WO2015133164A1 - 光コネクタとケーブルおよび光通信装置 - Google Patents

光コネクタとケーブルおよび光通信装置 Download PDF

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一彰 鳥羽
中嶋　康久
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Definitions

  • This technology relates to optical connectors, cables, and optical communication devices so that optical signals do not adversely affect visual functions.
  • an optical fiber cable using an optical connector is connected.
  • a lens for collimating the optical signal communicated between the plug and the receptacle is provided on one side of the plug side and the receptacle side, and a lens for collecting the collimated light is provided on the other side. It is widely known. If communication between the plug and the receptacle is performed using collimated light in this way, optical communication is possible without positioning the end face of the optical fiber cable at a predetermined interval with high accuracy so as to face each other with light detection or the like. Thus, the optical connector can be provided at a low cost.
  • a movable shutter is provided at the end of the optical fiber cable.
  • This shutter covers the end face (outgoing surface) of the optical fiber cable on the optical signal exit side when in the closed position. Therefore, the exit surface can be protected from scratches, dirt, and the like, and light can be prevented from entering the optical fiber cable. Furthermore, the shutter covers the exit surface of the optical fiber cable, so that collimated light emitted from the exit surface of the optical fiber cable is incident on the surrounding human eyeball, which adversely affects visual functions and the like. Can be prevented.
  • the shutter when a shutter that covers the laser light emission surface is provided, the shutter may not be in the closed position due to shutter wear or the like, or the shutter may be in the open position for cleaning or the like. In such a case, since the light signal emission surface is exposed, collimated light may enter the surrounding human eyeball.
  • an object of this technology is to provide an optical connector, a cable, and an optical communication device that can prevent emission of an optical signal that adversely affects visual functions and the like.
  • a first aspect of this technique is a lens that converts an optical signal from an optical transmission line or a light source into a predetermined divergence angle and emits the lens
  • the optical connector includes a housing to which the lens is fixed and attached to the optical signal receiving connector.
  • an optical signal is converted into a predetermined divergence angle and emitted by a lens fixed to a housing attached to the optical signal receiving connector.
  • the predetermined divergence angle is converted into an angle at which a light amount in a predetermined region at a position away from the lens by a predetermined distance is not more than a preset light amount, for example, a divergence angle of 10 degrees or more.
  • the predetermined divergence angle is an attachment allowable error range when the housing is attached to the reception-side connector, and an angle at which the amount of decrease in the light amount of the optical signal received by the reception-side connector is equal to or less than a preset light amount, For example, it is converted into a divergence angle of 20 degrees or less.
  • the lens may convert the optical signal into a light signal having a predetermined divergence angle at a position separated by a predetermined distance by condensing the optical signal at a position closer to the lens than the predetermined distance.
  • an optical transmission path or light source for emitting the optical signal to the lens is held at a position where the optical signal emitted from the lens has a predetermined divergence angle.
  • the optical transmission path or the light source is held at a position where the output position of the optical signal is different from the focal position of the lens.
  • the second aspect of this technology is A lens that converts the optical signal from the end face of the optical fiber cable into a predetermined divergence angle and emits it;
  • the optical fiber cable and the lens are fixed together and a housing is attached to the optical signal receiving connector.
  • the third aspect of this technology is An optical signal output unit; A lens that converts an optical signal from the optical signal output unit into a predetermined divergence angle and emits it;
  • An optical communication apparatus comprising: a housing to which the lens is fixed and the optical signal receiving connector is mounted.
  • a lens that converts an optical signal from an optical transmission line or a light source into light having a predetermined divergence angle, and a housing that is fixed to the optical signal and that is attached to the optical signal receiving side optical connector are provided. Therefore, the emitted optical signal is in a dispersed state when entering the surrounding human eyeball, so that it is possible to prevent the visual function and the like from being adversely affected.
  • the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and may have additional effects.
  • FIG. 1 illustrates the configuration of an optical communication system using the optical connector of the present technology.
  • a source device 12 that is an information transmission side and a sink device 14 that is an information reception side are connected via an optical transmission line, for example, an optical fiber cable 20.
  • the source device 12 is a device that can output information such as video and audio content, computer data, and the like.
  • the source device 12 stores information such as a set-top box that receives a broadcast program or a distribution program, a playback device that plays back video and audio content recorded on a recording medium, and various content and computer data.
  • Devices such as servers and information transmission devices.
  • the sink device 14 is a device that receives information output from the source device 12 and performs processing for presenting the received information to the user, processing for recording the information on a recording medium, and the like.
  • the sink device 14 is a device such as a video display device, an audio output device, a recording device, or an information receiving device.
  • optical connector when the optical fiber cable 20 is connected to the source device 12 and the sink device 14, an optical connector is used.
  • the optical connector includes a plug 31 and a receptacle 32, and the plug 31 is removably attached to the receptacle 32.
  • the plugs 31 are provided at both ends of the optical fiber cable 20, for example, and the receptacles 32 are provided at the source device 12 and the sink device 14, for example.
  • the receptacle 32-a of the source device 12 is provided with a light source 41 that emits laser light
  • the receptacle 32-b of the sink device 14 is provided with a light detection unit 42 that converts an optical signal into an electrical signal. .
  • the plug 31 provided at one end of the optical fiber cable 20 is attached to the receptacle 32-a of the source device 12, and the plug 31 provided at the other end of the optical fiber cable 20 is attached. Attach to the receptacle 32-b of the sink device. Further, the receptacle 32-a of the source device 12 emits laser light modulated according to information to be transmitted from the light source 41 as an optical signal. If the information to be transmitted is transmitted as an optical signal in this manner, the receptacle 32-b of the sink device 14 collects the optical signal on the light detection unit 42 and generates an electrical signal corresponding to the optical signal, thereby generating an optical signal. Communication can be performed between the source device 12 and the sink device 14 via the fiber cable 20. Note that the optical communication system 10 may have a configuration in which information about the sink device 14 and the like are transmitted to the source device via an optical fiber cable.
  • FIG. 2 illustrates a schematic configuration of a plug that emits an optical signal.
  • FIG. 3 illustrates a schematic configuration of a receptacle on which an optical signal is incident.
  • the following drawings illustrate the housing, the optical fiber cable, and the like in cross-sectional views.
  • the plug (transmitting side optical connector) that emits an optical signal has a lens 311 and a plug housing 315.
  • the lens 311 is disposed on the end surface (exit surface) 20a side of the optical fiber cable 20 on the optical signal output side, and converts the optical signal from the output surface 20a of the optical fiber cable 20 into a predetermined divergence angle and emits it. .
  • the plug housing 315 fixes and holds the optical fiber cable 20 and the lens 311 at a position where an optical signal emitted from the lens 311 has a predetermined divergence angle.
  • the plug housing 315 is provided with a fitting protrusion 315a.
  • the fitting protrusion 315 a has a shape and a size corresponding to a fitting hole provided in the receptacle 32 on the receiving side of the optical signal emitted through the lens 311, and connects the plug 31 and the receptacle 32. At this time, it is inserted into the fitting hole of the receptacle 32. That is, the plug 31 is configured to be detachably attached to the receptacle (reception side optical connector) 32.
  • a receptacle (receiving optical connector) 32 into which an optical signal is incident has a lens 321, a receptacle housing 325, a receptacle attachment part 326, and a light detection part 42.
  • the lens 321 is disposed on the light receiving surface side of the light detection unit 42 and condenses the optical signal incident on the receptacle 32 on the light reception surface of the light detection unit 42.
  • the receptacle housing 325 fixes the lens 321 and the light detection unit 42 in the positional relationship described above.
  • the receptacle housing 325 is provided with a fitting hole 325a.
  • the fitting hole 325a has a shape and a size corresponding to the fitting protrusion 315a of the plug housing 315, and the fitting protrusion 315a of the plug housing 315 is inserted when the plug 31 and the receptacle 32 are connected.
  • the receptacle 32 is configured such that the plug 31 is removably attached.
  • the receptacle mounting portion 326 mechanically and electrically connects the receptacle 32 to the receiving side substrate 327.
  • the receptacle attachment unit 326 electrically connects the receptacle 32 to the reception side substrate 327 and inputs the signal generated by the light detection unit 42 to the circuit of the reception side substrate 327.
  • the receptacle attachment portion 326 mechanically connects the receptacle 32 to the reception side substrate 327 and fixes the receptacle housing 325 at a predetermined position on the reception side substrate 327.
  • optical connector configured as described above, for example, when the optical signal emitted from the plug 31 inserted into the receptacle 32 of the sink device 14 is collimated light, the amount of attenuation of the light intensity corresponding to the distance is small. For this reason, even if it is away from the plug 31, if it enters the human eyeball, the visual function or the like may be adversely affected.
  • the lens 311 of the plug 31 converts the light signal from the optical fiber cable 20 into light having a predetermined divergence angle and emits the light, so that the light amount in a predetermined region at a position away from the lens 311 by a predetermined distance is The optical signal is dispersed so that the light amount is less than the set light amount.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the first operation of the optical connector.
  • FIG. 4A shows a case where the optical signal from the optical fiber cable 20 is converted into light having a predetermined divergence angle by the lens 311. Is shown.
  • FIG. 4B illustrates a configuration of a conventional plug that converts an optical signal from the optical fiber cable 20 into collimated light by using a collimating lens 361 as a reference.
  • the plug 36 that converts the optical signal from the optical fiber cable 20 into collimated light using the collimating lens 361 and emits the light has a small amount of attenuation of light intensity according to the distance. Therefore, even when the light emitted from the plug 36 is viewed at a position away from the plug 36, the amount of light entering the eye is large, which may adversely affect the eye.
  • the optical signal from the optical fiber cable 20 is converted into a predetermined divergence angle by the lens 311, the optical signal is dispersed at a position away from the plug 31. That is, the plug housing 315 has a position where the exit surface 20a of the optical fiber cable 20 is different from the focal position of the lens 311. For example, when a convex lens is used as the lens 311, the exit surface 20a is closer to the lens side than the focal position of the lens 311. Position.
  • the optical signal from the optical fiber cable 20 is converted into an optical signal having a divergence angle. Therefore, when the light emitted from the plug 31 is visually observed at a position away from the plug 31, the light signal is dispersed, so that the amount of light entering the eye is reduced and adverse effects can be prevented.
  • the predetermined divergence angle is an angle at which the light amount in a predetermined region at a position away from the lens 311 by a predetermined distance is equal to or less than a preset light amount.
  • the standard of IEC60825 / 1 / JIS C 6802 specifies that the amount of light entering a diameter of 7 mm corresponding to a human pupil is limited at a distance of, for example, 70 mm from a light source.
  • the predetermined divergence angle is set to an angle at which the light amount in a predetermined region at a position away from the lens 311 by a predetermined distance is equal to or smaller than a predetermined light amount so that such a standard can be satisfied.
  • the lens 311 converts the optical signal so that the divergence angle is 10 degrees or more.
  • the optical signal from the optical fiber cable is converted into a predetermined divergence angle, for example, a divergence angle of 10 degrees or more, and is emitted, so that the optical signal can be viewed even when the optical signal emission surface is exposed. It is possible to prevent an adverse effect from entering. Therefore, it is not necessary to provide a shutter that blocks the optical signal.
  • a predetermined divergence angle for example, a divergence angle of 10 degrees or more
  • FIG. 6 illustrates a case where an error occurs in the attachment of the plug 31 and the receptacle 32.
  • the position of the lens 321 indicated by a broken line indicates a correct lens position
  • the position of the lens 321 indicated by a solid line indicates a lens position where an error has occurred.
  • the predetermined divergence angle is set to an angle in which the amount of decrease in the light amount of the optical signal received by the receptacle 32 is equal to or less than a preset light amount within the attachment allowable error range when the plug 31 and the receptacle 32 are attached.
  • the lens 311 converts the optical signal so that the divergence angle is 10 degrees or more and 20 degrees or less.
  • the optical signal is converted into a predetermined divergence angle, for example, 10 degrees or more and 20 degrees or less by the lens 311 and emitted. For this reason, when the plug 31 is attached to the receptacle 32 as shown in FIG. 7, even if an attachment error occurs, the beam diameter of the optical signal emitted from the plug 31 does not become too large and the lens 321 of the receptacle 32 is attached. It can be made incident. Therefore, optical communication can be performed stably and satisfactorily.
  • movement of an optical connector is an illustration, Comprising: Not only the above-mentioned effect but another effect may be acquired.
  • the optical signal emitted from the plug 31 is not limited to the configuration in which the optical signal is diverged and emitted from the plug 31 as in the first operation described above as long as the optical signal is diverged at the viewing position.
  • the light emitted from the plug 31 is condensed at a position close to the lens 311 to form an optical signal having a predetermined divergence angle at a predetermined distance.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a second operation of the optical connector.
  • the optical signal emitted from the lens 311 of the plug 31 is condensed at a position Pa close to the lens 311. That is, the plug housing 315 has a position where the exit surface 20 a of the optical fiber cable 20 is different from the focal position of the lens 311, for example, when a convex lens is used as the lens 311, Set it apart. In this way, if the optical fiber cable 20 and the lens 311 are fixed and held, the optical signal emitted from the lens 311 is dispersed at a position farther from the position Pa than the distance Lc from the lens 311 to the position Pa. Light.
  • the optical signal emitted from the lens 311 is condensed at a position closer than the predetermined distance so that the light amount of the predetermined region at a position separated by the predetermined distance becomes divergent light that is equal to or smaller than the preset light amount.
  • the optical signal is dispersed, so that the amount of light entering the eye is reduced and adverse effects can be prevented.
  • the optical signal is condensed at a close position, if the condensing position is farther from the lens 321 of the receptacle 32, the first error may occur even if an attachment error occurs when the plug 31 is attached to the receptacle 32.
  • the divergence of the optical signal can be reduced compared with the operation.
  • movement of an optical connector is an illustration, Comprising: Not only the above-mentioned effect but another effect may be acquired.
  • optical connector ⁇ 5.
  • the conversion to an optical signal having a predetermined divergence angle is not limited to a plug, and may be performed by a receptacle.
  • a receptacle provided in a source device is used as a transmission-side connector, and an optical signal from a light source is converted into a predetermined divergence angle and emitted by a lens of the receptacle.
  • an optical signal is condensed on the end surface (optical signal incident surface) of the optical fiber cable by a lens.
  • the optical signal from the light source is converted into a predetermined divergence angle and emitted by the receptacle lens provided in the source device, even if the optical device plug is not connected to the source device, It is possible to prevent an optical signal from entering the eye and causing an adverse effect.
  • An optical connector provided with a lens that converts an optical signal into a predetermined divergence angle and is emitted may be provided separately from the optical fiber cable, and is provided as an optical fiber cable in which the optical connector is integrated. May be.
  • the optical signal exit surface of the plug and the optical signal entrance surface of the receptacle are configured to face each other.
  • the optical signal exit surface, the optical signal entrance surface, An optical path conversion element such as a mirror may be provided between the two.
  • the optical signal emitting surface and the optical signal incident surface can be set at a predetermined angle, and the degree of freedom of the direction and shape of the optical connector can be increased.
  • the optical connector of this technique can also take the following structures.
  • An optical connector comprising: a housing to which the lens is fixed and attached to the optical signal receiving connector.
  • the predetermined divergence angle is an angle at which a light amount in a predetermined region at a position away from the lens by a predetermined distance is equal to or less than a predetermined light amount.
  • the lens converts the optical signal into a divergence angle of 10 degrees or more.
  • the predetermined divergence angle is an attachment allowable error range when the housing is attached to the reception-side connector, and a light amount in which a decrease amount of an optical signal received by the reception-side connector is set in advance.
  • the optical connector according to (2), wherein the angle is as follows.
  • the optical connector according to (4), wherein the lens converts the optical signal into a divergence angle of 20 degrees or less.
  • the lens condenses the optical signal at a position closer than the predetermined distance from the lens, thereby converting the optical signal into an optical signal having the predetermined divergence angle at a position separated by the predetermined distance. (2) or the optical connector as described in (3).
  • the housing holds an optical transmission line or a light source for emitting the optical signal to the lens at a position where the optical signal emitted from the lens has the predetermined divergence angle.
  • an optical fiber cable connects a device that transmits information such as video and audio content and computer data with a device that receives and processes information such as transmitted video and audio content and computer data. Suitable for communication systems.

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Abstract

　プラグ３１のレンズ３１１は、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出射する。プラグ筐体３１５は、光ファイバケーブル２０とレンズ３１１を固定する。レンズ３１１は、光ファイバケーブル２０の出射面２０ａ側で、光ファイバケーブル２０からの光信号が所定の発散角の光となる位置とする。プラグ３１から出射される光信号は、周囲の人間の眼球に入射される際に分散された状態となるので、視覚機能等に悪影響を与えてしまうことを防止できるようになる。

Description

光コネクタとケーブルおよび光通信装置
　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、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、レーザ光の出射面をカバーするシャッタを設ける場合、シャッタの摩耗等によって閉鎖位置にならない場合や、クリーニング等のためにシャッタを開放位置とされる場合がある。このような場合、光信号の出射面が露出した状態となるのでコリメート光が周囲の人間の眼球に入射するおそれがある。
　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所定の発散角に変換して出射するレンズと、
　前記レンズが固定されて、前記光信号の受信側コネクタに装着される筐体とを備える光コネクタにある。
　この技術では、光信号の受信側コネクタに装着される筐体に固定されたレンズによって、光信号が所定の発散角に変換されて出射される。所定の発散角は、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、例えば１０度以上の発散角に変換される。または、所定の発散角は、筐体を受信側コネクタに装着したときの取付許容誤差範囲で、受信側コネクタで受信される光信号の光量の低下量が予め設定された光量以下となる角度、例えば２０度以下の発散角に変換される。また、レンズは、光信号をレンズから所定距離よりも近接した位置に集光させることで、所定距離だけ離れた位置で所定の発散角を有した光信号に変換としてもよい。筐体では、レンズだけでなく、レンズから出射する光信号が所定の発散角となる位置で、光信号をレンズに出射する光伝送路または光源が保持される。例えば光伝送路または光源は、光信号の出力位置がレンズの焦点位置と異なる位置で保持される。
　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所定の発散角に変換して出射するレンズと、
　前記光ファイバケーブルと前記レンズを一体に固定して前記光信号の受信側コネクタに装着される筐体とを備えるケーブルにある。
　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所定の発散角に変換して出射するレンズと、
　前記レンズが固定されて、前記光信号の受信側コネクタが装着される筐体とを備える光通信装置にある。
　この技術では、光伝送路または光源からの光信号を所定の発散角の光に変換するレンズと、前記レンズが固定されて、前記光信号の受信側光コネクタと装着される筐体が設けられる。したがって、出射される光信号は、周囲の人間の眼球に入射される際に分散された状態となるので、視覚機能等に悪影響を与えてしまうことを防止できる。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。 光コネクタの第１の動作を説明するための図である。 プラグからの出射光が発散角を有する場合を示す図である。 プラグとレセプタクルとの取り付けで誤差が生じた場合を示す図である。 レセプタクルにプラグを装着した場合を示す図である。 光コネクタの第２の動作を説明するための図である。
　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．光コネクタの概略構成
　３．光コネクタの第１の動作
　４．光コネクタの第２の動作
　５．光コネクタの他の動作
　＜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で通信を行える。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．光コネクタの概略構成＞
　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）は、レンズ３１１とプラグ筐体３１５を有している。
　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側に配置されており、光ファイバケーブル２０の出射面２０ａからの光信号を所定の発散角に変換して出射する。
　プラグ筐体３１５は、光ファイバケーブル２０とレンズ３１１を、レンズ３１１から出射する光信号が所定の発散角となる位置で固定して保持する。このプラグ筐体３１５には嵌合突部３１５ａが設けられている。嵌合突部３１５ａは、レンズ３１１を介して出射される光信号の受信側であるレセプタクル３２に設けられた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。すなわち、プラグ３１は、レセプタクル（受信側光コネクタ）３２に対して挿脱可能に装着される構成とされている。
　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の受光面側に配置されており、レセプタクル３２に入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は、レンズ３２１と光検出部４２を上述の位置関係で固定する。このレセプタクル筐体３２５には嵌合穴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。すなわち、レセプタクル３２は、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。
　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．光コネクタの第１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に挿入されるプラグ３１から出射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。このため、プラグ３１から離れていても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のレンズ３１１では、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出射することで、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ように光信号を分散させる。
　図４は、光コネクタの第１の動作を説明するための図であり、図４の（Ａ）は、光ファイバケーブル２０からの光信号をレンズ３１１で所定の発散角の光に変換した場合を示している。なお、図４の（Ｂ）は、コリメートレンズ３６１を用いることで、光ファイバケーブル２０からの光信号をコリメート光に変換する従来のプラグの構成を参考として例示している。
　図４の（Ｂ）に示すように、コリメートレンズ３６１を用いて光ファイバケーブル２０からの光信号をコリメート光に変換して出射するプラグ３６では、距離に応じた光強度の減衰量が少ない。したがって、プラグ３６から離れた位置でプラグ３６の出射光を目視する場合でも目に入る光量が大きく、目に悪影響を与えるおそれがある。
　しかし、図４の（Ａ）に示すように、光ファイバケーブル２０からの光信号をレンズ３１１で所定の発散角に変換すると、プラグ３１から離れた位置は光信号が分散される。すなわち、プラグ筐体３１５は、光ファイバケーブル２０の出射面２０ａをレンズ３１１の焦点位置と異なる位置、例えばレンズ３１１として凸レンズを用いる場合に、レンズ３１１の焦点位置よりも出射面２０ａをレンズ側の位置とする。このように、光ファイバケーブル２０とレンズ３１１を保持すれば、光ファイバケーブル２０からの光信号は、発散角を有した光信号に変換される。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、光信号が分散されているので目に入る光量が少なくなり悪影響を防止できる。
　所定の発散角は、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。例えばＩＥＣ６０８２５－１／ＪＩＳ　Ｃ　６８０２の規格では、光源から例えば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、プラグからの光信号が発散角を有する場合を示している。プラグ３１を介して出射される光信号の発散角を角度ａとすると、距離Ｌａだけ離れた位置では式（１）に基づき光信号のビーム径がＢＭａだけ広がる。
　　　　（Ｌａ×Ｓｉｎ（ａ／２））×２＝ＢＭａ　　・・・（１）
　すなわち、角度ａが少ないとビーム径の広がりが少ないことから、レンズ３１１では発散角が１０度以上となるように光信号の変換を行う。
　このように、光ファイバケーブルからの光信号を所定の発散角例えば１０度以上の発散角に変換して出射することで、光信号の出射面が露出した状態であっても、光信号が目に入って悪影響を生じてしまうことを防止することができる。したがって、光信号を遮るシャッタを設ける必要がない。
　ところで、発散角を大きくするとプラグ３１とレセプタクル３２との取付誤差を少なくしなければならない。図６は、プラグ３１とレセプタクル３２との取り付けで誤差が生じた場合を例示している。
　レセプタクル３２にプラグ３１を取り付けたとき、レンズ３１１とレンズ３２１の間隔に誤差Ｄｂを生じると、レンズ３２１に入射される光信号のビーム径は、式（２）に基づきＢＭｂだけ大きくなる。
　　　　（Ｄｂ×Ｓｉｎ（ｂ／２）×２＝ＢＭｂ　　・・・（２）
　なお、図６において、破線で示すレンズ３２１の位置は正しいレンズ位置、実線で示すレンズ３２１の位置は、誤差を生じたレンズ位置を示している。
　すなわち、角度ｂが大きいと取付誤差により光信号のビーム径がレンズ３２１よりも大きくなって、光検出部に集光される光信号の光量が減少するおそれがある。したがって、所定の発散角は、プラグ３１とレセプタクル３２に装着したときの取付許容誤差範囲で、レセプタクル３２で受信される光信号の光量の低下量が予め設定された光量以下となる角度とする。例えば、レンズ３１１では発散角が１０度以上であって２０度以下となるように光信号の変換を行う。
　このように、プラグ３１では、レンズ３１１によって光信号を所定の発散角例えば１０度以上で２０度以下の発散角に変換して出射する。このため、図７に示すようにレセプタクル３２にプラグ３１を取り付けたとき、取付誤差が生じてもプラグ３１からの出射される光信号のビーム径が大きくなりすぎない状態でレセプタクル３２のレンズ３２１に入射させることができる。したがって、安定して良好に光通信を行うことができるようになる。なお、光コネクタの第１の動作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の動作＞
　ところで、プラグ３１から出射される光信号は、目視位置で発散された状態となれば、上述の第１の動作のようにプラグ３１から光信号を発散させて出射する構成に限られない。
　次に、第２の動作では、例えばレンズ３１１に近接する位置でプラグ３１からの出射光を集光して、所定距離では所定の発散角を有した光信号とする場合について示している。
　図８は、光コネクタの第２の動作を説明するための図である。プラグ３１のレンズ３１１から出射された光信号をレンズ３１１に近接する位置Ｐaに集光させる。すなわち、プラグ筐体３１５は、光ファイバケーブル２０の出射面２０ａをレンズ３１１の焦点位置と異なる位置、例えばレンズ３１１として凸レンズを用いる場合に、レンズ３１１の焦点位置よりも出射面２０ａをレンズ３１１から離れた位置とする。このように、光ファイバケーブル２０とレンズ３１１を固定して保持すれば、レンズ３１１から位置Ｐaまでの距離Ｌｃよりも位置Ｐaから離れた位置では、レンズ３１１から出射された光信号よりも分散された光となる。
　したがって、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の発散光となるように、レンズ３１１から出射された光信号を所定距離よりも近接した位置で集光させる。このようにすれば、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、光信号が分散されているので目に入る光量が少なくなり悪影響を防止できる。
　さらに、光信号が近接した位置に集光するので、集光位置がレセプタクル３２のレンズ３２１よりも離れていれば、レセプタクル３２にプラグ３１を装着したときに取付誤差を生じても、第１の動作に比べて光信号の発散が少なくできる。なお、光コネクタの第２の動作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．光コネクタの他の動作＞
　また、上述の第１および第２の動作では、送信側光コネクタであるプラグ３１のレンズ３１１によって、光ファイバケーブル２０からの光信号を所定の発散角に変換して出射する場合について説明した。しかし、所定の発散角の光信号とする変換は、プラグに限らずレセプタクルで行うようにしてもよい。例えばソース機器に設けられたレセプタクルを送信側コネクタとして、レセプタクルのレンズによって、光源からの光信号を所定の発散角に変換して出射する。また、受信側光コネクタであるプラグでは、レンズによって光信号を光ファイバケーブルの端面（光信号の入射面）に集光する。
　このように、ソース機器に設けたレセプタクルのレンズで、光源からの光信号を所定の発散角に変換して出射すれば、ソース機器に光ケーブルのプラグが接続されていない状態でも、ソース機器からの光信号が目に入って悪影響を生じてしまうことを防止できる。
　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。
　さらに、上述の実施の形態の光コネクタでは、プラグの光信号出射面とレセプタクルの光信号入射面が対向するように構成されている場合を例示したが、光信号出射面と光信号入射面との間に光路変換素子例えばミラー等を設けてもよい。この場合、光信号出射面と光信号入射面を所定の角度とすることが可能となり、光コネクタの向きや形状等の自由度を高めることができる。
　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所定の発散角に変換して出射するレンズと、
　前記レンズが固定されて、前記光信号の受信側コネクタに装着される筐体と
を備える光コネクタ。
　（２）　前記所定の発散角は、前記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）に記載の光コネクタ。
　（３）　前記レンズは、前記光信号を１０度以上の発散角に変換する（２）に記載の光コネクタ。
　（４）　前記所定の発散角は、前記筐体を前記受信側コネクタに装着したときの取付許容誤差範囲で、前記受信側コネクタで受信される光信号の光量の低下量が予め設定された光量以下となる角度とする（２）に記載の光コネクタ。
　（５）　前記レンズは、前記光信号を２０度以下の発散角に変換する（４）に記載の光コネクタ。
　（６）　前記レンズは、前記光信号を前記レンズから前記所定距離よりも近接した位置に集光させることで、前記所定距離だけ離れた位置で前記所定の発散角を有した光信号に変換する（２）または（３）に記載の光コネクタ。
　（７）　前記筐体は、前記レンズから出射する光信号が前記所定の発散角となる位置で、前記光信号を前記レンズに出射する光伝送路または光源を保持する（１）乃至（６）の何れかに記載の光コネクタ。
　（８）　前記筐体は、前記光伝送路または光源の光信号の出射位置を前記レンズの焦点位置と異なる位置とする（７）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では、光伝送路または光源からの光信号を所定の発散角の光に変換するレンズと、前記レンズが固定されて、前記光信号の受信側光コネクタと装着される筐体が設けられる。このため、出射される光信号は、周囲の人間の眼球に入射される際に分散された状態となるので、視覚機能等に悪影響を与えてしまうことを防止できる。したがって、例えば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送信する機器と、送信された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受信して処理する機器とを光ファイバケーブルで接続する光通信システム等に適している。
　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
　３１，３６・・・プラグ
　３２，３２－ａ，３２－ｂ・・・レセプタクル
　４１・・・光源
　４２・・・光検出部
　３１１，３２１・・・レンズ
　３１５・・・プラグ筐体
　３１５ａ・・・嵌合突部
　３２５・・・レセプタクル筐体
　３２５ａ・・・嵌合穴
　３２６・・・レセプタクル取付部
　３２７・・・受信側基板
　３６１・・・コリメートレンズ

Claims (10)

  1. 　光伝送路または光源からの光信号を所定の発散角に変換して出射するレンズと、
    　前記レンズが固定されて、前記光信号の受信側コネクタに装着される筐体と
    を備える光コネクタ。
  2. 　前記所定の発散角は、前記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
    請求項１記載の光コネクタ。
  3. 　前記レンズは、前記光信号を１０度以上の発散角に変換する
    請求項２記載の光コネクタ。
  4. 　前記所定の発散角は、前記筐体を前記受信側コネクタに装着したときの取付許容誤差範囲で、前記受信側コネクタで受信される光信号の光量の低下量が予め設定された光量以下となる角度とする
    請求項２記載の光コネクタ。
  5. 　前記レンズは、前記光信号を２０度以下の発散角に変換する
    請求項４記載の光コネクタ。
  6. 　前記レンズは、前記光信号を前記レンズから前記所定距離よりも近接した位置に集光させることで、前記所定距離だけ離れた位置で前記所定の発散角を有した光信号に変換する
    請求項２記載の光コネクタ。
  7. 　前記筐体は、前記レンズから出射する光信号が前記所定の発散角となる位置で、前記光信号を前記レンズに出射する光伝送路または光源を保持する
    請求項１記載の光コネクタ。
  8. 　前記筐体は、前記光伝送路または光源の光信号の出射位置を前記レンズの焦点位置と異なる位置とする
    請求項７記載の光コネクタ。
  9. 　光ファイバケーブル端面からの光信号を所定の発散角に変換して出射するレンズと、
    　前記光ファイバケーブルと前記レンズを一体に固定して前記光信号の受信側コネクタに装着される筐体と
    を備えるケーブル。
  10. 　光信号出力部と、
    　前記光信号出力部からの光信号を所定の発散角に変換して出射するレンズと、
    　前記レンズが固定されて、前記光信号の受信側コネクタが装着される筐体と
    を備える光通信装置。
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