JP2003004979A - ガイドピン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一方の光コネクタである連結用ブロック部材
２２０に装着され、他方の光コネクタであるフェルール
３００のガイド孔３２０に抜き差し自在に嵌挿されてこ
れらの光コネクタ相互の突き合わせ接続の位置決めに用
いられる棒状のガイドピン１において、ガイドピンを接
着剤を用いないで簡単にかつ組立精度良く固定する。 【解決手段】 フェルール３００のガイド孔３２０に抜
き差し自在に嵌挿されるガイド部２と、微細な凹凸によ
りガイド部２より太径に形成されている嵌め込み部３と
を有する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバのコネ
クタ（光コネクタ）相互の突き合わせ接続の位置決めに
用いられるガイドピンに関する。なお、本明細書中、
「光コネクタ」とは、光ファイバ同士間、光ファイバと
基板間などにおいて、光ファイバを接続する部材として
用いられるフェルールや、基板に付設され、該基板に設
けられた受光素子等をフェルールによって支持された光
ファイバと光学的に接続する際に両者間に介在されるレ
ンズを備えたブロック部材（連結用ブロック部材）等の
全てを含む意味である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、受光素子等が設けられた光素子
基板に付設された一方の光コネクタとしてのブロック部
材（連結用ブロック部材）と、前端面に光ファイバの端
面が配置された他方の光コネクタとしてのフェルールと
を着脱自在に突き合わせし、光ファイバと受光素子等と
を光学的に接続する際に用いられる光コネクタ用のガイ
ドピンが知られている。このガイドピンを用いることに
より、連結用ブロック部材（光素子基板）とフェルール
とを突き合わせ接続する際に、これらが高精度に位置決
めされる。

【０００３】図４は、このガイドピンが用いられている
一対の光コネクタを示す概念図である。光素子基板４０
０は、例えば、アルミニウム基板４１１を有し、その上
に第２基板４１３を介して、受光素子４０１が設けられ
た第１基板４１２が固定された構造を有している。ま
た、これらの第１基板４１２、第２基板４１３を貫通し
てアルミニウム基板４１１に達するガイドピン植設用の
一対の埋込ピン孔４１４が基板面と略直交する方向に設
けられており、この埋込ピン孔４１４にそれぞれガイド
ピン４２０の基端側が埋め込まれている。ガイドピン４
２０の基端側には周方向に沿って接着剤溜まりとなるリ
ング状の溝部４２２が設けられている。埋込ピン孔４１
４には接着剤が充填され、これにより埋込ピン孔４１４
にガイドピン４２０の基端側が固定され、ガイドピン４
２０の上部側が第１基板４１２から外方に突出してい
る。

【０００４】一方の光コネクタである連結用ブロック部
材４３０は、集光レンズ４３１が組み込まれ、一対のガ
イド孔４３２が設けられている。連結用ブロック部材４
３０は、ガイドピン４２０にガイド孔４３２を通し、ガ
イド孔４３２に接着剤が充填されて、該ガイドピン４２
０に固定されている。一対のガイド孔４３２にそれぞれ
ガイドピン４２０が挿入されていることにより、連結用
ブロック部材４３０の集光レンズ４３１と受光素子４０
１とは光学的に同軸となっている。

【０００５】また、他方の光コネクタであるフェルール
４５０は、前端面４５１に光ファイバ４５２の端面が配
置されており、光素子基板４００から突出している一対
のガイドピン４２０が嵌挿される一対のガイド孔４５３
が設けられ、ガイド孔４５３は前端面４５１に開口して
いる。

【０００６】光素子基板４００にフェルール４５０を接
続するときは、ガイドピン４２０をガイド孔４５３に挿
入し、フェルール４５０の前端面４５１を連結用ブロッ
ク部材４３０に突き当てる。フェルール４５０を光素子
基板４００に装着すると、受光素子４０１と光ファイバ
４５２とが光学的に接続される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た光コネクタでは、連結用ブロック部材４３０のガイド
孔４３２とガイドピン４２０との間に接着剤を充填し、
接着剤を硬化させてガイドピン４２０の中間部に連結用
ブロック部材４３０を固定しているため、生産性が悪い
という問題がある。

【０００８】また、連結用ブロック部材４３０のガイド
孔４３２とガイドピン４２０の間に接着剤が侵入できる
隙間が必要であるため、連結用ブロック部材４３０のガ
イド孔４３２とガイドピン４２０との間には必ず相応の
遊びがあり、ガイドピン４２０が装着された連結用ブロ
ック部材４３０の組立精度に関しては、改善の余地があ
る。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、光コネクタの位置決め用に用いられるガイドピンに
おいて、連結用ブロック部材等の部材（光コネクタ）を
接着剤を用いることなく、簡単に固定でき、しかも、接
着剤を用いた場合より組立精度を向上させることができ
るガイドピンを提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ため、請求項１記載の発明は、一対の光コネクタの一方
の光コネクタに装着され、他方の光コネクタのガイド孔
に抜き差し自在に嵌挿されてこれらの光コネクタ相互の
突き合わせ接続の位置決めに用いられる棒状のガイドピ
ンであって、前記光コネクタのガイド孔に抜き差し自在
に嵌挿されるガイド部と、微細な凹凸により前記ガイド
部より太径に形成されている嵌め込み部とを有すること
を特徴とするガイドピンを提供する。

【００１１】ガイドピンのガイド部の外径よりわずかに
内径が大きく嵌め込み部よりわずかに内径が小さいガイ
ド孔を有するいずれかの光コネクタを、ガイドピンの嵌
め込み部に嵌め込むことにより、太径に形成されている
嵌め込み部の微細な凹凸の凸部がガイド孔の内面に食い
込む。従って、接着剤を用いることなく、光コネクタを
ガイドピンの嵌め込み部に固定できるため、組立工程を
簡略化し、生産性を向上させることができる。また、ガ
イドピンの嵌め込み部とその回りに装着される光コネク
タのガイド孔の間には遊びを必要としないので、ガイド
孔とガイドピンの各中心位置の一致性が従来の接着剤を
用いた場合よりも高く、組立精度が良好である。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載のガ
イドピンにおいて、前記嵌め込み部の凹凸は、砥石の凹
凸が転写されて形成されていることを特徴とするガイド
ピンを提供する。

【００１３】砥石をガイドピンに押圧して砥石の凹凸を
ガイドピンに転写すると、砥石の凸部がガイドピンに食
い込み、その周囲を若干盛り上がらせることで微細な凹
凸が形成され、元の径より太径になった嵌め込み部を簡
単に形成することができる。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載のガ
イドピンにおいて、前記ガイド部が先端側に、前記嵌め
込み部が中央部に、周方向に設けられた溝部が基端側
に、それぞれ設けられていることを特徴とするガイドピ
ンを提供する。

【００１５】このガイドピンによれば、光素子基板の埋
込ピン孔に基端側を接着剤で埋め込むことで、光コネク
タとしての連結用ブロック部材をその嵌め込み部に高い
位置精度で容易に固定することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のガイドピンの実施
の形態について図面を参照しながら説明する。

【００１７】図１は、本発明のガイドピンの一実施形態
を示す側面図である。このガイドピン１は、光ファイバ
が支持された一方の光コネクタであるフェルールと、受
光素子等を備える光素子基板に付設された他方の光コネ
クタとして機能する連結用ブロック部材との突き合わせ
接続の位置決めに用いられるもので、例えばステンレス
スチール製の棒状部材から構成される。ガイドピン１
は、その長さが例えば５〜１０ｍｍに形成され、先端側
が、フェルールのガイド孔に抜き差し自在に嵌挿される
ガイド部２となっている。ガイド部２の外径は、例えば
０．５〜２．０ｍｍに形成されているが、その外径精度
は例えば＋０、−０．００３ｍｍと非常に高い精度が要
求される。ガイド部２の先端には挿入のし易さを考慮し
て、テーパー部２１が設けられている。ガイドピン１の
略中央部には、ガイド部２と同じ外径の丸棒の表面に微
細な凹凸が形成され、ガイド部２の外径によっても異な
るが、ガイド部２より０．５μｍ〜３０μｍ程度、好ま
しくは０．８〜２０μｍ程度太径にされている嵌め込み
部３が形成されている。ガイドピン１の基端側はガイド
部２と同じ外径を有し、周方向に沿って設けられた２条
のリング状の溝部４１，４２を有する埋込部４となって
いる。このリング状の溝部４１，４２は、光素子基板に
設けられたガイドピンを植設するための埋込ピン孔に挿
入されて接着剤で固定される際に接着剤溜まりとして機
能する。埋込部４の先端にはテーパー部４３が形成され
ている。

【００１８】嵌め込み部３の微細凹凸の形成方法として
は、外径精度に影響を与えずに元の径より０．５〜３０
μｍ程度太径にできる方法が採用され、例えば砥石の押
圧による転写方法、サンドブラスト法、放電加工方法な
どを例示することができる。

【００１９】砥石の押圧による転写を行うに当たって
は、まず、所定の外径精度で仕上げ加工され、テーパー
部２１，４３、リング状の溝部４１，４２を設けたガイ
ドピンを予め作製する。そして、嵌め込み部３の長さと
同じ厚み（幅）を有する円盤形砥石を用い、円盤形砥石
の周面をガイドピンの所定の部位に押圧し、砥石の周面
の凹凸をガイドピンの側面に転写する。これにより、砥
石表面より突出した砥粒がガイドピンの表面に食い込
み、その周囲を逆に盛り上がらせ、盛り上がった凸部が
元の外径より太径になる。

【００２０】このような増径方法によれば、微細凹凸面
をガイドピンの任意の部位に対し、ガイド部の外径精度
に影響を与えることなく設けることが可能であり、好ま
しい。しかも、表面粗さは、砥石の粗さや押圧力によっ
て調節することができる。ガイドピンが太ければ、押圧
力を高くすることができるため、粗さを大きくすること
も可能である。また、簡単な処理で凹凸面が形成できる
ため、嵌め込み部を備えるガイドピンを低コストで製造
することができる。

【００２１】図１に示した本発明のガイドピンは、図２
に示すように、受光素子と光ファイバとを集光レンズを
介して光学的に接続するもので、具体的には、一方の光
コネクタとしての集光レンズを有する連結用ブロック部
材２２０が付設された光素子基板２００と、他方の光コ
ネクタとしての光ファイバを有するフェルール３００と
を接続する用途に用いられる。

【００２２】ここで、光素子基板２００は、光ファイバ
に対応して配置されている受光素子２０１が設けられた
第１基板２１１を有している。第１基板２１１は、第２
基板２１２を介してアルミニウム基板２１３上に固定さ
れており、これらの第１基板２１１、第２基板２１２を
貫通してアルミニウム基板２１３に達するガイドピン１
植設用の一対の埋込ピン孔２１５が基板面と略直交する
方向に設けられている。それぞれの埋込ピン孔２１５に
はガイドピン１の埋込部４が嵌入され、第１基板２１１
の表面に連結用ブロック部材２２０の突出面（下面）が
当接し、ガイドピン１が基板面より突出している。ガイ
ドピン１のリング状の溝部４１、４２と埋込ピン孔２１
５の間の空隙には接着剤が充填されて埋込ピン孔２１５
にガイドピン１の埋込部４が固定されている。

【００２３】合成樹脂から構成される一方の光コネクタ
である連結用ブロック部材２２０には、集光レンズ２２
１が組み込まれ、両端部に集光レンズ２２１の光軸方向
と一致する方向に貫通されているガイド孔２２２が設け
られている。連結用ブロック部材２２０のガイド孔２２
２が、ガイドピン１の嵌め込み部３の回りに装着され、
連結用ブロック部材２２０の下面が第１基板２１１の表
面に突き当たった位置で固定される。ガイド孔２２２の
内径はガイドピン１のガイド部２の外径よりやや大きく
嵌め込み部３の外径よりやや小さくなっている。連結用
ブロック部材２２０の集光レンズ２２１と受光素子２０
１とは光学的に同軸となっている。

【００２４】一方、厚板状のフェルール３００は、前端
面３０１に光ファイバ３１０の端面が配置されており、
両端側には連結用ブロック部材２２０から突出している
一対のガイドピン１のガイド部２が抜き差し自在に嵌挿
されるガイド孔３２０がそれぞれ設けられている。ガイ
ド孔３２０は前端面３０１に開口している。

【００２５】連結用ブロック部材２２０にフェルール３
００を接続する際には、ガイドピン１にフェルール３０
０のガイド孔３２０を嵌入して進入させる。フェルール
３００はガイドピン１によって案内され、フェルール３
００の前端面３０１が連結用ブロック部材２２０に突き
当って停止する。

【００２６】フェルール３００を連結用ブロック部材２
２０に接続すると、受光素子２０１と光ファイバ３１０
とが集光レンズ２２１を介して光学的に接続される。そ
して、光ファイバ３１０で伝送された光は、集光レンズ
２２１により受光素子２０１に集光され、受光素子２０
１で電気信号に変換される。なお、光素子基板２００に
設けられた図示しない発光素子からの光は、集光レンズ
２２１を介して光ファイバ３１０により伝送される。

【００２７】また、図２では、光ファイバ３１０として
は２本しか図示していないが、実際には４〜１２芯の光
ファイバが用いられ、これに対応した集光レンズ２２
１、受光素子２０１等が設けられる。

【００２８】本発明のガイドピン１は、受光素子２０
１、集光レンズ２２１、光ファイバ３１０の光軸を一致
させ、接続損失が少なくなるように、光素子基板２０
０、連結用ブロック部材２２０、フェルール３００の高
精度な位置決めを可能としている。

【００２９】連結用ブロック部材２２０を本発明のガイ
ドピン１に固定する作業では、連結用ブロック部材２２
０の一対のガイド孔２２２を光素子基板２００から突出
している一対のガイドピン１のそれぞれの先端から挿入
し、太径になっている嵌め込み部３に圧入するだけでよ
い。

【００３０】これにより、嵌め込み部３の微細な凹凸の
凸部が樹脂で構成されるガイド孔２２２の内面に食い込
み、ガイド孔２２２を嵌め込み部３に固定することがで
きる。嵌め込み部３とガイド孔２２２との間には、従来
のように、所定量の接着剤を充填可能とするほどの遊び
は必要でなく、接着剤を充填した場合のように片寄って
固定されることがなく、両者の中心位置の一致精度が高
いため、連結用ブロック部材２２０に対するフェルール
３００の位置精度はきわめて良好である。また、連結用
ブロック部材２２０をガイドピン１に固定するに当たっ
て、接着剤を用いる必要がないため、生産性に優れ、低
コストで提供することができる。

【００３１】上記説明では、本発明のガイドピン１は、
連結用ブロック部材２２０（光素子基板２００）とフェ
ルール３００とを突き合わせ接続するときにこれらの位
置決めを正確にできるように構成されていたが、本発明
のガイドピンはこのような形態に限られず、例えば、フ
ェルール同士間のように種々の光コネクタの位置決めに
用いることができる。また、微細な凹凸により太径に構
成されている嵌め込み部を有する限り、各光コネクタの
形状等に合わせて、種々の形態とすることができる。

【００３２】例えば、図３に示すガイドピン１ｂは、基
端にフランジ部６が一体に設けられ、基端側に微細な凹
凸により太径に構成されている嵌め込み部３ｂが形成さ
れ、先端側は光コネクタのガイド孔に抜き差し自在に嵌
挿されるガイド部２ｂとなっている。

【００３３】このようなガイドピン１ｂは、例えば光フ
ァイバ同士を突き合わせ接続するフェルール相互の位置
決めに用いられる。一方のフェルールに設けられたガイ
ド孔の後端側からガイドピンの先端側を通し、フェルー
ルの前端面よりガイドピンの先端部分が突き出すように
ピン孔に嵌入され、フェルールに装着される。他方のフ
ェルールには、突き出したガイドピンが嵌入されるガイ
ド孔が設けられ、このガイド孔にガイドピンが嵌入され
ることによって位置決めが行われる。

【００３４】一方のフェルールのガイド孔にガイドピン
を装着するとき、該フェルールのガイド孔の内面にガイ
ドピン１ｂの嵌め込み部３ｂが食い込んでガイドピン１
ｂが該ガイド孔に固定される。そのため、フェルールに
ガイドピンを装着して固定する操作が極めて簡単にな
り、ガイドピン付フェルールの製造コストの低減を図る
ことができる。

【００３５】（試験例）図１に示したものと同様の構造
のガイドピン１を３０本（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３０）製作
した。各ガイドピン１を、図２に示したものと同様の光
コネクタの一種である連結用ブロック部材２２０に形成
したガイド孔２２２に対し、該ガイドピン１の嵌め込み
部３が嵌合されるように挿入した。そして、ガイドピン
１の軸方向に力を加え、ガイド孔２２２内で位置ずれし
始める力を抜去力として測定した。なお、各ガイドピン
１は直径０．７ｍｍであり、連結用ブロック部材２２０
は、エポキシ系樹脂から成形され、そのガイド孔２２２
は直径０．７ｍｍ、該孔の長さ（連結用ブロック部材２
２０の厚み）は１．８ｍｍであった。結果を表１に示
す。

【００３６】

【表１】

【００３７】従来の接着剤を用いたガイドピンの固定手
段の場合で、上記試験例と同様の方法により測定した際
の抜去力は、約１．５ｋｇｆ〜約２．０ｋｇｆの範囲で
ある。従って、上記表から明らかなように、本発明によ
れば、接着剤を用いていないにも拘わらず、太径の嵌め
込み部を形成するという簡易な手段により、従来とほぼ
同様の抜去力を発揮できるガイドピンを提供できること
がわかる。

【００３８】

【発明の効果】本発明のガイドピンは、微細な凹凸によ
り太径にされた嵌め込み部を備えるので、嵌め込み部に
嵌挿される光コネクタを接着剤を用いることなく簡単に
固定でき、しかも、接着剤を用いる必要がないため、組
立精度良く固定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガイドピンの一実施形態を示す側面図
である。

【図２】図１のガイドピンが用いられている光コネクタ
を示す概略構成図である。

【図３】本発明のガイドピンの他の実施形態を示す側面
図である。

【図４】従来のガイドピンが用いられている光コネクタ
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ ガイドピン ２ ガイド部 ３ 嵌め込み部 ４ 埋込部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の光コネクタの一方の光コネクタに
   装着され、他方の光コネクタのガイド孔に抜き差し自在
   に嵌挿されてこれらの光コネクタ相互の突き合わせ接続
   の位置決めに用いられる棒状のガイドピンであって、 前記光コネクタのガイド孔に抜き差し自在に嵌挿される
   ガイド部と、微細な凹凸により前記ガイド部より太径に
   形成されている嵌め込み部とを有することを特徴とする
   ガイドピン。
2. 【請求項２】 請求項１記載のガイドピンにおいて、 前記嵌め込み部の微細な凹凸は、砥石の凹凸が転写され
   て形成されていることを特徴とするガイドピン。
3. 【請求項３】 請求項１記載のガイドピンにおいて、 前記ガイド部が先端側に、前記嵌め込み部が中央部に、
   周方向に設けられた溝部が基端側に、それぞれ設けられ
   ていることを特徴とするガイドピン。