(57)【要約】【課題】待機中の光路切換手段を短時間で光結合させる。【解決手段】光路切換制御装置は、光路切換駆動制御信号に基づいて入力用光ファイバ３１〜３７から出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバ４１〜４７に入射させる光路切換手段５１〜５７，６１〜６７と、光路切換手段５１〜５７，６１〜６７の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に光路切換手段５１〜５７，６１〜６７を駆動制御する光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７とを備え、光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７は、光通信で使用されてない待機状態にある光路切換手段を、光路切換手段が光通信で使用される全偏向量に対する平均値に光路切換手段の偏向量を設定する。【選択図】  図１
2004212660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の入力用光ファイバと、
１または複数の出力用光ファイバと、
光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、
前記光路切換手段の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段と
を備え、
前記光路切換駆動手段は、光通信で使用されてない待機状態にある前記光路切換手段を、当該光路切換手段が光通信で使用される全偏向量に対する平均値に前記光路切換手段の偏向量を設定した
ことを特徴とする光路切換制御装置。
【請求項２】
１または複数の入力用光ファイバと、
１または複数の出力用光ファイバと、
光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、
前記光路切換手段の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段と
を備え、
前記光路切換駆動手段は、光通信で使用されてない待機状態にある前記光路切換手段を、現在光通信中の光路切換手段が光通信のために設定された角度の平均角度に設定した
ことを特徴とする光路切換制御装置。
【請求項３】
１または複数の入力用光ファイバと、
１または複数の出力用光ファイバと、
光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、
前記光路切換手段の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段と
を備え、
前記光路切換駆動手段は、光通信で使用されてない待機状態にある前記光路切換手段を、当該光路切換手段が現在光通信中ではない光路切換手段に設定された角度の平均角度に設定した
ことを特徴とする光路切換制御装置。
【請求項４】
１または複数の入力用光ファイバと、
１または複数の出力用光ファイバと、
光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、
前記光路切換手段の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段と、
複数の光結合可能な前記各光ファイバとの光結合履歴を少なくとも複数回記憶でき、光通信で使用されてない待機状態にある前記光路切換素子の角度を前記記憶された光結合履歴を基に平均角度を算出しあるいは前記結合履歴の結合頻度に重み付けして平均角度を得る統括制御部と
を備え、
前記光路切換駆動手段は、前記統括制御部から与えられる平均角度を基に、待機状態にある光路切換手段を各平均角度にそれぞれ設定した
ことを特徴とする光路切換制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信等に用いられ、光路切換手段により光通信光の光路を切り換え可能にした光路切換制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の光路切換制御装置としては、１または複数の入力用光ファイバと、１または複数の出力用光ファイバと、光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、前記光路切換手段の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段とからなるものとして知られている。
【０００３】
図７は、従来の光路切換制御装置を示す図である。この図７において、従来の光路切換制御装置は、平行状態に置かれた複数の入力用光ファイバ１３１〜１３７と、前記複数の入力用光ファイバ１３１〜１３７に対して平行に配置されかつこれらから所定の距離離れた位置に配置された出力用光ファイバ１４１〜１４７と、交点Ｇを通り前記光ファイバ１３１〜１３７、１４１〜１４７に対してマイナス４５度線上に配置された入力用光路切換手段１５１〜１５７と、交点Ｇを通り前記光ファイバ１３１〜１３７、１４１〜１４７に対してプラス４５度線上に配置された出力用光路切換手段１６１〜１６７と、前記入力用光ファイバ１３１〜１３７の端面に配置され前記光ファイバ１３１〜１３７からの出射光を平行光にする入力光用コリメータレンズ１７１〜１７７と、前記出力用光路切換手段１６１〜１６７からの反射光を集光して前記出力用光ファイバ１４１〜１４７に出射する出力光用コリメータレンズ１８１〜１８７と、前記光路切換手段１５１〜１５７，１６１〜１６７の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段１５１〜１５７，１６１〜１６７を駆動制御する光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段１２１〜１２７，１９１〜１９７とを備えたものである。ここに、前記交点Ｇは、入力用光ファイバ１３７の中心軸と出力用光ファイバ１４１の中心軸との間の距離の半分の位置で、かつ、入力用光ファイバ１３７の端面と出力用光ファイバ１４１の端面とにそれぞれ平行で前記各端面より図示下方の所定の距離離れた位置に設けられている。
【０００４】
図８は、特開２００１−２６４６６３号公報に示される従来の光路切換制御装置で使用される入力用光路切換手段及び光路切換駆動手段からなる光路切換え素子の構成を示すブロック図である。なお、図７において、入力用光路切換手段１５１〜１５７及び出力用光路切換手段１６１〜１６７は同一構成であるので、図８では入力用光路切換手段１５１を代表して説明し、他のものの構成の説明を省略する。また、図７において、前記光路切換駆動手段１２１〜１２７，１９１〜１９７は同一構成であるので、図８では光路切換駆動手段１２１を代表して説明し、他のものの構成の説明を省略する。
【０００５】
この図８に示す従来の光路切換え素子は、入力用光路切換手段１５１と、光路切換駆動手段１２１とから構成されている。
【０００６】
これらの詳細についてさらに説明すると、前記入力用光路切換手段１５１は、光通信用ミラー１５１ａと、前記光通信用ミラー１５１ａの反対側に設けたセンサーミラー１５１ｂとを備え、これらがＸ軸の回りに回動可能に構成されている。前記光通信用ミラー１５１ａが光通信用の光ビームの反射に、前記センサーミラー１５１ｂが角度制御に、それぞれ用いられるようになっている。
【０００７】
また、光路切換駆動手段１２１は、レーザーダイオード１２２と、このレーザーダイオード１２２を駆動するＬＤ駆動回路１２３と、レーザーダイオード１２２から照射された光ビームの光量を制御する濃度フィルタ１２４と、この濃度フィルタ１２４を通り前記センサーミラー１５１ｂで反射された光ビームを受光する２次元検出平面１２５ａを有する光検出器１２５と、前記光検出器１２５からの検出信号を基に前記入力用光路切換手段１５１の角度を制御する駆動系に制御駆動電流を供給する光位置検出処理回路１２６とから構成されている。
【０００８】
なお、前記入力用光路切換手段１５２〜１５７及び前記出力用光路切換手段１６１〜１６７を、前記入力用光路切換手段１５１と同様の構成とし、かつ、前記光路切換手段１５２〜１５７及び前記光路切換手段１６１〜１６７を前記光路切換駆動手段１２１〜１２７，１９１〜１９７で制御するようにすることにより、前記入力用光路切換手段１５１〜１５７及び前記出力用光路切換手段１６１〜１６７の角度調整を行うことができる。
【０００９】
このような構成をした従来装置の動作を説明する。入力用光ファイバ１３１〜１３７から出力された出力光は、入力光用コリメータレンズ１７１〜１７７で平行光とされた後、入力用光路切換手段１５１〜１５７により出力用光路切換手段１６１〜１６７側に偏向される。
【００１０】
前記出力用光路切換手段１６１〜１６７で反射された出力光は、出力光用コリメータレンズ１８１〜１８７で集光されて、出力光用コリメータレンズ１８１〜１８７の焦点位置に端面が配置された出力用光ファイバ１４１〜１４７に導光される。
【００１１】
なお、図７において、待機中の光路切換手段１５１，１５５，１５７はマイナス４５度線に平行に配置され、また、待機中の光路切換手段１６１，１６４，１６５はプラス４５度線に平行に配置され、図中交点Ｇに対象となる位置で光結合されるようになっている。
【００１２】
このように待機中の光路切換手段１５１，１５５，１５７をマイナス４５度線に平行に配置し、また、待機中の光路切換手段１６１，１６４，１６５をプラス４５度線に平行に配置して、図８に示す従来のミラー駆動機構によって制御することが考えられる。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−２６４６６３号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示す従来のミラー駆動機構には、図７に示すような待機中の光路切換手段１５１，１５５，１５７をマイナス４５度線に平行に配置し、かつまた、待機中の光路切換手段１６１，１６４，１６５をプラス４５度線に平行に配置するように制御する点については具体的な記載がなく、どのように制御するかが不明であった。
【００１５】
したがって、前記従来の光路切換制御装置においては、待機状態にある前記光路切換素子のミラーをいかに早く、かつ、正確に光結合角度に回動させるかという点において考慮されていなかった。
【００１６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、待機中の光路切換手段を短時間で光結合させることのできる光路切換制御装置を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１記載の発明に係る光路切換制御装置によって実現できる。すなわち、請求項１記載の発明に係る光路切換制御装置は、１または複数の入力用光ファイバと、１または複数の出力用光ファイバと、光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、前記光路切換手段の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段とを備え、前記光路切換駆動手段は、光通信で使用されてない待機状態にある前記光路切換手段を、当該光路切換手段が光通信で使用される全偏向量に対する平均値に前記光路切換手段の偏向量を設定したことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明は、請求項２記載の発明に係る光路切換制御装置によっても実現できる。すなわち、請求項２記載の発明に係る光路切換制御装置に係る光路切換制御装置は、１または複数の入力用光ファイバと、１または複数の出力用光ファイバと、光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、前記光路切換手段の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段とを備え、前記光路切換駆動手段は、光通信で使用されてない待機状態にある前記光路切換手段を、現在光通信中の光路切換手段が光通信のために設定された角度の平均角度に設定したことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明は、請求項３記載の発明に係る光路切換制御装置によっても実現できる。すなわち、請求項３記載の発明に係る光路切換制御装置に係る光路切換制御装置は、１または複数の入力用光ファイバと、１または複数の出力用光ファイバと、光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、前記光路切換手段の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段と、前記光路切換駆動手段は、光通信で使用されてない待機状態にある前記光路切換手段を、当該光路切換手段が現在光通信中ではない光路切換手段に設定された角度の平均角度に設定したことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明は、請求項４記載の発明に係る光路切換制御装置によっても実現できる。すなわち、請求項４記載の発明に係る光路切換制御装置に係る光路切換制御装置は、１または複数の入力用光ファイバと、１または複数の出力用光ファイバと、光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、前記光路切換手段の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段と、複数の光結合可能な前記各光ファイバとの光結合履歴を少なくとも複数回記憶でき、光通信で使用されてない待機状態にある前記光路切換素子の角度を前記記憶された光結合履歴を基に平均角度を算出しあるいは前記結合履歴の結合頻度に重み付けして平均角度を得る統括制御部とを備え、前記光路切換駆動手段は、前記統括制御部から与えられる平均角度を基に、待機状態にある光路切換手段を各平均角度にそれぞれ設定したことを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００２２】
第１の実施の形態：
図１〜図３は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は光路切換制御装置を示すブロック図、図２は図１の入力用光路切換手段及び光路切換駆動手段を示すブロック図、図３は図１の光路切換制御装置の作用を説明するための図である。
【００２３】
まず、図１を参照し、本発明の第１の実施の形態に係る光路切換制御装置の全体構成について説明する。
【００２４】
この図１において、本発明の第１の実施の形態に係る光路切換制御装置は、平行状態に置かれた複数の入力用光ファイバ３１〜３７と、前記複数の入力用光ファイバ３１〜３７に対して平行に配置されかつこれらから所定の距離離れた位置に配置された出力用光ファイバ４１〜４７と、交点Ｇを通り前記光ファイバ３１〜３７、４１〜４７に対してマイナス４５度線上に配置された入力用光路切換手段５１〜５７と、交点Ｇを通り前記光ファイバ３１〜３７、４１〜４７に対してプラス４５度線上に配置された出力用光路切換手段６１〜６７と、前記入力用光ファイバ３１〜３７の端面に配置され前記光ファイバ３１〜３７からの出射光を平行光にする入力光用コリメータレンズ７１〜７７と、前記光路切換素子６１〜６７からの光を集光して前記出力用光ファイバ４１〜４７に与える出力光用コリメータレンズ８１〜８７と、前記光路切換手段５１〜５７，６１〜６７の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段５１〜５７，６１〜６７を駆動制御する切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７と、前記光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７を統括制御する統括制御部１０とを備えている。
【００２５】
なお、統括制御部１０は、前記各光路切換駆動手段２１，２２，…，２７の制御部及び前記各光路切換駆動手段９１，９２，…，９７の制御部に接続されていて前記各光路切換駆動手段２１，２２，…，２７の制御部及び前記各光路切換駆動手段９１，９２，…，９７の制御部の駆動制御を統括的に行ったり各種の演算を行う制御演算部１１と、本発明の第１の実施の形態に係る光路切換制御装置を動作させるプログラムや各種データを格納する記憶手段１２とを備えている。
【００２６】
また、前記交点Ｇは、入力用光ファイバ３７の中心軸と出力用光ファイバ４１の中心軸との間の距離の半分の位置で、かつ、入力用光ファイバ３７の端面と出力用光ファイバ４１の端面とにそれぞれ平行で前記各端面より図示下方の所定の距離離れた位置に設けられている。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光路切換制御装置に用いられる入力用光路切換手段及び光路切換駆動手段を示すブロック図である。なお、図１において、入力用光路切換手段５１〜５７及び出力用光路切換手段６１〜６７は同一構成であるので、図２では入力用光路切換手段５１を代表させて説明し、他のものの構成の説明を省略する。また、図１において、前記光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７は同一構成であるので、図２では光路切換駆動手段２１を代表させて説明し、他のものの構成の説明を省略する。
【００２８】
この図２において、前記入力用光路切換手段５１は、光通信用ミラー５１ａ、センサーミラー５１ｂ、コイル５１ｃ，５１ｄ、可動ホルダ５１ｅ、固定磁石５１ｆ，５１ｇを備え、次のように構成されている。光通信光を反射する光通信用ミラー５１ａと、前記光通信用ミラー５１ａの裏面側に設けたセンサーミラー５１ｂと、コイル５１ｃ，５１ｄとは、可動ホルダ５１ｅに具備されている。この可動ホルダ５１ｅは、所定の回転軸（図示せず）の回りに回動可能に構成されている。
【００２９】
前記可動ホルダ５１ｅのコイル５１ｃ，５１ｄは、図２に示すように、固定磁石５１ｆ，５１ｇと対峙した状態に配置されている。前記コイル５１ｃ，５１ｄは、当該コイル５１ｃ，５１ｄに供給される駆動制御信号によって発生する電磁力と固定磁石５１ｆ，５１ｇから供給される界磁により、可動ホルダ５１ｅを所定の角度に制御できるようになっている。
【００３０】
前記光路切換駆動手段２１は、発光素子駆動回路２１１と、発光素子２１２と、分割ＰＤ２１３と、電流／電圧アンプ２１４と、差動アンプ２１５と、Ａ／Ｄコンバータ２１６と、Ｄ／Ａコンバータ２１７と、ミラー駆動回路２１８と、受光量検出部２１９と、制御部２２０と、メモリ２２１とを備え、次のように構成されている。
【００３１】
前記発光素子駆動回路２１１は前記制御部２２０の制御端子に接続されていて、前記制御部２２０により制御されるようになっている。発光素子駆動回路２１１は、発光素子２１２に電気的に接続されていて、発光素子２１２の発光量が発光素子駆動回路２１１からの駆動信号により制御されるようになっている。発光素子２１２を出射したセンサー光は、センサーミラー５１ｂを反射して分割ＰＤ２１３に入射するようになっている。
【００３２】
分割ＰＤ２１３は、センサーミラー５１ｂの偏向量（角度）を検出できるようになっている。分割ＰＤ２１３の出力端子は、電流／電圧アンプ２１４のプラス入力端子とマイナス入力端子とに接続されていて、分割ＰＤ２１３の検出信号に応じた出力信号を抵抗Ｒ３を介して差動アンプ２１５のマイナス入力端子に供給するとともに、Ａ／Ｄコンバータ２１６に入力端子に供給できるようになっている。前記Ａ／Ｄコンバータ２１６の出力端子は、制御部２２０に接続されていて、Ａ／Ｄコンバータ２１６で検出したセンサー出力を制御部２２０に与えられるようになっている。
【００３３】
この電流／電圧アンプ２１４は、出力端子とマイナス入力端子の間に抵抗Ｒ２が接続されるとともに、プラス入力端子と所定の電源との間に抵抗Ｒ１が接続された構成をしており、電流信号を電圧信号に変換できるようになっている。
【００３４】
前記差動アンプ２１５は、マイナス入力端子と出力端子との間に抵抗Ｒ４が接続されており、かつ、プラス入力端子にＤ／Ａコンバータ２１７の出力端子が接続されている。この差動アンプ２１５は、一種の比較器の役割を果たし、Ｄ／Ａコンバータ２１７から供給される制御電圧と、センサー出力信号との差の偏差信号を形成し、その偏差信号をミラー駆動回路２１８に供給できるようになっている。
【００３５】
前記Ｄ／Ａコンバータ２１７は、制御部２２０からの駆動信号により動作して所定のアナログ電圧を差動アンプ２１５に供給できるようになっている。
【００３６】
制御部２２０には、出力用光ファイバ４１〜４７夫々の光量モニタである受光量検出部２１９からの検出信号が入力されるようになており、この受光量検出部２１９からの検出信号を基に前記出力用光ファイバ４１〜４７が待機状態にあるか光通信状態にあるかを判断することができるようになっている。
【００３７】
前記制御部２２０にはメモリ２２１が接続されており、前記メモリ２２１に格納されている各種データを基に前記動作プログラムにより制御部２２０が所定の動作を実行できる。このメモリ２２１には、各入力用光路切換手段５１〜５７が光結合するときに偏向すべき量と、出力用光路切換手段６１〜６７が光結合するときに偏向すべき量とが記憶されている。
【００３８】
前記ミラー駆動回路２１８は、前記差動アンプ２１５からの偏差信号あるいは制御部２２０からの制御信号に基づき、コイル５１ｃ，５１ｄに駆動制御信号を供給できるようになっている。
【００３９】
なお、前記制御部２２０は、前記統括制御部１０からの統括指令に基づき動作するようになっている。
【００４０】
このように構成された第１の実施の形態に係る光路切換制御装置の動作について図１及び図２を基に図３を参照して以下に説明する。なお、図３では光路切換手段の作用の説明をするため制御系を省略し図示しない。
【００４１】
前記光路切換駆動手段２１の制御部２２０は、受光量検出部２１９が光を検出しないことで入力用光路切換手段５１が待機状態にあると判定する。ここで、前記制御部２２０は、前記メモリ２２１から入力用光路切換手段５１が偏向する全偏向量を取込んで当該全偏向量の平均値を計算し、その計算結果であるポイントＡに偏向するような角度に対する制御電圧を形成し、この制御電圧値をＤ／Ａコンバータ２１７で変換して差動アンプ２１５に与える。これにより、光路切換駆動手段２１は、光通信で使用されてない待機状態にある前記入力用光路切換手段５１を、当該入力用光路切換手段５１が光通信で使用される全偏向量（θ）に対する平均値（ポイントＡ）に前記入力用光路切換手段５１の偏向量を設定することになる。
【００４２】
すると、差動アンプ２１５は、分割ＰＤ２１３で検出した位置と前記制御電圧とを比較し、その偏差信号をミラー駆動回路２１８に与える。ミラー駆動回路２１８は、その偏差信号に応じた電流をコイル５１ｃ，５１ｄに流し、可動ホルダ５１ｅを偏差信号に応じて偏向する。
【００４３】
差動アンプ２１５は、前記コイル５１ｃ，５１ｄに流れる電流により可動ホルダ５１ｅが所定の角度偏向して、分割ＰＤ２１３で検出される位置に対応する電圧値が前記制御電圧に一致すると、偏差信号を出力しなくなる。これにより、制御電圧に一致した状態に可動ホルダ５１ｅが偏向され、入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａの中心は、出力用光路切換手段６４（ポイントＡ）に偏向することになる。
【００４４】
なお、同様に、入力用光路切換手段５５の光路切換駆動手段も，入力用光路切換手段５７の光路切換駆動手段も、図示しないそれぞれの受光量検出部によって、それぞれ待機状態にあると判定され、各光路切換駆動手段は、光通信で使用されてない待機状態にある前記入力用光路切換手段５５，５７を、当該入力用光路切換手段５５，５７が光通信で使用される全偏向量（θ）に対する平均値（ポイントＡ）に前記入力用光路切換手段５５，５７の偏向量をそれぞれ設定することになる。
【００４５】
このことを、入力用光路切換手段５１でさらに検討する。本発明の第１の実施の形態を適用しない場合、待機状態にある例えば入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａの中心が前記出力用光路切換手段６１に偏向している状態から、当該光通信用ミラー５１ａを前記出力用光路切換手段６７に偏向するには、前記出力用光路切換手段６１の光通信用ミラーの中心から出力用光路切換手段６７の光通信用ミラーの中心までの距離、すなわち前記プラス４５度線上の直線距離を移動するように前記入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａを回動する必要がある。
【００４６】
これに対して本発明の第１の実施の形態を適用すれば、前記入力用光路切換手段５１は予めポイントＡの方向（出力用光路切換手段６４のミラー中心）に向いているので、入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａの角度に対する移動距離は前述の１／２となり、回動角度も１／２となることは明らかである。
【００４７】
一定の加速度αで入力用光路切換手段５１の角度を動かすことを想定すると、移動距離ｓと、時間ｔとの関係は、
ｓ＝（１／２）αｔ２  （１）
となり、距離が２倍違うと、移動に係る時間は√２倍違うことになる。
【００４８】
したがって、本発明の第１の実施の形態に係る光路切換制御装置では、前記入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａが通信状態に移行するときに必要な時間が  １／√２倍に短縮されることになる。
【００４９】
また、前記入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａが、前記入力用光路切換手段５１〜５７へ通信光を偏向する際の所用時間を、一つ隣のミラーに移動するために必要な時間Ｔｂを基準に計算すると、表１のようになり、平均時間においてもポイントＡに設定されたほうが、１／１．４Ｔｂ程度の時間短縮となる。
【００５０】
【表１】
2004212660.tif 000003
この表１では、「移動先」は、入力用光路切換手段５１が移動する先であって、出力用光路切換手段６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７のいずれかに移動することになる。
【００５１】
この表１において、入力用光路切換手段５１は初期位置として出力用光路切換手段６１へ偏向しているとした場合（本発明の第１の実施の形態を採用していない場合）、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６２に移動するには「１Ｔｂ」、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６３に移動するには「１．４１Ｔｂ」、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６４に移動するには「１．７３Ｔｂ」、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６５に移動するには「１．４１Ｔｂ」、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６６に移動するには「２．４５Ｔｂ」、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６７に移動するには「２．６５Ｔｂ」、をそれぞれ必要とする。
【００５２】
一方、この表１において、入力用光路切換手段５１は初期位置として出力用光路切換手段６４（ポイントＡ）を向いているとした場合（本発明の第１の実施の形態を採用した場合）、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６３に移動するには「１Ｔｂ」、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６２に移動するには「１．４１Ｔｂ」、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６１に移動するには「１．７３Ｔｂ」、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６５に移動するには「１Ｔｂ」、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６６に移動するには「１．４１Ｔｂ」、入力用光路切換手段５１が出力用光路切換手段６７に移動するには「１．７３Ｔｂ」、をそれぞれ必要とする。したがって、このような状態に達したときに、制御部２２０は、メモリ２２１の偏向量を前述した表１の２欄（「初期位置Ａ」と記載）に示す値に変更してメモリ２２１に再格納する。
【００５３】
これら表１からも分かるように、本発明の第１の実施形態を採用すれば、待機状態にある入力用光路切換手段５１などは、短い時間で所望の出力用光路切換手段６１〜６７に移動することが可能になることが分かる。
【００５４】
このように本発明の第１の実施の形態に係る光路切換制御装置の光路切換駆動手段２１は動作することになる。
【００５５】
したがって、この光路切換駆動手段２１は次のように整理することができる。すなわち、光路切換駆動手段２１は、入力用光路切換手段５１の偏向量を検出する偏向量検出手段（発光素子駆動回路２１１、発光素子２１２、分割ＰＤ２１３、電流／電圧アンプ２１４、Ａ／Ｄコンバータ２１６）と、入力用光路切換手段５１が待機状態か光通信状態かを検出する待機状態検出手段（受光量検出部２１９）と、入力用光路切換手段５１の偏向量を駆動制御する駆動制御信号を形成する駆動制御信号形成手段（差動アンプ２１５、Ｄ／Ａコンバータ２１７、ミラー駆動回路２１８）と、前記受光量検出部２１９からの検出信号を基に光通信で使用されてない待機状態にある前記入力用光路切換手段５１を検出し、この入力用光路切換手段５１に対して当該入力用光路切換手段５１が光通信で使用されるメモリ２２１に格納されている全偏向量（θ）に対する平均値を算出して当該平均値を駆動制御信号形成手段のＤ／Ａコンバータ２１７に与える制御部２２０とを備え、前記駆動制御信号形成手段のＤ／Ａコンバータ２１７の制御電圧と前記偏向量検出手段からの検出信号を基に入力用光路切換手段５１をポイントＡに偏向させる駆動制御信号をミラー駆動回路２１８で作成し、入力用光路切換手段５１のコイル５１ｃ，５１ｄに与えるようにしたものである。
【００５６】
これにより、入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａの中心は、出力用光路切換手段６４のミラー中心（ポイントＡ）に偏向保持された状態になる。
【００５７】
このような状態において、前記統括制御部１０から光結合指令が制御部２２０に入力されれば、制御部２２０は、待機状態にあった入力用光路切換手段５１を当該ポイントＡから光結合に必要な位置に直ちに回動させることができる。
【００５８】
以上説明したように本発明の第１の実施の形態によれば、入力用光路切換手段５１〜５７から前記出力用光路切換手段６１〜６７への光結合がランダムで、結合予測がつかない場合に適しており、前記入力用光路切換手段５１〜５７が待機状態から通信が可能となるまでの移行時間が最も短縮できる利点がある。
【００５９】
第２の実施の形態：
図４は本発明の第２の実施の形態に係る光路切換制御装置を示す図である。この図４に示す第２の実施の形態に係る光路切換制御装置も、図１に示す第１の実施の形態と同一構成であるので、同一符号を付して構成の説明を省略する。なお、図４において、入力用光路切換手段５１〜５７及び出力用光路切換手段６１〜６７は第１の実施の形態と同一構成であり、また、前記光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７も第１の実施の形態と同一構成であるので、構成の説明を省略する。なお、前記光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７は、図２に示す光路切換駆動手段２１と同一構成であるので、構成の説明を省略する。
【００６０】
図４に示す第２の実施の形態に係る光路切換制御装置では、前記統括制御部１０は、各光路切換駆動手段２１〜２７及び光路切換駆動手段９１〜９７と通信をし、現在光通信中の入力用光路切換手段５１〜５７及び出力用光路切換手段６１〜６７に設定されている各角度を取り込む。すなわち、光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７は、それぞれ出力用光ファイバ４１〜４７夫々の光量モニタからなる受光量検出部（２１９）が光を受光されているときに光通信中と判断し、各判断した光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７で入力用光路切換手段５１〜５７，６１〜６７に設定している角度を統括制御部１０に送信する。この場合、入力用光路切換手段５２，５３，５４，５６及び出力用光路切換手段６２，６３，６６，６７が光通信中である。そこで、光路切換駆動手段２２，２３，２４，２６及び光路切換駆動手段９２，９３，９６，９７は、それぞれ設定している角度を統括制御部１０に送信する。
【００６１】
統括制御部１０では、光通信中の入力用光路切換手段６２，６３，６６，６７に角度を設定している光路切換駆動手段９２，９３，９６，９７から得た各角度の情報を基に、それらの平均角度（ポイントＢ）を算出する。
【００６２】
統括制御部１０は、その算出した平均角度（ポイントＢ）の情報を、待機中の光路切換駆動手段２１，２３，２５，２７に送出する。光路切換駆動手段２１，２３，２５，２７は、前記受光量検出部（２１９）が光を受光していない場合に、待機中と判断する。
【００６３】
各光路切換駆動手段２１，２３，２５，２７は、統括制御部１０から受信した平均角度（ポイントＢ）の情報を、駆動制御信号形成手段に与えて、入力用光路切換手段５１，５５，５７のミラーの中心角度がポイントＢへ偏向するように設定できる切換駆動制御信号を各入力用光路切換手段５１，５５，５７に与える。これにより、各入力用光路切換手段５１，５５，５７は、そのミラーの中心角度がポイントＢへ偏向するように設定される。
【００６４】
このように本発明の第２の実施の形態に係る光路切換制御装置によれば、新規結合命令が、光通信光が出力される出力用光ファイバ４１〜４７の選択状態は変化せずに、前記入力用光路切換手段５１〜５７と前記入力用光ファイバ３１〜３７との間で頻繁に切り換えて使用するシステムであれば、現在待機状態にある入力用光路切換手段５１，５５，５７の各ミラーをポイントＢに偏向しておくことで、待機状態から通信可能になるまでの移行時間を短縮することができる。
【００６５】
なお、前記第２の実施の形態では、前記入力用光路切換手段５１〜５７と前記入力用光ファイバ３１〜３７との間で頻繁に切り換えて使用するシステムで説明したが、これに限らず、例えば光通信光が入力される入力用光ファイバ３１〜３７の選択状態は変化せずに、前記出力用光路切換手段６１〜６７と出力用光ファイバ４１〜４７との間で頻繁に切り換えて使用するシステムとしてもよい。この場合、前記入力用光路切換手段５１〜５７の中から現在光結合中の当該入力用光路切換手段５１〜５７を選択し、これらが設定している角度を統括制御部１０に取込み、統括制御部１０で平均値（平均角度）を算出し、その平均値（平均角度）を光路切換駆動手段９１〜９７に与えて出力用光路切換手段６１〜６７を当該平均値（平均角度）に設定するようにすれば、前記第２の実施の形態で説明したと全く同一の作用効果を奏することになる。
【００６６】
第３の実施の形態：
図５は本発明の第３の実施の形態に係る光路切換制御装置を示す図である。この図５に示す第３の実施の形態に係る光路切換制御装置も、図１に示す第１の実施の形態と同一構成であるので、同一符号を付して構成の説明を省略する。なお、図５において、入力用光路切換手段５１〜５７及び出力用光路切換手段６１〜６７は第１の実施の形態と同一構成であり、また、前記光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７も第１の実施の形態と同一構成であるので、第１の実施の形態の構成の説明を使用し、ここでは構成の説明を省略する。なお、前記光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７は、図２に示す光路切換駆動手段２１と同一構成であるので、ここでの構成の説明を省略する。
【００６７】
この図５に示す第３の実施の形態に係る光路切換制御装置では、前記統括制御部１０は、各光路切換駆動手段２１〜２７及び光路切換駆動手段９１〜９７と通信をし、その中で特に現在光通信中ではない出力用光路切換手段６１，６４，６５と通信し、これらが光結合するときに偏向する全偏向量θを取り込む。
【００６８】
前記統括制御部１０は、現在光通信中ではない出力用光路切換手段６１，６４，６５が光通信するときに偏向する全偏向量θの情報を基に、これらの平均角度（ポイントＣに偏向する角度に相当）を算出する。
【００６９】
統括制御部１０は、待機状態にある光路切換駆動手段２１，２５，２７と通信し、前述のように算出した前記平均角度（ポイントＣに偏向する角度に相当）を各光路切換駆動手段２１，２５，２７に与える。
【００７０】
各光路切換駆動手段２１，２５，２７は、与えられた前記平均角度（ポイントＣに偏向する角度に相当）を基に形成した切換駆動制御信号を入力用光路切換手段５１，５５，５７に与え、前記入力用光路切換手段５１，５５，５７をポイントＣに偏向するように角度設定する。なお、前記第３の実施の形態では、前記ポイントＣは、出力用光路切換手段６３，６４の間であって、前記出力用光路切換手段６３寄りの位置に設定されることになる。
【００７１】
これにより、本発明の第３の実施の形態に係る光路切換制御装置は、光通信で使用されてない待機状態にある例えば前記入力用光路切換手段５１，５５，５７のミラー角度を、当該出力用光路切換手段６１〜６７が現在光通信中ではない例えば出力用光路切換手段６１，６４，６５に設定されたミラー角度の平均角度に設定するようにしたものである。
【００７２】
このような本発明の第３の実施の形態に係る光路切換制御装置は、例えば新規光結合命令を、現在光結合中の光路切換手段（（５２，５３，５４，５６）及び（６２，６３，６６，６７））を用いて切り換えをすることにより実行するのではなく、現在待機中の前記入力用光路切換手段５１，５５，５７と前記出力用光路切換手段６１，６４，６５とで光結合させることにより実行する場合に適しており、前記入力用光路切換手段５１，５５，５７が待機状態から通信可能になるまでの移行時間を短縮できるという利点がある。
【００７３】
第４の実施の形態：
図６は本発明の第４の実施の形態に係る光路切換制御装置を示す図である。この図６に示す第４の実施の形態に係る光路切換制御装置も、図１に示す第１の実施の形態と同一構成であるので、同一符号を付して構成の説明を省略する。なお、図５において、入力用光路切換手段５１〜５７及び出力用光路切換手段６１〜６７は第１の実施の形態と同一構成であり、また、前記光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７も第１の実施の形態と同一構成であるので、第１の実施の形態の構成の説明を使用し、ここでは構成の説明を省略する。なお、前記光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７は、図２に示す光路切換駆動手段２１と同一構成であるので、ここでの構成の説明を省略する。
【００７４】
この図６に示す第４の実施の形態に係る光路切換制御装置では、統括制御部１０は、既に説明したように、制御演算部１１と、記憶手段１２とから構成されている。前記統括制御部１０の制御演算部１１は、光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７と通信できるようになっており、かつ、前記入力用光ファイバ３１〜３７及び出力用光ファイバ４１〜４７の光結合に関する光結合指令を光結合が必要な各光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７に与えられるようになっている。
【００７５】
前記制御演算部１１は、光結合が必要な各光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７に光結合指令を与えると、その光結合指令を前記入力用光ファイバ３１〜３７及び出力用光ファイバ４１〜４７との関連付けて記憶手段１２に記憶させる。すなわち、前記統括制御部１０の記憶手段１２には、少なくとも複数の光結合可能な前記入力用光ファイバ３１〜３７及び出力用光ファイバ４１〜４７との結合履歴が記憶できるようになっている。
【００７６】
前記統括制御部１０の制御演算部１１は、前記記憶手段１２に記憶されている前記複数の入力用光路切換手段５１〜５７及び出力用光路切換手段６１〜６７が光結合した結合履歴を前記記憶手段１２から取り出し、それらを基にそれぞれ平均角度（入力用光路切換手段５１についてポイントＤ、入力用光路切換手段５５についてポイントＥ、または入力用光路切換手段５７についてポイントＦ、にそれぞれ偏向する角度）を算出する。
【００７７】
具体的には、前記統括制御部１０の記憶手段１２に、次の表２に示すように、例えば待機中の入力用光路切換手段５１が過去に出力用光路切換手段６４，６５，６７に接続されたと格納されているときには、前記統括制御部１０の制御演算部１１は、これらを基に過去接続先平均位置をポイントＤ（表２参照）とする計算をする。
【００７８】
同様に、前記統括制御部１０の記憶手段１２に、次の表２に示すように、例えば待機中の入力用光路切換手段５５が過去に出力用光路切換手段６１，６３，６４に接続されたと格納されているときには、前記統括制御部１０の制御演算部１１は、これらを基に過去接続先平均位置をポイントＥ（表２参照）とする計算をする。
【００７９】
さらに同様に、前記統括制御部１０の記憶手段１２に、次の表２に示すように、例えば待機中の入力用光路切換手段５７が過去に出力用光路切換手段６２，６４，６６に接続されたと格納されているときには、前記統括制御部１０の制御演算部１１は、これらを基に過去接続先平均位置をポイントＥ（表２参照）とする計算をする。
【００８０】
【表２】
2004212660.tif 000004
上述したように前記統括制御部１０の制御演算部１１で算出された平均角度（入力用光路切換手段５１についてポイントＤ、入力用光路切換手段５５についてポイントＥ、または入力用光路切換手段５７についてポイントＦ）は、待機中の光路切換駆動手段２１，２５，２７に与えられる。
【００８１】
前記各光路切換駆動手段２１，２５，または２７は、統括制御部１０から与えられた平均角度（入力用光路切換手段５１についてポイントＤ、入力用光路切換手段５５についてポイントＥ、または入力用光路切換手段５７についてポイントＦ）の情報を基に、平均角度（入力用光路切換手段５１についてはポイントＤ、入力用光路切換手段５５についてはポイントＥ、または入力用光路切換手段５７についてはポイントＦ）にそれぞれ偏向する角度になるような光路切換駆動制御信号を形成し、前記各光路切換駆動制御信号を入力用光路切換手段５１，５５，５７にそれぞれ与える。
【００８２】
これにより、前記入力用光路切換手段５１は、当該ミラーの中心を前記入力用光路切換手段５１用の平均角度（ポイントＤ）に偏向して保持し、前記入力用光路切換手段５５は、当該ミラーの中心を前記入力用光路切換手段５５用の平均角度（ポイントＥ）に偏向して保持し、かつ、前記入力用光路切換手段５７は、当該ミラーの中心を前記入力用光路切換手段５７用の平均角度（ポイントＦ）に偏向して保持する。
【００８３】
このように本発明の第４の実施の形態に係る光路切換制御装置は、前記入力用光路切換手段５１〜５７から前記出力用光路切換手段６１〜６７への光結合が、過去の光結合と同じ組み合わせで発生することが多い場合に適しており、前記入力用光路切換手段５１〜５７が待機状態から通信が可能となるまでの移行時間を短縮できる。
【００８４】
本発明の第４の実施の形態に係る光路切換制御装置では、統括制御部１０は過去３回の光結合履歴で待機状態にある入力用光路切換手段５１〜５７の各平均角度を決定していたが、光路切換制御装置の規模によっては、例えば過去５回ないし１０回の過去の光結合履歴を利用し、これらの平均角度を求めるようにしてもよく、平均位置算出の母数設定は自由である。
【００８５】
また、例えば前記入力用光路切換手段５１〜５７が、過去１０回の接続先のうち、５回が接続先Ｈであり、４回が接続先Ｉであり、１回が接続先Ｊであった場合に、Ｈ，Ｉ，Ｊの平均位置を前記入力用光路切換手段５１〜５７の待機位置にするようにしてもよく、あるいは、過去の接続頻度による重み付けの平均も考慮するようにしてもよい。
【００８６】
以上のように本発明は、待機状態にある前記光路切換手段が光結合可能に回動する時間が、待機状態における前記光路切換手段の初期偏向方向に依存することに着目し、待機状態時に前記光路切換手段の回動指示される方向に近くなるように予め初期偏向方向に設定するようにしたものであり、待機状態にある光路切換手段の偏向方向を、新規偏向命令により光結合される頻度が高い平均方向に偏向保持しておくことにより、光路切換手段が待機状態から通信可能になるまでの移行時間を著しく短縮できることになる。
【００８７】
本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、待機中の光路切換手段を短時間で光結合させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光路切換制御装置を示すブロック図
【図２】図１の光路切換駆動手段の構成を示すブロック図
【図３】図１の光路切換制御装置の作用を説明するための図
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光路切換制御装置を示す図
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る光路切換制御装置を示す図
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る光路切換制御装置を示す図
【図７】従来の光路切換制御装置を示す図
【図８】従来の光路切換制御装置で使用される入力用光路切換手段及び光路切換駆動手段の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０…統括制御部
１１…制御演算部
１２…記憶手段
２０…温度検出器
２１〜２７，９１〜９７…光路切換駆動手段
３１〜３７…入力用光ファイバ
４１〜４７…出力用光ファイバ
５１〜５７…入力用光路切換手段
６１〜６７…出力用光路切換手段
７１〜７７…入力光用コリメータレンズ
８１〜８７…出力光用コリメータレンズ
２１１…発光素子駆動回路
２１２…発光素子
２１３…分割ＰＤ
２１４…電流／電圧アンプ
２１５…差動アンプ
２１６…Ａ／Ｄコンバータ
２１７…Ｄ／Ａコンバータ
２１８…ミラー駆動回路
２１９…受光量検出部
２２０…制御部
２２１…メモリ
【図１】
2004212660.tif 000005
【図２】
2004212660.tif 000006
【図３】
2004212660.tif 000007
【図４】
2004212660.tif 000008
【図５】
2004212660.tif 000009
【図６】
2004212660.tif 000010
【図７】
2004212660.tif 000011
【図８】
2004212660.tif 000012