JPS6326191A - 光路自動切換装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、光フアイバ伝送回線や端末装置などの光路の
自動切換に用いる光路自動切換装置に関するものである
。

「従来の技術」 光フアイバ伝送回線と光信号の伝送装置との光路の接続
は、通常コネクタ接続されており、このような接続にお
いて光路を切換える必要がある場合には手動によって行
なわれていた。

第４図は、コネクタ接続部を多数配置した切換端子板の
一部分図である。１は切換端子板、２は光コネクタアダ
プタ、３は伝送装置につながっている光コネクタプラグ
、４は光フアイバ伝送線路につながっている光コネクタ
プラグであり、計９個の光コネクタアダプタ２が配置さ
れている。図中右上の光コネクタアダプタ２は、伝送装
置側の光コネクタプラグ４が接続されていない状態であ
る。光コネクタプラグ３．４と光コネクタアダプタ２と
はネジ込み、バネ押え等によって接合される。光コネク
タプラグ３又は４と光コネクタアダプタ２とを接合する
には、人の指で光コネクタプラグ３又は４をつまんで光
コネクタアダプタ２のガイド孔に挿入し、バネ等によっ
て光コネクタプラグ３又は４を光コネクタアダプタ２に
固定するか光コネクタプラグ２のネジ部を締めることに
よって固定していた。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、上述したように従来は、光コネクタプラグ３
，４の接続に当たっては、人の指でそれらの光コネクタ
プラグ３．４を把持して光コネクタアダプタ２に挿入し
、さらに必要な場合にはネジ締め等を行うので、切換端
子板！上における光コネクタアダプタ２の配置に関して
は、指が入るためのスペースを確保する必要があった。

第４図の例では、光コネクタアダプタ２の周辺に約２０
Ｍ１幅のスペースを設ける必要がある。そのため、切換
端子板ｌに、できる限り多数の光コネクタアダプタ２を
配置してその配置密度を上げようとする場合には、配置
密度の限度が光コネクタアダプタ２の周辺に必要とされ
るスペースによって決定されるという問題がある。

しかも、人手による切換であるため、光コネクタ接続の
切換を自動化して、光路切換を遠隔制御するということ
ができない。又、手動で行う為に、切換速度に最大数秒
のも長時間を要していた。

ところで、この光路の自動切換という観点では、従来技
術として、電気信号等によって光路を切換える光スィッ
チがある。この光スィッチには、所定の長さ、離れて相
対している光フアイバ間の光路中に予め配置されている
プリズム等を電磁石によって移動させたり、あるいは相
対している光ファイバの片方の光ファイバ軸を移動させ
ることによって光路を切換える方式があり、比較的低損
失、低漏話であり、最も実用に供されている。しかし、
その反面、相対する光ファイバの光軸を高精度に一致さ
せる必要があり、プリズム、ロッドレンズ等の部品精度
、相対位置精度が厳しく要求され、高価な乙のとなると
いる欠点がある。更に、相対する光ファイバを直接接合
させないために、光スィッチの挿入損失が０．７ｄＢ以
上と大きく、シかも光部品もしくは光スイツチ部品から
の反射光対策を行う必要があるといった欠点がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであ
り、光コネクタプラグの把持、移動、挿入等の作業工程
を自動化し、低損失で遠隔制御可能な光路自動切換装置
を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 本発明に係る光路自動切換装置は、 光路切換盤の所定の位置に配置された複数の光コネクタ
アダプタに、光コネクタプラグを差し替えて光路を切り
換える切換装置において、光コネクタプラグを把持する
把持ハンドと、光コネクタアダプタに対する光コネクタ
プラグの差し込み挿入方向、およびその挿入方向以外の
方向に前記把持ハンドを移動させ、かつ光コネクタプラ
グの挿入方向以外の方向に関する移動機構部は、制御オ
フの状態では光コネクタプラグの外力による移動を許容
するサーボ機構となっている移動機構と、 前記把持ハンドと移動機構との間に取り付けられて、そ
れらの間における光コネクタプラグの挿入方向に関する
圧力を検出する圧力センサと、前記把持ハンドと移動機
構を制御して、把持ハンドに把持した光コネクタプラグ
を光コネクタアダプタに差し込み挿入する際に、前記検
出センサが圧力を検出したときは光コネクタプラグの挿
入方向以外の方向に関する移動機構の移動機構部を制御
オフとし、検出センサが所定値よりも大きな圧力を検出
したときは移動機構の動作を停止させる制御部とを具備
してなることを特徴とする。

「作用」 本発明の光路自動切換装置は、光コネクタ把持ハンドに
加わる圧力を検出する圧力センサによって、光コネクタ
プラグの光コネクタアダプタへのかん合の適否を判断し
、かつ圧力センサが圧力を検知した時点には、光コネク
タプラグの挿入方向以外の方向に関する移動機構部を制
御オフ状態として、光コネクタプラグと光コネクタアダ
プタの中心軸が若干ずれていた場合であっても、それに
自動的に対応して、光コネクタプラグを光コネクタアダ
プタに自動的に挿入する。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図により説
明する。

２１は光路切換盤であり、この光路切換盤２１には多数
の光コネクタアダプタ２２がそれぞれ所定の位置に固定
され、その光コネクタアダプタ２２にはそれぞれ光フア
イバコード２３が接続されている。ここでは、光路切換
盤２１がＸＹ平面状に設置されているとする。２４は、
光コネクタアダプタ２２に挿入される光コネクタプラグ
であり、それぞれには光フアイバコード２５が接続され
ている。

２６は移動機構本体であり、その上部には、第１、第２
．第３の移動ステージ２７，２８．２９が設けられてい
る。これらの移動ステージ２７，２８゜２９は、移動機
構の可動部分を構成し、それぞれサーボモータ等によっ
て定められた方向に移動可能である。第１の移動ステー
ジ２７は移動機構本体２６に対して上下動（ここではＹ
方向）に移動可能、第２の移動ステージ２８は第１の移
動ステージ２７上でＸ方向に移動可能、第３の移動ステ
ージ２９は第２の移動ステージ２８上でＺ方向に移動可
能となっている。これら第１．第２．第３の移動ステー
ジ２７，２８．２９は、制御オン状態では指定された位
置に移動するとともにその位置を保持し、一方、制御オ
フ状態では、外力が加わらないときは制御オフ状態の位
置にとどまるが、移動可能な方向の外力が加わるとその
外力が加わった方向に微少移動可能な構造となっている
。

第３の移動ステージ２９の上端部には、光コネクタ把持
ハンド３０を取り付けるための取付部３１が設けられて
いる。この把持ハンド３０は、その先端のハンド部がバ
ネと圧縮空気等によって開閉して、光コネクタプラグ２
４を把持したり離したりするようになっている。また、
把持ノ１ンド３０とその取付部３−１との間には、把持
ハンド３０に加わるＺ方向の力を検出する圧力センサ３
２が備えられている。

移動機構本体２６には、連結制御コード３２によって制
御部３３が接続されている。この制御部３３は、光路切
換盤２１上における各光コネクタアダプタ２２の位置座
標と、各光コネクタアダプタ２２への光コネクタプラグ
２４の接続状況と、移動機構部本体２６に対する光路切
換盤２１の位置座標を記憶していると共に、圧力センサ
３１からの圧力情報の分析判断と、把持ノ＼ンド３０の
把持動作の制御と、第１．第２．第３の移動ステージ２
７．２８．２９の制御を行う。また、この制御部３３に
は操作卓３４が備わっている。この操作卓３４は、本光
路自動切換装置と操作者との間のマンマシンインターフ
ェースであり、これを介して操作者が切換命令の人力を
行い、またここに切換結果等の表示を行う。

次に、第１図中におけるーの光コネクタアダプタ２２−
Ａに挿入されている光コネクタプラグ２４を他の光コネ
クタアダプタ２２−Ｂに差し替えろ場合を例にして、作
用について説明する。

ここでは、光コネクタアダプタ２２−Ａの中心軸の位置
を（ＸＡ、ＹＡ）、光コネクタアダプタ２２−Ｈの中心
軸の位置を（ＸＩ３．ＹＢ）とする。また、Ｚ軸方向の
位置関係については、第２図（ａ）。

（ｂ）に示すように、光路切換盤２Ｉの厚み中間部をＺ
−０、光コネクタアダプタ２２の先端部をＺ−Ｚａとし
、光コネクタプラグ２４を把持ハンド３０で把持すると
きのその把持ハンド先端位置をＺ＝Ｚｐとし、光フアイ
バコード２５が重力で垂れ下がっているときにその毘フ
ァイバコード２５等か存在していない位置をＺ＝Ｚｕと
する。又、把持ハンド３０は、その中心軸と対称にハン
ド部が開閉する構造のものとする。又、その把持ハンド
２３は、通常、Ｚｕ以上、光路切換盤２１から離れて位
置しているものとする。

操作卓３４から人力する切換指令により、制御部３４は
、第１．第２．第３の移動ステージ２７゜２８．２９お
よび把持ハンド３０を次のとおり動作さ仕る。

まず、把持ハンド３０を開いた状態として、移動ステー
ジ２７，２８．２９を制御し、把持ハンド３０の先端部
の中心点が光コネクタアダプタ２２−ＡのＺ軸上力（Ｘ
Ａ、ＹＡ、Ｚｕ）に位置するように、その把持ハンド３
０を移動させる。それから、第３の移動ステージ２９を
光路切換盤２！に向って垂直に前進さけ、把持ハンド３
０の先端部がＺ−ｚｐの位置に達したら停止さ什て、把
持ハンド２３のハンド部を閉じる。これにより、光コネ
クタプラグ２２−Ａを把持する。

その後、第３の移動ステージ２９を後退さ什て、把持ハ
ンド３０に把持された光コネクタプラグ２４の先端を（
ＸＡ、ＹＡ、Ｚｔ）に位置させる。ここで２１は、光コ
ネクタアダプタ２２−Ａ、２２−Ｂ以外の光コネクタア
ダプタ２２に光コネクタプラグ２４が接続されている場
合には、その光コネクタプラグ２４の光フアイバコード
２５に対して、把持ハンド３０に把持された光コネクタ
プラグ２４の先端が接触しない位置とする。また、光コ
ネクタアダプタ２２−Ａ、２２−Ｂ以外の光コネクタア
ダプタ２２に光コネクタプラグ２４が接続されていない
場合には、把持ハンド３０に把持された光コネクタプラ
グ２４の先端が光コネクタプラグ２４に接触しない位置
とする。

続いて、第１．第２の移動ステージ２７．２８を制御し
、把持ハンド３０に把持した光コネクタプラグ２４の先
端を２＝２１のＸＹ平面上に推持させたまま、その光コ
ネククプラグ２４の先端部中心を光コネクタアダプタ２
２−ＢのＺ軸上力（ＸＢ、ＹＢ、Ｚｔ）に移動させる。

それから、第３の移動ステージ２９を制御して把持ハン
ド３０を光路切換盤２１に向って垂直に前進させる。そ
して、把持ハンド３０に把持された光コネクタプラグ２
４の先端がＺ＝Ｚａに近づいたら第３の移動ステージ２
９の移動速度を遅くして前進さ仕、その光コネクタプラ
グ２４を光コネクタアダプタ２２−百にがん合させる。

そのかん合に当たっては、光コネクタプラグ２４が光コ
ネクタアダプタ２２−Ｂに接触し始めろと、圧力センサ
３２が圧力を検知し始める。これにより、制御部３４は
光コネクタプラグ２４が光コネクタアダプタ２２−Ｂに
接したことを検知する。制御部３４は、その接触したこ
とを検知したら、第１．第２の移動ステージ２７．２８
を制御オフとする。その制御オフにより、第１．第２の
移動ステージ２７．２８は、それぞれＸ方向、Ｙ方向に
関して外力が加わるとその方向へ動く状態となる。つま
り、把持ハンド３０に把持された光コネクタプラグ２４
に、Ｘ方向もしくはＹ方向の力が加わった場合には、そ
の力が印加された方向に動く状態となる。この状態とし
てから、さらに第３の移動ステージ２９をＺ方向に前進
させて、光コネクタプラグ２４を光コネクタアダプタ２
２−Ｂに挿入していく。その光コネクタプラグ２４の先
端がＺ−０の位置到達したら、第３の移動ステージＩ９
の動きを停止する。

ところで、このように光コネクタプラグ２４を光コネク
タアダプタ２２−Ｂにかん合、挿入させる過程において
、圧力センサ３２が所定の圧力より大きな圧力を検知し
た場合には、光コネクタプラグ２４が光コネクタアダプ
タ２２−Ｂに適切にかん合していないことが想定される
。したがって、その場合には第３の移動ステージ２９の
前進動作と停止する。そして、しかる後、その移動ステ
ージ２９をわずかに後退させ、第１．第２の移動ステー
ジ２７．２８を再び制御オンとしてから、それらをＸ、
Ｙ方向に若干（数１０μ肩程度）ｆ多動させる。それか
ら、再度、第１、第２の移動ステージ２７．２８を制御
オフとして、第３の移動ステージ２９を前進させる。こ
の過程を繰り返すことによって光コネクタプラグ２４を
光コネクタアダプタ２２−Ｂに接合する。

このようにして、光コネクタプラグ２・１を光コネクタ
アダプタ２２−Ｂに完全に挿入したのちは、把持ハンド
３０のハンド部を開かせてから、そのハンド３０を第１
の移動ステージ２９と共に後退させ、そして把持ハンド
３０をそれが通常設置される場所に移動させて、次の切
換指令を待つ。又、制御部３４における光コネクタアダ
プタ２４の接続状況メモリには、光コネクタアダプタ２
２−Ｂが接続「有」、光コネクタアダプタ２２−Ａが接
続「無」という状況に書き替えられる。

ところで、光コネクタプラグ２４の先端部分及び光コネ
クタアダプタ２２の先端部分内側には、通常、かん合が
容易になるように、第３図（ａ）に示すような面取り３
６がなされている。これらの面取り３６は、第１．第２
．第２の移動ステージ２７．２８．２９の移動誤差のた
めに光コネクタプラグ２４と光コネクタアダプタ２２と
の中心軸が第３図（ｂ）に示すようにずれた場合に、有
効に利用される。

すなわち、上述したように、光コネクタプラグ２４が光
コネクタアダプタ２２−Ｂに接触して圧力センサ３２が
圧力を検知した時点で第１．第２の移動ステージ２７．
２８を制御オフとし、第３の移動ステージ２９は制御オ
ンのままとしているため、第３の移動ステージ２９を徐
々に前進さけると、光コネクタプラグ２４は、光コネク
タアダプタ２２−Ｂ及び光コネクタプラグ２４自身の面
取り３６によって、光コネクタアダプタ２２−Ｂの中心
軸へと自動的に移動しながら前進してその光コネクタア
ダプタ２２−Ｂに挿入されることになる。ちなみに、第
１．第２の移動ステージ２７゜２８を制御オフとしない
で光コネクタプラグ２４を光路切換盤２１に直角方向に
直線的に前進させた場合には、光コネクタプラグ２４が
光コネクタアダプタ２２−Ｂの端部に当って挿入するこ
とができなくなる。

なお、圧力センサ２９として負の圧力ら検知可能なタイ
プのものを採用することにより、把持ハンド３０で光コ
ネクタプラグ２４を把持した後に、その把持ハンド３０
を光路切換盤２１から離す際の負の圧力をモニターする
ことも可能となる。この場合、把持ハンド３０で光コネ
クタプラグ２４以外の箇所を把持したときなどには所定
の負の圧力よりも大きな負の圧力を生じるので、その把
持ハンド３０の異常動作を検知することができる。

又、把持ハンド３０は、開閉したときにその中心軸が変
わる構造である場合には、その中心軸の変化量を予め制
御部３４に記憶しておいて、その移動、把持の動作にお
ける変化量を補正するように動作させれば問題はない。

又、ちなみに本発明の適分野としては、屋外に布設され
た光フアイバ線路の特性試験、あるいは障害を生じた光
フアイバ線路のチェック試験を電話局内から行う場合に
おける試験装置側への光路の自動切換装置がある。従来
、光線路の測定においては光フアイバ線路と試験装置と
の接続を人手により行っていたので、接続作業者を配置
する必要があったが、本発明装置を適用することによっ
て、作業者を配置する必要がなくなる。又、制御部を移
動機構部本体及び光路切換盤等から離れた場所に設置し
て相互を結ぶ連結制御コードを長距離の制御回線に変え
れば、遠く離れた操作室から遠隔操作によって切換作業
を行えるというｆｌ１点がある。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の光路自動切換装置は、光
コネクタ把持ハンドに加わる圧力を圧力センナにより検
出して、光コネクタプラグの光コネクタアダプタへのか
ん合の適否を判断し、そして圧力センサが圧力を検知し
た時点には、光コネクタプラグの挿入方向以外の方向に
関するｔｐ動機構部を制御オフ状態とする購成であるか
ら、光コネクタプラグと光コネクタアダプタの中心軸が
若干ずれていた場合であっても、それに自動的に対応し
て、光コネクタプラグを光コネクタアダプタに確実に挿
入することかできる。従って、従来、人手で行われてい
たコネクタ接続の切換を、人手を介さずに自動的に行っ
て、切換時間の短縮化を図ることができる。又、従来、
光コネクタアダプタの周辺に人間の手指を使うが故に必
要となっていたスペースが不要となるので、光光路切換
盤を小型化することかできる。又、移動Ｆａ購部および
把持ハンドを制御部によって制御して、その制御部から
の命令により光路の切換を行うので、制御部を遠隔から
操作することによって、光路切換の遠隔操作が可能とな
る。

さらに、小型の把持ハンドを使用することによって、光
コネクタアダプタ周辺のスペースを一層小さくすること
ができ、光路切換盤上の光コネクタ収容密度を高めるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を説明するため
の図であり、第１図は装置全体の斜視図、第２図（ａ）
　、　（ｂ）は光コネクタアダプタと光コネクタプラグ
の各部の座標位置の説明図、第３図（ａ）。 （ｂ）は光コネクタアダプタに光コネクタプラグを挿入
する際の位置関係の説明図である。 第４図は従来における切換端子板の一部の斜視図である
。 ２１・・・・・・光路切換盤、 ２２・・・・・・光コネクタアダプタ、２３・・・・・
・ファイバコード、 ２４・・・・・・光コネクタプラグ、 ２５・・・・・・光フアイバコード、 ２６・・・・・・移動機構部本体、 ２７・・・・・・第１の移動ステージ、２８・・・・・
・第２の移動ステージ、２９・・・・・・第３の移動ス
テージ、３０・・・・・・把持ハンド、　　３２・・・
・・・圧力センサ、３４・・・・・・制御部、　３５・
・・・・・操作卓。 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光路切換盤の所定の位置に配置された複数の光コネクタ
   アダプタに、光コネクタプラグを差し替えて光路を切り
   換える切換装置において、 光コネクタプラグを把持する把持ハンドと、光コネクタ
   アダプタに対する光コネクタプラグの差し込み挿入方向
   、およびその挿入方向以外の方向に前記把持ハンドを移
   動させ、かつ光コネクタプラグの挿入方向以外の方向に
   関する移動機構部は、制御オフの状態では光コネクタプ
   ラグの外力による移動を許容するサーボ機構となってい
   る移動機構と、 前記把持ハンドと移動機構との間に取り付けられて、そ
   れらの間における光コネクタプラグの挿入方向に関する
   圧力を検出する圧力センサと、前記把持ハンドと移動機
   構を制御して、把持ハンドに把持した光コネクタプラグ
   を光コネクタアダプタに差し込み挿入する際に、前記検
   出センサが圧力を検出したときは光コネクタプラグの挿
   入方向以外の方向に関する移動機構の移動機構部を制御
   オフとし、検出センサが所定値よりも大きな圧力を検出
   したときは移動機構の動作を停止させる制御部とを具備
   してなることを特徴とする光路自動切換装置。