JP2007011060A - 光コネクタ及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 非接続時にあっても、レーザ光の漏出を防止する。
【解決手段】 ハウジング１１と、光ファイバ１２と、光ファイバ１２を支持するファイバ支持部１３と、ファイバ支持部１３に支持されている光ファイバ１２の端部からの出射光の光路を変更する全反射部２４と、全反射部２４で反射され光路が変更された出射光を遮蔽する光路遮蔽部２７とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光コネクタ及びこの光コネクタが接続される接続部を有した据え置き型の電子機器に関する。

光ファイバ通信システムにおいて、光ケーブル相互間又は光ケーブルと電子機器との間で着脱可能な接続を行なうために、光コネクタが一般的に用いられている。光コネクタの接続面からは信号光が出射されるが、一般的に用いられる半導体レーザ光源の波長は近赤外域であるため出射光の視認ができない。このような背景から、ＪＩＳ（Japan Industrial Standard） Ｃ ６８０２又はＩＥＣ（International Electrotechnical Commission） ６０８２５−１では、作業者に対するレーザ製品の安全規格が規定されている。光コネクタにおいては、この安全規格の中で最も安全なクラス１を満たすことが望ましい。

図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、特許文献１の光コネクタであり、多心光コネクタである。この特許文献１は、２つの光コネクタプラグ１１１，１１２を結合アダプタ１１３の両側から差し込んで、端面同士を突き合わせて接続を行なう。２つの光コネクタプラグ１１１，１１２の端面の突き合わせは、光コネクタプラグ１１１に設けられたガイドピン１１１ｂが光コネクタプラグ１１２に設けられた図示しないガイドピン孔に挿入されて、位置合わせが行なわれ、図２１（Ｂ）に示すように、端面に配列された光ファイバ１１１ａ，１１２ａ同士の光接続が行なわれる。図２１（Ｂ）に示すように、２つの光コネクタプラグ１１１，１１２が接続された状態では、光ファイバ１１１ａ，１１２ａを伝送される光が外部に漏出することは無いため、レーザ光による危険は無い。しかしながら、図２１（Ａ）に示す非接続時においては、送信側の光コネクタの端面からレーザ光が出射されることになり、作業者の安全を十分に確保することができない。

この点を改良したものとして、特許文献２に示した光コネクタがある。この光コネクタプラグ１２１も、他のコネクタとの接続に当たって、結合アダプタ１２２が用いられる。この特許文献２では、結合アダプタ１２２に、シャッタ１２３を設け、光コネクタプラグ１２１が挿入されていない状態ではシャッタ１２３により光路が遮断され、光コネクタプラグ１２１が挿入されると光コネクタプラグ１２１によりシャッタ１２３が押し倒されて光路が開放され、他方側の光コネクタとの光接続が可能になる。

しかしながら、この図２２に示す光コネクタでは、結合アダプタ１２２側にシャッタ１２３が取り付けられているため、非接続時の光コネクタプラグ１２１から出射されるレーザ光による作業者の安全性を十分に確保することはできない。

また、特許文献１では、図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）に示すように、結合アダプタ１３１側ではなく光コネクタプラグ１３２側にシャッタ１３３を設けた例が示されている。この例では、光コネクタプラグ１３２の先端部にシャッタ１３３を設けることにより、結合アダプタ１３１に挿入されていない状態ではシャッタ１３３により光路が遮断され、結合アダプタ１３１に挿入されると結合アダプタ１３１との干渉によりシャッタ１３３が開いて光路が開放され、他方側の光コネクタプラグ１３２との光接続が可能になる。

しかしながら、図２３の例では、光コネクタプラグ１３２側にシャッタ１３３が取り付けられているため、結合アダプタ１３１に光コネクタプラグ１３２が片側のみ接続された際に、結合アダプタ１３１の他方側の挿入口から出射されるレーザ光による作業者の安全性を十分に確保することはできない。

したがって、非接続状態の光コネクタ及び片側接続状態の結合アダプタの双方において安全性を十分に確保するには、光コネクタプラグ及び結合アダプタと共にシャッタを設けなければならず、構造が複雑になるだけでなく、部品点数が増え高コストとなる。また、特に光コネクタ側に設けられるシャッタは、構造上手動で容易に開閉できるため、一般消費者が扱う用途には注意を要すという問題がある。

更に、図２１乃至図２３に示すような従来の光コネクタにおいては、光ファイバの端面同士を光軸ずれのないように突き合わせて接続する必要があるため、光コネクタの構成部品に極めて高い寸法精度が要求される。また、光コネクタの端面に塵埃等の異物が付着した場合には、異物により光ファイバの端面間に間隙が生じたり、異物が光路を遮ったりすることにより損失が発生し易くなり、場合によっては光ファイバの端面が損傷したりするおそれがある。

特開平１０−３００９８５号公報 特開２００３−２６２７６２号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、非接続時にあっても、レーザ光の漏出を防止して作業者の安全性を十分に確保することができる光コネクタを提供することにある。

また、本発明は、塵埃等の異物による損失が発生し難い光コネクタを提供することにある。

本発明に係る光コネクタは、光伝送媒体と、上記光伝送媒体を支持する媒体支持部と、上記媒体支持部に支持されている光伝送媒体の端部からの出射光の光路を変更する全反射部と、上記全反射部で反射され光路が変更された反射光を遮蔽する光路遮蔽部とを備える。

また、本発明に係る電子機器は、機器本体に光コネクタの接続部が設けられた据え置き型の電子機器である。上記接続部は、上記機器本体内の光電変換部に接続される光伝送媒体と、上記光伝送媒体を支持する媒体支持部と、上記媒体支持部に支持されている光伝送媒体の端部からの出射光の光路を変更する全反射部と、上記全反射部で反射され光路が変更された反射光を遮蔽する光路遮蔽部とを有する。そして、上記全反射部で反射された反射光の反射方向が上記機器本体の下側を向いている。

本発明によれば、全反射部により光路が変更され、光路遮蔽部が備えられていることから、他の光コネクタと結合されていない状態において光伝送媒体からの出射光が出射されても、直接外部に漏出することを防止することができる。

以下、本発明を適用した光コネクタについて図面を参照して説明する。

図１に示すように、本発明に係る光コネクタは、光コネクタプラグ１ａや光コネクタプラグ１ａに接続される光コネクタジャック１ｂに適用される。光コネクタプラグ１ａと光コネクタジャック１ｂとは、光ファイバ１２の中心軸線方向、すなわち、図３中矢印Ａ方向が挿抜方向となっている。なお、以下、光コネクタプラグ１ａと光コネクタジャック１ｂとは、ハウジング１１の嵌合形状を除き略同じ構成を有するので、光コネクタプラグ１ａを例に取り説明する。

図１乃至図４に示すように、本発明を適用した光コネクタプラグ１ａは、外筐を構成するハウジング１１を有し、このハウジング１１内に、光ファイバ１２を支持するファイバ支持部１３と、光ファイバ１２をファイバ支持部１３に押さえるファイバ押さえ部１４とを備えてなる。

光コネクタプラグ１ａのハウジング１１は、合成樹脂等により形成され、一面に例えば略矩形の開口部１５が形成され、この開口部１５の周囲に、光コネクタジャック１ｂの開口部１５に嵌合される嵌合凸部１６が形成されている。そして、開口部１５の内部には、光コネクタジャック１ｂと接続するための光結合部１７が外部に臨まされている。また、この光結合部１７の両側には、光コネクタプラグ１ａと光コネクタジャック１ｂとを密着結合させるための突き当て部１８，１８が設けられている。突き当て部１８，１８は、図示しないがハウジング１１に内蔵されたコイルバネ等の付勢部材により外部に突出する方向に付勢されており、光コネクタジャック１ｂ側の同じ構成の突き当て部に密着される。

突き当て部１８，１８の突き当て面１８ａ，１８ａには、ガイド孔１９，１９が形成されている。ガイド孔１９，１９は、例えば光コネクタジャック１ｂ側の突き当て部１８，１８にも同様に形成されており、互いのガイドピンを挿入することによって、光結合系の位置決めを行ないながら挿抜ガイドを行なうことができるようになっている。なお、光コネクタプラグ１ａ、光コネクタジャック１ｂの何れか一方の突き当て部１８，１８に、ガイドピンを一体に形成し、他方にガイド孔を形成する構成としても良い。また、光コネクタプラグ１ａ、光コネクタジャック１ｂ双方の片側のみにガイドピンを一体に形成しても良い。

このような突き当て部１８，１８は、光ファイバ１２を支持するファイバ支持部１３と一体的に形成されている。これにより、光コネクタプラグ１ａと光コネクタジャック１ｂは、上述のガイドピンが光コネクタプラグ１ａ，光コネクタジャック１ｂ双方のガイド孔１９，１９に挿入されることで、光軸が合わされることになる。

この光コネクタプラグ１ａは、光ファイバ１２が複数本、ここでは４本用いられる。ファイバ支持部１３には、例えば断面Ｖ字状に形成された光ファイバ１２を位置決め支持する位置決め溝２１が形成されており、光ファイバ１２は、位置決め溝２１に係合支持されることによって、位置決めされる。そして、光ファイバ１２は、位置決め溝２１に位置決めされた状態でファイバ押さえ部１４がファイバ支持部１３の接合面に接着剤等によって固定されることによって、位置決め溝２１に押さえ付けられ、位置決めされた状態で固定されることになる。なお、各光ファイバ１２のコアの直径は、例えば１０μｍから６２．５μｍである。

突出した突き当て部１８，１８の間に位置するファイバ支持部１３の端部は、光コネクタジャック１ｂとの光結合部１７となる部分であり、光学素子部２２が一体的に形成されている。光学素子部２２は、ハウジング１１の嵌合凸部１６の先端面より低く形成されることによって、光の漏出が防止されていると共に、ハウジング１１の嵌合凸部１６によって周囲が囲まれることで保護が図られている。光学素子部２２を含むファイバ支持部１３は、光ファイバ１２と屈折率等の光学特性を略同じくした透明樹脂材料で形成されている。光学素子部２２は、ファイバ支持部１３の端部のやや上方に形成され、光ファイバ１２の中心軸と略垂直なファイバ突き当て面２３を有し、更に、この突き当て面２３に対して略４５度傾斜した全反射部２４が形成されている。光ファイバ１２の端面は、突き当て面２３に接合できるように鏡面加工され、光学的損失を少なくしている。そして、光ファイバ１２の端面と突き当て面２３は、間に生じる隙間を屈折率整合の取れた接着剤等で充填する。なお、間隙が発生しないのであれば、この接着剤は特に必要となるものではない。

光ファイバ１２の取付は、具体的に、ファイバ支持部１３の位置決め溝２１に係合支持させながら光ファイバ１２の端面を突き当て面２３に突き当て、接着剤で同時に固定するようにして行われる。

なお、光ファイバ１２は、突き当て面２３に取付孔を設け、この取付孔に、光ファイバ１２の端部を挿入して固定するようにしても良い。

また、光学素子部２２の全反射部２４は、光ファイバ１２が突き当てられた突き当て面２３に対して略４５度傾斜して形成されている。この全反射部２４は、光ファイバ１２の端部から出射された光を反射し光路を略９０度変更する。

光学素子部２２は、更に、突き当て面２３に対して略垂直にレンズ面２５が形成され、レンズ面２５には、コリメータレンズ２６が一体的に形成されている。コリメータレンズ２６は、全反射部２４で反射された光を平行光にする。コリメータレンズ２６は、例えば、コアの直径が１０μｍ〜６２．５μｍの光ファイバ１２から出射された光を数百μｍの平行光とする。また、このコリメータレンズ２６の表面には、挿入損失を少なくするため反射防止膜（ＡＲコート（Anti Reflection Coating））を形成することができる。

したがって、コリメータレンズ２６からの光の光路上には、ハウジング１１の嵌合凸部１６の内面が位置することになる。嵌合凸部１６の内面であってコリメータレンズ２６からの光の光路と交わる位置は、コリメータレンズ２６からの光を遮蔽する光路遮蔽部２７となっている。ハウジング１１は、嵌合凸部１６の内面内に、光ファイバ１２からの出射光の光路を位置させることによって、この位置を光路遮蔽部２７とし、光コネクタジャック１ｂとの結合時にも、更に、非接続の状態にあっても、光が直接的にハウジング１１の外部に漏洩しないようにしている。更に、この光路遮蔽部２７には、反射防止部２７ａを形成するようにしても良い。反射防止部２７ａは、光路遮蔽部２７上に、光吸収体を貼付したり、光路遮蔽部２７の表面を粗面加工し入射した光を乱反射するようにすることで構成することができる。なお、光吸収体としては、例えば、アンリツ（株）製の「ウルトラブラック」を挙げることができる。

以上のようなファイバ支持部１３は、光ファイバ１２の突き当て面２３、全反射部２４、コリメータレンズ２６で構成された光学素子部２２が光ファイバ１２と屈折率等の光学特性の整合の取れた透明な樹脂材料で一体的に形成されていることから、光学部品の部品点数の削減を図ると共に、光軸調整等の光学部品の位置調整作業等も無くすことができ製造効率の向上を図ることができる。また、光ファイバ１２の端部が光学素子部２２の突き当て面２３に突き当てられ、光ファイバ１２の端面と突き当て面１８ａ，１８ａとの隙間が光学接着剤で充填されることにより、コリメータレンズ２６までの間に空気層が介在することが無くなり、これらの間において、光学特性の劣化を防止することができる。なお、本発明では、ファイバ支持部１３と光学素子部２２とを別部材とし、また、光学素子部２２のコリメータレンズ２６等を別部材としても、光の漏洩等の問題は解決することができる。

なお、以上、光コネクタプラグ１ａを例に取り説明したが、ここで光コネクタプラグ１ａが接続される光コネクタジャック１ｂについて説明すると、図１に示すように、光コネクタジャック１ｂは、ハウジング１１の開口部１５が光コネクタプラグ１ａの嵌合凸部１６が嵌合される嵌合孔となっており、図５に示すように、嵌合凸部１６が係合される係合段部２８が形成されている。また、光コネクタジャック１ｂでは、光学素子部２２の構成が光コネクタプラグ１ａと逆向きの構成となっており、コリメータレンズ２６同士が離間して対向するような構成となっている。したがって、光コネクタジャック１ｂのハウジング１１内に形成される光路遮蔽部２７は、係合段部２８内の光コネクタプラグ１ａの光路遮蔽部２７と反対側に形成されることになる。また、光コネクタジャック１ｂは、ハウジング１１を除く部品が光コネクタプラグ１ａと共通化されている。勿論、また、上記図２１に示したように、結合アダプタを用いて２つの光コネクタを接続するようにし、ハウジング１１を光コネクタプラグ１ａと光コネクタジャック１ｂとで共通化しても良い。

次に、図１に示す光コネクタプラグ１ａと光コネクタジャック１ｂとが結合されたときの状態について図５を参照して説明する。図５に示すように、光コネクタプラグ１ａのハウジング１１に形成された嵌合凸部１６は、光コネクタジャック１ｂの係合段部２８に係合して開口部１５に嵌合される。これと同時に、光コネクタプラグ１ａと光コネクタジャック１ｂの突き当て部１８，１８に形成されたガイド孔１９，１９には、図示しないガイドピンが挿入され、更に、光コネクタプラグ１ａの突き当て部１８，１８と光コネクタジャック１ｂの突き当て部１８，１８とが図示しない付勢部材の付勢力によって突き当てられることにより、位置決めされて結合される。これにより、光コネクタプラグ１ａのコリメータレンズ２６と光コネクタジャック１ｂのコリメータレンズ２６とは、離間し光軸が一致した状態で対向する。

ここで、以下、光コネクタプラグ１ａを出射側とし、光コネクタジャック１ｂを入射側として説明する。光コネクタプラグ１ａ側の光ファイバ１２の端部から出射された出射光は、ファイバ支持部１３に一体的に形成された光学素子部２２の全反射部２４で全反射され光路が略９０度変更されると、コリメータレンズ２６に入射し平行光とされる。光コネクタプラグ１ａのコリメータレンズ２６からの出射光は、光コネクタジャック１ｂ側のコリメータレンズ２６に入射され集光され、全反射部２４で全反射されて、光コネクタジャック１ｂ側の光ファイバ１２に入射されることになる。これにより、光コネクタプラグ１ａと光コネクタジャック１ｂとの光結合が確立され、光信号が伝送される。

ここで、出射側となる光コネクタプラグ１ａ側のコリメータレンズ２６は、光ファイバ１２からの出射光の口径を大きくすることができ、これにより、光ファイバ１２の端面同士を突き合わせる場合と比較して、コリメータレンズ２６の表面に付着した塵埃等の異物による影響を小さくすることができる。また、光軸ずれに対する感度が減少することによって光コネクタプラグ１ａや光コネクタジャック１ｂに対する部品の精度要求が小さくなり、組立を容易にすることができる。

また、光コネクタプラグ１ａ及び光コネクタジャック１ｂにおいて、光ファイバ１２の端部が光学素子部２２の突き当て面２３に突き当てられ、光ファイバ１２の端面と突き当て面１８ａ，１８ａとの隙間が光学接着剤で充填されることから、コリメータレンズ２６と突き当て面２３との間に空気層が介在することが無くなり、これらの間において、光学特性の劣化を防止することができる。

なお、以上の例では、光コネクタプラグ１ａ側を出射側とし、光コネクタジャック１ｂ側を入射側としたが、これとは逆に、光コネクタジャック１ｂ側を出射側とし、光コネクタプラグ１ａ側を入射側としても良い。また、同一の光コネクタ内において入射側と出射側とが混在していても良い。例えば、ここでは４本の光ファイバ１２を用いたが、このうち３本を入射用、残りの１本を出射用としても良い。また、上記図２１に示したように、結合アダプタを用いて２つの光コネクタを接続するようにしても良い。

図６は、光コネクタジャック１ｂが結合されていない状態で光コネクタプラグ１ａから出射光が出射された状態を示す。この図６の状態において、光コネクタプラグ１ａは、光学素子部２２のコリメータレンズ２６から出射光が出射されていても、光路上に、ハウジング１１の光路遮蔽部２７が設けられ、更に、光路遮蔽部２７には、反射防止部２７ａが形成されていることから、開口部１５からコリメータレンズ２６からの出射光が直接外部に出射されることがなくなり、更に、反射防止部２７ａによって、出射光が反射防止部２７ａで反射してハウジング１１の外部に漏出することを防止することができる。

これは、図７に示すように、光コネクタジャック１ｂを出射側としたときも同様である。すなわち、光コネクタジャック１ｂの光学素子部２２のコリメータレンズ２６から出射光が出射されていても、光路上には、ハウジング１１の光路遮蔽部２７が設けられ、更に、光路遮蔽部２７には、反射防止部２７ａが形成されていることから、開口部１５からコリメータレンズ２６からの出射光が直接外部に出射されることがなくなり、更に、反射防止部２７ａによって、出射光が反射防止部２７ａで反射してハウジング１１の外部に漏出することを防止することができる。

次に、本発明が適用された光コネクタプラグ１ａ及び光コネクタジャック１ｂの変形例について、図８乃至図１０を参照して説明する。光コネクタプラグ１ａ及び光コネクタジャック１ｂの変形例となる光コネクタプラグ３１ａ及び光コネクタジャック３１ｂは、ファイバ支持部３２の光学素子部３３にコリメータレンズ３５を一体的に設け、全反射部３８を別部材となるベース３７に形成したことを特徴とする。

図８の光コネクタプラグ３１ａを例に説明すると、この光コネクタプラグ３１ａは、ファイバ支持部３２に一体的に形成された光学素子部３３に、光ファイバ１２の端部を突き当てる光ファイバ１２の中心軸と略垂直なファイバ突き当て面３４が形成されると共に、この突き当て面３４と対向する面に、コリメータレンズ３５が形成されている。

また、ハウジング１１内には、ファイバ支持部３２上に光ファイバ１２を固定するファイバ押さえ部３６が取り付けられ、更に、このファイバ押さえ部３６上に、ベース３７が設けられている。このベース３７には、光学素子部３３のコリメータレンズ３５から出射された出射光を全反射する全反射部３８がアルミ蒸着等により形成されている。この全反射部３８は、コリメータレンズ３５で平行光にされた出射光の光路を略９０度変更する。そして、全反射部３８で反射された出射光の光路上には、ハウジング１１に形成された光路遮蔽部２７が形成され、更に、反射防止部２７ａが形成されている。

なお、光コネクタプラグ３１ａが接続される光コネクタジャック３１ｂについて図９を参照して説明すると、光コネクタジャック３１ｂは、光学素子部３３及びベース３７の取付位置が光コネクタプラグ３１ａと逆向きの構成となっており、光コネクタプラグ３１ａとの部品の共通化が図られている。

次に、図８に示す光コネクタプラグ３１ａと図９に示す光コネクタジャック３１ｂとが結合された状態を図１０を参照して説明する。以下、光コネクタプラグ３１ａを出射側とし、光コネクタジャック３１ｂを入射側として説明する。

図８に示す光コネクタプラグ３１ａのハウジング１１に形成された嵌合凸部１６は、図９に示す光コネクタジャック３１ｂの開口部１５に嵌合される。これにより、光コネクタプラグ３１ａの全反射部３８で全反射された出射光は、光コネクタジャック３１ｂの全反射部３８に入射されるようになる。そして、光コネクタプラグ３１ａ側の光ファイバ１２の端部から出射された出射光は、ファイバ支持部３２に一体的に形成された光学素子部３３のコリメータレンズ３５で平行光にされ、空気層を介して全反射部３８で全反射され光路が略９０度変更される。すると、光コネクタプラグ３１ａ側の出射光は、光コネクタジャック１ｂ側の全反射部３８に入射され光路が略９０度変更され、光学素子部３３のコリメータレンズ３５で集光され、光コネクタジャック３１ｂ側の光ファイバ１２に入射されることになる。これにより、光コネクタプラグ３１ａと光コネクタジャック３１ｂとの光結合が確立され、光信号が伝送される。

なお、以上の例では、光コネクタプラグ３１ａ側を出射側とし、光コネクタジャック３１ｂ側を入射側としたが、これとは逆に、光コネクタジャック３１ｂ側を出射側とし、光コネクタプラグ３１ａ側を入射側としても良い。また、上述のように、同一の光コネクタ内において入射側と出射側とが混在していても良い。また、上記図２１に示したように、結合アダプタを用いて２つの光コネクタを接続するようにしても良い。

図８は、光コネクタジャック３１ｂが結合されていない状態で光コネクタプラグ３１ａから出射光が出射された状態を示す。この図８の状態において、光コネクタプラグ３１ａは、光学素子部３３のコリメータレンズ３５から出射光が出射され、全反射部３８で全反射されていても、光路上に、ハウジング１１の光路遮蔽部２７が設けられ、更に、光路遮蔽部２７には、反射防止部２７ａが形成されていることから、開口部１５から出射光が直接外部に出射されることがなくなり、更に、反射防止部２７ａによって、出射光が反射防止部２７ａで反射してハウジング１１の外部に漏出することを防止することができる。

これは、図９に示すように、光コネクタジャック３１ｂを出射側としたときも同様である。すなわち、光コネクタジャック３１ｂの光学素子部３３の全反射部３８で出射光が全反射されていても、光路上には、ハウジング１１の光路遮蔽部２７が設けられ、更に、光路遮蔽部２７には、反射防止部２７ａが形成されていることから、開口部１５から出射光が直接外部に出射されることがなくなり、更に、反射防止部２７ａによって、出射光が反射防止部２７ａで反射してハウジング１１の外部に漏出することを防止することができる。

次に、更に本発明が適用された光コネクタプラグ１ａ及び光コネクタジャック１ｂの更に変形例について、図１１乃至図１３を参照して説明する。光コネクタプラグ１ａ及び光コネクタジャック１ｂの変形例となる光コネクタプラグ４１ａ及び光コネクタジャック４１ｂは、光ファイバ１２がファイバ支持部４２に一体的に形成された光学素子部４３の突き当て面４４に光ファイバ１２の座屈力によって突き当てられている。

図１１の光コネクタプラグ４１ａを例に取り説明すると、光コネクタプラグ４１ａでは、光ファイバ１２の端部がファイバ把持部４５により把持されており、光ファイバ１２を把持したファイバ把持部４５が光学素子部４３と離間して形成されている取付凹部４６に接着剤等で固定されている。そして、ファイバ把持部４５と光学素子部４３との間には、光ファイバ１２の端部１２ａを撓ませるための空間部４５ａが形成されている。

ファイバ支持部４２の端部に一体的に形成される光学素子部４３は、上述した光コネクタプラグ１ａの光学素子部２２と略同じ構成であり、突き当て面４４に加え、全反射部４７及びコリメータレンズ４８が形成されている。突き当て面４４には、光ファイバ１２の端部１２ａの挿入孔４９が形成されている。この挿入孔４９は、奥部４９ａが光ファイバ１２の端部１２ａと同径に形成され、開口端側が奥部４９ａに対して拡径する拡径部４９ｂとなっている。

光ファイバ１２の端部１２ａは、ファイバ把持部４５と光学素子部４３の突き当て面４４の距離より長くなるようにファイバ把持部４５から導出している。ファイバ把持部４５から導出した光ファイバ１２の端部１２ａは、挿入孔４９に接続される際、拡径部４９ｂによってガイドされて内部に挿入され、奥部４９ａに嵌合される。この際、光ファイバ１２の端部１２ａは、ファイバ把持部４５と光学素子部４３の突き当て面４４の距離より長くなっていることで、空間部４５ａ内で撓み、この撓みによって座屈力を発生させて、挿入孔４９の奥部４９ａに空気層となる間隙が形成されないように突き当てられることになる。これによれば、突き当て面４４への突き当てが光学接着剤等の充填剤を使用せずに光ファイバ１２の端部１２ａを挿入孔４９に挿入されることによって行なわれることから、組立が容易になる。また、挿入孔４９との接続に当たって、接着剤等の充填剤を使用しないため、充填剤の長期信頼性に対する懸念が無くなる。なお、挿入孔４９への固定を確実に行うために、屈折率整合の取れた接着剤等で光ファイバ１２の端部１２ａを挿入孔４９に固定するようにしても良い。

なお、光コネクタプラグ４１ａが接続される光コネクタジャック４１ｂについて図１２を参照して説明すると、光コネクタジャック４１ｂは、光学素子部４３及びファイバ把持部４５の取付位置が光コネクタプラグ４１ａと逆向きの構成となっており、光コネクタプラグ４１ａとの部品の共通化が図られている。

次に、図１１に示す光コネクタプラグ４１ａと図１２に示す光コネクタジャック４１ｂとが結合された状態を図１３を参照して説明する。以下、光コネクタプラグ４１ａを出射側とし、光コネクタジャック４１ｂを入射側として説明する。

図１１に示す光コネクタプラグ４１ａのハウジング１１に形成された嵌合凸部１６は、図１２に示す光コネクタジャック４１ｂの開口部１５に嵌合される。これにより、光コネクタプラグ４１ａのコリメータレンズ４８と光コネクタジャック４１ｂのコリメータレンズ４８とは、離間し光軸が一致した状態で対向する。

光コネクタプラグ４１ａ側の光ファイバ１２の端部１２ａから出射された出射光は、ファイバ支持部４２に一体的に形成された光学素子部４３の全反射部４７で全反射され光路が略９０度変更されると、コリメータレンズ４８に入射し平行光とされる。光コネクタプラグ４１ａのコリメータレンズ４８からの出射光は、光コネクタジャック４１ｂ側のコリメータレンズ４８に入射され集光され、全反射部４７で全反射されて、光コネクタジャック４１ｂ側の光ファイバ１２に入射されることになる。これにより、光コネクタプラグ４１ａと光コネクタジャック４１ｂとの光結合が確立され、光信号が伝送される。

ここで、光コネクタプラグ４１ａと光コネクタジャック４１ｂにおいて、挿入孔４９に挿入された光ファイバ１２の端部１２ａの中心軸は、ファイバ把持部４５に把持されている光ファイバ１２の中心軸Ｐに対して互いに逆向きに偏倚し、ファイバ把持部４５に把持されている光ファイバ１２の中心軸Ｐは一致している。したがって、光コネクタプラグ４１ａと光コネクタジャック４１ｂから外方に導出されるケーブル部は、ハウジング１１からの導出位置を同じにすることができ、すなわち段差が無くなり、光コネクタプラグ４１ａと光コネクタジャック４１ｂの結合部分の見栄えや取り扱い性を向上させることができる。

なお、以上の例では、光コネクタプラグ４１ａ側を出射側とし、光コネクタジャック４１ｂ側を入射側としたが、これとは逆に、光コネクタジャック４１ｂ側を出射側とし、光コネクタプラグ４１ａ側を入射側としても良い。また、上述のように、同一の光コネクタ内において入射側と出射側とが混在していても良い。また、上記図２１に示したように、結合アダプタを用いて２つの光コネクタを接続するようにしても良い。

図１１は、光コネクタジャック４１ｂが結合されていない状態で光コネクタプラグ４１ａから出射光が出射された状態を示す。この図１１の状態において、光コネクタプラグ４１ａは、光学素子部４３のコリメータレンズ４８から出射光が出射されていても、光路上に、ハウジング１１の光路遮蔽部２７が設けられ、更に、光路遮蔽部２７には、反射防止部２７ａが形成されていることから、開口部１５からコリメータレンズ２６からの出射光が直接外部に出射されることがなくなり、更に、反射防止部２７ａによって、出射光が反射防止部２７ａで反射してハウジング１１の外部に漏出することを防止することができる。

これは、図１２に示すように、光コネクタジャック４１ｂを出射側としたときも同様である。すなわち、光コネクタジャック４１ｂの光学素子部４３のコリメータレンズ４８から出射光が出射されていても、光路上には、ハウジング１１の光路遮蔽部２７が設けられ、更に、光路遮蔽部２７には、反射防止部２７ａが形成されていることから、開口部１５からコリメータレンズ２６からの出射光が直接外部に出射されることがなくなり、更に、反射防止部２７ａによって、出射光が反射防止部２７ａで反射してハウジング１１の外部に漏出することを防止することができる。

以上説明した光コネクタプラグ１ａ，３１ａ，４１ａのハウジング１１は、図１４に示すように、一面に例えば略矩形の開口部１５が形成され、この開口部１５の周囲に、光コネクタジャック１ｂの開口部１５に嵌合される嵌合凸部１６が形成されている。また、ハウジング１１内には、光結合部１７の両側に突き当て部１８，１８が形成され、この突き当て部１８，１８の突き当て面１８ａ，１８ａにガイド孔１９，１９が形成され、ガイド孔１９，１９にガイドピン２０が挿入可能となっている。一方、図１５に示すように、光コネクタジャック１ｂ，３１ｂ，４１ｂのハウジング１１は、開口部１５が光コネクタプラグ１ａの嵌合凸部１６が嵌合される嵌合孔となっており、嵌合凸部１６が係合される係合段部２８が形成されている。

以上のような光コネクタプラグ１ａ，３１ａ，４１ａと光コネクタジャック１ｂ，３１ｂ，４１ｂは、図１６に示すように結合されると、光コネクタプラグ１ａのハウジング１１に形成された嵌合凸部１６が光コネクタジャック１ｂの係合段部２８に係合して開口部１５に嵌合される。この際、光コネクタプラグ１ａ，３１ａ，４１ａの突き当て部１８，１８の突き当て面１８ａ，１８ａ及び／又は光コネクタジャック１ｂ，３１ｂ，４１ｂの突き当て部１８，１８の突き当て面１８ａ，１８ａや嵌合凸部１６の内面に塵埃等の異物３が付着していると、図１６に示すように、光コネクタプラグ１ａ，３１ａ，４１ａの突き当て面１８ａ，１８ａと光コネクタジャック１ｂ，３１ｂ，４１ｂの突き当て面１８ａ，１８ａとが密着せず、間に間隙４が発生してしまうことがある。光コネクタプラグ１ａ，３１ａ，４１ａの突き当て面１８ａ，１８ａと光コネクタジャック１ｂ，３１ｂ，４１ｂの突き当て面１８ａ，１８ａとの間に間隙４が発生すると、光コネクタプラグ１ａ，３１ａ，４１ａと光コネクタジャック１ｂ，３１ｂ，４１ｂとで光軸ずれが発生してしまい、損失が発生してしまうおそれがある。

そこで、図１７に示すように、光コネクタプラグ１ａ，３１ａ，４１ａの突き当て部１８，１８の突き当て面１８ａ，１８ａには、ハウジング１１の嵌合凸部１６の内側に、凹部でなる異物収容部５を設けるようにする。また、図１８に示すように、光コネクタジャック１ｂ，３１ｂ，４１ｂの突き当て部１８，１８の突き当て面１８ａ，１８ａにも係合段部２８の内側に、凹部でなる異物収容部５を設けるようにする。

上述のように、光コネクタプラグ１ａ，３１ａ，４１ａと光コネクタジャック１ｂ，３１ｂ，４１ｂとは逆向きの構成となっていることから、図１９に示すように、光コネクタプラグ１ａ，３１ａ，４１ａと光コネクタジャック１ｂ，３１ｂ，４１ｂとは、互いに結合されると、突き当て面１８ａ，１８ａに付着した塵埃等の異物は、異物収容部５に押し込まれることになる。これにより、光コネクタプラグ１ａ，３１ａ，４１ａの突き当て面１８ａ，１８ａと光コネクタジャック１ｂ，３１ｂ，４１ｂ突き当て面１８ａ，１８ａとは、互いに押圧され密着し、光軸ずれの発生を防止することができる。

ところで、以上のような光コネクタプラグや光コネクタジャックを備えた光ケーブルは、例えば、テレビジョン受像機と映像信号記録装置との間の映像信号の伝送等に用いられる。図２０には、上記光コネクタプラグ１ａが据え置き型の電子機器５１に接続される状態を示す。電子機器５１には、光コネクタプラグ１ａとの接続部として、上記光コネクタジャック１ｂが配設されている。この電子機器５１の光コネクタジャック１ｂは、コリメータレンズ２６が下向きとなるように設けられている。そして、光コネクタジャック１ｂの光ファイバ１２の端部１２ａは、光電変換部５２に接続され、伝送された光信号を電気信号に変換するようになっている。また、この電子機器５１が伝送側となるとき、全反射部２４で反射した反射光の反射方向を下向きにしている。

電子機器５１に設けられた光コネクタジャック１ｂは、コリメータレンズ２６が下向きに設けられていることから、長期間に亘ってコリメータレンズ２６が外部に露出していたときであってもコリメータレンズ２６に塵埃等の異物が付着することを防止することができる。

なお、本発明においては、光ファイバ１２に代わって光導波路等他の光伝送媒体を用いても良い。また、以上の例では、全反射部で光路を略９０度変更する例を説明したが本発明では、全反射部で反射された光の光路が光路遮蔽部をはみ出ない程度であれば、全反射部での反射角は特に限定されるものではない。また、以上例では、ハウジングの一部を光路遮蔽部としたが、光路遮蔽部を設ける位置は、これに限定されず、ファイバ支持部やハウジング以外の部材、例えば図２０の電子機器５１の筐体に一体的又は別に設けるようにしても良い。

本発明が適用された光コネクタプラグと光コネクタジャックの斜視図である。 本発明が適用された光コネクタプラグの正面図である。 図２のＸ−Ｘ断面図である。 図２のＹ−Ｙ断面図である。 光コネクタプラグと光コネクタジャックとが結合した状態を示す断面図である。 光コネクタジャックが結合されていない状態で光コネクタプラグから出射光が出射された状態を示す断面図である。 光コネクタプラグが結合されていない状態で光コネクタジャックから出射光が出射された状態を示す断面図である。 光コネクタプラグの変形例であり、光コネクタジャックが結合されていない状態で光コネクタプラグから出射光が出射された状態を示す断面図である。 光コネクタジャックの変形例であり、光コネクタプラグが結合されていない状態で光コネクタジャックから出射光が出射された状態を示す断面図である。 変形例の光コネクタプラグと光コネクタジャックとが結合した状態を示す断面図である。 光コネクタプラグの更に変形例であり、光コネクタジャックが結合されていない状態で光コネクタプラグから出射光が出射された状態を示す断面図である。 光コネクタジャックの更に変形例であり、光コネクタプラグが結合されていない状態で光コネクタジャックから出射光が出射された状態を示す断面図である。 図１１及び図１２の光コネクタプラグと光コネクタジャックとが結合した状態を示す断面図である。 塵埃等が付着した光コネクタプラグの断面図である。 光コネクタジャックの断面図である。 光コネクタプラグと光コネクタジャックとが結合した状態を示す断面図である。 突き当て面に異物収容部が形成された光コネクタプラグの断面図である。 突き当て面に異物収容部が形成された光コネクタジャックの断面図である。 異物収容部が設けられた光コネクタプラグと光コネクタジャックとが結合した状態を示す断面図である。 据え置き型電子機器の光コネクタジャックに光コネクタプラグが接続される状態を示す断面図である。 従来から使用されている特許文献１の光コネクタの斜視図であり、（Ａ）は、接続前、（Ｂ）は、接続後の状態を示す。 特許文献２の光コネクタの斜視図である。 特許文献１の光コネクタの側断面図であり、（Ａ）は、接続前、（Ｂ）は、接続後の状態を示す。

符号の説明

１ａ 光コネクタプラグ、１ｂ 光コネクタジャック、１１ ハウジング、１２ 光ファイバ、１３ ファイバ支持部、１４ ファイバ押さえ部、１５ 開口部、１６ 嵌合凸部、１７ 光結合部、１８ 突き当て部、１８ａ 突き当て面、２２ 光学素子部、２３ 突き当て面、２４ 全反射部、２６ コリメータレンズ、２７ 光路遮蔽部、２７ａ 反射防止部、２８ 係合段部

Claims (9)

1. 光伝送媒体と、
   上記光伝送媒体を支持する媒体支持部と、
   上記媒体支持部に支持されている光伝送媒体の端部からの出射光の光路を変更する全反射部と、
   上記全反射部で反射され光路が変更された反射光を遮蔽する光路遮蔽部とを備えることを特徴とする光コネクタ。
2. 上記媒体支持部は、光透過性を有し、
   上記光伝送媒体の端部は、上記媒体支持部に突き当てられていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
3. 更に、上記光伝送媒体からの出射光路又は入射光路上にコリメータレンズが配設されることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
4. 上記光路遮蔽部には、更に、反射防止処理が施されていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
5. 上記媒体支持部と上記全反射部と上記コリメータレンズとは一体に形成され、
   上記光伝送媒体の端部の上記媒体支持部への突き当て面と上記コリメータレンズが設けられた面とのなす角が略９０度であり、上記コリメータレンズが設けられた面と上記全反射部とのなす角が略４５度であることを特徴とする請求項３記載の光コネクタ。
6. 上記光伝送媒体の端部は、上記媒体支持部への突き当て面に対して座屈力によって突き当てられていることを特徴とする請求項２記載の光コネクタ。
7. 上記光伝送媒体は、中心軸が、上記媒体支持部への突き当て面に係る位置と上記媒体支持部によって支持されている部分とでずれるように配置されていることを特徴とする請求項６記載の光コネクタ。
8. 他の光コネクタが突き当てられる突き当て面には、異物収容部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
9. 機器本体に光コネクタの接続部が設けられた据え置き型の電子機器であって、
   上記接続部は、上記機器本体内の光電変換部に接続される光伝送媒体と、上記光伝送媒体を支持する媒体支持部と、上記媒体支持部に支持されている光伝送媒体の端部からの出射光の光路を変更する全反射部と、上記全反射部で反射され光路が変更された反射光を遮蔽する光路遮蔽部とを有し、
   上記全反射部で反射された反射光の反射方向が上記機器本体の下側を向いていることを特徴とする電子機器。

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