KR102068021B1 - 트래킹 카메라를 포함하는 광섬유 융착 접속기 - Google Patents

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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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Abstract

본 발명에 따른 광섬유 융착 접속기는 아크 방전을 통해 광섬유를 융착 접속시키는 제1 및 제2 전극봉으로서, 상기 제1 및 제2 전극봉은 서로 마주보도록 동일 평면 상에 이격 배치되는 것인, 제1 및 제2 전극봉; 상기 동일 평면의 일측에 위치하는 제1 카메라, 제2 카메라 및 트래킹 카메라로서, 상기 제1 및 제2 카메라는 면대칭하도록 배치되고, 상기 트래킹 카메라는 상기 제1 및 제2 카메라 사이에 배치되는 것인, 제1 카메라, 제2 카메라 및 트래킹 카메라; 상기 동일 평면의 타측에 위치하여 각각 상기 제1 및 제2 카메라에 광을 조사하는 제1 및 제2 광원; 및 상기 동일 평면의 상기 일측에 위치하고 상기 트래킹 카메라에 인접하도록 배치된 제3 광원을 포함한다.

Description

트래킹 카메라를 포함하는 광섬유 융착 접속기{OPTICAL FIBER FUSION SPLICER COMPRISING TRACKING CAMERA}
본 발명은 트래킹 카메라를 포함하는 광섬유 융착 접속기에 관한 것으로서, 구체적으로는 제1 및 제2 카메라 이외에 제3 카메라로서 트래킹 카메라를 추가적으로 도입하여 장치의 오작동을 방지할 수 있는 광섬유 융착 접속기에 관한 것이다.
광섬유 융착 접속기에서 광섬유와 전극봉은 사용자의 장착에 따라 그 위치가 달라지게 되며, 충격이나 온도 또는 먼지 등에 의해 영향을 받아 위치가 수시로 변경될 수 있다.
따라서 광섬유 융착 접속 과정을 모니터링하는 것이 필요하다. 도 1을 참조하면, 광섬유 융착 접속기는 대칭적으로 위치하는 2대의 카메라(20, 21)를 이용하여 광섬유 융착 접속 과정을 모니터링한다. 여기서, 제1 및 제2 카메라(20, 21)를 이용하는 경우 관찰할 수 있는 범위는 도면부호 100으로 표시된 범위이다.
다만, 광섬유 융착 접속기에서 관찰범위가 매우 제한적이다. 제1 및 제2 카메라(20, 21)를 이용하더라도 광섬유가 정상 위치에 있는 경우에만 관찰이 가능하다. 전극봉(10, 11)은 관찰범위(100) 외에 위치하기 때문에, 제1 및 제2 카메라(20, 21)를 이용하더라도 관찰하기 어렵다.
이러한 상황에서 광섬유의 위치 변화로 인하여 광섬유(40. 41)가 관찰범위(100)를 벗어나는 경우, 제1 및 제2 카메라(20, 21)의 관찰범위가 제한적이기 때문에, 광섬유 융착 접속기는 광섬유(40. 41)의 위치 보정을 위한 충분한 정보를 얻기 어렵다. 따라서 광섬유 융착 접속기에서 접속실패가 발생할 확률이 높다.
또한, 전극봉(10, 11) 사이에서 발생하는 아크 방전은 광섬유 융착 접속의 품질을 결정하는 중요한 요소 중 하나인데, 전극봉(10, 11)의 위치 변화로 아크 방전의 발생 위치가 변경되어 에너지존의 위치가 이동하거나 아크 방전의 세기가 변하는 경우가 발생한다. 이에 따라 광섬유 융착 접속 결과 접속불량이 발생하거나 접속손실이 증가할 확률이 높아진다.
이러한 문제를 해결하고자 제1 및 제2 카메라(20, 21)를 이용하여 아크 방전의 밝기 데이터를 확보하고, 이에 기초하여 아크 방전의 세기에 대해 보상을 수행하려는 시도가 있다. 다만, 이러한 보상을 하더라도, 정확한 아크 방전의 제어가 어려운 경우가 많으며, 부정확한 보상에 의해 접속상태가 더 악화되기도 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제1 및 제2 카메라 이외에 제3 카메라로서 트래킹 카메라를 추가적으로 도입하여 광섬유의 위치뿐 아니라 전극봉의 위치, 간격 등에 정보를 획득할 수 있는 광섬유 융착 접속기에 관한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 트래킹 카메라에 의해 획득된 광섬유의 위치, 전극봉의 위치 및 간격 등에 대한 정보에 기초하여 장치의 오작동을 방지할 수 있는 광섬유 융착 접속기에 관한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 트래킹 카메라에 의해 획득된 광섬유의 위치, 전극봉의 위치 및 간격 등에 대한 정보에 기초하여 광섬유 및 전극봉에 대하여 정확한 보상을 수행할 수 있는 광섬유 융착 접속기에 관한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 광섬유 융착 접속기는, 아크 방전을 통해 광섬유를 융착 접속시키는 제1 및 제2 전극봉으로서, 상기 제1 및 제2 전극봉은 서로 마주보도록 동일 평면 상에 이격 배치되는 것인, 제1 및 제2 전극봉; 상기 동일 평면의 일측에 위치하는 제1 카메라, 제2 카메라 및 트래킹 카메라로서, 상기 제1 및 제2 카메라는 면대칭하도록 배치되고, 상기 트래킹 카메라는 상기 제1 및 제2 카메라 사이에 배치되는 것인, 제1 카메라, 제2 카메라 및 트래킹 카메라; 상기 동일 평면의 타측에 위치하여 각각 상기 제1 및 제2 카메라에 광을 조사하는 제1 및 제2 광원; 및 상기 동일 평면의 상기 일측에 위치하고 상기 트래킹 카메라에 인접하도록 배치된 제3 광원을 포함하며, 상기 제3 광원은 상기 일측에서 상기 동일 평면을 향해 광을 조사하는 것이고, 상기 트래킹 카메라는 상기 제3 광원으로부터 조사된 광이 다른 물체에 부딪쳐 반사된 광을 수신하여, 반사상을 촬상하는 것이고, 상기 다른 물체는, 상기 제1 광섬유, 제2 광섬유, 제1 전극봉, 제2 전극봉 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 상기 광섬유 융착 접속기는, 내부에 상기 제1 전극봉, 제2전극봉, 제1 카메라, 제2 카메라, 트래킹 카메라 및 제3광원이 위치되는 본체; 및 힌지를 중심으로 상기 본체로부터 개폐되며, 상기 제1 광원 및 제2 광원이 위치하는 커버를 포함하며, 상기 커버가 본체로부터 개방된 상태에서 상기 제3 광원의 광 조사와 상기 트래킹 카메라의 반사광 수신을 이용하여 상기 제1 광섬유, 제2 광섬유, 제1 전극봉 및 제2 전극봉에 대한 촬상이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광섬유 융착 접속기는, 상기 광섬유를 수용하는 V홈부; 및 상기 커버에 형성되되, 상기 커버가 닫혔을 때 상기 V홈부에 수용된 광섬유의 위치가 고정되도록 상기 V홈부와 수직방향을 따라 서로 마주보도록 형성되는 클램프를 포함한다.
또한, 상기 광섬유 융착 접속기는, 상기 커버가 열린 상태에서 상기 제3 광원과 트래킹 카메라를 통해 상기 제1 광섬유, 제2 광섬유, 제1 전극봉 및 제2 전극봉에 대한 영상을 촬상하고, 상기 커버가 닫히면 광섬유 융착 접속시 수행되며, 상기 제1 및 제2 카메라가 작동되어 상기 광섬유 융착 접속 과정이 촬상되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트래킹 카메라에 의해 촬상된 영상을 분석하는 분석부; 및 상기 광섬유 융착 접속기를 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 분석부는 상기 트래킹 카메라에 의해 촬상된 영상을 분석하여 상기 제1 및 제2 전극봉의 위치 또는 상기 제1 및 제2 전극봉 사이의 간격을 분석하고, 상기 제어부는 상기 분석부의 분석 결과에 기초하여, 상기 광섬유의 위치를 조정하거나, 상기 제1 및 제2 전극봉 사이에서 발생하는 아크 방전의 세기를 조정하거나, 상기 제1 및 제2 전극봉 중 고전위가 되는 전극봉을 변경하는 것이다.
또한, 상기 트래킹 카메라에 의해 촬상된 영상을 분석하는 분석부; 및 상기 광섬유 융착 접속기를 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 분석부는 상기 트래킹 카메라에 의해 촬상된 영상을 분석하여 상기 광섬유의 위치를 분석하고, 상기 제어부는 상기 분석부의 분석 결과에 기초하여, 상기 광섬유가 V홈부 상에서 위치가 재조정되도록 상기 클램프를 이용하여 상기 광섬유를 푸쉬하도록 제어하는 것이다.
우선, 본 발명에 따르면 제1 및 제2 카메라 이외에 제3 카메라로서 트래킹 카메라를 추가적으로 도입하여 광섬유의 위치뿐 아니라 전극봉의 위치, 간격 등에 정보를 획득할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 트래킹 카메라에 의해 획득된 광섬유의 위치, 전극봉의 위치 및 간격 등에 대한 정보에 기초하여 장치의 오작동을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 트래킹 카메라에 의해 획득된 광섬유의 위치, 전극봉의 위치 및 간격 등에 대한 정보에 기초하여 광섬유 및 전극봉에 대하여 정확한 보상을 수행할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 광섬유 융착 접속기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기의 단면도이다.
도 3은 도 2의 트래킹 카메라의 평면도이다.
도 4는 제1 및 제2 카메라와 트래킹 카메라의 관찰범위가 표시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기의 단면도이다.
도 5는 제1 및 제2 카메라와 트래킹 카메라의 관찰범위가 표시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기의 제1 상태 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기의 제2 상태 단면도이다.
도 8은 도 6에서 클램프의 작동을 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "위(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(1)를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(1)의 단면도이고, 도 3은 도 2의 트래킹 카메라(22)의 평면도이고, 도 4는 제1 및 제2 카메라(20, 21)와 트래킹 카메라(22)의 관찰범위가 표시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(1)의 단면도이고, 도 5는 제1 및 제2 카메라(20, 21)와 트래킹 카메라(22)의 관찰범위가 표시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(1)의 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(1)는 제1 및 제2 전극봉(10, 11), 제1 및 제2 카메라(20, 21), 트래킹 카메라(22), 제1 내지 제3 광원(30, 31, 32)을 포함하고, 광섬유 융착 접속기(1) 내에 제1 및 제2 광섬유(40, 41)가 장착될 수 있다. 다만, 몇몇 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(1)는 도 2에 도시된 구성요소보다 상대적으로 많거나 적은 구성요소를 포함할 수도 있다.
제1 및 제2 전극봉(10, 11)은 아크 방전을 통해 광섬유를 융착 접속시킬 수 있다. 구체적으로, 제1 및 제2 전극봉(10, 11)은 서로 마주보도록 동일 평면(예컨대, x-y 평면) 상에 이격 배치된다. 광섬유 융착 접속기(1)를 이용하여 광섬유 융착 접속을 하는 경우 서로 마주보는 제1 전극봉의 첨단(尖端)과 제2 전극봉의 첨단 사이가 플라즈마 상태로 변하고, 아크 플라즈마에 의해 제1 및 제2 광섬유(40, 41)가 융착 접속될 수 있다.
제1 및 제2 카메라(20, 21)는 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)의 일측에 위치한다. 예컨대, 제1 및 제2 카메라(20, 21)는 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)의 하측에 위치하고, 제1 및 제2 카메라(20, 21)는 면대칭하도록 배치된다.
제1 및 제2 카메라(20, 21)는 광섬유 관찰 카메라로서, 각각 제1 및 제2 광원(30, 31)으로부터 조사된 광이 광섬유를 투과한 투과상을 촬상하며, 각각의 방향으로부터 광섬유를 2축으로 촬상한다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 및 제2 카메라(20, 21)는 제1 및 제2 광섬유(40, 41)의 선단부를 촬상할 수 있다. 제1 및 제2 카메라(20, 21)에 의해 촬상된 영상에 기초하여, 광섬유 선단의 각도 또는 단면 상태 등이 산출될 수 있다.
트래킹 카메라(22) 역시 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)의 일측에 위치하여, 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)을 기준으로 제1 및 제2 카메라(20, 21)와 같은 쪽에 위치한다. 구체적으로, 트래킹 카메라(22)는 제1 및 제2 카메라(20, 21) 사이에 배치된다.
여기서, 트래킹 카메라(22)는 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)을 기준으로 제3 광원(32)과 같은 쪽에 위치하고 있다. 따라서, 트래킹 카메라(22)는 투과상을 촬상하는 것이 아니라 반사상을 촬상한다. 구체적으로, 트래킹 카메라(22)는 제3 광원(32)으로부터 조사된 광이 다른 물체(예컨대, 제1 및 제2 광섬유(40, 41), 제1 및 제2 전극봉(10, 11) 등)에 부딪쳐 반사된 광을 수신한다.
한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 트래킹 카메라(22)의 관찰범위는 제1 및 제2 카메라(20, 21)의 관찰범위에 비해서 넓다. 트래킹 카메라(22)는 제1 및 제2 광섬유(40, 41)의 선단 이외의 영역도 촬상할 수 있으며, 제1 및 제2 광섬유(40, 41)에 대해서도 제1 및 제2 카메라(20, 21)보다 상대적으로 넓은 범위를 촬상할 수 있음은 물론, 트래킹 카메라(22)는 제1 및 제2 전극봉(10, 11)과, 제1 및 제2 광섬유(40, 41)를 동시에 촬상할 수 있다. 따라서 트래킹 카메라(22)에 의해 촬상된 영상에 기초하여, 제1 및 제2 광섬유(40, 41)의 위치, 제1 및 제2 전극봉(10, 11)의 위치 또는 제1 및 제2 전극봉(10, 11) 사이의 간격이 산출될 수 있다.
이 밖에, 트래킹 카메라(22)가 제1 및 제2 카메라(20, 21)에 비해 넓은 관찰범위를 갖도록 하기 위해, 제1 카메라(20) 및 제2 카메라(21)에 이용되는 렌즈는 트래킹 카메라(22)에 이용되는 렌즈에 비해 고배율일 수 있다. 예컨대, 트래킹 카메라(22)는 텔레센트릭 렌즈(telecentric lens)를 채용할 수 있지만, 트래킹 카메라(22)가 채용하는 렌즈의 종류는 이에 제한되지 않는다.
제1 및 제2 광원(30, 31)은 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)의 타측에 위치하여 각각 제1 및 제2 카메라(20, 21)에 광을 조사한다. 예컨대, 제1 및 제2 광원(30, 31)은 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)의 상측에 위치할 수 있다.
한편, 제1 및 제2 광원(30, 31)은 광섬유 융착 접속기(1)의 커버(51)에 위치할 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다.
제3 광원(32)은 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)의 일측에 위치하고 트래킹 카메라(22)에 인접하도록 배치된다. 제3 광원(32)은 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)을 기준으로 트래킹 카메라(22)와 같은 쪽에 위치할 수 있으며, 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)의 일측에서 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)을 향해 광을 조사할 수 있다.
예컨대, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제3 광원(32)은 트래킹 카메라(22)의 일단에 형성될 수 있으며, 예컨대, 가운데 광이 조사되는 영역의 둘레를 따라 제3 광원(32)이 형성될 수 있다. 다만, 제3 광원(32)의 형상이 도 2 및 도 3으로 제한되지 않는다.
제1 및 제2 광섬유(40, 41)는, 도 5를 참조하면 제1 광섬유(40)의 선단과 제2 광섬유(41)의 선단이 마주보도록 광섬유 융착 접속기(1)의 V홈부(42) 상에 수용될 수 있으며, 후술하는 클램프(43)에 의해 V홈부(42) 상에서 광섬유(40, 41)의 위치가 고정될 수 있다. 광섬유 융착 접속기(1)가 작동을 하는 경우, 제1 광섬유(40)의 선단과 제2 광섬유(41)의 선단 사이의 간격이 좁혀지도록 제1 광섬유(40)와 제2 광섬유(41)의 위치가 조정될 수 있으며, 이후에 아크 방전에 따라 제1 광섬유(40)의 선단과 제2 광섬유(42)의 선단이 융착 접속될 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(2)를 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(2)의 제1 상태 단면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(2)의 제2 상태 단면도이고, 도 8은 도 6에서 클램프(43)의 작동을 설명하기 위한 단면도이다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(2)는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(1)를 구체화된 것이므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(1)와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(2)는 본체(50)와 커버(51)를 포함한다. 제1 및 제2 전극봉(10, 11), 제1 및 제2 카메라(20, 21), 트래킹 카메라(22), 제3 광원(32) 및 V홈부(42)가 본체(50) 내에 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 포함하여, 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)의 일측에 위치하는 구성요소가 본체(50)에 배치될 수 있다.
커버(51)에는 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)의 타측에 위치하는 구성요소로서 제1 및 제2 광원(30, 31)이 위치할 수 있으며, 이외에 V홈부(42) 상에 광섬유의 위치를 고정시키는 클램프(43)가 커버(51)에 위치할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 커버(51)는 힌지(52)를 중심으로 본체(50)로부터 개폐될 수 있으며, 커버(51)의 개폐에 따라 커버(51)에 배치되는 구성요소도 같이 이동할 수 있다.
광섬유 융착 접속기(2)의 작동 전에 커버(51)가 열려있는 경우라면, 제1 및 제2 광원(30, 31) 역시 커버(51)에 위치하기 때문에 제1 및 제2 카메라(20, 21)로 광을 조사할 수 없다. 따라서 커버(51)가 열려있는 상태에서 제1 및 제2 카메라(20, 21)를 이용하여 광섬유의 모니터링을 수행할 수 없다.
이에 비해, 제3 광원(32)은 커버(51)에 위치하는 것이 아니라 본체(50)에 위치한다. 즉, 제1 및 제2 전극봉(10, 11)을 지나는 동일 평면(예컨대, x-y 평면)을 기준으로 제3 광원(32)과 트래킹 카메라(22)는 같은 쪽에 위치하며, 트래킹 카메라(22)는 제3 광원(32)의 광에 따른 투과광이 아닌 반사광을 수신한다. 따라서, 광섬유 융착 접속기(2)의 작동 전에 커버(51)가 열려있는 경우라고 하더라도 트래킹 카메라(22)는 제3 광원(32)에서 조사된 광이 광섬유(40, 41) 또는 전극봉(10, 11)에 반사된 반사광을 수신할 수 있으므로, 트래킹 카메라(22)에 의한 촬상은 커버(51)가 본체(50)로부터 열려있는 상태에서도 가능하다. 즉, 본 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(2)에 따르면 트래킹 카메라(22)는 제1 및 제2 카메라(20, 21)가 작동할 수 없는 경우에도 작동할 수 있도록 구조적으로 설계되어 있다.
이러한 설계적인 요소를 고려하면, 제1 및 제2 카메라(20, 21)의 작동시점과 트래킹 카메라(22)의 작동시점은 상이하다. 예컨대, 트래킹 카메라(22)의 작동 이후에 제1 및 제2 카메라(20, 21)가 작동할 수 있다.
구체적으로, 사용자는 커버(51)를 본체(50)로부터 연 상태에서 제1 및 제2 광섬유(40, 41)를 광섬유 융착 접속기(2)의 V홈부(42)에 장착하며, 광섬유의 장착을 마친 후 커버(51)를 이용하여 본체(50)를 덮은 상태에서 아크 방전을 통한 광섬유 융착 접속이 수행된다.
트래킹 카메라(22)는 커버(51)가 본체(50)로부터 열린 상태에서 제1 및 제2 광섬유(40, 41)의 장착이 완료된 후 작동할 수 있다(도 7). 트래킹 카메라(22)는 광섬유 융착 접속이 진행되기 전에, 제1 및 제2 광섬유(40, 41)와 제1 및 제2 전극봉(10, 11)에 대한 영상을 촬상할 수 있다. 촬상된 영상이 후술하는 분석부(70)에 의해 분석될 수 있으며, 분석 결과에 기초하여 제어부(80)에서 광섬유 융착 접속기(2)를 제어하여 보상을 수행하거나 사용자에게 현 상태로는 광섬유 융착 접속이 어렵다는 알람을 줄 수도 있다. 여기서, 트래킹 카메라(22)에 의해 촬상된 영상은 분석에 이용되며 선택적으로 디스플레이부(60)를 통해 출력되거나 출력되지 않을 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(2)에 따르면, 트래킹 카메라(22)를 이용하여 광섬유 융착 접속을 수행하기 전에 접속실패가 발생할 수 있는 요소를 발견할 수 있기 때문에, 광섬유 융착 접속기(2)의 오작동을 방지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 트래킹 카메라(22)에 의한 촬상이 진행된 후, 커버(51)에 의해 본체(50)가 닫힌 후에 제1 및 제2 카메라(20, 21)가 작동할 수 있다. 커버(51)에 의해 본체(50)가 닫히면 커버(51)에 위치하는 클램프(43)에 의해 V홈부(42)에 수용된 제1 및 제2 광섬유(40, 41)의 위치가 고정되고, 광섬유 융착 접속이 수행될 수 있다. 즉, V홈부(42)는 광섬유를 수용하고, 클램프(43)는 V홈부(42)와 수직방향을 따라 서로 마주보도록 형성되며 V홈부(42)에 수용된 광섬유의 위치를 고정시킬 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 카메라(20, 21)는 광섬유 융착 접속 과정의 모니터링을 위해 이용될 수 있으며, 제1 및 제2 카메라(20, 21)에 의해 촬상된 영상은 분석에 이용될 뿐 아니라 디스플레이부(60)를 통해 출력되어 사용자가 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(2)는 디스플레이부(60), 분석부(70) 및 제어부(80)를 더 포함할 수 있다.
우선, 디스플레이부(60)는 영상을 출력한다. 예컨대, 제1 및 제2 카메라(20, 21)에 의해 촬상된 영상은 디스플레이부(60)에 의해 출력되지만, 트래킹 카메라(22)에 의해 촬상된 영상은 디스플레이부(60)에 의해 출력되지 않을 수 있다.
그리고, 분석부(70)는 트래킹 카메라(22)에 의해 촬상된 영상을 분석할 수 있으며, 제1 및 제2 카메라(20, 21)에 의해 촬상된 영상 또한 분석할 수 있다.
트래킹 카메라(22)는 제1 및 제2 전극봉(10, 11)과 제1 및 제2 광섬유(40, 41)를 동시에 촬상할 수 있으므로, 분석부(70)는 제1 및 제2 전극봉(10, 11)과 제1 및 제2 광섬유(40, 41)에 대한 분석을 진행할 수 있다.
예컨대, 분석부(70)는 트래킹 카메라(22)에 의해 촬상된 영상을 분석하여 제1 및 제2 전극봉(10, 11)의 위치 또는 제1 및 제2 전극봉(10, 11) 사이의 간격을 분석할 수 있다. 전술한 바와 같이, 아크 방전은 광섬유 융착 접속의 품질을 결정하는 중요한 요소 중 하나인데, 제1 및 제2 전극봉(10, 11)의 위치와 제1 및 제2 전극봉(10, 11) 사이의 간격에 따라 아크 방전의 발생 위치가 변경되거나 아크 방전의 세기가 달라지면 접속실패가 되거나 접속손실이 증가할 수 있다.
즉, 분석부(70)가 영상 분석을 통해 제1 및 제2 전극봉(10, 11) 중 어느 하나의 위치가 틀어져 제1 전극봉의 방향과 제2 전극봉의 방향이 일치하지 않거나, 제1 및 제2 전극봉(10, 11) 사이의 간격이 지나치게 가깝거나 멀거나 하는 등에 대한 것을 확인할 수 있다.
이 밖에, 분석부(70)는 트래킹 카메라(22)에 의해 촬상된 영상을 분석하여 제1 및 제2 광섬유(40, 41)의 위치를 분석할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 광섬유(40, 41) 중 어느 하나의 위치가 틀어져 제1 광섬유의 방향과 제2 광섬유의 방향이 일치하지 않는 등의 문제가 분석부(70)의 영상 분석에 의해 확인될 수 있다.
그리고, 제어부(80)는 광섬유 융착 접속기(2)를 제어할 수 있다. 제어부(80)는 예컨대 분석부(70)의 분석 결과에 기초하여 작동할 수 있으며, 분석부(70)의 분석 결과 광섬유 융착 접속을 수행하는 것에 문제가 없다면 커버(51)가 닫혀있는 경우 광섬유 융착 접속을 진행할 수 있다. 분석부(70)의 분석 결과 광섬유 융착 접속을 수행하는 것에 문제가 있는 경우는 2가지로 나뉠 수 있다. 발생한 문제를 광섬유 융착 접속기(2)의 보상 수행에 의해 해결할 수 있는 경우라면 제어부(80)에 의해 보상이 수행될 수 있지만, 발생한 문제를 광섬유 융착 접속기(2)의 보상 수행에 의해 해결할 수 없는 경우라면 사용자에게 이러한 사실에 대하여 알람을 제공할 수 있다.
예컨대, 제어부(80)는 분석부(70)의 분석 결과에 기초하여, 광섬유의 위치를 조정하거나, 제1 및 제2 전극봉(10, 11) 사이에서 발생하는 아크 방전의 세기를 조정하거나, 제1 및 제2 전극봉(10, 11) 중 고전위가 되는 전극봉을 변경할 수 있다.
이 밖에, 제어부(80)는 분석부(70)의 분석 결과에 기초하여, 광섬유가 V홈부(42) 상에서 위치가 재조정되도록 클램프(43)를 이용하여 광섬유를 푸쉬하도록 제어할 수도 있다. 도 8을 참조하면, 이러한 경우 클램프(43)의 푸쉬에 따라 V홈부 상에서 광섬유가 진동하면서 V홈부(42) 상에 있는 먼지 등이 제거될 수 있으며, 이를 통해 V홈부 상에서 광섬유의 위치가 재조정될 수 있다.
본 실시예에 따른 광섬유 융착 접속기(2)에 따르면, 트래킹 카메라(22)를 이용하여 제1 및 제2 전극봉(10, 11)과 제1 및 제2 광섬유(40, 41)를 동시에 촬상하고, 분석부(70)에서 촬상된 영상을 분석하고 제어부(80)에서 보상을 수행하기 때문에, 광섬유 융착 접속기(2)의 오작동을 방지하고 접속실패가 일어날 확률을 낮출 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1, 2: 광섬유 융착 접속기 10, 11: 제1 및 제2 전극봉
20, 21: 제1 및 제2 카메라 22: 트래킹 카메라
30, 31: 제1 및 제2 광원 32: 제3 광원
40, 41: 제1 및 제2 광섬유 43: 클램프
50: 본체 51: 커버
52: 힌지 60: 디스플레이부
70: 분석부 80: 제어부

Claims (9)

  1. 아크 방전을 통해 광섬유를 융착 접속시키는 제1 및 제2 전극봉으로서, 상기 제1 및 제2 전극봉은 서로 마주보도록 동일 평면 상에 이격 배치되는 것인, 제1 및 제2 전극봉;
    상기 동일 평면의 일측에 위치하는 제1 카메라, 제2 카메라 및 트래킹 카메라로서, 상기 제1 및 제2 카메라는 면대칭하도록 배치되고, 상기 트래킹 카메라는 상기 제1 및 제2 카메라 사이에 배치되는 것인, 제1 카메라, 제2 카메라 및 트래킹 카메라;
    상기 동일 평면의 타측에 위치하여 각각 상기 제1 및 제2 카메라에 광을 조사하는 제1 및 제2 광원; 및
    상기 동일 평면의 상기 일측에 위치하고 상기 트래킹 카메라에 인접하도록 배치된 제3 광원을 포함하며,
    상기 제3 광원은 상기 일측에서 상기 동일 평면을 향해 광을 조사하는 것이고,
    상기 트래킹 카메라는 상기 제3 광원으로부터 조사된 광이 다른 물체에 부딪쳐 반사된 광을 수신하여, 반사상을 촬상하는 것이고,
    상기 다른 물체는, 제1 광섬유, 제2 광섬유, 제1 전극봉, 제2 전극봉 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 광섬유 융착 접속기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 융착 접속기는,
    내부에 상기 제1 전극봉, 제2전극봉, 제1 카메라, 제2 카메라, 트래킹 카메라 및 제3광원이 위치되는 본체; 및
    힌지를 중심으로 상기 본체로부터 개폐되며, 상기 제1 광원 및 제2 광원이 위치하는 커버를 포함하며,
    상기 커버가 본체로부터 개방된 상태에서 상기 제3 광원의 광 조사와 상기 트래킹 카메라의 반사광 수신을 이용하여 상기 제1 광섬유, 제2 광섬유, 제1 전극봉 및 제2 전극봉에 대한 촬상이 가능한 것을 특징으로 하는, 광섬유 융착 접속기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광섬유 융착 접속기는,
    상기 광섬유를 수용하는 V홈부; 및
    상기 커버에 형성되되, 상기 커버가 닫혔을 때 상기 V홈부에 수용된 광섬유의 위치가 고정되도록 상기 V홈부와 수직방향을 따라 서로 마주보도록 형성되는 클램프를 포함하는, 광섬유 융착 접속기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광섬유 융착 접속기는,
    상기 커버가 열린 상태에서 상기 제3 광원과 트래킹 카메라를 통해 상기 제1 광섬유, 제2 광섬유, 제1 전극봉 및 제2 전극봉에 대한 영상을 촬상하고,
    상기 커버가 닫히면 광섬유 융착 접속시 수행되며, 상기 제1 및 제2 카메라가 작동되어 상기 광섬유 융착 접속 과정이 촬상되는 것을 특징으로 하는, 광섬유 융착 접속기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 트래킹 카메라에 의해 촬상된 영상을 분석하는 분석부; 및
    상기 광섬유 융착 접속기를 제어하는 제어부를 더 포함하며,
    상기 분석부는 상기 트래킹 카메라에 의해 촬상된 영상을 분석하여 상기 제1 및 제2 전극봉의 위치 또는 상기 제1 및 제2 전극봉 사이의 간격을 분석하고,
    상기 제어부는 상기 분석부의 분석 결과에 기초하여, 상기 광섬유의 위치를 조정하거나, 상기 제1 및 제2 전극봉 사이에서 발생하는 아크 방전의 세기를 조정하거나, 상기 제1 및 제2 전극봉 중 고전위가 되는 전극봉을 변경하는 것인, 광섬유 융착 접속기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 트래킹 카메라에 의해 촬상된 영상을 분석하는 분석부; 및
    상기 광섬유 융착 접속기를 제어하는 제어부를 더 포함하며,
    상기 분석부는 상기 트래킹 카메라에 의해 촬상된 영상을 분석하여 상기 광섬유의 위치를 분석하고,
    상기 제어부는 상기 분석부의 분석 결과에 기초하여, 상기 광섬유가 V홈부 상에서 위치가 재조정되도록 상기 클램프를 이용하여 상기 광섬유를 푸쉬하도록 제어하는 것인, 광섬유 융착 접속기.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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