特開 2015-158616 光アダプタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-158616(P2015-158616A)

(43)【公開日】2015年9月3日

(54)【発明の名称】光アダプタ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/42 20060101AFI20150807BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/42

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-33731(P2014-33731)

(22)【出願日】2014年2月25日

(71)【出願人】

【識別番号】390005049

【氏名又は名称】ヒロセ電機株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】598098526

【氏名又は名称】株式会社ユニバーサルエンターテインメント

(74)【代理人】

【識別番号】100092093

【弁理士】

【氏名又は名称】辻居 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100082005

【弁理士】

【氏名又は名称】熊倉 禎男

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100176418

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 嘉晃

(72)【発明者】

【氏名】吉田 太

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】牧迫 伸治

(72)【発明者】

【氏名】河岸 弘志

【テーマコード（参考）】

2H137

【Ｆターム（参考）】

2H137AB05

2H137AB06

2H137AC02

2H137BA01

2H137BA06

2H137BB02

2H137BB12

2H137CD01

2H137CD12

2H137DA07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】光ファイバや光アダプタに対する外部からの影響によって生じた、逆方向に伝送する不正な信号を遮断できる光アダプタを提供する。
【解決手段】２つの光プラグ４００を接続するための光アダプタは、光プラグ４００を挿し込むための挿入口１０２を備えたハウジング１００を含み、ハウジング１００の内部には、光プラグ４００が挿入されたときに、光プラグ４００の先端と対向する位置に、光を一方向に伝送する一方向伝送部材として、受発光素子２０２を備えることで、光信号の伝送方向を一方向に規制することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの光プラグを接続するための光アダプタにおいて、
前記光プラグを挿し込むための挿入口を有するハウジングを含み、
前記ハウジングの内部には、前記光プラグが挿入されたときに、前記光プラグの先端と対向する位置に、光を一方向に伝送する一方向伝送部材を備えること
を特徴とする光アダプタ。

【請求項2】

前記一方向伝送部材を装着する基板をさらに含み、
前記ハウジングは前記基板を収納する空間が形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の光アダプタ。

【請求項3】

前記一方向伝送部材は、受光素子及び発光素子からなること
を特徴とする請求項１又は２に記載の光アダプタ。

【請求項4】

前記基板には、前記一方向伝送部材に電力を供給し、前記一方向伝送部材を用いて光を中継するための中継回路が配線されていること
を特徴とする請求項１から３いずれか一項に記載の光アダプタ。

【請求項5】

前記挿入口は、それぞれ異なる形状であることを特徴とする請求項１から４いずれか一項に記載の光アダプタ。

【請求項6】

前記光アダプタを設置位置に固定するための複数の脚部を有する土台部材をさらに含み、
前記土台部材は、前記ハウジングに嵌め合わされて、前記ハウジングに収容された前記基板を固定することを特徴とする請求項１から５いずれか一項に記載の光アダプタ。

【請求項7】

前記一方向伝送部材を収容するための収容部を備え、
前記収容部は、前記一方向伝送部材と前記挿入口から挿し込まれた前記光プラグの先端とを近接して向かい合わせにできる位置に形成されていること
を特徴とする、請求項１に記載の光アダプタに用いられるハウジング。

【請求項8】

前記一方向伝送部材を備え、
前記ハウジングに収容された際に、前記挿入口から挿し込まれた前記光プラグの先端と近接して向かい合わせにできる位置に、前記一方向伝送部材を配置したこと
を特徴とする、請求項１に記載の光アダプタに収容される基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デジタル機器や自動車などの分野において、主に短距離通信用途で用いられる光ファイバケーブル用の光アダプタに関する。特に、光ファイバからの光の伝送を一方向に規制するための内部構造を有する光アダプタに関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器内部における短距離通信や、家庭内又は自動車内の電子機器間の短距離通信では、光信号の伝送損失等をあまり考慮しなくても良いことから、一般的に、プラスチック製の光ファイバが用いられる。プラスチック製の光ファイバは、ガラス製の光ファイバに比べて、大口径であり、軽くて曲げに強く折れにくいという特徴を有し、プラスチック素材を用いて製造されるのでコストを抑えることができる。そのため、短距離通信の他にも、照明・装飾など様々な用途に用いられている。

【0003】

短距離通信のために用いられるプラスチック製の光ファイバの先端は、光プラグに保持されて、光ファイバの先端を保持した光プラグが、電子機器の基板上の光アダプタ（又は、光レセプタクル）などに接続される。従来技術では、例えば、特開１１−２４２１３４号公報（特許文献１）に記載のデュプレックスアダプタ３２は、その両端に光コネクタ２０と光コネクタ４０を差し込むことで、光コネクタ２０及び光コネクタ４０それぞれのプラスチック光ファイバ１１を接続することができる。これにより、デュプレックスアダプタ３２で接続されたプラスチック光ファイバ１１を介して、光信号は機器間で送受信される。すなわち、光信号を双方向に伝送することができる。

【0004】

従来、光ファイバ同士を接続するための光アダプタは、特許文献１に記載されているように、光ファイバの先端部を向かい合わせにして光信号の伝送を行うため、受光素子や発光素子を必要としない。一方、特開平８−８６９４０号公報（特許文献２）に記載の光レセプタクル（光伝送モジュール）は、光ファイバからの光信号を電気信号として電子機器の内部回路や内部機構等に伝送するため、又は、電子機器の内部回路から電気信号を光信号として光ファイバに伝送するために、受光素子又は発光素子を備えている。これらの受光素子又は発光素子は、一方向にのみ光信号を伝送することができる。

【0005】

光ファイバ内を伝送する光信号の伝送方向は、通常、電子機器の内部回路等によって制御されており、逆方向に光信号が伝送することはないが、光ファイバや光コネクタに対する外部からの影響、例えば、外部信号、外乱やノイズなどの影響により、光ファイバ内を逆方向に伝送し得る不正な光信号が発生する場合がある。そのような場合においても、例えば、特許文献２に記載されているような光レセプタクルでは、その内部に備えている受光素子又は発光素子で、光ファイバ内を逆方向に伝送する不正な光信号を遮断することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１−２４２１３４号公報

【特許文献2】特開平８-８６９４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載されているような光アダプタでは、それ自体で逆方向に伝送する不正な信号を遮断することができない。基本的に、光アダプタは、その両端に接続された光ファイバにより光信号を双方向に伝送するものであるから、光ファイバや光アダプタに対する外部からの影響によって生じた、逆方向（意図せぬ方向）に伝送する不正な信号を遮断することができない。また、光アダプタに差し込む光プラグの差し間違え等の人為的なミスによっても、逆方向に不正な光信号を伝送してしまう場合も生じ得る。不正な光信号が伝送されたとしても、通常、電子機器の内部回路等は、そのような逆方向の光信号を受け付けないように設計されているが、電子機器の動作に悪影響を及ぼす可能性は完全には否定できない。そのため、電子機器の誤動作の要因となる不正な信号の伝送を未然に防ぐことが必要である。

【0008】

このような課題を解決するために、光アダプタのハウジング内部に受光素子及び発光素子又は、それらを一体にした受発光素子を備えることで、光信号の伝送方向を一方向に規制することが可能な光アダプタを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る光アダプタの１つの実施形態として、２つの光プラグを接続するための光アダプタは、
前記光プラグを挿し込むための挿入口を有するハウジングを含み、
前記ハウジングの内部には、前記光プラグが挿入されたときに、前記光プラグの先端と対向する位置に、光を一方向に伝送する一方向伝送部材を備えることを特徴とする。

【0010】

本発明に係る光アダプタの好ましい実施形態として、前記光アダプタは、前記一方向伝送部材を装着する基板をさらに含み、
前記ハウジングは前記基板を収容する空間が形成されていることを特徴とする。

【0011】

本発明に係る光アダプタの好ましい実施形態として、前記一方向伝送部材は、受光素子及び発光素子からなることを特徴とする。

【0012】

本発明に係る光アダプタの好ましい実施形態として、前記基板には、前記一方向伝送部材に電力を供給し、前記一方向伝送部材を用いて光を中継するための中継回路が配線されていることを特徴とする。

【0013】

本発明に係る光アダプタの好ましい実施形態として、前記挿入口は、それぞれ異なる形状であることを特徴とする。

【0014】

本発明に係る光アダプタの好ましい実施形態として、前記光アダプタは、該光アダプタを設置位置に固定するための複数の脚部を有する土台部材をさらに含み、
前記土台部材は、前記ハウジングに嵌め合わされて、前記ハウジングに収容された前記基板を固定することを特徴とする。

【0015】

本発明に係る光アダプタに用いられるハウジングの１つの実施形態として、前記ハウジングは、前記一方向伝送部材を収容するための収容部を備え、
前記収容部は、前記一方向伝送部材と前記挿入口から挿し込まれた前記光プラグの先端とを近接して向かい合わせにできる位置に形成されていることを特徴とする。

【0016】

本発明に係る光アダプタに収容される基板の１つの実施形態として、前記基板は、前記一方向伝送部材を備え、
前記ハウジングに収容された際に、前記挿入口から挿し込まれた前記光プラグの先端と近接して向かい合わせにできる位置に、前記一方向伝送部材を配置したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る光アダプタは、ハウジング内部の光プラグの先端と対向する位置に、受光素子及び発光素子からなる一方向伝送部材を設けたことによって、光アダプタで２つの光プラグを接続した場合に、一方の光プラグから発せられた光信号は、光アダプタのハウジング内の一方向伝送部材を介して、もう一方の光プラグに伝送されるが、逆方向への光信号の伝送は、ハウジング内の一方向伝送部材によって遮断することができる。本発明に係る光アダプタは、従来技術にはない、逆方向（意図せぬ方向）に伝送する不正な信号を遮断する機能を有していることから、不正な信号による電子機器等の誤動作を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】光アダプタの構成を示す図である。

【図2】光アダプタに光ファイバの光プラグを接続した状態を示す図である。

【図3】図２中のＡ−Ａの線に沿って垂直方向に光アダプタを切断した断面図である。

【図4】光アダプタの光プラグ挿入方向からの正面図である。

【図5】光アダプタ内部の基板上の回路を簡略化した図である。

【図6】光アダプタの形状の変形例を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、実施の形態を説明するための全ての図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0020】

図１は、本発明の一実施形態に係る光アダプタの構成を示す。光アダプタは、ハウジング１００と、基板２００と、土台３００から構成される。ハウジング１００は、光プラグ４００を接続するための長方体状の上部部分と、基板２００を収容するための長方体状の下部部分とからなり、上部部分の両端には、光プラグ４００を挿入して、光ファイバ４０２同士を接続するための挿入口１０２をそれぞれ備え、下部部分の内側には基板２００を収容するための収容空間を有する。なお、後述する図６に示されるように、設置する位置、空間及び用途等に応じて、光アダプタの形状は、図１に示す実施形態とは、別の形状を採用することは可能である。

【0021】

光プラグ４００は、光ファイバ４０２の先端部分を内部に保持し、光プラグ４００を光アダプタのハウジング１００の挿入口１０２に挿入して接続した際に、接続を維持するためのレバー状のラッチ４０４を上部に備える。ハウジング１００の上部部分には、光プラグ４００のラッチ４０４に対応する位置に、ラッチ４０４を収容して、ラッチ４０４の突起部を係止させるための開口部を有するラッチ収容部１０４が形成される。なお、光ファイバ４０２として、短距離通信の用途であれば、プラスチック製のものを用いるのが一般的であるが、使用目的や用途等に応じて別の素材の光ファイバを用いることもできる。

【0022】

基板２００は、上部に受発光素子２０２を備える。受発光素子２０２は、光信号（又は光）の伝送を一方向に規制するための一方向伝送部材である。図１に示される受発光素子２０２は、受光素子２０４と発光素子２０６とから構成されているが、受光素子２０４と発光素子２０６を一体にした１つの素子であってもよい。

【0023】

基板２００には、受光素子２０４と発光素子２０６間の光信号の受け渡しをするための中継回路が配線され、基板２００の下部に受発光素子２０２（受光素子２０４、発光素子２０６）及び中継回路に電力を供給するための電源端子２０８を備える。受発光素子２０２は、ハウジング１００に収容された際に、挿入口１０２から挿し込まれた光プラグ４００の先端と近接して向かい合わせになるように、基板２００上の所定の位置に装着される。

【0024】

土台３００は、基板２００を収容して、基板２００の底面を支持するための壁状の支持部３０２と、基板２００の下部の電源端子２０８を外部に露出させるための端子挿入孔３０４とを備える。また、土台３００は、光アダプタの設置先の電子機器等の内部基板に光アダプタを固定するための脚部３０６を備える。

【0025】

本発明の一実施形態に係る光アダプタは、ハウジング１００に基板２００を収容して、土台３００をハウジング１００に嵌め合わせることで組み立てられる。嵌め合わせた際に、土台３００の側面にある突状の係止部３０８が、ハウジング１００の側面にある係止口１０６に嵌め込まれる。係止口１０６の周囲にあるスリット１０８は、係止口１０６に柔軟性を持たせて係止部３０８を嵌め込み易くするためのものである。組み立てられた光アダプタの外観を図２に示す。

【0026】

図２は、本発明の一実施形態に係る光アダプタのハウジング１００の２つの挿入口１０２にそれぞれ光プラグ４００を差し込んで、光ファイバ４０２を接続した状態を示す。ラッチ収容部１０４の開口部にラッチ４０４の突起部が係止されて、光アダプタと光プラグ４００との接続が固定される。ラッチ収容部１０４の上面にある三角マーク１１０は、三角形の頂点の方向で光の伝送方向を表しており、図２では、手前の光ファイバ４０２から奥の光ファイバ４０２に光が伝送されること表している。このように、三角マーク１１０などの目印によって、光アダプタへの光プラグの挿し間違えを予防することができる。

【0027】

図２に示される光アダプタは、左右対称であるから、ハウジング１００の２つの挿入口１０２の形状は同一であり、それらの形状に対応する２つの光プラグ４００の形状も同一である。そのため、三角マーク１１０の目印に関わらず、光アダプタに２つの光プラグ４００を逆に挿すことができる。仮に、光プラグ４００を逆に挿したとしても、ハウジング１００内の受発光素子２０２は、光を一方向にしか通さない一方向伝送部材であるから、逆方向への光の伝送を防止することができる。

【0028】

しかしながら、光アダプタに２つの光プラグ４００を逆に挿して、光信号の伝送方向を意図的に入れ替えることも可能であり、その場合には、電子機器の内部回路等に予期せぬ光信号が伝送されることが考えられる。そこで、ハウジング１００の２つの挿入口１０２の形状をそれぞれ異なる形状にし、それらの形状に対応させて２つの光プラグ４００の形状もそれぞれ異なる形状にすることで、光アダプタに光プラグ４００を逆に挿すことを物理的に防止することができる。

【0029】

例えば、２つの光プラグ４００の側面のそれぞれ異なる位置に凸部を設けて、それら凸部の位置に対応させて、２つの挿入口１０２の内面のそれぞれ異なる位置に凹部を設ける。それによって、挿入口１０２の形状に対応していない形状の光プラグ４００は、凸部と凹部の位置が合わず、挿し込むことができず、光プラグ４００の挿し間違えや、故意に光プラグ４００を逆に挿すことを防止することができる。

【0030】

図３は、図２中のＡ−Ａの線に沿って垂直方向に光アダプタを切断した断面図である。ハウジング１００の上部部分は、受発光素子２０２を収容するための素子収容部１１２を内部に有する。素子収容部１１２に収容された受発光素子２０２は、光プラグ４００がハウジング１００に挿し込まれた状態で、光プラグ４００の先端から露出する光ファイバ４０２の先端部分（すなわち、光ファイバの被覆から露出したベアファイバ）に近接し、当該先端部分と受発光素子２０２の受光部又は発光部とが向かい合わせになる位置に固定されている。ハウジング１００の下部部分は、その内部の空間に基板２００を収容している。

【0031】

図３に示す本発明の一実施形態に係る光アダプタでは、受発光素子２０２は、受光素子２０４と発光素子２０６とから構成されるので、それぞれの素子を収容するための素子収容部１１２が壁を挟んで独立して設けられている。受光素子２０４の受光部と発光素子２０６の発光部はそれぞれ光ファイバ４０２の先端部分に近接して対向する位置に配置される。基板２００は、該基板２００の底面を土台３００の支持部３０２が支えることによって固定される。

【0032】

図４は、光プラグの挿入方向からみた光アダプタの正面図である。土台３００は、ハウジング１００の下部部分に、基板２００と共に収められ、脚部３０６が外部に延出している。脚部３０６の先端部分は、先から徐々に太くなり突起部が形成されている。脚部３０６の突起部は電子機器等の内部基板に設けられた係止孔（図示せず）に嵌め込まれ、光コネクタを当該内部基板に固定することができる。電源端子２０８は、図１に示す土台３００の端子挿入孔３０４を介して、光アダプタの外部に延出し、光アダプタが電子機器等の内部基板に取り付けられた際に、当該内部基板の回路に電気的に接続される。光アダプタ内の基板２００に配線された中継回路や基板２００に備えられた受発光素子２０２は、電源端子２０８を介して電子機器等の内部基板から電力の供給を受けることができる。

【0033】

図５は、本発明の一実施形態に係る光アダプタの内部の基板に配線された回路の簡略図である。基板２００は、受光素子２０４と、発光素子２０６と、中継回路２１０とを含み、受光素子２０４は光ファイバ４０２からの光信号を受光して電気信号に変換し、電気信号に基づいて発光素子２０６は発光して光信号を復元する。中継回路２１０は、受光素子２０４により光信号から変換された電気信号を増幅させることで、発光素子２０６による光信号の復元を正確に行うことができる。発光素子２０６は受光することはできず、受光素子２０４は発光することはできないので、基板２００上の構成により、光信号の伝送を一方向に規制することができる。これにより、本発明に係る光アダプタを設置した電子機器は、逆方向に不正な光信号が伝送して、内部回路等に悪影響を及ぼすことはないことが明らかであるから、電子機器に対する信頼性が向上する。

【0034】

基板２００の実施例として、受光素子２０４にフォトＩＣダイオード、発光素子２０６に発光ダイオード（ＬＥＤ）、光ファイバ４０２にプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）を用いることできる。中継回路２１０は、単に光信号の伝送を一方向に中継するものであり、光信号を正確に中継できる回路であれば、どのような構成でもよい。また、受光素子２０４と発光素子２０６が、光信号から電気信号への変換、電気信号から光信号への変換において、信号を増幅させる必要のない変換特性を有しているならば、中継回路を省略することも可能である。例えば、受光素子２０４及び発光素子２０６の少なくとも一方の変換効率が良い場合や、光信号の強度が高い場合などは、受光素子２０４により光信号から変換された電気信号そのものが、発光素子２０６により光信号を復元するのに十分な信号となり得る。そのような場合には、中継回路は必要ない。

【0035】

中継回路を必要とする場合、例えば、０（消光）、１（発光）を表す光信号のパルス波から受光素子２０４により変換された電気信号を、コンパレータ（比較回路）を用いて、０、１を表すパルス波に復元（及び増幅）するように中継回路を構成することができる。コンパレータ（比較回路）は、光アダプタを設置した機器から電源端子２０８を介して電力の供給を受けて、受光素子２０４によって光信号から変換された電気信号を、所定のしきい値電圧と比較して、しきい値以上であれば１、しきい値未満であれば０としてパルス波を復元することができる。発光素子２０６を発光させるのに必要であれば、電気信号として復元されたパルス波を増幅させることができる。発光素子２０６は、電気信号のパルス波に基づいて、規則的に発光、消光（すなわち、点滅）を行うことで、電気信号から光信号に変換し、変換された光信号を光ファイバ４０２に伝送することができる。

【0036】

図６は、光アダプタの複数の実施形態を示す上面図である。本発明に係る光アダプタは、設置する位置、空間及び用途等に応じて、様々な形状を採用することができる。図６（ａ）は、図１から４に示される一実施形態の光アダプタの上面を示す。図６（ａ）に示す光アダプタは直線的な形状であり、その両端に光プラグの挿入口を備えている。その他の実施形態として、光アダプタにおける光プラグの挿入口は、上下左右どの方向を向いていてもよい。

【0037】

例えば、図６（ｂ）に示すように、Ｌ字状に光アダプタを形成することができ、図６（ｃ）に示すように、同じ向きに光プラグの挿入口を向けたような形状（Ｕ字状）に光アダプタを形成することもできる。また、上述したとおり、光アダプタの挿入口を異なる形状にし、それに対応して光プラグも異なる形状にしてもよい。当然のことながら、光アダプタの形状に応じて、光アダプタ内部の基板の形状が定められ、基板の形状に応じて、受発光素子（受光素子と発光素子）が配置され、中継回路が配線される。

【産業上の利用可能性】

【0038】

本発明に係る光コネクタは、電子機器内部における通信、家庭内又は自動車内の機器間の通信など、主に短距離通信を必要とする分野において利用することができる。

【符号の説明】

【0039】

１００ ハウジング
１０２ 挿入口
１０４ ラッチ収容部
１０６ 係止口
１０８ スリット
１１０ 三角マーク
１１２ 素子収容部
２００ 基板
２０２ 受発光素子
２０４ 受光素子
２０６ 発光素子
２０８ 電源端子
２１０ 中継回路
３００ 土台
３０２ 支持部
３０４ 端子挿入孔
３０６ 脚部
３０８ 係止部
４００ 光プラグ
４０２ 光ファイバ
４０４ ラッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】