JP4470375B2

JP4470375B2 - レーザ光漏出防止装置

Info

Publication number: JP4470375B2
Application number: JP2003050252A
Authority: JP
Inventors: 智夫馬場; 雅夫舟田; 健一小林; 秀則山田; 健上村; 嘉秀佐藤; 信也経塚; 一宏逆井; 一広鈴木; 忍小関; 勝木島; 紀高梨; 昌明三浦; 修上野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: JP2004260027A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気ケーブルと光ケーブルを束ねた電気・光混合配線により光信号送信側装置と光信号受信側装置とを接続する光通信システムにおけるレーザ光漏出防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムでは、光信号を形成するために半導体レーザ等のレーザ装置が用いられる。この種のシステムでは、人体への安全を考慮して、レーザ装置の発生するレーザ光が外部に漏れないように安全機構が設けられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、光ファイバケーブルが接続されていない場合の事故を防止し、出射ユニット側の安全性の改善をはかるレーザ装置の安全機構が開示されている。
【特許文献１】
実開平６−６６０５３号公報
この安全機構では、入射ユニットに光ファイバケーブルの一端が接続されているか否か、または出射ユニットに光ファイバケーブルの他端が接続されているか否かが、各ユニット側に設けられたファイバケーブル接続状態検知手段によって検知され、制御手段はファイバケーブル接続状態検知手段を介して光ファイバケーブルの接続状態をモニタすることができる。制御手段は、光ファイバケーブルが入射ユニットと出射ユニットとの間に接続されている時だけ、レーザ光発生手段よりレーザ光を発生させて入射ユニットに送り、光ファイバケーブルが入射ユニットと出射ユニットとの間に接続されていない時は、レーザ光発生手段からのレーザ光の出力を禁止させるか、入射ユニットに入る前に遮断する等して、光ファイバケーブルの一端に対してレーザ光が入射しないようにする、というものである。
【０００４】
また、特許文献２には、光モジュール類から発光されるレーザ光照射による人体への危険度を低減可能なレーザ光不要漏出防止装置が開示されている。
【特許文献２】
特開２００１−１８５７８３号公報
このレーザ光不要漏出防止装置では、光信号を伝送する光心線と導線との組からなる複合ケーブルの導線の導通状態から光心線の接続断状態を検出し、その光心線の接続断状態が検出された時に光芯線に送出するレーザ光出力を停止することによって、万一宅内の光ケーブルがはずれてしまった時でも、光モジュール類から発光されるレーザ光照射による人体への危険度を低減することができる、というものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記２つの従来技術は、コネクタ内の光ケーブルと電気ケーブルの接点配置が異なるものの、基本的に光ケーブルと電気ケーブルを束ねて送受信ケーブルを構成することに違いはない。しかしながら、上記従来技術は、光信号のみを送受信する装置にコネクタの接続状態を検知するためだけに電気ケーブルを配置するものである。これに対して、光信号の送受信の他に、電気信号の送受信も並行して行う装置の場合は、より多くの電気ケーブルを配置する必要がある。この場合、できるだけコストを低く抑えるため、電気コネクタと光コネクタが独立して設けられ、それぞれに電気ケーブルと光ケーブルが接続される。これらの電気ケーブルと光ケーブルは束ねられ、容易にケーブルが断線しないように被覆され、一本の電気・光混合配線とされる。しかし、この場合であっても、光コネクタに接続される光ケーブルと電気コネクタに接続される電気ケーブルは、一緒に束ねられないで独立して存在する部分が各コネクタ近傍において発生する。
【０００６】
このような場合において、従来、電気ケーブルが接続されたままで光コネクタのみ外れたり、あるいは束ねられる前の区間で光ケーブルが断線した場合には、レーザ光遮断回路には光コネクタの状態が連絡されず、外部にレーザ光が漏れることになる。光コネクタ部のみが外れた場合には、上記従来技術のように、光コネクタ部に接続を検知するスイッチを設けることで対応可能であるが、問題なのは光コネクタから取り出された光ケーブルのうち、電気ケーブルと束ねられる前の区間において光ケーブルが断線した場合である。この区間は、外部からの力によって光ケーブルが断線しやすい部分である。この区間で光ケーブルが断線した場合、特にレーザ発光装置側では送信用の強いレーザ光が射出されることになり安全性に問題が残る。
【０００７】
従って本発明の目的は、レーザ光が送信される電気・光混合配線における束ねられる前の区間の光ケーブルで生じる断線にも対応可能なレーザ光漏出防止装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、電気信号の送受信を行うための第１の電気コネクタ部およびレーザ光により光信号を送信するための第１の光コネクタ部を有する光信号送信側装置と、電気信号の送受信を行うための第２の電気コネクタ部および光信号を受信するための第２の光コネクタ部を有する光信号受信側装置と、第１および第２の電気コネクタ部にそれぞれ接続される第３および第４の電気コネクタ部を両端に有する電気ケーブルと第１および第２の光コネクタ部にそれぞれ接続される第３および第４の光コネクタ部を両端に有する光ケーブルを束ねた電気・光混合配線とを備えた光通信システムにおけるレーザ光漏出防止装置であって、第３および第４の光コネクタ部がそれぞれ第１および第２の光コネクタ部から通電される電気ケーブルループ部を有し、第１および第２の光コネクタ部の少なくとも一方からの前記電気ケーブルループ部への通電が途絶えたとき、前記レーザ光の出力が停止されるレーザ光漏出防止装置により、達成される。
【０００９】
ここで、前記光信号受信側装置の第２の光コネクタ部からの前記電気ケーブルループ部への通電が途絶えたことは、前記電気・光混合配線の電気ケーブルを介して、前記光信号送信側装置へ伝達することができる。前記電気ケーブルループ部は前記光ケーブルに束ねることができる。前記電気ケーブルループ部は前記光ケーブルよりも断線しやすく構成することができる。
【００１０】
また、本発明に係る電気・光混合配線は、両端にそれぞれ電気コネクタ部を有する電気ケーブルと、両端にそれぞれ光コネクタ部を有する光ケーブルとを束ねたものであって、前記光コネクタ部が、前記光ケーブルに束ねられる電気ケーブルループ部を有するものである。前記光コネクタ部は、前記電気ケーブルループ部の金属配線部をはさみ固定する嵌合部を有することができる。
このように構成することにより、レーザ光が送信される電気・光混合配線における束ねられる前の区間の光ケーブルで生じる断線にも対応可能なレーザ光漏出防止装置を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るレーザ光漏出防止装置の一実施例を示す図である。本実施例では本レーザ光漏出防止装置が光通信システムに適用されている。この光通信システムは、図示のように、電気信号の送受信を行うための第１の電気コネクタ部１１およびレーザ光により光信号を送信するための第１の光コネクタ部１２を有する光信号送信側装置１０と、電気信号の送受信を行うための第２の電気コネクタ部２１および光信号を受信するための第２の光コネクタ部２２を有する光信号受信側装置２０と、第１および第２の電気コネクタ部１１，２１にそれぞれ接続される第３および第４の電気コネクタ部３１，３２を両端に有する電気ケーブル３０と第１および第２の光コネクタ部１２，２２にそれぞれ接続される第３および第４の光コネクタ部４１，４２を両端に有する光ケーブル４０を束ねた電気・光混合配線５０とを備える。光ケーブル４０は例えば光ファイバで構成される。
【００１２】
光信号送信側装置１０において、第１の電気コネクタ部１１は電気信号送受信回路１３を介して送信側システム１４に接続される。また、第１の光コネクタ部１２は半導体レーザ１５を有する。半導体レーザ１５は、送信側システム１４からの信号に基づいてレーザ駆動回路１６により駆動され、レーザ光を発光して光信号を出力する。
【００１３】
光信号受信側装置２０において、第２の電気コネクタ部２１は電気信号送受信回路２３を介して受信側システム２４に接続される。また、第２の光コネクタ部２２はフォトダイオード等の受光素子２５を有する。受光素子２５は、受信した光信号を電気信号に変換する。この電気信号は増幅回路２６により増幅され、受信側システム２４に送られる。
【００１４】
電気・光混合配線５０は、電気ケーブル３０と光ケーブル４０とを束ねるためのケーブル結束部５１，５２を有する。ケーブル結束部５１，５２と電気コネクタ部３１，３２および光コネクタ部４１，４２との間は、電気ケーブル３０と光ケーブル４０とが束ねられる前の区間であり、電気ケーブル３０と光ケーブル４０とがそれぞれ独立して存在する。この区間は、外部からの力によって光ケーブル（光ファイバ）４０が断線しやすい部分である。
【００１５】
次に、本発明のレーザ光漏出防止装置について、図１に示す実施例にしたがって説明する。図示のように、電気・光混合配線５０における第３および第４の光コネクタ部４１，４２はそれぞれ第１および第２の光コネクタ部１２，２２から通電される電気ケーブルループ部６１，６２を有する。ここで、例えば、電気ケーブルループ部６１，６２の端部は光ケーブル（光ファイバ）４０に一緒に束ねられている。ここで、電気ケーブルループ部６１，６２は、後述するように、光ケーブル４０よりも断線しやすく構成されている。そして、第１および第２の光コネクタ部１２，２２の少なくとも一方からの電気ケーブルループ部６１，６２への通電が断線等で途絶えたとき、前記レーザ光の出力が停止される。レーザ光の出力停止の仕方については後で詳述する。これにより、レーザ光の漏出が防止される。
【００１６】
例えば、第１および第２の光コネクタ部１２，２２が対応する第３および第４の光コネクタ部４１，４２から外れた場合または外された場合、電気ケーブルループ部６１，６２への通電が途絶えるので、レーザ光の出力が停止される。さらに、外部からの力によって電気ケーブルループ部６１，６２に断線が生じた場合にも、電気ケーブルループ部６１，６２への通電が途絶えるので、レーザ光の出力が停止される。電気ケーブルループ部６１，６２は光ケーブル４０よりも断線しやすく構成されているため、電気ケーブルループ部６１，６２に断線が生じた場合、光ケーブル４０も断線しているか、または断線寸前の状態にあると推測される。
【００１７】
本実施例は、レーザ光の出力停止を行うために次のように構成される。まず、光信号送信側装置１０は、第１および第３の光コネクタ部１２，４１を介して電気ケーブルループ部６１に通電する光コネクタ接続判定回路７１と、半導体レーザ１５とレーザ駆動回路１６との間に設けられるレーザ発光遮断回路７２と、電気ケーブル３３を介して光信号受信側装置２０から受光停止信号を受信する受光停止信号受信回路７３と、電気ケーブル３４を介して光信号受信側装置２０から光コネクタ接続完了信号を受信する光コネクタ接続完了受信回路７４とを有する。また、信号送信側装置２０は、第２および第４の光コネクタ部２２，４２を介して電気ケーブルループ部６２に通電する光コネクタ接続判定回路８１と、光コネクタ接続判定回路８１より受信した光コネクタ接続完了信号を電気ケーブル３４を介して光信号送信側装置１０に送信する光コネクタ接続完了送信回路８２と、増幅回路２６における電気信号の状態から受光停止と判定したときに受光停止信号を出力する受光停止判定回路８３と、受光停止信号を電気ケーブル３３を介して光信号送信側装置１０に送信する受光停止信号送信回路８４とを有する。
【００１８】
正常時には、光信号送信側装置１０において、レーザ発光遮断回路７２は、光コネクタ接続判定回路７１、受光停止信号受信回路７３、および光コネクタ接続完了受信回路７４からレーザ光停止要求は受けないので、レーザ駆動信号は遮断されず、半導体レーザ１５はレーザ駆動回路１６により駆動され、レーザ光を発光して光信号を出力する。
【００１９】
次の場合は異常時であり、レーザ光の出力が停止される。
１）第１の光コネクタ１２と第３の光コネクタ４１が外れた場合、または第３の光コネクタ４１とケーブル結束部５１間の光ケーブル４０が断線（電気ケーブルループ部６１も断線）した場合
光コネクタ接続判定回路７１は、電気ケーブルループ部６１への通電が途絶えるので、レーザ発光遮断回路７２へレーザ光の出力停止のための信号を出力する。また、受光停止信号受信回路７３は、受光停止判定回路８３からの受光停止信号を受光停止信号送信回路８４および電気ケーブル３３を介して受信するので、レーザ発光遮断回路７２へレーザ光の出力停止のための信号を出力する。これによりレーザ発光遮断回路７２はレーザ光の出力を停止させる。
【００２０】
２）第２の光コネクタ２２と第４の光コネクタ４２が外れた場合、または第４の光コネクタ４２とケーブル結束部５２間の光ケーブル４０が断線（電気ケーブルループ部６２も断線）した場合
光コネクタ接続完了受信回路７４は、光コネクタ接続判定回路８１が電気ケーブルループ部６２への通電が途絶えたことを検知するので、そのことを光コネクタ接続完了送信回路８２および電気ケーブル３４を介して受信し、レーザ発光遮断回路７２へレーザ光の出力停止のための信号を出力する。また、受光停止信号受信回路７３は、受光停止判定回路８３からの受光停止信号を受光停止信号送信回路８４および電気ケーブル３３を介して受信するので、レーザ発光遮断回路７２へレーザ光の出力停止のための信号を出力する。これによりレーザ発光遮断回路７２はレーザ光の出力を停止させる。
【００２１】
なお、上記に加えて、電気コネクタが外れた場合、または電気ケーブルが断線した場合も、レーザ光の出力を停止させることができる。これらの電気系統の異常については、受光停止信号受信回路７３および／または光コネクタ接続完了受信回路７４を用いて対応することができる。
【００２２】
図２は、光コネクタの具体的構成例を示す透過斜視図である。本例では、第１の光コネクタ１２と第３の光コネクタ４１を例にとって説明する。図示のように、第１の光コネクタ１２は、半導体レーザ１５、電気配線接続端子１２１、および、ネジ受け部１２２，１２３を有する。一方、第３の光コネクタ４１は、光コネクタ−ファイバ強固接続部４１１、電気配線−電気コネクタ接続部４１２、電気配線簡易接続部（はさみ固定）４１３、電気配線接続端子４１４、および、光コネクタネジ止め部材４１５，４１６を有する。光コネクタ−ファイバ強固接続部４１１には光ケーブル（光ファイバ）３０が結合されており、電気配線簡易接続部（はさみ固定）４１３には電気ケーブルループ部６１が接続されている。光ケーブル３０と電気ケーブルループ部６１はケーブル結束部４１７で束ねられている。電気ケーブルループ部６１は、後述のように光ケーブル４０よりも強度的に断線しやすく構成される。
【００２３】
第１の光コネクタ１２と第３の光コネクタ４１の結合は、光コネクタネジ止め部材４１５，４１６をネジ受け部１２２，１２３に挿入することにより行う。これにより、光ケーブル３０と半導体レーザ１５とが光学的に結合され、また、電気配線接続端子４１４と電気配線接続端子１２１とが電気的に接続される。この状態で、光ケーブル３０と電気ケーブルループ部６１に外部からの引張り力が加えられた場合、まず、電気ケーブルループ部６１が電気配線簡易接続部（はさみ固定）４１３から外れ、断線状態となる。さらに力が加わった場合、光ケーブル３０も断線する。即ち、光ケーブル３０が断線した場合には電気ケーブルループ部６１も断線状態となるように構成されている。
【００２４】
図３は、光コネクタ内の電気配線簡易接続部（はさみ固定）の構成例を示す図である。電気配線簡易接続部４１３は電気配線接続端子４１４に接続されており、電気ケーブルループ部６１の金属配線部４１８が嵌合（はさみ固定）される嵌合部４１９を有する。嵌合部４１９による固定は、光ケーブルに用いる接着による固定と異なり、強い引張り力が加わった場合、金属配線部４１８が嵌合部４１９より離脱する。これによって、電気ケーブルループ部６１は断線状態となる。
【００２５】
本発明では、電気ケーブル／電気コネクタと光ケーブル（光ファイバ）／光コネクタを、独立して配置する場合に発生する問題をさらに次のようにして解決することができる。
【００２６】
▲１▼送信回路に光コネクタの接続を検知するスイッチを設け、このスイッチの動作によって電気ケーブルを介して受信側に送信側の光コネクタが接続されたことを示す信号を送信する。
▲２▼受信回路では、送信回路から電気ケーブルによって送られてきた光コネクタ接続の信号と、受信側の光コネクタが接続されたことを検知するスイッチからの接続完了信号とによって、接続が完了したことを判定する接続判定回路から受信回路側での電気／光の接続が完了した信号を、電気ケーブルを介して送信側に送信する。
▲３▼送信側では、受信側の電気／光接続が完了した信号と、送信側の光コネクタの接続が完了した信号とによって、送信側の接続が完了したことを判定する判定回路からの信号により、レーザ光遮断回路を解除する。
▲４▼送信回路／受信回路ともに、光コネクタが接続されたことを検知する方法は、光コネクタの接続部分に設けられたスイッチによってなされる。
▲５▼送信回路、受信回路ともに光コネクタの光ファイバが接続される部分に、ループ部を有する電気ケーブルの端面が配置され、この電気ケーブルループ部を光コネクタの接続が完了した信号が通ることによって、判定回路に光コネクタの接続が完了したことを送信する。
▲６▼送信回路では、すべての接続が完了したことを検知することで、レーザ光遮断回路が解除され、レーザ駆動回路の動作が開始される。
▲７▼光コネクタと光ファイバは、両コネクタから引き出された後、一つに束ねられる。
【００２７】
以上の構成によって、次の状態の場合にレーザ光が遮断されることになる。
Ａ）送信側あるいは受信側の、どちらか一方の光コネクタが外れると、レーザは消灯する。
Ｂ）送信回路および受信回路の光コネクタおよび電気コネクタの全てのコネクタが接続されないと、レーザは発光しない。
Ｃ）電気ケーブルが切断されると、レーザは消灯する。
Ｄ）送信回路または受信回路のいずれかで、ループ部を設けた光ファイバに近接して設けられた電気配線が切断されると、光コネクタの接続信号が解除され、レーザは消灯する。
【００２８】
このように本発明では、光コネクタ／電気コネクタの、送信側、受信側のいずれかが外れてもレーザの発光が遮断され、また送信回路と受信回路を接続するケーブルが切断された場合においてもレーザの発光が遮断され、さらに光コネクタが強く引っ張られて光ファイバのみが外れた場合、ループ部をもつ電気配線も切断されることになり、レーザの発光が遮断される。これによりレーザ光の漏洩を防ぎ、より安全な装置を提供することが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、レーザ光が送信される電気・光混合配線における束ねられる前の区間の光ケーブルで生じる断線にも対応可能なレーザ光漏出防止装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレーザ光漏出防止装置の一実施例を示す図である。
【図２】光コネクタの具体的構成例を示す透過斜視図である。
【図３】光コネクタ内の電気配線簡易接続部（はさみ固定）の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１０光信号送信側装置
１１、２１、３１、３２電気コネクタ
１２、２２、４１、４２光コネクタ
１３、２３電気信号送受信回路
１４送信側システム
１５半導体レーザ
１６レーザ駆動回路
２０光信号受信側装置
２４受信側システム
２５受光素子
２６増幅回路
３０電気ケーブル
４０光ケーブル
５０電気・光混合配線
５１、５２ケーブル結束部
６１、６２電気ケーブルループ部

Claims

電気信号の送受信を行うための第１の電気コネクタ部およびレーザ光により光信号を送信するための第１の光コネクタ部を有する光信号送信側装置と、電気信号の送受信を行うための第２の電気コネクタ部および光信号を受信するための第２の光コネクタ部を有する光信号受信側装置と、第１および第２の電気コネクタ部にそれぞれ接続される第３および第４の電気コネクタ部を両端に有する電気ケーブルと第１および第２の光コネクタ部にそれぞれ接続される第３および第４の光コネクタ部を両端に有する光ケーブルを束ねた電気・光混合配線とを備えた光通信システムにおけるレーザ光漏出防止装置であって、第３および第４の光コネクタ部がそれぞれ第１および第２の光コネクタ部から通電される電気ケーブルループ部を有し、第１および第２の光コネクタ部の少なくとも一方からの前記電気ケーブルループ部への通電が途絶えたとき、前記レーザ光の出力が停止されることを特徴とするレーザ光漏出防止装置。
前記光信号受信側装置の第２の光コネクタ部からの前記電気ケーブルループ部への通電が途絶えたことが、前記電気・光混合配線の電気ケーブルを介して、前記光信号送信側装置へ伝達されることを特徴とする請求項１記載のレーザ光漏出防止装置。
前記電気ケーブルループ部が前記光ケーブルに束ねられていることを特徴とする請求項１または２記載のレーザ光漏出防止装置。
前記電気ケーブルループ部が前記光ケーブルよりも断線しやすく構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ光漏出防止装置。
電気信号の送受信を行うための第１の電気コネクタ部およびレーザ光により光信号を送信するための第１の光コネクタ部を有する光信号送信側装置と、電気信号の送受信を行うための第２の電気コネクタ部および光信号を受信するための第２の光コネクタ部を有する光信号受信側装置とを接続するために用いられる、第１および第２の電気コネクタ部にそれぞれ接続される第３および第４の電気コネクタ部を両端に有する電気ケーブルと、第１および第２の光コネクタ部にそれぞれ接続される第３および第４の光コネクタ部を両端に有する光ケーブルとを束ねた電気・光混合配線であって、前記第３および第４の光コネクタ部がそれぞれ前記第１および第２の光コネクタ部から通電される電気ケーブルループ部を有することを特徴とする電気・光混合配線。
前記第３および第４の光コネクタ部が、前記電気ケーブルループ部の金属配線部をはさみ固定する嵌合部を有することを特徴とする請求項５記載の電気・光混合配線。