JP3250920B2 - 光信号伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光信号伝送装置に関す
る。より詳しくは、本体に発光素子又は受光素子を内蔵
し、この発光素子又は受光素子に対して光ファイバ伝送
と空間伝送との両方を行えるようにした光信号伝送装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図６に示すように、光ファイバ伝
送タイプの光信号伝送装置１１１が知られている。この
光信号伝送装置１１１は、本体１２４に、光ファイバプ
ラグを挿入できるように一定の内径を持つジャック穴１
２６を備えるとともに、このジャック穴１２６の奥側
に、入口側に面して配置された発光素子１２２又は受光
素子１２３を有している。図７に示すように、光ファイ
バプラグ１４７は、光ファイバ１４１の端部を単頭プラ
グ状に形成したものである。すなわち、光ファイバプラ
グ１４７は、光ファイバ本体１４１の外径よりも小さい
一定の外径を持つスリーブ部１４５と、このスリーブ部
１４５の先端側に設けられたチップ部１４６を有してい
る。スリーブ部１４５，チップ部１４６の中心には光フ
ァイバ本体側からコア１４２が伸びている。光ファイバ
本体１４１，スリーブ部１４５およびチップ部１４６に
おいて、コア１４２の周囲は、これらの外形を作ってい
るクラッド１４３によって囲まれている。図６のジャッ
ク穴１２６に挿入された光ファイバプラグ１４７は、チ
ップ部１４６が発光素子１２２又は受光素子１２３に略
接する状態で、ジャック穴１２６の内壁に設けられた弾
性を有するクランプ片１２５によって保持される。この
状態で、発光素子１２２から光ファイバプラグ１４７を
通して光ファイバ本体１４１へ光信号が伝送され、又は
光ファイバ本体１４１から光ファイバプラグ１４７を通
して受光素子１２３へ光信号が伝送される（光ファイバ
伝送）。

【０００３】また、図８に示すように、光空間伝送タイ
プの光信号伝送装置１１２も知られている。この光信号
伝送装置１１２は、メイン機器１３０と、このメイン機
器１３０上の所定箇所に載置される情報端末１２９とを
有している。メイン機器１３０のケーシング面のうち情
報端末１２９と対向する領域内に、光送信ユニット１３
１および光受信ユニット１３２が設けられている。一
方、情報端末１２９の裏面には、メイン機器１３０の光
送信ユニット１３１，光受信ユニット１３２とそれぞれ
対向する箇所に、光受信ユニット，光送信ユニットが設
けられている。例えば図８に示すように、メイン機器１
３０の光受信ユニット１３２と、情報端末１２９の光送
信ユニット１３３とは、それぞれケーシング１３０Ａ，
１２９Ａに設けられた開口１３６，１３５を通して所定
の距離（非接触で、できるだけ短距離に設定される）だ
け離間して対向する。そして、光送信ユニット１３３側
から空間を介して光受信ユニット１３２側へ光信号が伝
送される（光空間伝送）。

【０００４】なお、光ファイバ伝送タイプの光信号伝送
装置として、プラグ挿入によって動作するスイッチを内
蔵したものも知られている。例えば図１０に示すような
外形を持ち、図１１に示すように発光素子（ＬＥＤ）１
５１を内蔵したものや、図１０に示すような外形を持
ち、図１２に示すように受光素子１５２を内蔵したもの
がある（シャープ株式会社「シャープ電子部品技術資料
（１９９３年９月）」）。図１０(a)は光信号伝送装置
１１３をジャック穴１５６側から見たところ、同図(b)
は同図(a)のものを下方から見たところ、同図(c)は同図
(a)のものを右側方から見たところを示している。図中
の〜はプラグ挿入によって動作するジャック端子、
〜は内蔵半導体素子につながる素子端子を示してい
る（各端子番号は図１１，図１２のものと対応してい
る）。図１１(a)は発光素子（ＬＥＤ）１５１を内蔵し
た光信号伝送装置（光送信ユニット）のジャック接点の
構成、同図(b)は発光素子１５１を駆動するための信号
系の構成を示している。１５３はドライブＩＣである。
図１２(a)は受光素子１５２を内蔵した光信号伝送装置
（光受信ユニット）のジャック接点の構成、同図(b)は
受光素子１５２の出力を処理するための信号系の構成を
示している。受光素子１５２と信号処理回路１５３とは
同一チップ１５５内に形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示し
たタイプの光信号伝送装置１１１で発光素子１２２を内
蔵したものと、同じタイプの光信号伝送装置１１１で受
光素子１２３を内蔵したものとを対向させて、前者から
後者へ光空間伝送を行うことができれば有利である。装
置の構成部材をほとんど共通にでき、コストダウンが可
能となるからである。

【０００６】しかしながら、そのまま対向させただけで
は、発光素子１２２と受光素子１２３との距離が遠すぎ
る結果、ノイズマージンが少なくなるとともに、光出力
や伝送距離に対するダイナミックレンジが非常に狭くな
る。このため、ほとんど実用に耐えないという問題があ
る。

【０００７】そこで、この発明の目的は、光ファイバ伝
送と光空間伝送との両方を実用レベルで行うことができ
る光信号伝送装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の光信号伝送装置は、本体と、光フ
ァイバの端部を単頭プラグ状に形成してなる光ファイバ
プラグを挿入できるように、上記本体に設けられた一定
の内径を持つジャック穴と、上記本体内の上記ジャック
穴の奥側に、このジャック穴の入口側に面して配置され
た発光又は受光可能な光半導体素子と、上記ジャック穴
内に設けられた、上記ジャック穴の内径と略等しい外径
を持つ光ファイバからなる光ガイド部材とを備え、上記
光ガイド部材の２つの端面のうち上記入口側に面する端
面は軸方向に対して傾斜しており、上記本体の上記ジャ
ック穴に沿って、上記光ガイド部材が上記ジャック穴か
ら移動して通過し又は収容され得る寸法を持つ長溝が設
けられていることを特徴としている。

【０００９】また、請求項２に記載の光信号伝送装置
は、請求項１に記載の光信号伝送装置において、上記本
体と一体に、上記光ガイド部材を上記長溝側から上記ジ
ャック穴側へ付勢する弾性手段を備えたことを特徴とし
ている。

【００１０】また、請求項３に記載の光信号伝送装置
は、請求項１又は２に記載の光信号伝送装置において、
上記光ファイバプラグが上記ジャック穴に挿入されてい
るかどうかを検出する検出手段と、上記検出手段の検出
結果に基づいて、上記光半導体素子の動作を制御する制
御手段を備えたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】請求項１の光信号伝送装置では、光ファイバ伝
送を行うために、ジャック穴に光ファイバプラグを挿入
しようとすると、まず光ファイバプラグの先端が光ガイ
ド部材の入口側端面に当接する。この光ガイド部材の入
口側端面は軸方向に対して傾斜しているので、光ガイド
部材の入口側部分は、受けた力のうち径方向の成分によ
って移動して長溝内に入る。続いて、光ファイバプラグ
の先端が光ガイド部材の外周面に当接して、光ガイド部
材の中央部分および奥側部分を長溝側に押しやる。光フ
ァイバプラグがジャック穴に完全に挿入された時点で、
光ガイド部材は上記長溝を通過し又は上記長溝に収容さ
れた状態となる。なお、ジャック穴の長さは、従来通
り、光ファイバプラグの先端が光半導体素子に略接する
ように設計されているものとする。この状態で、光半導
体素子から光ファイバプラグを通して光ファイバ本体へ
光信号が伝送され、又は光ファイバ本体から光ファイバ
プラグを通して光半導体素子へ光信号が伝送される（光
ファイバ伝送）。光ファイバプラグの先端が光ガイド部
材を押しのけて光半導体素子に略接する結果、光信号が
実用レベルで伝送される。

【００１２】一方、光空間伝送を行う場合は、この光信
号伝送装置を１対用意する。そして、各光信号伝送装置
において光ガイド部材がジャック穴内に存在する状態
で、互いの光半導体素子が対向し、ジャック穴が１列に
並ぶように本体同士を接触させる。このようにした場
合、一方の光信号伝送装置の光半導体素子からこの一方
の光信号伝送装置の光ガイド部材、空間、他方の光信号
伝送装置の光ガイド部材、この他方の光信号伝送装置の
光半導体素子へ光信号が伝送される（光空間伝送）。こ
のとき、上記空間、すなわち、一方の光信号伝送装置の
光ガイド部材と他方の光信号伝送装置の光ガイド部材と
の間の空間は、各光ガイド部材の軸方向の長さのお陰で
近距離となっている。したがって、ノイズマージンが多
くなるとともに、光出力や伝送距離に対するダイナミッ
クレンジが広くなり、光信号が実用レベルで伝送され
る。

【００１３】このように、この光信号伝送装置によれ
ば、光ファイバ伝送と光空間伝送との両方が実用レベル
で行われる。

【００１４】請求項２の光信号伝送装置では、ジャック
穴に光ファイバプラグを挿入した状態で、光ガイド部材
が弾性手段によって長溝側からジャック穴側へ付勢され
ることによって、光ファイバプラグの外周面に当接す
る。したがって、光ファイバプラグがジャック穴内に強
固に固定され、光ファイバプラグの光軸が上記長溝側へ
ずれることがない。また、光ファイバ伝送を行うときで
あっても、光ガイド部材が本体から離れないので、光ガ
イド部材の紛失が起こらない。また、ジャック穴から光
ファイバプラグを引き抜いたとき、光ガイド部材が弾性
手段によって長溝側からジャック穴側へ付勢されて、ジ
ャック穴内に戻る。

【００１５】請求項３の光信号伝送装置では、上記光フ
ァイバプラグが上記ジャック穴に挿入されているかどう
かを検出する検出手段と、上記検出手段の検出結果に基
づいて、上記光半導体素子の動作を制御する制御手段を
備えているので、光ファイバプラグがジャック穴に挿入
された状態で行う光ファイバ伝送と、光ファイバプラグ
がジャック穴に挿入されていない状態で行う光空間伝送
とのそれぞれの用途に応じて、光半導体素子の動作が適
切に制御される。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の光信号伝送装置を実施例に
より詳細に説明する。

【００１７】図１(b)は、一実施例の光信号伝送装置１
００に光ファイバプラグ４７を挿入した状態を示してい
る。

【００１８】ここで、光ファイバプラグ４７は、図７に
示したものと全く同様に、光ファイバ４１の端部を単頭
プラグ状に形成したものである。すなわち、光ファイバ
プラグ４７は、光ファイバ本体４１の外径よりも小さい
一定の外径を持つスリーブ部４５と、このスリーブ部４
５の先端側に設けられたチップ部４６を有している。ス
リーブ部４５，チップ部４６の中心には光ファイバ本体
側からコア４２が伸びている。光ファイバ本体４１，ス
リーブ部４５およびチップ部４６において、コア４２の
周囲は、これらの外形を作っているクラッド４３によっ
て囲まれている。

【００１９】上記光信号伝送装置１００は、略直方体状
の外形を持つ本体５を備えている。この本体５の１つの
面（図１(b)において右側面）１００ａには突起部９０
が設けられている。この突起部９０は、この面１００ａ
に対して垂直な方向に中心軸を持つ短円柱状のものであ
る。この突起部９０をケーシング８０に設けられた開口
８１に密に嵌合し、これにより本体５はケーシング８０
に取り付けられている。なお、取り付けられた状態で
は、突起部９０の端面９０ａとケーシング８０の外面８
０ａとは同一面となっている。この本体５は接続端子２
３，１３，１４によってプリント配線基板８５上に搭載
されている。

【００２０】この本体５に、光ファイバプラグ４７を挿
入できるように、上記突起部９０の中心を通り、一定の
内径を持つジャック穴９が設けられている。ジャック穴
９の内径は光ファイバプラグ４７のスリーブ部４５の外
形と一致し、ジャック穴９の軸方向の寸法（突起部９０
の端面から次に述べる発光素子１又は受光素子２の表面
までの距離）は光ファイバプラグ４７の軸方向の寸法
（スリーブ部４５およびチップ部４６の軸方向の長さを
合わせたもの）と一致している。

【００２１】本体５内のジャック穴９の奥側には、入口
側に面して配置された光半導体素子としての発光素子１
又は受光素子２が設けられている。図１(b)中、２１は
発光チップ、２２は受光チップ、２３はリードフレー
ム、２４は透明モールド樹脂を示している。なお、発光
チップ２１と受光チップ２２は、光を発し又は受けるだ
けでなく、併せて信号処理を行う集積回路型のものであ
っても良い。

【００２２】光ファイバプラグ４７がジャック穴９内に
挿入されていない場合は、上記ジャック穴９内の１点鎖
線で示す位置に、コア６１とクラッド６２とで構成され
た光ファイバ材料からなる光ガイド部材６が収容されて
いる。この光ガイド部材６は、ジャック穴９の内径と略
等しい外径を持っている。この光ガイド部材６の軸方向
の寸法は、ジャック穴９の軸方向の寸法よりも若干短く
設定されている。この光ガイド部材６の２つの端面のう
ち入口側の端面６ａは軸方向に対して４５°だけ傾斜し
ている（但し、図１(a)中に示すように、傾斜している
のはクラッド６２の端面であり、コア６１の端面は光の
屈折防止のために垂直になっている。）。一方、光ガイ
ド部材６の奥側の端面６ｂは軸方向に対して垂直で、発
光素子１又は受光素子２の表面に略接している。

【００２３】また、本体５には、ジャック穴９に沿っ
て、本体上部を貫通する長溝１０が設けられている。こ
の長溝１０の長手方向（ジャック穴の軸方向）の寸法
は、光ガイド部材６の軸方向の寸法よりも若干大きく設
定されている。また、図２に示すように、この長溝１０
を長手方向に垂直な方向から見ると、長溝１０の幅、す
なわち両側の内壁１０ａ，１０ｂの距離は、ジャック穴
９に連通する側でジャック穴９の内径に一致している一
方、本体上部に向かって次第に広がっている。この内壁
１０ａ，１０ｂの広がりは、光ガイド部材６がジャック
穴９から移動して通過する便宜のために設けられてい
る。この例では、一方の内壁１０ａは本体上面に対して
垂直に延び、他方の内壁１０ｂは本体上面に対して若干
傾斜している。

【００２４】傾斜している側の内壁１０ｂの上部には、
長溝１０の長手方向に平行に延び略Ｖ字状の断面を持つ
溝１０ｃが設けられている。このＶ溝１０ｃの内部に
は、長溝１０の長手方向に平行に延びる軸１７が設けら
れている。この軸１７は、両端で軸受け（図示せず）を
介して本体５に受けられ、その中心の周りに回動自在に
なっている。この軸１７と光ガイド部材６とは矩形状の
連結板１１によって一体に取り付けられており、光ガイ
ド部材６は連結板１１とともに軸１７の周りに回動する
ことができるようになっている。さらに、連結板１１の
軸１７側端部は、軸１７の周りに設けられた弾性手段と
してのコイルばね１２によって、長溝１０側からジャッ
ク穴９側へ付勢されている。したがって、光ファイバプ
ラグ４７が挿入されない限り、光ガイド部材６は、連結
板１１を介してコイルばね１２によって付勢されて、ジ
ャック穴９内に留まっている。

【００２５】また、図１（ｂ）に示すように、ジャック
穴９の入口近傍には、光ファイバプラグ４７がジャック
穴９に挿入されているかどうかを検出する検出手段とし
てのスイッチＳＷが設けられている。図２に示すよう
に、このスイッチＳＷは、弾性を有する一対の帯状金属
片１３，１４からなっている。一方の金属片１４は、図
において本体内でジャック穴の右側を上下方向に直線状
に延びている。金属片１４の下端は接続端子として本体
５の外部に突出し、金属片１４の上端は本体５内に止ま
っている。この金属片１４の上端近傍は固定接点Ｓ１を
構成している。他方の金属片１３は、図において本体内
でジャック穴の左下側を上下に延びる端子部１３ａと、
この端子部１３ａの上端に連なりジャック穴の下方を水
平方向に延びる固定部１３ｂと、この固定部１３ｂの右
端に連なり斜め右上に延びる可動部１３ｃと、この可動
部１３ｃの上端に連なり上下方向に延びる接触部１３ｄ
とを有している。端子部１３ａの下端は接続端子として
本体５の外部に突出している。固定部１３ｂは本体５内
に埋められて固定されているが、可動部１３ｃは、本体
５内には埋められておらず、図示しない空洞内で接触部
１３ｄとともに固定部１３ｂの右端の周りに撓んで動き
得るようになっている。可動部１３ｃにはジャック穴９
内に突出した半球状の突起１５が設けられいる。接触部
には金属片１４側に突出した半球状の突起が設けられお
り、この突起が可動接点Ｓ２を構成している。ジャック
穴９内に光ファイバプラグ４７が挿入されたとき、可動
部１３ｃの突起１５は光ファイバプラグ４７のスリーブ
部４５の外周面に当接して、接触部１３ｄとともに金属
片１４側へ撓み、図２中に１点鎖線で示す位置から実線
で示す位置へ動く。この結果、可動接点Ｓ２が固定接点
Ｓ１に接触してスイッチＳＷがオンし、金属片１３と金
属片１４とが導通する。これにより、ジャック穴９内に
光ファイバプラグ４７が挿入されたことが検出される。
逆に、ジャック穴９内に光ファイバプラグ４７が挿入さ
れていないときは、金属片１３が１点鎖線で示す位置に
戻って金属片１３，１４間が非導通となるから、挿入さ
れていないことが検出される。

【００２６】図３に示すように、この例では、金属片１
３は電流制限用抵抗Ｒ１を介して電源（電位Ｖｃｃ）に
接続される一方、金属片１４は接地されグランド電位に
ある。したがって、上記スイッチＳＷの検出結果を表す
検出信号Ｖｓｅｎは、光ファイバプラグ４７が挿入され
ているときグランド電位、光ファイバプラグ４７が挿入
されていないとき電源電位Ｖｃｃとなる。この検出信号
Ｖｓｅｎは、制御手段としての電流制御回路５０に入力
される。

【００２７】図４は、発光素子１に対する駆動電流Ｉ_F
を制御して、その光出力を制御するための電流制御回路
５０の構成例を示している。この電流制御回路５０は、
電源に接続された抵抗Ｒ２と、この抵抗Ｒ２にコレクタ
が接続されたＮＰＮトランジスタＱ１と、このトランジ
スタＱ１とエミッタが共通に接続されたＮＰＮトランジ
スタＱ２と、これらのトランジスタＱ１，Ｑ２のエミッ
タとグランドとの間に接続されたＮＰＮトランジスタＱ
３と、入力信号Ｖｉｎを受けてトランジスタＱ１，Ｑ２
のオン，オフを制御するドライブＩＣ５１と、上記スイ
ッチＳＷの検出信号Ｖｓｅｎによって制御されるＮＰＮ
トランジスタＱ４と、定電流回路５２を有している。発
光素子１は電源とトランジスタＱ２のコレクタとの間に
接続されている。入力信号Ｖｉｎによって発光素子１を
流れる電流がオン，オフされ、光出力がオン，オフされ
る。オンのときの駆動電流Ｉ_Fの大きさは、上記ＮＰＮ
トランジスタＱ４と、定電流回路５２とによって決定さ
れる。定電流回路５２は、電源に直列に接続された電流
制限用抵抗Ｒ３，Ｒ４と、コレクタが電源に接続される
とともにベースが抵抗Ｒ４の低電位側に接続されたＮＰ
ＮトランジスタＱ５と、コレクタとベースがそれぞれト
ランジスタＱ５のベース，エミッタに接続されたＮＰＮ
トランジスタＱ６を有している。このトランジスタＱ６
のベース，エミッタはそれぞれ上記トランジスタＱ３の
ベース，エミッタに接続され、これにより電流ミラー回
路が構成されている。ＮＰＮトランジスタＱ４は抵抗Ｒ
３の両端に接続されている。

【００２８】光ファイバプラグ４７がジャック穴９に挿
入されて検出信号Ｖｓｅｎがグランド電位にあるとき
は、トランジスタＱ４がオフして、電源からグランドへ
定電流回路５２を通して流れる電流が小さくなる。した
がって、電流ミラーの作用によりトランジスタＱ３に流
れる電流が小さくなり、発光素子１に対する駆動電流Ｉ
_Fが小さくなる。逆に、光ファイバプラグ４７がジャッ
ク穴９に挿入されておらず検出信号Ｖｓｅｎが電源電位
Ｖｃｃにあるときは、トランジスタＱ４がオンして、電
源からグランドへ定電流回路５２を通して流れる電流が
大きくなる。したがって、電流ミラーの作用によりトラ
ンジスタＱ３に流れる電流が大きくなり、発光素子１に
対する駆動電流Ｉ_Fが大きくなる。

【００２９】さて、図１(b)に示したように、光ファイ
バ伝送を行うために、ジャック穴９に光ファイバプラグ
４７を挿入しようとすると、まず光ファイバプラグ４７
の先端４６が光ガイド部材６の入口側端面６ａに当接す
る。この光ガイド部材６の入口側端面６ａは軸方向に対
して４５°だけ傾斜しているので、光ガイド部材６の入
口側部分は、受けた力のうち径方向の成分によって移動
して長溝１０内に入る。続いて、光ファイバプラグ４７
の先端４６が光ガイド部材６の外周面に当接して、光ガ
イド部材６の中央部分および奥側部分を長溝１０側に押
しやる。光ファイバプラグ４７がジャック穴９に完全に
挿入された時点で、図１(b)および図２中に示すよう
に、光ガイド部材６は元の破線で示した位置から実線で
示した位置に移動して、長溝１０を略通過した状態とな
る。このとき、光ガイド部材６はコイルばね１２によっ
て連結板１１を介して長溝１０側からジャック穴９側へ
付勢されているので、光ファイバプラグ４７の外周面に
当接する。したがって、光ファイバプラグ４７がジャッ
ク穴９内に強固に固定され、光ファイバプラグ４７の光
軸が長溝１０側へずれることがない。この状態で、上記
電流制御回路５０によって駆動される発光素子１から光
ファイバプラグ４７を通して光ファイバ本体４１へ光信
号が伝送される。又は、光ファイバ本体４１から光ファ
イバプラグ４７を通して受光素子２へ光信号が伝送され
る（光ファイバ伝送）。光ファイバプラグ４７の先端４
６が光ガイド部材６を押しのけて発光素子１又は受光素
子２の表面に略接する結果、光信号を実用レベルで伝送
することができる。なお、このとき、スイッチＳＷが光
ファイバプラグ４７がジャック穴９に挿入されているこ
とを表す検出信号Ｖｓｅｎを上記電流制御回路５０に入
力しているので、発光素子１は、電流制御回路５０によ
って光ファイバ伝送に適した小さい駆動電流Ｉ_Fで駆動
される。

【００３０】また、ジャック穴９から光ファイバプラグ
４７を引き抜いたとき、光ガイド部材６がコイルばね１
２によって長溝１０側からジャック穴９側へ付勢され
て、ジャック穴９内に戻る。したがって、そのまま次に
述べる光空間伝送に用いることができる。

【００３１】光空間伝送を行う場合は、図１(a)に示す
ように、光信号伝送装置１００として発光素子１を内蔵
したもの（１００Ａで示す）と、光信号伝送装置１００
として受光素子２を内蔵したもの（１００Ｂで示す）と
を用意する。そして、互いの発光素子１と受光素子２と
が対向し、ジャック穴９，９が１列に並ぶように本体
５，５同士を接触させる。このとき、例えば光信号伝送
装置１００Ａ側のケーシング８０Ａの開口８１Ａ近傍に
凹部８２Ａを設ける一方、光信号伝送装置１００Ｂ側の
ケーシング８０Ｂの開口８１Ｂ近傍に、上記凹部８２Ａ
に対応した形状の凸部８２Ｂを設けておくのが好まし
い。これにより、ジャック穴９，９の位置合わせを簡単
に行うことができる。

【００３２】このように本体５，５同士を接触させた場
合、光信号伝送装置１００Ａの発光素子１からこの光信
号伝送装置１００Ａの光ガイド部材６、空間８、光信号
伝送装置１００Ｂの光ガイド部材６、この光信号伝送装
置１００Ｂの受光素子２へ光信号が伝送される（光空間
伝送）。このとき、上記空間８、すなわち、光信号伝送
装置１００Ａの光ガイド部材６と光信号伝送装置１００
Ｂの光ガイド部材６との間の空間８は、各光ガイド部材
６の軸方向の長さのお陰で近距離となっている。しか
も、スイッチＳＷが光ファイバプラグ４７がジャック穴
９に挿入されていないことを表す検出信号Ｖｓｅｎを上
記電流制御回路５０に入力しているので、発光素子１
は、電流制御回路５０によって光空間伝送に適した大き
い駆動電流Ｉ_Fで駆動される。したがって、ノイズマー
ジンが多くなるとともに、光出力や伝送距離に対するダ
イナミックレンジが広くなり、光信号を実用レベルで伝
送することができる。

【００３３】このように、この光信号伝送装置によれ
ば、光ファイバ伝送と光空間伝送との両方を実用レベル
で行うことができる。

【００３４】なお、光ガイド部材６の入口側端面６ａ
は、長手方向に対して４５°だけ傾斜しているものとし
たが、傾斜角は３０°〜６０°の範囲内に設定するのが
好ましい。この理由は、この傾斜角が小さすぎると、入
口側端面６ａに光ファイバプラグ４７の先端４６が当接
したとき、入口側端面６ａが受ける力の径方向の成分が
小さくなって、光ガイド部材６が長溝１０側へ円滑に移
動しなくなるからである。一方、この傾斜角が大きすぎ
ると、光空間伝送を行うために一対の光信号伝送装置１
００Ａ，１００Ｂを当接したとき、互いの光ガイド部材
６，６の間に生ずる空間８の距離が長くなり過ぎるから
である。

【００３５】また、図４に示した電流制御回路５０に代
えて、図５に示すような電流制御回路５０Ａを採用する
こともできる。この電流制御回路５０Ａは、図４中のＮ
ＰＮトランジスタＱ３の代わりに２つのＮＰＮトランジ
スタＱ３ａ，Ｑ３ｂを設け、これらのトランジスタＱ３
ａ，Ｑ３ｂをそれぞれ定電流回路５３，５４で駆動する
ようにしたものである。なお、図４中のものと同一の構
成部品には同一の番号を付している。定電流回路５３を
通して流れる電流はトランジスタＱ４（スイッチＳＷの
検出信号Ｖｓｅｎにより制御される）によって可変され
る一方、定電流回路５４を通して流れる電流は固定され
ている。発光素子１に対する駆動電流Ｉ_Fは、トランジ
スタＱ３ａを流れる電流Ｉ_F1と、トランジスタＱ３ｂを
流れる電流Ｉ_F2との和となる。

【００３６】また、ジャック穴９に挿入された光ファイ
バプラグ４７を固定して光軸がずれるのを防止するため
に、本体５内に本出願人が先に特願平５−１３８５６５
号で提案したようなクランプ部材を設けても良い。この
クランプ部材は、ジャック穴の内壁の両側に、このジャ
ック穴の内径を狭めるように***した弾性金属部材を設
けて、挿入された光ファイバプラグを両側から押圧して
保持するものである。このようにした場合、図６中に示
したような片側から光ファイバプラグを押圧して保持す
るものに比して、より強固に光ファイバプラグを固定す
ることができる。

【００３７】また、この実施例では、長溝１０は本体上
部を貫通するものとしたが、これに限られるものではな
い。例えば、本体５の上下方向の寸法を大きくして、長
溝がジャック穴から本体上部の内に止まるものとしても
良い。このとき、光ガイド部材６は光ファイバプラグ４
７が挿入されることによって押しのけられても、この長
溝内に収容されて本体５内に留まる。

【００３８】また、光ガイド部材６は軸１７の周りに回
動するものとしたが、これに限られるものではない。例
えば、長溝を、ジャック穴からそのジャック穴の幅のま
まで上方へ延び、本体上部の内に止まるように形成す
る。そして、本体上部に形成されたこの長溝の内壁（下
方に面する部分）と光ガイド部材６の上面との間に、板
ばね、コイルばね等の弾性部材を設けて、光ガイド部材
６が上下方向に直線運動するようにしても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の光
信号伝送装置は、ジャック穴内に設けられた、上記ジャ
ック穴の内径と略等しい外径を持つ光ファイバからなる
光ガイド部材を備え、上記光ガイド部材の２つの端面の
うち上記入口側に面する端面は軸方向に対して傾斜して
おり、上記本体の上記ジャック穴に沿って、上記光ガイ
ド部材が上記ジャック穴から移動して通過し又は収容さ
れ得る寸法を持つ長溝が設けられているので、光ファイ
バ伝送と光空間伝送との両方を実用レベルで行うことが
できる。

【００４０】また、請求項２の光信号伝送装置では、ジ
ャック穴に光ファイバプラグを挿入した状態で、光ガイ
ド部材が弾性手段によって長溝側からジャック穴側へ付
勢されることによって、光ファイバプラグの外周面に当
接する。したがって、光ファイバプラグがジャック穴内
に強固に固定され、光ファイバプラグの光軸が上記長溝
側へずれるのを防止することができる。また、光ファイ
バ伝送を行うときであっても、光ガイド部材が本体から
離れないので、光ガイド部材の紛失を防止することがで
きる。また、ジャック穴から光ファイバプラグを引き抜
いたとき、光ガイド部材が弾性手段によって長溝側から
ジャック穴側へ付勢されて、ジャック穴内に戻る。

【００４１】また、請求項３の光信号伝送装置では、上
記光ファイバプラグが上記ジャック穴に挿入されている
かどうかを検出する検出手段と、上記検出手段の検出結
果に基づいて、上記光半導体素子の動作を制御する制御
手段を備えているので、光ファイバプラグがジャック穴
に挿入された状態で行う光ファイバ伝送と、光ファイバ
プラグがジャック穴に挿入されていない状態で行う光空
間伝送とのそれぞれの用途に応じて、光半導体素子の動
作を適切に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例の光信号伝送装置を用い
て光空間伝送および光ファイバ伝送を行う状態を示す図
である。

【図２】 上記光信号伝送装置をジャック穴側から見た
ところを模式的に示す図である。

【図３】 上記光信号伝送装置のスイッチと電流制御回
路を示す図である。

【図４】 上記電流制御回路の回路構成例を示す図であ
る。

【図５】 上記電流制御回路の別の回路構成例を示す図
である。

【図６】 従来の光ファイバ伝送タイプの光信号伝送装
置を例示する図である。

【図７】 一般的な光ファイバプラグの構成を示す図で
ある。

【図８】 従来の光空間伝送タイプの光信号伝送装置を
例示する図である。

【図９】 図８の光信号伝送装置の光送信ユニットおよ
び光受信ユニットを示す図である。

【図１０】 スイッチを内蔵した従来の光ファイバ伝送
タイプの光信号伝送装置の外形を示す図である。

【図１１】 図１０の外形を持ち、発光素子を内蔵した
光信号伝送装置のジャック端子および信号系の構成を示
す図である。

【図１２】 図１０の外形を持ち、受光素子を内蔵した
光信号伝送装置のジャック端子および信号系の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１ 発光素子 ２ 受光素子 ５ 本体 ６ 光ガイド部材 ９ ジャック穴 １０ 長溝 １１ 連結板 １２ コイルばね ＳＷ スイッチ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体と、 光ファイバの端部を単頭プラグ状に形成してなる光ファ
   イバプラグを挿入できるように、上記本体に設けられた
   一定の内径を持つジャック穴と、 上記本体内の上記ジャック穴の奥側に、このジャック穴
   の入口側に面して配置された発光又は受光可能な光半導
   体素子と、 上記ジャック穴内に設けられた、上記ジャック穴の内径
   と略等しい外径を持つ光ファイバからなる光ガイド部材
   とを備え、 上記光ガイド部材の２つの端面のうち上記入口側に面す
   る端面は軸方向に対して傾斜しており、 上記本体の上記ジャック穴に沿って、上記光ガイド部材
   が上記ジャック穴から移動して通過し又は収容され得る
   寸法を持つ長溝が設けられていることを特徴とする光信
   号伝送装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光信号伝送装置におい
   て、 上記本体と一体に、上記光ガイド部材を上記長溝側から
   上記ジャック穴側へ付勢する弾性手段を備えたことを特
   徴とする光信号伝送装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の光信号伝送装置
   において、 上記光ファイバプラグが上記ジャック穴に挿入されてい
   るかどうかを検出する検出手段と、 上記検出手段の検出結果に基づいて、上記光半導体素子
   の動作を制御する制御手段を備えたことを特徴とする光
   信号伝送装置。