JP4155979B2 - 光複合ケーブル伝送性能検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバと電気線とを有した光複合ケーブルの伝送状態を検出する装置に関する。主として、断線や光ファイバの伝送損失を検出する装置に関する。

従来、下記の特許文献１に示すように、テレビカメラを制御するための、一例として、一対の光ファイバと一対の信号線と一対の電源線とシールド線とを有したテレビカメラ用の光複合ケーブルが知られている。光ファイバでテレビカメラの画像や音声信号を伝送し、信号線でカメラの機構を制御する制御信号を伝送し、電源線でカメラの機構に対する電力を供給するようにしている。この光複合ケーブルは、スタジオや野外中継において使用されている。

たとえば、ゴルフ中継の場合には、多くのコースのスポットにカメラを据えつけ、このカメラと中継車との間を上記の多数の光複合ケーブルにより接続していた。
特開２０００−５９６６１

ところが、このような野外で光複合ケーブルを敷設する場合には、光ファイバや電気線などの断線や光ファイバの接続端の汚れなどや光ファイバの劣化による伝送損失の増大が問題となっていた。このため、テレビ中継を開始する前に、中継車側から順に、敷設する光複合ケーブルの先端の接続端に、テレビカメラを接続して、中継車側からテレビカメラの動作確認と画像品質を監視し、順に、光複合ケーブルを延長していた。このため、重いテレビカメラを、順次、光複合ケーブルの接続端に移動させる必要があり、動作確認が煩わしいものであった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、光複合ケーブルの敷設状態で、その伝送特性や断線などの伝送状態を簡便に検出することを目的とする。

請求項１記載の発明は、光ファイバと電気線とを有する光複合ケーブルにおける伝送性能の検出装置において、光複合ケーブルの一端のコネクタに接続され、第１光ファイバと、第２光ファイバとを接続する光ループ部と、光複合ケーブルの複数の電気線を短絡させる短絡部とから成る第１ユニットと、光複合ケーブルの他端のコネクタに接続され、光ループ部により折り返された第１光ファイバと第２光ファイバの端間の伝送損失を測定する伝送損失測定部と、短絡部により折り返された電気線の端間の抵抗を測定する抵抗測定部と、測定された抵抗値から電気線の断線の有無を判定する断線検出部と、測定された伝送損失と断線検出部による断線結果を表示する表示部とから成る第２ユニットとを有し、電気線は、一対の信号線と一対の電源線とシールド線とを有し、抵抗測定部は、短絡部により折り返された一対の信号線の端間の抵抗、短絡部により折り返された一対の電源線の端間の抵抗、短絡部により折り返された各信号線とシールド線の各端間の各抵抗、短絡部により折り返された各電源線とシールド線の各端間の各抵抗を測定し、断線検出部は、それらの測定値に基づいて、信号線、電源線、シールド線の断線を検出するものであることを特徴とする光複合ケーブル伝送性能検出装置である。

一対の光ファイバ、一対の電気信号線（以下、単に、「信号線」という）、一対の電気電源線（以下、単に、「電源線」という）から構成されている。一対の電気信号線と、一対の電気電源線とで電気線が構成されている。第１ユニットは第２ユニットから送出された光信号や電気信号を折り返す装置である。第２ユニットは光信号や電気信号を送出して、折り返された光ファイバの端間の伝送損失（以下、光ファイバ端間伝送損失」という）や、一端で短絡された電気線の端間の抵抗（以下、「電気線端間抵抗」という）を測定して、その結果により伝送損失や断線故障などの測定結果を表示する装置である。

第１ユニットにより折り返された信号線の端間の抵抗（以下、「信号線端間抵抗」という）、第１ユニットにより折り返された電源線の端間の抵抗（以下、「電源線端間抵抗」という）、第１ユニットにより接続された各信号線とシールド線の各端間の各抵抗（以下、「信号線シールド線端間抵抗」という）、第１ユニットにより接続された各電源線とシールド線の各端間の各抵抗（以下、「電源線シールド線端間抵抗」という）の合計、６個の抵抗値が測定される。信号線の断線は、信号線端間抵抗が所定値よりも大きい場合に断線と判定される。電源線の断線は電源線端間抵抗が所定値よりも大きい場合に断線と判定される。シールド線の断線は、電源線が正常な場合には、上記の２つの電源線シールド線端間抵抗の和から電源線端間抵抗を減じた値の半分を、シールド線の抵抗とすることができる。また、電源線が断線と判断されて、信号線が正常な場合には、上記の２つの信号線シールド線端間抵抗の和から信号線端間抵抗を減じた値の半分を、シールド線の抵抗とすることができる。

請求項２の発明は、伝送損失測定部は、第１光ファイバに光信号をパルスで出力し、第２光ファイバから光信号の送出に同期して、パルスの光信号を受信することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光複合ケーブル伝送性能検出装置である。
光信号をパルスとして出力することで、第２ユニットの消費電力を節約することが可能となる。

敷設する光複合ケーブルの一端に第１ユニットを接続する。その状態で、順次、光複合ケーブルの他端に他の光複合ケーブルを縦続接続して、ケーブルを延長する。その延長された光複合ケーブルの他端に第２ユニットを接続して、光複合ケーブルの伝送性能を検出する。これを光複合ケーブルを新たに接続して敷設する度に実行することで、どのケーブルが故障しているかが直ちに判断できる。

また、一旦、光複合ケーブルを使用状態の多段に接続して敷設した状態で、テレビカメラを接続する側の光複合ケーブルの一端に第１ユニットを接続して、その第１ユニットから最も遠い側にある光複合ケーブルのコネクタに第２ユニットを接続して、その間の伝送状態を測定する。次に、第１ユニットから最も遠い側にある光複合ケーブルを外して、残りの伝送路のうちで第１ユニットから最も遠い側にある光複合ケーブルのコネクタに第２ユニットを接続して、その間の伝送状態を測定する。これを、第１ユニットに向けて、繰り返して実行することで、どの光複合ケーブルが異常かを検出することが可能となる。

以上のように、光複合ケーブルを敷設する場合に、第２ユニット、又は、第１ユニットだけを、移動させれば良いので、光複合ケーブルの伝送路の異常検出が極めて簡便となる。
したがって、野外におけるテレビカメラの光複合ケーブルの敷設時における故障検出を簡単に実行することができる。

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 光複合ケーブル伝送性能検出装置は、第１ユニットであるループバックユニット１０と、第２ユニットである測定ユニット４０とから成る。ループバックユニット１０は第１光ファイバ３１の一端ａと第２光ファイバ３２の一端ｂとを接続する光ループ部であるループファイバ１１を有している。また、ループバックユニット１０は一対の信号線３３、３４の一端ｃ、ｄ、一対の信号線３５、３６の一端ｅ、ｆ、シールド線３７の一端ｇとを短絡させる短絡部である短絡配線１２を有している。

光複合ケーブル３０は、第１光ファイバ３１、第２光ファイバ３２、一対の信号線３３、３４、一対の信号線３５、３６、シールド線３７とから構成されている。

測定ユニット４０は、第１光ファイバ３１にパルスの光信号を出力する発光素子４１、ループバックユニット１０で折り返されたパルスの光信号を受信する受光素子を有している。発光素子４１はドライバ４３によって駆動され、制御部５０はＭＰＵで構成されており、ドライバ４３に制御信号を出力する。受光素子４２で受光された光信号は増幅器４４で増幅されて、その振幅値がＤ／Ａ変換器４５でディジタル信号に変換されて、メモリ４６に記憶される。セレクタ４７は、制御部５０からの指令により、５本の電気線のうち、一対の信号線３３、３４を選択するか、一対の電源線３５、３６を選択するか、各信号線３３、３４とシールド線３７を選択するか、各電源線３５、３６とシールド線３７を選択する。また、セレクタ４７は、電気線ポート４９を介して、選択された線間の一方の線に、一定の電流を供給し、他方の線の端子電圧をＤ／Ａ変換器４８に出力する。Ｄ／Ａ変換器４８はその端子電圧をディジタル値に変換した後、メモリ４６にその値を記憶する。

制御部５０はメモリ４６に記憶された値に基づいて、光ファイバの伝送損失、電気線の断線等の判定を行う。判定結果は表示制御回路５１を介して液晶表示器５２によって表示される。また、制御部５０は操作部５３によって測定開始指令や較正測定指令等が付与される。

測定ユニット４０の筐体は図２に示すように構成されており、ループバックユニット１０の筐体は図３に示すように構成されている。
角柱の筐体７０の中に図１に示すブロック図で示される各装置が配設されている。筐体７０の前面には表示器５２を構成する液晶表示画面７２と、操作部５３を構成する押しボタンスイッチ７４が設けられている。この押しボタンスイッチ７４により測定開始指令や較正開始指令が付与される。また、筐体の一端側に光複合ケーブルのコネクタと接続されるコネクタ７１が設けられている。そのコネクタ７１を保護するためにダストキャップ７３が設けられている。

ループバックユニット１０は、図３に示すように、角柱形状の筐体８０とその一端に光複合ケーブルのコネクタと接続されるコネクタ８１が設けられている。そのコネクタ８１を保護するためにダストキャップ８３が設けられている。
本光複合ケーブル伝送性能検出装置は以上の構成からなるものである。

上記の実施例装置において、伝送損失測定部は、制御部５０、ドライバ４３、発光素子４１、受光素子４２、増幅器４４、Ｄ／Ａ変換器４５、メモリ４６から成る。また、抵抗測定部は、電気線ポート４９、セレクタ４７、Ｄ／Ａ変換器４８、メモリ４６、制御部５０から成る。断線検出部は、制御部５０から成る。表示部は、表示制御回路５１と表示器５２から成る。

次に、本装置の作用について説明する。
まず、測定ユニット４０とループバックユニット１０とがそれぞれのコネクタ７１、８１を介して直接接続される。そして、操作部５３の押しボタンスイッチ７４が操作されて、測定が開始される。この時の一対の光ファイバ３１、３２の光ファイバ端間伝送損失Ｘ、一対の信号線の信号線端間抵抗値Ｙ１、一対の電源線の電源線端間抵抗値Ｙ２、一方の信号線とシールド線の信号線シールド線端間抵抗値Ｙ３、他方の信号線とシールド線の信号線シールド線端間抵抗値Ｙ４、一方の電源線とシールド線の電源線シールド線端間抵抗値Ｙ５、他方の電源線とシールド線の電源線シールド線端間抵抗値Ｙ６の合計、６個の抵抗値Ｙ１〜Ｙ６が、それぞれ、記憶される。ただし、測定ユニット４０とループバックユニット１０が直接接続されているので、光ファイバ、信号線、電源線は、ユニット間には存在しない。上記は、それらが存在する時の測定値の名称として記述されている。

この時、表示された伝送損失Ｘが大きい値を示す場合には、コネクタのフェルールが汚損されているので、清掃をする。正常であれば、操作部５３の押しボタンスイッチ７４を操作して、これらの値を較正値として記憶する。較正が終了すると、表示器５２が表示する伝送損失は、０ｄＢとなる。これらの較正値は電源スイッチをオフにしても保持されるように構成されている。

次に、ループバックユニット１０と測定ユニット４０との間に、伝送性能を測定すべき光複合ケーブルを接続する。次に、操作部５３の押しボタンスイッチ７４の操作により測定開始指令が付与されて、光ファイバ端間伝送損失Ａ、上記の６つの電気線端間抵抗値Ｒ１〜Ｒ６が測定される。

真の光ファイバ端間伝送損失Ｗは、Ａ−Ｘで演算され、この値Ｗが表示器５２に表示される。また、この光ファイバ端間伝送損失Ｗが所定の閾値Ｔｗ１よりも大きい場合には、ＮＧの表示がなされる。つまり、光ファイバの断線と判断される。また、閾値Ｔｗ１よりも小さい所定の閾値Ｔｗ２よりも、光ファイバ端間伝送損失Ｗが大きく、閾値Ｔｗ１よりも小さい場合には、コネクタのフェルールの汚れと判断され、その旨が表示器５２に表示される。

次に、６つの抵抗値についても、真の電気線端間抵抗値Ｖ１〜Ｖ６は、測定値Ｒ１〜Ｒ６から、較正値Ｙ１〜Ｙ６を減じた値として演算される。信号線端間抵抗値はＶ１で、電源線端間抵抗値はＶ２で求められる。シールド線抵抗Ｓは、次のようにして演算される。
電源線端間抵抗値が正常値の場合
Ｓ＝（Ｖ５＋Ｖ６−Ｖ２）／２ …（１）
電源線端間抵抗値が異常値の場合（断線の場合）
Ｓ＝（Ｖ３＋Ｖ４−Ｖ１）／２ …（２）
ただし、Ｖ１は真の信号線端間抵抗値、Ｖ２は真の電源線端間抵抗値、Ｖ３は一方の真の信号線シールド線端間抵抗値、Ｖ４は他方の真の信号線シールド線端間抵抗値、Ｖ５は一方の真の電源線シールド線端間抵抗値、Ｖ６は他方の真の電源線シールド線端間抵抗値である。

これらの値がある閾値よりも大きい場合には、断線と判断される。それぞれ、信号線断線、電源線断線、シールド線断線の旨の表示が液晶表示器５２に表示される。
シールド線の抵抗値の測定は、電気線が正常であれば、電源線端間抵抗が正常値の場合である（１）式により求めている。電源線の方が線が太くて抵抗値が小さいので、（１）式を用いて求めた方がシールド線の抵抗値の精度が高くなる。

上記の光ファイバ端間伝送損失、各電気線端間抵抗は、１０ｍ秒毎に４回測定して、その平均値を採用している。

本発明は、野外のテレビ中継などにおいて用いられるテレビカメラと中継車との間を接続する光ファイバと電気線との複合ケーブルである光複合ケーブルの断線や伝送状態の検出を軽量の携帯装置で行うことに用いることができる。

本発明の一具体的な実施例に係る光複合ケーブル伝送性能検出装置の構成を示した電気ブロック図。 同実施例装置の測定ユニットの機械的構成を示した機構図。 同実施例装置のループバックユニットの機械的構成を示した機構図。

符号の説明

１０…ループバックユニット
１１…ループファイバ １２…短絡配線
４０…測定ユニット
４１…発光素子
４２…受光素子
５０…制御部
５２…表示器
５３…操作部
７０…筐体
７１…コネクタ
８０…コネクタ

Claims (2)

1. 光ファイバと電気線とを有する光複合ケーブルにおける伝送性能の検出装置において、 前記光複合ケーブルの一端のコネクタに接続され、第１光ファイバと、第２光ファイバとを接続する光ループ部と、前記光複合ケーブルの複数の電気線を短絡させる短絡部とから成る第１ユニットと、
   前記光複合ケーブルの他端のコネクタに接続され、前記光ループ部により折り返された前記第１光ファイバと前記第２光ファイバの端間の伝送損失を測定する伝送損失測定部と、前記短絡部により折り返された前記電気線の端間の抵抗を測定する抵抗測定部と、
   測定された抵抗値から電気線の断線の有無を判定する断線検出部と、
   測定された伝送損失と断線検出部による断線結果を表示する表示部とから成る第２ユニットと
   を有し、
   前記電気線は、一対の信号線と一対の電源線とシールド線とを有し、
   前記抵抗測定部は、前記短絡部により折り返された一対の信号線の端間の抵抗、前記短絡部により折り返された一対の電源線の端間の抵抗、前記短絡部により折り返された各信号線とシールド線の各端間の各抵抗、前記短絡部により折り返された各電源線とシールド線の各端間の各抵抗を測定し、前記断線検出部は、それらの測定値に基づいて、信号線、電源線、シールド線の断線を検出するものである
   ことを特徴とする光複合ケーブル伝送性能検出装置。
2. 前記伝送損失測定部は、前記第１光ファイバに光信号をパルスで出力し、前記第２光ファイバから光信号の送出に同期して、パルスの光信号を受信することを特徴とする請求項１に記載の光複合ケーブル伝送性能検出装置。