WO2020121769A1 - 光コネクタ、光ケーブルおよび電子機器 - Google Patents

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WO2020121769A1
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optical
lens
connector
light
optical connector
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PCT/JP2019/045586
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寛 森田
一彰 鳥羽
山本　真也
雄介 尾山
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ソニー株式会社
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    • G02B6/3861—Adhesive bonding

Definitions

  • the present technology relates to optical connectors, optical cables and electronic devices. More specifically, the present invention relates to an optical connector or the like that can alleviate the power loss of light with respect to axis deviation.
  • optical coupling connector is a system in which the optical axis is aligned with the end of each optical fiber and a lens is attached to each of the optical fibers to transmit an optical signal as parallel light between the opposing lenses.
  • optical coupling connector since the optical fibers are optically coupled in a non-contact state, adverse effects on transmission quality due to dust entering between the optical fibers are suppressed, and frequent and careful cleaning is not required.
  • an optical coupling type optical connector for example, when the core diameter of the optical fiber is very small as in single mode, a deviation between the lens optical axis and the optical fiber optical path on the transmitting side, so-called axial deviation, is a large optical signal on the receiving side. There was a problem that it led to a power loss.
  • the purpose of this technology is to satisfactorily reduce the coupling loss of the optical power on the receiving side against the axis deviation on the transmitting side.
  • An optical connector includes a connector body having a first lens that converges light emitted from a light-emitting body and a second lens that shapes and emits light converged by the first lens.
  • a connector main body having a first lens and a second lens is provided.
  • the first lens the light emitted from the light emitting body is converged.
  • the second lens shapes and emits the light converged by the first lens.
  • the first lens may consist of one or more lenses.
  • the second lens may be a lens for shaping the light emitted from the first lens into collimated light.
  • the light emitted from the light-emitting body is converged by the first lens, and the converged light is shaped by the second lens and emitted. Therefore, it is possible to prevent the distance from the light emitting body to the second lens from becoming long and to control the diameter of the light from the light emitting body so as to be within the second lens diameter, while changing the focal length of the second lens. By making the length longer, it becomes possible to reduce the coupling loss of the optical power on the receiving side against the axis deviation on the transmitting side.
  • the connector body may have a closed space
  • the first lens may be located in the closed space.
  • the connector main body may be configured to include a first optical unit on which the light emitted from the light emitting body is incident and a second optical unit having a second lens. ..
  • the first lens may be included in the first optical unit and/or the second optical unit. Since the connector main body is made up of the first and second optical parts in this way, it is possible to easily manufacture the first lens.
  • the light emitting body may be an optical fiber
  • the connector body may have an insertion hole into which the optical fiber is inserted. Since the connector body has the insertion hole into which the optical fiber as the light emitting body is inserted, the optical axis of the optical fiber and the first lens can be easily aligned.
  • the first lens may be present at the bottom portion of the insertion hole. Since the first lens is present in the bottom portion of the insertion hole in this way, it is possible to further improve the accuracy of optical axis alignment between the optical fiber and the first lens.
  • the insertion hole may be an insertion hole for inserting the ferrule in which the optical fiber is inserted and fixed. This makes it easy to keep the distance between the optical fiber and the first lens in the optical axis direction constant.
  • the connector main body has an optical path changing portion for changing the optical path at the bottom portion of the insertion hole, and the light emitted from the optical fiber is changed in the optical path by the optical path changing portion to the first lens. It may be made incident.
  • the insertion hole may be an insertion hole for inserting the ferrule in which the optical fiber is inserted and fixed. This makes it easy to keep the distance between the optical fiber and the optical path changing unit constant in the optical axis direction.
  • the light emitting body may be configured to be a light emitting element that converts an electric signal into an optical signal.
  • the light emitting element as the light emitting element in this way, an optical fiber is not required when transmitting an optical signal from the light emitting element, and the cost can be reduced.
  • the light emitting element may be connected to the connector body, and the light emitted from the light emitting element may enter the first lens without changing the optical path.
  • the connector body has an optical path changing unit for changing the optical path, the light emitting element is fixed to the substrate, and the light emitted from the light emitting element is changed in the optical path by the optical path changing unit to the first lens. It may be made incident.
  • the light from the light emitting element fixed to the substrate is changed in the optical path by the optical path changing unit and is incident on the first lens, so that the mounting is facilitated and the degree of design freedom can be increased.
  • the connector body may be made of a light transmissive material and integrally have the first lens and the second lens. In this case, the positional accuracy of the first lens and the second lens with respect to the connector body can be improved.
  • the connector body may have a plurality of combinations of the first lens and the second lens.
  • the connector main body is configured to have a plurality of combinations of the first lens and the second lens, so that the number of channels can be easily increased.
  • the connector body may have a concave light emitting portion
  • the second lens may be located at the bottom portion of the light emitting portion.
  • the connector body may be integrally provided on the front surface side with a convex or concave position restriction portion for aligning with the connector of the connection partner. This facilitates optical axis alignment when connecting to the mating connector.
  • a light emitting body may be further provided. With such a configuration including the light emitting body, it is possible to save the trouble of mounting the light emitting body.
  • An optical cable having an optical connector as a plug
  • the optical connector is
  • An optical cable includes a connector body having a first lens that converges light emitted from a light-emitting body and a second lens that shapes and emits light converged by the first lens.
  • An electronic device having an optical connector as a receptacle
  • the optical connector is
  • An electronic apparatus includes a connector main body having a first lens that converges light emitted from a light-emitting body and a second lens that shapes and emits light converged by the first lens.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a generation of a coupling loss of optical power due to an optical axis shift and a method of reducing the coupling loss in an optical coupling connector using collimated light. It is a figure which shows the structural example of the electronic device and optical cable as embodiment. It is a perspective view showing an example of a transmitting side optical connector and a receiving side optical connector which constitute an optical coupling connector. It is a perspective view showing an example of a transmitting side optical connector and a receiving side optical connector which constitute an optical coupling connector.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a generation of a coupling loss of optical power due to an optical axis shift and a method of reducing the coupling loss in an optical coupling connector using converged light (light bent in a focusing direction).
  • FIG. 1 shows an outline of an optical coupling type optical connector (hereinafter referred to as “optical coupling connector”).
  • This optical coupling connector is composed of a transmitting side optical connector 10 and a receiving side optical connector 20.
  • the transmitting side optical connector 10 has a connector body 12 having a lens 11.
  • the receiving side optical connector 20 has a connector body 22 having a lens 21.
  • the optical fiber 15 is attached to the connector body 12 so that the emitting end thereof is located at the focal position on the optical axis of the lens 11.
  • the optical fiber 25 is attached to the connector body 22 so that the incident end thereof is located at the focal position on the optical axis of the lens 21.
  • the light emitted from the optical fiber 15 on the transmission side is incident on the lens 11 via the connector body 12, and the light shaped into collimated light is emitted from the lens 11.
  • the light thus shaped into the collimated light is incident on the lens 21 and is condensed, and is incident on the incident end of the optical fiber 25 on the receiving side via the connector body 22.
  • the light (optical signal) is transmitted from the optical fiber 15 on the transmitting side to the optical fiber 25 on the receiving side.
  • the optical coupling connector as shown in FIG. 1 when the core diameter of the optical fiber is as small as about 8 ⁇ m ⁇ such as single mode, the deviation of the optical fiber optical path from the lens optical axis on the transmission side (optical axis deviation) is It has a great effect on the coupling loss of optical power at. Therefore, in the case of this optical coupling connector, high accuracy of parts is required in order to suppress the axis shift on the transmitting side, which results in an increase in cost.
  • the focal length of the lens 11 on the transmitting side is lengthened so that the lens 11 emits the light source, that is, the optical fiber 15 on the transmitting side. It is possible to increase the distance to the edge.
  • FIG. 2A shows a state in which the distance from the lens 11 to the light source P is not increased on the transmission side.
  • the position of the light source P on the transmitting side deviates by A to P′
  • the position of the condensing point Q on the receiving side shifts by Y to Q′.
  • FIG. 2B shows a state in which the curvature of the lens 11 is loosened to increase the focal length and the distance from the lens 11 to the light source P is increased on the transmission side.
  • the position of the light source P on the transmission side deviates by A to P′
  • the position of the condensing point Q on the reception side deviates by Y′ to Q′, but Y′ becomes smaller than Y.
  • Formula (1) below generally represents the relationship between the light source P and the condensing point Q.
  • A is the positional displacement amount of the light source P
  • B is the distance from the light source P to the lens 11
  • X is the distance from the lens 21 to the condensing point Q
  • the NA Numerical Aperture: numerical aperture
  • the diameter of the collimated light is determined.
  • NA numerical aperture: numerical aperture
  • the maximum distance from the light source to the lens 11 is limited by NA.
  • the accuracy of aligning the center of the light source with the center of the lens 11 at the time of manufacturing the component becomes low, so that the coupling loss of the optical power at the receiving side is reduced. This leads to an increase in the cost, a further increase in the cost for ensuring accuracy, or a decrease in usability due to an increase in the connector length.
  • FIG. 4 shows a configuration example of the electronic device 100 and the optical cables 200A and 200B as the embodiment.
  • the electronic device 100 includes an optical communication unit 101.
  • the optical communication unit 101 includes a light emitting unit 102, an optical transmission line 103, a transmission side optical connector 300T as a receptacle, a reception side optical connector 300R as a receptacle, an optical transmission line 104, and a light receiving unit 105.
  • Each of the optical transmission path 103 and the optical transmission path 104 can be realized by an optical fiber.
  • the light emitting unit 102 includes a laser element such as a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER) or a light emitting element such as an LED (light emitting diode).
  • the light emitting unit 102 converts an electric signal (transmission signal) generated by a transmission circuit (not shown) of the electronic device 100 into an optical signal.
  • the optical signal emitted by the light emitting unit 102 is sent to the transmission side optical connector 300T via the optical transmission path 103.
  • the light emitting section 102, the optical transmission path 103, and the transmission side optical connector 300T constitute an optical transmitter.
  • the optical signal received by the receiving side optical connector 300R is sent to the light receiving unit 105 via the optical transmission path 104.
  • the light receiving section 105 includes a light receiving element such as a photodiode.
  • the light receiving unit 105 converts an optical signal sent from the receiving side optical connector 300R into an electric signal (reception signal) and supplies the electric signal to a reception circuit (not shown) of the electronic device 100.
  • the receiving side optical connector 300R, the optical transmission line 104, and the light receiving unit 105 constitute an optical receiver.
  • the optical cable 200A includes a receiving side optical connector 300R as a plug and a cable body 201A.
  • the optical cable 200A transmits the optical signal from the electronic device 100 to another electronic device.
  • the cable body 201A can be realized by an optical fiber.
  • the one end of the optical cable 200A is connected to the transmission side optical connector 300T of the electronic device 100 by the reception side optical connector 300R, and the other end is connected to another electronic device (not shown).
  • the transmission side optical connector 300T and the reception side optical connector 300R connected to each other form an optical coupling connector.
  • the optical cable 200B includes a transmission side optical connector 300T as a plug and a cable body 201B.
  • the optical cable 200B transmits an optical signal from another electronic device to the electronic device 100.
  • the cable body 201B can be realized by an optical fiber.
  • the one end of the optical cable 200B is connected to the receiving side optical connector 300R of the electronic device 100 by the transmitting side optical connector 300T, and the other end is connected to another electronic device (not shown).
  • the transmission side optical connector 300T and the reception side optical connector 300R connected to each other form an optical coupling connector.
  • the electronic device 100 is, for example, a mobile electronic device such as a mobile phone, a smartphone, a PHS, a PDA, a tablet PC, a laptop computer, a video camera, an IC recorder, a portable media player, an electronic notebook, an electronic dictionary, a calculator, and a portable game machine.
  • Equipment and other electronic equipment such as desktop computers, display devices, television receivers, radio receivers, video recorders, printers, car navigation systems, game consoles, routers, hubs, optical line termination units (ONUs), etc. it can.
  • the electronic device 100 constitutes a part or all of an electric product such as a refrigerator, a washing machine, a clock, an intercom, an air conditioner, a humidifier, an air purifier, a lighting device, a cooking appliance, or a vehicle as described below. You can
  • FIG. 5 is a perspective view showing an example of a transmission side optical connector 300T and a reception side optical connector 300R that form an optical coupling connector.
  • FIG. 6 is also a perspective view showing an example of the transmitting side optical connector 300T and the receiving side optical connector 300R, but is a view seen from the opposite direction to FIG.
  • the illustrated example corresponds to parallel transmission of optical signals of a plurality of channels.
  • the one corresponding to the parallel transmission of the optical signals of a plurality of channels is shown, the detailed description is omitted, but the one corresponding to the transmission of the optical signal of one channel can be similarly configured.
  • the transmission side optical connector 300T includes a connector body 311 having a substantially rectangular parallelepiped appearance.
  • the connector body 311 is configured by connecting a first optical section 312 and a second optical section 313.
  • the connector body 311 is composed of the first and second optical parts 312 and 313 as described above, although not shown in FIGS. 5 and 6, the first lens can be easily manufactured. You can
  • a plurality of optical fibers 330 respectively corresponding to the respective channels are connected to the back side of the first optical unit 312 in a state of being aligned in the horizontal direction.
  • the tip end side of each optical fiber 330 is inserted and fixed in the optical fiber insertion hole 320.
  • the optical fiber 330 constitutes a light emitter.
  • an adhesive injection hole 314 having a rectangular opening is formed on the upper surface side of the first optical portion 312. From this adhesive injection hole 314, an adhesive for fixing the optical fiber 330 to the first optical portion 312 is inserted.
  • a concave light emitting portion (light transmitting space) 315 having a rectangular opening is formed on the front surface side of the second optical portion 313, and the bottom portion of the light emitting portion 315 corresponds to each channel. Then, the plurality of second lenses (convex lenses) 316 are formed in a state of being aligned in the horizontal direction. This prevents the surface of the second lens 316 from accidentally hitting the mating connector or the like and being damaged.
  • a position regulating portion 317 having a convex shape or a concave shape, which is a concave shape in the illustrated example, for alignment with the reception side optical connector 300R. ..
  • the optical axis can be easily aligned when connecting to the receiving side optical connector 300R.
  • 7 and 8 are perspective views showing a state in which the first optical section 312 and the second optical section 313 which form the connector main body 311 are separated. 7 and 8 are views seen from opposite directions.
  • a plurality of first lenses (convex lenses) 318 are formed in a line in the horizontal direction corresponding to each channel.
  • a concave space 319 having a rectangular opening is formed on the back side of the second optical unit 313.
  • the first optical unit 312 and the second optical unit 313 are connected to form the connector body 311 (see FIGS. 5 and 6).
  • the space 319 formed on the rear surface side of the second optical unit 313 is hermetically sealed on the front surface side of the first optical unit 312 to form a hermetically sealed space.
  • the first lens 318 formed on the front surface side of the first optical unit 312 is in a state of being located in the closed space 319.
  • the receiving side optical connector 300R includes a connector body 351 having a substantially rectangular parallelepiped appearance.
  • a plurality of optical fibers 370 corresponding to the respective channels are connected.
  • each optical fiber 370 has its tip end inserted and fixed in the optical fiber insertion hole 356.
  • an adhesive injection hole 352 having a rectangular opening is formed on the upper surface side of the connector body 351. An adhesive for fixing the optical fiber 370 to the connector body 351 is inserted from the adhesive injection hole 352.
  • a concave light incident portion (light transmission space) 353 having a rectangular opening is formed on the front surface side of the connector body 351, and a lens 354 corresponding to each channel is formed on the bottom portion of the light incident portion 353. Are located. This prevents the surface of the lens 354 from accidentally hitting the mating connector or the like and being damaged.
  • a position regulating portion 355 having a concave shape or a convex shape, in the illustrated example, a convex shape for aligning with the transmission side optical connector 300T is integrally formed.
  • the position restricting portion 355 is not limited to the one integrally formed with the connector body 351, and a pin may be used or another method may be used.
  • FIG. 9 is a sectional view showing an example of the transmitting side optical connector 300T.
  • the position restricting portion 317 (see FIG. 5) is omitted.
  • the transmission side optical connector 300T will be further described with reference to FIG.
  • the transmitting-side optical connector 300T includes a connector body 311 configured by connecting a first optical section 312 and a second optical section 313.
  • the first optical portion 312 is made of a light-transmitting material such as synthetic resin or glass, or a material such as silicon that transmits a specific wavelength, and has a configuration of a ferrule with a lens.
  • the first optical unit 312 By thus configuring the first optical unit 312 as a ferrule with a lens, the optical axes of the optical fiber 330 and the first lens 318 can be easily aligned. Further, since the first optical unit 312 is configured as a ferrule with a lens in this way, even in the case of multiple channels, multichannel communication can be easily realized by simply inserting the optical fiber 330 into the ferrule.
  • the first optical unit 312 On the front surface side of the first optical unit 312, a plurality of first lenses 318 corresponding to the respective channels are integrally formed in a state of being aligned in the horizontal direction. As a result, the positional accuracy of the first lens 318 with respect to the core 331 of the optical fiber 330 installed in the first optical unit 312 can be simultaneously improved in a plurality of channels.
  • the first optical unit 312 is provided with a plurality of optical fiber insertion holes 320 extending from the back side to the front side in a state of being aligned in the horizontal direction so as to be aligned with the first lens 318 of each channel.
  • the optical fiber 330 has a double structure of a core 331 at the central portion that serves as an optical path and a clad 332 that covers the core.
  • the optical fiber insertion hole 320 of each channel is formed so that the core 331 of the optical fiber 330 inserted therein and the optical axis of the corresponding first lens 318 coincide with each other. Further, the optical fiber insertion hole 320 of each channel is adjusted so that the bottom position thereof, that is, the contact position of the tip (emission end) when the optical fiber 330 is inserted matches the focal position of the first lens 318. , Molded.
  • an adhesive injection hole 314 extending downward from the upper surface side is formed so as to communicate with the vicinity of the bottom position of the plurality of optical fiber insertion holes 320 arranged in the horizontal direction.
  • the adhesive 321 is injected around the optical fiber 330 from the adhesive injection hole 314, so that the optical fiber 330 is fixed to the first optical portion 312.
  • the adhesive 321 is a light transmissive agent and is injected between the tip of the optical fiber 330 and the bottom position of the optical fiber insertion hole 320, whereby reflection can be reduced.
  • the second optical unit 313 is made of, for example, a light transmissive material such as synthetic resin or glass, or a material such as silicon that transmits a specific wavelength.
  • the second optical section 313 is connected to the first optical section 312 to form the connector body 311. If the coefficients of thermal expansion are made uniform, the optical path shift due to the strain in the two optical parts when the heat changes can be suppressed, so that the material of the second optical part 313 is the same as the material of the first optical part 312. It is preferable that there is one, but another material may be used.
  • a concave light emitting portion (light transmission space) 315 is formed on the front surface side of the second optical portion 313. Then, a plurality of second lenses 316 corresponding to the respective channels are integrally formed in the second optical unit 313 so as to be located at the bottom portion of the light emitting unit 315 in a state where they are aligned in the horizontal direction. Has been done. Thereby, the positional accuracy of the second lens 316 with respect to the second optical unit 313 can be improved.
  • a concave space 319 is formed on the back side of the second optical unit 313.
  • This space 319 is hermetically sealed on the front side of the first optical unit 312 to form a hermetically sealed space.
  • the first lens 318 of each channel formed on the front surface side of the first optical unit 312 is in a state of being located in this closed space 319.
  • the connector body 311 is configured by connecting the first optical section 312 and the second optical section 313.
  • this connection method a method in which a concave portion is newly provided on one side and a convex portion is newly provided on the other side such as a boss, and fitting is performed, or a method of aligning the optical axis positions of the lenses with an image processing system or the like and adhering and fixing the lenses is adopted. obtain.
  • the first lens 318 has a function of converging the light emitted from the optical fiber 330 which is a light emitting body.
  • the second lens 316 has a function of shaping the light converged by the first lens 318 into collimated light and emitting the light.
  • the light emitted from the emission end of the optical fiber 330 with a predetermined NA is incident on the first lens 318 and converged (angle is narrowed), and the converged light is incident on the second lens 316.
  • the collimated light is shaped and emitted.
  • FIG. 10 is a sectional view showing an example of the receiving side optical connector 300R.
  • the position restricting portion 355 (see FIGS. 5 and 6) is omitted.
  • the receiving side optical connector 300R will be further described with reference to FIG.
  • the receiving side optical connector 300R includes a connector body 351.
  • the connector body 351 is made of, for example, a light-transmitting material such as synthetic resin or glass, or a material such as silicon that transmits a specific wavelength, and has a configuration of a ferrule with a lens.
  • a concave light incident portion (light transmission space) 353 is formed on the front surface side of the connector body 351.
  • a plurality of lenses (convex lenses) 354 corresponding to the respective channels are integrally formed in the connector main body 351 so as to be located at the bottom of the light incident portion 353 in a state of being aligned in the horizontal direction. ..
  • the connector main body 351 is provided with a plurality of optical fiber insertion holes 356 extending from the back side to the front side in line with the lens 354 of each channel in a horizontal direction.
  • the optical fiber 370 has a double structure of a core 371 in the central portion that serves as an optical path and a clad 372 that covers the periphery thereof.
  • the optical fiber insertion hole 356 of each channel is formed so that the optical axis of the lens 354 corresponding to the core 371 of the optical fiber 370 inserted therein matches. Further, the optical fiber insertion hole 356 of each channel is formed so that its bottom position, that is, the contact position of its tip (incident end) when the optical fiber 370 is inserted matches the focal position of the lens 354. ing.
  • an adhesive injection hole 352 extending downward from the upper surface side is formed in the connector body 351 so as to communicate with the vicinity of the bottom positions of the plurality of optical fiber insertion holes 356 which are aligned in the horizontal direction. .. After the optical fiber 370 is inserted into the optical fiber insertion hole 356, the adhesive 357 is injected around the optical fiber 370 from the adhesive injection hole 352, so that the optical fiber 370 is fixed to the connector body 351.
  • the lens 354 has a function of condensing the incident collimated light.
  • the collimated light is incident on the lens 354 and is condensed, and the condensed light is incident on the incident end of the optical fiber 370 which is the light receiving body with a predetermined NA.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view of a transmission side optical connector 300T and a reception side optical connector 300R that form an optical coupling connector.
  • the illustrated example shows a state in which the transmission side optical connector 300T and the reception side optical connector 300R are connected.
  • the light transmitted through the optical fiber 330 is emitted from the emission end of the optical fiber 330 with a predetermined NA.
  • the emitted light enters the first lens 318 and is converged.
  • the converged light is incident on the second lens 316, is shaped into collimated light, and is emitted toward the reception side optical connector 300R.
  • the light emitted from the transmitting side optical connector 300T is incident on the lens 354 and is condensed. Then, the condensed light is incident on the incident end of the optical fiber 370 and is sent through the optical fiber 370.
  • the transmission side optical connector 300T converges the light emitted from the optical fiber 330 as the light emitting body by the first lens 318, and collects the converged light into the second light.
  • the light is shaped into collimated light by the lens 316 and emitted. Therefore, it is possible to prevent the distance from the optical fiber 330 from the second lens 316 from becoming long and to control the diameter of the light from the optical fiber 330 so as to be within the diameter of the second lens 316.
  • By increasing the focal length of the lens 316 it is possible to reduce the coupling loss of the optical power on the receiving side with respect to the axis shift on the transmitting side.
  • the angle of the light incident on the second lens 316 becomes gentle, and the curvature of the second lens 316 also becomes gentle so that the transmitting side has a small curvature.
  • the deviation of the light-collecting point on the receiving side with respect to the axis deviation of is suppressed.
  • the mode field diameter (MFD) of the optical fiber is 8 ⁇ m, and an optical system having an NA of the optical fiber of 0.15 and a collimator aperture of 180 ⁇ m is used.
  • FIG. 12A shows an example of the configuration of a normal transmission side optical connector.
  • FIG.12(b) has shown the structural example of the transmission side optical connector by this technique.
  • the structure of the receiving side optical connector is the same as the structure of the conventional transmitting side optical connector shown in FIG.
  • the graph in FIG. 13 shows a simulation result of the coupling efficiency of light input to the optical fiber on the receiving side.
  • the horizontal axis represents the axis shift amount, which indicates the shift amount when the light source shifts in the direction perpendicular to the optical axis, and the vertical axis indicates the light coupling efficiency on the receiving side.
  • the solid line (a) shows the relationship between the amount of axis deviation and the coupling efficiency when the normal transmission-side optical connector shown in FIG. 12(a) is used.
  • the solid line (b) shows the relationship between the amount of axial deviation and the coupling efficiency when the transmission side optical connector according to the present technology shown in FIG. 12(b) is used.
  • the MFD of the optical fiber is 8 ⁇ m, for example, when the amount of axis deviation is 5 ⁇ m, when the normal optical connector on the transmission side shown in FIG. Power loss occurs.
  • the transmission side optical connector according to the present technology shown in FIG. 12B is used, the power loss is about 10% from the solid line (b), and the power loss is significantly reduced.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a transmitting side optical connector 300T-1 as another configuration example 1. 14, parts corresponding to those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
  • the first lens 318 is formed not on the front side of the first optical section 312 but on the bottom part of the space 319 formed on the back side of the second optical section 313. It
  • the space 319 formed on the back side of the second optical section 313 is on the front side of the first optical section 312. It becomes a closed space by being sealed. Therefore, also in this transmission side optical connector 300T-1, as in the transmission side optical connector 300T of FIG. 9, the first lens 318 is placed in the closed space 319, and dust, dust, etc. on the surface thereof. Can be prevented in advance.
  • FIG. 15 is a sectional view showing a transmitting side optical connector 300T-2 as another configuration example 2. 15, parts corresponding to those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
  • a second first lens (convex lens) 322 is formed in the bottom portion of the space 319 formed on the back side of the second optical unit 313.
  • the light emitted from the emission end of the optical fiber 330 with a predetermined NA is incident on the first lens 318 and is converged (angle is narrowed), and the converged light is Is incident on the second first lens 322 and further converged (angle is narrowed), and the converged light is incident on the second lens 316, shaped into collimated light, and emitted.
  • the spherical height of each of the two first lenses 318 and 322 can be lowered, It is possible to improve the ease of molding the lens.
  • the two first lenses 318 and 322 are in a state of being located in the closed space 319 and dust on the surface thereof. It is possible to prevent dust from adhering.
  • FIG. 16 is a sectional view showing a transmitting side optical connector 300T-3 as another configuration example 3. 16, parts corresponding to those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
  • the first lens 318 is formed not at the front surface side of the first optical portion 312 but at the deepest bottom portion of the optical fiber insertion hole 320. By thus forming the first lens 318 in the bottom portion of the optical fiber insertion hole 320, it is possible to further improve the accuracy of optical axis alignment between the optical fiber 330 and the first lens 318.
  • the tip of the optical fiber 330 is not abutted against the bottom portion of the fiber insertion hole 320, and a constant distance is maintained from this bottom portion, that is, the first lens 318. It is necessary to fix it at the focal position of.
  • the optical fiber 330 when the optical fiber 330 is bonded and fixed to the first optical portion 312, if the adhesive 321 enters between the tip of the optical fiber 330 and the first lens 318, the optical characteristics change.
  • the formation position of the adhesive injection hole 314 for injecting the adhesive 321 is to avoid the tip of the optical fiber 330 so that the adhesive 321 does not enter between the tip of the optical fiber 330 and the first lens 318. Need to
  • FIG. 17 is a sectional view showing a transmitting side optical connector 300T-4 as another configuration example 4. 17, parts corresponding to those in FIGS. 9 and 16 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
  • the connector main body 311 is composed of one optical section. This is possible because forming the first lens 318 at the bottom of the optical fiber insertion hole 320 eliminates the need to create a space 319 in the optical section.
  • FIG. 18 is a sectional view showing a transmitting side optical connector 300T-5 as another configuration example 5. 18, parts corresponding to those in FIGS. 9 and 16 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
  • the transmission side optical connector 300T-5 the diameter of the optical fiber insertion hole 320 formed in the first optical section 312 is increased. Then, the ferrule 323 to which the optical fiber 330 is fixed by abutting in advance is inserted into the optical fiber insertion hole 320, and is fixed by the adhesive 321. With such a configuration, it becomes easy to keep the tip of the optical fiber 330 at a constant distance from the first lens 318.
  • FIG. 19 is a sectional view showing a transmitting side optical connector 300T-6 as another configuration example 6. 19, parts corresponding to those in FIGS. 9, 16 and 18 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
  • the connector main body 311 is composed of one optical section. Others are configured similarly to the transmission side optical connector 300T-5 in FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a transmitting side optical connector 300T-7 as another configuration example 7. 20, parts corresponding to those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
  • the transmitting side optical connector 300T-7 the light emitting body fixed to the first optical unit 312 is not the optical fiber 330 but a light emitting element 340 such as VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER). Is.
  • VCSEL Vertical Cavity Surface Emitting LASER
  • a plurality of light emitting elements 340 are fixed on the back surface side of the first optical unit 312, aligned in the horizontal direction, in alignment with the first lens 318 of each channel. Then, in this case, the light emitting element 340 of each channel is fixed such that the emitting portion thereof coincides with the optical axis of the corresponding first lens 318. Further, in this case, the thickness and the like of the first optical unit 312 in the optical axis direction are set such that the emitting portions of the light emitting elements 340 of the respective channels match the focal positions of the corresponding first lenses 318. ..
  • the light emitted from the emitting portion of the light emitting element 340 with a predetermined NA is incident on the first lens 318 and is converged (angle is narrowed), and the converged light is Is incident on the second lens 316, shaped into collimated light, and emitted.
  • FIG. 21 is a sectional view showing a transmitting side optical connector 300T-8 as another configuration example 8. 21, parts corresponding to those in FIGS. 9 and 20 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
  • the substrate 341 on which the light emitting element 340 is mounted is fixed to the lower surface side of the connector body 311. In this case, a plurality of light emitting elements 340 are mounted on the substrate 341 so as to be aligned in the horizontal direction so as to match the first lens 318 of each channel.
  • the first optical portion 312 has a light emitting element placement hole 324 extending upward from the lower surface side. Then, in order to change the optical path of the light from the light emitting element 340 of each channel to the direction of the corresponding first lens 318, the bottom portion of the light emitting element placement hole 324 is an inclined surface, and the mirror 342 is formed on this inclined surface. Are arranged. As for the mirror 342, it is conceivable that not only the separately generated mirror 342 is fixed to the inclined surface, but also the inclined surface is formed by vapor deposition or the like.
  • the position of the substrate 341 is adjusted and fixed so that the emission parts of the light emitting elements 340 of the respective channels are aligned with the optical axes of the corresponding first lenses 318. Further, in this case, the formation position of the first lens 318 and the formation position of the light emitting element disposition hole 324 are adjusted so that the emission parts of the light emitting elements 340 of the respective channels match the focal positions of the corresponding first lenses 318. -The length etc. are set.
  • the light emitted from the emitting portion of the light emitting element 340 with a predetermined NA is changed in its optical path by the mirror 342 and then is incident on the first lens 318 and converged (the angle is narrowed). This converged light is incident on the second lens 316, shaped into collimated light, and emitted.
  • the substrate 341 on which the light emitting element 340 is mounted is fixed to the connector body 311, an optical fiber is not required when transmitting an optical signal from the light emitting element 340, and the cost can be reduced. .. Further, since the light from the light emitting element 340 placed on the substrate 341 is changed in the optical path by the mirror 342 and incident on the first lens 318, the mounting is facilitated and the degree of design freedom is increased. it can.
  • FIG. 22 is a sectional view showing a transmitting side optical connector 300T-9 as another configuration example 9. 22, parts corresponding to those in FIGS. 9 and 21 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
  • the first optical portion 312 has optical fiber insertion holes 325 extending upward from the lower surface side aligned with the first lens 318 of each channel in the horizontal direction. Are formed in multiple.
  • each optical fiber insertion hole 325 In order to change the optical path of the light from the optical fiber 330 inserted into each optical fiber insertion hole 325 toward the corresponding first lens 318, the bottom portion of each optical fiber insertion hole 325 is an inclined surface. A mirror 342 is arranged on the inclined surface. Further, each optical fiber insertion hole 325 is formed so that the core 331 of the optical fiber 330 inserted therein and the optical axis of the corresponding first lens 318 coincide with each other.
  • the optical fiber 330 of the corresponding channel is inserted into each optical fiber insertion hole 325, and is fixed by, for example, injecting an adhesive agent (not shown) around the optical fiber 330.
  • the optical fiber 330 has its tip (emission end) aligned with the focal position of the corresponding first lens 318, and therefore has its tip (emission end) located at a constant distance from the mirror 342. , Its insertion position is set.
  • the light emitted from the emission end of the optical fiber 330 with a predetermined NA is changed in the optical path by the mirror 342 and then is incident on the first lens 318 and converged (the angle is narrowed). This converged light is incident on the second lens 316, shaped into collimated light, and emitted.
  • the first optical unit 312 since the first optical unit 312 has the configuration of a ferrule with a lens, the optical axes of the optical fiber 330 and the first lens 318 can be easily adjusted. Further, in the case of this configuration example, since the optical path of the light from the optical fiber 330 is changed by the mirror 342, mounting is facilitated and the degree of freedom in design can be increased.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a transmitting side optical connector 300T-10 as another configuration example 10. 23, parts corresponding to those in FIGS. 9, 18 and 22 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
  • the transmission side optical connector 300T-10 the diameter of the optical fiber insertion hole 325 formed in the first optical portion 312 is increased. Then, the ferrule 323 to which the optical fiber 330 is fixed by abutting in advance is inserted into the optical fiber insertion hole 325, and is fixed by, for example, an adhesive (not shown). With such a configuration, it becomes easy to keep the tip position of the optical fiber 330 at a constant distance from the mirror 342.
  • FIG. 24 shows an optical coupling connector that uses convergent light (light bent in the light collecting direction) instead of collimated light. 24, parts corresponding to those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals.
  • An optical connector including a connector body having a first lens that converges light emitted from a light-emitting body and a second lens that shapes and emits light converged by the first lens.
  • the connector body has a closed space, The optical connector according to (1), wherein the first lens is located in the closed space.
  • the connector body comprises a first optical section on which the light emitted from the light emitting body is incident and a second optical section having the second lens, and the connector body according to (1) to (3) above.
  • the optical connector according to any one.
  • the light emitter is an optical fiber
  • the optical connector according to (7), wherein the insertion hole is an insertion hole for inserting a ferrule in which the optical fiber is inserted and fixed.
  • the connector body has an optical path changing portion for changing an optical path at a bottom portion of the insertion hole, and the light emitted from the optical fiber is changed in the optical path changing portion so that the first lens is provided.
  • the optical connector according to any one of (6) to (8), which is incident on the optical connector.
  • the optical connector according to any one of (1) to (5), wherein the light emitter is a light emitting element that converts an electric signal into an optical signal.
  • the light emitting element is connected to the connector body, The optical connector according to (10), wherein the light emitted from the light emitting element is incident on the first lens without changing the optical path.
  • the connector body has an optical path changing portion for changing the optical path, The light emitting element is fixed to the substrate, The optical connector according to (10), wherein the light emitted from the light emitting element has its optical path changed by the optical path changing unit and is incident on the first lens.
  • the connector body is Made of light transmissive material, The optical connector according to any one of (1) to (13), which integrally has the first lens and the second lens.
  • the connector body has a concave light emitting portion
  • the said 2nd lens is an optical connector in any one of said (1) to (15) located in the bottom part of the said light emission part.
  • the connector body has integrally a convex or concave position regulating portion on the front side for aligning with the connector of the connection partner side.
  • the optical connector described.
  • the optical connector is An optical cable comprising a connector body having a first lens that converges light emitted from a light-emitting body and a second lens that shapes and emits light converged by the first lens.
  • An electronic device having an optical connector as a receptacle The optical connector is An electronic device comprising: a connector body having a first lens that converges light emitted from a light-emitting body and a second lens that shapes and emits light converged by the first lens.
  • Optical communication unit 102... Light emitting unit 103, 104... Optical transmission line 105... Light receiving unit 200A, 200B... Optical cable 201A, 201B... Cable body 300T , 300T-1 to 300T-10... Transmitting side optical connector 300R... Receiving side optical connector 311... Connector body 312... First optical section 313... Second optical section 314... Adhesive injection hole 315... Light emitting part 316... Second lens 317... Position regulating part 318... First lens 319... Space (closed space) 320... Optical fiber insertion hole 321... Adhesive 322... First lens 323... Ferrule 324... Light emitting element placement hole 325... Optical fiber insertion hole 330...
  • Optical fiber 331 ... Core 340... Light emitting element 341... Substrate 342... Mirror... 332... Clad 351... Connector body 352; Adhesive insertion hole 353... Light incident part 354... -Lens 355... Position control part 356... Optical fiber insertion hole 357... Adhesive 370... Optical fiber 371... Core 372... Clad

Landscapes

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Abstract

送信側での軸ずれに対する受信側での光パワーの結合ロスを良好に緩和する。　第１のレンズと第２のレンズを持つコネクタ本体を備える。第１のレンズは、発光体から出射される光を収束する。第２のレンズは、第１のレンズで収束された光を成形して出射する。例えば、第２のレンズは、第１のレンズから出射される光をコリメート光に成形する。発光体から第２のレンズまでの距離が長くなることを抑制すると共に発光体からの光の径を第２のレンズ径内に収まるように規制しつつ、第２のレンズの焦点距離を長くでき、送信側での軸ずれに対する受信側での光パワーの結合ロスを緩和し得る。

Description

光コネクタ、光ケーブルおよび電子機器
　本技術は、光コネクタ、光ケーブルおよび電子機器に関する。詳しくは、軸ずれに対する光のパワーロスを緩和可能な光コネクタ等に関する。
　従来、光結合方式による光コネクタ、いわゆる光結合コネクタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。光結合コネクタは、各光ファイバの先に光軸を合わせてそれぞれレンズを装着し、光信号を対向するレンズ間で平行光として伝送する方式である。この光結合コネクタでは、光ファイバ同士が非接触の状態で光結合されるため、光ファイバ間に侵入したゴミ等による伝送品質への悪影響も抑えられ、頻繁なかつ丁寧なクリーニングは不要になる。
国際公開第２０１７/０５６８８９号
　光結合方式の光コネクタにおいては、例えば、光ファイバのコア径がシングルモードのように非常に小さい場合、送信側におけるレンズ光軸と光ファイバ光路のずれ、いわゆる軸ずれが受信側での大きな光パワーの結合ロスに繋がるという問題があった。
　本技術の目的は、送信側での軸ずれに対する受信側での光パワーの結合ロスを良好に緩和することにある。
　本技術の概念は、
　発光体から出射された光を収束する第１のレンズと該第１のレンズで収束された光を成形して出射する第２のレンズを持つコネクタ本体を備える
　光コネクタにある。
　本技術においては、第１のレンズと第２のレンズを持つコネクタ本体を備えるものである。ここで、第１のレンズでは、発光体から出射される光が収束される。また、第２のレンズでは、第１のレンズで収束された光が成形されて出射される。例えば、第１のレンズは１つまたは２つ以上のレンズからなる、ようにされてもよい。また、例えば、第２のレンズは、第１のレンズから出射される光をコリメート光に成形するためのレンズである、ようにされてもよい。
　このように本技術においては、発光体から出射された光を第１のレンズで収束し、この収束された光を第２のレンズで成形して出射するものである。そのため、発光体から第２のレンズまでの距離が長くなることを抑制すると共に発光体からの光の径を第２のレンズ径内に収まるように規制しつつ、第２のレンズの焦点距離を長くして、送信側での軸ずれに対する受信側での光パワーの結合ロスを緩和することが可能となる。
　なお、本技術において、例えば、コネクタ本体は密閉空間を有し、第１のレンズは密閉空間に位置する、ようにされてもよい。このように第１のレンズが密閉空間に位置するようにされることで、第１のレンズの表面への塵、埃などの付着を未然に防止できる。
　また、本技術において、例えば、コネクタ本体は、発光体から出射された光が入射される第１の光学部と、第２のレンズを持つ第２の光学部からなる、ようにされてもよい。この場合、例えば、第１のレンズは、第１の光学部および/または第２の光学部に含まれる、ようにされてもよい。このようにコネクタ本体が第１、第２の光学部からなるようにされることで、第１のレンズの製造などを容易に行うことができる。
　また、本技術において、例えば、発光体は光ファイバであり、コネクタ本体は、光ファイバを挿入する挿入孔を有する、ようにされてもよい。このようにコネクタ本体が発光体としての光ファイバを挿入する挿入孔を有するようにされることで、光ファイバと第１のレンズとの光軸合わせを容易に行うことができる。
　この場合、例えば、第１のレンズは、挿入孔の底部分に存在する、ようにされてもよい。このように第１のレンズが挿入孔の底部分に存在するようにされることで、光ファイバと第１のレンズとの光軸合わせの精度をより高めることが可能となる。そして、この場合、挿入孔は、光ファイバが挿入固定されたフェルールを挿入するための挿入孔である、ようにされてもよい。これにより、光ファイバと第１のレンズの間の光軸方向の距離を一定に保つことが容易となる。
　また、この場合、例えば、コネクタ本体は、挿入孔の底部分に光路を変更するための光路変更部を持ち、光ファイバから出射された光は光路変更部で光路変更されて第１のレンズに入射される、ようにされてもよい。このように光路変更部が設けられることで、設計自由度を上げることができる。そして、この場合、挿入孔は、光ファイバが挿入固定されたフェルールを挿入するための挿入孔である、ようにされてもよい。これにより、光ファイバと光路変更部の間の光軸方向の距離を一定に保つことが容易となる。
　また、本技術において、例えば、発光体は、電気信号を光信号に変換する発光素子である、ようにされてもよい。このように発光体が発光素子とされることで、発光素子からの光信号を伝送する際に、光ファイバが不要となり、コストの低減が可能となる。
　この場合、例えば、発光素子はコネクタ本体に接続されており、発光素子から出射された光は光路変更されずに第１のレンズに入射される、ようにされてもよい。また、例えば、コネクタ本体は光路を変更するための光路変更部を持ち、発光素子は基板に固定されており、発光素子から出射された光は光路変更部で光路変更されて第１のレンズに入射される、ようにされてもよい。このように基板に固定された発光素子からの光を光路変更部で光路変更して第１のレンズに入射する構成とされることで、実装が容易となり、設計自由度を上げることができる。
　また、本技術において、例えば、コネクタ本体は、光透過性材料からなり、第１のレンズおよび第２のレンズを一体的に持つ、ようにされてもよい。この場合、コネクタ本体に対する第１のレンズおよび第２のレンズの位置精度を高めることが可能となる。
　また、本技術において、例えば、コネクタ本体は、第１のレンズと第２のレンズの組み合わせを複数持つ、ようにされてもよい。このようにコネクタ本体が第１のレンズと第２のレンズの組み合わせを複数持つような構成とされることで、多チャネル化が容易に可能となる。
　また、本技術において、例えば、コネクタ本体は凹状の光出射部を持ち、第２のレンズは光出射部の底部分に位置する、ようにされてもよい。このように第２のレンズが光出射部の底部分に位置するようにされることで、第２のレンズの表面が相手側のコネクタ等に不用意に当たって傷つくことを防止できる。
　また、本技術において、例えば、コネクタ本体は、前面側に、接続相手側のコネクタとの位置合わせをするための凸状あるいは凹状の位置規制部を一体的に持つ、ようにされてもよい。これにより、相手側のコネクタとの接続時の光軸合わせが容易となる。
　また、本技術において、例えば、発光体をさらに備える、ようにされてもよい。このように発光体を備える構成とされることで、発光体を装着する手間を省くことが可能となる。
　また、本技術の他の概念は、
　プラグとしての光コネクタを有する光ケーブルであって、
　上記光コネクタは、
　発光体から出射された光を収束する第１のレンズと該第１のレンズで収束された光を成形して出射する第２のレンズを持つコネクタ本体を備える
　光ケーブルにある。
　また、本技術の他の概念は、
　レセプタクルとしての光コネクタを有する電子機器であって、
　上記光コネクタは、
　発光体から出射された光を収束する第１のレンズと該第１のレンズで収束された光を成形して出射する第２のレンズを持つコネクタ本体を備える
　電子機器にある。
光結合コネクタの概要を示す図である。 送信側での光軸ずれに対する受信側での光パワーの結合ロスを減らす方法を説明するための図である。 コリメート光を用いた光結合コネクタにおける、光軸ずれによる光パワーの結合ロスの発生とその低減方法を説明するための図である。 実施の形態としての電子機器および光ケーブルの構成例を示す図である。 光結合コネクタを構成する送信側光コネクタおよび受信側光コネクタの一例を示す斜視図である。 光結合コネクタを構成する送信側光コネクタおよび受信側光コネクタの一例を示す斜視図である。 コネクタ本体を構成する第１の光学部と第２の光学部を分離した状態を示す斜視図である。 コネクタ本体を構成する第１の光学部と第２の光学部を分離した状態を示す斜視図である。 送信側光コネクタの一例を示す断面図である。 受信側光コネクタの一例を示す断面図である。 送信側光コネクタおよび受信側光コネクタを接続した状態の一例を示す断面図である。 光の結合効率のシミュレーションのための送信側光コネクタの構成の一例を示す図である。 光の結合効率のシミュレーション結果の一例を示すグラフである。 他の構成例１としての送信側光コネクタを示す断面図である。 他の構成例２としての送信側光コネクタを示す断面図である。 他の構成例３としての送信側光コネクタを示す断面図である。 他の構成例４としての送信側光コネクタを示す断面図である。 他の構成例５としての送信側光コネクタを示す断面図である。 他の構成例６としての送信側光コネクタを示す断面図である。 他の構成例７としての送信側光コネクタを示す断面図である。 他の構成例８としての送信側光コネクタを示す断面図である。 他の構成例９としての送信側光コネクタを示す断面図である。 他の構成例１０としての送信側光コネクタを示す断面図である。 収束光（集光方向に曲げられた光）を用いた光結合コネクタにおける、光軸ずれによる光パワーの結合ロスの発生とその低減方法を説明するための図である。
　以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
　１．実施の形態
　２．変形例
　＜１．実施の形態＞
　［本技術の基本説明］
　まず、本技術に関する技術について説明をする。図１は、光結合方式の光コネクタ（以下、「光結合コネクタ」という）の概要を示している。この光結合コネクタは、送信側光コネクタ１０と受信側光コネクタ２０で構成されている。
　送信側光コネクタ１０は、レンズ１１を持つコネクタ本体１２を有している。受信側光コネクタ２０は、レンズ２１を持つコネクタ本体２２を有している。送信側光コネクタ１０と受信側光コネクタ２０の接続時には、図示のように、レンズ１１とレンズ２１が対向し、かつ、それぞれの光軸が一致した状態とされる。
　送信側において、光ファイバ１５は、その出射端がレンズ１１の光軸上の焦点位置に位置するように、コネクタ本体１２に取り付けられる。また、受信側において、光ファイバ２５は、その入射端がレンズ２１の光軸上の焦点位置に位置するように、コネクタ本体２２に取り付けられる。
　送信側の光ファイバ１５から出射された光はコネクタ本体１２を介してレンズ１１に入射され、レンズ１１からはコリメート光に成形された光が出射される。このようにコリメート光に成形された光はレンズ２１に入射されて集光され、コネクタ本体２２を介して受信側の光ファイバ２５の入射端に入射される。これにより、送信側の光ファイバ１５から受信側の光ファイバ２５への光（光信号）の伝送が行われる。
　図１に示すような光結合コネクタにおいて、光ファイバのコア径がシングルモードといった８μｍφ程度と非常に小さい場合、送信側でのレンズ光軸に対する光ファイバ光路のずれ（光軸ずれ）が、受信側での光パワーの結合ロスに大きく効いてくる。そのため、この光結合コネクタの場合、送信側での軸ずれを抑えるために、高い部品の精度が必要となり、コストアップとなる。
　送信側での光軸ずれに対する受信側での光パワーの結合ロスを減らす方法として、送信側のレンズ１１の焦点距離を長くして、このレンズ１１から光源、つまり送信側の光ファイバ１５の出射端までの距離を長くすることが考えられる。
　送信側の光源Ｐから受信側の集光ポイントＱに光を伝送するとして説明する。図２（ａ）は、送信側において、レンズ１１から光源Ｐまでの距離を長くしていない状態を示している。この場合、送信側の光源Ｐの位置がＰ´までＡだけずれたとき、受信側の集光ポイントＱの位置はＱ´までＹだけずれる。
　図２（ｂ）は、送信側において、レンズ１１の曲率を緩くして焦点距離を長くし、レンズ１１から光源Ｐまでの距離を長くした状態を示している。この場合、送信側の光源Ｐの位置がＰ´までＡだけずれたとき、受信側の集光ポイントＱの位置はＱ´までＹ´だけずれるが、Ｙ´はＹより小さくなる。
　以下の数式（１）は、光源Ｐと集光ポイントＱの関係を一般的に表している。ここで、Ａは光源Ｐの位置ずれ量、Ｂは光源Ｐからレンズ１１までの距離、Ｘはレンズ２１から集光ポイントＱまでの距離、Ｙは集光ポイントＱの位置ずれ量、である。この数式（１）から、Ａが一定の場合、Ｂを長くすることでＹを減らせることが分かる。例えば、ＢがＢ´と長くなると、ＹはＹ´と短くなる。
　　　　Ｙ/Ａ＝Ｘ/Ｂ　　　・・・（１）
　図２（ａ），（ｂ）で説明した理論を、コリメート光を用いた光結合コネクタで考えてみる。図３（ａ）のように、送信側の光ファイバ１５から出射される光を光源とした場合、その光源の位置がずれると、受信側の集光ポイントも大きくずれる（破線参照）。これは、レンズ１１でコリメートされるはずの光が崩れて光軸に対して平行光とならず、受信側では斜めにレンズ２１に入力されて集光ポイントがずれるためである。
　しかし、図３（ｂ）に示すように、送信側の光源とレンズ１１との間の距離が長い場合、光源の位置がずれても、図３（ａ）の場合に比べて、光ファイバ１５からレンズ１１への光の入射角度が緩く、またレンズ１１の曲率も緩くなっているため、コリメート光の光軸に対する平行度が崩れにくくなり、その結果、受信側のレンズ２１には光軸に対する平行度を保ったままコリメート光が入射され、集光ポイントはずれにくくなる（破線参照）。これにより、送信側での光軸ずれに対する受信側での光パワーの結合ロスを減らすことが可能となる。
　図３（ｂ）に示すように送信側の光源とレンズ１１との間の距離を長くする場合、光ファイバには固有のＮＡ（Numerical Aperture：開口数）が決まっており、コリメート光の径を一定に保とうとした場合は、光源からレンズ１１までの最大距離はＮＡによって制限される。また、たとえＮＡが小さい光源であったとしても、光源からレンズ１１までの距離が長くなると部品製造時に光源とレンズ１１の中心を合わせる精度が低くなることで受信側での光パワーの結合ロスの増加を招き、あるいは精度確保のためのさらなるコストアップを招き、あるいはコネクタ長が長くなることによるユーザビリティの低下等に繋がる。
　［電子機器および光ケーブルの構成例］
　図４は、実施の形態としての電子機器１００および光ケーブル２００Ａ，２００Ｂの構成例を示している。電子機器１００は、光通信部１０１を備えている。光通信部１０１は、発光部１０２、光伝送路１０３、レセプタクルとしての送信側光コネクタ３００Ｔ、レセプタクルとしての受信側光コネクタ３００Ｒ、光伝送路１０４および受光部１０５を備えている。光伝送路１０３および光伝送路１０４は、それぞれ、光ファイバによって実現することができる。
　発光部１０２は、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）等のレーザー素子、またはＬＥＤ（light emitting diode）等の発光素子を備えている。発光部１０２は、電子機器１００の図示しない送信回路で発生される電気信号（送信信号）を光信号に変換する。発光部１０２で発光された光信号は、光伝送路１０３を介して、送信側光コネクタ３００Ｔに送られる。ここで、発光部１０２、光伝送路１０３および送信側光コネクタ３００Ｔにより、光送信器が構成されている。
　受信側光コネクタ３００Ｒで受信された光信号は、光伝送路１０４を介して、受光部１０５に送られる。受光部１０５は、フォトダイオード等の受光素子を備えている。受光部１０５は、受信側光コネクタ３００Ｒから送られてくる光信号を電気信号（受信信号）に変換し、電子機器１００の図示しない受信回路に供給する。ここで、受信側光コネクタ３００Ｒ、光伝送路１０４および受光部１０５により、光受信器が構成されている。
　光ケーブル２００Ａは、プラグとしての受信側光コネクタ３００Ｒおよびケーブル本体２０１Ａを備えている。光ケーブル２００Ａは、電子機器１００からの光信号を他の電子機器に伝送する。ケーブル本体２０１Ａは光ファイバによって実現することができる。
　光ケーブル２００Ａの一端は受信側光コネクタ３００Ｒにより電子機器１００の送信側光コネクタ３００Ｔに接続され、その他端は図示しないが他の電子機器に接続されている。この場合、互いに接続される送信側光コネクタ３００Ｔおよび受信側光コネクタ３００Ｒにより、光結合コネクタが構成されている。
　光ケーブル２００Ｂは、プラグとしての送信側光コネクタ３００Ｔおよびケーブル本体２０１Ｂを備えている。光ケーブル２００Ｂは、他の電子機器からの光信号を電子機器１００に伝送する。ケーブル本体２０１Ｂは光ファイバによって実現することができる。
　光ケーブル２００Ｂの一端は送信側光コネクタ３００Ｔにより電子機器１００の受信側光コネクタ３００Ｒに接続され、その他端は図示しないが他の電子機器に接続されている。この場合、互いに接続される送信側光コネクタ３００Ｔおよび受信側光コネクタ３００Ｒにより、光結合コネクタが構成されている。
　なお、電子機器１００は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＨＳ、ＰＤＡ、タブレットＰＣ、ラップトップコンピュータ、ビデオカメラ、ＩＣレコーダ、携帯メディアプレーヤ、電子手帳、電子辞書、電卓、携帯ゲーム機等のモバイル電子機器や、デスクトップコンピュータ、ディスプレイ装置、テレビ受信機、ラジオ受信機、ビデオレコーダ、プリンタ、カーナビゲーションシステム、ゲーム機、ルータ、ハブ、光回線終端装置（ＯＮＵ）等の他の電子機器であることができる。あるいは、電子機器１００は、冷蔵庫、洗濯機、時計、インターホン、空調設備、加湿器、空気清浄器、照明器具、調理器具等の電気製品または後述するような車両の一部または全部を構成することができる。
　［光コネクタの構成例］
　図５は、光結合コネクタを構成する送信側光コネクタ３００Ｔおよび受信側光コネクタ３００Ｒの一例を示す斜視図である。図６も、送信側光コネクタ３００Ｔおよび受信側光コネクタ３００Ｒの一例を示す斜視図であるが、図５とは逆の方向から見た図である。図示の例は、複数チャネルの光信号の並行伝送に対応したものである。なお、ここでは、複数チャネルの光信号の並行伝送に対応したものを示しているが、詳細説明は省略するが、１チャネルの光信号の伝送に対応するものも同様に構成できる。
　送信側光コネクタ３００Ｔは、外観が略直方体状のコネクタ本体３１１を備えている。このコネクタ本体３１１は、第１の光学部３１２および第２の光学部３１３が接続されて構成されている。このようにコネクタ本体３１１が第１、第２の光学部３１２，３１３から構成されることで、図５、図６には図示されていないが、第１のレンズの製造などを容易に行うことができる。
　第１の光学部３１２の背面側には、各チャネルにそれぞれ対応した複数の光ファイバ３３０が水平方向に並んだ状態で接続されている。この場合、各光ファイバ３３０は、その先端側が光ファイバ挿入孔３２０に挿入されて固定されている。ここで、光ファイバ３３０は、発光体を構成している。また、第１の光学部３１２の上面側には長方形の開口部を持つ接着剤注入孔３１４が形成されている。この接着剤注入孔３１４から、光ファイバ３３０を第１の光学部３１２に固定するための接着剤が挿入される。
　第２の光学部３１３の前面側には、長方形の開口部を持つ凹状の光出射部（光伝達空間）３１５が形成されており、その光出射部３１５の底部分に、各チャネルにそれぞれ対応して複数の第２のレンズ（凸レンズ）３１６が水平方向に並んだ状態で形成されている。これにより、第２のレンズ３１６の表面が相手側のコネクタ等に不用意に当たって傷つくことが防止される。
　また、第２の光学部３１３の前面側には、受信側光コネクタ３００Ｒとの位置合わせをするための凸状または凹状、図示の例では凹状の位置規制部３１７が一体的に形成されている。これにより、受信側光コネクタ３００Ｒとの接続時の光軸合わせを容易に行い得るようになる。
　図７および図８は、コネクタ本体３１１を構成する第１の光学部３１２と第２の光学部３１３を分離した状態を示す斜視図である。図７と図８は、それぞれ反対方向から見た図である。第１の光学部３１２の前面側には、各チャネルにそれぞれ対応して複数の第１のレンズ（凸レンズ）３１８が水平方向に並んだ状態で形成されている。また、第２の光学部３１３の背面側には、長方形の開口部を持つ凹状の空間３１９が形成されている。
　第１の光学部３１２と第２の光学部３１３が接続されてコネクタ本体３１１が構成される（図５、図６参照）。この場合、第２の光学部３１３の背面側に形成されている空間３１９は、第１の光学部３１２の前面側で密閉されて密閉空間となる。そして、第１の光学部３１２の前面側に形成されている第１のレンズ３１８は、この密閉空間３１９に位置した状態となる。このように第１のレンズ３１８が密閉空間３１９に位置するようにされることで、第１のレンズ３１８の表面への塵、埃などの付着を未然に防止できる。
　図５、図６に戻って、受信側光コネクタ３００Ｒは、外観が略直方体状のコネクタ本体３５１を備えている。コネクタ本体３５１の背面側には、各チャネルにそれぞれ対応した複数の光ファイバ３７０が接続されている。この場合、各光ファイバ３７０は、その先端側が光ファイバ挿入孔３５６に挿入されて固定されている。また、コネクタ本体３５１の上面側には長方形の開口部を持つ接着剤注入孔３５２が形成されている。この接着剤注入孔３５２から、光ファイバ３７０をコネクタ本体３５１に固定するための接着剤が挿入される。
　コネクタ本体３５１の前面側には、長方形の開口部を持つ凹状の光入射部（光伝達空間）３５３が形成されており、その光入射部３５３の底部分に、各チャネルにそれぞれ対応したレンズ３５４が位置するようにされている。これにより、レンズ３５４の表面が相手側のコネクタ等に不用意に当たって傷つくことが防止される。
　また、コネクタ本体３５１の前面側には、送信側光コネクタ３００Ｔとの位置合わせをするための凹状または凸状、図示の例では凸状の位置規制部３５５が一体的に形成されている。これにより、送信側光コネクタ３００Ｔとの接続時の光軸合わせを容易に行い得るようになる。なお、この位置規制部３５５は、コネクタ本体３５１に一体的に形成されるものに限定されるものではなく、ピンを用いても良いし、他の手法で行うものであってもよい。
　図９は、送信側光コネクタ３００Ｔの一例を示す断面図である。図示の例では、位置規制部３１７（図５参照）の図示を省略している。この図９を参照して、送信側光コネクタ３００Ｔについてさらに説明する。
　送信側光コネクタ３００Ｔは、第１の光学部３１２と第２の光学部３１３が接続されて構成されたコネクタ本体３１１を備えている。第１の光学部３１２は、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなり、レンズ付きフェルールの構成となっている。
　このように第１の光学部３１２がレンズ付きフェルールの構成とされることで、光ファイバ３３０と第１のレンズ３１８との光軸合わせを容易に行うことができる。また、このように第１の光学部３１２がレンズ付きフェルールの構成とされることで、多チャネルの場合でも、光ファイバ３３０をフェルールに挿入するだけで、多チャネル通信を容易に実現できる。
　第１の光学部３１２には、その前面側に、各チャネルに対応した複数の第１のレンズ３１８が水平方向に並んだ状態で一体的に形成されている。これにより、第1の光学部３１２に設置される光ファイバ３３０のコア３３１に対する第１のレンズ３１８の位置精度を、複数チャネルにおいて全部同時に高めることができる。また、第１の光学部３１２には、背面側から前方に延びる光ファイバ挿入孔３２０が、各チャネルの第１のレンズ３１８に合わせて、水平方向に並んだ状態で複数設けられている。光ファイバ３３０は、光路となる中心部のコア３３１と、その周囲を覆うクラッド３３２の二重構造となっている。
　各チャネルの光ファイバ挿入孔３２０は、そこに挿入される光ファイバ３３０のコア３３１と、それに対応する第１のレンズ３１８の光軸が一致するように、成形されている。また、各チャネルの光ファイバ挿入孔３２０は、その底位置、つまり光ファイバ３３０を挿入した際に、その先端（出射端）の当接位置が第１のレンズ３１８の焦点位置と合致するように、成形されている。
　また、第１の光学部３１２には、上面側から下方に延びる接着剤注入孔３１４が、水平方向に並んだ状態にある複数の光ファイバ挿入孔３２０の底位置付近に連通するように、形成されている。光ファイバ３３０が光ファイバ挿入孔３２０に挿入された後、接着剤注入孔３１４から接着剤３２１が光ファイバ３３０の周囲に注入されることで、光ファイバ３３０は第１の光学部３１２に固定される。
　ここで、光ファイバ３３０の先端と光ファイバ挿入孔３２０の底位置との間に空気層が存在すると、光ファイバ３３０から出射された光はその底位置で反射し易くなり、信号品質の低下が発生する。そのため、接着剤３２１は、光透過剤であって、光ファイバ３３０の先端と光ファイバ挿入孔３２０の底位置との間に注入される方が望ましく、これにより反射を低減することができる。
　第２の光学部３１３は、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなっている。この第２の光学部３１３は、第１の光学部３１２と接続されてコネクタ本体３１１を構成するものである。熱膨張係数を揃えた方が、熱が変化した際の２つの光学部での歪による光路ずれが抑えられるため、第２の光学部３１３の材料は第１の光学部３１２の材料と同一であることが好ましいが、別材料であってもよい。
　第２の光学部３１３には、その前面側に、凹状の光出射部（光伝達空間）３１５が形成されている。そして、この第２の光学部３１３には、この光出射部３１５の底部分に位置するように、各チャネルに対応した複数の第２のレンズ３１６が水平方向に並んだ状態で一体的に形成されている。これにより、第２の光学部３１３に対する第２のレンズ３１６の位置精度を高めることができる。
　また、第２の光学部３１３の背面側には、凹状の空間３１９が形成されている。この空間３１９は、第１の光学部３１２の前面側で密閉されて密閉空間とされる。この場合、第１の光学部３１２の前面側に形成されている各チャネルの第１のレンズ３１８は、この密閉空間３１９に位置した状態となる。
　上述したように、第１の光学部３１２と第２の光学部３１３が接続されてコネクタ本体３１１が構成される。この接続方法として、ボスのような一方に凹部、もう一方に凸部を新に設けて嵌合する方法、あるいは画像処理システム等でレンズどうしの光軸位置を合わせて接着固定する方法等を採り得る。
　送信側光コネクタ３００Ｔにおいて、第１のレンズ３１８は、発光体である光ファイバ３３０から出射された光を収束する機能を持つ。また、第２のレンズ３１６は、第１のレンズ３１８で収束された光をコリメート光に成形して出射する機能を持つ。これにより、光ファイバ３３０の出射端から所定のＮＡで出射された光は第１のレンズ３１８に入射されて収束され（角度が狭められ）、この収束された光は第２のレンズ３１６に入射されてコリメート光に成形されて出射される。
　図１０は、受信側光コネクタ３００Ｒの一例を示す断面図である。図示の例では、位置規制部３５５（図５、図６参照）の図示を省略している。この図１０を参照して、受信側光コネクタ３００Ｒについてさらに説明する。
　受信側光コネクタ３００Ｒは、コネクタ本体３５１を備えている。コネクタ本体３５１は、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなり、レンズ付きフェルールの構成となっている。
　コネクタ本体３５１には、その前面側に、凹状の光入射部（光伝達空間）３５３が形成されている。そして、このコネクタ本体３５１には、この光入射部３５３の底部分に位置するように、各チャネルに対応した複数のレンズ（凸レンズ）３５４が水平方向に並んだ状態で一体的に形成されている。
　また、コネクタ本体３５１には、背面側から前方に延びる光ファイバ挿入孔３５６が、各チャネルのレンズ３５４に合わせて、水平方向に並んだ状態で複数設けられている。光ファイバ３７０は、光路となる中心部のコア３７１と、その周囲を覆うクラッド３７２の二重構造となっている。
　各チャネルの光ファイバ挿入孔３５６は、そこに挿入される光ファイバ３７０のコア３７１と対応するレンズ３５４の光軸が一致するように、成形されている。また、各チャネルの光ファイバ挿入孔３５６は、その底位置、つまり光ファイバ３７０を挿入した際に、その先端（入射端）の当接位置がレンズ３５４の焦点位置と合致するように、成形されている。
　また、コネクタ本体３５１には、上面側から下方に延びる接着剤注入孔３５２が、水平方向に並んだ状態にある複数の光ファイバ挿入孔３５６の底位置付近に連通するように、形成されている。光ファイバ３７０が光ファイバ挿入孔３５６に挿入された後、接着剤注入孔３５２から接着剤３５７が光ファイバ３７０の周囲に注入されることで、光ファイバ３７０はコネクタ本体３５１に固定される。
　受信側光コネクタ３００Ｒにおいて、レンズ３５４は、入射されるコリメート光を集光する機能を持つ。この場合、コリメート光がレンズ３５４に入射されて集光され、この集光された光は、受光体である光ファイバ３７０の入射端に所定のＮＡで入射される。
　図１１は、光結合コネクタを構成する送信側光コネクタ３００Ｔおよび受信側光コネクタ３００Ｒの断面図を示している。図示の例では、送信側光コネクタ３００Ｔと受信側光コネクタ３００Ｒが接続された状態を示している。
　送信側光コネクタ３００Ｔにおいて、光ファイバ３３０を通じて送られてくる光はこの光ファイバ３３０の出射端から所定のＮＡで出射される。この出射された光は第１のレンズ３１８に入射されて収束される。そして、この収束された光は、第２のレンズ３１６に入射されてコリメート光に成形され、受信側光コネクタ３００Ｒに向かって出射される。
　また、受信側光コネクタ３００Ｒにおいて、送信側光コネクタ３００Ｔから出射された光は、レンズ３５４に入射されて集光される。そして、この集光された光は、光ファイバ３７０の入射端に入射され、光ファイバ３７０を通じて送られていく。
　上述したように構成される光結合コネクタにおいて、送信側光コネクタ３００Ｔは、発光体としての光ファイバ３３０から出射された光を第１のレンズ３１８で収束し、この収束された光を第２のレンズ３１６でコリメート光に成形して出射するものである。そのため、光ファイバ３３０から第２のレンズ３１６までの距離が長くなることを抑制すると共に光ファイバ３３０からの光の径を第２のレンズ３１６の径内に収まるように規制しつつ、第２のレンズ３１６の焦点距離を長くして、送信側での軸ずれに対する受信側での光パワーの結合ロスを緩和することが可能となる。ここで、第２のレンズ３１６の焦点距離を長くすることで、この第２のレンズ３１６に入射される光の角度が緩くなり、またこの第２のレンズ３１６の曲率も緩くなり、送信側での軸ずれに対する受信側の集光ポイントのずれが抑制される。
　本技術による効果のシミュレーション結果について説明する。ここでは、光ファイバのモードフィールド径（ＭＦＤ：Mode Field Diameter）は８μｍとし、光ファイバのＮＡが０．１５、コリメート口径が１８０μｍの光学系を用いている。図１２（ａ）は、通常の送信側光コネクタの構成例を示している。図１２（ｂ）は本技術による送信側光コネクタの構成例を示している。なお、受信側光コネクタの構成は、図１２（ａ）に示す従来の送信側光コネクタの構成と同じ構成を用いている。
　図１３のグラフは、受信側の光ファイバへ入力される光の結合効率のシミュレーション結果を示している。横軸は軸ずれ量で、光軸に対して垂直方向に光源がずれた場合のずれ量を示し、縦軸は受信側での光の結合効率を示している。実線（ａ）は、図１２（ａ）に示す通常の送信側光コネクタを用いた場合の軸ずれ量と結合効率の関係を示している。実線（ｂ）は、図１２（ｂ）に示す本技術による送信側光コネクタを用いた場合の軸ずれ量と結合効率の関係を示している。
　光ファイバのＭＦＤが８μｍであるため、例えば、軸ずれ量が５μｍになると、図１２（ａ）に示す通常の送信側光コネクタを用いた場合には実線（ａ）から７．５割程度のパワーロスが発生する。しかし、図１２（ｂ）に示す本技術による送信側光コネクタを用いた場合には実線（ｂ）からパワーロスは１割程度となり、パワーロスが大幅に減少されている。
　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。
　［送信側光コネクタの他の構成例］
　送信側光コネクタの構成としては、上述した送信側光コネクタ３００Ｔ（図９参照）の他にも種々の構成が考えられる。
　「他の構成例１」
　図１４は、他の構成例１としての送信側光コネクタ３００Ｔ-1を示す断面図である。この図１４において、図９と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。送信側光コネクタ３００Ｔ-1においては、第１のレンズ３１８は、第１の光学部３１２の前面側ではなく、第２の光学部３１３の背面側に形成された空間３１９の底部分に形成される。
　この場合、第１の光学部３１２と第２の光学部３１３が接続される際に、第２の光学部３１３の背面側に形成されている空間３１９は第１の光学部３１２の前面側で密閉されて密閉空間となる。そのため、この送信側光コネクタ３００Ｔ-1においても、図９の送信側光コネクタ３００Ｔと同様に、第１のレンズ３１８は、その密閉空間３１９に位置した状態となり、その表面への塵、埃などの付着を未然に防止できる。
　「他の構成例２」
　図１５は、他の構成例２としての送信側光コネクタ３００Ｔ-2を示す断面図である。この図１５において、図９と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。送信側光コネクタ３００Ｔ-2においては、第２の光学部３１３の背面側に形成された空間３１９の底部分に２つ目の第１のレンズ（凸レンズ）３２２が形成される。
　この送信側光コネクタ３００Ｔ-2においては、光ファイバ３３０の出射端から所定のＮＡで出射された光は第１のレンズ３１８に入射されて収束され（角度が狭められ）、この収束された光は２つ目の第１のレンズ３２２に入射されてさらに収束され（角度が狭められ）、この収束された光は第２のレンズ３１６に入射されてコリメート光に成形されて出射される。
　送信側光コネクタ３００Ｔ-2の場合、２つの第１のレンズ３１８，３２２で連続的に角度を狭めることになるため、２つの第１のレンズ３１８，３２２のそれぞれの球面高さを低くでき、レンズの成形容易性を上げることができる。また、この送信側光コネクタ３００Ｔ-2においても、図９の送信側光コネクタ３００Ｔと同様に、２つの第１のレンズ３１８，３２２は、密閉空間３１９に位置した状態となり、その表面への塵、埃などの付着を未然に防止できる。
　なお、上述では２つの第１のレンズ３１８，３２２を持つ例を示した。詳細説明は省略するが、第１のレンズとして、さらに多くのレンズを光軸上に配置することも考えられる。
　「他の構成例３」
　図１６は、他の構成例３としての送信側光コネクタ３００Ｔ-3を示す断面図である。この図１６において、図９と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。送信側光コネクタ３００Ｔ-3においては、第１のレンズ３１８は、第１の光学部３１２の前面側ではなく、光ファイバ挿入孔３２０の最奥である底部分に形成される。このように第１のレンズ３１８を光ファイバ挿入孔３２０の底部分に形成することで、光ファイバ３３０と第１のレンズ３１８との光軸合わせの精度をより高めることが可能となる。
　この場合、ファイバ挿入孔３２０に挿入される光ファイバ３３０については、その先端をファイバ挿入孔３２０の底部分に突き当てずに、この底部分から一定距離を保った状態で、つまり第１のレンズ３１８の焦点位置に位置した状態で固定する必要がある。
　また、この場合、光ファイバ３３０を第１の光学部３１２に接着固定する際に、接着剤３２１が光ファイバ３３０の先端と第１のレンズ３１８との間に入り込むと光学特性が変わってしまうので、接着剤３２１を注入するための接着剤注入孔３１４の形成位置は、光ファイバ３３０の先端部を避け、接着剤３２１が光ファイバ３３０の先端と第１のレンズ３１８との間に入り込まないようにする必要がある。
　「他の構成例４」
　図１７は、他の構成例４としての送信側光コネクタ３００Ｔ-4を示す断面図である。この図１７において、図９、図１６と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。送信側光コネクタ３００Ｔ-4においては、コネクタ本体３１１を１つの光学部で構成したものである。これは、第１のレンズ３１８を光ファイバ挿入孔３２０の底部分に形成することで、光学部内に空間３１９を作る必要がなくなったことから、可能となる。
　「他の構成例５」
　図１８は、他の構成例５としての送信側光コネクタ３００Ｔ-5を示す断面図である。この図１８において、図９、図１６と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。送信側光コネクタ３００Ｔ-5においては、第１の光学部３１２に形成される光ファイバ挿入孔３２０の径が大きくされる。そして、この光ファイバ挿入孔３２０に、光ファイバ３３０が予め突き当てで固定されたフェルール３２３が挿入され、接着剤３２１によって固定されている。このような構成とすることで、光ファイバ３３０の先端を第１のレンズ３１８から一定距離を保つことが容易となる。
　「他の構成例６」
　図１９は、他の構成例６としての送信側光コネクタ３００Ｔ-6を示す断面図である。この図１９において、図９、図１６、図１８と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。送信側光コネクタ３００Ｔ-6においては、コネクタ本体３１１を１つの光学部で構成したものである。その他は、図１８の送信側光コネクタ３００Ｔ-5と同様に構成されている。
　「他の構成例７」
　図２０は、他の構成例７としての送信側光コネクタ３００Ｔ-7を示す断面図である。この図２０において、図９と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。送信側光コネクタ３００Ｔ-7においては、第１の光学部３１２に固定される発光体は、光ファイバ３３０ではなく、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER：垂直共振器面発光レーザー）などの発光素子３４０である。
　この場合、発光素子３４０は、第１の光学部３１２の背面側に、各チャネルの第１のレンズ３１８に合わせて、水平方向に並んだ状態で複数固定される。そして、この場合、各チャネルの発光素子３４０は、その出射部が対応する第１のレンズ３１８の光軸に一致するように、固定される。また、この場合、各チャネルの発光素子３４０の出射部がそれぞれ対応する第１のレンズ３１８の焦点位置と合致するように、第１の光学部３１２の光軸方向の厚み等が設定されている。
　この送信側光コネクタ３００Ｔ-7においては、発光素子３４０の出射部から所定のＮＡで出射された光は第１のレンズ３１８に入射されて収束され（角度が狭められ）、この収束された光は第２のレンズ３１６に入射されてコリメート光に成形されて出射される。
　このように第１の光学部３１２に発光素子３４０が固定されることで、発光素子３４０からの光信号を伝送する際に、光ファイバが不要となり、コストの低減が可能となる。
　「他の構成例８」
　図２１は、他の構成例８としての送信側光コネクタ３００Ｔ-8を示す断面図である。この図２１において、図９、図２０と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。送信側光コネクタ３００Ｔ-8においては、コネクタ本体３１１の下面側に、発光素子３４０が載置された基板３４１が固定される。この場合、基板３４１には、発光素子３４０が、各チャネルの第１のレンズ３１８に合わせて、水平方向に並んだ状態で複数載置されている。
　第１の光学部３１２には、下面側から上方に延びる発光素子配置用孔３２４が形成されている。そして、各チャネルの発光素子３４０からの光の光路を対応する第１のレンズ３１８の方向に変更するために、発光素子配置用孔３２４の底部分は傾斜面とされ、この傾斜面にミラー３４２が配置されている。なお、ミラー３４２に関しては、別個に生成されたものを傾斜面に固定するだけでなく、傾斜面に蒸着等で形成することも考えられる。
　ここで、基板３４１は、各チャネルの発光素子３４０の出射部がそれぞれ対応する第１のレンズ３１８の光軸に一致するように、位置が調整されて固定される。また、この場合、各チャネルの発光素子３４０の出射部がそれぞれ対応する第１のレンズ３１８の焦点位置と合致するように、第１のレンズ３１８の形成位置、発光素子配置用孔３２４の形成位置・長さ等が設定されている。
　この送信側光コネクタ３００Ｔ-8においては、発光素子３４０の出射部から所定のＮＡで出射された光はミラー３４２で光路変更された後に第１のレンズ３１８に入射されて収束され（角度が狭められ）、この収束された光は第２のレンズ３１６に入射されてコリメート光に成形されて出射される。
　このようにコネクタ本体３１１に発光素子３４０が載置された基板３４１が固定されることで、発光素子３４０からの光信号を伝送する際に、光ファイバが不要となり、コストの低減が可能となる。また、基板３４１に載置された発光素子３４０からの光をミラー３４２で光路変更して第１のレンズ３１８に入射する構成とされることで、実装が容易となり、設計自由度を上げることができる。
　「他の構成例９」
　図２２は、他の構成例９としての送信側光コネクタ３００Ｔ-9を示す断面図である。この図２２において、図９、図２１と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。送信側光コネクタ３００Ｔ-9においては、第１の光学部３１２には、下面側から上方に延びる光ファイバ挿入孔３２５が、各チャネルの第１のレンズ３１８に合わせて、水平方向に並んだ状態で複数形成されている。
　各光ファイバ挿入孔３２５に挿入される光ファイバ３３０からの光の光路を対応する第１のレンズ３１８の方向に変更するために、各光ファイバ挿入孔３２５の底部分は傾斜面とされ、この傾斜面にミラー３４２が配置されている。また、各光ファイバ挿入孔３２５は、そこに挿入される光ファイバ３３０のコア３３１と、それに対応する第１のレンズ３１８の光軸が一致するように、成形されている。
　各光ファイバ挿入孔３２５には、それぞれ対応するチャネルの光ファイバ３３０が挿入され、例えば図示しない接着剤が光ファイバ３３０の周囲に注入されることで固定される。この場合、光ファイバ３３０は、その先端（出射端）が対応する第１のレンズ３１８の焦点位置と合致するように、従って、その先端（出射端）がミラー３４２から一定距離に位置するように、その挿入位置が設定される。
　この送信側光コネクタ３００Ｔ-9においては、光ファイバ３３０の出射端から所定のＮＡで出射された光はミラー３４２で光路変更された後に第１のレンズ３１８に入射されて収束され（角度が狭められ）、この収束された光は第２のレンズ３１６に入射されてコリメート光に成形されて出射される。
　この構成例の場合、第１の光学部３１２がレンズ付きフェルールの構成とされているので、光ファイバ３３０と第１のレンズ３１８との光軸合わせを容易に行うことができる。また、この構成例の場合、光ファイバ３３０からの光の光路をミラー３４２で変更する構成であることから、実装が容易となり、設計自由度を上げることができる。
　「他の構成例１０」
　図２３は、他の構成例１０としての送信側光コネクタ３００Ｔ-10を示す断面図である。この図２３において、図９、図１８、図２２と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。送信側光コネクタ３００Ｔ-10においては、第１の光学部３１２に形成される光ファイバ挿入孔３２５の径が大きくされる。そして、この光ファイバ挿入孔３２５に、光ファイバ３３０が予め突き当てで固定されたフェルール３２３が挿入され、例えば図示しない接着剤によって固定されている。このような構成とすることで、光ファイバ３３０の先端位置をミラー３４２から一定距離に保つことが容易となる。
　＜２．変形例＞
　なお、上述の実施の形態においては、シングルモードの光ファイバを用いる例で説明したが、本技術はマルチモードの光ファイバを用いる場合にも同様に適用でき、また、特定のＮＡに限定されない。また、上述実施の形態におけるミラーは、その他の光路変更部で実現することも考えられる。例えば、屈折率差を利用した全反射による光路変更部も考えられる。
　また、上述実施の形態においては、送信側の第２のレンズ３１６がコリメート光に成形する例で説明したが。これに限定されない。図２４は、コリメート光ではなく、収束光（集光方向に曲げられた光）を用いた光結合コネクタについて示している。この図２４において、図３と対応する部分については同一符号を付して示している。
　図２４（ａ）のように、送信側の光ファイバ１５から出射される光を光源とした場合、その光源の位置がずれると、受信側の集光ポイントも大きくずれる（破線参照）。これは、レンズ１１における収束光が崩れて、受信側では斜めにレンズ２１に入力され、集光ポイントがずれるためである。
　しかし、図２４（ｂ）に示すように、送信側の光源とレンズ１１との間の距離が長い場合、光源の位置がずれても、図２４（ａ）の場合に比べて、光ファイバ１５からレンズ１１への光の入射角度が緩く、またレンズ１１の曲率も緩くなっているため、収束光の崩れが抑制され、集光ポイントはずれにくくなる（破線参照）。これにより、レンズ１１でコリメート光に成形する場合でなくても、送信側の光源とレンズ１１との間の距離が長くすることで、送信側での光軸ずれに対する受信側での光パワーの結合ロスを減らすことが可能となる。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏し得る。
　なお、本技術は、以下のような構成もとることができる。
　（１）発光体から出射された光を収束する第１のレンズと該第１のレンズで収束された光を成形して出射する第２のレンズを持つコネクタ本体を備える
　光コネクタ。
　（２）上記コネクタ本体は密閉空間を有し、
　上記第１のレンズは上記密閉空間に位置する
　前記（１）に記載の光コネクタ。
　（３）上記第１のレンズは１つまたは２つ以上のレンズからなる
　前記（１）または（２）に記載の光コネクタ。
　（４）上記コネクタ本体は、上記発光体から出射された光が入射される第１の光学部と、上記第２のレンズを持つ第２の光学部からなる
　前記（１）から（３）のいずれかに記載の光コネクタ。
　（５）上記第１のレンズは、上記第１の光学部および/または上記第２の光学部に含まれる
　前記（４）に記載の光コネクタ。
　（６）上記発光体は光ファイバであり、
　上記コネクタ本体は、上記光ファイバを挿入する挿入孔を有する
　前記（１）から（５）のいずれかに記載の光コネクタ。
　（７）上記第１のレンズは、上記挿入孔の底部分に存在する
　前記（６）に記載の光コネクタ。
　（８）上記挿入孔は、上記光ファイバが挿入固定されたフェルールを挿入するための挿入孔である
　前記（７）に記載の光コネクタ。
　（９）上記コネクタ本体は、上記挿入孔の底部分に光路を変更するための光路変更部を持ち、上記光ファイバから出射された光は上記光路変更部で光路変更されて上記第１のレンズに入射される
　前記（６）から（８）のいずれかに記載の光コネクタ。
　（１０）上記発光体は、電気信号を光信号に変換する発光素子である
　前記（１）から（５）のいずれかに記載の光コネクタ。
　（１１）上記発光素子は上記コネクタ本体に接続されており、
　上記発光素子から出射された光は光路変更されずに上記第１のレンズに入射される
　前記（１０）に記載の光コネクタ。
　（１２）上記コネクタ本体は光路を変更するための光路変更部を持ち、
　上記発光素子は基板に固定されており、
　上記発光素子から出射された光は上記光路変更部で光路変更されて上記第１のレンズに入射される
　前記（１０）に記載の光コネクタ。
　（１３）上記第２のレンズは、上記第１のレンズから出射される光をコリメート光に成形するためのレンズである
　前記（１）から（１２）のいずれかに記載の光コネクタ。
　（１４）上記コネクタ本体は、
　光透過性材料からなり、
　上記第１のレンズおよび上記第２のレンズを一体的に持つ
　前記（１）から（１３）のいずれかに記載の光コネクタ。
　（１５）上記コネクタ本体は、上記第１のレンズと上記第２のレンズの組み合わせを複数持つ
　前記（１）から（１４）のいずれかに記載の光コネクタ。
　（１６）上記コネクタ本体は凹状の光出射部を持ち、
　上記第２のレンズは上記光出射部の底部分に位置する
　前記（１）から（１５）のいずれかに記載の光コネクタ。
　（１７）上記コネクタ本体は、前面側に、接続相手側のコネクタとの位置合わせをするための凸状あるいは凹状の位置規制部を一体的に持つ
　前記（１）から（１６）のいずれかに記載の光コネクタ。
　（１８）上記発光体をさらに備える
　前記（１）から（１７）のいずれかに記載の光コネクタ。
　（１９）プラグとしての光コネクタを有する光ケーブルであって、
　上記光コネクタは、
　発光体から出射された光を収束する第１のレンズと該第１のレンズで収束された光を成形して出射する第２のレンズを持つコネクタ本体を備える
　光ケーブル。
　（２０）レセプタクルとしての光コネクタを有する電子機器であって、
　上記光コネクタは、
　発光体から出射された光を収束する第１のレンズと該第１のレンズで収束された光を成形して出射する第２のレンズを持つコネクタ本体を備える
　電子機器。
　１００・・・電子機器
　１０１・・・光通信部
　１０２・・・発光部
　１０３，１０４・・・光伝送路
　１０５・・・受光部
　２００Ａ，２００Ｂ・・・光ケーブル
　２０１Ａ、２０１Ｂ・・・ケーブル本体
　３００Ｔ，３００Ｔ-1～３００Ｔ-10・・・送信側光コネクタ
　３００Ｒ・・・受信側光コネクタ
　３１１・・・コネクタ本体
　３１２・・・第１の光学部
　３１３・・・第２の光学部
　３１４・・・接着剤注入孔
　３１５・・・光出射部
　３１６・・・第２のレンズ
　３１７・・・位置規制部
　３１８・・・第１のレンズ
　３１９・・・空間（密閉空間）
　３２０・・・光ファイバ挿入孔
　３２１・・・接着剤
　３２２・・・第１のレンズ
　３２３・・・フェルール
　３２４・・・発光素子配置用孔
　３２５・・・光ファイバ挿入孔
　３３０・・・光ファイバ
　３３１・・・コア
　３４０・・・発光素子
　３４１・・・基板
　３４２・・・ミラー
　３３２・・・クラッド
　３５１・・・コネクタ本体
　３５２・・・接着剤挿入孔
　３５３・・・光入射部
　３５４・・・レンズ
　３５５・・・位置規制部
　３５６・・・光ファイバ挿入孔
　３５７・・・接着剤
　３７０・・・光ファイバ
　３７１・・・コア
　３７２・・・クラッド

Claims (20)

  1. 　発光体から出射された光を収束する第１のレンズと該第１のレンズで収束された光を成形して出射する第２のレンズを持つコネクタ本体を備える
    　光コネクタ。
  2. 　上記コネクタ本体は密閉空間を有し、
    　上記第１のレンズは上記密閉空間に位置する
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  3. 　上記第１のレンズは１つまたは２つ以上のレンズからなる
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  4. 　上記コネクタ本体は、上記発光体から出射された光が入射される第１の光学部と、上記第２のレンズを持つ第２の光学部からなる
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  5. 　上記第１のレンズは、上記第１の光学部および/または上記第２の光学部に含まれる
    　請求項４に記載の光コネクタ。
  6. 　上記発光体は光ファイバであり、
    　上記コネクタ本体は、上記光ファイバを挿入する挿入孔を有する
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  7. 　上記第１のレンズは、上記挿入孔の底部分に存在する
    　請求項６に記載の光コネクタ。
  8. 　上記挿入孔は、上記光ファイバが挿入固定されたフェルールを挿入するための挿入孔である
    　請求項７に記載の光コネクタ。
  9. 　上記コネクタ本体は、上記挿入孔の底部分に光路を変更するための光路変更部を持ち、上記光ファイバから出射された光は上記光路変更部で光路変更されて上記第１のレンズに入射される
    　請求項６に記載の光コネクタ。
  10. 　上記発光体は、電気信号を光信号に変換する発光素子である
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  11. 　上記発光素子は上記コネクタ本体に接続されており、
    　上記発光素子から出射された光は光路変更されずに上記第１のレンズに入射される
    　請求項１０に記載の光コネクタ。
  12. 　上記コネクタ本体は光路を変更するための光路変更部を持ち、
    　上記発光素子は基板に固定されており、
    　上記発光素子から出射された光は上記光路変更部で光路変更されて上記第１のレンズに入射される
    　請求項１０に記載の光コネクタ。
  13. 　上記第２のレンズは、上記第１のレンズから出射される光をコリメート光に成形するためのレンズである
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  14. 　上記コネクタ本体は、
    　光透過性材料からなり、
    　上記第１のレンズおよび上記第２のレンズを一体的に持つ
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  15. 　上記コネクタ本体は、上記第１のレンズと上記第２のレンズの組み合わせを複数持つ
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  16. 　上記コネクタ本体は凹状の光出射部を持ち、
    　上記第２のレンズは上記光出射部の底部分に位置する
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  17. 　上記コネクタ本体は、前面側に、接続相手側のコネクタとの位置合わせをするための凸状あるいは凹状の位置規制部を一体的に持つ
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  18. 　上記発光体をさらに備える
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  19. 　プラグとしての光コネクタを有する光ケーブルであって、
    　上記光コネクタは、
    　発光体から出射された光を収束する第１のレンズと該第１のレンズで収束された光を成形して出射する第２のレンズを持つコネクタ本体を備える
    　光ケーブル。
  20. 　レセプタクルとしての光コネクタを有する電子機器であって、
    　上記光コネクタは、
    　発光体から出射された光を収束する第１のレンズと該第１のレンズで収束された光を成形して出射する第２のレンズを持つコネクタ本体を備える
    　電子機器。
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