Оптический разъем, кабель и устройство оптической связи - RU2678962C1
Код документа: RU2678962C1
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к оптическому разъему, кабелю и устройству оптической связи, которые предотвращают оказания излучаемым световым сигналом негативного воздействия на функцию визуального восприятия или тому подобное.
Уровень техники
В прошлом, в оптической связи, использующей лазерное излучение, волоконно-оптические кабели были соединены, например, с помощью оптического разъема. В широко известном оптическом разъеме предусмотрена линза для преобразования светового сигнала, передаваемого между штекером и гнездом, в коллимированный свет на одной из сторон из стороны штекера и стороны гнезда, и имеется линза для сбора коллимированного света на другой из сторон. Как было описано выше, если связь осуществляется между штекером и гнездом, используя коллимированный свет, то оптическая связь может быть осуществлена без высокой точности позиционирования торцевой поверхности волоконно-оптического кабеля с заранее определенным интервалом по направлению обнаружения света или т.п. друг к другу, и используемый оптический разъем может быть недорогим.
Кроме того, в патентной литературе 1 в концевой части волоконно-оптического кабеля предусмотрен подвижный затвор. Этот затвор покрывает торцевую поверхность (поверхность излучения) со стороны излучения светового сигнала волоконно-оптического кабеля в закрытом положении. Таким образом, поверхность излучения может быть защищена от дефекта, порчи и т.п., и вход света в волоконно-оптический кабель или тому подобное может быть заблокирован. Дополнительно, затвор покрывает поверхность излучения волоконно-оптического кабеля и таким образом предотвращается попадание коллимированного света, излучаемого из поверхности излучения волоконно-оптического кабеля, на глазное яблоко находящегося рядом человека и оказание негативного воздействия на функцию визуального восприятия или т.п.
Патентная литература 1: JP 2000-147333A
Раскрытие изобретения
В то же время, затвор, который не является элементом, необходимым для обеспечения оптической связи, становится необходимым при обеспечении подвижного затвора в концевой части волоконно-оптического кабеля.
Таким образом, задача изобретения заключается в создании оптического разъема, кабеля и устройства оптической связи, которые могут предотвратить излучение светового сигнала, которое оказывает отрицательное воздействие на функцию визуального восприятия или тому подобное.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предусмотрен оптический разъем, включающий в себя коллиматорную линзу для излучения посредством преобразования светового сигнала от тракта передачи света или источника света в коллимированный свет, корпус, выполненный с возможностью удержания коллиматорной линзы и соединения с частью оптического разъема, предназначенной для приема светового сигнала, и блок привода линзы, выполненный с возможностью управления коллиматорной линзой таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет заданный угол расхождения, когда корпус не соединен с приемной частью оптического разъема.
В этой технологии коллиматорная линза для преобразования светового сигнала в коллимированный свет и испускания коллимированного света удерживается в корпусе, который предназначен для соединения с частью оптического разъема, предназначенной для приема светового сигнала, и, когда корпус не соединен с приемной частью оптического разъема, коллиматорная линза управляется с помощью блока привода линзы таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет заданный угол расхождения. Блок привода линзы включает в себя средство удержания линзы, которое может перемещаться, удерживая коллиматорную линзу, и прижимающее средство, которое прижимает средство удержания линзы в направлении положения, в котором световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет угол расхождения. Когда приемная часть оптического разъема подсоединена к заранее заданному месту, то средство удержания линзы перемещается в положение, при котором световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, становится коллимированным светом; например, средство удержания линзы поворачивается вокруг центра на оси, предусмотренной со стороны края коллиматорной линзы в направлении оптической оси коллиматорной линзы или в ортогональном направлении по отношению к оптической оси коллиматорной линзы. Кроме того, устройство привода линзы изменяет фокусное расстояние коллиматорной линзы таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет угол расхождения. Кроме того, заданный угол расхождения является углом, при котором количество света заданной области в положении, удаленном от коллиматорной линзы на заданное расстояние, равно или меньше, чем предварительно установленное количество света.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предусмотрен кабель, включающий в себя коллиматорную линзу для излучения путем преобразования светового сигнала из торцевой поверхности волоконно-оптического кабеля в коллимированный свет, корпус, выполненный с возможностью удержания волоконно-оптического кабеля и коллиматорную линзу и соединения с частью оптического разъема, предназначенной для приема светового сигнала, и блок привода линзы, выполненный с возможностью привода коллиматорной линзы таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет заданный угол расхождения, когда корпус не соединен с приемной частью оптического разъема.
В соответствии с третьим аспектом настоящей изобретения обеспечивается устройство оптической связи, включающее в себя выходной блок светового сигнала, коллиматорную линзу для излучения путем преобразования светового сигнала из выходного блока светового сигнала в коллимированный свет, корпус, выполненный с возможностью удержания коллиматорной линзы и соединения с частью оптического разъема, предназначенной для приема светового сигнала, и блок привода линзы, выполненный с возможностью управления коллиматорной линзой таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет заданный угол расхождения, когда корпус не соединен с приемной частью оптического разъема.
Полезные эффекты изобретения
В соответствии с этой технологией, коллиматорная линза для преобразования светового сигнала из тракта передачи света или источника света в коллимированный свет и излучения коллимированного света, удерживается в корпусе, который соединен с частью оптического разъема, предназначенной для приема светового сигнала. Кроме того, если корпус не соединен с приемной частью оптического разъема, то блок привода линзы управляет коллиматорной линзой таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет заданный угол расхождения. Следовательно, когда передающая и приемная части оптического разъема не соединены друг с другом, то световой сигнал, испускаемый из передающей части оптического разъема, рассеивается и, следовательно, предотвращается излучение светового сигнала, который оказывает негативное влияние на функцию зрительного восприятия или т.п. Следует отметить, что эффекты, описанные в настоящем описании, являются только примерами и не являются ограничивающими и что могут быть дополнительные эффекты.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана схема, иллюстрирующая конфигурацию системы оптической связи;
на фиг. 2 - схема, иллюстрирующая схематическую конфигурацию штекера, который испускает световой сигнал;
на фиг. 3 - схема, иллюстрирующая схематическую конфигурацию гнезда, на которое поступает световой сигнал;
на фиг. 4 - схема, иллюстрирующая состояние, в котором глаз смотрит на световой сигнал, излучаемый из штекера;
на фиг. 5 - схема, иллюстрирующая соединение между штекером и гнездом;
на фиг. 6 - схема, иллюстрирующая схематическую конфигурацию штекера, испускающего световой сигнал;
на фиг. 7 - схема, иллюстрирующая схематическую конфигурацию гнезда, на которое падает световой сигнал;
на фиг. 8 - схема, иллюстрирующая состояние, в котором глаз смотрит на световой сигнал, излучаемый из штекера;
на фиг. 9 - схема, иллюстрирующая соединение между штекером и гнездом;
на фиг. 10 - схема, иллюстрирующая случай, в котором используется линза с переменным фокусом в качестве коллиматорной линзы.
Осуществление изобретения
Далее будет описан вариант осуществления настоящей технологии. Отметим, что описание будет сделано в следующем порядке.
1. Конфигурация системы оптической связи
2. Конфигурация и работа оптического разъема
3. Первый вариант осуществления оптического разъема
3-1. Схема конфигурации первого варианта осуществления
3-2. Описание первого варианта осуществления
4. Второй вариант осуществления оптического разъема
4-1. Схематическая конфигурация второго варианта осуществления
4-2. Описание второго варианта осуществления
5. Еще одна конфигурация и функционирование оптического разъема
1. Конфигурация системы оптической связи
На фиг. 1 показана конфигурация оптической системы связи, которая использует оптический разъем по настоящему изобретению. В оптической системе 10 связи имеются устройство-источник 12, которое является стороной передачи информации, и устройство-сток 14, которое является стороной приема информации, соединенные через тракт передачи света, например через волоконно-оптический кабель 20.
Устройство-источник 12 представляет собой устройство, которое может выводить видео- и аудиоконтент, информацию о компьютерных данных и тому подобное. Например, устройство-источник 12 представляет собой устройство, такое как телеприставка, которое принимает вещательную программу, доставленную программу и т.п., устройство воспроизведения, которое воспроизводит видео- и аудиоконтент, записанный на носителе записи, сервер, который хранит различный контент, информацию о компьютерных данных и т.п., и устройство передачи информации.
Устройство-сток 14 принимает информацию, которая выводится из устройства-источника 12, и является устройством, которое осуществляет процесс представления принятой информации для пользователя и процесс записи принятой информации на носителе записи или тому подобное. Например, устройство-сток 14 представляет собой устройство, такое как устройство отображения видео, устройство вывода звука, устройство записи или устройство приема информации.
В системе 10 оптической связи оптический разъем используется для подключения волоконно-оптического кабеля 20 к устройству-источнику 12 и устройству-стоку 14. Оптический разъем имеет штекер 31 и гнездо 32, причем штекер 31 прикреплен к гнезду 32 посредством вставки с возможностью отсоединения.
Штекер 31, например, предусмотрен на обоих концах волоконно-оптического кабеля 20, а гнездо 32, например, предусмотрено в каждом устройстве из устройства-источника 12 и устройства-стока 14. Источник 41 света, который излучает лазерный свет, обеспечивается в гнезде 32-а устройства-источника 12, а блок 42 обнаружения света, который преобразует световой сигнал в электрический сигнал, находится в гнезде 32-b устройства-стока 14.
Здесь, как показано на фиг. 1, штекер 31, предусмотренный на одном конце волоконно-оптического кабеля 20, соединен с гнездом 32-а устройства-источника 12, а штекер 31, предусмотренный на другом конце волоконно-оптического кабеля 20, соединен с гнездом 32-b устройства-стока 14. Кроме того, гнездо 32-а устройства-источника 12 испускает лазерный свет, модулированный, в соответствии с передаваемой информацией, в качестве светового сигнала от источника 41 света. Как было описано выше, если переданная информация передается в виде светового сигнала, то связь может быть выполнена между устройством-источником 12 и устройством-стоком 14 через волоконно-оптический кабель 20, используя гнездо 32-b устройства-стока 14, которое собирает световой сигнал в блок 42 обнаружения света и генерирует электрический сигнал в соответствии со световым сигналом. Отметим, что система 10 оптической связи может включать в себя конфигурацию, которая передает информацию, относящуюся к устройству-стоку 14 или тому подобное в устройство-источник через волоконно-оптический кабель.
2. Конфигурация и работа оптического разъема
Оптический разъем преобразовывает световой сигнал из волоконно-оптического кабеля 20 и источника 41 света в коллимированный свет посредством коллиматорной линзы и излучает коллимированный свет на передающей части оптического разъема (штекер или гнездо). Кроме того, корпус передающей части разъема, соединенный с частью оптического разъема для приема светового сигнала, удерживает коллиматорные линзы подвижным образом. Кроме того, когда корпус передающей части разъема не соединен с приемной частью оптического разъема, то блок привода линзы приводит в движение коллиматорные линзы таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет заданный угол расхождения. Кроме того, когда корпус передающей части разъема соединен с приемной частью оптического разъема, блок привода линзы приводит в движение коллиматорные линзы таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, становится коллимированным светом. Следует отметить, что положение коллиматорной линзы, при котором передающая часть оптического разъема не соединена с приемной частью оптического разъема и световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет заданный угол расхождения, является положением разъединения. Кроме того, положение коллиматорной линзы, при котором передающая часть оптического разъема соединена с приемной частью оптического разъема и световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, становится коллимированным светом, является положением соединения.
3. Первый вариант осуществления оптического разъема
3-1. Схема конфигурации первого варианта осуществления
В качестве первого варианта осуществления оптического разъема будет описан случай, в котором коллиматорные линзы, находящиеся в штекере, который испускает световой сигнал, выполнены с возможностью перемещения в направлении испускания светового сигнала.
На фиг. 2 показана схематическая конфигурация штекера, который испускает световой сигнал. Кроме того, на фиг. 3 показана схематическая конфигурация гнезда, в которое поступает световой сигнал. Следует заметить, что для облегчения понимания этой технологии приведенные ниже схемы иллюстрируют корпус, волоконно-оптический кабель и тому подобное в поперечном сечении.
Как показано на фиг. 2, штекер (передающая часть оптического разъема) 31, который излучает световой сигнал, включает в себя коллиматорную линзу 311, средство 312 удержания линзы, прижимающее средство 313а и корпус 315 штекера.
Коллиматорная линза 311 предусмотрена со стороны испускающей сигнал торцевой поверхности (поверхности излучения) 20а волоконно-оптического кабеля 20 и преобразует световой сигнал, излучаемый из волоконно-оптического кабеля 20, в коллимированный свет.
Средство 312 удержания линзы удерживает коллиматорную линзу 311. Средство 312 удержания линзы имеет, например, форму трубки, при этом коллиматорная линза 311 закреплена на одном из концевых участков. На одном из концевых участков, на котором зафиксирована коллиматорная линза 311 средства 312 удержания линзы, образован участок 312а зацепления. Участок 312а зацепления, например, выступает из наружной поверхности концевого участка. На другом концевом участке средства 312 удержания линзы образован упорный участок 312b. Упорный участок 312b выступает из наружной поверхности концевого участка.
Прижимающее средство 313а образовано, например, с помощью спиральной пружины или т.п. и установлено на опорном стержне 315с корпуса 315 штекера, при этом оно зажато между корпусом 315 штекера и упорным участком 312b средства 312 удержания линзы. Прижимающее средство 313а прижимает средство 312 удержания линзы в направлении стрелки MA, которая является направлением излучения светового сигнала.
Корпус 315 штекера удерживает волоконно-оптический кабель 20 и удерживает средство 312 удержания линзы с возможностью перемещения в направлении оптической оси светового сигнала. В корпусе 315 штекера предусмотрены соединительная выступающая часть 315а и опорный стержень 315с, чтобы выступать на поверхности, обращенной к гнезду 32, когда штекер 31 и гнездо 32 соединяются между собой. Соединительная выступающая часть 315а имеет форму и размер, соответствующие крепежному отверстию гнезда 32, и вставляется в крепежное отверстие гнезда 32 во время соединения с гнездом 32.
На дистальном конце соединительной выступающей части 315а образован ограничительный участок 315b, который выступает со стороны внутренней поверхности. Ограничительный участок 315b удерживает упорный участок 312b средства 312 удержания линзы и ограничивает его перемещение в направлении излучения средства 312 удержания линзы, которое прижимается в направлении излучения светового сигнала с помощью прижимающего средства 313а.
Опорный стержень 315с предусмотрен внутри соединительной выступающей части 315а, и на нем установлены прижимающее средство 313а и средство 312 удержания линзы. Опорный стержень 315с поддерживает установленное на нем средство 312 удержания линзы с возможностью перемещения в направлении излучения светового сигнала. Волоконно-оптический кабель 20 закреплен по существу по центру опорного стержня 315с так, что в этом положении поверхность 20а излучения волоконно-оптического кабеля 20 и коллиматорные линзы 311 обращены друг к другу.
Как показано на фиг. 3, гнездо (приемная часть оптического разъема) 32, в которое поступает световой сигнал, включает в себя линзу 321, корпус 325 гнезда, средство 326 крепления гнезда и блок 42 обнаружения света.
Линза 321 предусмотрена со стороны принимающей свет поверхности блока 42 обнаружения света. Линза 321 собирает световой сигнал, испускаемый из штекера 31 на принимающую свет поверхность блока 42 обнаружения света.
В корпусе 325 гнезда предусмотрено крепежное отверстие 325a на поверхности, которая обращена к штекеру 31, когда штекер 31 и гнездо 32 соединены. Крепежное отверстие 325a имеет форму и размер, соответствующие соединительной выступающей части 315а корпуса 315 штекера, и соединительная выступающая часть корпуса 315 штекера вставляется в него во время соединения штекера 31 и гнезда 32.
Во внутренней части крепежного отверстия 325а образован контактный участок 325d в месте, которое обращено к участку 312а зацепления средства 312 удержания линзы, когда соединительная выступающая часть штекера 31 расположена в крепежном отверстии 325а. Контактный участок 325d контактирует с участком 312а зацепления средства 312 удержания линзы, когда штекер 31 и гнездо 32 соединены посредством вставки соединительной выступающей части штекера 31 в крепежное отверстие 325а. Таким образом, когда штекер 31 вставляется дальше в положение, в котором участок 312а зацепления средства 312 удержания линзы контактирует с контактным участком 325d, средство 312 удержания линзы, прикрепленное к опорному стержню 315с, перемещается в противоположном направлении по отношению к направлению излучения светового сигнала (направление нажима прижимающего средства 313а).
Средство 326 крепления гнезда механически и электрически соединяет гнездо 32 с приемной стороной подложки 327. Например, средство 326 крепления гнезда электрически соединяет гнездо 32 с приемной стороной подложки 327 и подает сигнал, генерируемый блоком 42 обнаружения света, в цепь на приемной стороне подложки 327. Кроме того, средство 326 крепления гнезда механически соединяет гнездо 32 с приемной стороной подложки 327 и фиксирует корпус 325 гнезда в заранее заданном положении на приемной стороне подложки 327.
3-2. Описание первого варианта осуществления
В оптическом разъеме, как описано выше, степень ослабления интенсивности света в зависимости от расстояния мала, когда световой сигнал (лазерный луч) от штекера 31, подключенного к гнезду 32 устройства-стока 14, представляет собой, например, коллимированный свет. Следовательно, вполне возможно, что излучаемый свет из штекера 31 попадет на глазное яблоко человека и окажет негативное влияние на визуальное восприятие или тому подобное, даже на расстоянии от штекера 31. Таким образом, когда штекер 31 не подключен к гнезду 32, коллиматорные линзы 311 установлены в положении разъединения, чтобы преобразовать световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы 311, в неколлимированный свет, который имеет заданный угол расхождения. Как было описано выше, для светового сигнала задается угол расхождения, и, таким образом, количество света заранее определенной области в удаленном на заданное расстояние месте устанавливается равным или меньшим, чем заранее предусмотренное количество света. Кроме того, когда штекер 31 соединен с гнездом 32, коллиматорные линзы 311 установлены в положении соединения, и световой сигнал, излучаемый в гнездо 32 через коллиматорные линзы 311 штекера 31, преобразуется в коллимированный свет.
На фиг. 4 показано состояние, в котором глаз смотрит на световой сигнал, излучаемый из штекера, при этом на фиг. 4(А) показан случай, в котором коллиматорные линзы 311 находятся в положении разъединения, и световой сигнал от поверхности 20а излучения волоконно-оптического кабеля 20 преобразуется с помощью коллиматорной линзы 311 в свет с заданным углом расхождения. Следует отметить, что на фиг. 4(А) положение, при котором позиция фокальной точки FP коллиматорной линзы 311 удалена в направлении излучения светового сигнала от положения SP поверхности 20а излучения волоконно-оптического кабеля 20, представляет собой положение разъединения.
На фиг. 4(В) показана конфигурация штекера 35 согласно предшествующему уровню техники, в котором световой сигнал от поверхности 20а излучения волоконно-оптического кабеля 20 преобразуется в коллимированный свет с помощью коллиматорной линзы 311. В этом случае, коллиматорная линза 311 крепится к штекеру 31 с одинаковыми расположениями фокальной точки FP и положения SP поверхности 20а излучения волоконно-оптического кабеля 20.
Как показано на фиг. 4(В), в конфигурации штекера 35 согласно предшествующему уровню техники коллимированный свет выводится независимо от того, подключен штекер к гнезду или нет. Следовательно, когда излучаемый свет штекера 31 рассматривается глазами в положении, удаленном от штекера 31, то количество света, которое попадает в глаз, является значительным и оказывает отрицательное влияние на функцию визуального восприятия и т.п.
Тем не менее, как показано на фиг. 4(А), когда штекер и гнездо не подключены, то коллиматорная линза 311 удерживается посредством средства 312 удержания линзы и приводится в действие прижимающим средством 313а в положение разъединения, при этом световой сигнал от поверхности 20а излучения волоконно-оптического кабеля 20 преобразуется с помощью коллиматорной линзы 311 в свет с заданным углом расхождения. Следовательно, когда излучаемый свет штекера 31 рассматривается глазом в положении, удаленном от штекера 31, излучаемый свет рассеивается и, таким образом, количество света, которое попадает на глаз, становится незначительным, и предотвращается отрицательное влияние на функцию визуального восприятия или тому подобное.
Кроме того, в устройстве, которое использует лазерный луч, луч света, который превышает определенную интенсивность света, не должен попадать на глаз человека непосредственно, с точки зрения безопасности. Например, в стандарте IEC60825-1/JIS C 6802 предусмотрено ограничение количества света, который поступает в диаметр 7 мм, соответствующий зрачку, человека на расстоянии 70 мм от источника света. Таким образом, заданный угол расхождения представляет собой угол, при котором количество света заданной области в положении, удаленном от коллиматорной линзы 311 на заданное расстояние, равно или меньше, чем предварительно установленное количество света, например, чтобы удовлетворить требование этого стандарта или т.п.
На фиг. 5 показано подключение штекера и гнезда. На фиг. 5(А) проиллюстрировано состояние в середине соединения, а на фиг. 5(B) проиллюстрировано состояние завершенного соединения.
Соединительная выступающая часть 315а штекера 31 и крепежное отверстие 325a гнезда 32 обращены друг к другу, и соединительная выступающая часть 315а вставляется в крепежное отверстие 325а, и, таким образом, участок 312а зацепления в штекере 31 контактирует с контактной частью 325d гнезда 32, как показано на фиг. 5(А). Кроме того, когда штекер 31 вставляется в гнездо 32, средство 312 удержания линзы штекера 31 перемещается в направлении (в направлении корпуса 315 штекера 31), противоположном направлению нажима прижимающего средства 313а, наряду со вставкой штекера 31. То есть коллиматорная линза 311 перемещаются в направлении положения соединения из положения разъединения.
Когда соединение штекера 31 и гнезда 32 завершается, как показано на фиг. 5(В), то перемещение средства 312 удержания линзы штекера 31 завершается, и коллиматорная линза 311 находится в положении соединения. В этом случае позиция фокальной точки FP коллиматорной линзы 311 находится в положении, которое совпадает с положением SP поверхности 20а излучения волоконно-оптического кабеля 20. Таким образом, свет, испускаемый в гнездо 32 из штекера 31, становится коллимированным светом.
Кроме того, когда штекер 31 отсоединен от гнезда 32, соединительная выступающая часть 315а штекера 31 извлечена из крепежного отверстия 325a гнезда 32. В этом случае средство 312 удержания линзы прижимается прижимающим средством 313а, и, таким образом, коллиматорные линзы 311, удерживаемые средством 312 удержания линзы, перемещаются в положение разъединения из положения соединения прижимающим средством 313а.
В оптическом разъеме, сконфигурированном, как описано выше, световой сигнал, излучаемый из источника лазерного света устройства-источника, подводится к оптическому разъему со стороны устройства-источника и проходит по волоконно-оптическому кабелю к блоку обнаружения света со стороны устройства-стока для выполнения оптической связи между устройством-источником и устройством-стоком. Здесь, когда световой сигнал, выходящий из гнезда оптического разъема со стороны устройства-источника и штекера на концевом участке волоконно-оптического кабеля, является коллимированным светом, то степень ослабления интенсивности света в зависимости от расстояния мала и, таким образом, количество света велико, даже в положении, удаленном на заданное расстояние или больше. Тем не менее, в соответствии с первым вариантом осуществления коллиматорные линзы находятся в положении разъединения, когда оптический разъем разъединен, и световой сигнал, испускаемый из штекера 31 в качестве сигнала, имеет заданный угол расхождения, следовательно, предотвращается отрицательное влияние на зрительную функцию восприятия или т.п.. Кроме того, коллиматорные линзы находится в положении соединения в момент соединения оптического разъема, и световой сигнал излучается в гнездо 32 из штекера 31 как коллимированный свет, следовательно, между штекером 31 и гнездом 32 может быть выполнена надежная оптическая связь. Заметим, что эффект, полученный с помощью первого варианта осуществления оптического разъема, является иллюстрацией и не ограничивается вышеуказанным эффектом, и могут быть получены другие эффекты.
4. Второй вариант осуществления оптического разъема
4-1. Схематическая конфигурация второго варианта осуществления
Второй вариант осуществления оптического разъема относится к случаю, в котором коллиматорная линза, установленная в штекере со стороны передачи светового сигнала, может поворачиваться в направлении излучения светового сигнала относительно центра на оси, предусмотренной со стороны края коллиматорной линзы.
На фиг. 6 показана схематическая конфигурация штекера, испускающего световой сигнал. Кроме того, на фиг. 7 проиллюстрирована схематическая конфигурация гнезда, в которое поступает световой сигнал.
Как показано на фиг. 6, штекер (передающая часть оптического разъема) 31, который испускает световой сигнал, включает в себя коллиматорную линзу 311, средство 312 удержания линзы, прижимающее средство 313b и корпус 315 разъема.
Коллиматорная линза 311 предусмотрена со стороны поверхности 20а излучения волоконно-оптического кабеля 20 и преобразует световой сигнал, излучаемый из волоконно-оптического кабеля 20, в коллимированный свет.
Средство 312 удержания линзы удерживает коллиматорную линзу 311. Средство 312 удержания линзы имеет, например, кольцеобразную форму, при этом коллиматорная линза 311 прикреплена к центральной части. Участок 312с зацепления образован на внешней поверхности средства 312 удержания линзы. Отверстие для оси (не показано на чертежах) образовано в торцевой части, противоположной стороне, на которой обеспечивается участок 312с зацепления средства 312 удержания линзы, и ось 314, описанная далее, вставляется через него.
Прижимающее средство 313b прижимает средство 312 удержания линзы в направлении стрелки MB таким образом, что средство 312 удержания линзы поворачивается в направлении излучения светового сигнала.
Прижимающее средство 313b образовано, например, с помощью торсионной пружины или т.п., при этом один конец пружины прикреплен к средству 312 удержания линзы, а другой конец прикреплен к корпусу 315 штекера соответственно. Прижимающее средство 313b прижимает средство 312 удержания линзы в направлении стрелки MB таким образом, что средство 312 удержания линзы поворачивается в направлении излучения светового сигнала относительно центра на оси 314.
Ось 314 предусмотрена в выемке 315e корпуса 315 штекера, описанной ниже. Ось 314 вставляется в отверстие для оси средства 312 удержания линзы и удерживает средство 312 удержания линзы в повернутом состоянии.
Корпус 315 штекера удерживает волоконно-оптический кабель 20 и удерживает средство 312 удержания линзы в повернутом положении в направлении оптической оси светового сигнала. В корпусе 315 штекера обеспечивается соединительная выступающая часть 315а, чтобы выступать на лицевой поверхности к гнезду 32, когда штекер 31 и гнездо 32 соединены. Соединительная выступающая часть 315а имеет форму и размер, соответствующие крепежному отверстию гнезда 32, и вставляется в крепежное отверстие гнезда 32, когда штекер 31 и гнездо 32 соединяются.
На дистальном конце соединительной выступающей части 315а предусмотрена выемка 315e для удерживания средства 312 удержания линзы в повернутом положении, при этом поверхность стенки дистального конца выемки 315e представляет собой ограничительный участок 315f, который ограничивает величину поворота средства 312 удержания линзы.
Как показано на фиг. 7, гнездо (приемная часть оптического разъема) 32, в которое поступает световой сигнал, включает в себя линзу 321, корпус 325 гнезда, средство 326 крепления гнезда и блок 42 обнаружения света.
Линза 321 предусмотрена со стороны принимающей свет поверхности блока 42 обнаружения света. Линза 321 собирает световой сигнал, испускаемый из штекера 31 на принимающую поверхность блока 42 обнаружения света.
В корпусе 325 гнезда предусмотрено крепежное отверстие 325a на поверхности, которая обращена к штекеру 31, когда штекер 31 и гнездо 32 подключены. Крепежное отверстие 325a имеет форму и размер, соответствующие соединительной выступающей части 315а корпуса 315 штекера, и соединительная выступающая часть 315а корпуса 315 штекера вставляется во время соединения штекера 31 и гнезда 32.
В крепежном отверстии 325а образован контактный участок 325e, обращенный к участку 312с зацепления средства 312 удержания линзы, когда соединительная выступающая часть 315а штекера 31 находится в крепежном отверстии 325a гнезда 32. Контактный участок 325e контактирует с участком 312с зацепления средства 312 удержания линзы, когда соединительная выступающая часть 315а штекера 31 вставляется в крепежное отверстие 325a гнезда 32, чтобы соединить штекер 31 и гнездо 32. Как было описано выше, когда контактный участок 325e контактирует с участком 312с зацепления, средство 312 удержания линзы, закрепленное на оси 314, поворачивается в противоположном направлении по отношению к направлению излучения светового сигнала (направлению нажима прижимающего средства 313b).
Средство 326 крепления гнезда механически и электрически соединяет гнездо 32 с приемной стороной подложки 327. Например, средство 326 крепления гнезда электрически соединяет гнездо 32 с приемной стороной подложки 327 и подает сигнал, генерируемый блоком 42 обнаружения света, в цепь на приемную сторону подложки 327. Кроме того, средство 326 крепления гнезда механически соединяет гнездо 32 с приемной стороной подложки 327 и фиксирует корпус 325 гнезда в заранее заданном положении на приемной стороне подложки 327.
4-2. Описание второго варианта осуществления
В оптическом разъеме, сконфигурированном, как описано выше, степень ослабления интенсивности света в зависимости от расстояния мала, когда световой сигнал (лазерный луч) от штекера 31, подключенного к гнезду 32 устройства-стока 14, является, например, коллимированным светом. Следовательно, вполне возможно, что излучаемый свет из штекера 31 попадет на глазное яблоко человека и вызовет неприятное ощущение при визуальном восприятии или тому подобное, даже на расстоянии от штекера 31. Таким образом, когда штекер 31 не подключен к гнезду 32, коллиматорная линза 311 установлена в положении разъединения, чтобы преобразовать световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы 311, в неколлимированный свет, который имеет заданный угол расхождения. Как было описано выше, для светового сигнала устанавливается заданный угол расхождения, и, таким образом, количество света заранее определенной области в положении, удаленном на заданное расстояние, устанавливается равным или меньшим, чем заранее предусмотренное количество света. Кроме того, когда штекер 31 соединен с гнездом 32, коллиматорная линза 311 установлена в положении соединения, и световой сигнал, излучаемый в гнездо 32 через коллиматорную линзу 311 штекера 31, преобразуется в коллимированный свет.
На фиг. 8 проиллюстрировано состояние, в котором глаз рассматривает световой сигнал, излучаемый из штекера, и проиллюстрирован случай, в котором коллиматорная линза находятся в положении разъединения, при этом световой сигнал от поверхности 20а излучения волоконно-оптического кабеля 20 за счет коллиматорной линзы 311 имеет заданный угол расхождения. Следует отметить, что на фиг. 8 коллиматорная линза 311 повернута прижимающей силой прижимающего средства 313b, и положение, при котором позиция фокальной точки FP удалена в направлении излучения светового сигнала от положения SP поверхности 20а излучения волоконно-оптического кабеля 20, является положением разъединения.
Как показано на фиг. 8, когда подключение к гнезду отсутствует, коллиматорная линза 311, удерживаемая средством 312 удержания линзы, перемещается прижимающим средством 313b в положение разъединения. Следовательно, световой сигнал от поверхности 20а излучения волоконно-оптического кабеля 20 преобразуется так, что имеет заданный угол расхождения за счет коллиматорной линзы 311. Таким образом, когда излучаемый свет штекера 31 рассматривается глазом вдали от штекера 31, то излучаемый свет рассеивается и, таким образом, количество света, которое попадает в глаз, становится меньше, и предотвращается негативное влияние.
На фиг. 9 показано подключение штекера и гнезда. На фиг. 9(А) проиллюстрировано состояние в середине соединения, а на фиг. 9(B) проиллюстрировано состояние завершения соединения.
Соединительная выступающая часть 315а штекера 31 и крепежное отверстие 325a гнезда 32 обращены друг к другу, и соединительная выступающая часть 315а вставляется в крепежное отверстие 325а, следовательно, участок 312с зацепления в штекере 31 контактирует с контактной частью 325e гнезда 32, как показано на фиг. 9(А). Кроме того, когда штекер 31 вставляется в гнездо 32, средство 312 удержания линзы штекера 31 поворачивается в направлении (в направлении корпуса 315 штекера 31), противоположном направлению нажима прижимающего средства 313b, наряду со вставкой штекера 31. То есть коллиматорная линза 311 перемещается в направлении положения соединения из положения разъединения.
Когда соединение штекера 31 и гнезда 32 завершается, то поворот средства 312 удержания линзы штекера 31 завершается и коллиматорная линза 311 находится в положении соединения, как показано на фиг. 9(В). Таким образом, свет, испускаемый в гнездо 32 из штекера 31, является коллимированным светом.
Следует отметить, что, когда штекер 31 отсоединен от гнезда 32, соединительная выступающая часть 315а штекера 31 извлечена из крепежного отверстия 325a гнезда 32. В этом случае средство 312 удержания линзы прижимается посредством прижимающего средства 313b, и, таким образом, коллиматорная линза 311 поворачивается в положение разъединения.
В соответствии с оптическим разъемом согласно второму варианту осуществления, сконфигурированным так, как описано выше, коллиматорная линза находится в положении разъединения, когда оптический разъем не соединен, при этом световой сигнал испускается из штекера 31 в качестве сигнала, который имеет заданный угол расхождения, таким же образом, как в первом варианте осуществления. Как было описано выше, световой сигнал испускается из штекера 31 в качестве сигнала, который имеет заданный угол расхождения, соответственно, предотвращается отрицательное влияние на функцию визуального восприятия или т.п. Кроме того, коллиматорная линза находится в положении соединения во время соединения оптического разъема, при этом световой сигнал излучается в гнездо 32 из штекера 31 как коллимированный свет, следовательно, между штекером 31 и гнездом 32 может быть выполнена надежная оптическая связь. Заметим, что эффект, полученный с помощью второго варианта осуществления оптического разъема, является иллюстрацией и не ограничивается вышеуказанным эффектом, но могут быть получены и другие эффекты.
5. Другая конфигурация и работа оптического разъема
Кроме того, в указанных выше первом и втором вариантах осуществления был описан случай, в котором средство 312 удержания линзы штекера 31 находится в положении разъединения, и световой сигнал из волоконно-оптического кабеля 20 преобразуется в свет с заданным углом расхождения и излучается из штекера 31. Тем не менее, преобразование света в свет с заданным углом расхождения может осуществляться не только с помощью штекера 31, но и с помощью гнезда 32. Например, линза 321 гнезда 32, расположенная в устройстве передачи светового сигнала, может быть подвижной, как описано выше, чтобы излучать и преобразовывать световой сигнал от источника света в свет с заданным углом расхождения, когда штекер 31 отсоединен.
Как было описано выше, когда гнездо 32, предусмотренное на передающей свет стороне устройства, излучает световой сигнал и преобразует его в сигнал, который имеет заданный угол расхождения, то световой сигнал, излучаемый в состоянии, в котором волоконно-оптический кабель 20 не подключен, не может оказывать негативного влияния на функцию визуального восприятия или тому подобное.
Кроме того, оптические разъемы первого и второго вариантов осуществления выполнены с возможностью перемещения коллиматорной линзы в направлении излучения светового сигнала, чтобы свет имел заданный угол расхождения в состоянии, в котором штекер 31 и гнездо 32 не соединены, как в проиллюстрированных случаях. Однако оптический разъем может быть выполнен с возможностью обеспечения заданного угла расхождения посредством перемещения коллиматорной линзы в направлении, противоположном направлению излучения светового сигнала.
Кроме того, первый и второй варианты осуществления иллюстрируют случай, в котором коллиматорная линза перемещается для преобразования светового сигнала в свет с заранее определенным углом расхождения для вывода светового сигнала, когда штекер 31 и гнездо 32 находятся в состоянии разъединения. Тем не менее, процесс, который преобразует световой сигнал в свет с заданным углом расхождения, не ограничивается перемещением коллиматорной линзы. Например, в качестве коллиматорной линзы может использоваться линза 311а с переменным фокусом, при этом, когда штекер 31 и гнездо 32 находятся в состоянии разъединения, то световой сигнал имеет фокусное расстояние, обеспечивающее заданный угол расхождения, как показано на фиг. 10(А). Например, блок привода линзы (не показан на чертежах), воздействует на линзу 311а таким образом, что позиции фокальной точки FP становится ближе к линзе, чем положение SP поверхности 20а излучения светового сигнала. Кроме того, когда штекер 31 и гнездо 32 находятся в соединенном состоянии, то на линзу 311а с переменным фокусом оказывается воздействие, чтобы обеспечить фокусное расстояние, при котором световой сигнал становится коллимированным светом, например, таким образом, что позиция SP поверхности 20а излучения светового сигнала становится идентичной позиции фокальной точки FP, как показано на фиг. 10(В). Таким образом, угол расхождения светового сигнала изменяется без перемещения коллиматорной линзы.
Кроме того, в первом и втором вариантах осуществления был показан случай, в котором поверхность излучения светового сигнала и поверхность приема света блока обнаружения света расположены в различных позициях на прямой линии, когда штекер 31 и гнездо 32 соединены, при этом может быть предусмотрен элемент преобразования направления, такой как зеркало, на пути прохождения света светового сигнала. В этом случае может быть обеспечено произвольное направление света или коллимированный света, который имеет угол расхождения, и, следовательно, степень свободы, такая как форма и расположение штекера 31 и гнезда 32, может быть увеличена. Кроме того, указанный эффект не является ограничением, но могут быть получены и другие эффекты.
Кроме того, оптический разъем, снабженный линзой, испускающей и преобразующей световой сигнал в световой сигнал с заданным углом расхождения, может быть обеспечен отдельно от волоконно-оптического кабеля и может быть предусмотрен как волоконно-оптический кабель, в который встроен оптический разъем.
Следует отметить, что данную технологию не следует истолковывать как ограниченную вариантами осуществления вышеупомянутой технологии. Варианты осуществления этой технологии раскрывают настоящую технологию в виде иллюстрации, и очевидно, что специалист в данной области может получить модификации и изменения в вариантах осуществления в пределах объема, который не выходит за рамки сущности настоящей технологии. То есть объем настоящего изобретения определяется формулой изобретения.
Дополнительно, оптический разъем, в соответствии с настоящим изобретением может быть выполнен следующим образом.
(1) Оптический разъем, включающий в себя:
коллиматорную линзу для излучения путем преобразования светового сигнала из тракта передачи света или источника света в коллимированный свет;
корпус, выполненный с возможностью удержания коллиматорной линзы и соединения с частью оптического разъема, предназначенной для приема светового сигнала; и
блок привода линзы, выполненный с возможностью управления коллиматорной линзой таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет заданный угол расхождения, когда корпус не соединен с приемной частью оптического разъема.
(2) Оптический разъем по (1), в котором блок привода линзы включает в себя
средство удержания линзы, выполненное с возможностью перемещения, удерживая коллиматорную линзу, и
прижимающее средство, выполненное с возможностью нажатия на средство удержания линзы в направлении положения, в котором световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет угол расхождения.
(3) Оптический разъем по (2), в котором средство удержания линзы выполнено с возможностью перемещения в положение, в котором световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, становится коллимированным светом, когда приемная часть оптического разъема подсоединена к заранее заданному месту.
(4) Оптический разъем по (2) или (3), в котором средство удержания линзы выполнено с возможностью перемещения в направлении оптической оси коллиматорной линзы.
(5) Оптический разъем по (2) или (3), в котором средство удержания линзы выполнено с возможностью поворота вокруг центра на оси, расположенной со стороны края коллиматорной линзы в ортогональном направлении к оптической оси коллиматорной линзы.
(6) Оптический разъем по (1), в котором блок привода линзы выполнен с возможностью изменения фокусного расстояния коллиматорной линзы таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет угол расхождения.
(7) Оптический разъем по любому из (1)-(6), в котором заданный угол расхождения представляет собой угол, при котором количество света заданной области на заданном расстоянии от коллиматорной линзы равно или меньше, чем заранее заданное количество света.
Промышленная применимость
В соответствии с оптическим разъемом, кабелем и устройством оптической связи этой технологии, коллиматорная линза для излучения и преобразования светового сигнала из тракта передачи света или источника света в коллимированный свет, удерживается в корпусе, который соединен с частью оптического разъема для приема светового сигнала. Кроме того, когда корпус не соединен с приемной частью оптического разъема, блок привода линзы приводит в движение коллиматорную линзу таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет заданный угол расхождения. Следовательно, когда передающая и приемная части оптического разъема не соединены, световой сигнал, испускаемый из передающей части оптического разъема, рассеивается и, следовательно, предотвращается излучение светового сигнала, который оказывает негативное влияние на функцию визуального восприятия или тому подобное. Таким образом, эта технология подходит для системы, использующей устройство связи или электронное устройство, которое передает видеоинформацию, аудиоинформацию, различные типы данных и т.п. с помощью тракта передачи света, такого как волоконно-оптический кабель.
Список ссылочных позиций
10 система оптической связи
12 устройство-источник
14 устройство-сток
20 волоконно-оптический кабель
20а поверхность излучения
31, 35 штекер
32, 32-а, 32-b гнездо
41 источник света
42 блок обнаружения света
311 коллиматорная линза
311a линза с переменным фокусом
312 средство удержания линзы
312а, 312с участок зацепления
312b упорный участок
313а, 313b прижимающее средство
314 ось
315 корпус штекера
315а соединительная выступающая часть
315b, 315f ограничительный участок
315с опорный стержень
315e выемка
321 линза
325 корпус гнезда
325a крепежное отверстие
325d, 325e контактный участок
326 средство крепления гнезда
327 приемная сторона подложки
Реферат
Группа изобретений относится к устройствам оптической связи. Оптический разъем, кабель и устройство оптической связи содержит коллиматорную линзу для излучения путем преобразования светового сигнала из тракта передачи света или источника света в коллимированный свет. Корпус выполнен с возможностью удержания коллиматорной линзы и соединения с частью оптического разъема, предназначенной для приема светового сигнала. Блок привода линзы выполнен с возможностью управления коллиматорной линзой таким образом, что световой сигнал, излучаемый с помощью коллиматорной линзы, имеет заданный угол расхождения, когда корпус не соединен с приемной частью оптического разъема. Технический результат - предотвращение негативного влиянияна зрительные функции восприятия. 3 н. и 6 з.п. ф-лы. 10 ил.
