(57)【要約】【課題】デジタルビデオ信号の伝送などに使用される光ファイバプラグと光素子コネクタとの結合を保持するロックキーについて、プラグと光送受信機との接続の解除を防止することである。【解決手段】光送受信機１内に差し込まれる光導波路プラグ４０表面の凸部４８と係止する弾性片３１の変位を該光送受信機１内で規制する差し込み部２２と、差し込み部２２の先端部分に設けられて光送受信機１の壁に係止する係止部２６と、差し込み部２２に繋がる把持部２１とを備えている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送受信機内に差し込まれる光導波路プラグ表面の凸部と係止する弾性片の変位を該光送受信機内で規制する差し込み部と、
前記差し込み部の先端部分に設けられて前記光送受信機の壁に係止する係止部と、
前記差し込み部に繋がる把持部と
を有することを特徴とする光素子結合ロックキー。
【請求項２】
前記係止部は、前記差し込み部の途中から先端にかけて分岐された分岐部の先端で側方に突出して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光素子結合ロックキー。
【請求項３】
少なくとも前記差し込み部と前記分岐部は弾性材より形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光素子結合ロックキー。
【請求項４】
前記把持部は、前記差し込み部よりも幅が広くて前記光送受信機から露出する形状を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の光素子結合ロックキー。
【請求項５】
光導波路プラグのフェルールを嵌入する光導波路嵌入筒と光素子を嵌入する光素子嵌入筒とが形成された光結合部と、
前記光導波路プラグが差し込まれる挿入口を有するとともに前記光結合部が内部に装着される筒状部と、
前記筒状部の内部に形成され且つ前記光導波路プラグの表面に現れる凸部に係止可能な弾性部と、
前記光導波路プラグの前記凸部との係止を解く方向への前記弾性部の移動を規制するロックキーを挿入するロックキー挿入スペースと
を有することを特徴とする光送受信機。
【請求項６】
前記筒状部には前記ロックキーの先端をはみ出させる開口部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の光送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光素子結合ロックキー及び光送受信機に関し、より詳しくは、デジタルビデオ信号の伝送などに使用される光ファイバプラグと光素子コネクタとの結合を保持するロックキーと、そのロックキーが取り付けられる光送受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマテレビ、液晶表示パネル等の平面型表示装置或いはリアプロジェクタなどの画像表示装置の薄型化や大画面化にともなって、これらの画像表示装置も単なるテレビ受像器として用いられるだけでなく、コンピュータを介したゲーム、広告、医療分野、交通機関、工場、銀行など様々な場所、用途で使用されるようになってきている。
【０００３】
それらの画像表示に使用されるデジタル映像表示信号は、例えばコンピューターのグラフィックカードなどの信号源から画像表示装置に出力される。そして、デジタル映像表示信号をデバイス間で送受信するためのインターフェースの標準規格として米国のＶＥＳＡ（Video Electronic Standards Association) が提唱しているＤＶＩ（Digital Visual Interface）がある。
【０００４】
ＤＶＩの規格の下で信号源と画像表示装置の間を結ぶ伝送路には光ファイバを用いる光方式があり、その伝送方式においては光信号と電気信号を相互に変換するための光送受信機（トランシーバ）が用いられる。光送受信機は光送信素子と光受信素子を内蔵しており、光送信素子として半導体レーザが、光受信素子としてフォトダイオードが用いられる。これにより、光ファイバから入力する光信号をフォトダイオードで受光して電気信号へ変換する一方、発光素子により電気信号を光信号に変換して他の光ファイバに伝搬させる。
【０００５】
それらの光ファイバと光送受信機を接続するための構造として例えばＳＭＩ(Small Multimedia Interface)規格を採用したものがある。ＳＭＩ規格のプラグは例えば下記の非特許文献１に掲載されているＳＭＩプラグがある。また、ＳＭＩ規格のコネクタを備えた光送受信機として、下記の非特許文献２に掲載されているような光送受信モジュールがある。
【０００６】
光送受信機とＳＭＩプラグは、例えば図９に示すように接続される。図９において、光送受信機のケース本体１０１の開口端部には略筒状のレセプタクル１０２の一端が接続されている。また、レセプタクル１０２とケース本体１０１の接続領域には、ケース本体１０１内に配置される受光素子１３１に光ファイバ１２３を接続するための光結合素子１１０が取り付けられている。その光結合素子１１０の一面側には受光素子１３１が嵌め込まれる光素子嵌入筒１１１が形成され、その反対面側には光ファイバ１２３が挿入されるＳＭＩプラグ１２１のフェルール１２２が嵌め込まれるファイバ嵌入筒１１３が設けられている。なお、図９において受光素子１３１により隠れている発光素子は光結合素子１１０に取り付けられ、その発光素子もフェルール内の光ファイバに接続される。
【０００７】
そして、ＳＭＩプラグ１２１をレセプタクル１０２内に差し込むことによりＳＭＩプラグ１２１のフェルール１２２が光結合素子１１０のファイバ嵌入筒１１３に嵌入される。
【０００８】
また、ＳＭＩプラグ１２１の上面に形成された凹部１２４には、レセプタクル１０２の内側上部の係止爪１０３と係止可能な凸部１２５が形成され、これにより光結合素子１１０に接続されたＳＭＩプラグ１２１の抜けを抑制している。
【０００９】
係止爪１０３は、レセプタクル１０２の内方への付勢力を持ち、ＳＭＩプラグ１２１をレセプタクル１０２に差し込む過程においてＳＭＩプラグ１２１の凸部１２５に乗り上げた後にその奥の凹部１２４に入り込んで凸部１２５と係止することになる。
【非特許文献１】pofeska.com   ＳＭＩプラグ、［平成１７年５月３１日検索］、インターネット  ＜http://www.pofeska.com/pofdev/plug/smi/smi.htm  ＞
【非特許文献２】TOSHIBA Semiconductor  光半導体トピックス  ＳＭＩ光コネクタ対応光送受信モジュール：TODX2404(F)、［平成１７年５月３１日検索］、インターネット  ＜URL:http://www.semicon.toshiba.co.jp/prd/opto/topics_todx2404_200412.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、ＳＭＩプラグ１２１の凸部１２３は、係止爪１０３の乗り上げを可能にする傾斜面をその前後に有しているので、レセプタクル１０２から遠ざかる方向への力をＳＭＩプラグ１２１に少し加えるだけでＳＭＩプラグ１２３がレセプタクル１０２から簡単に外れてしまうので、光送受信機を作動させながら光ファイバを移動することは好ましくない。
【００１１】
これに対して、凸部１２３のうち係止爪１０３との係止部分の傾斜面を無くして垂直面にする構造を採用することも考えられるが、ＳＭＩ規格によれば係止爪１０３を外部から持ち上げる構造が存在しないので、係止プラグ１２１が全く抜けなくなってしまうという新たな問題が生じてしまう。
【００１２】
本発明の目的は、ＳＭＩプラグと光送受信機の接続解除の防止が可能な光素子結合ロックキーと及び光送受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するための本発明の第１の態様に係る光素子結合ロックキーは、光送受信機内に嵌入される光導波路プラグ表面の凸部と係止する弾性片の変位を該光送受信機内で規制する差し込み部と、前記差し込み部の先端部分に設けられて前記光送受信機の壁に係止する係止部と、前記差し込み部に繋がる把持部とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２の態様に係る光素子結合ロックキーは、第１の態様において、前記係止部は、前記差し込み部の途中から先端にかけて分岐された分岐部の先端で側方に突出して形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る光素子結合ロックキーは、第２の態様において、少なくとも前記差し込み部と前記分岐部は弾性材より形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４の態様に係る光素子結合ロックキーは、第１乃至第３の態様のいずれかにおいて、前記把持部は、前記差し込み部よりも幅が広くて前記光送受信機から露出する形状を有していることを特徴とする。
【００１７】
上記の課題を解決するための本発明の第５の態様に係る光送受信機は、光導波路プラグのフェルールを嵌入する光導波路嵌入筒と光素子を嵌入する光素子嵌入筒とが形成された光結合部と、前記光導波路プラグが差し込まれる挿入口を有するとともに前記光結合部が内部に装着される筒状部と、前記筒状部の内部に形成され且つ前記光導波路プラグの表面に現れる凸部に係止可能な弾性部と、前記光導波路プラグの前記凸部と係止を解く方向への前記弾性部の移動を規制するロックキーを挿入するロックキー挿入スペースとを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第６の態様に係る光送受信機は、第５の態様において、前記筒状部には前記ロックキーの先端をはみ出させる開口部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば光導波路プラグの凸部に係止される弾性片の変位を防止するロックキーを光送受信機内に挿入できるようにしたので、光送受信機内に光導波路プラグを差し込んだ状態でそのロックキーにより光導波路プラグの抜けが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る光送受信機の蓋体を外した状態を示す平面図、図２はその光送受信機の側面図である。
【００２１】
図１、図２に示す光送受信機１の外面には、上面開放のケース本体２と、ケース本体２の一端の開口部に嵌め合わされる略筒状のレセプタクル３と、ケース本体２の上に被せられる蓋体２ａとが現れ、それらは例えば樹脂から形成されている。ケース本体２の中には、受光素子４、発光素子５及び回路基板６等が収容され、さらに、ケース本体２の下からは回路基板６に一端が接続されるリードピン７の他端が突出している。レセプタクル３のうちケース本体２に接続されない側の端部にはプラグ挿入口３ｂが設けられている。なお、図中符合８は、レセプタクル３の側部に設けられた窓を示している。
【００２２】
受光素子４としてキャンタイプの光電変換素子、例えばｐｉｎ−フォトダイオードが用いられ、その外部端子４ｐは回路基板６の受信回路に電気的に接続される。また、発光素子５としてキャンタイプの例えば面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）が用いられ、その外部端子５ｐは回路基板６内のドライバ回路に電気的に接続される。
【００２３】
受光素子４と発光素子５は、レセプタクル３とケース本体２との嵌合部分及びその周辺に配置される光結合素子１０に取り付けられる。
【００２４】
光結合素子１０は、レセプタクル３の内部で支持される略平板状の装着部１１と、装着部１１の一面側に横方向に配置される第１及び第２のファイバ嵌入筒１２，１３と、装着部１１の他面側に斜め方向に配置される受光素子嵌入筒１４及び発光素子嵌入筒１５と、発光素子嵌入筒１５と第２のファイバ嵌入筒１３を光結合するプリズム部１６とが樹脂材を用いて一体成形されている。その樹脂材として、例えば外部雰囲気に対する屈折率が高い材料、例えば屈折率が１．５以上の樹脂材、より具体的には水素メタセシス開環重合体がある。
【００２５】
第１及び第２のファイバ嵌入筒１２，１３の内径はそれぞれ非特許文献１に記載されたＳＭＩプラグのフェルールが嵌め込まれる大きを有している。また、受光素子嵌入筒１４は上述したようなキャンタイプの受光素子４を嵌め込み得る内径を有し、さらに、発光素子嵌入筒１５は上記のキャンタイプの発光素子５を嵌め込み得る内径を有している。
【００２６】
そして、第１、第２のファイバ嵌入筒１２，１３をレセプタクル３内に向けるとともに、受光素子４、発光素子５がそれぞれ嵌入された受光素子嵌入筒１４及び発光素子嵌入筒１５をケース本体２へ突出させるような向きで、装着部１１の上部の突起１１ａをレセプタクル３の取付溝３ａ内に嵌め込む。これにより光結合素子１０はレセプタクル３内に固定される。
【００２７】
レセプタクル３のうち図２のII−II線から見た断面は図３のようになり、ケース本体２側から見たレセプタクル３の後端面は図４のように現れる。また、光結合素子１０が装着されたレセプタクル３とその近傍のケース本体２についての図１でのＩ−Ｉ線断面は図６（ａ）の右側に示すようになっている。
【００２８】
レセプタクル３内部では、ケース本体２寄りの天井面を固定端とし、且つプラグ挿入口３ｂ寄りを自由端とした略Ｌ字形の弾性片３１が天井面にほぼ平行に伸びて形成され、その弾性片３１の自由端には下側に突出した係止部３２が形成されている。また、弾性片３１は、固定端を除いて、天井面に対して所定の大きさの隙間Ｗを有している。
【００２９】
また、レセプタクル３の内部には、プラグ挿入口３ｂから弾性片３１の上を通り、さらに弾性片３１の固定端の両側を通ってケース本体２寄りの端部に達するキー挿入スペース３３が形成され、その端部には図４に示すようなキーはみ出し用の開口部３５が形成されている。そのロックキー挿入スペース３３は、図５に示すロックキー２０を嵌め込むスペースであり、弾性片３１が退避可能なスペースでもある。
【００３０】
ロックキー２０は、レセプタクル３のプラグ挿入口３ｂよりも幅の広い把持部２１と、把持部２１に繋がる差し込み部２２と、差し込み部２２の途中から先端にかけて略Ｕ字状に割れた枝部２３，２４と、２つの枝部２３，２４のそれぞれの先端で外向きに突出した係止部２５，２６とが樹脂により一体成形された構造を有している。なお、ロックキー２０は、ケース本体２、蓋体２ａ及びレセプタクル３に対して目立ちやすい色、例えば赤に着色されている。
【００３１】
レセプタクル３のプラグ挿入口３ｂを通して光結合素子１０に接続されるＳＭＩプラグ４０は、図６（ａ）、図７（ａ）の左側に示すように、光ケーブル４１に接続されるプラグ本体４２と、光ケーブル４１内から引き出されたプラスチック光ファイバ４３が挿入され且つプラグ本体４２の先端から突出する２つのフェルール４４，４５と、プラグ本体４２のうちフェルール４４，４５の周囲に形成されて光結合素子１０のファイバ嵌入筒１２，１３を嵌め込む光結合素子嵌入溝４６と、プラグ本体４２の上面のうちフェルール４４，４５の上方とその後方に至る領域に形成された摺動溝４７と、摺動溝４７のほぼ中央領域の両側にそれぞれ形成された凸部４８とを有している。その凸部４８の前後の端は、レセプタクル３内で弾性片３１の乗り上げが可能な傾斜面となっている
【００３２】
以上のような構成を有するＳＭＩプラグ４０と光送受信機１は次のような手順で接続され、さらにその接続がロックされる。
まず、図６（ａ）、図７（ａ）に示すように、ＳＭＩプラグ４０の先端と光送受信機１のレセプタクル３のプラグ挿入口３ｂを対向させた状態で、ＳＭＩプラグ４０を光送受信機１のプラグ挿入口３ｂ内に差し込むと、レセプタクル３内で弾性片３１の係止部３２がＳＭＩプラグ４０の摺動溝４７内を摺動する過程において摺動溝４７内の凸部４８により持ち上げられてキー挿入スペース３３内に一時的に退避し、さらに摺動することにより自身のバネ性によって凸部４８から降下してキー挿入スペース３３からほぼ元の位置に戻る。これにより、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、フェルール４４，４５は光結合体１０のファイバ嵌入筒１２，１３内に嵌め込まれるとともに、ファイバ嵌入筒１２，１３がＳＭＩプラグ４０の光結合素子嵌入溝４６内に嵌め込まれる。
【００３３】
ＳＭＩプラグ４０の摺動溝４７内の凸部４８の前後端は弾性片３１の係止部３２が乗り上げが可能な傾斜面となっているので、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示す状態のままでは、レセプタクル３に対してＳＭＩプラグ４０が抜けやすい状態となっている。
【００３４】
そこで、図５に示したロックキー２０の把持部２１を手に持って、その先端をＳＭＩプラグ４０上に摺動させながらレセプタクル３のプラグ挿入口３ｂ内に押し込むと、ロックキー２０はレセプタクル３の天井面に接触しながら弾性片３１の自由端上の案内斜面３１ａの上に乗り、さらにキー挿入スペース３３に入り込んで把持部２１がレセプタクル３端に当たって停止する。この場合、ロックキー２０の２つの枝部２３，２４の先端の外向きの係止部２５，２６はキー挿入スペース３３の両側壁からの圧力により枝部２３，２４を撓ませて互いの間隔を狭めながら弾性片３１の固定端の両側を通ってレセプタクル３の開口部３５からケース本体２側にはみ出す。この状態では、２つの枝部２３，２４先端の外向きの係止部２５，２６はレセプタクル３の端部の開口３５からはみ出して枝部２３，２４の互いの間隔を戻す。
【００３５】
このようにしてレセプタクル３内に嵌め込まれたロックキー２０は、図６（ｃ）、図７（ｃ）、図８に示すように弾性片３１とレセプタクル３の天井面の間に挟まれるとともに、その先端の係止部２５，２６はレセプタクル３と後端面で係止するので、レセプタクル３から脱落しにくい状態となっている。
【００３６】
また、レセプタクル３からＳＭＩプラグ４０を抜こうとしても、レセプタクル３内の弾性片３１は上方への変位がロックキー２０の差し込み部２２により規制されているので、弾性片３１は摺動溝３７内の凸部３８を乗り上げることができない状態となる。しかも、ＳＭＩプラグ４０を引き抜くと凸部３８により弾性片３１を持ち上げる力が加わるので、弾性片３１とレセプタクル３の天井面によるロックキー２０を挟む力が増し、ロックキー２０はさらに抜けにくい状態となる。
【００３７】
従って、ＳＭＩプラグ４０が嵌め込まれたレセプタクル３にロックキー２０を差し込むことにより、光送受信機１又は光ケーブル４１を移動しながらでも光信号の送受信を安心して行えることになる。
【００３８】
また、ＳＭＩプラグ４０をレセプタクル３から積極的に抜く場合には、外部から僅かな力を加えてロックキー２０をレセプタクル３から引き出すと、ロックキー２０先端の係止部２５，２６とレセプタクル３後端との係止が解け、ロックキー２０は図７（ｂ）に示すようにキー挿入スペース３３から抜け出す。
これにより、レセプタクル３内で弾性片３１がキー挿入スペース３３へ退避することが可能になるので、弾性片３１の係止部３２とＳＭＩプラグ４０の突起３８の係止は容易に解ける状態となる。さらに、プラグ本体４２に少し力を加えてレセプタクル３から引き出せば、ＳＭＩプラグ４０と光送受信機１の接続が解除される。
【００３９】
なお、上記のロックキー２０は２つの枝部２３，２４のうち一方だけでも係止状態にあれば、ロックキー２０のレセプタクル３からの脱落を防止できる。また、枝部２３，２４の先端に設けられた係止部２５，２６は２つの枝部２３，２４の内側に突出してレセプタクル３の後端の壁に係止できるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る光送受信機を示す平面図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の実施形態に係る光送受信機を示す側面図、図２（ｂ）はその内部に取り付けられる光結合素子を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る光送受信機のレセプタクルを示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る光送受信機のレセプタクルの端面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る光結合ロックキーを示す斜視図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る光導波路プラグと光送受信機の接続の手順を示す断面図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る光導波路プラグと光送受信機の接続の手順を示す平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る光送受信機にロックキーを差し込んだ状態を示す平面図である。
【図９】図９は、従来技術に係る光結合素子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１：光送受信機
２：ケース本体
３：レセプタクル（筒状部）
４：受光素子
５：発光素子
６：回路基板
７：リードピン
１０：光結合素子
１１：装着部
１２，１３：ファイバ嵌入筒
１４：受光素子嵌入筒
１５：発光素子嵌入筒
１６：プリズム部
２０：ロックキー
２１：把持部
２２：差し込み部
２３，２４：枝部
２５，２６：係止部
３１：弾性片
３２：係止部
３３：キー挿入スペース
３５：開口
４０：ＳＭＩプラグ
４２：プラグ本体
４３：プラスチック光ファイバ
４７：摺動溝
４８：凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006337637.tif 000008
【図７】
2006337637.tif 000009
【図８】
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【図９】
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