CN100474019C - 双向光通信用连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双向光通信用连接器，其中，在通过连结部(23)形成一体的一对光导(21)、(22)的从插座体(10)的背面(13a)突出并分别与发光元件(30)和受光元件(40)相对的一端侧上，分别安装有将它们周围包围的附件(81)。这些附件(81)被插入定位在分别形成于发光元件(30)和受光元件(40)上的引导孔(31)、(41)内，这样来进行一对光导(21)、(22)与发光元件(30)和受光元件(40)的光轴对准。

Description

双向光通信用连接器

技术领域

本发明涉及与保持发送侧光纤和接收侧光纤的光插头连接的双向光通信用连接器。

背景技术

这种连接器通常构成为，将发光元件、受光元件、以及将这些发光元件和受光元件与对方光插头的发送侧光纤和接收侧光纤进行光学连接的光导(导光部件)进行组合。例如专利文献1(特开2001-133665号公报)中记载了具有这种结构的连接器。

该专利文献1记载的连接器，是在连接器壳体上形成一对能插入光插头的光纤(前端安装有套箍)的接受筒，光导(专利文献1中被称为套管)被压入该接受筒并被固定配置在接受筒的内侧。但这种光导的固定结构，由于压入而产生的应力作用在光导上，因此有可能会由于应力影响而使光导的光学特性(光学功能)受损。

为了避免该问题，本申请人在先前的特开2006-154788号(在优先权日内，非公知)中提出了如下的光导(光导单元)和使用它的连接器，即，将发送用和接收用的一对光导通过连结部形成一体，通过将该连结部压入固定而使由于压入而引起的应力不作用在光导上，即，不会因应力的影响而损害光导的光学特性，进而，为了减少由于在与光导同一材料形成一体的连结部出现光泄漏而引起的光传送损耗和发送光入射到本局的受光元件上的串扰，极力地缩小连结部与光导的结合面积，且极力地排除导致光泄漏的构成要素。

图1～图5B是表示该特开2006-154788号所提出的结构的图。图1表示的是连接器的剖面结构，图2A～图2D和图3A～图3B分别表示的是光导单元(在特开2006-154788号中被称为光学结合部件)及其插座体的结构。图4表示光导单元的安装结构的详细情况。图1是将被保持在对方光插头套箍上的光纤一起表示。即，图1表示在光插头被嵌合连接状态下的光纤和套箍。另外，光纤的芯和包层在图示中被省略(以下相同)。

如图1所示，连接器包括：树脂制的插座体10、光导单元20、发光元件30、受光元件40、元件保持座50和屏蔽罩60。图1中的71、72表示光插头的发送侧光纤和接收侧光纤，73、74表示分别安装在它们前端的套箍。

如图2A～图2D所示，该例的光导单元20是将呈圆柱状的一对光导21、22通过连结部23而形成一体。此外，该例的光导单元20通过树脂成形而形成一体。在光导21、22的两端面分别省略了准直透镜21a、21b和包层的图示(以下相同)。

连结部23构成平板状，其由基体部24和从基体部24在板面方向上向相互相反方向突出的一对连结端部25、26构成。这些连结端部25、26分别被连结在光导21、22的轴向中间部的侧面(周面)上。连结端部25、26与光导21、22的周面结合的区域分别是光导21、22周向上其半周以内的区域。另外，在基体部24上形成有被切成大V形的缺口27。

如图1所示，插座体10在其前面形成有插入对方光插头的凹部11，在该凹部11内形成有一对接受筒12。一对接受筒12从构成凹部11底面的插座体10的后壁13突出地形成。这些接受筒12分别具有插入嵌合套箍73、74的孔12a和接续它的贯通孔14。与接受筒12连通的贯通孔14贯通后壁13而在插座体10的背面(后壁13的外侧面)13a上开口。

如图3所示，在插座体10的背面13a上形成有与光导单元20的连结部23的外形形状对应的凹部15，而且在一对贯通孔14相互的外侧分别突出形成有包围贯通孔14半周的引导部16。这些呈半圆筒形状的引导部16的内周面与贯通孔14的内周面形成同一面。另外，如图4所示，在沿凹部15内的深度方向的侧壁面上形成有六个突条17。这些突条17形成在凹部15相对背面13a的深度方向距离相同的位置上，这些剖面分别形成半球面状。

当将光导单元20向插座体10安装时，通过从插座体10的背面13a侧将光导21、22插入到一对贯通孔14中并将连结部23压入到凹部15内。由此，如图4所示，突条17压接在连结部23上而将连结部23定位固定。这时，光导21、22的在插座体10的背面13a侧突出的端部就处于各自外周的半周部分被引导部16保持的状态。

如图1所示，发光元件30和受光元件40被收容并保持在元件保持座50中。在该例中，该元件保持座50被收容保持在屏蔽罩60中。屏蔽罩60从插座体10的背面13a侧装配在插座体10上，由此，使发光元件30和受光元件40分别与光导21、22的端面相对。另外，这时在插座体10的背面13a突出形成的一对引导部16则被卡合定位在分别形成于发光元件30和受光元件40上的引导孔31、41中，由此，来进行光导21、22与发光元件30和受光元件40的光轴对准。

被保持在套箍73、74中并插入接受筒12内的对方光插头的发送侧光纤71和接收侧光纤72分别通过光导21、22与发光元件30和受光元件40进行光学连接。

在上述结构的连接器中，光导单元20通过其连结部23被压入固定在插座体10的凹部15内而被安装在插座体10上。因此，由于压入而产生的应力没有作用在光导21、22上，因此不会产生由于应力而损害光导21、22的光学特性的问题。

此外，连结部23只有其连结端部25、26与光导21、22连结，因此将连结部23与光导21、22的结合面积抑制得小。由此，抑制了从光导21、22向连结部23的光泄漏。其结果，能够得到光的传送效率优良且串扰小的连接器。

然而，图1～图5B所示的连接器，在插座体10的背面13a突出形成一对引导部16，通过这些引导部16卡合在形成于发光元件30和受光元件40上的引导孔31、41中，来分别进行光导21、22与发光元件30和受光元件40的光轴对准(校准)。在此，由于在光导21、22之间存在连结部23，且光导21、22从插座体10的背面13a侧插入到贯通孔14中，所以无法使引导部16成为圆筒形状，为了避开连结部23，而引导部16成为上述那样的半圆筒形状。

因此，这种引导部16无法对光导21、22在其全周上进行保持。因此，例如在插座体10或光导单元20产生成型变形时，则有可能破坏光导21、22与发光元件30和受光元件40的校准。

图5A、图5B表示的就是该情况。图5A表示插座体10产生成型变形的例子，图5B表示光导单元20产生成型变形的例子。另外，在图中都是夸张表示的。图中32、42表示分别形成于发光元件30和受光元件40上的透镜。

如图5A、图5B所示，当插座体10或光导单元20产生成型变形时，则插座体10上形成的半圆筒形状的引导部16的中心与光导21、22的各中心之间就产生偏离。另一方面，由于引导部16与在发光元件30和受光元件40上各自形成的引导孔31、41卡合，所以发光元件30和受光元件40的透镜32、42分别位于引导部16的中心。因此，当插座体10或光导单元20产生成型变形时，则发光元件30和受光元件40的透镜32、42与光导21、22的中心就如图5A、图5B所示那样产生偏离，从而破坏了光导21、22与发光元件30和受光元件40的校准。

这种校准的破坏使光导21、22与发光元件30和受光元件40的光耦合产生大的损耗，使连接器的光学特性大幅度恶化。

发明内容

鉴于该问题，本发明的目的在于提供一种双向光通信用连接器，其能够可靠地进行光导与发光元件和受光元件的校准(光轴对准)，能够得到稳定且良好的光学特性。

本发明的双向光通信用连接器的结构如下，包括：插座体，其在设置于前面的凹部内形成有分别插入所述发送侧光纤和接收侧光纤的一对接受筒，且具备一对贯通孔，所述一对贯通孔分别与所述一对接受筒连通并且贯通所述插座体后壁从而在所述插座体的背面上开口；元件保持座，其被装配在所述背面上并保持发光元件和受光元件；以及光导单元，其包括呈圆柱状的一对光导和介于它们之间而与它们形成一体的连结部，所述一对光导的一端分别插入所述一对贯通孔内，所述一对光导的各自的另一端从所述背面突出，且该各自的另一端的端面分别与所述发光元件和受光元件相对配置，分别将所述发送侧光纤和接收侧光纤与所述发光元件和受光元件进行光学连接，所述双向光通信用连接器的特征在于，所述连接器还具有一对附件，所述一对附件各自具有从一端部向另一端部贯通的附件贯通孔、以及在所述附件贯通孔内的光导保持部，从所述背面突出的所述一对光导的各自的另一端分别从所述一对附件的各自的一端部插入附件贯通孔，所述一对光导的各自的另一端的周围与所述保持部卡合，而被所述一对附件所保持，所述一对附件，其一端部没有被任何元件定位，其另一端部被插入分别形成于所述发光元件和受光元件上的引导孔内，并在所述引导孔内被定位，仅利用所述另一端部将所述附件保持在所述发光元件和受光元件上，由此，来进行所述一对光导与所述发光元件和受光元件的光轴对准。

此外，在本发明中优选的是，所述发光元件和受光元件能够滑动地被保持在所述元件保持座上，以使所述引导孔分别与所述附件卡合。

此外，在本发明中优选的是，为了使所述附件卡合在所述引导孔内，所述贯通孔的所述背面侧被扩径，使所述光导的所述一端侧能够弯曲。

进而，在本发明中优选的是，所述两个附件通过具有柔软性的结合部而形成一体。

按照本发明，在一对光导的与发光元件和受光元件相对的一端侧安装附件，利用附件来保持光导的全周，这些附件分别被插入定位在发光元件和受光元件的引导孔内，从而进行一对光导与发光元件和受光元件的光轴对准。因此，例如，即使插座体或光导(光导单元)产生成型变形，也不会象以往那样出现破坏校准的问题。

因此，能够得到光耦合损耗小且具有稳定良好的光学特性的双向光通信用连接器。

附图说明

图1是表示在双向光通信用连接器的优先权日内的非公知在先技术的结构的剖面图；

图2A是表示图1的光导单元形状的平面图；

图2B是表示图1的光导单元形状的正视图；

图2C是表示图1的光导单元形状的侧视图；

图2D是表示图1的光导单元形状的立体图；

图3A是表示图1的插座体形状的后视图；

图3B是表示图1的插座体形状的立体图；

图4是表示图1的双向光通信用连接器中将光导单元组装在插座体内状态的图；

图5A是用于说明插座体产生成型变形而破坏校准的状态的剖面图；

图5B是用于说明光导单元产生成型变形而破坏校准的状态的剖面图；

图6A是从背面侧看本发明的双向光通信用连接器的一实施例外观的立体图；

图6B是从前面侧看本发明的双向光通信用连接器的一实施例外观的立体图；

图7是图6所示的双向光通信用连接器的分解立体图(从背面侧看的图)；

图8是将图6所示的双向光通信用连接器的一部分分解的立体图(从前面侧看的图)；

图9A是表示图7中的被连结的两个附件的形状的正视图；

图9B是表示图7中的被连结的两个附件的形状的侧视图；

图9C是表示图7中的被连结的两个附件的形状的剖面图；

图9D是表示图7中的被连结的两个附件的形状的仰视图；

图9E是表示图7中的被连结的两个附件的形状的立体图；

图10A是表示图7中的发光元件形状的正视图；

图10B是表示图7中的发光元件形状的剖面图；

图10C是表示图7中的发光元件形状的立体图；

图11是图6所示的双向光通信用连接器的剖面图；

图12是表示将光导单元组装在插座体内且安装了附件的状态的插座体的后视图；

图13A是用于说明插座体产生成型变形时，附件被插入定位在发光元件和受光元件的引导孔内而进行校准的情况的剖面图；

图13B是用于说明光导单元产生成型变形时，附件被插入定位在发光元件和受光元件的引导孔内而进行校准的情况的剖面图；

图14是用于说明本发明的双向光通信用连接器的另一实施例的剖面图。

具体实施方式

以下说明本发明的优选的实施方式。

参照附图通过实施例来说明本发明的实施方式。另外，对于与图1～图5B对应的部分附加相同标记而省略其详细说明。

图6A、图6B表示本发明的双向光通信用连接器的外观，图7表示将该连接器分解成各部的状态。图8表示部分分解连接器而从与图7相反的前方侧看到的状态。

该例如图7所示，连接器与图1～图5B所示的连接器同样，具备插座体10、光导单元20、发光元件30、受光元件40、元件保持座50和屏蔽罩60，还具备两个附件81。在本例中这两个附件81通过结合部82而形成一体。附件81安装在光导21、22上。首先参照图9A～图9E说明附件81和结合部82的结构。

附件81是圆筒状，在它们中心分别形成有贯通孔81a(图9C)。如图9C所示，在贯通孔81a的一端侧形成有小径的保持部81b，夹住该保持部81b的两侧形成锥形状而向外部扩径。

在本例中，连结两个附件81的结合部82是延伸成コ形的形状，由一对脚部82a和将它们连接的中间部82b所构成，一对脚部82a分别连结在附件81上。

这种结构的一对附件81和结合部82，例如能通过注射成形而形成为一体。通过使结合部82的截面积足够小且将结合部82构成コ形并具有角度，则使结合部82具有足够的柔软性。

图10A～图10C表示发光元件30的结构。发光元件30例如是将激光二极管(LD)用进行树脂密封并从该密封树脂中导出端子的结构。图10A～图10C中，33表示密封树脂，34表示端子。在密封树脂33上形成有引导孔31，在比该引导孔31底面更下一层面的中央形成有呈半球状的透镜32。图中没表示出激光二极管，但其与透镜32光轴一致并位于透镜32的里侧(下方)。另外，引导孔31的内侧面是锥形状，向表面扩径。

另一方面，受光元件40例如是将光电二极管(PD)进行树脂密封并从该密封树脂中与发光元件30同样地导出端子的结构，本例中，如图7所示，具有与发光元件30对称(线对称)的外形形状。设置在受光元件40上的引导孔41与发光元件30的引导孔31同样，内侧面是锥形状。

在插座体10的背面13a上形成有与光导单元20的连结部23外形形状对应的凹部15，本例中如图7所示，还形成有与连结两个附件81的结合部82外形形状对应的凹部18。另外，在本例中，在图3所示的背面13a上没有设置突出的一对引导部16。

下面说明各部的组装。

如图11所示，将光导21、22从插座体10的背面13a侧插入一对贯通孔14内。这时，将连结部23压入到背面13a上形成的凹部15内，并如图12所示(与专利文献1相同)，利用突条17进行定位固定。

如图11所示，光导21、22的与发光元件30和受光元件40相对的各一端侧从插座体10的背面13a突出，在这些一端侧上安装附件81。附件81分别嵌入光导21、22，并利用它们的小径的保持部81b(图9C)来保持光导21、22。利用这些附件81将光导21、22各自一端侧的周围包围，使它们的全周被保持。如图12所示，连结一对附件81的结合部82被收容在形成于背面13a上的凹部18内。

收容保持发光元件30和受光元件40的元件保持座50被收容保持在屏蔽罩60内，该屏蔽罩60从插座体10的背面13a侧装配到插座体10上。如图7所示，屏蔽罩60具备一对卡定部61，通过将这些卡定部61卡定在插座体10的两侧面上而安装在插座体10上。

一对附件81分别与发光元件30和受光元件40的引导孔31、41(图11)卡合，这样使光导21、22的端面分别与发光元件30和受光元件40相对。

在本例中，分别安装在光导21、22上的附件81被插入定位在引导孔31、41内，进行光导21、22与发光元件30和受光元件40的光轴对准。发光元件30和受光元件40通过这些引导孔31、41与附件81的卡合而能滑动地被保持在元件保持座50中，即，不是被严格地定位固定，而是具有某种程度松动地被保持在元件保持座50中。

按照具有上述结构的连接器，例如即使插座体10或光导单元20产生了成型变形，保持光导21、22全周的附件81也会被分别引入发光元件30和受光元件40的引导孔31、41内进行卡合。由此，可以不受这种成型变形的影响，而进行光导21、22与发光元件30和受光元件40的良好的光轴对准(校准)。另外，由于如前所述引导孔31、41形成锥形状，所以附件81能被良好地引入。

图13A、图13B与图5A、图5B所示的现有例情况同样，表示插座体10产生成型变形的例子和光导单元20产生成型变形的例子。即使在产生这种成型变形时，如图中箭头所示，通过使发光元件30和受光元件40滑动，并使引导孔31、41分别与附件81卡合，也能够使光导21、22的中心分别与透镜32、42的中心一致。即，不会产生破坏校准的状况。

另外，附件81并不被发光元件30及受光元件40以外的部件限制其移动。此外，由于结合部82具有柔软性，所以也不会产生由结合部82使两个附件81的移动受到限制的情况。因此，附件81能够良好地卡合在引导孔31、41内。

在上述例中，两个附件81通过结合部82连结而形成了一体，但例如也可以不形成一体而是单独的(各自独立的)。但通过如上述例那样形成一体而能谋求减少部件数量。此外，虽然采用树脂制的，但例如也可以是金属制的。

另外，附件81具有弥补光导21、22与发光元件30和受光元件40的引导孔31、41的形状差的外形。本例的附件81虽然是圆筒状，但例如当引导孔31、41不是圆形时，则采用与其形状对应的外形。

如以上说明，将附件81分别安装在光导21、22上，将这些光导21、22和附件81固定，使发光元件30和受光元件40能滑动，通过使发光元件30和受光元件40滑动而使附件81分别卡合在它们的引导孔31、41内，这样来进行校准。但也可以与此相反，将发光元件30和受光元件40固定而使保持光导21、22的附件81移动的结构，采用被引导孔31、41引入的结构。

图14表示这种结构。在该例中，插入光导21、22的插座体10的一对贯通孔14的背面13a侧的部分是锥形状。即，该例的贯通孔14具有朝向背面13a扩径的锥部14a。

光导21、22的与发光元件30和受光元件40相对的一端侧的相反的另一端侧被嵌合固定在贯通孔14内，一端侧如图中所示那样能够弯曲，即，一端侧是能够活动的结构。采用这种结构也能将附件81引入发光元件30和受光元件40的引导孔31、41内进行卡合，从而能够良好地进行光导21、22与发光元件30和受光元件40的光轴对准(校准)。

Claims (6)

1、一种双向光通信用连接器，其与保持发送侧光纤和接收侧光纤的光插头连接，其包括：

插座体，其在设置于前面的凹部内形成有分别插入所述发送侧光纤和接收侧光纤的一对接受筒，且具备一对贯通孔，所述一对贯通孔分别与所述一对接受筒连通并且贯通所述插座体后壁从而在所述插座体的背面上开口；

元件保持座，其被装配在所述背面上并保持发光元件和受光元件；以及

光导单元，其包括呈圆柱状的一对光导和介于它们之间而与它们形成一体的连结部，所述一对光导的一端分别插入所述一对贯通孔内，所述一对光导的各自的另一端从所述背面突出，且该各自的另一端的端面分别与所述发光元件和受光元件相对配置，分别将所述发送侧光纤和接收侧光纤与所述发光元件和受光元件进行光学连接，所述双向光通信用连接器的特征在于，

所述连接器还具有一对附件，所述一对附件各自具有从一端部向另一端部贯通的附件贯通孔、以及在所述附件贯通孔内的光导保持部，

从所述背面突出的所述一对光导的各自的另一端分别从所述一对附件的各自的一端部插入附件贯通孔，所述一对光导的各自的另一端的周围与所述保持部卡合，而被所述一对附件所保持，

所述一对附件，其一端部没有被任何元件定位，其另一端部被插入分别形成于所述发光元件和受光元件上的引导孔内，并在所述引导孔内被定位，仅利用所述另一端部将所述附件保持在所述发光元件和受光元件上，

由此，来进行所述一对光导与所述发光元件和受光元件的光轴对准。

2、如权利要求1所述的双向光通信用连接器，其特征在于，

所述发光元件和受光元件能够滑动地被保持在所述元件保持座上，以使所述引导孔分别与所述附件卡合。

3、如权利要求1所述的双向光通信用连接器，其特征在于，

为了使所述附件卡合在所述引导孔内，所述贯通孔朝向所述背面的一侧被扩径，使所述光导的所述一端侧能够弯曲。

4、如权利要求1所述的双向光通信用连接器，其特征在于，

所述一对附件通过具有柔软性的结合部而形成一体。

5、如权利要求2所述的双向光通信用连接器，其特征在于，

所述一对附件通过具有柔软性的结合部而形成一体。

6、如权利要求3所述的双向光通信用连接器，其特征在于，

所述一对附件通过具有柔软性的结合部而形成一体。

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