JPH04237311A - 光配線盤の差点位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムに用い
られるマトリクス光スイッチ上の任意の液溜めに液注入
・排出機構を正確に位置づけるための差点位置決め装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数本の光導波路を縦方向、横方向の格
子状に配置した光導波路群と光導波路群の各交点に光導
波路と一定の角度をなすように作製した差点溝を有する
光マトリクススイッチと、この縦方向光導波路群に第１
のファイバ群を、横方向光導波路群に第２のファイバ群
を接続しておき、前記差点溝に光導波路の屈折率にほぼ
等しい整合液を注入・除去することにより、第１のファ
イバ群の任意の１組と第２のファイバ群の任意の１組と
を選択的に接続、遮断する光配線盤が特願昭６２−２０
４８４５に開示されている。

【０００３】この特願昭６２−２０４８４５には目的の
差点溝に液を注入する手段に関してはなんら記載されて
いない。

【０００４】近年、電話需要が増大し、これに伴って通
信回線の容量増加が切望されてきている。この要望に答
える手段の１つとして通信回線を従来のメタリック回線
から通信容量の大きい光ファイバに置き換えることが検
討され始めた。すなわち、光ファイバケ−ブルを各家庭
まで引っ張るファイバ・ツウ・ザ・ホ−ム（ＦＴＴＨ）
を実現するためには、光ファイバケ−ブルの配線を自動
的に実現できる自動化光配線盤が必須になってきた。こ
のため、液注入・排出機構を目的の差点溝に正確・高信
頼に位置決めできる技術の実現が強く望まれるようにな
ってきた。

【０００５】従来の位置決め方式としては、■　　現在
のロボット機構を用いた位置決めシステムに採用されて
いる方式である機構系の組み立て精度に頼る方式■チ−
ティングによってあらかじめ目標位置の座標を別途測定
し、メモリに蓄積しておき、実動作時にメモリを参照し
て動作量を決定する方式■　　位置決め対象に例えば特
開平１−２６５２７に見られるように、正方格子状のガ
イドパタ−ンを配列し、そのパタ−ンに沿って目的の位
置に位置決めする方式がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの方法には一長
一短があるが、最大の問題点は、目的位置の絶対番地が
検知できないことであり、特に誤接続・遮断が社会的に
大きな被害を発生させる通信回線の接続分野では致命的
な欠点である。

【０００７】本発明の目的は、目的位置に到達したこと
が確認できないという現状の位置決め方式での欠点を解
決するため、位置決め対象の液溜めに絶対番地を表現す
る番地マ−クを埋め込んでおき、位置決め時にこのマ−
クを解読して、位置決めの高信頼化を図ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、複数本の光導波路を縦方向、横方向の格子
状に配置した光導波路群と光導波路群の各交点に光導波
路と一定の角度をなすように作製した差点溝と差点溝に
直結しかつ差点溝より広い表面積を有する液溜めよりな
る光マトリクススイッチと、この縦方向光導波路群に第
１のファイバ群を、横方向光導波路群に第２のファイバ
群を接続しておき、前記液溜めに光導波路の屈折率にほ
ぼ等しい整合液を液注入・排出機構で注入・排出するこ
とにより、第１のファイバ群の任意の１組と第２のファ
イバ群の任意の１組とを選択的に接続、遮断する光配線
盤の差点位置決め装置において、各液溜め底面に設けた
各液溜め番地の識別を可能とする液溜め番地マ−クと、
該液溜め番地マ−クを照射してその反射像を検出する検
出手段と、検出した画像信号から番地を認識する画像認
識および画像重心位置を算出する画像認識・処理手段と
、該画像認識・処理手段からの信号に基づいて液注入・
排出機構を搭載した移送機構の動作信号を発生する機構
制御手段とを備えた。

【０００９】

【作用】本発明によれば、光マトリクススイッチの各液
溜め底面に設けた液溜め番地マ−クの反射像を検出手段
で検出し、検出した画像信号から画像認識・処理手段で
番地の画像認識および画像重心位置を算出し、この画像
認識・処理手段からの信号に基づいて機構制御手段は、
液注入・排出機構を搭載した移送機構の動作信号を発生
し、位置決めを行う。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の実施例であり、１は前述の光
マトリクススイッチ、２は−方向の光導波路群に接続さ
れた加入者ケ−ブル、３は他方向の光導波路群に接続さ
れた局内ケ−ブル、４は液注入・排出機構（液注排機構
）、５はＹ方向移送機構、６はきょう体、１０ａ，１０
ｂはＸ方向直線ガイド、１１はＸモ−タ、１２はＸプ−
リ、１３はＸロ−プ、１４はＹ方向直線ガイド、１５は
Ｙモ−タ、１６はＹプ−リ、１７はＹロ−プ、１８はＸ
モ−タ制御回路、２１は液注入・排出機構４の液注入排
出部（液注排部）である。

【００１１】Ｙ方向移送機構５にスリット１４ａを通じ
て連結搭載され、Ｙ方向直線ガイド１４に案内される液
注入・排出機構４は、Ｙモ−タ１５の軸に直結されたＹ
プ−リ１６、Ｙロ−プ１７を介してＹ方向に駆動される
。

【００１２】また、２本のＸ方向直線ガイド１０ａ，１
０ｂに案内されるこのＹ方向移送機構５は、きょう体６
に固定されたＸモ−タ１１の軸に直結されたＸプ−リ１
２、Ｘロ−プ１３を介してＸ方向に駆動される構成であ
る。

【００１３】Ｘ方向、Ｙ方向への液注入排出機構４の移
送は同一構造のモ−タ制御回路で実現できるので、ここ
ではＸモ−タ制御回路についてのみ説明する。

【００１４】図２はＹ方向移送機構５を駆動するＸモ−
タ制御回路１８のブロック図であり、３０は上位装置、
３１はインタ−フェ−ス部、３２はモ−タ制御回路、３
３はモ−タ駆動回路、３４はＣＣＤカメラ、３５は画像
認識・処理回路、４１は指令線、４２は番地情報線、４
３は相電流制御線、４４はモ−タ駆動線、４５は電流信
号線、４６は動作終了線、４７は応答線、４８は画像情
報線、４９は画像処理信号線である。

【００１５】上位装置３０から指令線４１を介して伝達
された動作指令（目標差点番地）は、インタ−フェ−ス
部３１で解読され、目標差点までのモ−タ回転角量が番
地情報線４２を介してモ−タ制御回路３２に伝達される
。モ−タ制御回路３２はモ−タ回転角量に応じたパルス
数を使用モ−タの極数に合わせてデコ−ドして、モ−タ
駆動回路３３に伝達する。この駆動回路３３で電流増幅
したモ−タ駆動電流はモ−タ駆動線４４を介してＸモ−
タ１１に印加し、Ｘプ−リ１２、Ｘロ−プ１３により、
Ｙ移送機構５を所定の液溜めまでＸ方向移送し、Ｙ移送
機構５に搭載された液注入・排出機構４を所定の液溜め
に対してＸ方向位置決めする。一方、Ｘモ−タ制御回路
と同様の構成のＹモ−タ制御回路により、Ｙ移送機構５
に搭載された液注入・排出機構４は所定の液溜めに対し
てＹ方向位置決めする。

【００１６】液注入・排出機構４が目的液溜めに位置決
めされたかどうかを確認するため、本実施例では図３に
示す番地マ−クを採用した。

【００１７】図３は番地マ−クの実施例であり、１は光
マトリクススイッチ、５０ａ〜５０ｆは液溜め、５１は
番地マ−クを構成する番地パタ−ン、５２ａ〜５２ｃは
差点溝、５３ａ〜５３ｂは横方向導波路（横導波路）、
５４ａ〜５４ｃは縦方向導波路（縦導波路）である。

【００１８】本実施例においては、説明の簡素化を図る
ためにアルファベットで番地パタ−ンを構成する。

【００１９】この方法での番地確認は液溜め底部にあら
かじめ作成しておいた番地パタ−ン５１を照射してその
反射像をＣＣＤカメラ３４で測定し、測定画像信号を画
像認識・処理回路３５により液注入・排出機構４の位置
決め地点を認識する。

【００２０】具体例について説明する。光マトリクスス
イッチ１の各液溜めには導波路の光学屈折率に等しい屈
折率を有する整合液（以下液）が注入されているので、
たとえば、横導波路５３ａに接続されている加入者ケ−
ブル２を縦導波路５４ａの局内ケ−ブル３に接続するた
めには、差点溝５２ａから液を除去する必要がある。本
実施例ではこの液除去を直接差点溝で行うのではなく、
比較的大面積の領域が確保しやすく、その分、位置決め
が容易な液溜め５０ａに位置決めし、液溜め５０ａに注
入された液を吸引することによって差点溝５２ａの液を
除去する間接法を採用した。

【００２１】センサ機能が取り付けられた液注入排出部
２１（具体的構造は図５で説明）を目的の液溜め部５０
ａに位置決める。通常の工業的な製造技術で作成した液
注入排出部２１と光マトリクススイッチ１との間には組
み立て誤差や加工誤差に起因する相対位置誤差が存在す
るので、液溜め中央に正確には位置決めできない。この
ような液注入排出部２１と光マトリクススイッチ１との
相対位置関係においては、センサ部からの光ビ−ムは図
３の斜線を施した領域を照射し、図４（ａ）に示すよう
な左上部に番地パタ−ン５１を有する画像情報が得られ
る。番地パタ−ン５１は光マトリクススイッチ１の他の
部分に比べて反射率が高くなるように金等の変質しにく
く、かつ反射率の高い金属を蒸着等の手段で光マトリク
ススイッチ１の基板表面の液溜め部に付着させ、エッチ
ング等のパタ−ニング技術で作成したものである。さら
に、このように作成した番地マ−クの輝度レベルの重心
位置は番地パタ−ン部の重心位置にほぼ一致するので、
この性質を利用してセンサ中心位置から重心位置までの
２次元距離差により液注入排出部２１と目的液溜め中心
位置との相対位置誤差を測定できる。従って、画像認識
・処理回路３５はこの２次元距離差をモ−タ制御回路３
２に信号線４９を介して伝送し、モ−タ制御回路３２は
補正送りに必要なパルス数を算出し結果をモ−タ駆動回
路３３に伝達する。すなわち、これらの補正送りにより
図４（ｂ）の位置（パタ−ン重心位置とセンサ中心位置
とが一致）に液注入・排出機構４を位置決めできる。

【００２２】さらに、位置決め動作終了後、画像認識・
処理回路３５は番地マ−クを認識し、所定の番地情報と
コンペア比較する。

【００２３】上述のモ−タ駆動方式の具体的方法に関し
てはこの種業者には公知な技術なので、その詳細は説明
しない。

【００２４】以上説明したように、図１に示した機構系
と図２に示した制御系によりＸモ−タ１１、Ｙモ−タ１
５の回転角制御がなされ、液注入・排出機構４は目的差
点液溜め５０ａ〜５０ｆ近傍への移送および目的液溜め
５０ａ〜５０ｆへの補正移送を行うことができる。

【００２５】次に、目的差点液溜め５０ａ〜５０ｆで液
を注入・排出する液注入・排出機構４の詳細を図５を用
いて説明する。図において、２０は液注排管、２１セン
サ機能の取り付けられた液注入排出部（液注排部）、２
２ａ，２２ｂは回転案内機構、２３は永久磁石、２４は
電磁石、２５液注入・排出機構用きょう体である。

【００２６】液注入・排出機構４は目的の液溜め５０に
位置決めされた後、液注入管２０を介して液溜め５０へ
液を注入、あるいは液溜め５０から液を排除する。この
ため、液注入排出部２１の上部に位置する電磁石２４へ
の通電方向を制御し、吸引力、反発力を発生し、底面に
永久磁石２３を有する液注入排出部２１を上下運動させ
る。また、上下運動をスム−ズに行うためにベアリング
等の回転案内機構２２ａ、ｂによりこの液注入排出部２
１をきょう体２５の上下方向に案内支持する。

【００２７】図５の液注入排出部２１の中に図６に示す
センサが設けられている。

【００２８】上述の説明においては、センサと液注入排
出部２１との位置関係を明確に規定してはいなかった。 しかし、センサと液注排管２０とを別個に作成して、そ
れぞれを組み合わせるセンサ液注入排出機構個別形では
両者の間に組み立て誤差が発生するので、液溜めに対す
る液注排管２０の正確な位置決めが困難になり、本発明
の効果を充分に発揮できない。

【００２９】本発明をより有効に機能させるためには、
センサと液注排管２０との組み立て誤差を回避して目的
液溜め中心に液注排管２０を位置決めできる図６に示す
ような液注入排出部２１にセンサ機能を一体化すること
が望ましい。

【００３０】この図において、６０は半導体レ−ザ、６
１は半導体レ−ザから発生した光ビ−ム、６２は偏光ビ
−ムスプリッタ（以下ＰＢＳ）、６３はλ／４板、６４
は液貯蔵部、６５は注入管付レンズ、６６は臨界プリズ
ム、６７は結像レンズ、６８はＣＣＤ素子である。

【００３１】半導体レ−ザ６０から発生した光ビ−ム６
１はＰＢＳ６２で、光マトリクススイッチ１側に９０度
折り曲げられ、λ／４板６３、液貯蔵部６４、注入管付
レンズ６５を介して液溜め５０を照射する。液溜め５０
に記録された番地パタ−ンでの反射光は再び注入管付レ
ンズ６５、液貯蔵部６４、λ／４板６３を介してＰＢＳ
６２に入射する。ところがこの入射光はλ／４板６３を
２回通過するので、その偏光面はλ／２だけ偏光される
ので、ＰＢＳ６２を直進し、臨界プリズム６６、結像レ
ンズ６７を介してＣＣＤ素子６８に結像する。

【００３２】一方、液の注入は液貯蔵部６４に直結した
パイプ（図示せず）を介して液の送出、または液の排除
は液貯蔵部６４に直結したパイプ（図示せず）を介して
液の吸引によって行う。

【００３３】本実施例ではセンサ用レンズに注入管を一
体化した構造なので、センサと液注入管との組み立て誤
差は発生せず、また温度変化により両者の相対位置ずれ
や経年変化により相対位置ずれも発生しない。

【００３４】さらに、本センサには光ディスク等の焦点
検出に用いられているのと同じ臨界プリズムを用いた焦
点検出法が採用されているので、焦点信号を利用するこ
とにより、液の注排時に液注排管２０を正確に光マトリ
クススイッチ１の液溜め５０に近接できる。

【００３５】ただし、臨界プリズムを用いた焦点の検出
に関してはこの種業者には公知の技術なので、詳細な説
明は省略する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば位
置決め対象の目的液溜めに絶対番地を表現する番地マ−
クを埋め込んでおき、番地マ−クの重心位置から相対位
置誤差を検出し、かつ、番地マ−クの認識により、位置
決め番地の絶対番地を確認できるので、位置決めの高精
度化・高信頼化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す装置の一部切欠き斜視図

【図２】Ｘモ−タ制御回路のブロック図

【図３】番地マ
−クの実施例を示す図

【図４】画像情報例を示す図

【図５】液注入・排出機構の詳細を示す一部切欠き斜視
図

【図６】センサ−体形液注入・排出機構の概略図

【符号の説明】

１…光マトリクススイッチ、２…加入者ケ−ブル、３…
局内ケ−ブル、４…液注入・排出機構、５…Ｙ方向移送
機構、２０…液注排管、２１…液注入排出部、３４…Ｃ
ＣＤカメラ、３５…画像認識・処理回路、５０…液溜め
、５１…番地パタ−ン、５２…差点溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数本の光導波路を縦方向、横方向の
   格子状に配置した光導波路群と光導波路群の各交点に光
   導波路と一定の角度をなすように作製した差点溝と差点
   溝に直結しかつ差点溝より広い表面積を有する液溜めよ
   りなる光マトリクススイッチと、この縦方向光導波路群
   に第１のファイバ群を、横方向光導波路群に第２のファ
   イバ群を接続しておき、前記液溜めに光導波路の屈折率
   にほぼ等しい整合液を液注入・排出機構で注入・排出す
   ることにより、第１のファイバ群の任意の１組と第２の
   ファイバ群の任意の１組とを選択的に接続、遮断する光
   配線盤の差点位置決め装置において、各液溜め底面に設
   けた各液溜め番地の識別を可能とする液溜め番地マ−ク
   と、該液溜め番地マ−クを照射してその反射像を検出す
   る検出手段と、検出した画像信号から番地を認識する画
   像認識および画像重心位置を算出する画像認識・処理手
   段と、該画像認識・処理手段からの信号に基づいて液注
   入・排出機構を搭載した移送機構の動作信号を発生する
   機構制御手段とを備えたことを特徴とする光配線盤の差
   点位置決め装置。