JP6730518B2 - 光繊維融着機 - Google Patents

Description

本発明は、光繊維融着技術に関し、より詳しくは、信頼性があり、安定した光繊維融着のための光繊維融着機に関する。

一般的に光繊維(または光ケーブル)は光信号を伝送するためのものであり、電気信号を伝送するワイヤとは異なって、超高速で大容量の情報を損失することなく伝送することができる。

光ケーブルは、製造業者が無制限に長く製造することが不可能であるので、通常、２ｋｍ程度の長さに製造されてドラムに巻き取られ、光ケーブルを遠い距離まで設けるためには、途中でこれらを連結または分岐する必要がある。

しかし、光ケーブルの内部コアは微小直径の光繊維からなり、光繊維を互いに連結することは非常に難しい。

光繊維の接続方法としては、主に、光繊維融着機を用いる融着接続(Fusion splicing)方法および光アダプターや光コネクターを用いる機械式接続(Mechanicalsplicing)方法がある。

融着接続方法に使用される光繊維融着機の重要な要素は、正確かつ安定的に光繊維を整列させること、光繊維の融着接続後に接続部位の破損無しに安定的に融着機から分離させること、そして光繊維融着機の機構的操作や構成要素の機構的結合時に発生する整列誤差を除去することなどがある。

従って、従来の融着接続技術では、上述した光繊維の整列、安定的な分離、整列誤差の除去などの問題を解決する必要があった。

韓国公開特許公報第１０−２０１４−０００４７１９号は、光繊維同士を融着接続する方法と融着接続機とを開示しており、光繊維を収容したホルダーを融着機に結合しながらｖ溝に光繊維を整列させた後、電極棒が放電することにより融着接続が行われる。融着接続の完了後、ホルダーを融着機から分離すると、融着接続作業が完了する。この公開特許公報では、フェルールの後端に補強部材を備えて融着接続後にその補強部材が光繊維を重畳して覆うことにより融着部位を補強する技術が開示されている。しかし、この公開特許公報によっても、光繊維の融着後に融着機から分離する過程において、電極棒やｖ溝が破損の原因になることが多かった。

上記問題を解決するために、本発明は、整列させた光繊維の融着接続後に接続部位を破損することなく、安定的に融着機から分離させることができ、光繊維融着機の機構的操作または構成要素の機構的結合時に発生する整列誤差をも除去できる光繊維融着機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の光繊維融着機は、融着結合しようとする第１、第２光繊維を固定および整列させる整列部と、整列モジュールに固定および整列させた第１、第２光繊維を融着結合するための電極棒を備える融着モジュールと、整列モジュールによる第１、第２光繊維の整列状態と融着モジュールによる第１、第２光繊維の融着結合状態とを撮影するための光学モジュールと、融着モジュールおよび光学モジュールが取り付けられる支持部と、該支持部を昇降させる昇降モジュールとを含んでなる。

好ましくは、整列部は、第１光繊維が収容された第１ホルダーを固定する第１固定部と、第２光繊維が収容された第２ホルダーを固定する第２固定部とを有する。

より好ましくは、第１固定部に固定される第１ホルダーは、第１光繊維が内装されたフェルールを含む光コネクターを着脱可能に収容し、第１光繊維と第２光繊維の融着部位を互いに対面して接着しながらカバーする保護蓋が光コネクターの後端に備えられる。特に、保護蓋は、第１光繊維から広げられた形状の一対の翼部が光コネクターの後端に結合され、互いに対面して粘着される翼部の内面に塗布されたシリコンが備えられる。

弾性シートの材質としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、天然ゴム、合成ゴムおよび天然ゴムと合成ゴムとの混合物のうちのいずれかである。

好ましくは、昇降モジュールは、シリンダーチューブと、該シリンダーチューブにガイドされて昇降するピストンロッドが備えられる。

より好ましくは、ピストンロッドに支持部が固定結合されてもよく、昇降モジュールの昇降のための押しボタンスイッチをさらに備えられる。

さらに好ましくは、押しボタンスイッチは、ボタン部と、該ボタン部を押すとスプリングを圧迫しながらピストンロッドを下降させ、再度ボタン部を押すとスプリングの復元力によりピストンロッドを上昇させる昇降部材と、ボタン部を押すことによりピストンロッドが下降した位置で昇降部材を固定させたり固定を解除させたりする固定部材とを備える。

本発明によれば、整列させた光繊維の融着後、光繊維の保護蓋を使用して接続部位を保護する。また、電極棒およびｖ溝を備える融着モジュールを昇降モジュールによって下降させた状態で、光繊維を融着機から分離するため、分離過程において破損の原因であった妨害要素(電極棒やｖ溝など)を未然に除去する。これにより、接続部位を破損させることなく安定的に融着機から分離することができる。

また、安定的な分離のために融着モジュールを昇降モジュールによって下降させるにもかかわらず、整列状態と融着結合状態とをモニタリングするための光学モジュールが一緒に下降する構造であるので、光繊維融着機の機構的操作或いは構成要素の機構的結合時に発生する整列誤差をも除去することができる。即ち、融着モジュールと光学モジュールが互いに分離された状態で融着モジュールのみ昇降する場合、融着モジュールの昇降によって微細な整列誤差が発生し得るが、本発明による融着機では、融着モジュールと光学モジュールとが一つの構造体に結合された状態で昇降するので、整列誤差が発生しない。

本発明による光繊維融着機の全体構成を示す斜視図およびブロックダイヤグラムである。 本発明による光繊維融着機の整列部および融着モジュールの構造を示す斜視図である。 本発明による光繊維融着機の融着モジュールおよび光学モジュールに関連する昇降モジュールの構造を示す斜視図である。

本発明の他の目的、特徴および利点は、本発明の例として好ましい実施形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになる。

以下、本発明は、図面に示された実施例を参考に説明されるが、これは一つの実施例として説明されるものであり、これによって本発明の技術的思想とその中心構成および作用が制限されるものではない。

以下、図面を参照しながら、本発明による光繊維融着機について詳細に説明する。

図１は、本発明による光繊維融着機の全体構成を示す斜視図およびブロックダイヤグラムであり、図２は、本発明による光繊維融着機の整列部および融着モジュールの構造を示す斜視図であり、図３は、本発明による光繊維融着機の融着モジュールおよび光学モジュールに関連する昇降モジュールの構造を示す斜視図である。

図１ないし図３に示すように、本発明による光繊維融着機は、整列部１０と、融着モジュール２０と、光学モジュール３０と、支持部４０と、昇降モジュール５０とを含んでなる。また、本発明による光繊維融着機は、整列部１０、融着モジュール２０および光学モジュール３０の動作を操作するための複数の制御ボタンと、光学モジュール３０により撮影された画像をディスプレイするための表示部(図示せず)をさらに含み、電源供給のためのバッテリーおよび電源供給ポート、データ送受信のためのデータ通信ポートなどを含むことができる。

整列部１０は、融着結合しようとする第１および第２光繊維１，２を固定および整列する。

整列部１０は、第１光繊維１が収容された第１ホルダー６０を固定する第１固定部１１と、第２光繊維２が収容された第２ホルダー７０を固定する第２固定部１２とを備える。

第１ホルダー６０および第２ホルダー７０は複数の貫通孔を有し、第１固定部１１および第２固定部１２は、第１ホルダー６０および第２ホルダー７０に備えられた貫通孔に挿入される突出棒構造を有する。従って、第１ホルダー６０および第２ホルダー７０に各々備えられる複数の貫通孔に、突出棒構造の第１固定部１１および第２固定部１２が各々嵌め込まれることにより固定される。

第１固定部１１に固定される第１ホルダー６０は、第１光繊維１が内装されたフェルール３を含む光コネクター４を着脱可能に収容する。光コネクター４の後端には、第１，２光繊維の融着部位を互いに対面して接着しながらカバーする保護蓋５が備えられる。

保護蓋５は、第１光繊維１から広げられた形状の一対の翼部５ａ，５ｂが光コネクター４の一端、特に後端に結合される。特に翼部の内面には互いに接着するための部材が備えられる。

一例として、翼部の内面に粘着剤が塗布された弾性シートを設けることができる。弾性シートの材質としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、天然ゴム、合成ゴムおよび天然ゴムと合成ゴムの混合物のうちのいずれかである。他の例として、翼部の内面にシリコンが塗布されても良い。保護蓋５を構成する一対の翼部５ａ，５ｂの内面に互いに接着され、弾性により融着部位を覆うようにカバーする。

一方、翼部の外側は融着部位が曲げられることを防止するために、堅固な硬性材質からなることが好ましい。

整列部１０に備えられる第１固定部１１および第２固定部１２は、第１光繊維１および第２光繊維２が融着モジュール２０に備えられる電極棒２１，２２の間に設けられる融着位置にて接続させるように、移動可能な構造を有する。従って、第１固定部１１および第２固定部１２は、レールに沿ってガイドされ、一定範囲で融着位置に前進または融着位置から後進できる構造を有する。第１固定部１１および第２固定部１２の前進または後進のためにモーターをさらに備えることが好ましい。

融着モジュール２０は、印加される電源によって放電する電極棒２１，２２を備え、これら電極棒２１，２２が整列モジュール１０に固定および整列された第１光繊維１および第２光繊維２を融着結合する。融着モジュール２０は、第１光繊維１および第２光繊維２の整列のためのｖ溝２３，２４をさらに備えても良い。本発明の光繊維融着機は、融着モジュール２０に備えられる電極棒２１，２２によって融着接続を行う時に、融着モジュール２０を覆うカバー(図示せず)をさらに備えることができ、カバー(図示せず)により覆われた状態でも光学モジュール３０による内部撮影ができるように、内部にＬＥＤ照明素子(図示せず)をさらに備えることができる。

光学モジュール３０は、レンズおよびカメラを備えて整列モジュール１０による第１光繊維１および第２光繊維２の整列状態を撮影し、また、融着モジュール２０による第１光繊維１および第２光繊維２の融着結合状態を撮影する。光学モジュール３０により撮影された画像は表示部(図示せず)によりディスプレイされる。

支持部４０は、融着モジュール２０および光学モジュール３０が取り付けられる支持構造であり、一定のフレームに融着モジュール２０および光学モジュール３０が固定されている。

昇降モジュール５０は、融着モジュール２０および光学モジュール３０が固設された支持部４０を昇降させる。

昇降モジュール５０は、シリンダーチューブ５１と、該シリンダーチューブ５１にガイドされて昇降するピストンロッド５２と、押しボタンスイッチ５３とを備える。

融着モジュール２０および光学モジュール３０が一つの構造体に結合された状態で昇降するように、ピストンロッド５２に支持部４０が固定結合される。支持部４０がピストンロッド５２に固定結合されることにより、その支持部４０に固設された融着モジュール２０および光学モジュール３０が一緒に昇降することができる。

押しボタンスイッチ５３は、昇降モジュール５０の昇降のためにユーザが操作するものであり、ボタン部５３ａと、昇降部材５３ｂと、固定部材５３ｃとを備える。

昇降部材５３ｂは、ボタン部５３ａを押圧する時にバネを圧迫しながらピストンロッド５２を下降させる。その後、ボタン部５３ａを再度押圧した時にバネの復元力によりピストンロッド５２を上昇させる。

固定部材５３ｃは、ボタン部５３ａの押圧操作によりピストンロッド５２が下降した位置にて昇降部材５３ｂを固定させたり固定を解除させたりする。即ち、ボタン部５３ａを押圧するときにバネを圧迫しながらピストンロッド５２が下降すると、固定部材５３ｃは昇降部材５３ｂの上昇を拘束するように固定させる。その後、ボタン部５３ａを再度押圧した時にピストンロッド５２がバネの復元力により上昇するように固定を解除させる。

昇降モジュール５０が融着モジュール２０を下降させることにより融着モジュール２０で融着接続された光繊維は、電極棒２１，２２は勿論、ｖ溝２３，２４から一定距離だけ離間して、接続部位を破損させることなく安定的に融着機から分離することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的特性から外れない範囲内で多様な修正および変形が可能である。

従って、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲に示されており、この特許請求の範囲と均等な範囲にある相違点も本発明に含まれるものとして解釈するべきである。

本発明による光繊維融着機は、光繊維の融着接続技術において、光繊維の整列、安定的な分離、整列誤差の除去などの問題を解決するために広く適用可能である。

Claims (6)

1. 融着結合しようとする第１、第２光繊維を固定および整列させる整列モジュールと、
   前記整列モジュールに固定および整列させた前記第１、第２光繊維を融着結合するための電極棒を備える融着モジュールと、
   前記整列モジュールによる前記第１、第２光繊維の整列状態と、前記融着モジュールによる前記第１、第２光繊維の融着結合状態とを撮影するための光学モジュールと、
   前記融着モジュールおよび前記光学モジュールが固定結合された支持部と、
   前記支持部を昇降させるためのシリンダーチューブと、前記シリンダーチューブにガイドされて昇降するピストンロッドとを備えた昇降モジュールと、を含み、
   前記融着モジュール及び前記光学モジュールが前記支持部に固定結合された状態で昇降するように前記ピストンロッドに前記支持部が固定結合されることを特徴とする光繊維融着機。
2. 前記整列モジュールは、
   前記第１光繊維が収容された第１ホルダーを固定する第１固定部と、
   前記第２光繊維が収容された第２ホルダーを固定する第２固定部とを有することを特徴とする、請求項１に記載の光繊維融着機。
3. 前記第１固定部に固定される前記第１ホルダーは、
   前記第１光繊維が内装されたフェルールを含む光コネクターを着脱可能に収容し、前記第１光繊維と前記第２光繊維の融着部位を互いに対面して接着しながらカバーする保護蓋が前記光コネクターの後端に備えられることを特徴とする、請求項２に記載の光繊維融着機。
4. 前記保護蓋は、
   前記第１光繊維から広げられた形態の一対の翼部が前記光コネクターの後端に結合され、互いに粘着される前記翼部の内面に粘着剤が塗布された弾性シートを備えるか、或いは互いに粘着される前記翼部の内面に塗布されたシリコンが備えられることを特徴とする、請求項３に記載の光繊維融着機。
5. 前記昇降モジュールの昇降のための押しボタンスイッチをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の光繊維融着機。
6. 前記押しボタンスイッチは、
   ボタン部と、
   前記ボタン部を押すとスプリングを圧迫しながら前記ピストンロッドを下降させ、再度前記ボタン部を押すとスプリングの復元力により前記ピストンロッドを上昇させる昇降部材と、
   前記ボタン部の押圧操作により前記ピストンロッドが下降した位置にて、前記昇降部材を固定させたり固定を解除させたりする固定部材と、を備えることを特徴とする、請求項５に記載の光繊維融着機。