(57)【要約】【課題】安価で光信号の伝送時間に遅れが生じず、かつ簡易な構成で光ファイバの位置決めが容易な光結合器及びこれを用いた光結合装置を提供する。【解決手段】光ファイバ５０と光結合器２を有し、該光結合器２は、上記光ファイバ５０の径方向の位置決めをする周囲ガイド部１１と、上記光ファイバ５０の長手方向の位置決めをする端面ガイド部１２とを有するファイバ固定部１０を備えると共に、上記端面ガイド部１２の内側には上記光ファイバ５０からの光信号を透過させて上記端面５０ａ間を直接伝送させる透光部４０を備え、上記ファイバ固定部１０は、上記端面ガイド部１２に配置され、上記光ファイバ５０を通る光信号の一部を反射させる受光反射部２２と、光信号を受光する受光素子２１を有する受光部２０と、発光素子３０と、上記端面ガイド部１２に配置され、上記発光素子３１からの光信号を反射させて上記光ファイバ５０に導く送光反射部３２とを有する送光部３０を備える。【選択図】  図１
2004198525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端面が対向する各光ファイバの外径と略同径の内径を有し上記光ファイバの径方向の位置決めをする周囲ガイド部と、該周囲ガイド部の内面に突出し上記光ファイバの長手方向の位置決めをする端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、上記端面ガイド部の内側には上記光ファイバからの光信号を透過させて上記端面間を直接伝送させる透光部を備え、
上記ファイバ固定部は、上記光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は上記光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、
上記受光部は上記端面ガイド部に配置され上記光ファイバを通る光信号の一部を受光する受光素子を有し、上記送光部は上記端面ガイド部に配置され上記光ファイバに対して光信号を発光する発光素子を有することを特徴とする光結合器。
【請求項２】
端面が対向する各光ファイバの外径と略同径の内径を有し上記光ファイバの径方向の位置決めをする周囲ガイド部と、該周囲ガイド部の内面に突出し上記光ファイバの長手方向の位置決めをする端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、上記端面ガイド部の内側には上記光ファイバからの光信号を透過させて上記端面間を直接伝送させる透光部を備え、
上記ファイバ固定部は、上記光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は上記光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、
上記受光部は、上記端面ガイド部に配置され上記光ファイバを通る光信号の一部を反射させる受光反射部と、該受光反射部によって反射された光信号を受光する受光素子を有し、上記送光部は、光信号を発光する発光素子と、上記端面ガイド部に配置され上記発光素子からの光信号を反射させて上記光ファイバに導く送光反射部とを有することを特徴とする光結合器。
【請求項３】
上記受光部の受光反射部は上記端面が対向する光ファイバの両方からの光信号を上記受光素子側へ反射させ、及び／又は上記送光部の送光反射部は上記発光素子からの光信号を上記端面が対向する光ファイバの両方に対して反射させることを特徴とする請求項２記載の光結合器。
【請求項４】
上記受光部と送光部を上記光ファイバの長手方向と垂直な面内で互いに対向しない位置に配置することを特徴とする請求項１乃至３記載の光結合器。
【請求項５】
上記受光部と送光部を上記光ファイバの長手方向にずらして配置することを特徴とする請求項１乃至４記載の光結合器。
【請求項６】
上記透光部は光ファイバと略同等の屈折率を有する部材からなることを特徴とする請求項１乃至５記載の光結合器。
【請求項７】
端面が対向する光ファイバと光結合器を有し、該光結合器は、上記光ファイバの外径と略同径の内径を有し上記光ファイバの径方向の位置決めをする周囲ガイド部と、該周囲ガイド部の内面に突出し上記光ファイバの長手方向の位置決めをする端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、上記端面ガイド部の内側には上記光ファイバからの光信号を透過させて上記端面間を直接伝送させる透光部を備え、
上記ファイバ固定部は、上記光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は上記光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、
上記受光部は上記端面ガイド部に配置され上記光ファイバを通る光信号の一部を受光する受光素子を有し、上記送光部は上記端面ガイド部に配置され上記光ファイバに対して光信号を発光する発光素子を有することを特徴とする光結合装置。
【請求項８】
端面が対向する光ファイバと光結合器を有し、該光結合器は、上記光ファイバの外径と略同径の内径を有し上記光ファイバの径方向の位置決めをする周囲ガイド部と、該周囲ガイド部の内面に突出し上記光ファイバの長手方向の位置決めをする端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、上記端面ガイド部の内側には上記光ファイバからの光信号を透過させて上記端面間を直接伝送させる透光部を備え、
上記ファイバ固定部は、上記光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は上記光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、
上記受光部は、上記端面ガイド部に配置され、上記光ファイバを通る光信号の一部を反射させる受光反射部と、該受光反射部によって反射された光信号を受光する受光素子を有し、上記送光部は、光信号を発光する発光素子と、上記端面ガイド部に配置され、上記発光素子からの光信号を反射させて上記光ファイバに導く送光反射部とを有することを特徴とする光結合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光信号の授受を行う光結合器及びこれと光ファイバを用いた光結合装置に関し、特に光ファイバを用いたローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）において使用される光結合器及びこれを用いた光結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば車載オーディオ装置や、オフィスにおけるネットワーク等において、光ファイバを介して信号を送受信する光ＬＡＮが用いられている。この光ＬＡＮの先行例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。このような従来の光ＬＡＮにおいては、受光部と送光部からなる光結合器と光ファイバを接続して従来の光結合装置を構成し、光結合器を有する部分においてノードを形成して必要な端末を接続する。この光結合装置において、光ファイバを通じて他のノードから送られてきた光信号を、光結合器の受光部において電気信号に変換する。変換された電気信号は、信号処理装置において必要な情報のみが選択され、再び光結合器の送光部において電気信号から光信号に変換され、光ファイバを通じて次のノードへ送信される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２８４６４７号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の光結合装置を用いた光ＬＡＮにおいては、光信号が各ノードを通過する度に、必ず一度光結合器の受光部において光電変換が行われ、また送光部において電光変換が行われるため、この変換処理の処理時間によって光信号の伝送時間に遅れが生じてしまう。これは、例えば光ＬＡＮを車載オーディオ装置に使用した場合には、音飛び等が発生する原因ともなり得る。また、このように各ノードの光結合器で必ず一度光電、電光変換を行うようにすると、端末が信号を送信するか受信するかに関わらず、各ノードの光結合器には必ず受光部と送光部がセットで必要となる。さらに双方向通信の場合は、各ノードの光結合器に受光部と送光部が二つずつ必要となり、構成が複雑になると共に、装置自体が高価となる。また、このような従来の光結合装置は、光結合器に対する光ファイバの位置決めが難しい。
【０００５】
本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであり、安価で光信号の伝送時間に遅れが生じず、かつ簡易な構成で光ファイバの位置決めが容易な光結合器及びこれを用いた光結合装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、端面が対向する各光ファイバの外径と略同径の内径を有し上記光ファイバの径方向の位置決めをする周囲ガイド部と、該周囲ガイド部の内面に突出し上記光ファイバの長手方向の位置決めをする端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、上記端面ガイド部の内側には上記光ファイバからの光信号を透過させて上記端面間を直接伝送させる透光部を備え、上記ファイバ固定部は、上記光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は上記光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、上記受光部は上記端面ガイド部に配置され上記光ファイバを通る光信号の一部を受光する受光素子を有し、上記送光部は上記端面ガイド部に配置され上記光ファイバに対して光信号を発光する発光素子を有することを特徴として構成されている。
【０００７】
本発明によれば、一部の光信号を受光素子に入射させて光電変換しつつ、他の大部分の光信号はそのまま次のノードへ送信される。また、周囲ガイド部と端面ガイド部によって光ファイバが位置決めされる。さらに、受光部あるいは送光部のみを備える構成が可能となる。
【０００８】
また本発明は、端面が対向する各光ファイバの外径と略同径の内径を有し上記光ファイバの径方向の位置決めをする周囲ガイド部と、該周囲ガイド部の内面に突出し上記光ファイバの長手方向の位置決めをする端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、上記端面ガイド部の内側には上記光ファイバからの光信号を透過させて上記端面間を直接伝送させる透光部を備え、上記ファイバ固定部は、上記光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は上記光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、上記受光部は、上記端面ガイド部に配置され上記光ファイバを通る光信号の一部を反射させる受光反射部と、該受光反射部によって反射された光信号を受光する受光素子を有し、上記送光部は、光信号を発光する発光素子と、上記端面ガイド部に配置され上記発光素子からの光信号を反射させて上記光ファイバに導く送光反射部とを有することを特徴として構成されている。
【０００９】
本発明によれば、一部の光信号を受光反射部によって受光素子に入射させて光電変換しつつ、他の大部分の光信号はそのまま次のノードへ送信される。また、周囲ガイド部と端面ガイド部によって光ファイバが位置決めされる。さらに、受光部あるいは送光部のみを備える構成が可能となる。
【００１０】
また本発明は、上記受光部の受光反射部は上記端面が対向する光ファイバの両方からの光信号を上記受光素子側へ反射させ、及び／又は上記送光部の送光反射部は上記発光素子からの光信号を上記端面が対向する光ファイバの両方に対して反射させることを特徴として構成されている。
【００１１】
本発明によれば、双方向通信の場合も受光部の受光素子あるいは送光部の発光素子が一つあればよくなる。
【００１２】
また本発明は、上記受光部と送光部を上記光ファイバの長手方向と垂直な面内で互いに対向しない位置に配置することを特徴として構成されている。
【００１３】
本発明によれば、受光部の受光素子が、送光部の発光素子の発光する光信号が届かない位置に配置されることとなる。
【００１４】
また本発明は、上記受光部と送光部を上記光ファイバの長手方向にずらして配置することを特徴として構成されている。
【００１５】
本発明によれば、受光部の受光素子が、送光部の発光素子の発光する光信号が届かない位置に配置されることとなる。
【００１６】
また本発明は、上記透光部が光ファイバと略同等の屈折率を有する部材からなることを特徴として構成されている。
【００１７】
本発明によれば、光ファイバを通って光ファイバ端面に至った光信号が、光ファイバ端面で反射することなく、そのまま対向する光ファイバに伝送される。
【００１８】
また本発明は、端面が対向する光ファイバと光結合器を有し、該光結合器は、上記光ファイバの外径と略同径の内径を有し上記光ファイバの径方向の位置決めをする周囲ガイド部と、該周囲ガイド部の内面に突出し上記光ファイバの長手方向の位置決めをする端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、上記端面ガイド部の内側には上記光ファイバからの光信号を透過させて上記端面間を直接伝送させる透光部を備え、上記ファイバ固定部は、上記光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は上記光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、上記受光部は上記端面ガイド部に配置され上記光ファイバを通る光信号の一部を受光する受光素子を有し、上記送光部は上記端面ガイド部に配置され上記光ファイバに対して光信号を発光する発光素子を有することを特徴として構成されている。
【００１９】
本発明によれば、光ファイバと光結合器を有する光結合装置によって、一部の光信号を受光素子に入射させて光電変換しつつ、他の大部分の光信号はそのまま次のノードへ送信される。また、周囲ガイド部と端面ガイド部によって光ファイバが位置決めされる。さらに、受光部あるいは送光部のみを備える構成が可能となる。
【００２０】
また本発明は、端面が対向する光ファイバと光結合器を有し、該光結合器は上記光ファイバの外径と略同径の内径を有し上記光ファイバの径方向の位置決めをする周囲ガイド部と、該周囲ガイド部の内面に突出し上記光ファイバの長手方向の位置決めをする端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、上記端面ガイド部の内側には上記光ファイバからの光信号を透過させて上記端面間を直接伝送させる透光部を備え、上記ファイバ固定部は、上記光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は上記光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、上記受光部は、上記端面ガイド部に配置され、上記光ファイバを通る光信号の一部を反射させる受光反射部と、該受光反射部によって反射された光信号を受光する受光素子を有し、上記送光部は、光信号を発光する発光素子と、上記端面ガイド部に配置され、上記発光素子からの光信号を反射させて上記光ファイバに導く送光反射部とを有することを特徴として構成されている。
【００２１】
本発明によれば、光ファイバと光結合器を有する光結合装置によって、一部の光信号を受光反射部によって受光素子に入射させて光電変換しつつ、他の大部分の光信号はそのまま次のノードへ送信される。また、周囲ガイド部と端面ガイド部によって光ファイバが位置決めされる。さらに、受光部あるいは送光部のみを備える構成が可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、第一の実施形態について説明する。図１は本発明の第一の実施形態における光結合装置を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は本発明の第一の実施形態における光結合装置による光信号の受信状態を示す図、図４は本発明の第一の実施形態における光結合装置による光信号の送信状態を示す図である。
【００２３】
光結合装置１は図１に示すように、光ファイバ５０と光結合器２からなる。光ファイバ５０は、屈折率の高い中心部のファイバコア５１と、ファイバコア５１より屈折率が低い外周部のファイバクラッド５２からなる。
ここで本実施形態においては、光ファイバ５０にはプラスティックファイバを用いる。プラスティックファイバの特徴としては、径が大きいので加工しやすく、またガラスファイバに比べて非常に低コストで製造することができ、光ＬＡＮ等を安価に構成することができる。このプラスティックファイバは、伝送可能距離が数十ｍとガラスファイバに比べて短いが、本発明の光結合装置は車載オーディオ装置やオフィスネットワーク等、比較的伝送距離の短い光ＬＡＮ等を対象としているので、プラスティックファイバの伝送可能距離でも十分である。
【００２４】
この光ファイバ５０、５０が光結合器２の両側にそれぞれ取付けられる。光結合器２はファイバ固定部１０と、光結合器２の一方に取付けられた光ファイバ５０を通る光信号を他方に取付けられた光ファイバ５０に通過させる透光部４０を有する。
ファイバ固定部１０は周囲ガイド部１１と端面ガイド部１２から構成される。周囲ガイド部１１は円筒状をしており、その内径は光ファイバ５０の外径と略同じである。この周囲ガイド部１１は、光結合器２に光ファイバ５０を取付ける際に、光ファイバ５０の外周に当接し、光ファイバ５０の径方向の位置決めをする。またこの周囲ガイド部１１の内面の長手方向略中央に、光ファイバ５０中心軸側（以下、中心軸側という）に突出する端面ガイド部１２が内周全体に設けられている。端面ガイド部１２は、光結合器２に光ファイバ５０を取付ける際に、光ファイバ５０の光ファイバ端面５０ａに当接し、光ファイバ５０の長手方向の位置決めをする。
さらに、端面ガイド部１２よりもさらに中心軸側には、ファイバコア５１と同等の屈折率を有するプラスティックからなる透光部４０が形成されている。この透光部４０は、端面ガイド部１２と共に周囲ガイド部１１の内筒を長手方向略中央で分断するように、且つその端面が光ファイバ端面５０ａと対向して当接するような円柱状に形成されている。
【００２５】
なお、本実施形態においては、周囲ガイド部１１を円筒状とした。しかし、周囲ガイド部１１はその内部に光ファイバ５０の外径と略同じ内筒が形成されていればよく、その外形は例えば方形状など、どのような形状でもよい。また、本実施形態においては、端面ガイド部１２を内周全体に設けることとした。しかし、これに限らず、内周の一部分のみに端面ガイド部１２を設けるようにしてもよい。このようにしても光ファイバ５０の長手方向の位置決めは可能である。
さらに、本実施形態においては、透光部４０を円柱状に形成したが、その形状は特にこれに限定されるものではなく、端面ガイド部１２の形状等に伴って自由に変更可能である。あるいは、ファイバ固定部１０と透光部４０を、ファイバコア５１と同等の屈折率を有するプラスティックで一体的に形成してもよい。さらにまた、本実施形態では透光部４０をファイバコア５１と同等の屈折率を有するプラスティックで形成した。しかし、透光部４０を形成する部分に何も設けない、即ち空気を媒体とするようにしてもよい。
【００２６】
また、このファイバ固定部１０には、ファイバコア５１を通る光信号を受信して光電変換を行い、信号処理装置（図示せず）に電気信号を送信する受光部２０と、信号処理装置から送信されてきた電気信号を受信して電光変換を行い、ファイバコア５１に光信号を発信する送光部３０が設けられている。
受光部２０は端面ガイド部１２が設けられた位置に一緒に設けられており、この受光部２０は受光素子たるフォトダイオード２１と、受光反射部たる受光ミラー２２からなる。受光ミラー２２は端面ガイド部１２の中心軸側に設けられ、フォトダイオード２１はファイバ固定部１０の外周側に設けられている。この受光ミラー２２及びフォトダイオード２１によって、後述するように、ファイバコア５１を通る光信号の一部を受光する。ここで、フォトダイオード２１をファイバ固定部１０の外周側に配置したことにより、信号処理装置に電気信号を送信するための配線が行いやすくなっている。
【００２７】
また、受光ミラー２２は、その断面が二等辺直角三角形である三角柱状であり、その長手方向が光ファイバ５０の長手方向、及び径方向と直交するように、且つその長辺が中心軸側を向くようにして設けられている。即ち、２つの短辺が光信号の進行方向に対して４５度をなしている。またフォトダイオード２１は、中心軸と受光ミラー２２を結ぶ直線上に配置されている。なお、この受光ミラー２２の大きさは、受光しようとする光信号の量に応じて変化させる。受光しようとする光信号の量が多ければ、大きな受光ミラー２２が必要となる。また、ここでは受光ミラー２２の形状を断面が二等辺直角三角形である三角柱状としたが、フォトダイオード２１との位置関係や、受光しようとする光信号の信号量等に従って自由に変更可能である。
【００２８】
送光部３０の構成は受光部２０の構成と略同様であり、この送光部３０は発光素子たるレーザダイオード３１と、送光反射部たる送光ミラー３２からなる。送光ミラー３２は端面ガイド部１２の中心軸側に設けられ、レーザダイオード３１はファイバ固定部１０の外周側に設けられている。この送光ミラー３２及びレーザダイオード３１によって、後述するように光信号をファイバコア５１に対して送光する。ここで、レーザダイオード３１をファイバ固定部１０の外周側に配置したことにより、信号処理装置からの電気信号を受信するための配線が行いやすくなっている。
【００２９】
また、送光ミラー３２は、その断面が二等辺直角三角形である三角柱状であり、その長手方向が光ファイバ５０の長手方向、及び径方向と直交するように、且つその長辺が中心軸側を向くようにして設けられている。即ち、２つの短辺が光信号の進行方向に対して４５度をなしている。なお、この送光ミラー３２の大きさは、送光しようとする光信号の量に応じて変化させる。送光しようとする光信号の量が多ければ、大きな送光ミラー３２が必要となる。また、ここでは送光ミラー３２の形状を断面が二等辺直角三角形である三角柱状としたが、レーザダイオード３１との位置関係や、送光しようとする光信号の信号量等に従って自由に変更可能である。
【００３０】
なお、図１、図２において、受光部２０と送光部３０は中心軸を挟んで対向するように配置されている。しかし、受光部２０と送光部３０の位置関係はこれに限られることなく、受光部２０と送光部３０を周方向にずらして互いに対向しないように配置するなど、どのような位置関係で配置してもよい。あるいは、端面ガイド部１２を広めに形成し、受光部２０と送光部３０を光ファイバ５０の長手方向にずらして配置してもよい。このように、受光部２０と送光部３０が対向しないように配置することによって、送光部３０のレーザダイオード３１から発光された光信号が、直接受光部２０のフォトダイオード２１に入射するのを防ぐことができる。
また一つの光結合装置１に複数の光結合器２を配置してもよい。この場合は各光結合器２の受光部２０あるいは送光部３０で、対応する光の波長が異なるようにすることにより、必要な光信号だけを受光、あるいは送光することができる。さらには、必ずしも受光部２０と送光部３０を設ける必要はなく、用途によっては受光部２０だけ、あるいは送光部３０だけを配置するようにしてもよい。このように、本発明における光結合器２は、受光部２０又は送光部３０の一方のみを設けることも可能であり、これにより構成を簡易にすることができる。
【００３１】
次に、このような光結合装置１を用いた光信号の送受信について説明する。まず光信号の受信について説明する。光信号は光ファイバ５０のファイバコア５１によって伝送されている。ここで、ファイバコア５１を通ってファイバコア端面５１ａに至った光信号の一部は、図３に示すように、端面ガイド部１２に入射して受光ミラー２２に至り、光信号はこの受光ミラー２２によって反射され、その進行方向が外周方向へと変わり、そのままフォトダイオード２１へと入射し、光信号から電気信号に変換される。変換された電気信号は、信号処理装置に送信され、このノードに取付けた端末に必要な情報のみが選択される。
またフォトダイオード２１へ入射しない大部分の光信号は、透光部４０を通って反対側のファイバコア５１に伝送される。
【００３２】
このような構成にすることにより、従来の光結合装置のように、全ての光信号を、各ノードを通過する度に光結合器において光電、電光変換を行うのではなく、一部の光信号を受光ミラー２２によってフォトダイオード２１に入射させて光電変換を行いつつ、他の大部分の光信号はそのまま次のノードへ送信されるので、次のノードへ安定した光信号が送信されると共に、光電・電光変換による光信号の伝送時間の遅れが生じない。また、本発明は上述したように、比較的伝送距離の短い光ＬＡＮ等を対象としているので、このように一部の光信号が各ノードにおいて電気信号に変換され、その後再び光信号に変換されなくても問題は生じない。
さらに、断面二等辺三角形状の受光ミラー２２によって、両方のファイバコア５１、５１からの光信号をフォトダイオード２１に向かって反射するので、双方向通信の場合でも受光部２０は一つでよく、従来の光結合装置よりも構成が簡易となると共に安価に構成することができる。
【００３３】
なお、受光ミラー２２によってフォトダイオード２１側へ反射させる光信号の量は、ノードの数によって異なる。ノードの数が多ければ、各ノードに光信号を行き渡らせるために、一つのノードに割り振ることのできる信号量は少なくなる。一方で、各ノードの光結合器２において、受光部２０のフォトダイオード２１が信号を感知するために最低限必要な信号量を受光する必要がある。ここで本発明における光結合器２においては、受光部２０の受光ミラー２２によって反射させる光信号の量を、受光ミラーの２２の大きさ、及び端面ガイド部１２をどれだけ中心軸側に突出させるかを変えることによって自由に調整することができるので、受光する光信号の量を最適な量に設定することができる。
【００３４】
次に、光信号の送信について説明する。各ノードに接続された端末から、電気信号が信号処理装置に送信され、レーザダイオード３１に適した信号に変換されてレーザダイオード３１に送信される。レーザダイオード３１に送られた電気信号は光信号に変換され、図４に示すように、中心軸側に向かって発光される。発光された光信号は送光ミラー３２によって反射され、両方のファイバコア５１、５１に入射する。このようにして、端末からの信号が他の各ノードに送信される。また、双方向通信の場合でも、送光部３０は一つでよく、従来の光結合装置よりも構成が簡易となると共に安価に構成することができる。
【００３５】
以上、本発明の第一の実施形態について説明した。上記実施形態においては、受光する光信号を受光ミラー２２で、又は送光する光信号を送光ミラー３２で反射させて光ファイバ５０との間で光信号の授受を行う構成とした。しかし、これに限らず、他の実施形態も可能である。以下、本発明の第二の実施形態について説明する。図５は本発明の第二の実施形態における光結合装置を示す正面図、図６は図５のＢ−Ｂ断面図、図７は本発明の第二の実施形態における光結合装置による光信号の受信状態を示す図、図８は本発明の第二の実施形態における光結合装置による光信号の送信状態を示す図である。
【００３６】
本実施形態における光結合装置１は図５、図６に示すように、その概略構成は第一の実施形態と同様であり、光ファイバ５０と光結合器２からなる。光ファイバ５０はファイバコア５１と、ファイバクラッド５２からなり、この光ファイバ５０、５０が光結合器２の両側にそれぞれ取付けられる。光結合器２はファイバ固定部１０と透光部４０を有する。
【００３７】
ファイバ固定部１０は周囲ガイド部１１と端面ガイド部１２から構成される。周囲ガイド部１１は円筒状をしており、その内径は光ファイバ５０の外径と略同じである。この周囲ガイド部１１は、光結合器２に光ファイバ５０を取付ける際に、光ファイバ５０の外周に当接し、光ファイバ５０の径方向の位置決めをする。またこの周囲ガイド部１１の内面の長手方向略中央に、中心軸側に突出する端面ガイド部１２が内周全体に設けられている。端面ガイド部１２は、光結合器２に光ファイバ５０を取付ける際に、光ファイバ５０の光ファイバ端面５０ａに当接し、光ファイバ５０の長手方向の位置決めをする。
さらに、端面ガイド部１２よりもさらに中心軸側には、ファイバコア５１と同等の屈折率を有するプラスティックからなる透光部４０が形成されている。この透光部４０は、端面ガイド部１２と共に周囲ガイド部１１の内筒を長手方向略中央で分断するように、且つその端面が光ファイバ端面５０ａと対向して当接するような円柱状に形成されている。
【００３８】
第一の実施形態においては、端面ガイド部１２の中心軸側に受光ミラー２２を設けると共に、ファイバ固定部１０の外周側にフォトダイオード２１を設ける構成としたが、本実施形態においては、フォトダイオード２１を端面ガイド部１２の中心軸側に設ける。即ち、本実施形態においては、図７に示すように、受光ミラー２２を介さず、フォトダイオード２１が両方のファイバコア５１、５１からの光信号を直接受光する。このような構成にすることによって、受光ミラー２２が必要なくなり、より簡易な構成とすることができる。
【００３９】
送光部３０の構成は受光部２０の構成と略同様であり、レーザダイオード３１を端面ガイド部１２の中心軸側に設ける。即ち、本実施形態においては、図８に示すように、両方のファイバコア５１、５１に対して、レーザダイオード３１から光信号を直接発光する。このような構成にすることによって、送光ミラー３２が必要なくなり、より簡易な構成とすることができる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について説明した。最後に、本発明の適用例について説明する。図９は本発明を適用したネットワークシステムの一例であり、車に搭載されるオーディオ装置を光ファイバで接続した図である。例えば、ＦＭチューナの音声信号をアンプに導きたい場合に、まずノードＤに接続されたコントローラからノードＡに接続されたＦＭチューナに対して制御信号が発信される。この制御信号の大部分は、ノードＤとノードＡの中間にあるノードＣ、ノードＢにおいて光電、電光変換されることなくそのまま通過してノードＡに届き、ＦＭチューナは制御信号を受けて音声信号をノードＣのアンプに送信する。この音声信号の大部分は、ノードＡとノードＣの中間にあるノードＢをそのまま通過してノードＣに届き、アンプによって信号が増幅されてスピーカから出力される。
このように、車載オーディオ装置に本発明を用いることにより、光電、電光変換による光信号の伝送時間の遅れが生じなくなり、この伝送時間の遅れによる音飛び等が発生しなくなる。なお、図９においてはバス型の接続を記載しているが、環状型の接続等、その他の接続方法においても同様の効果を奏することができる。また環状型の接続の場合は終端器が必要なく、より省スペースで光ＬＡＮを構成することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上本発明によれば、周囲ガイド部と、端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、光ファイバからの光信号を透過させて端面間を直接伝送させる透光部を備え、ファイバ固定部は、光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、受光部は受光素子を有し、送光部は発光素子を有することから、一部の光信号を受光素子に入射させて光電変換を行いつつ、他の大部分の光信号はそのまま次のノードへ送信されるので、次のノードへ安定した光信号が送信されると共に、光電・電光変換による光信号の伝送時間の遅れが生じない。また、周囲ガイド部と端面ガイド部によって光ファイバが位置決めされるので、光ファイバの結合、位置決めが容易となると共に、調整も不要となる。さらに、受光部あるいは送光部のみを備える構成が可能となり、光結合器を安価で簡易な構成とすることができる。
【００４２】
また本発明によれば、周囲ガイド部と、端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、光ファイバからの光信号を透過させて端面間を直接伝送させる透光部を備え、ファイバ固定部は、光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、受光部は受光反射部と受光素子を有し、送光部は発光素子と送光反射部とを有することから、一部の光信号を受光反射部によって受光素子に入射させて光電変換しつつ、他の大部分の光信号はそのまま次のノードへ送信されるので、次のノードへ安定した光信号が送信されると共に、光電・電光変換による光信号の伝送時間の遅れが生じない。また、周囲ガイド部と端面ガイド部によって光ファイバが位置決めされるので、光ファイバの結合、位置決めが容易となると共に調整も不要となる。さらに、受光あるいは送光する光信号の信号量の設定が容易となる。さらにまた、受光部あるいは送光部のみを備える構成が可能となり、光結合器を安価で簡易な構成とすることができる。
【００４３】
また本発明によれば、受光部の受光反射部は端面が対向する光ファイバの両方からの光信号を受光素子側へ反射させ、及び／又は送光部の送光反射部は発光素子からの光信号を端面が対向する光ファイバの両方に対して反射させることから、両方の光ファイバからの光信号を一つの受光素子で受光することが可能となり、双方向通信の場合も受光素子が一つでよくなり、また発光素子が発光した光信号を両方の光ファイバに導くことができ、双方向通信の場合でも発光素子が一つあればよくなる。これにより光結合器を安価に構成することができる。
【００４４】
また本発明によれば、受光部と送光部を光ファイバの長手方向と垂直な面内で互いに対向しない位置に配置することから、受光部の受光素子が、送光部の発光素子が発光する光信号が届かない位置に配置されることとなり、送光部の発光素子が発光した光信号が、直接受光部の受光素子に入射するのを防ぐことができる。
【００４５】
また本発明によれば、受光部と送光部を光ファイバの長手方向にずらして配置することから、受光部の受光素子が、送光部の発光素子が発光する光信号が届かない位置に配置されることとなり、送光部の発光素子が発光した光信号が、直接受光部の受光素子に入射するのを防ぐことができる。
【００４６】
また本発明によれば、透光部は光ファイバと略同等の屈折率を有する部材からなることから、光ファイバを通って光ファイバ端面に至った光信号が、光ファイバ端面で反射することなく、そのまま対向する光ファイバに伝送されるので、次のノードへ安定した光信号が送信される。
【００４７】
また本発明によれば、端面が対向する光ファイバと光結合器を有し、光結合器は、周囲ガイド部と、端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、光ファイバからの光信号を透過させて端面間を直接伝送させる透光部を備え、ファイバ固定部は、光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、受光部は受光素子を有し、送光部は発光素子を有することから、一部の光信号を受光素子に入射させて光電変換を行いつつ、他の大部分の光信号はそのまま次のノードへ送信されるので、次のノードへ安定した光信号が送信されると共に、光電・電光変換による光信号の伝送時間の遅れが生じないので、伝送状態が安定した光ＬＡＮ等を構成することができる。また、周囲ガイド部と端面ガイド部によって光ファイバが位置決めされるので、光ファイバの結合、位置決めが容易となると共に、調整も不要となる。さらに、受光部あるいは送光部のみを備える構成が可能となり、光結合装置を安価で簡易な構成とすることができる。
【００４８】
また本発明によれば、端面が対向する光ファイバと光結合器を有し、光結合器は、周囲ガイド部と、端面ガイド部とを有するファイバ固定部を備えると共に、光ファイバからの光信号を透過させて端面間を直接伝送させる透光部を備え、ファイバ固定部は、光ファイバを通る光信号を受光する受光部、及び／又は光ファイバに対し光信号を送光する送光部を備え、受光部は受光反射部と受光素子を有し、送光部は発光素子と送光反射部とを有することから、一部の光信号を受光反射部によって受光素子に入射させて光電変換しつつ、他の大部分の光信号はそのまま次のノードへ送信されるので、次のノードへ安定した光信号が送信されると共に、光電・電光変換による光信号の伝送時間の遅れが生じないので、伝送状態が安定した光ＬＡＮ等を構成することができる。また、周囲ガイド部と端面ガイド部によって光ファイバが位置決めされるので、光ファイバの結合、位置決めが容易となると共に調整も不要となる。さらに、受光あるいは送光する光信号の信号量の設定が容易となる。さらにまた、受光部あるいは送光部のみを備える構成が可能となり、光結合装置を安価で簡易な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態における光結合装置を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態における光結合装置による光信号の受信状態を示す図である。
【図４】本発明の第一の実施形態における光結合装置による光信号の送信状態を示す図である。
【図５】本発明の第二の実施形態における光結合装置を示す正面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明の第二の実施形態における光結合装置による光信号の受信状態を示す図である。
【図８】本発明の第二の実施形態における光結合装置による光信号の送信状態を示す図である。
【図９】本発明を適用した実施例である。
【符号の説明】
１      光結合装置
２      光結合器
１０    ファイバ固定部
１１    周囲ガイド部
１２    端面ガイド部
２０    受光部
２１    フォトダイオード
２２    受光ミラー
３０    送光部
３１    レーザダイオード
３２    送光ミラー
４０    透光部
５０    光ファイバ
５０ａ  光ファイバ端面
５１    ファイバコア
５１ａ  ファイバコア端面
５２    ファイバクラッド
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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