JP2865987B2 - 光スイッチ - Google Patents
光スイッチInfo
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- JP2865987B2 JP2865987B2 JP23403093A JP23403093A JP2865987B2 JP 2865987 B2 JP2865987 B2 JP 2865987B2 JP 23403093 A JP23403093 A JP 23403093A JP 23403093 A JP23403093 A JP 23403093A JP 2865987 B2 JP2865987 B2 JP 2865987B2
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- head
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- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバをメカニ
カルに切替えて接続させる光スイッチに係り、特に接続
時の反射を抑えるべく屈折率整合剤（以下整合剤と略
す）が封入された整合剤槽中での光ファイバの接続を図
る光スイッチに関するものである。
カルに切替えて接続させる光スイッチに係り、特に接続
時の反射を抑えるべく屈折率整合剤（以下整合剤と略
す）が封入された整合剤槽中での光ファイバの接続を図
る光スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｎ×Ｍスイッチを実現するにあた
り、ボールネジ方式の移動機構を備えた光スイッチが開
発されている。この移動機構は、ドライブシャフトの端
部にパルスモータ等の駆動源を接続し、パルスモータに
パルスパワーを加えてドライブシャフトを回転させ、移
動ヘッドを固定側ファイバ列の端面に沿って移動させる
ように構成されている。
り、ボールネジ方式の移動機構を備えた光スイッチが開
発されている。この移動機構は、ドライブシャフトの端
部にパルスモータ等の駆動源を接続し、パルスモータに
パルスパワーを加えてドライブシャフトを回転させ、移
動ヘッドを固定側ファイバ列の端面に沿って移動させる
ように構成されている。
【０００３】ところで、このような移動機構の駆動源と
しては、ＤＣサーボモータが一般的であったが、このＤ
Ｃサーボモータでは高精度位置決めを行うための位置検
出センサ等を使用した制御装置が高価であり、制御ソフ
トの作製にもコストを要する。
しては、ＤＣサーボモータが一般的であったが、このＤ
Ｃサーボモータでは高精度位置決めを行うための位置検
出センサ等を使用した制御装置が高価であり、制御ソフ
トの作製にもコストを要する。
【０００４】また、このＤＣサーボモータは、常時位置
検出センサからの位置信号を制御系へフィードバックし
ているため、停止状態でもモータの出力軸が常に微小角
だけ振れており、フェルールを用いずに光ファイバ端面
間の位置合せを行ない、接続させる方式の光スイッチで
は、光ファイバ端面間の接続安定化が困難であるという
問題を有している。
検出センサからの位置信号を制御系へフィードバックし
ているため、停止状態でもモータの出力軸が常に微小角
だけ振れており、フェルールを用いずに光ファイバ端面
間の位置合せを行ない、接続させる方式の光スイッチで
は、光ファイバ端面間の接続安定化が困難であるという
問題を有している。
【０００５】そこで、制御系の構成の簡単なパルスモー
タが使用されつつあり、パルスモータの原理上、無入力
の場合はロータが永久磁石で固定されるために接続安定
化が図れ、入力パルス数とドライブシャフトの回転数
（移動ヘッドの移動量）が比例するから、制御ソフトも
非常に単純であるという利点を有している。
タが使用されつつあり、パルスモータの原理上、無入力
の場合はロータが永久磁石で固定されるために接続安定
化が図れ、入力パルス数とドライブシャフトの回転数
（移動ヘッドの移動量）が比例するから、制御ソフトも
非常に単純であるという利点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にパル
スモータの回転トルクは、ＤＣサーボモータよりも小さ
く、またＤＣサーボモータのようなフィードバック系が
ないために、ドライブシャフトに何らかの原因で過大な
負荷が作用した場合には脱調を起こし、移動ヘッドの位
置決めが不能になるという問題があった。
スモータの回転トルクは、ＤＣサーボモータよりも小さ
く、またＤＣサーボモータのようなフィードバック系が
ないために、ドライブシャフトに何らかの原因で過大な
負荷が作用した場合には脱調を起こし、移動ヘッドの位
置決めが不能になるという問題があった。
【０００７】さらに、移動ヘッドの位置決めは、繰り返
して切替接続する場合において、一端、移動ヘッドを原
点に復帰させてから次の位置決めをするのではなく、現
在の移動ヘッドの位置を基準にして位置決めをするので
あるから、繰り返して位置決め動作を行うと、ボールネ
ジ機構のバックラッシュによる誤差が累積してしまい、
位置決め不能となる。
して切替接続する場合において、一端、移動ヘッドを原
点に復帰させてから次の位置決めをするのではなく、現
在の移動ヘッドの位置を基準にして位置決めをするので
あるから、繰り返して位置決め動作を行うと、ボールネ
ジ機構のバックラッシュによる誤差が累積してしまい、
位置決め不能となる。
【０００８】そこで、この発明は、上記した事情に鑑
み、駆動源としてＤＣサーボモータ以外のものを使用し
ても、移動側及び固定側の光ファイバについてのメカニ
カルな接続に際しこれらの繰り返し正確な位置決めを行
うことができる光スイッチを低コストで提供することを
目的とするものである。
み、駆動源としてＤＣサーボモータ以外のものを使用し
ても、移動側及び固定側の光ファイバについてのメカニ
カルな接続に際しこれらの繰り返し正確な位置決めを行
うことができる光スイッチを低コストで提供することを
目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明は少なく
とも１本の移動側光ファイバが搭載された移動ヘッド
と、この移動ヘッドを移動させる駆動源と、前記移動ヘ
ッドの移動経路に沿って併設された交番磁極の磁石列
と、この磁石列の磁気を検出する前記移動ヘッド上の磁
気センサと、この磁気センサが検出した前記磁石列の交
番磁極から前記移動ヘッドの位置情報を算出し、この位
置情報に基づき前記駆動源の駆動制御を行う演算制御装
置とを有し、前記移動ヘッド上の移動側光ファイバが前
記駆動源によって、固定側光ファイバに沿って移動する
ことにより、前記移動側光ファイバが所望の固定側光フ
ァイバと接続されるものである。
とも１本の移動側光ファイバが搭載された移動ヘッド
と、この移動ヘッドを移動させる駆動源と、前記移動ヘ
ッドの移動経路に沿って併設された交番磁極の磁石列
と、この磁石列の磁気を検出する前記移動ヘッド上の磁
気センサと、この磁気センサが検出した前記磁石列の交
番磁極から前記移動ヘッドの位置情報を算出し、この位
置情報に基づき前記駆動源の駆動制御を行う演算制御装
置とを有し、前記移動ヘッド上の移動側光ファイバが前
記駆動源によって、固定側光ファイバに沿って移動する
ことにより、前記移動側光ファイバが所望の固定側光フ
ァイバと接続されるものである。
【００１０】
【作用】この発明では、ＭＲ素子等の磁気センサが磁石
列の磁気を検出して演算制御装置が移動ヘッドの位置を
算出するようになっている。また、この演算制御装置
は、算出した移動ヘッドの位置から回転駆動源を駆動制
御し、これによって移動ヘッドを所望の位置まで移動さ
せるようになっているが、移動すべき所要の位置と実際
の移動ヘッドの位置との間に誤差が生じているときに
は、これを補償するように回転駆動源にフィードバック
制御をかけ、位置決め動作に伴う検出位置の累積誤差の
発生を防止するようになっている。
列の磁気を検出して演算制御装置が移動ヘッドの位置を
算出するようになっている。また、この演算制御装置
は、算出した移動ヘッドの位置から回転駆動源を駆動制
御し、これによって移動ヘッドを所望の位置まで移動さ
せるようになっているが、移動すべき所要の位置と実際
の移動ヘッドの位置との間に誤差が生じているときに
は、これを補償するように回転駆動源にフィードバック
制御をかけ、位置決め動作に伴う検出位置の累積誤差の
発生を防止するようになっている。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の一実施例について添付図面
を参照しながら説明する。図１は、この発明に係る光ス
イッチの要部を示す概略図であり、この実施例の光スイ
ッチは、整合剤１で満された本体２の整合剤槽２１内に
おいて、固定された複数本（この実施例では６本）の光
ファイバ（固定側光ファイバ）３の端部と１本の光ファ
イバ（移動側光ファイバ）４の端部とからなる接続部及
び移動側光ファイバ４の端部を所望の固定側光ファイバ
３の端部まで移動させる移動ヘッド５が収容されてい
る。なお、この整合剤１は、光ファイバの屈折率を整合
させてフレネル反射を最小限に抑えるためのものであ
り、液体状のシリコンオイルが使用されている。
を参照しながら説明する。図１は、この発明に係る光ス
イッチの要部を示す概略図であり、この実施例の光スイ
ッチは、整合剤１で満された本体２の整合剤槽２１内に
おいて、固定された複数本（この実施例では６本）の光
ファイバ（固定側光ファイバ）３の端部と１本の光ファ
イバ（移動側光ファイバ）４の端部とからなる接続部及
び移動側光ファイバ４の端部を所望の固定側光ファイバ
３の端部まで移動させる移動ヘッド５が収容されてい
る。なお、この整合剤１は、光ファイバの屈折率を整合
させてフレネル反射を最小限に抑えるためのものであ
り、液体状のシリコンオイルが使用されている。
【００１２】移動ヘッドは、整合剤槽２１内に回転自在
に配設したドライブシャフト６に螺合されており、この
ドライブシャフト６の回転する駆動源であり整合剤槽２
１外部の本体２に取付けてあるパルスモータ７によって
ドライブシャフト６上をスライドシャフト６１に沿って
移動するようになっている。また、この移動ヘッド５に
は、ＭＲ素子８を使用した磁気センサが取付けられてお
り、ドライブシャフト６と平行にリニアに並設させた磁
石列９の磁気を検出することから移動ヘッド５の（現
在）位置を検出するようになっているが、特に繰り返し
て位置決め動作を行ったときの誤差防止のため、図２に
示す演算制御装置１０によりフィードバックをかけ、正
確な位置決めが行えるようになっている。
に配設したドライブシャフト６に螺合されており、この
ドライブシャフト６の回転する駆動源であり整合剤槽２
１外部の本体２に取付けてあるパルスモータ７によって
ドライブシャフト６上をスライドシャフト６１に沿って
移動するようになっている。また、この移動ヘッド５に
は、ＭＲ素子８を使用した磁気センサが取付けられてお
り、ドライブシャフト６と平行にリニアに並設させた磁
石列９の磁気を検出することから移動ヘッド５の（現
在）位置を検出するようになっているが、特に繰り返し
て位置決め動作を行ったときの誤差防止のため、図２に
示す演算制御装置１０によりフィードバックをかけ、正
確な位置決めが行えるようになっている。
【００１３】この実施例で磁気センサとして使用される
ＭＲ素子８は、一般にはインジウム（Ｉn ），アンチモ
ン（Ｓb ）等の半導体材料によりなるものと、パーマロ
イやニッケル（Ｎｉ），コバルト（ＣO ）等の強磁性体
材料によりなるものとがあり、何れも多くは薄膜型・櫛
歯型のタイプで１個或は数個を組合せて使用している。
この実施例のＭＲ素子８は、薄膜型の金属皮膜抵抗が用
いられており、この特徴として磁界の印加方向が電流の
方向と平行ならばセンサ抵抗値が最大となり、電流の方
向と直交するならば最小となるものである。またこの実
施例のＭＲ素子８は、一対のＭＲパターンを後に説明す
る磁石列９のＮＳ（磁極）ピッチと同間隔で配設させて
おり、出力信号は交流波形となる。なお、この実施例で
は磁気センサとしてＭＲ素子を使用しているが、これ以
外に例えば位置決め精度が多少劣るがホール素子を使用
してもよい。
ＭＲ素子８は、一般にはインジウム（Ｉn ），アンチモ
ン（Ｓb ）等の半導体材料によりなるものと、パーマロ
イやニッケル（Ｎｉ），コバルト（ＣO ）等の強磁性体
材料によりなるものとがあり、何れも多くは薄膜型・櫛
歯型のタイプで１個或は数個を組合せて使用している。
この実施例のＭＲ素子８は、薄膜型の金属皮膜抵抗が用
いられており、この特徴として磁界の印加方向が電流の
方向と平行ならばセンサ抵抗値が最大となり、電流の方
向と直交するならば最小となるものである。またこの実
施例のＭＲ素子８は、一対のＭＲパターンを後に説明す
る磁石列９のＮＳ（磁極）ピッチと同間隔で配設させて
おり、出力信号は交流波形となる。なお、この実施例で
は磁気センサとしてＭＲ素子を使用しているが、これ以
外に例えば位置決め精度が多少劣るがホール素子を使用
してもよい。
【００１４】磁石列９は、移動ヘッド５の移動経路（こ
の実施例では図１において上下直線方向）に沿い併設さ
れた、つまり定ピッチ（数μｍ〜数十μｍ）で交互に
Ｎ．Ｓ磁極９１が配設された交番磁極（Ｎ，Ｓ，Ｎ，
Ｓ，…，Ｎ，Ｓ）から構成されており、ＭＲ素子８によ
ってこの各磁極に対応して出力された交流波形信号の波
数を演算制御装置１０によってカウントするようになっ
ている。
の実施例では図１において上下直線方向）に沿い併設さ
れた、つまり定ピッチ（数μｍ〜数十μｍ）で交互に
Ｎ．Ｓ磁極９１が配設された交番磁極（Ｎ，Ｓ，Ｎ，
Ｓ，…，Ｎ，Ｓ）から構成されており、ＭＲ素子８によ
ってこの各磁極に対応して出力された交流波形信号の波
数を演算制御装置１０によってカウントするようになっ
ている。
【００１５】演算制御装置１０は、図２に示すように入
力がＭＲ素子８の出力と接続されており、このＭＲ素子
８から出力される交流波形信号の波形数をカウントする
ことにより、移動ヘッド５の位置を正確に算出するよう
になっている。また、この演算制御装置１０は、出力が
パルスモータ７に接続されており、このパルスモータ７
に入力したステップ入力信号数に対応して移動ヘッド５
が正しく追従していないときには、その差分（誤差分）
を補償するようにこの演算制御装置１０からパルスモー
タ７へ所要のパルス信号を入力させ、これによって移動
ヘッド５のフィードバック制御をかけるようになってい
る。なお、上記実施例はボールネジ方式の移動機構につ
いて説明したが、要は磁気検知方式の位置決めであり、
本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、これ以
外の方式、例えば移動ヘッドをリニアモータで構成する
方式等の様々な光ファイバ位置決めに適用できる。
力がＭＲ素子８の出力と接続されており、このＭＲ素子
８から出力される交流波形信号の波形数をカウントする
ことにより、移動ヘッド５の位置を正確に算出するよう
になっている。また、この演算制御装置１０は、出力が
パルスモータ７に接続されており、このパルスモータ７
に入力したステップ入力信号数に対応して移動ヘッド５
が正しく追従していないときには、その差分（誤差分）
を補償するようにこの演算制御装置１０からパルスモー
タ７へ所要のパルス信号を入力させ、これによって移動
ヘッド５のフィードバック制御をかけるようになってい
る。なお、上記実施例はボールネジ方式の移動機構につ
いて説明したが、要は磁気検知方式の位置決めであり、
本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、これ以
外の方式、例えば移動ヘッドをリニアモータで構成する
方式等の様々な光ファイバ位置決めに適用できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明に係
る光スイッチによれば、磁気センサによって交番磁石の
磁石列による磁気を検出し、この磁気センサから出力さ
れる波形信号に基づいて磁極のピッチに対応した高精度
の位置検出を行うことができるようになっている。しか
も、この発明によれば、演算制御装置を用いて回転駆動
源のフィードバック制御をかけるようになっており、原
点へ立帰らず現在位置からそのまま次の位置へと移動を
繰り返す位置決め動作を行っても累積誤差の発生防止が
図れるので、ＤＣサーボモータ以外の回転駆動源を用い
た場合でも安定して正確な光ファイバの接続が可能にな
り、延いては低コストで高精度の光スイッチが提供でき
る効果が得られる。
る光スイッチによれば、磁気センサによって交番磁石の
磁石列による磁気を検出し、この磁気センサから出力さ
れる波形信号に基づいて磁極のピッチに対応した高精度
の位置検出を行うことができるようになっている。しか
も、この発明によれば、演算制御装置を用いて回転駆動
源のフィードバック制御をかけるようになっており、原
点へ立帰らず現在位置からそのまま次の位置へと移動を
繰り返す位置決め動作を行っても累積誤差の発生防止が
図れるので、ＤＣサーボモータ以外の回転駆動源を用い
た場合でも安定して正確な光ファイバの接続が可能にな
り、延いては低コストで高精度の光スイッチが提供でき
る効果が得られる。
【図１】この発明に係る光スイッチを示す要部概略図。
【図２】この発明に係る光スイッチの電気的接続を示す
ブロック図。
ブロック図。
１ 整合剤 ２ 本体 ２１ 整合剤槽 ３ （固定側）光ファイバ ４ （移動側）光ファイバ ５ 移動ヘッド ６ ドライブシャフト ７ パルスモータ（回転駆動源） ８ ＭＲセンサ（磁気センサ） ９ 磁石列 １０ 演算制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも１本の移動側光ファイバが搭
載された移動ヘッドと、 この移動ヘッドを移動させる駆動源と、 前記移動ヘッドの移動経路に沿って併設された交番磁極
の磁石列と、 この磁石列の磁気を検出する前記移動ヘッド上の磁気セ
ンサと、 この磁気センサが検出した前記磁石列の交番磁極から前
記移動ヘッドの位置情報を算出し、この位置情報に基づ
き前記駆動源の駆動制御を行う演算制御装置とを有し、 前記移動ヘッド上の移動側光ファイバが前記駆動源によ
って、固定側光ファイバに沿って移動することにより、
前記移動側光ファイバが所望の固定側光ファイバと接続
されることを特徴とする光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23403093A JP2865987B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23403093A JP2865987B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 光スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0764000A JPH0764000A (ja) | 1995-03-10 |
| JP2865987B2 true JP2865987B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=16964466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23403093A Expired - Fee Related JP2865987B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2865987B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3403585B2 (ja) * | 1995-09-25 | 2003-05-06 | 株式会社フジクラ | 光スイッチ装置 |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP23403093A patent/JP2865987B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0764000A (ja) | 1995-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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