JP2001249251A - 光コネクタ - Google Patents
光コネクタInfo
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Abstract
少ない部品点数で固定し、施工が容易な光コネクタを提
供する。 【解決手段】環状部材20およびばね部材22と光ファ
イバ保持部材18を組み込んだ中空体保持部材16にハ
ウジング14を装着することにより、光ファイバを保持
する力を発生させ、フェルールを備える場合は、さらに
フェルールを押し出す力を発生させる。
Description
に光ファイバを固定保持することのできる光コネクタで
あって、特に、フェルールとフェルールをばね部材を用
いてアダプタ等に押し当てるフェルールを有する光コネ
クタに関する。
ファイバが用いられ、各種光通信機器の端末や光通信機
器から伸びる光ファイバとを接続するために光コネクタ
が用いられている。光コネクタは、接続するお互いの光
ファイバの端面同士が精度良く接触するように、光ファ
イバを精度よく位置決めするための光ファイバ用貫通孔
を備える円筒状部材、すなわちフェルールが使用され
る。例えばアダプタにおいては、スリーブによってフェ
ルール同士を誘導して弾力的に接触させることによって
光ファイバ同士を接続するが、接続に際して、フェルー
ルおよび光ファイバは、光ファイバの接続端面から後方
に向かって弾力的接触のための圧縮力を受ける。そのた
め、光コネクタには、この圧縮力に耐え光ファイバを保
持することが必要である。さらに、フェルール同士を弾
力的に接触させて光ファイバを接続するために、フェル
ールが一定の範囲内で弾力的に動くことも必要である。
用いるのが一般的であり、この石英光ファイバを接続す
るための光コネクタが各種提案され用いられている。こ
れらの光コネクタでは、石英光ファイバを低損失で接続
するために上記フェルールが使用される。その際、フェ
ルールを用いて接続のために光コネクタを組み立てる
時、エポキシ系接着剤等を用いて石英光ファイバをフェ
ルールに接着固定することによって、石英光ファイバを
光コネクタに固定保持させるのが一般的である。
着剤の硬化のために時間がかかり、光通信システムを構
築する際の作業効率の低下につながる。このため、接着
剤の硬化時間を短縮するために加熱装置が用いられる
が、加熱装置自体が光ファイバの接続に際して必要とな
るばかりか、加熱装置の予備加熱のための時間が必要と
なり、さらには、硬化時間を短縮したとしても30分か
ら1時間程度の硬化時間を必要とする。さらに、加熱の
ために電源が必要なためビルの屋内配線現場等の施工現
場では、接続作業の制約を受ける場合がある。
を高めるために、接着剤を使用しない光コネクタが望ま
れ、各種光コネクタが提案されてきた。例えば、特公平
5−47081号公報では、フェルールの後方にばね部
材を配置して、フェルール同士を弾力的に接続させると
共に、接続に際し光ファイバを保持するようにフェルー
ルから離れた位置でコレットチャックを用いて光ファイ
バを保持する光コネクタ装置が提案されている。しか
し、この装置では、フェルールとコレットチャックが離
間しているために、接続の際の圧縮力によって光ファイ
バが座屈を起こし易く、そのため、光エネルギの劣化損
失が懸念される。また、フェルールとコレットチャック
が離間するため、光コネクタ自体が長くなり、将来予想
される小型化の要求に対して十分に対応できない。
ファイバを保持する光コネクタが、特開平7−1813
44号公報や特開平10−062650号公報等で提案
されている。しかしながら、これらはいずれも光ファイ
バを機械的に固定するために複数の部品を必要とし、接
着によって光ファイバを固定する接着型の光コネクタに
比べて構造が複雑となりコストの上昇が妨げられないと
いった問題があった。
バに替わり、プラスチック光ファイバがLAN(LOCAL
AREA NETWORK) や機器間接続用途等に使用され始めて来
た。石英光ファイバ用に設計された光コネクタをプラス
チック光ファイバの光コネクタとして用いた場合でも、
石英光ファイバと同様にフェルールに接着剤を用いて光
ファイバを接着固定する方法が用いられている。そのた
め、接続の際の問題点は石英光ファイバの場合と同様に
生じた。そのため、光伝送システムの構築の際に施工が
容易な光コネクタの開発が待たれていた。
ァイバの固定のために接着剤を使用せず、少ない部品点
数で光ファイバを保持することのできる、施工が容易な
光コネクタを提供することである。
に、本発明は、ハウジングと、このハウジングの内側に
配置される中空体保持部材と、光ファイバ保持溝あるい
は光ファイバ保持孔を有し、先端から光ファイバの光軸
方向に沿って外周が小さくなるテーパー面を外周面に備
える前方部と、光ファイバ貫通孔を備える管状後方部と
からなり、前記中空体保持部材の内側に配置される光フ
ァイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材に嵌入して
前記前方部の前記テーパー面に摺接して配置され、前記
前方部の先端方向に向かうに従い、前記前方部を締めつ
ける環状部材と、前記中空体保持部材の内側に、前記環
状部材と隣接して配置され、前記中空体保持部材から前
記環状部材に対して付勢することで、前記環状部材を介
して前記前方部を押圧して締めつける弾性部材とを備え
ることを特徴とする光コネクタを提供するものである。
ァイバ用貫通孔を有し前方に突出するフェルールを備
え、前記フェルールは、前記光ファイバ保持部材の前記
前方部の先端の端面と当接し、前記弾性部材によって前
記光ファイバ保持部材の前記前方部の先端方向に付勢さ
れた前記環状部材を介して前記光ファイバ保持部材を前
記フェルールに押し当てるのが好ましい。また、前記弾
性部材は、前記光ファイバ保持材に嵌入して前記環状部
材に隣接して配置されるばね部材であるのが好ましい。
さらに、前記光ファイバ保持部材の前記前方部は、前記
前方部の先端から光ファイバ光軸方向に沿って2つ以上
の切れ込みを有するのが好ましい。
スチック材料からなる光ファイバ、あるいは外層がプラ
スチック材料からなる光ファイバが用いられるのが好ま
しく、また、前記光ファイバ保持部材は、樹脂材料から
なるのがよい。また、前記中空体保持部材の後方の内周
面には、内径の変化する段差部が設けられ、この内径の
変化に応じた突起部が前記光ファイバ保持部材の後方端
部近傍の外周面に設けられるのが好ましい。
て、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明
する。
である組み立てられた光コネクタ10の断面図を示す。
光コネクタ10は、フェルール12と、ハウジング14
と、中空体保持部材16と、光ファイバ保持部材18
と、環状部材20と、ばね部材22とを主に備え、ハウ
ジング14を被うようにホルダー24が設けられる。
めに前方、すなわち光ファイバFの端面F1 を有する方
向(図1中の矢印Xの方向)に突出する円筒部12aと
基部12bとからなり、円筒部12aは、円筒軸に沿っ
て光ファイバFを貫通させるフェルール貫通孔26を有
する。基部12bは、外径が円筒部12aの外径より広
くなっており、ハウジング14の内周面に設けられる突
起部14aによって前方の突出が制限される。また、フ
ェルール12の基部12bの後方(図1中の矢印Xの反
対方向)の端面12cは、後述するように光ファイバ保
持部材18の前方先端面18aと当接している。
Fをフェルール貫通孔26に後方より貫通させることに
よって、フェルール12の前方端面において光ファイバ
Fの位置が精度よく定められるとともに、フェルール1
2の前方端面と面一になるように端面処理(切断、研
磨)が施され、アダプタを介して他の光ファイバの端面
と接触して接続される。なお、フェルール貫通孔26の
内径は、基部12b側で広く、前方で細くなっている。
これは、光ファイバFを後方から容易に挿入し貫通でき
るようにするためである。
の位置に収めると共に、後述する中空体保持部材16を
所定の位置に固定する部材である。ハウジング14の前
方外周には、アダプタや光通信機器のレセプタクルとの
結合のためのホルダー24が装着される。
内周面の、光ファイバFの光軸方向の所定の位置に配置
される筒状の中空体部材で、後述する光ファイバ保持部
材18、環状部材20およびばね部材22が中空体内側
に配置されるように構成される。すなわち、中空体保持
部材16は、光ファイバ保持部材18、環状部材20お
よびばね部材22が中空体内側に配置した状態で、中空
体保持部材16の外周に設けられた突起部16bをハウ
ジング14に設けられた切り欠き部14bに嵌合させる
ことによって、ハウジング14内の所定の位置に固定さ
れる。ここで、突起部16bが嵌合して中空体保持部材
16を結合される切り欠き部14bのハウジング14に
おける位置は、後述するように、中空体保持部材16の
内周面に設けられた段差部16aによってばね部材22
が所望の付勢力を得、環状部材20を前方に付勢するよ
うな位置に構成される。
aおよび段差部16dを内周面に有し、段差部16aに
よって図中に示されるように、内径の小さい内周面16
cを形成し、その後方には、段差部16dによって内径
が内周面16cの領域の内径より大きい内周面16eを
形成する。ここで、内周面16eの領域の内径が内周面
16cの領域の内径より大きいのは、内周面16cと内
周面16eの境界にある段差部16dによって、後述す
る光ファイバ保持部材18の後方端部近傍の外周面に設
けられた突起部18bが前方に自由に移動することを阻
止するためであり、その結果、光ファイバ保持部材1
8、環状部材20およびばね部材22が中空体保持部材
16から容易に脱落しないようにするためである。この
ように部材等が容易に脱落しない構成とすることで、光
ファイバ保持部材18、環状部材20およびばね部材2
2が中空体保持部材16に予め組み込まれた構成部材を
提供することができ、施工現場における光ファイバの接
続作業の効率を向上させることができる。
3に示されるように、前方部18cと管状後方部18d
とからなる、光ファイバFを固定保持する部材で、樹脂
材料によって成形される。樹脂材料を用いることで、例
えばプラスチックファイバ等と同様の圧縮特性を持ち、
光ファイバFの保持部分に傷や凹みを作ることはない。
aから光ファイバ光軸方向に沿って2つの切れ込み18
eを有し、分割部材18f1 および18f2 を形成す
る。分割部材18f1 および18f2 は、内側に光ファ
イバ保持溝18g1 および18g2 を有し、光ファイバ
Fの光軸の後方(矢印Xの反対方向)に行くに連れ分割
部材18f1 および18f2 の離間距離が縮まるように
構成され、前方部18cの外周面、すなわち分割部材1
8f1 および18f2 の外周面には、光ファイバ光軸後
方に向かって外周が小さくなるテーパー面18h1 およ
び18h2 が備えられる。ここで、光ファイバ保持溝1
8g1 および18g2 の溝断面形状は半円形状である
が、この他三角形状や四角形状等の形状であってもよ
い。また、分割部材18f1 および18f2 を接合した
際の光ファイバ保持溝18g1 および18g2 によって
形成される孔の断面積は、光ファイバFの断面積と同等
かそれより小さい。さらに、本実施例の光ファイバ保持
部材18の前方部18cには、2つの切れ込み18eを
有するが、本発明においては、これに限定されず、3つ
の切れ込みや4つの切れ込みを有するものであってもよ
い。
貫通孔18iを中心軸に沿って有する。また、管状後方
部18dの前方の外周面には突出部18jが設けられ、
中空体保持部材16の内周面16cと摺接することによ
って、光ファイバ保持部材18が中空体保持部材16の
内部に精度よく位置決めされる。また、光ファイバ保持
部材18の後方端部近傍の外周面には、突起部18bが
設けられ、上述したように、突起部18bと中空体保持
部材16の段差部16dとによって光ファイバ保持部材
18の前方への移動が制限される。
の前方部18cに嵌入してテーパー面18h1 および1
8h2 に摺接し、前方部18cの前方先端に向かうに従
って前方部18cの離間する分割部材18f1 および1
8f2 が近接するように光ファイバ保持溝18g1 およ
び18g2 の方向に向けて締めつける締めつけ部材であ
る。環状部材20の内径は、離間する分割部材18f1
および18f2 をお互いに接合した際の前方先端部の外
径より小さくなっており、環状部材20が光ファイバ保
持部材18の前方先端部から抜けて脱落しない構成とな
っている。
側の、光ファイバ保持部材18との隙間の、環状部材2
0の後方に位置し、前方部18cに嵌入して配置される
弾性部材である。ばね部材22は、中空体保持部材16
の段差部16aから付勢される付勢力を環状部材20に
伝える。これによって、環状部材20は前方部18cを
押圧して締めつける。なお、中空体保持部材16は、上
述したように、環状部材20に対して所望の付勢力(圧
縮力)を与えるように、段差部16aの位置が予め設定
されている。これによって、光ファイバ保持溝18g1
や18g2 に位置する光ファイバFが固定保持される。
本実施例では、ばね部材22を用いているが、本発明に
おいては、必ずしもこれに限定されず、ゴム部材等の所
定の付勢力を与える公知の弾性部材であってもよい。
を有して分割部材18f1 および18f2 を形成する
が、本発明においては、必ずしも前方部が切れ込みを有
する必要はなく、例えば、中心軸に光ファイバFの直径
より大きい光ファイバ保持孔を備え、本実施例の前方部
18cと同様のテーパー面を備えた弾性圧縮可能な円錐
台状部材を前方部に用い、環状部材20を前方に摺動さ
せて弾性圧縮可能な円錐台状部材を締めつけることによ
って、光ファイバ保持孔の内径を狭くして光ファイバF
を保持する機構としてもよい。
える光コネクタであるが、フェルールを備えない光コネ
クタであってもよい。例えば、アダプタ内に備えるスリ
ーブに直接光ファイバ同士を挿入して、光ファイバ同士
を接触させる光コネクタであってもよい。このような光
コネクタは、全体がプラスチック材料からなる光ファイ
バ、たとえば、全フッ素プラスチック光ファイバに用い
られ、あるいは外層がプラスチック材料からなる光ファ
イバ、例えば石英光ファイバの外周をポリマ材料で被覆
したPCF(ポリマクラッドファイバ)の接続に用いら
れるのが好ましい。勿論、従来からの石英光ファイバに
用いられてもよい。また、本発明の光コネクタは、SC
型光コネクタやFC型光コネクタに用いられるばかりで
なく、LC型光コネクタやMU型光コネクタに用いられ
てもよい。光コネクタ10は以上のように構成される。
み立てについて、上述した光コネクタ10に基づいて説
明する。まず、ばね部材22および環状部材20が光フ
ァイバ保持部材18の前方部18cに嵌入した状態で、
光ファイバ保持部材18とともに中空体保持部材16内
の所定位置に配置される。すなわち、ばね部材22およ
び環状部材20が前方部18cに嵌入された状態にある
ので光ファイバ保持部材18を中空体保持部材16の前
方から挿入し、光ファイバ保持部材18の突起部18b
が、突起部18bの外径より内径が小さい内周面16c
の領域を摺動しながら、後方の内周面16eの領域まで
挿入される。これによって、突起部18bが段差部16
dの前方まで戻ることはなく、光ファイバ保持部材18
は、中空体保持部材16内に配置される。また、これに
伴って、ばね部材22および環状部材20も中空体保持
部材16の内部の所定位置に配置される。
dよって制限される範囲内において光ファイバ保持部材
18の可動範囲も制限されるが、この範囲内において
は、自由に動くことができる。一方、環状部材20は、
環状部材20の内径が、前方部18cの分割部材18f
1 および18f2 をお互いに接合した際の前方先端部の
外径より小さくなっているため、環状部材20が光ファ
イバ保持部材18から抜けて脱落することはない。その
ため、ばね部材22も光ファイバ保持部材18から抜け
て脱落することはない。このように、ばね部材22およ
び環状部材20および光ファイバ保持部材18が中空体
保持部材16に予め組み込まれ、構成部品が脱落するこ
となく維持されるため、施工現場における接続作業の効
率を向上することができる。なお、この時、ばね部材2
2は自由長に伸びている(自由長の状態にある)ので、
光ファイバ保持部材18が環状部材20によって締め付
けられるおそれはなく、分割部材18f1 、18f2 は
十分に離間している。
状後方部18dから光ファイバFを挿入して貫通させ、
更に光ファイバFをフェルール12の基部12bの端面
のフェルール貫通孔26の開口部から通してフェルール
12を貫通させ、フェルール12の先端に突出させる。
その後、フェルール12とばね部材22、環状部材20
および光ファイバ保持部材18が組み込まれた中空体保
持部材16は、ハウジング14が前方から被せられ、ハ
ウジング14内の所定の位置に固定される。すなわち、
中空体保持部材16は、外周面に設けられた突起部16
bがハウジング14の内周面に設けられた切り欠き部1
4bに嵌合することによって所定位置に固定される。そ
れとともに、フェルール12は、フェルール12の後方
の端面12cが光ファイバ保持部材18の前方先端面1
8aと当接する一方、フェルール12の基部12bは、
ハウジング14の内周面に設けられる突起部14aによ
って前方の突出が制限される。
ら前方へ向かう付勢力を受け、この力によってテーパー
面18h1 および18h2 に摺接する環状部材20を前
方に押し出す。さらに、環状部材20は、光ファイバ保
持部材18を前方に押し出し、フェルール12を所定の
付勢力で前方に押し付ける。これによって、アダプタ等
を介して光ファイバを接続する際、フェルール同士を弾
力的に接触させることで、光ファイバに座屈等の損傷を
与えることなく光ファイバを弾力的に接続させることが
できる。
勢力によって前方に押し出されるので、前方部18cを
締めつけ、その結果、光ファイバFは分割部材18f1
および18f2 によって締めつけられ保持固定される。
光ファイバ保持部材18は、樹脂材料を用いるため、光
ファイバFの保持部分を傷付けたり凹みを作らせること
はない。ハウジング14が装着された後、光ファイバF
の端面処理が行われ、アダプタや光通信機器のレセプタ
クルとの結合のためのホルダー24が装着される。この
ようにして、光コネクタ10は組み立てられる。
し、光ファイバFの保持力および光伝送損失を調べた。
使用した光ファイバFは、外径が565μmのプラスチ
ックファイバを用い、光ファイバ保持部材18の分割部
材18f1 および18f2 をお互いに接合した際に光フ
ァイバ保持溝18g1 および18g2 によって形成され
る溝断面を内径が565μmの円形状とし、さらにフェ
ルール12の光ファイバ貫通孔26の内径を580μm
とした。また、ばね部材22が環状部材20および光フ
ァイバ保持部材18を介してフェルール12を前方に押
しつける付勢力を400gとし、光ファイバ保持部材1
8によって光ファイバFを保持させた。ハウジング14
およびホルダー24は、従来より石英光ファイバの光コ
ネクタに用いられるSC型光コネクタを流用した。
ファイバを保持する保持力は1kg以上であり、また、
光コネクタ10がフェルールを前方に押しつける付勢力
は、アダプタやレセプタクルにフェルールを挿入して光
ファイバを弾力的に接続する際に必要とされる圧縮力を
上回るものであった。
固定する際に生じる光ファイバの受ける圧縮応力によっ
て光伝送の損失劣化を、850nmの波長の光を発光す
るLED(レーザ発光ダイオード)光源を用いて調べ
た。調べた光ファイバは、全フッ素プラスチック光ファ
イバであった。その結果、圧縮応力に起因する損失劣化
は認められなかった。
を有する光コネクタを用い、両端が光学研磨された長さ
が2mの全フッ素プラスチック光ファイバの結合損失
を、850nmの波長の光を発光するLED光源を使っ
て評価した。その結果、従来の接着剤を用いた光コネク
タと同等あるいはそれ以上の良好な結合損失の結果が得
られた。
タやレセプタクルを用いて光ファイバを弾力的に接続す
ることができ、しかも光ファイバ保持力も十分にあり、
光伝送における損失劣化もなく、結合損失も従来と同等
あるいは従来よりも良好であることは明白である。
説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および
変更を行ってもよいのはもちろんである。
光コネクタは、光ファイバの固定のために接着剤を使用
せず、少ない部品点数で機械的に保持することができる
ため、施工時の光ファイバの接続作業自体が容易とな
り、作業効率も向上する。そのため、短時間で光ファイ
バの接続が可能となる。さらに、本発明の光コネクタを
用いたプラスチック光ファイバの結合損失も従来と同等
あるいはそれ以上の性能が認められた。
断面図である。
部材、環状部材およびばね部材を示す外観図である。
光ファイバ保持部材の断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】ハウジングと、 このハウジングの内側に配置される中空体保持部材と、 光ファイバ保持溝あるいは光ファイバ保持孔を有し、先
端から光ファイバの光軸方向に沿って外周が小さくなる
テーパー面を外周面に備える前方部と、光ファイバ貫通
孔を備える管状後方部とからなり、前記中空体保持部材
の内側に配置される光ファイバ保持部材と、 前記光ファイバ保持部材に嵌入して前記前方部の前記テ
ーパー面に摺接して配置され、前記前方部の先端方向に
向かうに従い、前記前方部を締めつける環状部材と、 前記中空体保持部材の内側に、前記環状部材と隣接して
配置され、前記中空体保持部材から前記環状部材に対し
て付勢することで、前記環状部材を介して前記前方部を
押圧して締めつける弾性部材とを備えることを特徴とす
る光コネクタ。 - 【請求項2】前記ハウジングの内側には、光ファイバ用
貫通孔を有し前方に突出するフェルールを備え、 前記フェルールは、前記光ファイバ保持部材の前記前方
部の先端の端面と当接し、前記弾性部材によって前記光
ファイバ保持部材の前記前方部の先端方向に付勢された
前記環状部材を介して前記光ファイバ保持部材を前記フ
ェルールに押し当てる請求項1に記載の光コネクタ。 - 【請求項3】前記弾性部材は、前記光ファイバ保持部材
に嵌入して前記環状部材に隣接して配置されるばね部材
である請求項1または2に記載の光コネクタ。 - 【請求項4】前記光ファイバ保持部材の前記前方部は、
前記前方部の先端から光ファイバ光軸方向に沿って2つ
以上の切れ込みを有する請求項1〜3のいずれかに記載
の光コネクタ。 - 【請求項5】全体がプラスチック材料からなる光ファイ
バ、あるいは外層がプラスチック材料からなる光ファイ
バに用いられる請求項1〜4のいずれかに記載の光コネ
クタ。 - 【請求項6】前記光ファイバ保持部材は、樹脂材料から
なる請求項1〜5のいずれかに記載の光コネクタ。 - 【請求項7】前記中空体保持部材の後方の内周面には、
内径の変化する段差部が設けられ、この内径の変化に応
じた突起部が前記光ファイバ保持部材の後方端部近傍の
外周面に設けられる請求項1〜6のいずれかに記載の光
コネクタ。
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