JP2002311284A

JP2002311284A - 光結合装置

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Publication number: JP2002311284A
Application number: JP2001114324A
Authority: JP
Inventors: Seisaku Imai; 誠作今井; Mikio Oka; 美紀夫岡; Masashi Kato; 正志加藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2002-10-23
Anticipated expiration: 2021-04-12
Also published as: JP3924439B2; US20020150345A1; US6588937B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プラグを光結合装置の両サイドに装着したと
きに、内部の光ファイバにストレスが加わりやすい。光
ファイバを長くしてストレスを緩和するものでは、装置
全体の寸法を小型化することができない。【解決手段】Ｘ１側からプラグ８１を第１のコネクタ
３１に装着する際、およびＸ２側からプラグ８２を第２
のコネクタ４１に装着する際に、第１のコネクタ３１及
び第２のコネクタ４１がＸ方向に移動し、内部ファイバ
７０に加わるストレスを緩和する。よって、光ファイバ
７０の全長を長くすることなく内部ファイバ７０に加わ
るストレスを緩和することが可能となるため、光結合装
置２１全体を小型化できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はケース内に配置した
分岐型の光ファイバを使用して光信号の分離又は集合を
行う光結合装置に係わり、特に前記光ファイバに加わる
ストレスを緩和した光結合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の光結合装置の一例を示す平
面図である。

【０００３】図７に示す従来の光結合装置は、例えば特
開２００１−２１７５１号公報に記載された光分岐・結
合器を内部ファイバとして実装したものである。

【０００４】前記公報に記載された光分岐・結合器は、
複数本の光ファイバの一方の端部側を漸次各光ファイバ
の径寸法を細く形成した状態で結束し、その端面をこれ
に接続される光ファイバの径寸法と同寸法となるように
形成したものである。光信号が、前記光ファイバの一方
の結束端の端面側から送信されると、分岐形成された光
ファイバの他方の端部側では前記光信号を分離してそれ
ぞれ同じ光信号を受信することが可能であり、また分岐
形成された他方の端部側からそれぞれ信号が送信される
と、前記一方の結束端側ではそれぞれの信号を集合させ
て受信することが可能となっている。

【０００５】図７に示す光結合装置１では、ＪＩＳ−Ｃ
−５９７４に規定されているＦ０５形単心光ファイバコ
ネクタ用のプラグ１１と、ＪＩＳ−Ｃ−５９７６に規定
されているＦ０７形２心光ファイバコネクタ用のプラグ
１２とを接続するためのものである。光結合装置１のケ
ース２の中には、２本の光ファイバの一方の端部（図示
Ｘ１側の端部）を束ねて形成した結束端３ａと、他方の
端部を分岐させた分岐端３ｂ，３ｂとを一体形成した１
対２分岐型の内部ファイバ３が設けられている。

【０００６】前記内部ファイバ３の一方の結束端３ａに
は、フェルール（保持部材）４が設けられており、他方
の分岐端３ｂにはフェルール（保持部材）５が設けられ
ている。内部ファイバ３の端部と各フェルール４，５と
は接着剤によって強固に固定されている。前記結束端３
ａおよび分岐端３ｂの先端は、各フェルール４および５
の先端からケース２の外方向にわずかに突出させた状態
で固定されており、この突出した部分が突出部３ａ１お
よび３ｂ１である。

【０００７】前記ケース２は合成樹脂製であり、図示Ｘ
方向の一方の端面には前記Ｆ０５形プラグ１１を接続す
るための連結部（コネクタ）２Ａが図示Ｘ１方向に突出
形成され、他方の端面には前記Ｆ０７形プラグ１２を接
続するための連結部２Ｂが図示Ｘ２方向に突出形成され
ている。そして、ケースの前記連結部２Ａ，２Ｂの端部
には、キャップ６，７が取り付けられている。なお、キ
ャップ６，７には貫通孔６ａおよび７ａ，７ａが形成さ
れている。

【０００８】連結部２Ａおよび２Ｂには、図示Ｘ１−Ｘ
２方向に管状のスリーブホルダ２ａおよび２ｂ，２ｂが
一体に形成されている。このスリーブホルダ２ａおよび
２ｂの内部側の端部とキャップ６，７との間には、前記
内部ファイバ３の端部に取付けられているフェルール４
および５がそれぞれ設けられている。

【０００９】前記フェルール４および５の外面には，外
周方向に延出するフランジ部４ａおよび５ａがそれぞれ
形成されている。前記フランジ部４ａ，５ａと前記キャ
ップ６，７との間には、円筒形状のコイルスプリング８
および９，９がそれぞれ設けられている。よって、フェ
ルール４および５は、前記コイルスプリング８および９
によりスリーブホルダ２ａおよびスリーブホルダ２ｂの
内部側の端部を外部方向へ押圧した状態でケース２の内
部に保持されている。そして、フェルール４および５の
先端は、図示一点鎖線で示す光学基準面Ｓ−Ｓに設定さ
れ、突出部３ａ１および３ｂ１は前記光学基準面Ｓ−Ｓ
よりもそれぞれ外方向に突出させられている。

【００１０】前記光結合装置１では、一方の連結部２Ａ
にＦ０５形プラグ１１が接続されると、Ｆ０５形プラグ
１１の光ファイバ１１Ａの端面１１ａが光結合装置１内
の結束端３ａの端面をケース２の内方向に押圧するた
め、前記コイルスプリング８が圧縮させられ、突出部３
ａ１の端面が光学基準面Ｓ−Ｓまで戻される。また他方
の連結部２ＢにＦ０７形プラグ１２が接続されると、Ｆ
０７形プラグ１２の一方の光ファイバ１２Ａの端面１２
ａ，１２ａが，分岐端３ｂ，３ｂの端面を押圧する。よ
って、前記コイルスプリング９，９が図示Ｘ１方向から
圧縮させられ、突出部３ｂ１，３ｂ１の端面が光学基準
面Ｓ−Ｓまで戻される。

【００１１】すなわち、プラグ１１およびプラグ１２が
装着されると、プラグ１１の光ファイバ１１Ａの端面１
１ａが結束端３ａの端面を内方向（Ｘ２方向）に圧接
し、且つプラグ１２の光ファイバ１２Ａ，１２Ａの端面
１２ａ，１２ａが内部ファイバ３の分岐端３ｂ，３ｂの
端面を内方向（Ｘ１方向）にそれぞれ圧接する。これに
より、両端の光ファイバ１１Ａ，１２Ａ，１２Ａの端面
と内部ファイバ３の端面どうしがそれぞれ密着させら
れ、各端面間の光エネルギーの結合損失の低減が図られ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の光
結合装置１では、Ｆ０５形用のプラグ１１およびＦ０７
形用のプラグ１２が接続されることより、ケース２内部
の内部ファイバ３に対し、内部ファイバ３の両端から内
方向へ圧縮応力が作用するため、内部ファイバ３の分岐
部３Ａに過大なストレスが集中しやすいという問題があ
る。

【００１３】この点、内部ファイバ３の全長（長さ寸
法）を長くすると、前記内部ファイバ３に加わる圧縮応
力を分散することができ、前記分岐部３Ａへのストレス
の集中を緩和することが可能である。

【００１４】しかし、内部ファイバ３の全長を長くする
ということは、ケース２の全長が大型化することを意味
し、光結合装置１を小型化することができないという問
題がある。

【００１５】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、内部ファイバの分岐部に集中しやすい圧縮
によるストレスを緩和できるようにした光結合装置を提
供することを目的としている。

【００１６】また本発明は、内部ファイバの全長を短く
することができ、装置全体の小型化を可能とした光結合
装置を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケース内に、
内部ファイバーと、前記内部ファイバーの両端部をそれ
ぞれ保持する保持部材と、前記それぞれの保持部材を前
記内部ファイバーの軸方向へ移動自在に保持する第１と
第２のコネクタと、それぞれのコネクタ内で前記保持部
材を前記コネクタの連結部側に付勢する付勢手段とが設
けられ、前記第１と第２のコネクタの前記連結部に、外
部ファイバーを保持するプラグが装着可能とされてお
り、それぞれのコネクタは前記ケース内で、少なくとも
ケース外方への移動余裕を有しており、前記第１のコネ
クタの前記連結部に前記プラグが装着され、第１のコネ
クタがケース内方の移動限界位置にあり且つ前記プラグ
に押された保持部材がケース内方へ移動したときに、前
記第２のコネクタが前記ケースの外方へ移動可能とされ
ていることを特徴とするものである。

【００１８】さらに、前記第２のコネクタの前記連結部
に前記プラグが装着され、このとき第２のコネクタがケ
ース内方への限界移動位置に至り、さらにプラグに押さ
れて第２のコネクタ内の保持部材がケース内方へ移動し
たときに、前記第１のコネクタがケース外方へ移動可能
とされているものである。

【００１９】本発明では、光結合装置の両端のコネクタ
にプラグが装着された場合に、両コネクタが一緒に移動
させられることによって、付勢部材が発生させる圧縮応
力を逃がすことができるため、内部ファイバに作用する
ストレスを緩和することができる。

【００２０】上記において、第１のコネクタと第２のコ
ネクタに前記プラグが装着された状態で、各コネクタ内
において前記付勢手段の付勢力に対抗して前記保持部材
がケース内方に向けて移動しており、前記付勢力により
前記内部ファイバーと前記外部ファイバーとが加圧され
ているものが好ましい。

【００２１】上記構成では、内部ファイバーの端面とこ
れに接続される光ファイバーの端面とを密着させること
ができるため、光信号を確実に伝送することができ、且
つ光ファイバ間の結合損失の低減を図ることができる。

【００２２】また第１と第２のコネクタ内において、前
記プラグが装着されたときの前記保持部材のケース内方
への移動量をδとしたときに、両コネクタにプラグが装
着されていない状態で、第１のコネクタと第２のコネク
タが、共にケース外方へ２×δ以上の距離だけ移動可能
とされているものが好ましい。

【００２３】さらに、両コネクタにプラグが装着されて
いない状態で、第１のコネクタと第２のコネクタとが、
ケース内方への移動限界位置にあるものが好ましい。

【００２４】上記構成では、両コネクタにプラグが装着
された状態で、内部ファイバーが自由長状態になり、内
部ファイバーに圧縮力が作用しなくなる。よって内部フ
ァイバーに作用するストレスを緩和できる。

【００２５】またケース内における両コネクタのガタ付
きを防止することができるようになる。

【００２６】また本発明は、前記第１と第２のコネクタ
の一方のコネクタ内の１個の保持部材に対し、他方のコ
ネクタ内には複数個の保持部材が設けられ、前記１個の
保持部材と前記複数個の保持部材とが前記内部ファイバ
ーで接続されて、光分離および光集合が可能とされてい
るものである。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。

【００２８】図１は、本発明の光結合装置を示す斜視
図、図２は図１の光結合装置にプラグが接続されていな
い初期状態を示す平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ
線における矢視断面図である。図４は光結合装置の一方
のコネクタにプラグを接続した状態を示す断面図、図５
は図４の状態での他方のコネクタにプラグを接続する途
中の状態を示す断面図、図６プラグが他方のコネクタに
ロックされた状態を示す断面図である。

【００２９】図１および図２に示す光結合装置２１は、
ケース本体２２とケース蓋２３からなるケース体と、雌
形の第１のコネクタ３１と雌形の第２のコネクタ４１と
その間を接続する内部ファイバ７０からなる接続部材３
０とで構成されている。ただし、ケース蓋２３は図３に
示されており、図１では省略されている。

【００３０】ケース本体２２、ケース蓋２３および第
１，第２のコネクタ３１，４１は合成樹脂製である。ケ
ース本体２２は底面２２Ａとその周囲を取り囲む側壁２
２Ｂからなる略升形形状をしており、その図示Ｘ１−Ｘ
２方向（プラグの挿脱方向）には前記側壁２２Ｂの一部
を四角に切り欠いた開口部２２ａ，２２ｂが形成されて
いる。前記底面２２Ａの中央には支柱２２ｃが形成され
ており、さらにその図示Ｙ１−Ｙ２方向の両端には円柱
形状の支柱の内部にねじ穴を形成したねじ受部２２ｄ，
２２ｄが形成されている。図３ないし図６に示すケース
蓋２３は、前記ケース本体２２に重ねられた状態におい
て、前記ケース蓋２３の外部から挿通されたねじ部材
が、前記ねじ受部２２ｄ，２２ｄに螺着されることによ
り固定される。

【００３１】前記一方の開口部２２ａと支柱２２ｃとの
間の底面２２Ａには、長方形状に形成したリブで囲まれ
た第１の案内溝２２ｅが形成されている。他方の開口部
２２ｂと支柱２２ｃとの間の底面２２Ａには、長方形状
にしたリブからなる第２の案内溝２２ｆ，２２ｆが形成
されている。前記第１の案内溝２２ｅおよび第２の案内
溝２２ｆ，２２ｆのＸ方向の長さ寸法はともにＬ１に設
定されている。また第１の案内溝２２ｅの内方側の縁部
（移動限界位置）２２ｅ１と第２の案内溝２２ｆの内方
の縁部（移動限界位置）２２ｆ１との距離はＬ２に設定
されている。

【００３２】第１，第２のコネクタ３１，４１は箱型形
状をしている。第１のコネクタ３１の底面には、前記第
１の案内溝２２ｅに入り込む長方形状の規制部（第１の
規制部）３１ａが形成されている。同様に第２のコネク
タ４１の底面４１Ａにも前記第２の案内溝２２ｆ，２２
ｆに入り込む長方形状の規制部（第２の規制部）４１
ａ，４１ａがそれぞれ形成されている。前記規制部３１
ａおよび規制部４１ａの図示Ｘ方向の長さ寸法は、とも
にＬ３に設定されている。ただし、前記規制部３１ａお
よび規制部４１ａの長さ寸法Ｌ３は、前記第１の案内溝
２２ｅおよび第２の案内溝２２ｆのＸ方向の長さ寸法Ｌ
１よりも短く形成されている（Ｌ１＞Ｌ３）。従って、
規制部３１ａおよび規制部４１ａは、前記第１の案内溝
２２ｅ内および第２の案内溝２２ｆ内おいて、少なくと
もその差分（Ｌ１−Ｌ３）に相当する移動余裕を有して
いる。

【００３３】また内部ファイバ７０を設けた状態におけ
る規制部３１ａの内方の縁部と規制部４１ａの内方の縁
部との距離は、上記第１の案内溝２２ｅの内方の縁部
（移動限界位置）２２ｅ１と第２の案内溝２２ｆの内方
の縁部（移動限界位置）２２ｆ１間の距離Ｌ２と一致す
るように設定されている。従って、第１，第２のコネク
タ３１，４１は、少なくともケース本体２２の外方へ移
動することが可能である移動余裕を有している。

【００３４】前記第１のコネクタ３１には、ＪＩＳ−Ｃ
−５９７４で規格化されているＦ０５形単心光ファイバ
コネクタ用のプラグの装着がされる連結部（レセプタク
ル）３２が設けられている。一方、第２のコネクタ４１
には、ＪＩＳ−Ｃ−５９７６で規格化されているＦ０７
形２心光ファイバコネクタ用のプラグが装着される連結
部（レセプタクル）４２が設けられている。なお、前記
第１，第２のコネクタ３１，４１の上面には、プラグに
設けられたロック爪が掛止される掛止孔３７，４７がそ
れぞれ形成されている。

【００３５】図２および図３に示すように、第１のコネ
クタ３１の中央には仕切板３３が形成されており、この
仕切板３３の中心には、内部に貫通孔を有し図示Ｘ方向
へ延びる管形状のスリーブホルダ３４が形成されてい
る。第１のコネクタ３１の内部（図示Ｘ２側）の端部に
は、着脱自在に形成されたキャップ３５が取り付けられ
ており、前記キャップ３５の中央にはフェルール（保持
部材）を挿通するための孔３５ａが形成されている。

【００３６】同様に、第２コネクタ４１の中央には仕切
板４３が形成されており、この仕切板には、内部に貫通
孔を有し図示Ｘ方向へ延びる管形状のスリーブホルダ４
４，４４が並設されている。第２のコネクタ４１の内部
（図示Ｘ１側）の端部には、着脱自在に形成されたキャ
ップ４６が取り付けられている。前記キャップ４６の中
央には、フェルール（保持部材）を挿通するための孔４
６ａ,４６ａが並設されている。

【００３７】なお、図１に示すように、キャップ３５お
よびキャップ４６はその中央で上下（Ｚ１およびＺ２）
で２分割することができ、第１のコネクタ３１および第
２のコネクタ４１に内部ファイバ７０の両端を装着する
際に一体に組み付けることができるものが好ましい図２
に示すように、前記仕切板３３とキャップ３５との間に
はフェルール（保持部材）６１が設けられている。前記
フェルール６１は円筒形状をしており、その外面には外
周方向に延出するフランジ部６１ａが形成されている。
フランジ部６１ａよりも外方（図示Ｘ１）のフェルール
６１の先端部が、前記スリーブホルダ３４の貫通孔に挿
入されており、フェルール６１の内方（図示Ｘ２側）の
末端側が前記キャップ３５の孔３５ａに挿通されてい
る。

【００３８】一方、前記仕切板４３とキャップ４６との
間にも円筒形状のフェルール（保持部材）６２，６２が
設けられている。前記フェルール６２の外面には外周方
向に延出するフランジ部６２ａが形成されており、フラ
ンジ部６２ａよりも外方（図示Ｘ２側）のフェルール６
２の先端部が、前記スリーブホルダ４４の貫通孔に挿入
されており、フェルール６２の内方（図示Ｘ２側）の末
端側が前記キャップ４６の孔４６ａにそれぞれ挿通され
ている。

【００３９】第１のコネクタ３１では、前記フェルール
６１のフランジ部６１ａとキャップ３５との間に、付勢
部材６５としての円錐コイルばねが圧縮させられた状態
で設けられており、前記フェルール６１のフランジ部６
１ａが前記スリーブホルダ３４の端部３４ａに押圧され
ている。

【００４０】同様に第２のコネクタ４１では、前記フェ
ルール６２のフランジ部６２ａとキャップ４６との間に
付勢部材６６としての円錐コイルばねがそれぞれ圧縮さ
せられた状態で設けられており、前記フェルール６２の
フランジ部６２ａが前記スリーブホルダ４４の端部４４
ａにそれぞれ押圧されている。フェルール６１の先端お
よびフェルール６２の先端は、この状態ではともにＸ方
向における光学基準面Ｓ１，Ｓ２に一致した状態にあ
る。

【００４１】前記付勢部材６５，６６は、前記フェルー
ルのフランジ部に当接する側が小径で、前記第１，第２
のコネクタ３１，４１側のキャップ３５，４６に当接す
る側が大径となる円錐コイルばねである。

【００４２】なお、前記第１，第２のコネクタ３１，４
１では、付勢部材６５，６６として円錐コイルばねを使
用しているため、従来の円筒形状のコイルスプリングの
場合と比較して圧縮に要する図示Ｘ方向の長さ寸法Ｗを
短くすることができる。よって、光結合装置２１全体を
小型化することが可能である。

【００４３】前記フェルール６１とフェルール６２との
間には内部ファイバ７０が設けられている。前記内部フ
ァイバ７０は、上記従来の内部ファイバと同様の１対２
分岐型の光ファイバであり、一方の端部（図示Ｘ１側の
端部）は断面半円形状に形成され、それらが断面円形に
なるように接合された結束端７０ａである。前記結束端
７０ａの直径は、後述するプラグ８１のフェルール８１
ｂ内に保持されている光ファイバ８７の端面の直径と同
寸法となるように形成されている。また他方の端部は、
分岐部７０Ａから分れた分岐端７０ｂである。前記内部
ファイバ７０は、石英やＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メ
チル）などからなるコアを露出させた光ファイバ、ある
いは前記コアの外周をフッ素系樹脂などからなるクラッ
ドで被覆した光ファイバである。

【００４４】内部ファイバ７０の結束端７０ａはフェル
ール６１の内部に挿通され、その端部はフェルール６１
の先端からわずかに外方（Ｘ１方向）に突出させた状態
でフェルール６１に固定されている。他方の分岐端７０
ｂもフェルール６２の内部に挿通され、その端部がフェ
ルール６２の先端からわずかに外方（Ｘ２方向）に突出
させた状態でフェルール６２にそれぞれ固定されてい
る。なお、前記結束端７０ａおよび分岐端７０ｂの突出
量はともにδであり、これは前記光学基準面Ｓ１，Ｓ２
からの外方向への突出量である。

【００４５】前記光結合装置２１は、ケース本体２２の
内部に第１のコネクタ３１と第２のコネクタ４１とが内
部ファイバ７０によって連結した接続部材３０を装填
し、その上からケース蓋２３で覆うことにより組み立て
られている。この際、第１のコネクタ３１の規制部３１
ａがケース本体２２の第１の案内溝２２ｅ内に移動自在
に納められ、第２のコネクタ４１の規制部４１ａ，４１
ａがケース本体の第２の案内溝２２ｆ，２２ｆに移動自
在に納められている。

【００４６】以下、光結合器の動作について説明する。（初期状態）図２および図３に示すように、組立て完成
後の初期状態においては、ケース本体２２の第１の案内
溝２２ｅの内方の縁部２２ｅ１と第２の案内溝２２ｆの
内方の縁部２２ｆ１との距離と、第１のコネクタ３１の
規制部３１ａの内方の縁部と第２のコネクタ４１の規制
部４１ａの内方の縁部との距離とはともにＬ２である。
よって、前記規制部３１ａの内方の縁部および規制部４
１ａの内方の縁部は、ともに第１の案内溝２２ｅの内方
の縁部（移動限界位置）２２ｅ１および第２の案内溝２
２ｆの内方の縁部（移動限界位置）２２ｆ１に設定され
ている。このとき、規制部３１ａの外側の縁部と第１の
案内溝２２ｅの外側の縁部との間には隙間余裕λ１が形
成され、規制部４１ａの外側の縁部と第１の案内溝２２
ｆの外側の縁部との間には隙間余裕λ２が形成されてい
る。なお、前記隙間余裕λ１およびλ２は、λ１＝λ２
＝（Ｌ１−Ｌ３）である。

【００４７】（Ｆ０７形２心光ファイバコネクタ用のプ
ラグの装着時）図４に示すように、第２のコネクタ４１
の連結部４２にＦ０７形２心光ファイバコネクタ用のプ
ラグ８２が装着されると、プラグ８２に設けられたロッ
ク爪８２ａが第２のコネクタ４１の掛止孔４７を掛止す
る。これにより、プラグ８２が第２のコネクタ４１にロ
ックされる。

【００４８】この際、前記プラグ８２のフェルール８２
ｂ内に設けられている光ファイバ８３の端面が、前記光
学基準面Ｓ１−Ｓ１と一致する位置まで押し込けられ
る。よって、前記光ファイバ８３の端面が、前記内部フ
ァイバ７０の分岐端７０ｂの端面に突き当り、さらに分
岐端７０ｂを内方（図示Ｘ１方向）に押圧する。これに
より、内部ファイバ７０の分岐端７０ｂを保持するフェ
ルール６２が図示Ｘ１方向に加圧され、前記付勢部材６
６が圧縮させられるため、フェルール６２が前記付勢部
材６６の付勢力に対抗してケース２２の内方（図示Ｘ１
方向）に移動させられる。このとき、フェルール６２の
Ｘ１方向への移動量はδであり、フェルール６２の移動
に伴ない内部ファイバ７０も移動量δだけ図示Ｘ１方向
に移動させられる。なお、プラグ８２が第２のコネクタ
４１にロックすることにより、内部ファイバ７０の分岐
端７０ｂの端面と光ファイバ８３の端面とを密着させる
ことができるため、光ファイバ間の結合損失の低減が可
能とされている。

【００４９】一方、第１のコネクタ３１側では、前記内
部ファイバ７０が図示Ｘ１方向へ移動すると、フェルー
ル６１のフランジ部６１ａがスリーブホルダ３４の端部
３４ａをＸ１方向に押圧するため、第１のコネクタ３１
全体が図示Ｘ１方向に移動させられ図４に示す状態に設
定される。

【００５０】すなわち、第１のコネクタ３１の図示Ｘ１
方向への移動量は移動量δである。よって、前記規制部
３１ａの内方の縁部と第１の案内溝２２ｅの内方の縁部
２２ｅ１との間に隙間余裕（内方の隙間余裕）ε１が、
ε１＝δで形成される。このため、前記規制部３１ａの
外方の縁部と第１の案内溝２２ｅの外方の縁部との間の
隙間余裕（外方の隙間余裕）λ１は、λ１＝（Ｌ１−Ｌ
３）−ε１＝（Ｌ１−Ｌ３−δ）に狭められた状態とな
る。

【００５１】（Ｆ０５形単心光ファイバコネクタ用のプ
ラグの装着時）次に、光結合装置２１の図示右端側の第
１のコネクタ３１に図示右端側からＦ０５形単心光ファ
イバコネクタ用のプラグ８１を装着した場合について説
明する。

【００５２】図５に示すように、プラグ８１が第１のコ
ネクタ３１の連結部３２に装着されると、連結部３２が
プラグ８１により内方（図示Ｘ２方向）に押されるた
め、第１のコネクタ３１が内方に移動させられ、規制部
３１ａの内方の縁部が第１の案内溝２２ｅの内方の縁部
２２ｅ１に当接する。すなわち、第１のコネクタ３１は
内方に移動量δだけ移動させられ、前記第１のコネクタ
３１の内方の隙間余裕ε１がε１＝０となる。なお、前
記第１のコネクタ３１の外側の隙間余裕λ１はλ１＝
（Ｌ１−Ｌ３）に戻される。

【００５３】このプラグ８１の装着途中の段階では、内
部ファイバ７０が図示Ｘ２方向に移動量δだけ移動する
ため、第２のコネクタ４１もプラグ８２を装着した状態
で図示Ｘ２方向に移動量δだけ移動させられる。よっ
て、第２の案内溝２２ｆの内方の縁部２２ｆ１と規制部
４１ａの内方の端部との間に隙間余裕（内方の隙間余
裕）ε２がε２＝δで形成される。よって、第２の案内
溝２２ｆの外方の縁部と規制部４１ａの外方の端部との
間に隙間余裕（外方の隙間余裕）λ２は、λ２＝（Ｌ１
−Ｌ３−δ）に狭められる。

【００５４】図６に示すように、前記プラグ８１のロッ
ク爪が前記第１のコネクタ３１の掛止孔３７にロックす
ると、プラグ８１のフェルール８１ｂ内に保持されてい
る光ファイバ８７の端面は、前記光学基準面Ｓ２−Ｓ２
と一致する位置まで押し込められる。よって、前記光フ
ァイバ８７の端面が、前記内部ファイバ７０の結束端７
０ａの端面に突き当り、内部ファイバ７０をさらに内方
（図示Ｘ２方向）に押圧する。これにより、フェルール
６１が図示Ｘ２方向に押圧されるが、前記第１のコネク
タ３１の内方の隙間余裕ε１がε１＝０（図５参照）で
あるため、第１のコネクタ３１はこれ以上内方（図示Ｘ
２方向）に移動できない状態にある。よって、第１のコ
ネクタ３１側では、前記第１のコネクタ３１の代りに前
記フェルール６１のみが図示Ｘ２方向に移動する。そし
て、前記付勢部材６５が前記フェルール６１の移動によ
って圧縮させられ、内部ファイバ７０の結束端７０ａの
端面はその突出量δだけ内方（Ｘ２方向）に押し込めら
れる。

【００５５】このとき、前記フェルール６１および内部
ファイバ７０の内方（Ｘ２方向）への移動量はδであ
る。この際、内部ファイバ７０の結束端７０ａの端面と
光ファイバ８７の端面とを密着させることができるた
め、光ファイバ間の結合損失の低減が可能とされてい
る。

【００５６】一方、第２のコネクタ４１側では、内部フ
ァイバ７０の図示Ｘ２方向への移動により、プラグ８２
を装着した第２のコネクタ４１全体が外方（図示Ｘ２方
向）に移動量δだけ移動させられることとなる。

【００５７】すなわち、図４の状態でプラグ８１が図示
Ｘ１側に装着されると、第１，第２のコネクタ３１，４
１が共に移動量δだけ図示Ｘ２方向へ移動し図５の状態
に至る。さらにプラグ８１が第１のコネクタ３１にロッ
クすると、光ファイバ８７の端面が光学基準面Ｓ２−Ｓ
２に一致する位置まで挿入され、さらに第１，第２のコ
ネクタ３１，４１は移動量δだけ図示Ｘ２方向へ移動さ
せられて図６の状態に至る。

【００５８】このとき、前記移動量δと初期状態（図３
参照）の隙間寸法λ１，λ２とが、λ１＝λ２＜２×δ
の関係にある場合と、λ１＝λ２≧２×δの関係にある
場合とでは以下のような相違がある。

【００５９】（１）λ１＝λ２＜２×δの関係にある場
合例えば、突出量δをδ＝０．３ｍｍ、（Ｌ１−Ｌ３）＝
０．６ｍｍであるとすると、図３に示す初期状態ではε
１＝ε２＝０、λ１＝λ２＝（Ｌ１−Ｌ３）＝０．５ｍ
ｍである。そして、図４に示すプラグ８２を装着した状
態では、第１のコネクタ３１のみが外方（図示Ｘ１方
向）に移動するため、ε１＝δ＝０．３ｍｍ、λ１＝Ｌ
１−Ｌ３−δ＝０．２ｍｍとなり、ε２およびλ２はそ
のままの状態が維持される（ε２＝０、λ２＝０．５ｍ
ｍ）。

【００６０】そして、図５に示す状態では、第１，第２
のコネクタ３１，４１が共に図示Ｘ２方向に移動量δ＝
０．３ｍｍだけ移動させられるため、ε１＝０、λ１＝
０．５ｍｍ、ε２＝０．３ｍｍ、λ２＝０．２ｍｍとな
る。

【００６１】図６に示す状態では、プラグ８１が第１の
コネクタ３１にロックする瞬間に、さらに第１のコネク
タ３１及び第２のコネクタ４１が図示Ｘ２方向に移動量
δ＝０．３ｍｍだけ移動しようとするが、規制部４１ａ
の外方の端部が外方（図示Ｘ２方向）に隙間寸法λ２＝
０．２ｍｍだけ移動したときに第２の案内溝２２ｆの外
方の縁部に当接するため、第２のコネクタ４１は移動量
（δ−λ２）＝０．１ｍｍだけ移動しきれない状態とな
る。このとき、前記内部ファイバ７０には、結束端７０
ａと分岐端７０ｂとが互いに接近する内方への圧縮力が
作用する。そして、内部ファイバ７０は、前記圧縮力に
より内方に撓み量０．１ｍｍだけ撓むことにより、前記
移動しきれない移動量（δ−λ２）＝０．１ｍｍを補う
ことができる。

【００６２】よって、図示Ｘ２側の第２のコネクタ４１
では、最終的に外方の隙間余裕λ２がλ２＝０、内方の
隙間余裕ε２がε２＝（Ｌ１−Ｌ３）＝０．５ｍｍとな
る。

【００６３】前記内部ファイバ７０の圧縮力は、フェル
ール６１とフェルール６２との間に生じ、前記フェルー
ル６１を図示Ｘ１方向に戻すように働く。すなわち、内
部ファイバ７０の撓みは、プラグ８１が第１のコネクタ
３１にロックする瞬間にのみ付勢部材６５を圧縮するこ
とにより生じるが、ロック後は前記付勢部材６５が復元
し、前記フェルール６１を図示Ｘ１方向に前記撓み量
０．１ｍｍだけ移動させるため、内部ファイバ７０は圧
縮前の元の状態に戻って圧縮力が作用しなくなる。

【００６４】よって、最終的には図６に示すように、第
１のコネクタ３１の内方の隙間余裕ε１はε１＝（δ―
λ２）＝０．１ｍｍに設定され、外方の隙間余裕λ１は
λ１＝（Ｌ１−ε１）＝０．４ｍｍに設定される。

【００６５】なお、コネクタ連結後におけるケース本体
２２に対する第１のコネクタ３１および第２のコネクタ
４１のＸ方向の遊びは、Ｘ１方向に０．４ｍｍ、Ｘ２方
向に０．１ｍｍとなる。

【００６６】（２）λ１＝λ２≧２×δの関係にある場
合例えば、移動量をδ＝０．３ｍｍ、（Ｌ１−Ｌ３）＝
０．６ｍｍであるとすると、図３に示す初期状態では、
λ１＝λ２＝（Ｌ１−Ｌ３）＝０．６ｍｍ、ε１＝ε２
＝０となる。そして、図４に示す状態では、ε１＝δ＝
０．３ｍｍ、λ１＝Ｌ１−Ｌ３−δ＝０．３ｍｍ、ε２
＝０、λ２＝Ｌ１−Ｌ３＝０．６ｍｍとなる。そして図
５に示す状態では、ε１＝０、λ１＝０．６ｍｍ、ε２
＝０．３ｍｍ、λ２＝０．３ｍｍであり、内部ファイバ
７０の撓み量（δ―λ２）は、（δ―λ２）＝０とな
る。よって、図６ではε１＝０、λ１＝０．６ｍｍ、ε
２＝０．６ｍｍ、λ２＝０となる。

【００６７】なお、この場合のケース本体２２に対する
第１，第２のコネクタ３１，４１のＸ方向の遊びは、Ｘ
１方向に０．６ｍｍ、Ｘ２方向に０となる。

【００６８】以上のように、上記（１）の場合には、内
部ファイバ７０の撓み量（δ―λ２）を０．１ｍｍと小
さく抑えることができ、しかも内部ファイバが撓むのは
プラグ８１が第１のコネクタ３１にロックする瞬間だけ
であり、ロック後は前記撓みは開放されるので内部ファ
イバ７０に作用するストレスを最小とすることができ
る。しかもケース本体２２に対する第１，第２のコネク
タ３１，４１のガタ付きを小さくすることができる。

【００６９】さらに上記（２）の場合には、内部ファイ
バ７０の撓み量を０とすることができるため、内部ファ
イバ７０に圧縮力によるストレスが作用することがな
い。

【００７０】また内部ファイバ７０の長さ寸法を長くす
ることによって、内部ファイバ７０に加わる圧縮応力を
分散させる必要がなくなる。よって、ケース本体２２の
全長を短くすること、すなわち光結合装置１を小型化す
ることが可能となる。

【００７１】なお、上記実施の形態では、先にＦ０７形
用のプラグ８２を接続した後に、Ｆ０５用にプラグ８１
を接続した場合について説明したが、先にＦ０５用にプ
ラグ８１を接続し、その後にＦ０７形用のプラグ８２を
接続した場合も上記同様に内部ファイバ７０に作用する
ストレスを緩和することができる。

【００７２】また本発明では、内部ファイバ７０が、半
円形状に形成した２本の光ファイバどうしを接合して１
本の光ファイバとした１対２分岐型の光ファイバを用い
て説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、
１対３分岐型、１対４分岐型などの内部ファイバを使用
する場合であっても適用することが可能である。

【００７３】上記実施の形態では、ケース本体２２の中
央に支柱２２ｃが形成されているが、この支柱２２ｃは
ケース蓋２３を下方から支えることができるため、ケー
ス本体全体を補強することができる。ここで、支柱２２
ｃは内部ファイバ７０の移動範囲と干渉しない位置に形
成されているものが好ましく、ケース本体２２内で底面
２２Ａから浮いた状態で保持される内部ファイバ７０の
分岐部７０Ａを保護することができる。

【００７４】なお、内部ファイバ７０がコアを露出させ
た状態の光ファイバである場合には、前記内部ファイバ
７０から漏れた光を吸収してクロストークの影響を低減
できるように、前記支柱２２ｃを含むケース本体を黒色
として光吸収機能を有するように形成することが好まし
い。

【００７５】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、光結合装
置のコネクタにプラグを装着するときに、ケース内の内
部ファイバに作用しやすい圧縮力によるストレスを緩和
することができる。

【００７６】また前記ストレスを緩和させるために内部
ファイバの長さ寸法を長く形成する必要がなくなるた
め、光結合装置全体の寸法を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光結合装置を示す斜視図、

【図２】図１の光結合装置にプラグが接続されていない
初期状態を示す平面図、

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における矢視断面図、

【図４】光結合装置の一方のコネクタにプラグを接続し
た状態を示す断面図、

【図５】図４の状態で他方のコネクタにプラグを接続す
る途中の状態を示す断面図、

【図６】プラグが他方のコネクタにロックされた状態を
示す断面図

【図７】従来の光結合装置の一例を示す平面図、

【符号の説明】

２１光結合装置２２ケース本体２２ｅ第１の案内溝２２ｆ第２の案内溝３１第１のコネクタ４１第２のコネクタ３１ａ第１の規制部４１ａ第２の規制部３２，４２連結部６１，６２フェルール（保持部材）６５，６６付勢部材７０内部ファイバ７０ａ結束端７０ｂ分岐端８１，８２プラグ δ 内部ファイバの突出量 ε１，ε２内方の隙間余裕 λ１，λ２外方の隙間余裕

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤正志東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内Ｆターム(参考） 2H036 QA43 QA47 QA48 QA57

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケース内に、内部ファイバーと、前記内
部ファイバーの両端部をそれぞれ保持する保持部材と、
前記それぞれの保持部材を前記内部ファイバーの軸方向
へ移動自在に保持する第１と第２のコネクタと、それぞ
れのコネクタ内で前記保持部材を前記コネクタの連結部
側に付勢する付勢手段とが設けられ、前記第１と第２の
コネクタの前記連結部に、外部ファイバーを保持するプ
ラグが装着可能とされており、それぞれのコネクタは前記ケース内で、少なくともケー
ス外方への移動余裕を有しており、前記第１のコネクタ
の前記連結部に前記プラグが装着され、第１のコネクタ
がケース内方の移動限界位置にあり且つ前記プラグに押
された保持部材がケース内方へ移動したときに、前記第
２のコネクタが前記ケースの外方へ移動可能とされてい
ることを特徴とする光結合装置。
【請求項２】さらに、前記第２のコネクタの前記連結
部に前記プラグが装着され、このとき第２のコネクタが
ケース内方への限界移動位置に至り、さらにプラグに押
されて第２のコネクタ内の保持部材がケース内方へ移動
したときに、前記第１のコネクタがケース外方へ移動可
能とされている請求項１記載の光結合装置。
【請求項３】第１のコネクタと第２のコネクタに前記
プラグが装着された状態で、各コネクタ内において前記
付勢手段の付勢力に対抗して前記保持部材がケース内方
に向けて移動しており、前記付勢力により前記内部ファ
イバーと前記外部ファイバーとが加圧されている請求項
１または２記載の光結合装置。
【請求項４】第１と第２のコネクタ内において、前記
プラグが装着されたときの前記保持部材のケース内方へ
の移動量をδとしたときに、両コネクタにプラグが装着
されていない状態で、第１のコネクタと第２のコネクタ
が、共にケース外方へ２×δ以上の距離だけ移動可能と
されている請求項３記載の光結合装置。
【請求項５】両コネクタにプラグが装着されていない
状態で、第１のコネクタと第２のコネクタとが、ケース
内方への移動限界位置にある請求項４記載の光結合装
置。
【請求項６】前記第１と第２のコネクタの一方のコネ
クタ内の１個の保持部材に対し、他方のコネクタ内には
複数個の保持部材が設けられ、前記１個の保持部材と前
記複数個の保持部材とが前記内部ファイバーで接続され
て、光分離および光集合が可能とされている請求項１な
いし５のいずれかに記載の光結合装置。