JP2002117948A

JP2002117948A - 光プラグ

Info

Publication number: JP2002117948A
Application number: JP2000308672A
Authority: JP
Inventors: Takenao Ishihara; 武尚石原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】オーディオ機器、情報端末等の装置の小型化
から、より一層小型な光コネクタが必要となってきた。【解決手段】光ファイバー１２と、該光ファイバー１
２端部の外周面を囲い表面に凹部１３ａが形成された金
属体１３と、該金属体１３の外周面を囲い前記凹部１３
ａに埋設された識別用絶縁体１４とを備え、これらをレ
セプタクルの挿入孔に対して着脱する光伝送用の光プラ
グ１１において、当該光プラグ１１根元から所定間隔Ｌ
１を隔てた位置に、前記識別用絶縁体１４が埋設された
凹部１３ａを設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルオーディ
オ光通信システムやＩＥＥＥ１３９４光通信システムに
おける装置間の接続に用いられる光プラグ、及びこれを
用いた光コネクタ並びに光ケーブルに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】このような光通信システムに用いられる
光コネクタの従来例として、本出願人が特開平６−１４
０１０６公報にて開示したものがある。該光コネクタ
は、光信号伝送、アナログ電気信号伝送、デジタル電気
信号伝送の３種類の伝送を、１種類のレセプタクルにて
達成可能としたものである。

【０００３】図１５にレセプタクルの上面断面図を、図
１６にレセプタクルの側面断面図を示す。

【０００４】このレセプタクル１は、直径３．５ｍｍ
（φ３．５）の伝送方式の異なる複数のプラグが選択的
に挿入される挿入孔となるレセプタクル内面２にプラグ
表面へ接触する複数の電気接続端子３が具備され、また
プラグの先端部に対向する位置に発光素子及びまたは受
光素子からなる光学素子４が取付られる。さらに、レセ
プタクル１には、外部接続端子５が具備され、前記電気
接続端子３及び外部接続端子５を通じて電気プラグ表面
の電極部が図示しない外部回路に電気的に接続されるよ
うになっている。

【０００５】図１７はレセプタクル１に電気プラグ６が
挿入された状態の上面断面図であり、図１８は該状態で
の外部回路との結線図であり、図１９は伝送方式の異な
る各種プラグと装置端子の接続対応を示す図である。図
中、７，９はプラグ表面に設けられた電極部である。

【０００６】例えばプラグに、アナログ電気信号用電気
プラグ６、デジタル電気信号用電気プラグ８、デジタル
光信号用光プラグ１０の３種類が存在したとすると、電
気ケーブルに対して光通信ができないことからも分かる
ように、レセプタクル１の外部回路は挿入されているプ
ラグの種類を認識する必要が生じる。

【０００７】図１８において、例えばＶｒｅｆを＋３
Ｖ、抵抗器を１０ＭΩとすると、プラグが挿入された場
合のＶ１、Ｖ２、Ｖ３端子の電圧は、下記の表１の通り
になる。

【０００８】

【表１】

【０００９】したがって、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３端子の電圧
を検出すれば、プラグの有無とプラグの識別が可能とな
る。

【００１０】ここで、電気信号は図１９に示す電気プラ
グ６，８の各電極部７，９に対応する端子から入出力さ
れる。また、光信号は光プラグ１０内に埋設された光フ
ァイバーに対応する上記光学素子から入出力される。

【００１１】これにより、１つのレセプタクル１で電気
伝送と光伝送とが可能であるため、このレセプタクル１
を１つ装置に搭載する方が、電気伝送専用のレセプタク
ルと光伝送専用のレセプタクルを各々装置に搭載した場
合よりも、より占有体積が小さく、装置の小型化に有利
となった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の光コネクタは、直径３．５ｍｍ、長さ１５ｍｍの光
プラグ１０とこれに応じたレセプタクル１とからなる光
コネクタであるが、オーディオ機器、情報端末等の装置
の小型化から、より一層小型な光コネクタが必要となっ
てきた。

【００１３】しかしながら、光コネクタの小型化に伴
い、以下のような問題点が発生することとなった。

【００１４】１）従来の光プラグ１０は、その根元まで
金属部分表面の凹部に埋設された識別用の絶縁樹脂部１
０ａにて覆われているため、光ファイバーの直径を変え
ることなく光プラグ直径を小さくすると、絶縁樹脂部１
０ａと光ファイバーとの間に介在する金属部分の厚みが
薄くなり、これによって光プラグ１０の破断強度が減
り、光プラグ１０に外力が掛かった際に光プラグ１０が
折れやすくなる不具合が発生する。特に、小型化された
装置では、光ケーブルが付いた状態で装置ごと落下させ
る事故が考えられるが、このような場合には光プラグ１
０に外力が加わり易く、最悪の状態として破断した光プ
ラグ１０がレセプタクル１内に詰り、装置の修理が必要
となる。また、この絶縁樹脂部１０ａを無くすと強度は
改善するが、電気プラグ６，８と光プラグ１０との種類
を識別できなくなり、専用の電気コネクタ及び光コネク
タの２つが必要となり、小型化に逆行することになる。

【００１５】２）光プラグ直径を２．５ｍｍとすると、
携帯電話のイヤホンマイクに用いられている直径２．５
ｍｍの電気プラグとで、レセプタクルを共用できるた
め、小型化に有利である。しかし、上述したように光プ
ラグ直径を小さくすると光プラグの破断強度が減り、光
プラグに外力が掛かった際に光プラグが折れやすくなる
不具合が発生する。

【００１６】３）レセプタクルには、直径２．５ｍｍの
電気プラグと直径２．５ｍｍの光プラグの両方が挿入可
能なため、どちらのプラグが挿入されたかの識別手段が
必要となる。

【００１７】４）小型化された新しい光コネクタの普及
過程では、既にある装置と通信ができることが必須であ
るが、既にある装置とは光コネクタが異なり通信できな
い問題がある。

【００１８】本発明は、上記課題に鑑み、破断強度を確
保しつつ小型化が図れる光プラグ、及びこれを用いた光
コネクタ並びに光ケーブルの提供を目的とするものであ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１発明にかかる光プラグは、光ファイバ
ーと、該光ファイバー端部の外周面を囲い表面に凹部が
形成された金属体と、該金属体の外周面を囲い前記凹部
に埋設された識別用絶縁体とを備え、これらをレセプタ
クルの挿入孔に対して着脱する光伝送用の光プラグにお
いて、当該光プラグ根元から所定間隔を隔てた位置に、
前記凹部を設けたことを特徴とするものである。

【００２０】また、本発明の第２発明にかかる光プラグ
は、上記第１発明にかかる光プラグにおいて、当該光プ
ラグの直径が、２．５ｍｍからなることを特徴とするも
のである。

【００２１】さらに、本発明の第３発明にかかる光プラ
グは、上記第１又は第２発明にかかる光プラグにおい
て、前記所定間隔が、２ｍｍ以上からなることを特徴と
するものである。

【００２２】さらにまた、本発明の第４発明にかかる光
プラグは、上記第３発明にかかる光プラグにおいて、前
記識別用絶縁体の始端を当該光プラグ根元から２〜３ｍ
ｍの位置とし、終端を当該光プラグ根元から７．５ｍｍ
以上の位置としたことを特徴とするものである。

【００２３】加えて、本発明の第５発明にかかる光コネ
クタは、上記第１〜第４のいずれかの発明にかかる光プ
ラグと、レセプタクルとを具備してなり、前記レセプタ
クルに、前記光プラグ及び電気伝送用の電気プラグを選
択的に挿入可能な共通の挿入孔と、該挿入孔に挿入され
たプラグの識別を該プラグ表面の識別用絶縁体の有無に
よって識別する識別手段とを備えてなることを特徴とす
るものである。

【００２４】さらに加えて、本発明の第６〜第８発明に
かかる光ケーブルは、上記第１〜第４のいずれかの発明
にかかる光プラグを一端に備え、他端に当該光プラグと
異なる、３．５ｍｍの直径を有する丸型光プラグ，角型
光プラグ等の既存の他の光プラグを設けたことを特徴と
するものである。

【００２５】上記構成によれば、本発明の光プラグは、
当該光プラグ根元から所定間隔を隔てた位置に識別用絶
縁体を埋設する凹部を設けたので、識別用絶縁体を光プ
ラグ根元から離すことができ、これにより光プラグを破
断させる応力の集中する光プラグ根元の金属部分の厚み
を増すことができ、光プラグ直径を小さくしても、十分
な強度を得ることができる。

【００２６】また、光プラグの直径を２．５ｍｍ、光フ
ァイバーの直径を１ｍｍとすると、前記識別用絶縁体を
光プラグ根元から２ｍｍ以上離すことによりプラグこじ
りトルク０．５Ｎｍが達成できる。

【００２７】さらに、光プラグの直径を２．５ｍｍ、光
ファイバーの直径を１ｍｍとすると、前記識別用絶縁体
の始端を光プラグ根元から２ｍｍ以上３ｍｍ以下の位置
とし、前記識別用絶縁体の終端を光プラグ根元から７．
５ｍｍ以上の位置とすることにより、挿入孔径を変更す
るだけで従来のレセプタクルの識別手段をそのまま用い
ることが可能となる。

【００２８】さらにまた、本発明の光コネクタは、識別
用絶縁体の有無で直径２．５ｍｍの電気プラグと直径
２．５ｍｍの光プラグとの識別が可能となるため、従来
の直径２．５ｍｍ電気コネクタに光コネクタの機能を共
用することにより、２つコネクタが必要になるのを１つ
で済ませることが可能となり、装置に搭載した際の占有
体積が減らせ、実質的により小型化が可能となる。

【００２９】加えて、本発明の光ケーブルは、前記光プ
ラグを一端に備え、他端に当該光プラグと異なる、３．
５ｍｍの直径を有する丸型光プラグ，角型光プラグ等の
既存の他の光プラグを設けたことにより、既存のレセプ
タクルを持つ装置とも物理的に光ケーブルが接続可能と
なる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００３１】図１は本発明のレセプタクルの上面断面
図、図２は側面断面図である。

【００３２】このレセプタクル１は、直径２．５ｍｍ
（φ２．５）の伝送方式の異なる複数のプラグが選択的
に挿入される挿入孔となるレセプタクル内面２にプラグ
表面へ接触する複数の電気接続端子３が具備され、また
プラグの先端部に対向する位置に発光素子及びまたは受
光素子からなる光学素子４が取付られる。さらに、レセ
プタクル１には、外部接続端子５が具備され、前記電気
接続端子３及び外部接続端子５を通じて電気プラグ表面
の電極部が図示しない外部回路に電気的に接続されるよ
うになっている。

【００３３】図３はレセプタクル１に電気プラグ６が挿
入された状態の上面断面図であり、図４は該状態での外
部回路との結線図であり、図５は伝送方式の異なる各種
プラグ（電気プラグ６及び光プラグ１１）と装置端子の
接続対応を示す図である。

【００３４】電気プラグ６表面には複数の電極部７が各
間に絶縁樹脂部を介して配置され、図５に示す電気信号
がこれら電極部７を経由して、電気プラグ６に繋がれた
図示しない電気ケーブルを伝送する。電気ケーブルを伝
送した電気信号は相手電気プラグ６に伝わり、その表面
の電極部７、レセプタクル１の電気接続端子３を経由し
て、レセプタクル１の外部接続端子５からコネクタ外部
へ伝送される。

【００３５】図４において、例えばＶｒｅｆを＋３Ｖ、
抵抗器を１０ＭΩとすると、プラグが挿入された場合の
Ｖ１、Ｖ２端子の電圧は、下記表２の通りになる。

【００３６】

【表２】

【００３７】したがって、Ｖ１、Ｖ２端子の電圧を検出
すれば、プラグの有無と電気か光かのプラグの識別が可
能となる。

【００３８】図６は直径が２．５ｍｍ（φ２．５）の電
気プラグ６を、図７はその断面図を、図８は直径が２．
５ｍｍ（φ２．５）の光プラグ１１で従来例と同様に絶
縁樹脂部１４によりプラグ根元部を覆っている種類を、
図９はその断面図を、図１０は本発明による直径が２．
５ｍｍの光プラグ１１を、図１１はその断面図を示す。

【００３９】図７に示すように電気プラグ６はその中央
が金属からなる。プラグにこじりトルクを与えて曲がり
始めるトルクを測定すると、後述する表３の通り、０．
７４Ｎｍとなった。

【００４０】ここで、日本電子機械工業会の４極小型単
頭プラグ・ジャック規格（ＥＩＡＪ−ＲＣ５３２５）の
セッティング試験で決められるレセプタクルこじり強度
は０．５Ｎｍであり、コネクタ破壊時にはレセプタクル
よりもプラグが破壊した方が、装置の修理を行わなくて
よいことから、電気プラグのこじり強度は０．５Ｎｍが
妥当であると考えられる。実験値はこの値を満足する。

【００４１】一方、光プラグ１１は光ファイバーの直径
を１ｍｍ、識別用の絶縁樹脂部１４の厚みを０．６ｍｍ
とすると、図９に示すように中心を光ファイバー１２が
周囲を絶縁樹脂部１４が覆っているため、金属部１３は
内径１ｍｍ外径１．９ｍｍの金属パイプの構造となる。
なお、前記絶縁樹脂部１４は前記金属部１３表面に設け
られた凹部１３ａ内に埋設されてなる。

【００４２】このこじりトルクを測定すると、後述する
表３の通り、絶縁樹脂部１４が根元（０ｍｍ）まで設け
られていれば０．４２Ｎｍとなり、０．５Ｎｍを満たさ
ない。

【００４３】ここで、本願発明者はこじり応力がプラグ
根元部に集中することから、図１０及び図１１に示すよ
うに、凹部１３ａとともに絶縁樹脂部１４を光プラグ１
１の根元から所定間隔Ｌ１を隔てた位置まで離すことを
思い至り、その距離とこじりトルクの関係を測定した。
この結果を下記表３に示す。

【００４４】

【表３】

【００４５】表３から分るように２ｍｍ以上であれば、
こじり強度は０．５Ｎｍを満足する。

【００４６】図１２は直径が２．５ｍｍの電気プラグ６
と光プラグ１１との絶縁樹脂部の始端位置の比較を示
す。

【００４７】図４のＶ１、Ｖ２に相当するレセプタクル
の電気接続端子３，３は、電気プラグ６では電極部７
に、光プラグ１１では絶縁樹脂部１４に接触しなけれ
ば、上記表２の識別ができないことから、電気接続端子
３，３の幅と位置のばらつきを考慮し、Ｌは１ｍｍを考
える必要がある。したがって、光プラグ１１の絶縁樹脂
部１４の始端をプラグの根元から２ｍｍ以上３ｍｍ以下
の位置とすれば、表１の識別が可能となる。

【００４８】図１３は一端に上述した本発明によるφ
２．５光プラグ１１、他端に日本電子機械工業会のデジ
タルオーディオ装置用光コネクタ規格（ＥＩＡＪ−ＲＣ
５７２０Ｂ）に基づくφ３．５光プラグ（丸型光プラ
グ）１０を取り付けた光ケーブルの図である。

【００４９】本発明によるレセプタクルをＭＤレコーダ
ーに搭載し、図１３の光ケーブルを経て、ＥＩＡＪ−Ｒ
Ｃ５７２０Ｂ丸型光レセプタクルを搭載したＣＤプレー
ヤーに接続すれば、ＣＤの音楽をＭＤへ録音することが
物理的に可能となる。

【００５０】図１４は一端に上述した本発明によるφ
２．５光プラグ１１、他端に日本規格協会のＦ０５型単
心光ファイバコネクタ規格（ＪＩＳ−Ｃ５９７４）に基
づく角型光プラグ１５を取り付けた光ケーブルの図であ
り、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は角型光プラグの正
面図である。

【００５１】本発明によるコネクタをＭＤレコーダーに
搭載し、図１４の光ケーブルを経て、ＪＩＳ−Ｃ５９７
４角型光レセプタクルを搭載したＢＳチューナーに接続
すれば、ＢＳ番組の音楽をＭＤへ録音することが物理的
に可能となる。

【００５２】このように、本実施の形態によれば、プラ
グの表面の絶縁樹脂部の有無により電気プラグと光プラ
グを識別する光コネクタにおいて、該絶縁樹脂部を光プ
ラグの根元から離すことによって、光プラグの直径が小
さくても十分な強度を保つことができ、光コネクタを小
さくするが可能となった。また、絶縁樹脂部により電気
プラグと光プラグの識別ができるため、従来コネクタに
光コネクタの機能を共用することにより、２つコネクタ
が必要になるのを１つで済ませることが可能となり、占
有体積が減らせ、実質的により小型化が可能となった。

【００５３】また、プラグの表面の絶縁樹脂部の有無に
より直径２．５ｍｍの電気プラグと直径２．５ｍｍの光
プラグを識別する光コネクタにおいて、該絶縁樹脂部を
光プラグの根元から２ｍｍ以上離すことにより、プラグ
こじり強度０．５Ｎｍを満足するようになり、光プラグ
に外力が掛かった際に光プラグが折れる可能性が極端に
減少した。

【００５４】さらに、プラグの表面の絶縁樹脂部の有無
により直径２．５ｍｍの電気プラグと直径２．５ｍｍの
光プラグを識別する光コネクタにおいて、該絶縁樹脂部
の始端を光プラグの根元から２ｍｍ以上、３ｍｍ以下の
位置とし、該絶縁樹脂部の終端を７．５ｍｍ以上の位置
とすることにより、φ２．５電気プラグとφ２．５光プ
ラグの識別ができ、従来コネクタに光コネクタの機能を
共用することにより、２つコネクタが必要になるのを１
つで済ませることができるようになり、占有体積が減ら
せられ、実質的により小型化が可能となった。

【００５５】加えて、一端にφ２．５光プラグ、他端に
φ２．５光プラグ以外の既にある光プラグを取り付けた
光ケーブルを作成することにより、既にある装置とはコ
ネクタが異なり通信できない問題が解決した。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光プラグ
によれば、直径が小さくても十分な強度を保つことがで
き、レセプタクル内で衝撃等によって折れることを防止
できる。

【００５７】また、本発明の光コネクタによれば、小型
化が図れるとともに、光プラグが衝撃によって折れ、レ
セプタクル内部に詰まることを防止できる。

【００５８】さらに、本発明の光ケーブルによれば、既
存のレセプタクルを備えた装置との光伝送が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレセプタクルの上面断面図である。

【図２】本発明のレセプタクルの側面断面図である。

【図３】本発明のレセプタクルに電気プラグが挿入され
た状態の上面断面図である。

【図４】図３の状態での外部回路との結線図である。

【図５】本発明の電気プラグ及び光プラグを示す図であ
る。

【図６】直径が２．５ｍｍの電気プラグを示す図であ
る。

【図７】図６の電気プラグの断面図である。

【図８】根元まで絶縁樹脂部にて覆われた直径が２．５
ｍｍの光プラグを示す図である。

【図９】図８の光プラグの断面図である。

【図１０】本発明の直径が２．５ｍｍの光プラグを示す
図である。

【図１１】図１０の光プラグの断面図である。

【図１２】直径が２．５ｍｍの電気プラグと光プラグと
の絶縁樹脂部の始端の位置の比較図である。

【図１３】一端にφ２．５光プラグ、他端にφ３．５光
プラグを備えた光ケーブルを示す図である。

【図１４】一端にφ２．５光プラグ、他端に角型光プラ
グを備えた光ケーブルを示す図である。

【図１５】従来のレセプタクルの上面断面図である。

【図１６】従来のレセプタクルの側面断面図である。

【図１７】従来のレセプタクルに電気プラグが挿入され
た状態の上面断面図である。

【図１８】図１７の状態での外部回路との結線図であ
る。

【図１９】従来の電気プラグ及び光プラグを示す図であ
る。

【符号の説明】

１レセプタクル２レセプタクル内面３電気接続端子４光学素子５外部接続端子６，７電気プラグ８，９電極部１０ φ３．５光プラグ１１光プラグ１２光ファイバー１３金属部１３ａ凹部１４絶縁樹脂部１５角型光プラグ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバーと、該光ファイバー端部の
外周面を囲い表面に凹部が形成された金属体と、該金属
体の外周面を囲い前記凹部に埋設された識別用絶縁体と
を備え、これらをレセプタクルの挿入孔に対して着脱す
る光伝送用の光プラグにおいて、当該光プラグ根元から所定間隔を隔てた位置に、前記凹
部を設けたことを特徴とする光プラグ。
【請求項２】当該光プラグの直径が、２．５ｍｍから
なることを特徴とする請求項１記載の光プラグ。
【請求項３】前記所定間隔が、２ｍｍ以上からなるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の光プラグ。
【請求項４】前記識別用絶縁体の始端を当該光プラグ
根元から２〜３ｍｍの位置とし、終端を当該光プラグ根
元から７．５ｍｍ以上の位置としたことを特徴とする請
求項３記載の光プラグ。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の光プラ
グと、レセプタクルとを具備してなり、前記レセプタクルに、前記光プラグ及び電気伝送用の電
気プラグを選択的に挿入可能な共通の挿入孔と、該挿入
孔に挿入されたプラグの識別を該プラグ表面の識別用絶
縁体の有無によって識別する識別手段とを備えてなるこ
とを特徴とする光コネクタ。
【請求項６】請求項１〜４のいずれかに記載の光プラ
グを一端に備え、他端に当該光プラグと異なる他の光プ
ラグを設けたことを特徴とする光ケーブル。
【請求項７】前記他の光プラグが、３．５ｍｍの直径
を有する丸型光プラグからなることを特徴とする請求項
６記載の光ケーブル。
【請求項８】前記他の光プラグが、角型光プラグから
なることを特徴とする請求項６記載の光ケーブル。