JP4851574B2 - 光ファイバ融着接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ同士を融着接続するための光ファイバ融着接続装置に関するものである。

光ファイバ同士を永久接続する方法として融着法が一般化されており、この融着法の実施には光ファイバ融着接続装置が用いられている。

従来の光ファイバ融着接続装置の一例として図５に示すものがある。この光ファイバ融着接続装置は、略直方体状の装置本体Ａの上面Ｂに、一対の光ファイバ（図示しない）の光軸を一致させ、光軸を一致させた一対の光ファイバの端面同士を突き合わせ、突き合された端面同士を放電熱によって溶融させて接続する融着接続機構Ｃが設けられている。また、装置本体Ａの正面、即ち、前記融着接続機構Ｃよりも手前側（作業者側）に表示モニタＤが設けられ、その周囲に複数の操作ボタンＥが配置され、作業者が表示モニタＤによって、融着接続機構Ｃによる融着接続の状況を監視しながら、必要な操作ボタンＥを操作できるようにしてある。さらに、装置本体Ａの上面Ｂには融着接続される光ファイバの端部を覆って、同端部を風等から守るための風防カバーＦが設けられ、同風防カバーＦは手前側（表示モニタＤ側）に開くように設計されている。

従来の光ファイバ融着接続装置の他例として、前記表示モニタＤが融着接続機構Ｃよりも奥（作業者側とは反対側）に設けられ、風防カバーＦが前記とは反対側に開くように設計された光ファイバ融着接続装置も存在する。

前記従来の光ファイバ融着接続装置には次のような課題があった。即ち、融着接続機構が装置本体の上面に設けられているので、融着接続機構に光ファイバをセットしたり、セットされている光ファイバを融着接続機構から離脱させたりする際に、作業者は装置本体の上方から融着接続機構及び光ファイバを覗き込むようにしないと、これらの位置関係を把握することが困難である。従って、椅子に座って作業を行っている場合、作業者は椅子から立ち上がったり、椅子に座ったまま装置本体の上方に身を乗り出したりして融着接続機構及び光ファイバを覗き込んで両者の位置関係を把握しなくてはならず作業者の負担が大きい。

本件出願の光ファイバ融着接続装置は、光ファイバ同士を融着接続させるための融着接続機構と、融着接続機構による接続状況及びその他の情報を表示するための表示機構と、融着接続機構と表示機構を制御する制御部を装置本体に備えた光ファイバ融着接続装置であって、前記融着接続機構は、接続対象である一対の光ファイバを夫々把持して位置決めする２つのファイバホルダーと、両ファイバホルダーの間に配置された放電電極棒と、放電電極棒に給電される放電電流量を変化させて発熱量を制御する熱源制御部を備え、前記表示機構は、ファイバホルダーに把持された光ファイバを撮影可能な位置に配置されたＴＶカメラと、ＴＶカメラの撮影画像を処理する画像処理部と、画像処理部から出力された画像及びその画像に所望の情報が挿入されたスーパーインポーズ画像を表示する表示モニタを備え、当該表示機構は、表示モニタが前記装置本体の手前側又は奥側になるいずれの向きにも設置して使用可能であり、前記画像処理部はスーパーインポーズ画像のみを画面上において１８０°横回転させた上下倒置画像を表示モニタに切り替え出力可能であることを特徴とするものである。

本願発明の光ファイバ融着接続装置は、融着接続機構が設けられている装置本体の上面が作業者側に向けて、その反対側から下り傾斜とすれば、次のような効果を有する。
（１）融着接続機構に光ファイバをセットしたり、そのセットを解除したりする際に、作業者が装置本体の上方から融着接続機構及び光ファイバを覗き込むようにしなくてもこれらの相対的位置関係を把握でき、作業者の疲労負担が大幅に軽減される。

本願発明の光ファイバ融着接続装置は、装置本体を支持台の傾斜した支持面の上に乗せて傾けることによって、同装置本体の上面を作業者側に向けて、その反対側から下り傾斜とすれば、次のような効果を有する。
（１）装置本体と接続対象である光ファイバとの位置関係に基づいて、同装置本体を最も作業がし易い向きに設置し、そのような向きに設置した装置本体の上面を作業者側に向けて、その反対側から下り傾斜とすることができる。従って、光ファイバが装置本体の手前にあっても、背後にあっても、作業が行い易い。さらに何れの場合にも作業者が装置本体の上方から融着接続機構及び光ファイバを覗き込むようにしなくてもこれらの相対的位置関係を把握でき、作業者の疲労負担が大幅に軽減される。

本願発明の光ファイバ融着接続装置は、装置本体を台座に回動可能に取付ければ、同装置本体の上面を作業者側に向けて、その反対側から下り傾斜とすることができるので、次のような効果を有する。
（１）装置本体と接続対象である光ファイバとの位置関係に基づいて、同装置本体を最も作業がし易い向きに設置し、そのような向きに設置した装置本体の上面を作業者側に向けて、その反対側から下り傾斜とすることができる。従って、光ファイバが装置本体の手前にあっても、背後にあっても、作業が行い易い。さらに何れの場合にも作業者が装置本体の上方から融着接続機構及び光ファイバを覗き込むようにしなくてもこれらの相対的位置関係を把握でき、作業者の疲労負担が大幅に軽減される。

本願発明の光ファイバ融着接続装置は、融着接続機構による接続状況を撮影可能なカメラと、カメラの撮影画像及びその他の所望の情報を表示可能な表示モニタとを備えた表示機構を有し、表示モニタを装置本体に回動可能に取付けて、設置角度を任意に変更可能としたので、次のような効果を有する。
（１）装置本体の向きに応じて表示モニタの設置角度を変更することによって、作業者に常に好適な画像を提供することができる。

本願発明の光ファイバ融着接続装置は、表示機構がスーパーインポーズ画像のみを１８０°回転させた画像を表示モニタに表示可能なので、次のような効果を有する。
（１）表示モニタの向きに応じて、同モニタにスーパーインポーズ画像が上下倒置された画像を切り替え表示させることができる。従って、作業者に視覚的混乱を与えない好適な画像を提供することができる。

本願発明の光ファイバ融着接続装置は、融着接続機構によって融着接続される２本の光ファイバの突き合せ部及びその近傍を覆う開閉可能なカバーを備えているので、次のような効果を有する。
（１）風等の外乱によってファイバ端面同士の融着が阻害されることがなく、確実な接続を実現することができる。

実施形態１に示す本発明の光ファイバ融着接続装置の概略を示す斜視図。 融着接続機構及び表示機構の概略を示すブロック図。 図１に示す本発明の光ファイバ融着接続装置の設置状態の一例を示す図であって、（ａ）は接続対象である光ファイバが当該装置の手前に有る場合に好適な設置状態を示す側面図、（ｂ）接続対象である光ファイバが当該装置の背後に有る場合に好適な設置状態を示す側面図。 （ａ）は実施形態２に示す本発明の光ファイバ融着接続装置の概略を示す側面図、（ｂ）は接続対象である光ファイバが当該装置の手前に有る場合に好適な設置状態を示す側面図、（ｂ）接続対象である光ファイバが当該装置の背後に有る場合に好適な設置状態を示す側面図。 従来の光ファイバ融着接続装置の一例を示す斜視図。

（実施形態１）
本発明の光ファイバ融着接続装置の実施形態の一例を図１〜図３に基づいて説明する。この光ファイバ融着接続装置は、装置本体と同装置本体を支持可能な支持台とからなる。前記装置本体は、光ファイバ同士を融着接続させるための融着接続機構と、融着接続機構による接続状況及びその他の情報を表示するための表示機構と、両機構を制御する制御部を備えている。

図１に示すように、前記装置本体１は略直方体状の外観形状を有し、その上面２に前記融着接続機構３が設けられている。この融着接続機構３は図１に示すように、接続対象である一対の光ファイバ４を夫々把持して位置決めする２つのファイバホルダー５と、両ファイバホルダー５の間に配置された放電電極棒６と、放電電極棒６に給電される放電電流量を変化させて発熱量を制御する熱源制御部７（図２）とからなる。このうち、ファイバホルダー５と放電電極棒６は装置本体１の上面２に配置され、熱源制御部７は装置本体２の内部に配置されている。

前記夫々のファイバホルダー５は図２に示すように、その上面に光ファイバ４の先端部を配置可能なV溝８が形成されたブロックである。夫々のファイバホルダー５は図１の矢印Ｘ、Ｙ、Ｚ方向へ移動可能であり、これによって２本の光ファイバ４の軸合わせを行ったり、互いの光ファイバ４の端面同士を突き合せたりすることができるようにしてある。尚、２つのファイバホルダー５のうち、いずれか一方のみが図１の矢印Ｘ、Ｙ、Ｚ方向へ移動可能であり、他方は矢印Ｙ方向へのみ移動可能としてもよい。また、一方は図１の矢印Ｘ方向及びＹ方向へ、他方は図１のＺ方向及びＹ方向に移動可能としてもよい。さらにこれら以外の移動パターンとしてもよい。要は、少なくとも夫々のファイバホルダー５に把持されている２本の光ファイバ４の軸合わせ及び突き合せが可能な移動パターンであれば、如何なる移動パターンであってもよい。

前記２本の放電電極棒６は図１に示すように、前記ファイバホルダー５の対向方向と直交する方向に対向させて配置され、両放電電極棒６の先端間に夫々のファイバホルダー５によって把持された２本の光ファイバ４の突き合せ部９が位置するようにしてある。対向する２本の放電電極棒６は図２に示す熱源制御部７から放電電流が給電されると（電圧が印加されると）、その先端間でアーク放電を発生し、その放電熱によって前記光ファイバ４の突き合せ部９を溶融させて、両光ファイバ４同士を融着接続させる。

図２に示すように、前記表示機構１２は、ファイバホルダー５に把持されている光ファイバ４を撮影可能な位置に配置されたカメラ２０（ＴＶカメラ２０）と、ＴＶカメラ２０の撮影画像を処理する画像処理部２１と、画像処理部２１から出力された画像及びその画像に操作手順等の所望の情報が挿入されたスーパーインポーズ画像を表示する表示モニタ２２（ＴＶモニタ２２）とからなる。

前記画像処理部２１はＴＶカメラ２０の撮影画像及び前記スーパーインポーズ画像又はスーパーインポーズ画像のみを１８０°回転させた画像（上下倒置された画像）をＴＶモニタ２２に切り替え出力可能である。また、ＴＶカメラ２０の撮影画像に基づいて光ファイバ４の位置を検出し、その位置情報を制御部２３に出力可能である。さらに、ＴＶモニタ２２は、図１に示すように、装置本体１の上面２に図中の矢印ａ−ｂ方向に回動可能に取り付けられ、設置角度（装置本体１の上面２とＴＶカメラ２０の表面２４とがなす角度）を９０°〜２７０°の範囲内で任意に変更可能としてある。

図２に示す制御部２３は画像処理部２１から入力された位置情報に基づいて２つのファイバホルダー５を図１の矢印Ｘ、Ｙ、Ｚ方向へ移動させて、夫々のファイバホルダー５に把持されている光ファイバ４の軸合わせ及び端面の突き合せを行う。また、画像処理部２１から入力された位置情報に基づいて熱源制御部７に命令を出力して、放電電流量を変化させる。

図３（ａ）（ｂ）に示すように、装置本体１の上面２には図中の矢印方向に開閉可能なカバー１０が設けられ、融着接続される２本の光ファイバ４の突き合せ部９及びその近傍を風等の外乱から保護可能としてある。また、図１に示すように、装置本体１には表示モニタ２２と反対側に作業台３０が突設されている。さらに、図１に示すように、装置本体１にはこれを持ち運ぶ際に便利な把手３１が設けられている。この把手３１は図１の矢印ｃ−ｄ方向へ回動可能とされ、融着接続作業時にはその作業の邪魔にならないように図１に示す位置に退避させることができるようにしてある。

図３（ａ）（ｂ）に示すように、前記支持台４０は、その上面４１（支持面４１）が一端側から他端側に向けて傾斜している断面形状略三角形のブロックであり、前記支持面４１の上に装置本体１を乗せることによって同装置本体１の全体を傾け、当該装置本体１の上面２を作業者側に向けて、その反対側から下り傾斜にすることができるものである。ここで、支持台４０は装置本体１とは別体であり、図３（ａ）のように、前記作業台３０が作業者側（手前側）になる向きで設置された装置本体１の下に配置して、同装置本体１の上面２を作業者側に向けて、その反対側から下り傾斜とすることも、図３（ｂ）に示すように、表示モニタ２２が作業者側（手前側）になる向き（図３ａに示す装置本体１を水平方向に１８０°回転させた向き）で設置された装置本体１の下に配置して、同装置本体１の上面２を作業者側に向けて、その反対側から下り傾斜とすることもできる。尚、前記支持面４１の傾斜角度を変更することによって、装置本体１の上面２の傾斜角度を任意に変更することができるが、本実施形態では装置本体１の上面２の傾斜角度θが１５°となるように、支持面４１の傾斜角度を設定してある。

ここで、光ファイバ融着接続装置によって光ファイバを接続する場合、当該装置の向こう側（背後）にある光ファイバを手前に引き寄せて融着接続し、その後、光ファイバを当該装置の背後に戻す場合と、当該装置の手前側にある光ファイバを接続し、その後、光ファイバを当該装置の手前に戻す場合がある。前者のような状況は一般的に光ファイバケーブル敷設工事時に発生する。つまり、光ファイバケーブルは壁面に固定されていたり、地中に埋設されていたり、空中に吊るされたりしているので、必然的に光ファイバ融着接続装置の背後に接続対象である光ファイバが存在することになる。このような場合は、図３（ｂ）に示すように、表示モニタ２２が作業者側（手前側）になる向きで設置した装置本体１を支持台４０に乗せて同図に示すように作業者側に傾けるのが良い。何故なら装置本体１を図３（ｂ）に示す向きで設置すれば、同装置本体１の背後にある光ファイバ（図示しない）を手前に引き寄せて融着接続機構（詳しくは図１等に示すファイバホルダー５）にセットしたり、セットされている光ファイバを装置本体１の背後に戻したりする際に、表示モニタ２２及びカバー１０が邪魔にならないからである。一方、後者のような状況は一般的に光モジュールの製造工程等の細かな作業を行う際に発生する。このような場合は、図３（ａ）に示すように、作業台３０が作業者側（手前側）になる向きで設置した装置本体１を支持台４０に乗せて同図に示すように作業者側に傾けるのが良い。何故なら装置本体１を図３（ａ）に示す向きで設置すれば、同装置本体１の手前側にある光ファイバ（図示しない）をファイバホルダー５）にセットしたり、セットされている光ファイバを装置本体１の手前に戻したりする際に表示モニタ２２及びカバー１０が邪魔にならないからである。

以上によって、接続対象である光ファイバが当該光ファイバ融着接続装置の手前側にあっても、向こう側にあっても、これを装置本体の上面に設けられたファイバホルダーにセットしたり、セットを解除して元の位置に戻す際に、表示モニタ及びカバーが邪魔になることがなく、さらに、何れの場合もファイバホルダーが設けられている装置本体の上面が作業者側に向けてその反対側から下り傾斜となり、作業者は装置本体の上方からファイバホルダー及び光ファイバを覗き込むようにしなくても、それらの相対的位置関係を把握可能となる。

尚、図３（ａ）に示す向きで装置本体１を設置する場合と、図３（ｂ）に示す向きで装置本体１を設置する場合とでは、ＴＶモニタ２２の設置角度を変更して、同ＴＶモニタ２２を作業者に見易くすることは勿論である。さらに、前記画像処理部２１（図２）は、ＴＶモニタ２２が図３（ａ）に示す状態にある場合と、図３（ｂ）に示す状態にある場合とで、ＴＶカメラ２０の撮影画像又はこれを１８０°回転させた画像を切り替え出力する。さらに、支持台４０とこれに乗せられた装置本体１とはボルトその他の固定手段によって固定したり、ラッチ機構によって装置本体１が支持台４０から滑り落ちないようにしたりすることもできる。

（実施形態２）
本発明の光ファイバ融着接続装置の実施形態の他例を図４に基づいて説明する。本実施形態に示す光ファイバ融着接続装置の基本構成は前記実施形態１に示すものと同一である。異なるのは図４（ａ）に示すように、装置本体１を台座５０に回動可能に取り付けることによって、同装置本体１の上面２を作業者側に向けて、その反対側から下り傾斜にすることができるようにしたことである。

前記台座５０は図４（ａ）に示すように、底板５１と、底板５１の表面から上方に立ち上げられた対向する２本の支持脚５２からなり、装置本体１は２本の支持脚５２の間に配置され、その側面が支持脚５２に固定ピン５３によって回動可能に取り付けられている。

本実施形態に示す光ファイバ融着接続装置は以上の構造を備えることによって、図４（ｂ）に示すように、表示モニタ２２が作業者側（手前側）になる向きで設置された装置本体１の上面２を作業者側に向けて、その反対側から下り傾斜にすることも、図４（ｃ）に示すように、作業台３０が作業者側（手前側）になる向きで設置された装置本体１の上面２を作業者側に向けて、その反対側から下り傾斜にすることもできる。

１ 装置本体
２ 装置本体の上面
３ 融着接続機構
４ 光ファイバ
５ ファイバクランプ
６ 放電電極棒
７ 熱源制御部
８ Ｖ溝
９ 突き合せ部
１０ カバー
１２ 表示機構
２０ カメラ
２１ 画像処理部
２２ 表示モニタ
２３ 制御部
３０ 作業台
３１ 把手
４０ 支持台
５０ 台座

Claims (1)

1. 光ファイバ同士を融着接続させるための融着接続機構と、融着接続機構による接続状況及びその他の情報を表示するための表示機構と、融着接続機構と表示機構を制御する制御部を装置本体に備えた光ファイバ融着接続装置であって、前記融着接続機構は、接続対象である一対の光ファイバを夫々把持して位置決めする２つのファイバホルダーと、両ファイバホルダーの間に配置された放電電極棒と、放電電極棒に給電される放電電流量を変化させて発熱量を制御する熱源制御部を備え、前記表示機構は、ファイバホルダーに把持された光ファイバを撮影可能な位置に配置されたＴＶカメラと、ＴＶカメラの撮影画像を処理する画像処理部と、画像処理部から出力された画像及びその画像に所望の情報が挿入されたスーパーインポーズ画像を表示する表示モニタを備え、当該表示機構は、表示モニタが前記装置本体の手前側又は奥側になるいずれの向きにも設置して使用可能であり、前記画像処理部はスーパーインポーズ画像のみを画面上において１８０°横回転させた上下倒置画像を表示モニタに切り替え出力可能であることを特徴とする光ファイバ融着接続装置。

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