JP6421815B2 - 光コネクタとケーブルおよび光通信装置 - Google Patents

Description

この技術は、光コネクタとケーブルおよび光通信装置に関し、出射される光信号が視覚機能等に悪影響を与えないようにする。

従来、レーザ光を用いた光通信では、例えば光コネクタを用いた光ファイバケーブルの接続が行われている。光コネクタでは、プラグとレセプタクル間で通信される光信号をコリメート光とするためのレンズがプラグ側とレセプタクル側の一方に設けられて、他方にコリメート光を集光するためのレンズが設けられているものが広く知られている。このようにコリメート光を用いてプラグとレセプタクル間の通信を行うようにすれば、光ファイバケーブルの端面を光検出等と互いに対向するように所定間隔で高精度に位置決めしなくとも光通信が可能となり、光コネクタを安価に提供できるようになる。

また、特許文献１では、光ファイバケーブルの端部に移動可能なシャッタが設けられている。このシャッタは、閉鎖位置であるときに光ファイバケーブルの光信号出射側の端面（出射面）をカバーする。したがって、出射面を傷や汚れ等から保護できると共に、光ファイバケーブル内への光の入射等を阻止できる。さらに、シャッタは光ファイバケーブルの出射面をカバーすることで、光ファイバケーブルの出射面から出射されるコリメート光が周囲の人間の眼球に入射して、視覚機能等に悪影響を与えてしまうことを防止できる。

特開２０００−１４７３３３号公報

ところで、光ファイバケーブルの端部に移動可能なシャッタを設ける場合、光通信では必要としない部材であるシャッタが必要となってしまう。

そこで、この技術では、視覚機能等に悪影響を与えるような光信号の出射を防止できる光コネクタとケーブルおよび光通信装置を提供することを目的とする。

この技術の第１の側面は、
光伝送路または光源からの光信号をコリメート光に変換して出射するためのコリメートレンズと、
前記コリメートレンズを保持して前記光信号の受信側光コネクタに装着される筐体と、
前記筐体が前記受信側光コネクタに装着されていないとき、前記コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するように前記コリメートレンズを駆動するレンズ駆動部を備え、
前記レンズ駆動部は、前記コリメートレンズを保持した状態で移動可能なレンズ保持部と、前記コリメートレンズを介して射出される光信号が発散角を有する位置の方向に付勢する付勢部を備え、
前記レンズ保持部は、前記コリメートレンズの光軸に対して直交方向であって前記コリメートレンズの側端側に設けた軸を中心として回動する光コネクタにある。

この技術においては、光信号の受信側光コネクタと装着される筐体に、光信号をコリメート光に変換して出射するためのコリメートレンズが保持されて、筐体が受信側光コネクタに装着されていないとき、コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するようにコリメートレンズがレンズ駆動部によって駆動される。レンズ駆動部は、コリメートレンズを保持した状態で移動可能なレンズ保持部と、コリメートレンズを介して出射される光信号が発散角を有する位置の方向にレンズ保持部を付勢する付勢部とを備えている。レンズ保持部は、受信側光コネクタが所定位置に装着されるとき、コリメートレンズを介して出射される光信号がコリメート光となる位置に移動する、例えば、レンズ保持部は、コリメートレンズの光軸方向、またはコリメートレンズの光軸に対して直交方向であってコリメートレンズの側端側に設けた軸を中心として回動する。また、レンズ駆動部は、コリメートレンズを介して出射される光信号が発散角を有するようにコリメートレンズの焦点距離を変化させる。さらに、所定の発散角は、コリメートレンズから所定距離だけ離れた位置における所定領域の光量が予め設定された光量以下となる角度とされる。

この技術の第２の側面は、
光ファイバケーブル端面からの光信号をコリメート光に変換して出射するためのコリメートレンズと、
前記光ファイバケーブルと前記コリメートレンズを保持して前記光信号の受信側光コネクタに装着される筐体と、
前記筐体が前記受信側光コネクタに装着されていないとき、前記コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するように前記コリメートレンズを駆動するレンズ駆動部とを備え、
前記レンズ駆動部は、前記コリメートレンズを保持した状態で移動可能なレンズ保持部と、前記コリメートレンズを介して射出される光信号が発散角を有する位置の方向に付勢する付勢部を備え、
前記レンズ保持部は、前記コリメートレンズの光軸に対して直交方向であって前記コリメートレンズの側端側に設けた軸を中心として回動するケーブルにある。

この技術の第３の側面は、
光信号出力部と、
前記光信号出力部からの光信号をコリメート光に変換して出射するためのコリメートレンズと、
前記コリメートレンズを保持して前記光信号の受信側光コネクタに装着される筐体と、
前記筐体が前記受信側光コネクタに装着されていないとき、前記コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するように前記コリメートレンズを駆動するレンズ駆動部とを備え、
前記レンズ駆動部は、前記コリメートレンズを保持した状態で移動可能なレンズ保持部と、前記コリメートレンズを介して射出される光信号が発散角を有する位置の方向に付勢する付勢部を備え、
前記レンズ保持部は、前記コリメートレンズの光軸に対して直交方向であって前記コリメートレンズの側端側に設けた軸を中心として回動する光通信装置にある。

この技術によれば、光伝送路または光源からの光信号をコリメート光に変換して出射するためのコリメートレンズが、光信号の受信側光コネクタと装着される筐体に保持される。また、筐体が受信側光コネクタに装着されていないとき、レンズ駆動部によって、コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するようにコリメートレンズが駆動される。このため、送信側と受信側の光コネクタが接続されていない場合、送信側の光コネクタから出射される光信号は分散されるので、視覚機能等に悪影響を与えるような光信号の出射を防止できる。なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。

光通信システムの構成を例示した図である。 光信号を出射するプラグの概略構成を例示した図である。 光信号が入射されるレセプタクルの概略構成を例示した図である。 プラグから出射される光信号を目視した状態を例示した図である。 プラグとレセプタクルの接続を示した図である。 光信号を出射するプラグの概略構成を例示した図である。 光光信号が入射されるレセプタクルの概略構成を例示した図である。 プラグから出射される光信号を目視した状態を例示した図である。 プラグとレセプタクルの接続を示した図である。 コリメートレンズとして可変焦点レンズを用いた場合を例示した図である。

以下、本技術を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．光通信システムの構成
２．光コネクタの構成と動作
３．光コネクタの第１の実施の形態
３−１．第１の実施の形態の概略構成
３−２．第１の実施の形態の動作
４．光コネクタの第２の実施の形態
４−１．第２の実施の形態の概略構成
４−２．第２の実施の形態の動作
５．光コネクタの他の構成と動作

＜１．光通信システムの構成＞
図１は、本技術の光コネクタを用いた光通信システムの構成を例示している。光通信システム１０は、情報の送信側であるソース機器１２と情報の受信側であるシンク機器１４が、光伝送路例えば光ファイバケーブル２０を介して接続されている。

ソース機器１２は、映像や音声のコンテンツ、コンピュータデータ等の情報を出力可能な機器である。例えば、ソース機器１２は、放送番組や配信番組等を受信するセットトップボックス、記録媒体に記録されている映像や音声のコンテンツを再生する再生装置、種々のコンテンツやコンピュータデータ等の情報を記憶しているサーバ、情報送信装置等の機器である。

シンク機器１４は、ソース機器１２から出力された情報を受信して、受信した情報をユーザに対して提示する処理や記録媒体に記録する処理等を行う機器である。例えば、シンク機器１４は、映像表示装置や音声出力装置、記録装置、情報受信装置等の機器である。

光通信システム１０において、ソース機器１２やシンク機器１４に光ファイバケーブル２０を接続する場合、光コネクタが用いられる。光コネクタは、プラグ３１とレセプタクル３２で構成されており、レセプタクル３２にプラグ３１が挿脱可能に取り付けられる構成とされている。

プラグ３１は、例えば光ファイバケーブル２０の両端に設けられており、レセプタクル３２は例えばソース機器１２とシンク機器１４のそれぞれに設けられている。ソース機器１２のレセプタクル３２−ａにはレーザ光を出射する光源４１が設けられており、シンク機器１４のレセプタクル３２−ｂには光信号を電気信号に変換する光検出部４２が設けられている。

ここで、図１に示すように、光ファイバケーブル２０の一端に設けられたプラグ３１をソース機器１２のレセプタクル３２−ａに装着して、光ファイバケーブル２０の他端に設けられたプラグ３１をシンク機器１４のレセプタクル３２−ｂに装着する。さらに、ソース機器１２のレセプタクル３２−ａでは、送信する情報に応じて変調されたレーザ光を光源４１から光信号として出射する。このように送信する情報を光信号として送信すれば、シンク機器１４のレセプタクル３２−ｂでは、光信号を光検出部４２に集光して光信号に応じた電気信号を生成することで、光ファイバケーブル２０を介してソース機器１２とシンク機器１４で通信できる。なお、光通信システム１０では、シンク機器１４に関する情報等を、光ファイバケーブルを介してソース機器に送信する構成を有していてもよい。

＜２．光コネクタの構成と動作＞
光コネクタは、送信側光コネクタ（プラグまたはレセプタクル）において、光ファイバケーブル２０や光源４１からの光信号をコリメートレンズでコリメート光に変換して出射する。また、光信号の受信側光コネクタに装着される送信側コネクタの筐体は、コリメートレンズを移動可能に保持する。さらに、送信側コネクタの筐体が受信側光コネクタに装着されていないとき、コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するようにレンズ駆動部でコリメートレンズを駆動する。また、送信側コネクタの筐体が受信側光コネクタに装着されているとき、コリメートレンズを介して出射される光信号がコリメート光となるようにレンズ駆動部でコリメートレンズを駆動する。なお、送信側光コネクタが受信側光コネクタに装着されておらず、コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するコリメートレンズの位置を非接続位置とする。また、送信側光コネクタが受信側光コネクタに装着されて、コリメートレンズを介して出射される光信号がコリメート光となるコリメートレンズの位置を接続位置とする。

＜３．光コネクタの第１の実施の形態＞
＜３−１．第１の実施の形態の概略構成＞
光コネクタの第１の実施の形態では、光信号を出射するプラグに設けられているコリメートレンズが光信号の出射方向に移動可能とされている場合について説明する。

図２は、光信号を出射するプラグの概略構成を例示している。また、図３は、光信号が入射されるレセプタクルの概略構成を例示している。なお、この技術の理解を容易とするため、以下の図では筐体や光ファイバケーブル等を断面図で例示している。

図２に示すように、光信号を出射するプラグ（送信側光コネクタ）３１は、コリメートレンズ３１１、レンズ保持部３１２、付勢部３１３ａ、プラグ筐体３１５を有している。

コリメートレンズ３１１は、光ファイバケーブル２０の光信号出射側の端面（出射面）２０ａ側に設けられており、光ファイバケーブル２０から出射された光信号をコリメート光に変換する。

レンズ保持部３１２は、コリメートレンズ３１１を保持する。レンズ保持部３１２は、例えば筒状の形状とされており、一方の端部側にコリメートレンズ３１１が固定されている。レンズ保持部３１２のコリメートレンズ３１１が固定されている一方の端部側には係合部３１２ａが形成されている。係合部３１２ａは、例えば端部側の外側面から突出して形成されている。レンズ保持部３１２の他方の端部には係止部３１２ｂが形成されている。係止部３１２ｂは端部の外側面から突出して形成されている。

付勢部３１３ａは、例えばコイルバネ等を用いて構成されており、プラグ筐体３１５の支持軸３１５ｃに挿入されて、プラグ筐体３１５とレンズ保持部３１２の係止部３１２ｂとの間に挟持されている。付勢部３１３ａは、レンズ保持部３１２を光信号の出射方向である矢印ＭＡ方向に付勢する。

プラグ筐体３１５は、光ファイバケーブル２０を保持すると共にレンズ保持部３１２を光信号の光軸方向に移動可能に保持する。プラグ筐体３１５には、プラグ３１とレセプタクル３２を接続する場合のレセプタクル３２との対向面に、嵌合突部３１５ａと支持軸３１５ｃが突出して設けられている。嵌合突部３１５ａは、レセプタクル３２の嵌合穴に対応する形状およびサイズとされており、レセプタクル３２との接続時にレセプタクル３２の嵌合穴に挿入される。

嵌合突部３１５ａの先端には、内面側に突出して規制部３１５ｂが形成されている。規制部３１５ｂは、レンズ保持部３１２の係止部３１２ｂと係止して、付勢部３１３ａによって光信号の出射方向に付勢されているレンズ保持部３１２の出射方向の移動を規制する。

嵌合突部３１５ａの内側には、支持軸３１５ｃが設けられており、付勢部３１３ａとレンズ保持部３１２が挿入される。支持軸３１５ｃは、挿入されたレンズ保持部３１２を、光信号の出射方向に摺動可能に支持する。支持軸３１５ｃの略中央には光ファイバケーブル２０が固定されており、光ファイバケーブル２０の出射面２０ａとコリメートレンズ３１１が対向する位置とされている。

図３に示すように、光信号が入射されるレセプタクル（受信側光コネクタ）３２は、レンズ３２１とレセプタクル筐体３２５、レセプタクル取付部３２６およびレセプタクル筐体３２５を有している。

レンズ３２１は、光検出部４２の受光面側に設けられている。レンズ３２１は、プラグ３１から出射された光信号を光検出部４２の受光面に集光する。

レセプタクル筐体３２５には、プラグ３１とレセプタクル３２を接続する場合のプラグ３１との対向面に嵌合穴３２５ａが設けられている。嵌合穴３２５ａは、プラグ筐体３１５の嵌合突部３１５ａに対応する形状およびサイズとされており、プラグ３１とレセプタクル３２を接続時にプラグ筐体３１５の嵌合突部が挿入される。

嵌合穴３２５ａの内部には、プラグ３１の嵌合突部を嵌合穴３２５ａの位置としたとき、レンズ保持部３１２の係合部３１２ａと対向する位置に当接部３２５ｄが形成されている。当接部３２５ｄは、プラグ３１の嵌合突部を嵌合穴３２５ａに挿入してプラグ３１とレセプタクル３２を接続するとき、レンズ保持部３１２の係合部３１２ａと当接する。したがって、当接部３２５ｄにレンズ保持部３１２の係合部３１２ａが当接した状態でさらにプラグ３１が挿入されると、支持軸３１５ｃに取り付けられているレンズ保持部３１２が光信号の出射方向（付勢部３１３ａの付勢方向）とは逆方向に移動される。

レセプタクル取付部３２６は、レセプタクル３２を受信側基板３２７に機械的かつ電気的に接続する。例えば、レセプタクル取付部３２６は、レセプタクル３２を受信側基板３２７に電気的に接続して、光検出部４２で生成された信号を受信側基板３２７の回路に入力する。また、レセプタクル取付部３２６は、レセプタクル３２を受信側基板３２７に機械的に接続して、レセプタクル筐体３２５を受信側基板３２７の所定位置に固定する。

＜３−２．第１の実施の形態の動作＞
このように構成された光コネクタにおいて、例えばシンク機器１４のレセプタクル３２に接続されるプラグ３１からの光信号（レーザ光）がコリメート光であると、距離に応じた光強度の減衰量が少ない。このため、プラグ３１から離れていても、プラグ３１からの出射光が人間の眼球に入射すると視覚機能等に悪影響を与えてしまうおそれがある。そこで、プラグ３１は、レセプタクル３２に接続されていない場合、コリメートレンズ３１１を非接続位置として、コリメートレンズ３１１を介して出射される光信号を所定の発散角を有した非コリメート光に変換する。このように、光信号を所定の発散角とすることで、所定距離だけ離れた位置における所定領域の光量を予め規定された光量以下とする。また、プラグ３１は、レセプタクル３２と接続された場合、コリメートレンズ３１１を接続位置として、プラグ３１のコリメートレンズ３１１を介してレセプタクル３２に出射される光信号をコリメート光に変換する。

図４は、プラグから出射される光信号を目視した状態を例示しており、図４の（Ａ）は、コリメートレンズ３１１を非接続位置として、光ファイバケーブル２０の出射面２０ａからの光信号をコリメートレンズ３１１で所定の発散角に変換した場合を示している。なお、図４の（Ａ）では、コリメートレンズ３１１の焦点位置ＦＰが光ファイバケーブル２０の出射面２０ａの位置ＳＰよりも光信号の出射方向に離れている位置を非接続位置としている。

図４の（Ｂ）は、光ファイバケーブル２０の出射面２０ａからの光信号をコリメートレンズ３１１でコリメート光に変換する従来のプラグ３５の構成を示している。この場合、コリメートレンズ３１１は、焦点位置ＦＰと光ファイバケーブル２０の出射面２０ａの位置ＳＰを一致させてプラグ３１に固定される。

図４の（Ｂ）に示すように、従来の構成のプラグ３５では、レセプタクルと接続されているか否かにかかわらずコリメート光が出力される。このため、プラグ３１から離れた位置でプラグ３１の出射光を目視する場合、目に入る光量が大きく視覚機能等に悪影響を与えてしまうおそれがある。

しかし、図４の（Ａ）に示すように、プラグとレセプタクルと接続されていない場合、
レンズ保持部３１２に保持されているコリメートレンズ３１１は、付勢部３１３ａによって駆動されて非接続位置となり、光ファイバケーブル２０の出射面２０ａからの光信号は、コリメートレンズ３１１で所定の発散角に変換される。このため、プラグ３１から離れた位置でプラグ３１の出射光を目視する場合、出射光が分散されるので目に入る光量が少なくなり、視覚機能等に悪影響を与えてしまうことを防止できる。

また、レーザ光を用いる機器では、安全面から、ある光強度を超えた光線が直接、人の目に入らないようにしなければいけない。例えばＩＥＣ６０８２５−１／ＪＩＳ Ｃ ６８０２の規格では、光源から７０ｍｍ離れた距離で人の瞳に相当する直径７ｍｍに入る光量を制限することが規定されている。したがって、所定の発散角は、このような規格等を満たすことができるように、例えばコリメートレンズ３１１から所定距離だけ離れた位置における所定領域の光量が予め設定された光量以下となる角度とする。

図５は、プラグとレセプタクルの接続を示している。図５の（Ａ）は、接続途中状態を例示しており、図５の（Ｂ）は接続完了状態を例示している。

プラグ３１の嵌合突部３１５ａとレセプタクル３２の嵌合穴３２５ａを対向させて、嵌合突部３１５ａを嵌合穴３２５ａに挿入すると、図５の（Ａ）のように、プラグ３１における係合部３１２ａが、レセプタクル３２の当接部３２５ｄに当接する。さらに、プラグ３１をレセプタクル３２に挿入すると、プラグ３１の挿入に伴いプラグ３１のレンズ保持部３１２が付勢部３１３ａによる付勢方向とは逆方向（プラグ３１のプラグ筐体３１５の方向）に移動する。すなわち、コリメートレンズ３１１は、非接続位置から接続位置の方向に移動する。

プラグ３１とレセプタクル３２の接続が完了すると、図５の（Ｂ）に示すように、プラグ３１のレンズ保持部３１２の移動が完了して、コリメートレンズ３１１は接続位置となる。この場合、コリメートレンズ３１１の焦点位置ＦＰは光ファイバケーブル２０の出射面２０ａの位置ＳＰと一致した位置となる。したがって、プラグ３１からレセプタクル３２に出射される光はコリメート光となる。

また、プラグ３１をレセプタクル３２から取り外す場合、プラグ３１の嵌合突部３１５ａをレセプタクル３２の嵌合穴３２５ａから抜脱する。この場合、レンズ保持部３１２は、付勢部３１３ａによって付勢されていることから、レンズ保持部３１２に保持されているコリメートレンズ３１１は、付勢部３１３ａによって接続位置から非接続位置に駆動される。

このように構成された光コネクタでは、ソース機器のレーザ光源から出射された光信号は、ソース機器側の光コネクタと光ファイバケーブルおよびシンク機器側の光検出部に導かれて、ソース機器とシンク機器間で光通信が行われる。ここで、ソース機器側の光コネクタのレセプタクルや光ファイバケーブルの端部に設けられたプラグから出力される光信号がコリメート光であると、距離に応じた光強度の減衰量が少ないため、所定以上の距離だけ離れた位置でも光量が大きい。しかし、第１の実施の形態によれば、光コネクタの非接続時にはコリメートレンズが非接続位置とされて、光信号が所定の発散角を有した信号としてプラグ３１から出射されるので、視覚機能等への悪影響を防止できる。また、光コネクタの接続時にはコリメートレンズが接続位置とされて、光信号がコリメート光としてプラグ３１からレセプタクル３２に出射されるので、プラグ３１とレセプタクル３２との間で安定した光通信を行うことができる。なお、光コネクタの第１の実施の形態で得られる効果は例示であって、上述の効果に限らず他の効果が得られてもよい。

＜４．光コネクタの第２の実施の形態＞
＜４−１．第２の実施の形態の概略構成＞
光コネクタの第２の実施の形態では、光信号送信側のプラグに設けられているコリメートレンズが、コリメートレンズの側端側に設けた軸を中心として、光信号の出射方向に回動可能とされている場合について説明する。

図６は、光信号を出射するプラグの概略構成を例示している。また、図７は、光信号が入射されるレセプタクルの概略構成を例示している。

図６に示すように、光信号を出射するプラグ（送信側光コネクタ）３１は、コリメートレンズ３１１、レンズ保持部３１２、付勢部３１３ｂ、プラグ筐体３１５を有している。

コリメートレンズ３１１は、光ファイバケーブル２０の出射面２０ａ側に設けられており、光ファイバケーブル２０から出射された光信号をコリメート光に変換する。

レンズ保持部３１２は、コリメートレンズ３１１を保持する。レンズ保持部３１２は、例えばリング形状とされており中央部分にコリメートレンズ３１１が固定されている。レンズ保持部３１２の外面側には係合部３１２ｃが形成されている。レンズ保持部３１２の係合部３１２ｃが設けられた位置の逆側の側端には軸穴（図示せず）が形成されており、後述する軸３１４が挿通されている。

付勢部３１３ｂは、レンズ保持部３１２が光信号の出射方向に回動するように矢印ＭＢ方向にレンズ保持部３１２を付勢する。

付勢部３１３ｂは、例えばトーションバネ等を用いて構成されており、バネの一端をレンズ保持部３１２、他端をプラグ筐体３１５にそれぞれ係止されている。付勢部３１３ｂは、軸３１４を中心としてレンズ保持部３１２が光信号の出射方向に回動するように矢印ＭＢ方向にレンズ保持部３１２を付勢する。

軸３１４は、後述するプラグ筐体３１５の凹部３１５ｅに設けられている。軸３１４は、レンズ保持部３１２の軸穴に挿通されてレンズ保持部３１２を回動自在に保持する。

プラグ筐体３１５は、光ファイバケーブル２０を保持すると共にレンズ保持部３１２を光信号の光軸方向に回動可能に保持する。プラグ筐体３１５には、プラグ３１とレセプタクル３２を接続する場合にレセプタクル３２との対向面に嵌合突部３１５ａが突出して設けられている。嵌合突部３１５ａは、レセプタクル３２の嵌合穴に対応する形状およびサイズとされており、プラグ３１とレセプタクル３２を接続する際にレセプタクル３２の嵌合穴に挿入される。

嵌合突部３１５ａの先端側には、レンズ保持部３１２を回動自在に保持するための凹部３１５ｅが設けられており、凹部３１５ｅの先端側の壁面は、レンズ保持部３１２の回動を規制する規制部３１５ｆとされている。

図７に示すように、光信号が入射されるレセプタクル（受信側光コネクタ）３２は、レンズ３２１とレセプタクル筐体３２５、レセプタクル取付部３２６、光検出部４２、を有している。

レンズ３２１は、光検出部４２の受光面側に設けられている。レンズ３２１は、プラグ３１から出射された光信号を光検出部４２の受光面に集光する。

レセプタクル筐体３２５には、プラグ３１とレセプタクル３２を接続する場合にプラグ３１との対向面に嵌合穴３２５ａが設けられている。嵌合穴３２５ａは、プラグ筐体３１５の嵌合突部３１５ａに対応する形状およびサイズとされており、プラグ３１とレセプタクル３２を接続する際にプラグ筐体３１５の嵌合突部３１５ａが挿入される。

嵌合穴３２５ａには、プラグ３１の嵌合突部３１５ａをレセプタクル３２の嵌合穴３２５ａの位置としたとき、レンズ保持部３１２の係合部３１２ｃと対向する位置に当接部３２５ｅが形成されている。当接部３２５ｅは、プラグ３１の嵌合突部３１５ａをレセプタクル３２の嵌合穴３２５ａに挿入してプラグ３１とレセプタクル３２を接続するとき、レンズ保持部３１２の係合部３１２ｃと当接する。このように、当接部３２５ｅが係合部３１２ｃと当接すると、軸３１４に取り付けられているレンズ保持部３１２は、光信号の出射方向（付勢部３１３ｂの付勢方向）とは逆方向に回動される。

レセプタクル取付部３２６は、レセプタクル３２を受信側基板３２７に機械的かつ電気的に接続する。例えば、レセプタクル取付部３２６は、レセプタクル３２を受信側基板３２７に電気的に接続して、光検出部４２で生成された信号を受信側基板３２７の回路に入力する。また、レセプタクル取付部３２６は、レセプタクル３２を受信側基板３２７に機械的に接続して、レセプタクル筐体３２５を受信側基板３２７の所定位置に固定する。

＜４−２．第２の実施の形態の動作＞
このように構成された光コネクタにおいて、例えばシンク機器１４のレセプタクル３２に接続されるプラグ３１からの光信号（レーザ光）がコリメート光であると、距離に応じた光強度の減衰量が少ない。このため、プラグ３１から離れていても、プラグ３１からの出射光が人間の眼球に入射すると視覚機能等に悪影響を与えてしまうおそれがある。そこで、プラグ３１は、レセプタクル３２に接続されていない場合、コリメートレンズ３１１を非接続位置として、コリメートレンズ３１１を介して出射される光信号を所定の発散角を有した非コリメート光に変換する。このように、光信号を所定の発散角とすることで、所定距離だけ離れた位置における所定領域の光量を予め規定された光量以下とする。また、プラグ３１は、レセプタクル３２と接続された場合、コリメートレンズ３１１を接続位置として、プラグ３１のコリメートレンズ３１１を介してレセプタクル３２に出射される光信号をコリメート光に変換する。

図８は、プラグから出射される光信号を目視した状態を例示しており、コリメートレンズを非接続位置として、光ファイバケーブル２０の出射面２０ａからの光信号をコリメートレンズ３１１で所定の発散角に変換した場合を示している。なお、図８では、コリメートレンズ３１１が付勢部３１３ｂの付勢力によって回動して、焦点位置ＦＰが光ファイバケーブル２０の出射面２０ａの位置ＳＰよりも光信号の出射方向に離れている位置を非接続位置としている。

図８に示すように、レセプタクルと接続されていない場合、レンズ保持部３１２に保持されているコリメートレンズ３１１は、付勢部３１３ｂによって駆動されて非接続位置となる。このため、光ファイバケーブル２０の出射面２０ａからの光信号はコリメートレンズ３１１で所定の発散角に変換される。したがって、プラグ３１から離れた位置でプラグ３１の出射光を目視する場合、出射光が分散されるので目に入る光量が少なくなり、悪影響を防止できる。

図９は、プラグとレセプタクルの接続を示している。図９の（Ａ）は、接続途中状態を例示しており、図９の（Ｂ）は接続完了状態を例示している。

プラグ３１の嵌合突部３１５ａとレセプタクル３２の嵌合穴３２５ａを対向させて、嵌合突部３１５ａを嵌合穴３２５ａに挿入すると、図９の（Ａ）のように、プラグ３１における係合部３１２ｃが、レセプタクル３２の当接部３２５ｅに接する。さらに、プラグ３１をレセプタクル３２に挿入すると、プラグ３１の挿入に伴いプラグ３１のレンズ保持部３１２が付勢部３１３ｂによる付勢方向とは逆方向（プラグ３１のプラグ筐体３１５の方向）に回動する。すなわち、コリメートレンズ３１１は、非接続位置から接続位置の方向に移動する。

プラグ３１とレセプタクル３２の接続が完了すると、図９の（Ｂ）に示すように、プラグ３１のレンズ保持部３１２の回動が終了して、コリメートレンズ３１１は接続位置となる。したがって、プラグ３１からレセプタクル３２に出射される光はコリメート光となる。

なお、プラグ３１をレセプタクル３２から取り外す場合、プラグ３１の嵌合突部３１５ａをレセプタクル３２の嵌合穴３２５ａから抜脱する。この場合、レンズ保持部３１２は、付勢部３１３ｂによって付勢されていることから、コリメートレンズ３１１は非接続位置へと回動する。

このように構成された第２の実施の形態の光コネクタによれば、第１の実施の形態と同様に、光コネクタの非接続時にはコリメートレンズが非接続位置とされて、光信号が所定の発散角を有した信号としてプラグ３１から出射される。このように、光信号が所定の発散角を有した信号としてプラグ３１から出射されるので、視覚機能等への悪影響を防止できる。また、光コネクタの接続時にはコリメートレンズが接続位置とされて、光信号がコリメート光としてプラグ３１からレセプタクル３２に出射されるので、プラグ３１とレセプタクル３２との間で安定した光通信を行うことができる。なお、光コネクタの第２の実施の形態で得られる効果は例示であって、上述の効果に限らず他の効果が得られてもよい。

＜５．光コネクタの他の構成と動作＞
また、上述の第１および第２の実施の形態では、プラグ３１のレンズ保持部３１２を非接続位置として、光ファイバケーブル２０からの光信号を所定の発散角の光に変換してプラグ３１から出射する場合について説明した。しかし、所定の発散角の光とする変換は、プラグ３１に限らずレセプタクル３２で行うようにしてもよい。例えば光信号の送信機器に設けられたレセプタクル３２のレンズ３２１を上述のように移動して、プラグ３１が接続されていない場合は光源からの光信号を所定の発散角に変換して出射してもよい。

このように、光信号の送信側機器に設けられたレセプタクル３２で光信号を所定の発散角を有した信号に変換して出射すれば、光ファイバケーブル２０が接続されていない状態で出射された光信号によって、視覚機能等に悪影響を与えてしまうことを防止できる。

また、第１および第２の実施の形態の光コネクタは、プラグ３１とレセプタクル３２が非接続状態であるとき、コリメートレンズを光信号の出射方向に移動して所定の発散角を有するように構成した場合を例示している。しかし、光コネクタは、コリメートレンズを光信号の出射方向に対して逆方向に移動して所定の発散角を有する構成としてもよい。

また、第１および第２の実施の形態では、プラグ３１とレセプタクル３２を非接続状態であるとき、コリメートレンズを移動させて、光信号を所定の発散角の光に変換して出力する場合を例示した。しかし、光信号を所定の発散角の光に変換する処理は、コリメートレンズの移動に限られない。例えば、コリメートレンズとして可変焦点レンズ３１１ａを用いて、プラグ３１とレセプタクル３２が非接続状態であるとき、図１０の（Ａ）に示すように、光信号が所定の発散角となる焦点距離とする。例えば光信号の出射面２０ａの位置ＳＰよりも焦点位置ＦＰがレンズ側となるように可変焦点レンズ３１１ａをレンズ駆動部（図示せず）によって駆動する。また、プラグ３１とレセプタクル３２が接続状態であるとき、図１０の（Ｂ）に示すように、光信号がコリメート光となる焦点距離、例えば光信号の出射面２０ａの位置ＳＰと焦点位置ＦＰが一致するように可変焦点レンズ３１１ａを駆動する。このようにすれば、コリメートレンズを移動させることなく、光信号の発散角を切り替えられる。

さらに、第１および第２の実施の形態では、プラグ３１とレセプタクル３２を接続したとき、光信号の出射面と光検出部の受光面が直線上の位置に配置される場合を例示したが、光信号の光路上に鏡等の方向変換部材を設けてもよい。この場合、コリメート光または発散角を有する光信号を向き自由に設定できるので、プラグ３１とレセプタクル３２の形状や配置等の自由度を高めることができる。また、上述の効果に限らず他の効果が得られてもよい。

また、光信号を所定の発散角に変換して出射するレンズが設けられた光コネクタは、光ファイバケーブルと別個に提供されていてもよく、光コネクタが一体化された光ファイバケーブルとして提供されてもよい。

なお、本技術は、上述した技術の実施の形態に限定して解釈されるべきではない。この技術の実施の形態は、例示という形態で本技術を開示しており、本技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施の形態の修正や代用をなし得ることは自明である。すなわち、本技術の要旨を判断するためには、請求の範囲を参酌すべきである。

また、本技術の光コネクタは以下のような構成も取ることができる。
（１） 光伝送路または光源からの光信号をコリメート光に変換して出射するためのコリメートレンズと、
前記コリメートレンズを保持して、前記光信号の受信側光コネクタと装着される筐体と、
前記筐体が前記受信側光コネクタに装着されていないとき、前記コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するように前記コリメートレンズを駆動するレンズ駆動部と
を備える光コネクタ。
（２） 前記レンズ駆動部は、
前記コリメートレンズを保持した状態で移動可能なレンズ保持部と、
前記レンズ保持部を、前記コリメートレンズを介して出射される光信号が発散角を有する位置の方向に付勢する付勢部とを備える（１）に記載の光コネクタ。
（３） 前記レンズ保持部は、前記受信側光コネクタが所定位置に装着されるとき、前記コリメートレンズを介して出射される光信号がコリメート光となる位置に移動する（２）に記載の光コネクタ。
（４） 前記レンズ保持部は、前記コリメートレンズの光軸方向に移動する（２）または（３）に記載の光コネクタ。
（５） 前記レンズ保持部は、前記コリメートレンズの光軸に対して直交方向であって前記コリメートレンズの側端側に設けた軸を中心として回動する（２）または（３）に記載の光コネクタ。
（６） 前記レンズ駆動部は、前記コリメートレンズを介して出射される光信号が発散角を有するように前記コリメートレンズの焦点距離を変化させる（１）に記載の光コネクタ。
（７） 前記所定の発散角は、前記コリメートレンズから所定距離だけ離れた位置における所定領域の光量が予め設定された光量以下となる角度とする（１）乃至（６）の何れかに記載の光コネクタ。

この技術の光コネクタとケーブルおよび光通信装置によれば、光伝送路または光源からの光信号をコリメート光に変換して出射するためのコリメートレンズが、光信号の受信側光コネクタと装着される筐体に保持される。また、筐体が受信側光コネクタに装着されていないとき、レンズ駆動部によって、コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するようにコリメートレンズが駆動される。このため、送信側と受信側の光コネクタが接続されていない場合、送信側の光コネクタから出射される光信号は分散されるので、視覚機能等に悪影響を与えるような光信号の出射を防止できる。したがって、光ファイバケーブル等の光伝送路を介して、映像情報や音声情報、各種データ等の通信を行う通信機器や電子機器を用いたシステムに適している。

１０・・・光通信システム
１２・・・ソース機器
１４・・・シンク機器
２０・・・光ファイバケーブル
２０ａ・・・出射面
３１，３５・・・プラグ
３２，３２−ａ，３２−ｂ・・・レセプタクル
４１・・・光源
４２・・・光検出部
３１１・・・コリメートレンズ
３１１ａ・・・可変焦点レンズ
３１２・・・レンズ保持部
３１２ａ，３１２ｃ・・・係合部
３１２ｂ・・・係止部
３１３ａ，３１３ｂ・・・付勢部
３１４・・・軸
３１５・・・プラグ筐体
３１５ａ・・・嵌合突部
３１５ｂ，３１５ｆ・・・規制部
３１５ｃ・・・支持軸
３１５ｅ・・・凹部
３２１・・・レンズ
３２５・・・レセプタクル筐体
３２５ａ・・・嵌合穴
３２５ｄ，３２５ｅ・・・当接部
３２６・・・レセプタクル取付部
３２７・・・受信側基板

Claims (7)

1. 光伝送路または光源からの光信号をコリメート光に変換して出射するためのコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズを保持して前記光信号の受信側光コネクタに装着される筐体と、
   前記筐体が前記受信側光コネクタに装着されていないとき、前記コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するように前記コリメートレンズを駆動するレンズ駆動部を備え、
   前記レンズ駆動部は、前記コリメートレンズを保持した状態で移動可能なレンズ保持部と、前記コリメートレンズを介して射出される光信号が発散角を有する位置の方向に付勢する付勢部を備え、
   前記レンズ保持部は、前記コリメートレンズの光軸に対して直交方向であって前記コリメートレンズの側端側に設けた軸を中心として回動する光コネクタ。
2. 前記レンズ保持部は、前記受信側光コネクタが所定位置に装着されるとき、前記コリメートレンズを介して出射される光信号がコリメート光となる位置に移動する
   請求項１記載の光コネクタ。
3. 前記レンズ保持部は、前記コリメートレンズの光軸方向に移動する
   請求項１記載の光コネクタ。
4. 前記レンズ駆動部は、前記コリメートレンズを介して出射される光信号が発散角を有するように前記コリメートレンズの焦点距離を変化させる
   請求項１記載の光コネクタ。
5. 前記所定の発散角は、前記光信号の出射面から予め規定された所定距離の目視位置における人の瞳に相当する領域に入る光量が予め設定された規定値以下の光量となる角度とする
   請求項１記載の光コネクタ。
6. 光ファイバケーブル端面からの光信号をコリメート光に変換して出射するためのコリメートレンズと、
   前記光ファイバケーブルと前記コリメートレンズを保持して前記光信号の受信側光コネクタに装着される筐体と、
   前記筐体が前記受信側光コネクタに装着されていないとき、前記コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するように前記コリメートレンズを駆動するレンズ駆動部とを備え、
   前記レンズ駆動部は、前記コリメートレンズを保持した状態で移動可能なレンズ保持部と、前記コリメートレンズを介して射出される光信号が発散角を有する位置の方向に付勢する付勢部を備え、
   前記レンズ保持部は、前記コリメートレンズの光軸に対して直交方向であって前記コリメートレンズの側端側に設けた軸を中心として回動するケーブル。
7. 光信号出力部と、
   前記光信号出力部からの光信号をコリメート光に変換して出射するためのコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズを保持して前記光信号の受信側光コネクタに装着される筐体と、
   前記筐体が前記受信側光コネクタに装着されていないとき、前記コリメートレンズを介して出射される光信号が所定の発散角を有するように前記コリメートレンズを駆動するレンズ駆動部とを備え、
   前記レンズ駆動部は、前記コリメートレンズを保持した状態で移動可能なレンズ保持部と、前記コリメートレンズを介して射出される光信号が発散角を有する位置の方向に付勢する付勢部を備え、
   前記レンズ保持部は、前記コリメートレンズの光軸に対して直交方向であって前記コリメートレンズの側端側に設けた軸を中心として回動する光通信装置。

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