができる。

本発明をいくつかの実施形態に関して説明してきたが、これらの実施形態は非限定的であり（例示として分類されているか否かにかかわらず）、変更、置換及び均等物が存在し、これらが本発明の範囲内にあることに留意されたい。さらに、記載された実施形態は相互に排他的であると解釈されるべきではなく、そのような組み合わせが許容される場合代わりに潜在的に組み合わせ可能であると理解するべきである。本発明の方法及び装置を実施する多くの代替方法があることにも留意されたい。したがって、以下に続く可能性のある特許請求の範囲は、本発明の真の精神及び範囲内に含まれるものとして、そのようなすべての変更、置換及び均等物を含むように解釈されることが意図されている。

１００ 終端処理ツール
１０２ 頂部ハウジング
１０４ 底部ハウジング
１０６ 液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）
１０８ ベゼル
１１０ ナビゲーションスイッチ
１１２ 架台
１１４ ＩＲフィルタ
１１６ 電池ハウジング
１１８ 光学窓
１１９ ピン
１２０ 磁石
１２１ 孔
１２４ トランスミッタオプティカルサブアセンブリ（ＴＯＳＡ）
１２６ ランチファイバアダプタ
１２８ 電池ドア
１３０ 防止パッド
１３２ 光学窓
１３４ 磁石
１３６ 空洞
１３７ 磁石ポケット
１３８ ピン
１４０ 孔
１４２ 梁
１４４ 突起
１４６ フェルールアダプタ
１４８ ランチファイバ
１５０ 凹部
１５２ コネクタ
１５４ 回転地点
１５６ 光ファイバコネクタ
１５８ カメラセンサ
１６０ レンズ系
１６２ マイクロプロセッサ
１６４ マイクロＵＳＢポート
１６６ レンズホルダ
１６８ ピン
１７０ ＩＲフィルタ
１７２ ガスケット
１７４ プラスチックシート
１７８ ガスケット
１８２ ガスケット
１８４ ナビゲーションスイッチボタン
１８６ ボタンガード
１８８ 電池
１９０ 電池ドア
１９５ カバー
２００ 磁石
２０５ カバー
２１０ 一体丁番
２１５ 脚部
２２０ タブ

Claims (6)

1. 画像取得システムによって光学コネクタの終端処理をテストするためのツールであって、当該ツールは、
   ハウジングと、
   前記ハウジングに設けられた光学窓であって、前記画像取得システムが前記光学コネクタの画像を捕捉するための光学窓と、
   前記光学窓の上で前記ハウジングに装着され、前記光学コネクタを抑止するように構成された架台と、
   前記架台に取り外し可能に装着され、周辺の光が前記光学コネクタに到達するのを少なくとも一部阻止するように構成されるカバーと、
   前記ハウジング内に収容されたトランスミッタオプティカルサブアセンブリ（ＴＯＳＡ）と、
   前記ＴＯＳＡから前記光学コネクタに光を伝達するランチファイバと、
   前記ランチファイバの一端に装着されてコネクタに接続するように構成されたランチファイバアダプタと、
   前記ランチファイバの他端に装着されたフェルールアダプタであって、前記フェルールアダプタは、前記ランチファイバが前記架台の回転地点を中心として前記架台に対して枢動するように接続されている、フェルールアダプタと、
   を備え、
   前記架台は、２つの直立する梁を有し、前記梁は、前記梁の対向して向き合う壁に半球状の突起を備え、前記フェルールアダプタは半球状の凹部を含み、前記半球状の凹部は、前記フェルールアダプタが前記架台の前記２つの直立する梁の間に嵌合する際のボール－ソケットジョイントを形成する、ツール。
2. 前記カバーは、少なくとも１つの磁石によって前記架台に装着される、請求項１に記載のツール。
3. 前記カバーは、それを前記架台から取り外すことなく、前記光学コネクタの覆いを取るために傾斜させることができる、請求項２に記載のツール。
4. 前記カバーは、一体丁番をさらに備える、請求項３に記載のツール。
5. 前記架台は、前記ハウジングに取り外し可能に装着される、請求項１～４のいずれか一項に記載のツール。
6. 前記架台は、磁石を介して前記ハウジングに取り外し可能に装着される、請求項５に記載のツール。

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