JP3482358B2 - 光コネクタ及び光伝送モジュール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの接続
に用いるコネクタと、このコネクタを用いた光伝送モジ
ュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ファイバの利用が広がるにつれ
て、一般的な電線のケーブルに光ファイバケーブルが併
用される場合が多くなっている。ところで、ケーブル同
志の接続やケーブルと装置の接続に際してはコネクタを
用いるのが通例であり、光ファイバケーブルについても
例外ではない。

【０００３】そこで、例えば特開平５ー１１４４３４号
公報では、電線接続用の電気端子と光ファイバ接続用の
光端子を同一のコネクタに設けた電気用と光(送信)用の
コネクタについて開示している。

【０００４】一方、ＩＥＣ(国際電気標準会議)によれ
ば、ミニジャックとして知られている電気用のコネクタ
と同一形状をしたオプティカルミニジャック(ＯＭＪ)コ
ネクタが、ＩＥＣ６０３−１１として規格化されてい
る。

【０００５】このＯＭＪコネクタは、電気コネクタと同
一外形をした金属部材の中心部にＰＯＦ(プラスチック
光ファイバ)を設けたものであるが、更に、このＯＭＪ
コネクタに関連して、特開平６ー１４０１０６号公報で
は、プラグ・ジャック式の光電共用伝送装置が開示され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、コネ
クタの小型化について配慮がされているとはいえず、電
線接続用の電気端子と光ファイバ接続用の光端子を同一
のコネクタに設けた場合には、大型化してしまうという
問題があった。

【０００７】すなわち、従来の電気及び光送信用コネク
タは、電気端子と光端子の両方をコネクタ内で略同一平
面内に配しているため、これら端子の並び方向に対して
コネクタの寸法が大きくなってしまうのである。特に、
コア径が１ｍｍ程度の太いＰＯＦ(プラスチック光ファ
イバ)を対象とする光コネクタの場合には、この大型化
の問題点が顕著になってしまう。

【０００８】また、ＯＭＪコネクタいおいては、ＯＭＪ
コネクタに設けられるＰＯＦが１本だけなので、双方向
通信のためにはＯＭＪコネクタを２個用いる必要があ
り、従来の電気及び光送信用コネクタと同様にコネクタ
全体が大きくなってしまうという問題点があった。

【０００９】本発明は、かかる問題点を解決するために
なされたものであり、本発明の目的は、容易に小型化が
図れるようにした光コネクタ及びこの光コネクタを接続
する光伝送モジュールを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、電線接続用
の電気端子を備えた光ファイバ接続用の光コネクタにお
いて、当該光コネクタにより接続すべき受信用と送信用
の各々の光ファイバの端部に夫々光導波路部材を設け、
前記夫々の光導波路部材は、前記光ファイバに接する側
の端部では、当該光ファイバの端面の形状に相似した断
面形状を備え、前記光ファイバに接する側の端部とは反
対側の端部では、一列に並んで直線状に配置した複数本
の光ファイバからなる略矩形の断面形状を備え、且つ、
前記夫々の光導波路部材は、前記電気端子を間にして一
方の側と他方の側に配置されるようにして達成される。

【００１１】 また、上記目的は、光コネクタを接続す
るソケットに光源と光検出器、それに電線接続用の電気
端子を備えた光伝送モジュールにおいて、前記ソケット
の絶縁部材に、光源結合用の光導波路部材と、検出器結
合用の光導波路部材を設け、前記光源結合用の光導波路
部材は、前記光コネクタの光入射端を形成する側の端面
では一列に並んで直線状に配置した複数本の光ファイバ
からなる略矩形断面形状を備え、前記光源に結合される
側の端面では当該光源の発光パターンに合わせた断面形
状を備えたものであり、前記検出器結合用の光導波路部
材は、前記光コネクタの光出射端を形成する側の端面で
は一列に並んで直線状に配置した複数本の光ファイバか
らなる略矩形断面形状を備え、前記光検出器に結合され
る側の端面では当該光検出器の受光面の面形状に合わせ
た断面形状を備えたものであり、且つ、前記各々の光導
波路部材は、前記電気端子を間にして一方の側と他方の
側に配置されるようにしても達成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による光コネクタ及
び光伝送モジュールについて、図示の実施の形態により
詳細に説明する。図１と図２は、本発明による光コネク
タの第１の実施形態で、ここで図１は側断面図で、図２
は、図１のＡ−Ａ線から見た縦断面図であり、これらの
図において、２は受信用光ファイバアレイで４は送信用
光ファイバアレイ、１８ａ〜１８ｄはコネクタ電気端
子、２０はコネクタ絶縁部材、２２はコネクタ金属シェ
ル、２４は突起部、２６はコネクタケース、２８は受信
用光ファイバ、３０は送信用光ファイバである。

【００１３】受信用光ファイバ２８と送信用光ファイバ
３０は、ファイバ径約１ｍｍのＰＯＦ(プラスチック光
ファイバ)で、コネクタケース２６に固定されている。
そして、ここで受信用光ファイバ２８内では、図１の左
側から右に向かって光が伝送され、送信用光ファイバ３
０内では、右側から左に向かって光が伝送されるように
なっている。

【００１４】そして、まず受信用光ファイバ２８を通じ
て送られてきた光信号は、受信用光ファイバアレイ２に
結合され、送信用光ファイバアレイ４からの光信号は、
送信用光ファイバ３０に入射され、この中を伝送して行
く。

【００１５】コネクタ金属シェル２２は光コネクタの接
合部分に設けられ、内部に４個のコネクタ電気端子１８
ａ〜１８ｄが設けられている。ここで、この実施形態に
よる光コネクタと同一外形で同一寸法の電気コネクタの
場合、それが接続対象としている電気ケーブルとして
は、通常はシールドされた２対のツイストペア線が用い
られており、この場合、コネクタ電気端子１８ａ〜１８
ｄに２対４本のツイストペア線が各々接続され、そのシ
ールド導体はコネクタ金属シェル２２に接続される。

【００１６】しかし、この実施形態では、後述するコネ
クタの結合と種別識別のため、コネクタ電気端子１８ａ
とコネクタ電気端子１８ｃ、及びコネクタ電気端子１８
ｂとコネクタ電気端子１８ｄについては、それぞれ図示
のように相互に接続されているものとする。

【００１７】なお、この実施形態では、コネクタケース
２６に予め溝部が形成されており、この溝部に受信用光
ファイバ２８と送信用光ファイバ３０、受信用光ファイ
バアレイ２、それに送信用光ファイバアレイ４をはめ込
んだ上で封入することにより光コネクタとして組み立て
るように構成してある。

【００１８】コネクタ金属シェル２２の内部にはコネク
タ絶縁部材２０が設けてあり、このコネクタ絶縁部材２
０にコネクタ金属端子１８ａ〜１８ｄが配置されてい
る。ここで、このコネクタ絶縁部材２０は、コネクタ金
属シェル２２とコネクタ電気端子１８ａ〜１８ｄ間の絶
縁材となるものであり、それと共にコネクタの側壁を形
成し、接続相手のソケットに結合する際の構造体を形成
する働きをする。

【００１９】次に、受信用光ファイバアレイ２について
説明すると、これは、受信用光ファイバ２８内で断面形
状が略円形をして伝送されている光を受入れ、断面形状
が細長い矩形の光として、光コネクタの接続部(図１の
右端部)から出射させるための光導波路部材としての働
きをするものである。

【００２０】このため、図３に示すように、一方の端部
(図１では左端部)２ａでは、受信用光ファイバ２８の端
面に合わせて円形に近く束ねられた状態に配列され、こ
の状態から他方の端部(同、右端部)２ｂでは、図２に示
されているように、直線状に並んで一列に揃うように並
べ替えられている複数本の光ファイバで形成されてい
る。

【００２１】これら受信用光ファイバアレイ２と受信用
光ファイバ２８は透明な接着剤で接着され、これにより
反射損失を低減させるようにしているが、このとき、こ
の実施形態では、受信用光ファイバアレイ２を、径が
０．３５ｍｍの７本のプラスチック光ファイバで作って
あり、これにより、受信用光ファイバ２８との接合部で
は、受信用光ファイバアレイ２の最外径が１．０５ｍｍ
となり、約１ｍｍφの受信用光ファイバ２８より大きく
なるようにしてある。

【００２２】従って、この実施形態では、受信用光ファ
イバ２８の光出射端より受信用光ファイバアレイ２の光
入射端の方が大きくされているので、双方の端部の位置
合わせに余裕が生じ、接合部での位置づれによる光損失
を抑えることができる。

【００２３】また、この結果、受信用光ファイバアレイ
２の一列に並んだ側では、光ファイバ間を密に並べるこ
とにより、図３に示すように、幅については、光ファイ
バの径と同じく０．３５ｍｍφで、配列方向の寸法(高
さ)については、物理的には７本分の径の合計である
２．４５ｍｍの寸法に納めることができる。但し、この
実施形態では、この光コネクタの接続相手となるソケッ
ト側の光ファイバの径を若干大きくして、接合時の光損
失が少なくできるようにしているので、それに合わせて
光ファイバ間に隙間を設けているため、高さ２．７５ｍ
ｍとなった。

【００２４】そして、この実施形態では、これらの部分
については、図示していないが、コネクタケース２６
に、所定の形状の溝を設け、この溝に収まるように、受
信用光ファイバアレイ２を並べた後、全体を所定の形に
固着している。

【００２５】ところで、この実施形態では、受信用光フ
ァイバアレイ２を、その出口側で縦一列に並び変えてい
るが、光ファイバの径を小さくし、その分、本数を多く
した場合には、複数列に並べればよい。従って、受信用
光ファイバアレイ２用としては、０．１〜０．５ｍｍφ
の光ファイバを束ねたものを用いることができる。

【００２６】また、本発明の実施形態としては、プラス
チック光ファイバに限らず、ガラスの光ファイバで作ら
れた光ファイバアレイを用いてもよい。この場合、太さ
が５μｍφ〜１００μｍφのガラス光ファイバを用いる
ことができる。

【００２７】さらに、このとき用いるプラスチック製又
はガラス製の光ファイバは、断面形状が円形のものに限
るわけではなく、多角形でもよい。特に正六角形の光フ
ァイバを用いてやれば、光ファイバ間の隙間を少なく配
置でき、受信用光ファイバ２８との接合時の光損失を更
に少なくすることができる。

【００２８】次に、送信用光ファイバアレイ４について
説明すると、これは、接続相手のソケットに設けてある
送信用光ファイバの接合部(図示してない)から、断面形
状が細長い矩形の光として出射される光を受入れ、送信
用光ファイバ３０に接している方の端部から断面形状が
ほぼ円形になるようにして出射させるための光導波路部
材としての働きをするものである。

【００２９】このため、図４に示すように、３本のプラ
スチック光ファイバを束ねて作られており、ここで、各
プラスチック光ファイバには外径０．３５ｍｍのファイ
バが用いられ、それらの一方の端部(図では右端部)４ａ
では、図２に示されているように、ソケットでの光ファ
イバの接合部の形に合わせて、一列に並んで直線状に配
置してあり、この状態から、他方の端部(同、左端部)２
ｂでは、送信用光ファイバ３０との接合のため、三角形
に束ねられた状態に並べ替えられている。

【００３０】従って、送信用光ファイバアレイ４は、送
信用光ファイバ３０との接合部側では送信用光ファイバ
３０の断面内に納まり、このため、送信用光ファイバア
レイ４と送信用光ファイバ３０との位置合わせに裕度が
あり、接合部での光損失を抑えることができる。そし
て、これらの送信用光ファイバアレイ４と送信用光ファ
イバ３０は透明な接着剤で接着され、これにより反射損
失を低減している。

【００３１】次に、これら受信用光ファイバアレイ２及
び送信用光ファイバアレイ４は、特に図２に明瞭に示さ
れているように、コネクタ絶縁部材２０の側壁内に設け
てあり、これにより、従来の電気コネクタの形状を変更
することなく形成できるようにしてある。

【００３２】しかしながら、本発明では、これらの受信
用光ファイバアレイ２及び送信用光ファイバアレイ４の
配置場所が側壁に限定されるものではなく、各光ファイ
バアレイ間で光信号のクロストークが生じない程度に離
すことができれば、コネクタの構造体内の任意の位置に
配置してよいことはいうまでもない。

【００３３】図２に戻り、この実施形態では、突起２４
がコネクタ金属シェル２に設けてあるので、従来技術に
よる電気用のコネクタを対象とするソケット、つまり、
このような突起を持っていない従来のコネクタを対象と
するソケットには嵌合できないので、この実施形態によ
るコネクタが、誤って電気信号だけを対象としているソ
ケットに差し込まれてしまう虞れはない。

【００３４】本発明による光コネクタの実施形態では、
光導波部材である光ファイバアレイの断面形状を徐々に
変化させているので、光導波部材を光コネクタ内に狭い
幅にして配置でき、このため、小型の電気コネクタと同
一形状の光コネクタを形成することができる。

【００３５】また、この実施形態によれば、径が略１ｍ
ｍの光ファイバを用いても、接合部において高さ３．５
ｍｍ、幅６ｍｍ以下の光コネクタに２本の光伝送部と電
気端子を並べて配置することができ、従って、電気端子
が必要無い場合には、２本の光ファイバアレイの並ぶ方
向に対して、２．５ｍｍ〜６．０ｍｍの幅の狭い小型の
光コネクタでも容易に実現することができる。

【００３６】更に、上記実施形態では、光ファイバアレ
イを用いたことにより、光伝達経路の断面形状が容易に
変化でき、しかも光導波部材を曲げて配置しても光損失
が発生し難くできるので、伝送損失を抑えることができ
る。

【００３７】また、この結果、本発明の実施形態による
光コネクタは、ファイバ径の大きな光ファイバケーブル
を対象とした場合と、小型の光コネクタを対象とした場
合に大きな効果が得られ、特に、０．５ｍｍφ以上、例
えば０．７５ｍｍφ以上１．２５ｍｍφ以下のファイバ
径を有するプラスチック光ファイバを用いて通信を行う
場合に適用して大きな効果を期待することができる。更
に本発明は、上記した実施形態のように、光ファイバア
レイ２、４を形成する光ファイバを密に配置せず、間隔
を広く取って配置することもできる。

【００３８】次に、本発明の光コネクタにおけるソケッ
トと本発明による電気光伝送モジュールについて、図５
と図６の実施形態により説明する。ここで、図６は、図
５のＢ−Ｂ線による断面図である。

【００３９】まず、この実施形態では、ソケット絶縁部
材３６に検出器結合用光ファイバアレイ６と光源結合用
光ファイバアレイ８、それにソケット金属端子３４ａ〜
３４ｄが設けてあり、このソケット絶縁部材３６にソケ
ット金属シェル３８が設けてある。ここで、検出器結合
用光ファイバアレイ６と光源結合用光ファイバアレイ８
は、夫々光導波路部材となるものである。

【００４０】そして、ソケット金属シェル３８には、電
気信号だけのソケットには無い溝部４０が形成されてお
り、これにより、電気信号用のコネクタと光コネクタの
両方に組み合せられるようになっている。つまり、この
溝部４０は、図２に示した光コネクタにおける突起部２
４に対応して設けられているものである。

【００４１】そして、まず検出器結合用光ファイバアレ
イ６には光検出器モジュール５０が結合されていて、こ
の検出器結合用光ファイバアレイ６から入力される光信
号を光検出器４８に入力して電気信号に変換し、アンプ
５４で増幅して出力するようになっている。

【００４２】次に、光源結合用光ファイバアレイ８には
光源モジュール４６が結合されていて、光源モジュール
４６に設けてある光源４２から発生される光信号が入射
されるようになっている。ここで、この光源４２は、外
部から与えられている電気信号に基づいて駆動回路５２
により駆動されるようになっており、従って、電気信号
に応じた光信号が発生されるようになっている。

【００４３】この実施形態による電気光伝送モジュール
では、光信号が光ファイバアレイを用いて光検出器モジ
ュール５０と光源モジュール４６に結合されるため、コ
ネクタ内部で受信用光ファイバアレイ６と送信用光ファ
イバアレイ８が近くに配されていた場合でも、光検出器
モジュール５０と光源モジュール４６を離して配置でき
るため、光検出器モジュール５０と光源モジュール４６
の間での電気的なクロストークを充分に抑制することが
できる。特に、高速で光通信を行うとクロストークが生
じ易いため、この実施形態によれば、例えば２５０Ｍビ
ット／秒以上といった高速の通信にも容易に対応するこ
とができ、極めて有効である。

【００４４】図７は、図１と図２に示した光コネクタ
を、図５と図６に示したソケットに挿入し、結合したと
きの様子を示したもので、コネクタ金属シェル２２がソ
ケット金属シェル３８内に挿入され、この結果、受信用
光ファイバアレイ２の先端部が検出器結合用光ファイバ
アレイ６の端部に突き合わされ、光学的に結合され、同
様に、送信用光ファイバアレイ４は光源結合用光ファイ
バアレイ８と突き合わされ、結合される。

【００４５】また、コネクタ電気端子１８ａ〜１８ｄ
は、ソケット電気端子３４ａ〜に重ね合わされて接触
し、相互に電気的に結合され、さらにコネクタ金属シェ
ル２２とソケット金属シェル３８も電気的に結合され
る。

【００４６】図８は検出器結合用光ファイバアレイ６を
示したもので、この実施形態では、ファイバ径０．４ｍ
ｍのプラスチック光ファイバを７本用い、検出用光ファ
イバアレイ２との接合部側では一列に並んだ状態に配列
し、光検出器４８側では略円形に近くなるように並べ替
え、束ねて配列してある。

【００４７】このとき、検出用光ファイバアレイ２の各
光ファイバの端部毎に、検出器結合用光ファイバアレイ
６の各ファイバの端部が対応するが、ここで、この実施
形態では、検出器結合用光ファイバアレイ６を形成して
いる各ファイバの径を、検出用光ファイバアレイ２の各
ファイバの径よりも大きくしてあり、これにより、検出
用光ファイバアレイ２と検出器結合用光ファイバアレイ
６の結合部分での光損失を少なくすることができる。

【００４８】具体的には、受信用光ファイバ２８と受信
用光ファイバアレイ２に開口数０．３のものを用い、検
出器結合用光ファイバアレイ８には開口数０．５のもの
を用いており、このように、開口数の大きな光ファイバ
アレイを用いて受光することにより、光損失なく光検出
器に向かって徐々に光ファイバアレイの径を絞ることが
できる。

【００４９】このとき、この実施形態では、ファイバ径
０．４ｍｍの各ファイバを０．２５ｍｍφに絞ってい
る。そのため、光検出器４８側での光ファイバアレイの
径は、０．７５ｍｍφに納まる。光検出器４８には受光
径０．８ｍｍφのものを用いており、従って、検出器結
合用光ファイバアレイ６からの信号光を効率よく検出す
ることができ、且つ、このように受光径０．８ｍｍφの
光検出器４８を用いているため、５００Ｍビット／秒以
上の高速データの光信号でも容易に検出することができ
る。

【００５０】図９は光源結合用光ファイバアレイ８を示
したもので、この実施形態では、ファイバ径０．３ｍｍ
φのプラスチック光ファイバを３本用い、これらを束ね
て使用している。この結果、光源結合用光ファイバアレ
イ８の径が送信用光ファイバアレイ４よりも小さくな
り、従って、半導体レーザ４４からの光信号を効率よく
送信用光ファイバアレイ４に結合させることができる。

【００５１】光源４２としては半導体レーザ４４を用
い、図示のように、この半導体レーザ４４の発光パター
ンＰに合わせ、その拡がり角が大きな方向に一列に並ぶ
ようにしてプラスチック光ファイバを配置し、光源結合
用光ファイバアレイ８が形成されるようになっている。

【００５２】ここで、光源４２として発光ダイオードな
どを用いる場合には、光源の発光パターンに合わせて光
源結合用光ファイバアレイ８を並べ替えればよい。例え
ば発光ダイオードでは等方に発光するので、これに合わ
せて円形に光ファイバを束ねて光源結合用光ファイバア
レイ８を形成すればよい。

【００５３】次に、図５に示した本発明の実施形態によ
る電気光伝送モジュールの駆動について、以下に説明す
る。図１０は、電気光伝送モジュールの駆動検出回路を
示したもので、図５に示した本発明の実施形態による電
気光伝送モジュールを８０で表わしてある。そして、ソ
ケット電気端子３４ａ〜３４ｄは、切り替え回路６０を
介して物理層回路６２に接続され、このとき、ソケット
金属シェル３８は接地され、共通電位点に接続されてい
る。

【００５４】物理層回路６２は、相手側装置が接続され
たことの検出と調停(アービトレーション)動作、通信ス
ピードなどの交渉、データの通信などを制御する回路
で、ソケットにコネクタが挿入されたことを検出し、そ
の後、挿入されたコネクタが電気コネクタであるか、光
コネクタであるかを検出し、その検出結果に応じて切り
替え回路６０を切換える。

【００５５】そして、まず電気コネクタであったとき
は、切り替え回路６０により信号経路をソケット電気端
子３４ａ〜３４ｄに切換え、電気信号を送信し、受信す
ることにより通信を行う。

【００５６】次に、結合されたのが光コネクタであった
ときは、物理層回路６２は、切り替え回路６０を変調回
路５６と復調回路５８に切換える。そして、変調回路５
６では、物理層回路６２から入力された電気信号を８Ｂ
／１０Ｂ変調等の光通信に適した符号に変換し、この符
号に変換した符号を光源モジュール４６の駆動回路５２
に供給し、光源４２を駆動し、光信号を光源結合用光フ
ァイバアレイ８に送出する。

【００５７】一方、検出器結合用光ファイバアレイ６を
介して伝送されてきた光信号は、光検出器モジュール５
０の光検出器４８で検出され、アンプ５４で電流電圧変
換され増幅された上で復調回路５８に入力される。そこ
で、この復調回路５８では、入力された電気信号を復調
し、符号変換した上で切り替え回路６０を介して物理層
回路６２に供給するのである。

【００５８】次に、物理層回路６２によるコネクタの種
類の検出動作と通信手順について、図１１と図１２によ
り説明する。図１１は切り替え回路６０に設けられてい
る回路を示したもので、電気信号による動作において
は、電気端子３４ａと電気端子３４ｂ、及び電気端子３
４ｃと電気端子３４ｄが対になり、夫々１系統の伝送路
となり、これらは送信と受信に兼用して用いられる。

【００５９】このため、電気端子３４ａと電気端子３４
ｂには、一方のドライブ回路６４ａから電気信号が送出
され、これらを介して伝送されてきた電気信号のうちの
データ信号分は一方のレシーブ回路６６ａにより受信さ
れ、調停信号分は一方の検出回路６８ａにより受信され
る。

【００６０】同様に、電気端子３４ｃと電気端子３４ｄ
には、他方のドライブ回路６４ｂから電気信号が送出さ
れ、送られてきた電気信号のうちのデータ信号分は他方
のレシーブ回路６６ｂで、調停信号分は検出回路６８ｂ
で、夫々受信される。

【００６１】ここで、電気信号による動作と光信号によ
る動作の検出は、結合されたコネクタの種別に応じて自
動的に得られるようになっており、このため、まず、電
気端子３４ａと電気端子３４ｂには、抵抗を介してバイ
アス回路７０が接続され、これによりバイアス電圧が印
加されるようになっていると共に、検出回路６８ａが接
続されており、次に、電気端子３４ｃと電気端子３４ｄ
は抵抗を介して接地されると共に、検出回路６８ｂが接
続されている。

【００６２】まず、ソケット３３にコネクタが結合さ
れ、通信相手に接続されたことを検出する動作につい
て、コネクタが電気信号用の場合と、光信号用の場合に
分けて説明する。

【００６３】電気信号用のコネクタのときは、コネクタ
を結合させると、そのコネクタの電気ケーブルにバイア
ス回路７０から電圧が印加される。そこで、電気ケーブ
ルの両端に装置が接続されると、相手側のバイアス回路
から印加された電圧がレシーブ回路６６ｂに入力される
ので、これを検出することにより、相手側と伝送路が繋
がったことが判る。

【００６４】次に、光ファイバ用のコネクタの場合は、
図１に示したように、その電気端子の間が接続されてお
り、このため、コネクタを挿入すると、図示のようにソ
ケット電気端子３４ａとソケット電気端子３４ｃ間、及
びケット電気端子３４ｂとソケット電気端子３４ｄ間が
夫々短絡されている。

【００６５】従って、コネクタが挿入されたときは、バ
イアス回路７０から印加されているバイアス電圧が、ソ
ケット電気端子３４ｃとソケット電気端子３４ｄ間に現
れ、これがレシーブ回路６６ｂに入力されるので、コネ
クタが接続されたことを検出することができる。

【００６６】こうして、コネクタの挿入が検出された
ら、次に、挿入されたコネクタが電気信号用であるか光
信号用であるかを判定する。このため、ドライブ回路６
４ａとドライブ回路６４ｂから調停信号を送出し、検出
回路６８ａと検出回路６８ｂで調停信号を検出してみる
のである。

【００６７】ここで、電気信号用のコネクタの場合に
は、相手側からの調停信号が検出されるのに対して、光
信号用のコネクタの場合は、ドライブ回路６４ａの信号
が検出回路６８ｂで検出され、ドライブ回路６４ｂの信
号が検出回路６８ａで検出されるので、コネクタが電気
信号用か光信号用かが判定できることになる。

【００６８】以上の動作は、図１２のフローチャートに
おいて、処理１から処理２に進み、この処理２での判定
がＮＯ(否定)とＹＥＳ(肯定)の何れかになったときまで
の動作であり、この後、結果がＮＯのときは処理３によ
る動作に移行し、従来どおり電気信号の通信手順に従っ
て通信を行う。

【００６９】しかしてＹＥＳのときは、まず処理４で光
信号により調停信号を送出する。ここで、光ケーブルに
よる伝送路が相手側につながっている場合には、送信し
た調停信号に対する応答が相手側から送信されてくるの
で、これを検出することにより、処理５での判定により
処理６に移行し、光信号の通信手順に従って通信を行
う。

【００７０】一方、調停信号を送信したにも係わらず、
相手から応答が無い場合には、処理５での判定により処
理７に進む。そして、このときは、光ファイバによる伝
送路が相手側につながれていないことを示しているの
で、この処理７で相手側から応答があるまで待機し、相
手側が応答したとき処理８に進み、ネットワークのリセ
ットを実行した後、処理６に以降し、光信号の通信手順
に従って通信を行うのである。

【００７１】従って、この実施形態によれば、電気光伝
送モジュールに備えられている電気端子を用いて電気コ
ネクタと光コネクタの区別を行うため、光コネクタ及び
電気光伝送モジュールに特別な変更を必要とせず、自動
的に動作を切換えることができる。

【００７２】但し、本発明において、電気コネクタと光
コネクタを識別する方法としては、上記の実施形態によ
る方法に限定されるものではなく、例えばソケットの凹
部にスイッチを設け、光コネクタにだけある凸部を検出
して区別するようにしてもよく、或いは光コネクタとソ
ケットに、識別用の電気端子を別に設けて区別するよう
にしてもよい。

【００７３】この電気光伝送モジュールの実施形態によ
れば、電気ケーブルと光ケーブルの双方で１個のソケッ
トが共用でき、従って、この実施形態によれば、電気用
と光用に別の差込口を設置する必要がなく、電気・光兼
用インターフェースの設置面積を小さくすることができ
る。

【００７４】この結果、この実施形態によれば、据え置
き型の装置に留まらず、携帯型の装置にも高速の光イン
ターフェースを搭載することができると共に、電気・光
兼用インターフェースにより、短距離の伝送に場合は電
気ケーブルを用い、長い距離で接続する場合には光ケー
ブルを用いるという使い分けができるようになる。

【００７５】次に、図１３と図１４により、本発明によ
る光コネクタの第２の実施形態について説明する。な
お、ここで説明する実施形態は、光ファイバアレイの代
りに光導波路を用いて光コネクタを構成したものであ
り、従って、図１〜図７で説明した第１の実施形態と異
なっている点を中心に説明する。

【００７６】まず、図１３は、この第２の実施形態によ
る光コネクタ及び光伝送モジュールにおいて、光ファイ
バアレイの代りに用いられている受信用の光導波路を示
したもので、ここで、受信用光導波路１０は光コネクタ
に、検出器結合用光導波路１４は電気光伝送モジュール
に、各々設けられるものであり、従って、受信用光導波
路１０は、図３に示した光ファイバアレイ２に対応し、
検出器結合用光導波路１４は、図８に示した光ファイバ
アレイ６に対応する。

【００７７】これらの光導波路１０、１４は何れも断面
形状が矩形であり、射出形成により作成されている。図
はコア部分だけが示されているが、表面には屈折率の低
い透明部材がクラッドとして設けてあり、これにより光
導波路構造に作られている。

【００７８】受信用光ファイバ２８により伝送された光
は端部から出射され、受信用光導波路１０に入射され
る。そして、この受信用光導波路１０の内部に沿って伝
達し、一方向に長いビームとなる。

【００７９】ここで、図７に示したように、この受信用
光導波路１０を備えた光コネクタが光伝送モジュールに
嵌合されると、受信用光導波路１０の出射端が検出器結
合用光導波路１４の入射端に当接し、検出器結合用光導
波路１４の中に光信号が送り込まれる。

【００８０】検出器結合用光導波路１４に入射した光信
号は、検出器結合用光導波路１４内で絞り込まれ、光検
出器に導かれる。受信用光導波路１０の受信用光ファイ
バ２８との接合面は、受信用ファイバ２８の断面全体を
内包する大きさにしてあり、この結果、受信用ファイバ
２８から出射した光信号は全て受信用光導波路１０に入
射される。

【００８１】従って、この実施形態でも、受信用光ファ
イバ２８と受信用光導波路１０との位置合わせに裕度が
あり、接合部での光損失を充分に抑えることができる。

【００８２】受信用光導波路１０と検出器結合用光導波
路１４と接合部においても同様で、検出器結合用光導波
路１４の接合面が受信用光導波路１０の接合面を内包す
るようにしてあり、受信用光導波路１０と検出器結合用
光導波路１４の当接部での接合損失が抑えられている。

【００８３】また、このとき、検出器結合用光導波路１
４の開口数を受信用光導波路１０よりも大きくすること
により、光損失をほとんど発生させずに、検出器結合用
光導波路１４の光出射端面を受信用光導波路１０の光入
射端面よりも小さく絞り込むことができる。

【００８４】ここで、受信用光ファイバ２８と受信用光
導波路１０、それに検出器結合用光導波路１４は、これ
らを一直線上に並べて配置する必要はなく、光コネク
タ、ソケット内の隙間に合わせて、角度及び形状を調整
すればよい。

【００８５】次に、図１４は、この第２の実施形態によ
る光コネクタ及び光伝送モジュールにおいて、光ファイ
バアレイの代りに用いられている送信用の光導波路を示
したもので、ここで、送信用光導波路１２は光コネクタ
に、光源結合用光導波路１６は電気光伝送モジュール
に、各々設けられるものであり、従って、送信用光導波
路１２は、図４に示した光ファイバアレイ４に対応し、
光源結合用光導波路１６は、図９に示した光ファイバア
レイ８に対応する。

【００８６】ここでも、これらの光導波路１２、１６
は、断面形状が矩形で、射出形成により作成してあり、
同じく表面に屈折率の低い透明部材がクラッドとして設
けられていて、光導波路構造が得られるようにしてあ
る。

【００８７】光源からの光が光源結合用光導波路１６に
入射されると、この光が送信用光導波路１２との当接部
に伝送され、送信用光導波路１２に入射される。そし
て、送信用光導波路１２に入射された光信号は送信用光
ファイバ３０に送り込まれ、受信装置側に伝送されるこ
とになる。

【００８８】このとき、送信用光導波路１２が送信用光
ファイバ３０に接合される端部の形状と大きさは、送信
用光ファイバ３０の端面に内包されるようにしてあり、
これにより、接合部に多少のずれがあっても、送信用光
導波路１２から出射された光信号は全て送信用光ファイ
バ３０に入射される。従って、ここでも送信用光ファイ
バ３０と送信用光導波路１２の位置合わせに裕度があ
り、接合部での光損失が充分に抑えられることになる。

【００８９】また、送信用光導波路１２と光源結合用光
導波路１６の接合部においても、送信用光導波路１２の
接合部端面を光源結合用光導波路１６の接合面よりも大
きくして、ここでの接合に裕度が持たせられおり、送信
用光導波路１２と光源結合用光導波路１４と接合部にお
ける接合損失を抑えることができる。

【００９０】さらに、送信用光ファイバ３０と送信用光
導波路１２、それに光源結合用光導波路１６を一直線上
の並べる必要はなく、光コネクタとソケットの中での設
置スペースに応じて角度及び形状を調整すればよい。

【００９１】この光コネクタの実施形態によれば、光導
波路が一体形成されているため、光ファイバから光導波
路に信号光が入射する際の光損失を充分に抑制できる。
また、光導波路が射出成形できるため、設置スペースに
応じていかなる形状でも容易に作ることができる。

【００９２】本発明においては、光コネクタや光伝送モ
ジュール内の光導波部材の断面形状について、それが、
例えば円形や正方形に近い形状など、中心からの距離の
偏差が少ない形状から、例えば一方向に長い形状など、
中心に対して相似形ではない別の形状に変化させるよう
にした点が特徴の一つであり、従って、実施形態により
光導波路の断面形状が限定されるものではない。

【００９３】このように断面形状を変化させることによ
り、光ファイバと接合する内部接合端面の外周部長に比
べて、反対側の外部接合端面の外周部長が長くなる。

【００９４】なお、以上の実施形態では、光導波路全体
が透明部材で形成されている場合について説明したが、
クラッドの外側に、又はクラッドを用いず、直接コアの
表面に、アルミニュームなどの金属をコーティングして
もよい。金属コーティングを用いることにより、光導波
路内面が全反射面になり、この結果、光導波路の光伝達
経路を大な曲率で曲げた場合でも、光損失を充分に抑え
ることができる。

【００９５】次に、本発明の第３の実施形態について、
図１５により説明する。この図１５は、この実施形態に
係わる光コネクタをソケットに挿入し、結合した状態で
示した断面図で、上記した第１の実施形態と同じ部分に
ついては同一の記号が付してある。

【００９６】既に説明した実施形態では、光ファイバア
レイ間での光の結合を、夫々の端面同志の突合わせによ
り得るようにしているが、この図１５の実施形態は、夫
々の端面の近傍で、夫々の側面を重ね合わせ、この重ね
合わせ部分で光の結合が得られるようにしたものであ
る。

【００９７】このため、この図１５の実施形態では、図
示のように、コネクタ金属シェル２２の外側両面に溝を
設け、その中に受信用光ファイバアレイ２と送信用光フ
ァイバアレイ４を配置し、同じく、検出器結合用光ファ
イバアレイ６と光源結合用光ファイバアレイ８について
は、ソケット金属シェル３８の内側両面に溝を設けて配
置したものである。

【００９８】受信用光ファイバアレイ２の端部には約４
５度の角度を持つ反射面７６ａが形成され、検出器結合
用光ファイバアレイ６の端部にも同じく約４５度の角度
を持つ反射面７６ｂが形成してある。また、送信用光フ
ァイバアレイ４と光源結合用光ファイバアレイ８にも、
同じく反射面７６ｃと反射面７６ｄが形成してある。

【００９９】そして、図示のように、光コネクタをソケ
ットに挿入した状態では、受信用光ファイバアレイ２の
先端近傍と検出器結合用光ファイバアレイ６の先端近傍
が重なった状態になり、送信用光ファイバアレイ４と光
源結合用光ファイバアレイ８も同じく重なった状態にな
るようにしてある。

【０１００】この結果、受信用光ファイバアレイ２を伝
達してきた光は反射面７６ａで反射して側面から出射
し、検出器結合用光ファイバアレイ６の側面から入射し
た後、反射面７６ｂで反射し、検出器結合用光ファイバ
アレイ６内に導かれる。

【０１０１】また、光源結合用光ファイバアレイ８内を
伝達してきた送信光信号は、反射面７６ｄで反射され、
送信用光ファイバアレイ４の反射面７６ｃで反射された
後、この送信用光ファイバアレイ４内を伝達してゆくこ
とになる。

【０１０２】この実施形態によれば、コネクタ金属シェ
ル２２の先端が、その断面の大きさを減少させる形状に
成型されている場合でも、光の結合を容易に得ることが
できる上、光ファイバアレイの先端が突出していないの
で、誤って光ファイバアレイの先端を傷つける虞れがな
く、取り扱いが容易になる。

【０１０３】次に、図１６は、本発明による光コネクタ
を用いた光コネクタ変換光ケーブルの一例を示したもの
で、図において、７２が本発明の一実施形態による電気
光コネクタで、これを光ファイバケーブル３２により、
一般的な光コネクタ７４と接続したものである。

【０１０４】光ファイバ３２は２本の光ファイバを有す
る２芯のもので、２本の光ファイバは送信用と受信用に
分けて用いられ、それぞれ光コネクタの所定の部分に接
続されている。

【０１０５】このように、本発明による光コネクタは、
従来の光コネクタと変換し、接続することができる。ま
た、本発明による光コネクタに、従来の光コネクタの差
込み口を設けて光コネクタ変換器を構成することもでき
る。

【０１０６】ところで、以上の実施形態では、本発明よ
る光コネクタについて、電気端子を有する実施形態を用
いて説明してきたが、本発明は電気端子を有するものに
限定するものではなく、光端子のみを有するものであっ
てもよい。電気端子を有しない場合には、さらに光コネ
クタを小さくすることができる。

【０１０７】また、上記実施形態では、電気端子をコネ
クタ内で相互に接続したものとして説明してきたが、ケ
ーブルの両端のコネクタの電気端子同士を電気的に結合
してもよく、この場合には、電源供給、低速の電気信号
通信などに用いることができる。

【０１０８】

【発明の効果】本発明によれば、内部に光導波部材を設
け、この光導波部材の光入射端と光出射端の形状を光コ
ネクタ内部で変化させ、光コネクタの接合部における光
導波部材の配置に自由度が与えられるようにしたので、
光コネクタの小型化が得られ、且つ光コネクタに光結合
部と電気端子の双方を配置することができる。

【０１０９】また、本発明による光伝送モジュールは、
内部に光導波部材を設け、光を取り出すようにしたの
で、光結合部と電気端子の双方を配置することができ、
電気・光兼用の伝送モジュールを容易に提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光コネクタの第１の実施形態を示
す平面断面図である。

【図２】本発明による光コネクタの第１の実施形態を示
す縦断面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態における受信用光ファ
イバアレイの一例を示す斜視図である。

【図４】本発明の第１の実施形態に係わる送信用光ファ
イバアレイの斜視図である。

【図５】本発明による光コネクタを対象としたソケット
と電気光伝送モジュールの平面断面図である。

【図６】本発明による光コネクタの一実施形態を対象と
したソケットの接合部から見た側面断面図である。

【図７】本発明による光コネクタとソケットの一実施形
態を接合した状態で示した平面断面図である。

【図８】本発明の第１の実施形態における検出器結合用
光ファイバアレイの一例を示す斜視図である。

【図９】本発明の第１の実施形態における光源結合用光
ファイバアレイの一例を示す斜視図である。

【図１０】本発明による電気光伝送モジュールの駆動検
出回路を含む一実施形態の構成図である。

【図１１】本発明による電気光伝送モジュールの一実施
形態の回路ブロック図である。

【図１２】本発明による電気光伝送モジュールの一実施
形態における通信手順を示すフローチャートである。

【図１３】本発明による光コネクタの第２の実施形態に
おける受信用の光導波路の一例を示す斜視図である。

【図１４】本発明による光コネクタの第２の実施形態に
おける送信用の光導波路の一例を示す斜視図である。

【図１５】本発明の第２の実施形態による光コネクタを
ソケットに結合し状態で示した側面断面図である。

【図１６】本発明による光コネクタを用いた光コネクタ
変換光ケーブルの一例を示す説明図である。

【符号の説明】

２ 受信用光ファイバアレイ ４ 送信用光ファイバアレイ ６ 検出器結合用光ファイバアレイ ８ 光源結合用光ファイバアレイ １０ 受信用光導波路 １２ 送信用光導波路 １４ 検出器結合用光導波路 １６ 光源結合用光導波路 １８ａ〜１８ｄ コネクタ電気端子 ２０ コネクタ絶縁部材 ２２ コネクタ金属シェル ２４ 突起部 ２６ コネクタケース ２８ 受信用光ファイバ ３０ 送信用光ファイバ ３２ 光ファイバ ３３ ソケット ３４ａ〜３４ｄ ソケット電気端子 ３６ ソケット絶縁部材 ３８ ソケット金属シェル ４０ 溝部 ４２ 光源 ４４ 半導体レーザ ４６ 光源モジュール ４８ 光検出器 ５０ 光検出器モジュール ５２ 駆動回路 ５４ アンプ ５６ 変調回路 ５８ 復調回路 ６０ 切り替え回路 ６２ 物理層回路 ６４ａ、６４ｂ ドライブ回路 ６６ａ、６６ｂ レシーブ回路 ６８ａ、６８ｂ 検出回路 ７０ バイアス回路 ７２ 電気光コネクタ ７４ 光コネクタ ７６ａ〜７６ｄ 反射面 ８０ 電気光兼用モジュール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/42

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電線接続用の電気端子を備えた光ファイ
   バ接続用の光コネクタにおいて、 当該光コネクタにより接続すべき受信用と送信用の各々
   の光ファイバの端部に夫々光導波路部材を設け、 前記夫々の光導波路部材は、前記光ファイバに接する側
   の端部では、当該光ファイバの端面の形状に相似した断
   面形状を備え、前記光ファイバに接する側の端部とは反
   対側の端部では、一列に並んで直線状に配置した複数本
   の光ファイバからなる略矩形の断面形状を備え、 且つ、前記夫々の光導波路部材は、前記電気端子を間に
   して一方の側と他方の側に配置されていることを特徴と
   する光コネクタ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光コネクタにおいて、 前記光導波路部材が、複数本の光ファイバからなる光フ
   ァイバアレイで構成されていることを特徴とする光コネ
   クタ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の光コネクタにおいて、 前記光導波路部材の前記一列に並んで直線状に配置した
   複数本の光ファイバからなる略矩形断面形状の長い方の
   辺の寸法が、３ｍｍ以上、６ｍｍ以下であることを特徴
   とする光コネクタ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の光コネクタにおいて、 前記受信用と送信用の光ファイバが、０．７５ｍｍ〜
   １．２５ｍｍの外径の光ファイバで構成されていること
   を特徴とする光コネクタ。
5. 【請求項５】 光コネクタを接続するソケットに光源と
   光検出器、それに電線接続用の電気端子を備えた光伝送
   モジュールにおいて、 前記ソケットの絶縁部材に、光源結合用の光導波路部材
   と、検出器結合用の光導波路部材を設け、 前記光源結合用の光導波路部材は、前記光コネクタの光
   入射端を形成する側の端面では一列に並んで直線状に配
   置した複数本の光ファイバからなる略矩形断面形状を備
   え、前記光源に結合される側の端面では当該光源の発光
   パターンに合わせた断面形状を備えたものであり、 前記検出器結合用の光導波路部材は、前記光コネクタの
   光出射端を形成する側の端面では一列に並んで直線状に
   配置した複数本の光ファイバからなる略矩形断面形状を
   備え、前記光検出器に結合される側の端面では当該光検
   出器の受光面の面形状に合わせた断面形状を備えたもの
   であり、 且つ、前記各々の光導波路部材は、前記電気端子を間に
   して一方の側と他方の側に配置されていることを特徴と
   する光伝送モジュール。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の光伝送モジュールにお
   いて、 前記各々の光導波路部材が、複数本の光ファイバからな
   る光ファイバアレイで構成されていることを特徴とする
   光伝送モジュール。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の光伝送モジュールにお
   いて、 前記ソケットに接続されたコネクタの種類を識別する識
   別手段を設け、 該識別手段により識別した前記コネクタの種類に応じて
   前記光源と前記光検出器を用いて光通信を行う動作と、
   前記電気端子を用いて電気信号により通信を行う動作に
   切り替えて通信を行うことを特徴とする光伝送モジュー
   ル。