説明

活線検出装置

【課題】より小型化が可能な活線検出装置を提供する。
【解決手段】一方の光ファイバ1aから伝送してきた光の一部を他方の光ファイバ1bのクラッド12へ漏光させる漏光発生部1と、他方の光ファイバ1b側で漏れる光を受光する受光素子2bとを備え、一対の光ファイバ1a,1bの一端部同士を接続して形成されている光線路Aが活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であり、一対の光ファイバ1a,1bの一部および受光素子2bを備えた第1基板15と、第1基板15と電気的に接続され光線路Aが活線状態にあるか否かを受光素子2bからの信号により判別する信号処理回路部および該信号処理回路部の判別結果に基づいて光線路Aが活線状態にあるか否かを表示する表示素子5aを備えた第2基板16と、第1基板15および第2基板16を収容する筐体とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ファイバにより形成される光線路が活線状態にあるか否か検出する活線検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、インターネット等の通信網の発展に伴って、光ファイバを用いた光ファイバ通信が急速に普及してきている。光ファイバ通信に用いられる光ファイバには、光ファイバ間の接続変更の作業時に、使用している光ファイバが誤切断されることを防ぐ目的などのため、光ファイバの活線状況を把握する活線検出装置が用いられている。
【0003】
この種の活線検出装置として、図6に示す光ラインモニタ61が知られている(たとえば、特許文献1参照。)。光ラインモニタ61は、一方の端に光コネクタを備えた2本の光ファイバコード64a,64bと、2本の光ファイバコード64a,64bの心線Fa,Fbを対向させて所定の軸ずれ量で溶融接続した溶融接続部60Aに近接して配置された受光素子60と、受光素子60の出力を増幅する増幅回路68とを具備している。
【0004】
なお、光ラインモニタ61は、信号取り出し口である出力端子69を有するケース67を備えている。ケース67は、光ファイバコード64a,64bの一部、受光素子60および増幅回路68を収納している。
【0005】
また、他の活線検出装置として、図7(a),(b)に示す通信光検知器731が知られている(たとえば、特許文献2参照。)。通信光検知器731は、両端からそれぞれ光ファイバ738a,738bの端部が挿入されるスリーブ735と、スリーブ735内で光ファイバ738a,738bの端部が突き合せられている時に、端部からスリーブ735内に漏れ出た通信光を検知するための光検知部76とを備えている。
【0006】
ここで、図7(a),(b)に示す通信光検知器731は、フェルール732a,732b同士を軸合わせするためのスリーブ735を具備し、光ファイバ738aを内蔵したフェルール732aを備えた光コネクタ本体733を有している。通信光検知器731は、一端側に形成された開口739から、端部にフェルール732bを装着した光ファイバ738bを挿入し、樹脂737を介してフェルール732bとフェルール732aとを付き合わせた光コネクタを構成している。また、通信光検知器731の光検知部76は、光ファイバ738a,738bの接続部で生ずる接続損失分の通信光(漏れ光)を検知するための受光素子78と、受光素子78にて検知した漏れ光を電気信号に変換して可視光を出力するための光出力部79と、受光素子78と光出力部79を駆動するための駆動回路710と、光出力部79にて可視光を点灯させるために駆動回路710へ電力を供給する電力供給部711とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】実開昭63−43106号公報
【特許文献2】特開2009−145676号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、活線検出装置は、たとえば、インターネットへの接続を行う多数のサーバを備えたデータセンタなどの施設において使用される場合、使用される光ファイバの数も多く、より小型化が求められている。しかしながら、上述の光ラインモニタ61や通信光検知器731の構造では、受光素子60,78、増幅回路68、光出力部79や駆動回路710などの配置構成を、より小型化を図る観点から如何なる構成とすべきかについて十分に考慮されているとはいえない。
【0009】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、より小型化が可能な活線検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の活線検出装置は、一対の光ファイバにおける一方の光ファイバから伝送してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、上記一対の光ファイバにおける上記他方の光ファイバ側で漏れる光を受光する受光素子とを備え、上記一対の光ファイバの一端部同士を接続して形成されている光線路が活線状態にあるか否かを、上記受光素子からの信号に基づいて検出する活線検出装置であって、上記一対の光ファイバの一部および上記受光素子を備えた第1基板と、該第1基板と電気的に接続され上記光線路が活線状態にあるか否かを上記受光素子からの信号により判別する信号処理回路部および該信号処理回路部の判別結果に基づいて上記光線路が活線状態にあるか否かを表示する表示素子を備えた第2基板と、上記第1基板および上記第2基板を収容する筐体とを有することを特徴とする。
【0011】
この活線検出装置において、平板状の上記第1基板の主表面と、平板状の上記第2基板の主表面とを対向して配置させていることが好ましい。
【0012】
この活線検出装置において、上記筐体は、上記一対の光ファイバが接続された上記一端部同士と反対側の少なくとも一方の他端部に接続される光コネクタを一体的に備えていることが好ましい。
【0013】
この活線検出装置において、少なくとも上記第1基板および上記第2基板のいずれか一方には、上記光線路の活線状態を検知する機能の故障を診断するために上記受光素子が受光できる光を発光する発光素子を備えており、上記第2基板には、上記発光素子の発光を制御させるスイッチ部が配置されていることが好ましい。
【0014】
この活線検出装置において、上記受光素子は上記第1基板の一表面側に備えられており、上記発光素子は上記第2基板における上記一表面と対向する面側に備えられていることが好ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明の活線検出装置では、より小型化が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】実施形態1の活線検出装置の要部を示す概略斜視図である。
【図2】同上の活線検出装置の別の要部を示す概略斜視図である。
【図3】同上の活線検出装置の他の要部を示す模式的説明図である。
【図4】同上の活線検出装置の外観を示す概略斜視図である。
【図5】実施形態2の活線検出装置の外観を示す概略斜視図である。
【図6】従来の光ラインモニタを示す構成図である。
【図7】従来の通信光検知器を示し、(a)は内部構造の断面図、(b)は上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
(実施形態1)
以下、本実施形態の活線検出装置10の各構成について図1ないし図4を用いて説明する。なお、同一の構成については、同一の番号を用いて重複する説明を適宜省略している。
【0018】
最初に、図4に示す本実施形態の活線検出装置10の内部であって、一対の光ファイバ芯線Fa,Fb間を光学的に接続する接続端部近傍の構造について図3を用いて説明する。一対の光ファイバ芯線Fa,Fb(図4を参照)は、光ファイバ芯線Fa,Fb間を接続する接続端部において、各光ファイバ芯線Fa,Fbの被覆がそれぞれ除去され光ファイバ1a,1bが露出している。光ファイバ1a,1bは、図3に示すように、芯となるコア11の外側をクラッド12が覆っている。したがって、被覆が除去された光ファイバ芯線Fa,Fbの光ファイバ1a,1bは、光ファイバ1a,1bの外周面(クラッド12の外周面)が外部に露出している。なお、コア11は、クラッド12と比較して屈折率を高くしている。
【0019】
活線検出装置10は、一対の光ファイバ1a,1bにおける一方の光ファイバ1aから伝搬してきた光(図3中の破線の矢印を参照)の一部を他方の光ファイバ1bのクラッド12へ漏光させる漏光発生部1を備えている。また、活線検出装置10は、一対の光ファイバ1a,1bにおける他方の光ファイバ1b側で漏れる光(図3中の一点鎖線および二点鎖線の矢印を参照)を受光可能なフォトダイオードからなる受光素子2bを備えている。活線検出装置10は、一対の光ファイバ1a,1bの一端部同士を接続して形成されている光線路Aが活線状態にあるか否かを、受光素子2bからの信号に基づいて検出する。
【0020】
本実施形態の活線検出装置10では、漏光発生部1により漏れる光(以下、漏洩光ともいう)に対して透光性を有する材料からなり、受光素子2bと他方の光ファイバ1bとの間に介在する光透過層3bを備えている。光透過層3bは、他方の光ファイバ1bの外周面と受光素子2bの受光面2baとの間に形成され漏光発生部1からの漏洩光(図3中の一点鎖線の矢印を参照)を受光素子2bに導光するための導光路を構成している。さらに、活線検出装置10は、他方の光ファイバ1bの外周面における漏光発生部1と光透過層3bとの間に、漏光発生部1からの漏洩光(図3中の二点鎖線の矢印を参照)を受光素子2b側に向けて屈折させるレンズ部4bを備えている。なお、本実施形態の活線検出装置10は、双方向通信を行うものとして、他方の光ファイバ1b側と同様に、一方の光ファイバ1a側にも受光素子2a、光透過層3aおよびレンズ部4aを備えている。他方の光ファイバ1bから伝搬してきた光の一部は、漏光発生部1により、一方の光ファイバ1aのクラッド12に漏れる。一方の光ファイバ1a側で漏れる光は、受光素子2aで受光される。活線検出装置10は、一方の光ファイバ1a側の構成も他方の光ファイバ1b側の構成と同様に形成しているので、以下、他方の光ファイバ1b側についてのみ説明する。
【0021】
漏光発生部1は、一対の光ファイバ1a,1bにおける光軸と直交する方向に光ファイバ1a,1bの光軸中心(コア11の中心軸)を互いにずらした不整合な状態で、光ファイバ1a,1bの一端部同士を融着することにより形成することができる。漏光発生部1は、一対の光ファイバ1a,1bが接続された一端部同士の不整合により、通信光の一部を漏れさせる。これにより、漏光発生部1は、一方の光ファイバ1aから伝送してきた光の一部を他方の光ファイバ1bのクラッド12へ漏光させることができる。そのため、漏光発生部1は、一対の光ファイバ1a,1b間の不整合なずれ量を調整することで、漏れる光量を調整することが可能となる。
【0022】
漏光発生部1からの漏洩光を受光素子2bに導光するための光透過層3bは、たとえば、漏洩光に対して透光性を有する接着剤により形成することができる。したがって、光透過層3bは、漏光発生部1からの漏洩光を受光素子2bに導光する導光路としての機能だけでなく、受光素子2bと光ファイバ1bとを接着する機能も備えている。光透過層3bは、受光素子2bの受光面2baに被着しており、受光素子2bは、受光素子2bの受光面2baから光を受光することが可能となる。
【0023】
ところで、漏光発生部1で発生する漏洩光のうち、クラッド12と空気との界面における入射補角が全反射臨界角よりも大きな光は、クラッド12からも漏れて外部に出てしまう。また、漏光発生部1で発生する漏洩光のうち、クラッド12と空気との界面における入射補角が全反射臨界角以下の光線は、クラッド12と空気との境界で全反射する。ここで、一対の光ファイバ1a,1bとしてクラッド12と空気との屈折率差が比較的に大きくなる石英ガラスファイバを用いた場合、漏光発生部1で発生する漏洩光は、クラッド12と空気との境界で全反射される割合が高く、全反射を繰り返しながら光ファイバ1a,1b内を伝搬する。これに対し、クラッド12と光透過層3bとの屈折率差はクラッド12と空気との屈折率差よりも小さい。そのため、クラッド12と空気との界面で全反射される光は、光透過層3bが設けられていない部位で全反射される光の割合よりも少なくなる。したがって、漏光発生部1で発生する漏洩光は、クラッド12と光透過層3bとの界面を透過して受光素子2bの受光面2baに到達しやすくなる。
【0024】
受光素子2bは、漏光発生部1で発生する漏洩光に対して透光性の接着剤からなる光透過層3bを介して他方の光ファイバ1bにおけるクラッド12の外周面に接着されている。そのため、本実施形態の活線検出装置10では、受光素子2bと光ファイバ1bのクラッド12の外周面との間に空気が介在する場合に比べて、空気よりも大きい屈折率を有する光透過層3bにクラッド12から漏洩光が多く入射して、漏洩光の各受光素子2bへの到達効率が向上する。
【0025】
また、本実施形態の活線検出装置10では、光ファイバ1bの外周面上における漏光発生部1と光透過層3bとの間に、漏光発生部1で発生する漏洩光を光透過層3bに向けて屈折可能なレンズ部4bを好適に備えている。レンズ部4bは、たとえば、漏光発生部1で発生する漏洩光に対して透光性を有する接着剤を光ファイバ1bの外周面に付着させて形成することができる。レンズ部4bは、たとえば、硬化前の接着剤の表面張力により、外形形状を球状などにして硬化させればよい。レンズ部4bは、光透過層3bと同様に、クラッド12と空気との屈折率差に比較して、クラッド12とレンズ部4bとの屈折率差が小さくなるようにしている。漏光発生部1からの漏洩光の一部は、クラッド12とレンズ部4bとの界面を透過してレンズ部4bに入射する。レンズ部4bに入射した光の一部は、屈折により受光素子2b側に向けて放射され光透過層3bを介して受光素子2bの受光面2baから受光させることを可能としている。レンズ部4bは、漏光発生部1からの漏洩光の一部が入射して屈折することにより、受光素子2bへの集光効率を高めることが可能となる。
【0026】
なお、漏光発生部1は、一対の光ファイバ1a,1b間で光軸をずらすものだけに限られず、図示していないが、たとえば、光ファイバ1a,1b間に空隙(ギャップ)を介在させたものでもよい。また、漏光発生部1は、一対の光ファイバ1a,1bの融着により、一対の光ファイバ1a,1bの光軸方向に直交する断面の屈折率分布を光軸方向の他の光ファイバ1a,1bの部位と異ならせたものでもよい。
【0027】
これにより、漏光発生部1は、一方の光ファイバ1aのコア11内を伝送してきた光の一部を、漏光発生部1を挟んで反対側の他方の光ファイバ1bのクラッド12から漏らすことができる。同様に、漏光発生部1は、他方の光ファイバ1bのコア11内を伝送してきた光の一部を、漏光発生部1を挟んで反対側の一方の光ファイバ1aのクラッド12から漏らすこともできる。
【0028】
本実施形態の活線検出装置10は、一対の光ファイバ1a,1bとして、各種の光ファイバの中で伝送損失、伝送帯域幅および機械的強度などの耐環境性などに優れている石英ガラスファイバを用いることができる。なお、本実施形態の活線検出装置10は、石英ガラスファイバとして、シングルモードファイバを採用しているが、シングルモードファイバに限らず、ステップインデックス型(SI型)マルチモードファイバや、グレーデッドインデックス型(GI型)マルチモードファイバなどを採用してもよい。また、各光ファイバ1a,1bとしては、石英ガラスファイバに限らず、多成分ガラスファイバ、ポリマークラッドファイバや、たとえば、コア11にポリメチルメタクリレート樹脂、クラッド12にフッ素系樹脂を用いたプラスチックファイバなどを利用することもできる。
【0029】
また、各光ファイバ芯線Fa,Fbは、光ファイバ芯線Fa,Fbの接続端部において、ストリッパなどにより被覆が除去され、光ファイバ1a,1bにおけるクラッド12の外周面が露出されている。なお、光ファイバ1a,1bの端部は、光ファイバカッタなどにより光ファイバに小さなキズをつけ、キズ部分を曲げながら引っ張ることにより垂直且つ平滑に切断させることができる。活線検出装置10の受光素子2a,2bは、受光素子2a,2bの受光面2aa,2ba(図3を参照)が光ファイバ1a,1bのクラッド12側となる形で光透過層3a,3bを介して光ファイバ1a,1bのクラッド12の外周面に接着させている。各光ファイバ芯線Fa,Fbは、光ファイバ芯線Fa,Fbにおいて光ファイバ1a,1bの外周面が露出した部分の長さを、たとえば、10mm程度とすることができる。また、受光素子2a,2bは、光ファイバ1a,1bの光軸方向において漏光発生部1からそれぞれ規定長さ(たとえば、2〜5mm程度)だけ離れて配置している。
【0030】
光ファイバ1a,1bを伝送する光としては、たとえば、波長が1310nmの光や波長が850nmの光が挙げられるが、この波長だけに限られるものではない。光ファイバ1a,1bのクラッド12と、受光素子2a,2bの受光面2aa,2baとを光学的に結合させる光透過層3a,3bは、光ファイバ1a,1bを伝送する光の波長に対して透光性の高い接着剤であるエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などを用いればよい。なお、光透過層3a,3bは、必ずしもクラッド12よりも屈折率が高い材料で形成する必要はなく、空気とクラッド12との中間の屈折率を有する材料を用いて形成してもよい。
【0031】
各受光素子2a,2bは、それぞれ結晶材料が同一のpinフォトダイオードのベアチップを用いている。ここで、本実施形態の活線検出装置10では、光ファイバ1a,1bを伝送する光通信用の光として波長が1310nmの光を想定している。そのため、本実施形態の活線検出装置10に用いられる受光素子2a,2bは、受光素子2a,2bの半導体材料として1.3μm帯波長領域で受光感度の高いInGaAsを用いている。なお、光ファイバ1a,1bを伝送する光通信用の光として波長が850nmの光を用いる場合は、受光素子2a,2bに用いられる半導体材料として、0.8μm帯波長領域で受光感度の高いSiを用いればよい。なお、受光素子2a,2bとして、Si材料を用いたSiフォトダイオードは、一般に、波長が800nm〜900nm波長帯の光に対して、InGaAsや主としてGeを材料とする長波長用フォトダイオードよりも受光感度が高い。また、InGaAsや主としてGeを材料とする長波長用フォトダイオードは、一般に、Siフォトダイオードと比較して、900nm〜1650nm波長帯(たとえば、1.3μm波長帯、1.5μm波長帯)の光に対して受光感度が高い傾向にある。そのため、受光素子2a,2bの材料は、用いられる光通信用の光の波長帯域に応じて種々選択すればよい。なお、受光素子2a,2bは、pinフォトダイオードだけにとどまらず、アバランシェフォトダイオードを用いてもよい。
【0032】
活線検出装置10の筐体20の内部において、各光ファイバ芯線Fa,Fbそれぞれは、接続端部において光ファイバ1a,1bを露出させるため、各光ファイバ芯線Fa,Fbの被覆を除去(たとえば、10mmから30mm)させている。活線検出装置10は、筐体20内に、先端部に光コネクタ21aを備えた一方の光ファイバ1aの一端部と、先端部に光コネクタ21bを備えた他方の光ファイバ1bの一端部とを図示しない融着接続機により融着した漏光発生部1を収納している。
【0033】
一対の光ファイバ1a,1bは、漏光発生部1を形成するため、光ファイバ1a,1bのコア11,11の位置がそれぞれ略一致するように調整される。光ファイバ1a,1bは、光ファイバ1a,1bのコア11の位置を略一致するように調整させた後、融着接続機の電極間に発生する放電の熱を利用して、一対の光ファイバ1a,1bの一端部同士を溶融することにより一体化して接続させることができる。本実施形態の活線検出装置10では、一対の光ファイバ1a,1bの一端部同士を光ファイバ1a,1bの軸方向と垂直方向にずらして、溶融し接続された部位が漏光発生部1となる。
【0034】
ここで、本実施形態の活線検出装置10では、図1に示すように、上述の一対の光ファイバ1a,1bの一部および受光素子2a,2bを備えた第1基板15と、第1基板15と電気的に接続され光線路Aが活線状態にあるか否かを受光素子2a,2bからの信号により判別する信号処理回路部および信号処理回路部の判別結果に基づいて光線路Aが活線状態にあるいか否かを表示する表示素子5a,5bを備えた第2基板16とを有している。なお、信号処理回路部は、一対の受光素子2a,2bに各別に設けられた増幅回路を構成するオペアンプ6a,6bにより増幅された受光素子2a,2bからの信号を演算処理するマイクロコンピュータ7により構成されている。
【0035】
本実施形態の活線検出装置10は、他方の光ファイバ1bのクラッド12、光透過層3bを介して光学的に結合させた受光素子2bが、配線パターンなどを介して信号処理回路部と接続させている。受光素子2bは、一方の光ファイバ1aにおける通信光のうち漏光発生部1で発生させた漏洩光を受光した場合、光電変換を行う。
【0036】
活線検出装置10の信号処理回路部は、たとえば、漏洩光に対して、受光素子2bの光電変換により得られた電流信号を電流電圧変換回路部(図示していない)により電流電圧変換し増幅回路部(図示していない)により増幅させた電圧信号と、所定の閾値電圧とをコンパレータ(図示していない)により比較する。なお、信号処理回路部は、信号処理回路部のメモリに予め所定の閾値電圧を記憶させている。
【0037】
信号処理回路部は、受光素子2bからの信号が所定の閾値以上の場合、駆動回路部が駆動信号を出力し表示素子5aを点灯表示させる。また、信号処理回路部は、受光素子2bからの信号が所定の閾値よりも低い場合、駆動回路部が表示素子5aへ駆動信号を出力させず表示素子5aが点灯表示しない(消灯状態)。すなわち、活線検出装置10の表示素子5aは、信号処理回路部の制御信号の出力に基づき駆動制御され、表示素子5aにより光線路Aの活線状態を表示することができる。
【0038】
信号処理回路部は、コンパレータの比較結果に基づいて表示素子5aを制御することで、光ファイバ芯線Fa側から光ファイバ芯線Fb側への光に対して光線路Aが活線状態にあるか否かを表示させることができる。すなわち、信号処理回路部は、一方の光ファイバ1aからの漏洩光を受光素子2bが受光して出力した信号に基づいて、表示素子5aを表示させる。
【0039】
同様に、活線検出装置10の信号処理回路部は、受光素子2aからの電流信号を電流電圧変換回路部により電流電圧変換し増幅回路部により増幅させた電圧信号と、所定の閾値電圧とをコンパレータにより比較する。信号処理回路部は、コンパレータの比較結果に基づいて表示素子5bを制御することで、光ファイバ芯線Fb側から光ファイバ芯線Fa側への光に対して光線路Aが活線状態にあるか否かを表示させることができる。これにより、活線検出装置10は、光ファイバ1a,1bにより形成される光線路Aが活線状態にあるか否かを検出することができる。
【0040】
なお、光線路Aが活線状態にあるか否かを表示する表示素子5a,5bは、必ずしも双方向の活線状態を把握するために2個用いる必要もなく、1個だけでもよい。これにより、活線検出装置10は、信号処理回路部が、光線路Aにおける双方向の光それぞれに対して、受光素子2a,2bからの信号を判別して1個の表示素子を表示させる比較的に簡便な構成で光線路Aの活線状態を判別することが可能となる。また、本実施形態の活線検出装置10では、表示素子5a,5bに発光ダイオードを用いている。表示素子5a,5bは、発光ダイオードだけに限られるものではなく、たとえば、EL素子などにより構成させることもできる。
【0041】
第1基板15は、たとえば、第1基板15の一表面15aa側に図示していない配線パターンが形成されたプリント配線基板を用いて形成することができる。第1基板15は、第1基板15の一表面15aa側に一対の受光素子2a,2bやオペアンプ6a,6bを実装している。第1基板15は、受光素子2a,2bと、オペアンプ6a,6bとを配線パターンを用いて電気的に接続させている。ここで、各受光素子2a,2bは、ベアチップを用いている。各受光素子2a,2bは、たとえば、第1基板15の一表面15aa側における配線パターン上に、図示していない導電性ペースト(たとえば、Agペーストなど)を用いて実装することができる。各受光素子2a,2bは、受光素子2a,2bの一方の電極それぞれと、第1基板15の配線パターンとを電気的に接続させている。また、受光素子2a,2bの他方の電極は、図示していないワイヤ(たとえば、金線やアルミニウム線など)により、第1基板15の一表面15aa側に設けられた配線パターンと電気的に接続させている。
【0042】
ここで、本実施形態の活線検出装置10では、接着材17により漏光発生部1を介して光学的に接続された一対の光ファイバ芯線Fa,Fbをそれぞれ第1基板15の一表面15aa側に各別に接着させて固定している。なお、第1基板15には、光ファイバ芯線Fa,Fbを固定し易いように、たとえば、光ファイバ芯線Fa,Fbと当接させる第1基板15の一表面15aa側に光ファイバ芯線Fa,Fbの外径よりも若干幅の小さいV字状の溝(図示していない)を設けてもよい。本実施形態の活線検出装置10は、光線路Aが双方向の光通信の光線路Aを構成しており、受光素子2a,2bが、光軸方向において漏光発生部1を挟んで両側に配置されている。活線検出装置10は、第1基板15の一表面15aa側において漏光発生部1を挟んで対称な位置に、漏光発生部1から所定の間隔を隔て一対の受光素子2a,2bを設けている。活線検出装置10は、図3で示すように、各受光素子2a,2bの受光部2aa,2baを、対応する一対の光ファイバ1a,1bのクラッド12と位置を合わせている。また、受光素子2a,2bの受光部2aa,2baと、光ファイバ1a,1bのクラッド12とは、光透過層3a,3bとなる接着剤を用いて各別に固定している。
【0043】
次に、第2基板16は、たとえば、第2基板16の一表面16aa側に図示していない配線パターンが形成されたプリント配線基板を用いて形成している。第2基板16では、信号処理回路部を構成するマイクロコンピュータ7と、一対の表示素子5a,5bとを第2基板16の一表面16aa側に備えている。第2基板16の一表面16aa側では、配線パターンにより、表示素子5a,5bと、マイクロコンピュータ7とが電気的に接続されている。
【0044】
本実施形態の活線検出装置10は、平板状の第1基板15の一表面15aaである主表面と、平板状の第2基板16の一表面16aaとは反対の表面とを対向して配置させている。言い換えれば、第1基板15と第2基板16とは、それぞれ平板状であって、図1に示すように、重なるように配置させている。第1基板15の配線パターンと第2基板16の配線パターンとは、複数個(ここでは、5本)のコネクタ18を用いて電気的に接続させている。なお、第1基板15と第2基板16とは、必ずしも重なるように配置させた構成だけでなく、たとえば、第1基板15と第2基板16とを略垂直なL字状に配置させたものでもよい。
【0045】
ところで、活線検出装置10は、光ファイバ1a,1bに通信光が伝搬しているにも係わらず、受光素子2bや信号処理回路部の故障などにより、光線路Aが活線状態にあることを表示素子5a,5bが表示しない場合がある。ここで、光ファイバ1a,1bを導光する通信光は、赤外光などが用いられる場合も多い。そのため、光線路Aの活線状態を確認する作業者は、表示素子5a,5bが表示していない場合、活線検出装置10の光線路Aの活線状況を検知する機能が故障しているか、否かを判別することができない恐れもある。
【0046】
そのため、本実施形態の活線検出装置10では、図2に示すように第2基板16の一表面16aaとは反対の他表面16ba側に、光線路Aの活線状態を検知する機能の故障を診断するために受光素子2a,2bが受光できる光を発光する故障診断用の発光素子8を備えている。
【0047】
本実施形態の活線検出装置10では、受光素子2a,2bは、第1基板15の一表面15aa側に備えられており、発光素子8は、第2基板16における第1基板15の一表面15aaと対向する他表面16ba側に備えられている。発光素子8は、第2基板16における他表面16ba側の配線パターン(図示していない)と電気的に接続されている。他表面16ba側の配線パターンは、第2基板16に貫設された貫通配線(図示していない)を介して、第2基板16の一表面16aa側の配線パターンと電気的に接続されている。発光素子8は、第2基板16の一表面16aa側に設けられた押釦式のスイッチ部9における釦が押圧されれば、発光するように構成している。
【0048】
活線検出装置10は、スイッチ部9の釦が押されると、発光素子8が点灯する。活線検出装置10の検知機能が正常に動作している場合、活線検出装置10は、受光素子2a,2bが発光素子8からの光を受光すると、表示素子5a,5bがそれぞれ点灯表示などをする。また、活線検出装置10では、活線検出装置10が故障している場合、受光素子2a,2bが発光素子8から検知可能な光を受光しても、表示素子5a,5bの点灯表示などがされない。これにより、活線検出装置10は、光線路Aの活線状態を検知する機能が故障しているか否かを診断することが可能となる。
【0049】
ここで、活線検出装置10は、発光素子8に表面実装型の発光ダイオードなどを用いることで、活線検出装置10全体を小型化することが可能である。発光素子8は、表面実装型の発光ダイオードに限られるものではなく、ベアチップやリード端子を備えた砲弾型の発光ダイオードでもよい。また、発光素子8は、第2基板16の他表面16ba側に1つ備えた構成だけでなく、各受光素子2a,2bごとに備えた構成でもよい。したがって、発光素子8は、第2基板16に備えられたものだけに限られるものでなく、受光素子2a,2bに光が照射できれば、第1基板15に設けてもよい。なお、活線検出装置10は、任意に発光素子8を発光できればよく、必ずしも押釦式のスイッチ部9を備えた構成だけでなく、種々のスイッチ機構を備えたものでもよい。
【0050】
また、本実施形態の活線検出装置10の第1基板15には、受光素子2a,2b、オペアンプ6a,6b、第2基板16におけるマイクロコンピュータ7、表示素子5a,5bや発光素子8などへ給電できるように、外部の電源と接続可能な電源コネクタ32を備えた電源線31が電気的に接続されている。すなわち、活線検出装置10は、電源線31を介して外部からの電力を筐体20の内部へ給電させる電源コネクタ32を有している。なお、電源線31は、第1基板15の配線パターンと接続させるものだけでなく、第2基板16の配線パターンに接続させてもよい。また、活線検出装置10は、電源コネクタ32などを介して外部から電力が供給されるものだけでなく、内部に蓄電池を備えた構成であってもよい。
【0051】
本実施形態の活線検出装置10は、たとえば、ステンレス鋼板など金属板の折り曲げ加工により形成された直方体状の筐体20を備えている。活線検出装置10は、図4に示す筐体20内に図1に示す第1基板15および第2基板16などを収納することで構成することができる。これにより、筐体20は、誤作動の原因となる電磁波が信号処理回路部に照射されることを抑制するシールドケースとして機能させることができる。なお、筐体20は、金属板の折り曲げ加工により形成されたものだけでなく、たとえば、樹脂材料の成形品により構成してもよい。筐体20は、樹脂材料の成形品により構成する場合、筐体20の内部にシールド電極を備えた構成とすることもできる。また、筐体20は、誤作動の原因となる外乱光が各受光素子2a,2bに照射されることを抑制させることもできる。
【0052】
図4に示す活線検出装置10は、いわゆるピッグテールタイプであり、筐体20の長手方向で対向する一対の側壁(なお、図4では、一方の側壁20baだけが見えている。)20baから光ファイバ芯線Fa,Fbを各別に導出している。導出した光ファイバ芯線Fa,Fbの先端部には、光ファイバ用の接続器として、光ファイバ芯線Fa,Fbにおけるコア11の位置を正確に合わせる機構(図示していない)を備え、他の光ファイバ芯線と着脱可能な光コネクタ21a,21bがそれぞれ設けられている。
【0053】
光コネクタ21a,21bは、たとえば、データ通信サービスで使用するユーザ側の機器インターフェース(図示していない)と接続するために使うSCコネクタ(Single Coupling Connector)を用いることができる。また、光コネクタ21a,21bは、プッシュプル機構を備えプラスチックハウジングを主体とするSFFコネクタ(Small Form Factor Connector)たるLCコネクタなどを用いることもできる。また、活線検出装置10では、複数個(ここでは、2個)の発光ダイオードからなる表示素子5a,5bの発光部を筐体20の上壁20aaに露設させている。
【0054】
なお、本実施形態の活線検出装置10は、双方向通信を行うものとして、他方の光ファイバ1b側と同様に、一方の光ファイバ1a側にも受光素子2a、光透過層3aおよびレンズ部4aを備えている。したがって、活線検出装置10は、受光素子2aの信号に基づいて表示する表示素子5aと同様に、表示素子5bが、信号処理回路部の制御信号の出力に基づき駆動制御され光線路Aの活線状態を表示することができる。
【0055】
これにより、本実施形態の活線検出装置10は、一対の光ファイバ1a,1bのどちらから光が入射されても、各受光素子2a,2bの電流信号に基づいて光線路Aの双方向における活線状態を表示素子5a,5bの表示で判別することが可能となる。また、本実施形態の活線検出装置10では、光線路Aが双方向に光が伝送される形態となっているが、各方向で同じ数の光通信が行われる必要はない。また、本実施形態の活線検出装置10では、双方向とも複数種の波長帯の光が伝送される形態であってもよい。
【0056】
本実施形態の活線検出装置10は、一対の受光素子2a,2bが実装された第1基板15と、信号処理回路部が実装された第2基板16とを別々に構成している。第1基板15や第2基板16のそれぞれは、1枚の基板上に一対の受光素子2a,2bや信号処理回路部などを実装させたものと比較して、基板の大きさを小さくすることができる。また、活線検出装置10は、第1基板15と第2基板16とを立体的に配置することも可能となる。そのため、活線検出装置10は、一対の受光素子2a,2bや信号処理回路部などを実装させた1枚の基板上を用いたものと比較して、活線検出装置10全体の小型化を図ることが可能となる。
【0057】
(実施形態2)
本実施形態の活線検出装置10は、図4に示す実施形態1の活線検出装置10と略同一であり、筐体20から光ファイバ芯線Fa,Fbをそれぞれ導出させる代わりに、図5に示すごとく筐体20の一方の側壁側に開口部22aaが形成された光コネクタ22bを設けた点が異なる。以下、実施形態1と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【0058】
本実施形態の活線検出装置10は、実施形態1の図1に示す内部構造と同様に、一方の光ファイバ1aから伝送してきた光の一部を他方の光ファイバ1bのクラッド12へ漏光させる漏光発生部1を有する一対の光ファイバ1a,1bおよび他方の光ファイバ1b側で漏れる光を受光して信号を出力する受光素子2bを備えた第1基板15を有している。また、活線検出装置10は、第1基板15と電気的に接続され光線路Aが活線状態にあるか否かを受光素子2bからの信号に基づいて判別する信号処理回路部および該信号処理回路部の判別結果に基づいて光線路Aが活線状態にあるか否かを表示する表示素子5aを備えた第2基板16を有している。
【0059】
ここで、本実施形態の活線検出装置10は、第1基板15および第2基板16を収容する図5に示す筐体20を有している。活線検出装置10は、筐体20の一方の側壁側に開口部22aaが形成された光コネクタ22bを備えたコネクタ一体型の構成としている。開口部22aaには、活線検出装置10の光ファイバ芯線Fbと接続させる外部の光ファイバ芯線の先端部が挿入されることになる。
【0060】
本実施形態の活線検出装置10は、筐体20から導出した光ファイバ芯線Faの先端部には、着脱可能な光ファイバ用の接続器である光コネクタ22aが設けられている。
【0061】
本実施形態の活線検出装置10においても、筐体20内部では、一対の受光素子2a,2bが実装された第1基板15と、信号処理回路部が実装された第2基板16とを別々に構成している。第1基板15や第2基板16のそれぞれは、1枚の基板上に一対の受光素子2a,2bや信号処理回路部などを実装させたものと比較して、基板の大きさを小さくすることができる。また、活線検出装置10は、第1基板15と第2基板16とを立体的に配置することも可能となる。したがって、本実施形態の活線検出装置10は、一対の受光素子2a,2bや信号処理回路部などを実装させた1枚の基板上を用いたものと比較して、活線検出装置10全体の小型化を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【0062】
A 光線路
1 漏光発生部
1a,1b 光ファイバ
2a,2b 受光素子
5a,5b 表示素子
8 発光素子
9 スイッチ部
10 活線検出装置
12 クラッド
15 第1基板
15aa 一表面
16 第2基板
20 筐体
21a,21b,22a,22b 光コネクタ


【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の光ファイバにおける一方の光ファイバから伝送してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、前記一対の光ファイバにおける前記他方の光ファイバ側で漏れる光を受光する受光素子とを備え、前記一対の光ファイバの一端部同士を接続して形成されている光線路が活線状態にあるか否かを、前記受光素子からの信号に基づいて検出する活線検出装置であって、
前記一対の光ファイバの一部および前記受光素子を備えた第1基板と、該第1基板と電気的に接続され前記光線路が活線状態にあるか否かを前記受光素子からの信号により判別する信号処理回路部および該信号処理回路部の判別結果に基づいて前記光線路が活線状態にあるか否かを表示する表示素子を備えた第2基板と、前記第1基板および前記第2基板を収容する筐体とを有することを特徴とする活線検出装置。
【請求項2】
平板状の前記第1基板の主表面と、平板状の前記第2基板の主表面とを対向して配置させていることを特徴とする請求項1に記載の活線検出装置。
【請求項3】
前記筐体は、前記一対の光ファイバが接続された前記一端部同士と反対側の少なくとも一方の他端部に接続される光コネクタを一体的に備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の活線検出装置。
【請求項4】
少なくとも前記第1基板および前記第2基板のいずれか一方には、前記光線路の活線状態を検知する機能の故障を診断するために前記受光素子が受光できる光を発光する発光素子を備えており、前記第2基板には、前記発光素子の発光を制御させるスイッチ部が配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の活線検出装置。
【請求項5】
前記受光素子は前記第1基板の一表面側に備えられており、前記発光素子は前記第2基板における前記一表面と対向する面側に備えられていることを特徴とする請求項4に記載の活線検出装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2013−24738(P2013−24738A)
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−160172(P2011−160172)
【出願日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】