(57)【要約】【課題】光コネクタの着脱による信号光の出力・停止を、汎用の光コネクタを使用しても実現することができ、また、静電気放電による誤動作を防止し、光コネクタの着脱回数を検出することが可能な光伝送モジュールを提供する。【解決手段】光ファイバに取り付けられた光コネクタ１２が挿着されるレセプタクル１３と、光ファイバとの間で光信号を送受する光素子３１を含む信号制御回路部２１が実装された光伝送モジュールである。レセプタクル２１は光コネクタ１２に取り付けた導電片１５により短絡される一対の電極パッド１７ａ，１７ｂを有し、一対の電極パッドは光コネクタの着脱により開路または閉路されるコネクタ回路部２０に接続される。そして、信号制御回路部２１は、コネクタ回路部２０の開路または閉路で光素子３１の作動を制御する制御手段（２９，３０）を備え、コネクタ回路部２０とは電気的に絶縁されている。【選択図】図２
2009053608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに取り付けられた光コネクタが挿着されるレセプタクルと、前記光ファイバとの間で光信号を送受する光素子を含む信号制御回路部が実装された光伝送モジュールであって、
前記レセプタクルは、前記光コネクタに取り付けた導電片により短絡される一対の電極パッドを有し、前記一対の電極パッドは前記光コネクタの着脱により開路または閉路されるコネクタ回路部に接続され、
前記信号制御回路部は、前記コネクタ回路部の開路または閉路で前記光素子の作動を制御する制御手段を備え、前記コネクタ回路部とは電気的に絶縁されていることを特徴とする光伝送モジュール。
【請求項２】
前記導電片は、前記光コネクタに後付けで取り付け可能な構成であることを特徴とする請求項１に記載の光伝送モジュール。
【請求項３】
前記コネクタ回路部の閉路により発光する発光素子を有し、前記信号制御回路部に前記発光素子の発光を受光して導通する受光素子を有し、前記発光素子と前記受光素子はホトカプラにより電気的に絶縁され光学的に結合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送モジュール。
【請求項４】
前記コネクタ回路部に過電圧保護素子が接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
【請求項５】
前記制御手段は、前記光コネクタの着脱回数を検出する計数回路を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの端部に取り付けた光コネクタを介して、外部装置と光信号の送受信を行う光伝送モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速大容量の光通信システムで用いられる光伝送モジュール（光送信モジュール、光受信モジュール、光送受信モジュール）では、その信号光の光源として、一般的に高出力のレーザダイオード（ＬＤ）によるレーザ光が使用されている。光伝送モジュールは、光伝送路である光ファイバとの接続に、光コネクタを着脱可能に収容するレセプタクルを備えている。この光伝送モジュールを用いた光通信システムで、通信装置に電源を投入した動作状態で光ファイバケーブルの接続作業等を行うことがある。この場合、このレセプタクルに光コネクタが接続されていない状態では、レセプタクルから信号光源であるレーザ光が外部に出射され、光伝送モジュールの配置や作業者の姿勢等によっては、レーザ光が人の皮膚や目に照射されて害を及ぼす危険性がある。
【０００３】
このため、光コネクタがレセプタクルに挿着されていない状態では、レセプタクルを蓋で閉じるようにする方法もあるが、蓋に異物が挟まったりして完全に閉じられていない場合には、レーザ光が漏洩することがある。
そこで、レセプタクル側に一対の端子を設け、光コネクタ側に設けた導電性の接続片が前記端子を短絡することによって、光コネクタがレセプタクルに接続されているか否かを電気的に検出し、光コネクタが外されたときは、光伝送モジュールのレーザ光の出力を停止させるシステムが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
図３は、上記特許文献１に開示の光伝送モジュールの概略を説明する図である。図３（Ａ）において、１はレセプタクルで、一対の摺接用端子４ａ，４ｂを有し、端子２と３にそれぞれ接続されている。一方の端子２は接地され、他方の端子３はプルアップ抵抗５の一端とインバータ６の入力側に接続されている。プルアップ抵抗５の他端は、プラス電源（図示せず）に接続され、端子３に所定の電位が印加されるようになっている。インバータ６の出力側は、光伝送モジュールの光出力手段７に接続されている。
【０００５】
図３（Ｂ）は、レセプタクル１の概略を示し、光プラグ８（光コネクタ）の挿入を案内するスリット１ｂを有するレセプタクル筐体１ａ内に、上記の一対の摺接用端子４ａ，４ｂが配設されている。図３（Ｃ）は、光プラグ８の概略を示し、光ファイバケーブル１０の端部に取り付けられ、レセプタクル１への挿入を案内し位置決めを行う突起８ｂを有するプラグ筐体８ａの外面に、コ字状の摺接端子９が埋設されている。
【０００６】
上記のような構成で、レセプタクル１に光プラグ８を挿入すると、摺接端子９が一対の摺接用端子４ａ，４ｂに同時に摺接し、これらの間を電気的に短絡することとなる。これによって、端子３が摺接端子９、端子２を介して接地電位に落とされ、強制的にＬ（ロー）レベルとなる。この結果、インバータ６の出力がＨ（ハイ）レベルに変化し、光モジュール７の光出力手段を駆動し、光信号を出力状態とすることができる。
【０００７】
一方、上記の光信号の出力状態で、作業者がレセプタクル１から光プラグ８を抜き出す（外す）動作を行ったとする。光プラグ８をレセプタクル１からある程度抜き出すと、一対の摺接用端子４ａ，４ｂから摺接端子９が離れ、これによって摺接用端子４ａ，４ｂ間の電気的な接続が断たれる。この時点で、端子３は接地されなくなるので、プルアップ抵抗５に接続されている電源による所定の電位にアップする。これによって、インバータ６の入力側がＨレベルとなって、インバータ６の出力がＬレベルに変化し、光モジュール７の光出力手段の駆動を停止し、光信号の出力を停止状態とすることができる。
【０００８】
この結果、作業者が光出力を停止させずに光プラグ８を、レセプタクル１から引き抜いた場合でも、その時点で光出力が停止されるので、作業者の体や目にレーザ光が当たるという危険を回避することができるとされている。
【特許文献１】特開２０００−１８０６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記文献１の開示の技術は、摺接端子を予め光コネクタに埋め込む構成であるため、汎用的な光コネクタを使用している既設の通信装置に対しては対応することができない。このため、ユーザにおいては、既設の装置の変更も含めた新規システムの導入が必要となり、導入が簡単ではなくコスト的にも高いものとなる。
【００１０】
また、光伝送モジュールのレセプタクルから光コネクタを取り外す（または挿着する）際に、静電気を帯びた人が光コネクタに触れると、人体に帯電された静電気が光コネクタを介して光伝送モジュールの金属部や回路導体に放電される。この現象は、静電気放電（ＥＳＤ：electro-static discharge）と呼ばれ、光伝送モジュールの光素子を含む信号制御回路に誤動作を引き起こす原因となる。また、光コネクタは、通常、ラッチ式のＬＣ型コネクタが用いられるが、着脱回数を超えるとラッチ部が破損しやすいという問題もある。
【００１１】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、光コネクタの着脱による信号光の出力・停止を、汎用の光コネクタを使用しても実現することができ、また、静電気放電による誤動作を防止し、光コネクタの着脱回数を検出することが可能な光伝送モジュールの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による光伝送モジュールは、光ファイバに取り付けられた光コネクタが挿着されるレセプタクルと、前記光ファイバとの間で光信号を送受する光素子を含む信号制御回路部が実装された光伝送モジュールである。前記のレセプタクルは光コネクタに取り付けた導電片により短絡される一対の電極パッドを有し、一対の電極パッドは光コネクタの着脱により開路または閉路されるコネクタ回路部に接続される。そして、前記の信号制御回路部は、コネクタ回路部の開路または閉路で光素子の作動を制御する制御手段を備え、コネクタ回路部とは電気的に絶縁されるようにする。
【００１３】
光コネクタに取り付けた導電片は、光コネクタに対して後付けで取り付け可能な構成とされる。また、本発明による光伝送モジュールは、コネクタ回路部の閉路により発光する発光素子を有し、信号制御回路部に前記発光素子の発光を受光して導通する受光素子を有し、発光素子と受光素子はホトカプラにより電気的に絶縁され光学的に結合されている。なお、光伝送モジュールは、コネクタ回路部に過電圧保護素子を接続するようにしてもよく、さらに、前記の制御手段に光コネクタの着脱回数を検出する計数回路を備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、汎用の光コネクタを使用しているユーザに対しても、光コネクタの着脱状態に対応して、信号光の出力・停止を容易に実施することが可能となる。また、光コネクタを着脱する際に生じるＥＳＤを防止することができ、さらに、光コネクタの着脱回数を監視して、破損する前に光コネクタの交換を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は本発明による光伝送モジュールに光コネクタを挿着する時の模式図、図１（Ｂ）は本発明で使用される光コネクタの一例を示す図、図１（Ｃ）は電極パッドを導電片で短絡する一例を説明する図である。図中、１１は光伝送モジュール、１２は光コネクタ、１３はレセプタクル、１４はラッチ部、１５は導電片、１６は収容孔、１７ａ，１７ｂは電極パッド、１８は回路基板、２０はコネクタ回路部、２１は信号制御回路部を示す。
【００１６】
本発明による光伝送モジュール１１には、図１（Ａ）の模式図に示すように、光ファイバ端に設けられた光コネクタ１２が挿着されて外部装置との間で光通信を行うためのレセプタクル１３、光信号を送受する光素子を含む回路基板１８に搭載された制御回路部２１および後述するコネクタ回路２０等が実装されている。レセプタクル１３は、光コネクタ１２が挿着される収容孔１６に、一対の電極パッド１７ａ，１７ｂを有している。光コネクタ１２（光プラグともいう）は、例えば、ラッチ部１４を有するＬＣ型の光コネクタが使用され、レセプタクル１３の収容孔１６に挿入することで挿入状態が係止され、簡単には収納孔１６から外れないように挿着される。
【００１７】
光ファイバケーブルの端部に取り付けられた光コネクタ１２は、市販の汎用品を用いることができるが、本発明による光伝送モジュール１１に対しては、例えば、ラッチ部１４に導電片１５を取り付けて使用する。この導電片１５は、例えば、図１（Ｂ）に示すように、導電金属を筒状としたもので、光コネクタ１２のラッチ部１４の形状を利用して、嵌め込み、巻き付け等により、後付けで取り付けることができる形状のものが望ましい。なお、ラッチ部１４以外の部分で、導電片１５が取り付け可能な部分があれば、その部分に取り付けるようにしてもよい。
【００１８】
レセプタクル１３に設置される一対の電極パッド１７ａ，１７ｂは、収容孔１６の壁面から露出する形態で、光コネクタ１２の導電片１５により電気的に短絡される位置に設置される。すなわち、一対の電極パッド１７ａ，１７ｂは、後述する信号制御回路部２１とは電気的に絶縁されたコネクタ回路部２０に接続され、光コネクタ１２の着脱によりオン、オフされるスイッチ接点としての機能を備えることとなる。
【００１９】
光伝送モジュール１１に対して、導電片１５が取り付けられた上記の光コネクタ１２を用いることにより、後述する制御手段により光コネクタの挿着を検知して、レーザ光等の信号光を作動させ、光コネクタ１２の取り外しを検知して、レーザ光等の信号光の出力を停止させる保護機能を持たせるようにすることができる。
なお、光コネクタ１２は、既設の通信装置に付随しているが、特に新規の光コネクタを用いなくても、上記のような導電片１５を光コネクタ１２に取り付けるだけで、上記機能を持つ光伝送モジュール１１に対応させることが可能となる。
【００２０】
図２（Ａ）（Ｂ）は、本発明による光伝送モジュール１１の内部構成を説明する図である。図中、２２は電圧スイッチングレギュレータ、２３はプルアップ抵抗、２４はフォトカプラ、２５は発光素子、２６は受光素子、２７は過電圧保護素子（バリスタ）、２８はプルアップ抵抗、２９は制御回路、３０はＬＤ作動回路、３１は信号光源（ＬＤ等の光素子）、３２は着脱計数回路、３３は制御管理部、３４はＤＣフィルタを示す。
【００２１】
図２（Ａ）において、右側に上述の光コネクタ１２とレセプタクル１３が示されるように、光コネクタ１２の着脱で導電片１５が、レセプタクル１３の電極パッド１７ａ，１７ｂ間を閉路したり開路したりする。電極パッド１７ａ，１７ｂは、コネクタ回路部２０に接続されていて、一方の電極パッド１７ａは、プルアップ抵抗２３を介して電源側に接続され、所定の電位が与えられている。他方の電極パッド１７ｂは、フォトカプラ２４の発光素子２５を介して接地接続されている。
【００２２】
ここで、電極パッド１７ａ，１７ｂ間が開路されている図示の状態では、発光素子２５に電圧が印加されないので非動作状態（オフ）で発光しない。しかし、光コネクタ１２の挿着で電極パッド１７ａ，１７ｂ間が閉路されると、コネクタ回路２０に電流が流れ、発光素子２５が動作状態（オン）となって発光する。この発光素子２５の発光は、フォトカプラ２４の受光素子２６で受光され、受光素子２６は電気的に導通状態（オン）となって光コネクタ１２が挿着されたことを検出する。この状態から、光コネクタ１２が取り外され、電極パッド１７ａ，１７ｂ間が開路されると、発光素子２５に電流が流れなくなり非動作状態（オフ）となって発光が停止される。そして、受光素子２６は受光する光がなくなったことにより電気的に非導通状態（オフ）となり、光コネクタ１２が取り出されたことを検出する。
【００２３】
プルアップ抵抗２３に印加される電源電圧は、光伝送モジュール内の電源を利用するが、信号系回路の電源と分離するために電圧スイッチングレギュレータ２２を用いて生成するのが望ましい。また、このスイッチングレギュレータは、狭帯域のローパスフィルタとしても働くので、信号側の電源への保護回路ともなる。さらに、電源ラインを介して外部からのＥＳＤや外部ノイズが信号系に入り込まないように、ＤＣフィルタ３４を接続するようにしてもよい。
また、プルアップ抵抗２３にバリスタあるいはツェナーダイオード等の過電圧保護素子２７を接続することで、コネクタ回路２０に所定値以上の過電圧が印加されないように保護することができる。
【００２４】
コネクタ回路部２０は、上述したように、後述の信号制御回路部２１の信号系に対して、フォトカプラ２４により光学的に結合するが電気的には分離されるとともに、コネクタ回路部２０側の接地部ＦＧと信号系の接地部ＳＧも、互いに電気的に分離されるようにする。この結果、光コネクタ１２の着脱操作等で、作業者を通じての静電気が、光コネクタ１２及びレセプタクル１３を経てモジュール筐体に印加されても、信号系から電気的に分離されたコネクタ回路部２０を通して接地部ＦＧに放電させることができる。したがって、信号制御回路部２１に対しては、静電気による悪影響が及ぶのを回避でき、信号系に誤作動が生じるのを防止することができる。
【００２５】
光伝送モジュールの信号制御回路部２１は、例えば、光コネクタ１２の着脱による受光素子２６のオン・オフで、光コネクタの着脱を電気的に検出し、ＬＤ作動回路３０の作動を制御する制御回路２９、レーザダイオード（ＬＤ）等の光素子３１を作動または停止させるＬＤ作動回路３０からなる制御手段を有している。
また、信号制御回路部２１は、光コネクタ１２が着脱される際に生じる制御回路２９の入力信号の変化を検出して、その着脱回数をカウントする着脱計数回路３２を備えることができる。この他、信号制御回路部２１内には、信号制御回路部２１内の全体の制御を管理する制御管理部３３を備えている。
【００２６】
上述の信号制御回路部２１において、光コネクタ１２がレセプタクル１３に挿着されると、電極パッド１７ａ，１７ｂ間が閉じられ、コネクタ回路２０が閉路され電流が流れる。これにより、発光素子２５が動作状態となって発光するとともに、この発光素子２５の発光は、フォトカプラ２４の受光素子２６により受光され、受光素子２６は電気的に導通状態となる。受光素子２６が導通することにより、プルアップ抵抗２８を介して印加されている制御回路２９の入力電圧が接地電位（ＬＯＷ）となって、光コネクタ１２が挿着されたことを検出することができる。光コネクタ１２の挿着が検出されると、ＬＤ作動回路３０が作動とされ、信号光源の光素子３１が出力状態（オン）とされ、光コネクタ１２及び光ファイバを経て外部に信号光が送出される。
【００２７】
一方、上記の光コネクタ１２が挿着された状態から光コネクタ１２が取り外され、電極パッド１７ａ，１７ｂ間が開かれると、コネクタ回路２０が開路され電流が流れなくなる。これにより、発光素子２５が非動作状態となって発光が停止され、フォトカプラ２４の受光素子２６の受光がなくなり、受光素子２６は電気的に非導通状態となる。受光素子２６が非導通となることにより、プルアップ抵抗２８を介して印加されている制御回路２９の入力電圧が高電位（ＨＩＧＨ）となって、光コネクタ１２が取り外された（脱着）ことを検出することができる。光コネクタ１２の脱着が検出されると、ＬＤ作動回路３０が停止とされ、信号光源の光素子３１の出力停止状態（オフ）され、レセプタクル１３からの信号光の送出がなくなる。
【００２８】
また、図１で説明したようなＬＣ型の光コネクタ１２は、着脱回数が所定数を超えるとラッチ部が破損しやすくなる。ラッチ部が破損すると、ラッチ機能が低下し脱落しやすくなる。そこで、着脱計数回路３２によって、光コネクタの着脱回数を計数しておき、ラッチ部の劣化を未然に把握して交換するなどして、光コネクタの意図しない脱落を未然に防ぐようにすることが望ましい。なお、光コネクタの上記の着脱計数状態は、上位の監視システムに伝達するなどして、光通信システムで用いられる複数の光伝送モジュールの光コネクタの着脱回数を一括監視することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による光伝送モジュールと光コネクタの挿着を説明する図である。
【図２】本発明による光伝送モジュールの内部構成を説明する図である。
【図３】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１…光伝送モジュール、１２…光コネクタ、１３…レセプタクル、１４…ラッチ部、１５…導電片、１６…収容孔、１７ａ，１７ｂ…電極パッド、１８…回路基板、２０…コネクタ回路部、２１…信号制御回路部、２２…電圧スイッチングレギュレータ、２３…プルアップ抵抗、２４…フォトカプラ、２５…発光素子、２６…受光素子、２７…過電圧保護素子（バリスタ）、２８…プルアップ抵抗、２９…制御回路、３０…ＬＤ作動回路、３１…信号光源（光素子）、３２…着脱計数回路、３３…制御管理部、３４…ＤＣフィルタ。
【図１】
2009053608.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009053608.tif 000005