JP2004170562A - 斜めｐｃコネクタのフェルール及びその研磨方法並びに端面研磨装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】先端面を高精度に研磨することができると共に低挿入損失及び高反射減衰量を実現することができる斜めＰＣコネクタのフェルール及びその製造方法並びに端面研磨装置を提供する。
【解決手段】光ファイバ１の斜め研磨端面同士を接続する斜めＰＣコネクタに用いられて、前記光ファイバ１を保持すると共に先端面２３が光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状に形成されたフェルール用筒状体２０及び該フェルール用筒状体２０の後端部に嵌合するつば部材３０からなる斜めＰＣコネクタのフェルール１０において、前記フェルール用筒状体２０の先端面２３を前記光ファイバ１の近傍の中心領域の曲率半径に対して、傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径が２ｍｍ以上大きい凸面状で形成すると共に前記光ファイバ１の中心領域から傾斜方向突出側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量と比較して傾斜方向他方側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量を小さくする。
【選択図】 図１
【解決手段】光ファイバ１の斜め研磨端面同士を接続する斜めＰＣコネクタに用いられて、前記光ファイバ１を保持すると共に先端面２３が光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状に形成されたフェルール用筒状体２０及び該フェルール用筒状体２０の後端部に嵌合するつば部材３０からなる斜めＰＣコネクタのフェルール１０において、前記フェルール用筒状体２０の先端面２３を前記光ファイバ１の近傍の中心領域の曲率半径に対して、傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径が２ｍｍ以上大きい凸面状で形成すると共に前記光ファイバ１の中心領域から傾斜方向突出側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量と比較して傾斜方向他方側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量を小さくする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの斜め研磨端面同士を接続する斜めＰＣコネクタに用いられるフェルール及びその製造方法並びに端面研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信等において用いられる光コネクタでは、コネクタ接続部における接続損失の低減及び反射戻り光の低減を目的として、フェルールに保持された光ファイバの端面をフェルール端面と共に光ファイバの軸に垂直な面に対して斜めに、且つ凸球面に研磨した「斜めＰＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔａｃｔ）コネクタ」が用いられる。
【０００３】
ここで、従来の斜めＰＣコネクタに用いられるフェルールについて説明する。
【０００４】
図１２は、従来技術に係るフェルールの斜視図及び平面図である。
【０００５】
図１２に示すように、斜めＰＣコネクタに用いられるフェルール２１０は、先端に円筒形状を有するフェルール用筒状体２２０と、フェルール用筒状体２２０の後端部に嵌合するつば部材２３０とからなり、つば部材２３０には、フェルール用筒状体２１０側の外周に円周方向に亘って半径方向に突出したつば部２３３が設けられている。このつば部２３３は、半径方向の断面が略矩形状に形成されており、フェルール２１０が斜めＰＣコネクタのプラグフレームに保持された際にプラグフレーム内に設けられたつば部２３３と同等の形状で形成された係合孔と係合してフェルール２１０の中心軸回りの回転方向の移動を規制している。
【０００６】
このようなフェルール２１０は、プラグフレーム内に保持されて光コネクタアダプタ等により、フェルール用筒状体２２０の先端面２２３同士を当接させた対向接続を行うことにより、低挿入損失及び高反射減衰量の光接続を行うことができる。
【０００７】
このような斜めＰＣコネクタ用のフェルール２１０は、端面研磨装置によってその先端面２２３を光ファイバ軸に垂直な面に対して傾斜した凸球面状に形成することができる。そして、先端面２２３の曲率半径は、端面全体でほぼ一定の値であった。
【０００８】
この端面研磨装置は、回転及び揺動する定盤上に載置された弾性部材上の研磨部材に、治具盤に斜めＰＣコネクタの後端部側が研磨部材の研磨面に垂直な方向に対して定盤の回転中心に向かって傾斜するように保持させて、斜めＰＣコネクタのフェルール２１０の先端面を研磨部材に押圧して研磨することで形成することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−１１２７４５号公報（第３頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように形成された斜めＰＣコネクタ用のフェルールは、対向接続させた際に、挿入損失を低減すると共に反射減衰量を高めるために、フェルール用筒状体の中心と、フェルール用筒状体の凸球面状の先端面の角度基準面に対しての曲率頂点までの距離で示される球面偏心量を５０μｍ以下となるように形成しなくてはならず、高精度に形成するのは困難であるという問題がある。球面偏心量は、ＪＩＣ Ｃ ５９６３：２００１の光ファイバコード付き光コネクタ通則の６．２．４斜めＰＣ研磨の端面形状及び寸法に、フェルールの中心と、角度基準面に対しての曲率頂点との距離として定義されている。この他、ＩＥＣ６１７５４−４ ＡＭＥＮＤＭＥＮＴ １に基準が定められている。ここで、斜め研磨角度は８°、９°、１２°がある。
【００１１】
特に、上述した従来のＭＵ型、ＬＣ型等の斜めＰＣコネクタに用いられる１．２５ｍｍと小径のフェルール用筒状体の研磨では、従来の端面研磨装置の定盤上に設けられた弾性部材の硬度や研磨部材の反りの影響から球面偏心量を所定範囲内に抑えることが困難であるという問題がある。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑み、先端面を高精度に研磨することができると共に低挿入損失及び高反射減衰量を実現することができる斜めＰＣコネクタのフェルール及びその製造方法並びに端面研磨装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、光ファイバの斜め研磨端面同士を接続する斜めＰＣコネクタに用いられて、前記光ファイバを保持すると共に先端面が光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状に形成されたフェルール用筒状体及び該フェルール用筒状体の後端部に嵌合するつば部材からなる斜めＰＣコネクタのフェルールにおいて、前記フェルール用筒状体の先端面が、前記光ファイバ近傍の中心領域の曲率半径に対して、傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径が２ｍｍ以上大きい凸面状であると共に前記光ファイバの中心領域から傾斜方向突出側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量と比較して傾斜方向他方側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量が小さいことを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記フェルール用筒状体の凸面状の曲率半径が５．０ｍｍ〜１２ｍｍであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１５】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記先端面の球面偏心量が５０μｍ以下であることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記先端面のが３０μｍ以下であることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１７】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記フェルール用筒状体の外径が１．２５ｍｍであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１８】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記斜めＰＣコネクタがＭＵ型又はＬＣ型であることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１９】
本発明の第７の態様は、装置本体に支持されて回転及び揺動する研磨定盤上に載置された弾性部材上の研磨部材に、光ファイバの斜め研磨端面同士を対向接続する斜めＰＣコネクタに用いられるフェルールの先端面を押圧して研磨することにより当該フェルールの先端面を光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状に形成する斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法において、前記フェルール用筒状体の先端に外径が０．３ｍｍ〜０．９ｍｍの先端面を形成する工程と、前記フェルール用筒状体の後端部側を研磨部材の研磨面に垂直な方向に対して当該研磨部材の回転中心から周縁部側に向かって傾斜するように、前記フェルール用筒状体の先端面を当該研磨部材に当接させて研磨する工程とを具備することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２０】
本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、当該フェルール用筒状体の先端面の縁部に光ファイバ軸に対する傾斜角度が３２．５°〜４５°の面取り部を設けることで形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２１】
本発明の第９の態様は、第７又は８の態様において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、先端に外径が０．５５〜０．７ｍｍの先端面を形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２２】
本発明の第１０の態様は、第７の態様において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、当該フェルール用筒状体の先端部に先端面の外径と同等の小径の筒状部を形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２３】
本発明の第１１の態様は、第１０の態様において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、先端に外径が０．４〜０．９ｍｍの先端面を形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２４】
本発明の第１２の態様は、第１０又は１１の態様において、前記フェルール用筒状体の先端面を研磨する工程では、前記研磨部材の研磨面を回転中心から周縁部側に向かって前記フェルール用筒状体の傾斜方向と同じ方向に傾斜させて行うことを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２５】
本発明の第１３の態様は、第７〜１２の何れかの態様において、前記弾性部材の硬度が７０〜９７Ｈｓであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２６】
本発明の第１４の態様は、第７〜１３の何れかの態様において、前記弾性部材の厚みが１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２７】
本発明の第１５の態様は、装置本体に支持されて回転及び揺動する定盤上に設置された弾性部材上に設けられた研磨部材に、治具盤に装着された棒状部材を押圧して研磨する端面研磨装置において、前記治具が前記棒状部材の後端部側を前記研磨部材の研磨面に垂直な方向に対して当該研磨部材の回転中心から周縁部側に向かって所定量傾斜させて保持すると共に前記弾性部材の硬度が７０〜９７Ｈｓであることを特徴とする端面研磨装置にある。
【００２８】
本発明の第１６の態様は、第１５の態様において、記研磨部材の研磨面が回転中心から周縁部側に向かって前記棒状部材の傾斜方向と同じ方向に傾斜した円周形状を有することを特徴とする端面研磨装置にある。
【００２９】
本発明の第１７の態様は、第１５又は１６の態様において、前記棒状部材が斜めＰＣコネクタ又は当該斜めＰＣコネクタ用のフェルールであることを特徴とする端面研磨装置にある。
【００３０】
本発明の第１８の態様は、第１５〜１７の何れかの態様において、前記弾性部材がゴム部材からなることを特徴とする端面研磨装置にある。
【００３１】
本発明の第１９の態様は、第１５〜１８の何れかの態様のおいて、前記弾性部材の厚みが１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする端面研磨装置にある。
【００３２】
かかる本発明では、フェルールの先端面を所定の形状とすることで、先端面を高精度に形成することができると共に低挿入損失及び高反射減衰量を実現することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るフェルールの斜視図、軸方向の平面図及びその断面図である。
【００３５】
図１に示すように、本実施形態のフェルール１０は、外径が１．２５ｍｍで形成されたフェルール用筒状体２０と、フェルール用筒状体２０の一端部に嵌合されたつば部材３０とを具備する。
【００３６】
フェルール用筒状体２０は、円筒形状を有し、その内部には軸方向に貫通して光ファイバ１を挿入保持する光ファイバ挿入孔２１が設けられている。また、この光ファイバ挿入孔２１の後端部には、内径が開口側に向かって漸大するテーパ部２２が設けられている。このようなテーパ部２２を設けることによって、光ファイバ挿入孔２１に光ファイバ１を挿入した際に光ファイバ１の先端がフェルール用筒状体２０の端面に接触することで欠けたり、折れるのを防止することができる。
【００３７】
このようなフェルール用筒状体２０としては、例えば、ジルコニア等のセラミック材料、プラスチック材料及び結晶化ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英等のガラス材料を揚げることができる。
【００３８】
また、このフェルール用筒状体２０の先端面２３は、光ファイバ１の先端面と共に光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状、本実施形態では、凸球面に近似した非球面で形成されている。
【００３９】
この先端面２３は、光ファイバ１近傍の中心領域の曲率半径に対して、傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径が２ｍｍ以上大きくなるように形成されており、この光ファイバ１近傍の中心領域の曲率半径及び傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径は所定の範囲、本実施形態では、５ｍｍ〜１２ｍｍとなるように形成されている。
【００４０】
さらに、フェルール用筒状体２０の凸面状に形成された先端面２３は、光ファイバ１の中心領域から傾斜方向突出側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量と比較して、傾斜方向他方側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量が小さくなるように形成されている。
【００４１】
このような凸面状に形成されたフェルール用筒状体２０の先端面２３は、凸面状の先端面２３同士を当接させて対向接続させた際に、例えば、０．２ｄＢ以下の低挿入損失で、且つ６０ｄＢ以上の超高反射減衰量という仕様を実現するため、凸面状に形成された先端面２３の曲率頂点が光ファイバ１の先端面の中心から５０μｍ以下、好ましくは、３０μｍ以下となるように形成されている。すなわち、曲面偏心量を５０μｍ以下、好ましくは３０μｍとした。
【００４２】
また、このようなフェルール用筒状体２０の先端縁部には、円周方向に亘って光ファイバ軸に対して所定の傾斜角度、本実施形態では、３２．５°〜４５°の面取り部２４が設けられている。
【００４３】
ここで、本実施形態のフェルール用筒状体２０の先端面２３の測定結果を図２に示す。なお、図２は、フェルール用筒状体の先端面の光ファイバ近傍の中心領域から傾斜方向の距離と曲率半径との関係を示すグラフである。
【００４４】
図２に示すように、本実施形態のフェルール用筒状体２０の先端面２３は、光ファイバ１の先端面の中心を基準として傾斜方向突出側の縁部までの距離が０．３５ｍｍ、傾斜方向他方面側の縁部までの距離が０．４０ｍｍとなっている。
【００４５】
この先端面２３の曲率半径は、光ファイバ１近傍の中心領域では、約５．５ｍｍであるのに対して、傾斜方向突出側の周縁部近傍の領域では約８．０ｍｍとなっている。また、傾斜方向他方側の周縁部近傍の領域では、曲率半径が約８．０ｍｍと傾斜方向突出側と略同等の曲率半径となっているが、傾斜方向突出側の縁部までの距離と比較して傾斜方向他方側の縁部までの距離の方が短いため、基準となる光ファイバ１の先端面の中心から突出側縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量の方が中心から他方側縁部までに比べて小さいことが分かる。このような先端面２３は、後述する端面研磨装置及び端面研磨方法によって容易に且つ高精度に形成することができる。
【００４６】
一方、つば部材３０は、フェルール用筒状体２０の一端部を嵌合させる嵌合孔３１と、光ファイバ１の外周に被覆を施した光ファイバ心線２を挿入保持する光ファイバ心線挿入孔３２と、嵌合孔３１の外周側に円周方向に亘って所定量突出するように設けられたつば部３３とを具備する。
【００４７】
つば部３３は、半径方向の断面が略矩形状となるように形成されており、このつば部３３によって、詳しくは後述するが、フェルール１０が斜めＰＣコネクタのプラグフレームに保持された際に中心軸回りの回転方向の移動が所定角度に規制された状態で保持されるようになっている。
【００４８】
このようなフェルール１０は、例えば、ＭＵ型等の斜めＰＣコネクタに搭載されて光コネクタアダプタ等で対向接続することができる。
【００４９】
ここで、斜めＰＣコネクタについて説明する。図３は、斜めＰＣコネクタの分解斜視図であり、図４は、斜めＰＣコネクタの分解平面図及び組立断面図である。
【００５０】
図示するように、本実施形態の斜めＰＣコネクタ４０は、光コネクタアダプタに嵌合するプラグハウジング５０と、プラグハウジング５０内に嵌合すると共に後端部側からフェルール１０が挿入されるプラグフレーム６０と、先端部がプラグフレーム６０の後端部と係合するストップリング７０と、フェルール１０とストップリング７０との間に保持されてフェルール１０を軸方向先端側に向かって付勢する付勢ばね８０とを具備する。
【００５１】
図４に示すように、プラグフレーム６０は、長手方向に亘って貫通したフェルール挿入孔６１を有し、断面が略矩形の例えば、プラスチック材料で形成されている。このフェルール挿入孔６１には、フェルール用筒状体２０の外径よりも若干大きな内径を有し、フェルール用筒状体２０のみが突出可能な突出孔６２が形成された突出用フランジ部６３が設けられている。
【００５２】
また、フェルール挿入孔６１には、突出用フランジ部６３に隣接してつば部３３に係合することによりフェルール１０の中心軸回りの回転方向の移動を所定範囲内に規制する係合孔６４が設けられている。本実施形態では、つば部３３の断面が矩形状に形成されているため、係合孔６４を半径方向の断面がつば部３３よりも若干大きな矩形状とした。
【００５３】
このような係合孔６４は、軸方向に亘って縦及び横の開口幅が所定の幅で設けられており、これによりつば部３３と係合孔６４との間に所定のクリアランスを形成して、フェルール１０の中心軸回りの回転角度が所定範囲となるようにしている。
【００５４】
これは、フェルール用筒状体２０の先端面２３の球面頂上が光ファイバ１の先端面の中心から５０μｍ以下となるようにしたが、フェルール１０を斜めＰＣコネクタ４０に搭載してフェルール１０の端面同士を対向接続させた際にフェルール１０がプラグフレーム６０に対して中心軸回りに所定角度以上回転すると、フェルール用筒状体２０の先端面２３の頂点が光ファイバ１の先端面の中心から５０μｍ以上ずれた状態と同じ状態となってしまい、低挿入損失及び高反射減衰量を実現できない。このため、所望の挿入損失及び反射減衰量となるフェルール１０の回転角度となるように、プラグフレーム６０の係合孔６４とつば部３３とのクリアランスを適宜設定する必要がある。
【００５５】
また、プラグフレーム６０には、フェルール挿入孔６１と連通して外周に開口する係止孔６５が２つ形成されており、この係止孔６５には、ストップリング７０の先端部に設けられた係止部７５が係止されるようになっている。
【００５６】
また、ストップリング７０は、つば部３３の後端部が挿入可能な軸方向に貫通した貫通孔７１を有する円筒形状で形成された、例えば、ステンレス、黄銅等の金属やプラスチック材料からなる。
【００５７】
この貫通孔７１は、先端部側に付勢ばね８０を挿入可能な大径部７２と、後端部側につば部材３０の後端部が挿入可能な小径部７３とで構成されており、大径部７２と小径部７３との内径差による段差部７４に付勢ばね８０の一端が当接するようになっている。
【００５８】
なお、付勢ばね８０の他端は、つば部３３の後端部側端面に当接してつば部材３０はストップリング７０に対して軸方向前方側に付勢されるようになっている。
【００５９】
また、ストップリング７０の先端側外周には、ストップリング７０をプラグフレーム６０のフェルール挿入孔６１に挿入した際に、係止孔６５内に突出する係止部７５が設けられている。この係止部７５は、先端に向かって突出量が漸小するテーパ形状で形成されており、係止部７５は、フェルール挿入孔６１内にプラグフレーム６０の後端部を押し広げながら進入して係止孔６５に係止されるようになっている。
【００６０】
このように構成されたプラグフレーム６０にフェルール１０を保持させるには、プラグフレーム６０のフェルール挿入孔６１に光ファイバ１を保持したフェルール１０を挿入し、予め光ファイバ心線２に挿入した付勢ばね８０及びストップリング７０を順次挿入することで、ストップリング７０の係止部７５をプラグフレーム６０の係止孔６５に係止する。これにより、ストップリング７０がプラグフレーム６０に固定される。このとき、フェルール１０のつば部３３の先端面がプラグフレーム６０の突出用フランジ部６３に当接することで、フェルール１０は先端側への移動が規制された状態で突出孔６２から先端部を所定量突き出して軸方向前方側に付勢保持される。
【００６１】
また、このように組み立てられたプラグフレーム６０の外周には、プラグハウジング５０と係合する係合凸部６６が２つ設けられており、これら係合凸部６６がプラグハウジング５０の係合凹部５１と係合することでプラグハウジング５０内にプラグフレーム５０が軸方向の所定範囲に移動自在に保持されて斜めＰＣコネクタ４０が構成されている。
【００６２】
また、このようなフェルール１０は、例えば、フェルール用筒状体２０の先端面を光ファイバ１の軸に垂直な面で形成して斜めＰＣコネクタ４０に搭載し、端面研磨装置によって凸面状の先端面２３を研磨により形成することができる。もちろん、フェルール１０を単体で研磨することもできる。
【００６３】
ここで、本実施形態の端面研磨装置について説明する。なお、図５は、端面研磨装置の概略断面図である。
【００６４】
図５に示すように、自転用モータ９１の回転軸には第１自転伝達盤９２の中心部が固結され、この第１自転伝達盤９２には回転中心を支点とする同心円上に複数の第１連結ピン９３が固定されている。そして、この各第１連結ピン９３は対応する各回転伝達盤９４の偏心部に回転自在に連結され、この各回転伝達盤９４には偏心部に第２連結ピン９５が固定されている。各第２連結ピン９５は第２自転伝達盤９６に回転自在に連結されている。
【００６５】
一方、公転用モータ９７の回転軸には駆動歯車９８の中心部が固結され、この駆動歯車９８には従動歯車９９がかみ合っている。この従動歯車９９は公転伝達軸１００の下部外周に固結され、この公転伝達軸１００の上部外周には装置本体１０１の軸受筒部１０２が嵌合している。そして、この公転伝達軸１００には回転中心より所定量偏心した位置に自転用回転軸１０３が回転自在に嵌入し、この自転用回転軸１０３の下端部は第２自転伝達盤９６の中心部に固結されている。
【００６６】
また、自転用回転軸１０３の上端部は結合部材１０４を介して定盤１０５に結合されている。そして、この定盤１０５の上面部には、研磨面が平面状に設けられた研磨部材１０６を有する弾性部材１０７が設けられている。
【００６７】
この弾性部材１０７に用いる材料としては、硬度が７０〜９７Ｈｓであれば特に限定されず、例えば、ゴム、エラストマ、樹脂等を挙げることができる。このように、弾性部材１０７を所定の硬度とすることで、フェルール用筒状体２０の研磨前の先端面を研磨部材１０６に当接させた際に、フェルール用筒状体２０の沈み込み量と研磨部材１０６の反り量とを制御して、フェルール用筒状体２０に凸面状の先端面２３を容易に且つ高精度に形成することができる。ここで弾性部材１０７の厚みは１ｍｍ〜５ｍｍが使用可能であり、特に２ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。
【００６８】
また、弾性部材１０７上に設けられた研磨部材１０６としては、例えば、ダイヤモンド、酸化シリコン、酸化セリウム、炭化ケイ素等からなる砥粒を有する研磨シートや研磨砥石等を挙げることができる。
【００６９】
一方、装置本体１０１には、支持機構１１０によって複数のフェルール１０又はフェルール１０を保持した斜めＰＣコネクタ４０などの棒状部材が固定された治具盤１２０が支持されている。
【００７０】
ここで、支持機構１１０及び治具盤１２０について詳しく説明する。
【００７１】
図６は、治具盤の斜視図及び側面図であり、図７は、治具盤の上面図であり、図８（ａ）は、図７の治具盤のＡ−Ａ′断面図、（ｂ）は支持機構１１０と図７の治具盤のＢ−Ｂ′面の要部断面図である。
【００７２】
図示するように、治具盤１２０は、本実施形態では、フェルール１０を保持した斜めＰＣコネクタ４０を保持するものであり、周縁部に円周方向に亘って複数の凹部１３１が設けられた治具盤本体１３０と、各凹部１３１に対応して設けられた複数の保持部材１４０とを具備する。
【００７３】
治具盤本体１３０は、円盤形状を有し、周縁部近傍に円周方向に亘って複数の凹部１３１が設けられている。この凹部１３１は、フェルール用筒状体２０を保持した斜めＰＣコネクタ４０の先端部を嵌合させて凹部１３１と保持部材１４０との間で斜めＰＣコネクタ４０を保持する。
【００７４】
この凹部１３１の底面には、フェルール用筒状体２０の先端部に嵌合する円筒形状を有する筒状体１３２が設けられている。この筒状体１３２は、治具盤本体１３０の厚さ方向に貫通して凹部１３１と保持部材１４０との間で保持された斜めＰＣコネクタ４０のフェルール用筒状体２０の先端部のみを治具盤本体１３０の底面から突出させるようになっている。
【００７５】
また、このような凹部１３１及び筒状体１３２は、詳しくは後述するが、治具盤１２０に斜めＰＣコネクタ４０を保持した際に、斜めＰＣコネクタ４０の後端部側が治具盤本体１３０の厚さ方向に対して中心から周縁部に向かって傾斜させて保持するような傾斜角度で設けられている。
【００７６】
また、保持部材１４０は、治具盤本体１３０の各凹部１３１に対応して固定された支柱部１４１と、この支柱部１４１の外周に軸方向に移動自在に設けられた保持部１４２と、支柱部１４１の外周面に支柱部１４１と保持部１４２との間で保持された付勢ばね１４３とを具備する。
【００７７】
支柱部１４１は、対応する凹部１３１及び筒状体１３２と同等の傾斜方向及び角度で治具盤本体に固定されている。すなわち、本実施形態では、支柱部１４１の固定された端部とは反対側の端部が治具盤本体の厚さ方向に対して周縁部側に向かって傾斜するように固定されている。
【００７８】
また、保持部１４２は、支柱部１４１の外周に嵌合して支柱部１４１の軸方向に移動自在に設けられたスライド部１４４と、スライド部１４４の一端から延設されて凹部１３１の上部側に突出したアーム部１４５とを有する。
【００７９】
アーム部１４５は、先端部に厚さ方向に貫通すると共に一辺が貫通した矩形の嵌合部１４６が設けられており、この嵌合部１４６が斜めＰＣコネクタ４０の後端部に嵌合するようになっている。
【００８０】
また、支柱部１４１の固定された端部とは反対側の端部側の外周面上には、付勢ばね１４３が設けられている。
【００８１】
この付勢ばね１４３は、一端がスライド部１４４の端部に当接し、他端が支柱部１４１の固定された端部とは反対側の端部に設けられたストッパ部１４７に当接することで、保持部１４２を支柱部１４１の軸方向凹部１３１側へ付勢している。すなわち、凹部１３１側に付勢された保持部１４２は、凹部１３１との間で治具盤本体１３０の底面からフェルール用筒状体２０の先端部を所定量突出させた状態で、傾斜させて保持することができる。
【００８２】
このように、治具盤１２０は、治具盤本体１３０と保持部１４０とによって斜めＰＣコネクタ４０をその後端部側が治具盤本体１３０の中心から周縁部側に向かって所定量傾斜するように保持することができる。
【００８３】
また、治具盤本体１３０の中央部にはボス部１３３が設けられている。このボス部１３３は、支持機構１１０によって治具盤１２０を研磨部材１０６に向かって付勢すると共に支持機構１１０と係合することで治具盤１１０が研磨部材１０６の回転方向に回転するのを防止している。
【００８４】
一方、このような治具盤１２０を支持する支持機構１１０は、装置本体１０１に設けられた支持アーム１１１と、支持アーム１１１に付勢支持されて治具盤１２０を研磨部材１０６側に押圧する押圧部１１２と、支持アーム１１１に設けられて治具盤１２０の回転方向の移動を規制する規制ピン１１３とが設けられている。
【００８５】
この押圧部１１２は、支持アーム１１１に設けられた図示しない付勢手段によって研磨部材１０６方向に付勢保持されており、その先端に設けられたテーパ部１１２ａが治具盤１２０のボス部１３３のテーパ凹部１３４に当接することで、治具盤１２０を研磨部材１０６方向に押圧している。
【００８６】
一方、規制ピン１１３は、治具盤１２０のボス部１３３の規制孔１３５に係合することで、治具盤１２０は研磨部材１０６の回転に伴う回転方向の移動が規制されている。
【００８７】
すなわち、治具盤１２０は、支持機構１１０の規制ピン１１３によって回転方向の移動が規制された状態で、押圧部１１２に研磨部材１０６方向に付勢され、治具盤１２０によって固定された斜めＰＣコネクタ４０に保持されたフェルール用筒状体２０の先端面２３を介して研磨部材１０６上に支持される。そして、研磨部材１０６を回転及び遥動することで、フェルール用筒状体２０の先端に光ファイバ軸に垂直な面に対して傾斜した凸面状の先端面２３を形成することができる。
【００８８】
このように、治具盤１２０によって斜めＰＣコネクタ４０の後端部側を研磨部材１０６の研磨面に垂直な方向に対して治具盤本体１３０の中心から周縁部に向かって傾斜させて保持すると共に、治具盤上の１点を荷重し、硬度が７０〜９７Ｈｓと所定の硬度の弾性部材１０７を介してフェルール用筒状体２０の先端面２３を押圧して研磨することによって、研磨部材のしずみ込み量を大きくして研磨時の治具盤１２０のぶれを防止して高精度な研磨を行うことができる。
【００８９】
ここで、このような端面研磨装置を用いた斜めＰＣコネクタ４０のフェルール１０の端面研磨方法について詳細に説明する。なお、図９は、フェルールの研磨方法を示すフェルール用筒状体の要部平面図である。
【００９０】
まず、図９（ａ）に示すフェルール用筒状体２０の状態から、図９（ｂ）に示すように、光ファイバ１を保持したフェルール用筒状体２０の先端に光ファイバ軸に垂直な外径が０．３〜０．９ｍｍの先端面２２３を形成する。
【００９１】
本実施形態では、フェルール用筒状体２０の先端面２２３の縁部を円周方向に亘って光ファイバ軸に対して３２．５〜４５°傾斜させた面取り部２４を形成することによって所定の外径の先端面２２３を形成した。
【００９２】
この先端面２２３の形成では、後の工程でフェルール用筒状体２０の先端面２２３を研磨して形成した凸面状の先端面２３の頂点と光ファイバ１の端面の中心との距離が５０μｍ以下とするには、研磨前の先端面２２３の外径を０．３〜０．９ｍｍとすることで実現できるが、面取り部２４を３２．５〜４０°の傾斜角度で、研磨前の先端面２２３の外径を０．５５〜０．７ｍｍに形成することで３０μｍ以下とすることができる。
【００９３】
次いで、図９（ｃ）に示すように、フェルール用筒状体２０の先端面２２３を研磨することにより、フェルール用筒状体２０に光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状の先端面２３を形成する。
【００９４】
詳しくは、フェルール用筒状体２０の後端部側を研磨部材１０６の研磨面に垂直な方向に対して研磨部材１０６の半径方向に対して外側または内側に向かって所定量傾斜させて、フェルール用筒状体２０の研磨前の先端面２２３を研磨部材１０６に当接して研磨することにより、凸面状の先端面２３を形成することができる。本実施形態では、フェルール用筒状体２０が研磨部材１０６の研磨面に垂直な方向に対して周縁部側に向かって８°傾斜させて研磨した。なおこの時、研磨部材１０６の研磨面に傾斜はなく（傾き０°）水平のまま用いた。
【００９５】
このようにフェルール用筒状体２０の研磨前の先端面を所定の外径となるように形成すると共に、フェルール用筒状体２０を所定の傾斜方向に傾斜させ、定盤の角度補正を行うことなく、水平状の定盤１０５上に弾性部材１０７を介して研磨部材１０６上で研磨することにより、凸面状の先端面２３の球面偏心量がフェルール用筒状体の先端面の中心から５０μｍ以下と高精度に研磨することができる。研磨治具を一点荷重することにより、先端面を細くしたフェルール用筒状体を研磨部材に押圧すると、弾性部材の沈み込み量が大きくなり、定盤の角度補正を不要とすることができる。
【００９６】
以上傾斜８°の例を示したが、これ以外に９°と１２°の場合も同様に所望の端面形状を得ることができる。
【００９７】
なお、このような斜めＰＣコネクタ４０のフェルール１０の研磨方法は、上述したフェルール１０に限定されず、例えば、従来の形状の斜めＰＣコネクタ用のフェルールにも適用して高精度に研磨することができる。さらに、外形２．５ｍｍのフェルールにも適応可能である。
【００９８】
また、フェルール用筒状体とつば部が一体に形成されたフェルールや、フェルール用筒状体単体。または、上記方法で予め斜めＰＣコネクタのフェルールを形成した後、ファイバを挿入し研磨を行う。プリドームフェルールにも適応可能である。
【００９９】
（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２に係るフェルールの斜視図、軸方向の平面図及びその断面図である。なお、上述した実施形態１で説明した同等の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１００】
図１０に示すように、実施形態２のフェルール１０Ａは、外径が１．２５ｍｍで形成されたフェルール用筒状体２０Ａと、フェルール用筒状体２０Ａの一端部に嵌合されたつば部材３０とを具備する。
【０１０１】
フェルール用筒状体２０Ａの先端面２３Ａは、上述した実施形態１と同様に、光ファイバ１の先端面と共に光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状、本実施形態では、凸球面に近似した非球面で形成されている。
【０１０２】
すなわち、先端面２３Ａは、光ファイバ１近傍の中心領域の曲率半径に対して、傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径が２ｍｍ以上大きくなるように形成されており、この光ファイバ１近傍の中心領域の曲率半径及び傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径は所定の範囲、本実施形態では、５ｍｍ〜１２ｍｍとなるように形成されている。
【０１０３】
さらに、フェルール用筒状体２０Ａの凸面状に形成された先端面２３Ａは、光ファイバ１の中心領域から傾斜方向突出側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量と比較して、傾斜方向他方側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量が小さくなるように形成されている。
【０１０４】
また、フェルール用筒状体２０Ａの先端部には、先端面２３Ａと同等の外径を有する小径筒状部２５が設けられている。
【０１０５】
この小径筒状部２５の外径は、凸面状の先端面２３Ａを研磨により形成する前に所定の外径の先端面２３Ａを形成するために設けられたものであり、本実施形態では、フェルール用筒状体２０Ａの研磨前の垂直な先端面の外径を０．４〜０．９ｍｍとするため、小径筒状部の外径も０．３〜０．９ｍｍとなっている。
【０１０６】
また、フェルール用筒状体２０Ａの小径筒状部２５との外径差による段差が形成された縁部には、面取り部２４Ａが形成されている。
【０１０７】
ここで、このようなフェルール用筒状体２０Ａの先端面２３Ａを形成する端面研磨方法について説明する。なお、図１１は、フェルールの研磨方法を示すフェルール用筒状体の要部平面図である。
【０１０８】
まず、図１１（ａ）に示すフェルール用筒状体２０Ａの状態から、図１１（ｂ）に示すように、光ファイバ１を保持したフェルール用筒状体２０Ａの先端部に外径が０．３〜０．９ｍｍの小径筒状部２５を軸方向に所定の長さで形成することで、光ファイバ軸に垂直な外径が０．３〜０．９ｍｍの先端面２２３Ａを形成する。
【０１０９】
この小径筒状部２５及び先端面２２３Ａの形成では、後の工程でフェルール用筒状体２０Ａの先端面２２３Ａを研磨して形成した凸面状の先端面２３Ａの頂点と光ファイバ１の先端面の中心との距離が５０μｍ以下とするには、研磨前の先端面２２３Ａ及び小径筒状部２５の外径を０．３〜０．９ｍｍとすることで実現できるが、小径筒状部２５及び先端面２２３Ａの外径を０．５５〜０．７ｍｍに形成することで３０μｍ以下とすることができる。なお、小径筒状部２５は、例えば、研削等によって形成することができる。
【０１１０】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、フェルール用筒状体２０Ａの先端面２２３Ａを研磨することにより、フェルール用筒状体２０Ａに光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状の先端面２３Ａを形成する。
【０１１１】
詳しくは、上述した実施形態１と同様に、フェルール用筒状体２０Ａの後端部側を研磨部材１０６Ａの研磨面に垂直な方向に対して研磨部材１０６Ａの回転中心から外側に向かって傾斜させてフェルール用筒状体２０Ａの研磨前の先端面２２３Ａを研磨部材１０６Ａに当接すると共に、研磨部材１０６Ａの研磨面を回転中心から周縁部側に向かってフェルール用筒状体２０Ａの傾斜方向と同じ方向に所定量傾斜させて研磨することでフェルール用筒状体２０Ａに傾斜した凸面状の先端面２３Ａを形成することができる。
【０１１２】
このような研磨部材１０６Ａの研磨面の傾斜は、本実施形態では、例えば、定盤１０５Ａの弾性部材１０７Ａが設けられた面を中心から周縁部に向かって傾斜した円錐状に形成し、この円錐状の面に沿って弾性部材１０７Ａを設けることで実施することができる。
【０１１３】
なお、研磨部材１０６Ａの研磨面の傾斜角度は、例えば、先端面２３Ａの頂点が光ファイバ１の先端面の中心から５０μｍ以内の位置とする場合、すなわち、先端面２２３Ａ及び小径筒状部２５の外径を０．３〜０．９ｍｍとする場合には、研磨面の傾斜角度を０．１〜０．５°とすればよい。
【０１１４】
また、先端面２３Ａの頂点が光ファイバ１の先端面の中心から３０μｍ以内の位置とする場合、すなわち、先端面２２３Ａ及び小径筒状部２５の外径を０．５５〜０．７ｍｍとする場合には、研磨面の傾斜角度を０．２〜０．４°とすればよい。
【０１１５】
このように研磨前のフェルール用筒状体２０Ａに所定の外径の先端面２２３Ａ及び小径筒状部２５を形成し、且つフェルール用筒状体２０Ａを所定の傾斜方向に傾斜させると共に研磨部材１０６Ａの研磨面も同一方向に所定量傾斜させて研磨することで、凸面状の先端面２３Ａの頂点が光ファイバ１の先端面の中心から５０μｍ以下と高精度に研磨することができる。
【０１１６】
なお、このような研磨方法に用いられる端面研磨装置の定盤、弾性部材及び研磨部材以外の部材は、上述した実施形態１と同様なため重複する説明は省略する。
【０１１７】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態１及び２を説明したが、本発明の斜めＰＣコネクタのフェルール及びその研磨方法並びに端面研磨装置は上述したものに限定されるものではない。
【０１１８】
例えば、上述した実施形態１及び２では、実施形態１の端面研磨方法では、フェルール用筒状体２０及び２０Ａを形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、同様の研磨方法によってフェルール用筒状体の先端面が、従来と同様に光ファイバ近傍の中心領域の曲率半径に対して傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径が２ｍｍ以下大きい凸面状又は凸球面状となるフェルールを形成してもよく、また上述した実施形態１及び２の端面研磨装置も、上述したフェルール用筒状体２０及び２０Ａのみを形成するものではないことは言うまでもない。
【０１１９】
また、上述した実施形態１及び２の端面研磨装置の治具盤１２０が、斜めＰＣコネクタ４０を保持するようにしたが、治具盤はフェルール用筒状体が傾斜して保持できれば特にこれに限定されず、治具盤がフェルールを直接保持するようにしてもよい。
【０１２０】
さらに、上述した実施形態１及び２のフェルールは、ＭＵ型斜めＰＣコネクタ用のフェルールやＬＣ型等の斜めＰＣコネクタ用のフェルールとしてもよい。
【０１２１】
また、上述した実施形態１及び２では、フェルール用筒状体の外径を１．２５ｍｍとしたが、これに限定されず、フェルール用筒状体の外径が２．５ｍｍのＳＣ型、ＦＣ型等の斜めＰＣコネクタ用のフェルールとしてもよい。
【０１２２】
このようなフェルールであっても、上述した実施形態１及び２と同様に研磨前の先端面の外径や、弾性部材の硬度などにより、容易に且つ高精度に傾斜した凸面状の先端面を形成することができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、フェルール用筒状体の先端面を所定の形状とすることで容易に且つ高精度に形成して低挿入損失及び高反射減衰量を実現することができる。また、フェルールの端面研磨方法としては、平面状又はマイナス角度に補正した研磨部材によって凸面状の頂点と光ファイバの先端面の中心との距離を高精度に研磨することができる。さらに、端面研磨装置としては、研磨時の治具盤のぶれを防止して容易に且つ高精度に斜め研磨端面を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るフェルールの斜視図、軸方向の平面図及びその断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るフェルール用筒状体の先端面の光ファイバ近傍の中心領域から傾斜方向の距離と曲率半径との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施形態１に係る斜めＰＣコネクタの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る斜めＰＣコネクタの分解平面図及び組立断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る端面研磨装置の概略断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る治具盤の斜視図及び側面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る治具盤の上面図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る治具盤の断面図であり、（ａ）は図７のＡ−Ａ′断面図、（ｂ）は支持機構と図７のＢ−Ｂ′断面図である。
【図９】本発明の実施形態１に係るフェルールの研磨方法を示すフェルール用筒状体の要部平面図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係るフェルールの斜視図、軸方向の平面図及びその断面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係るフェルールの研磨方法を示すフェルール用筒状体の要部平面図である。
【図１２】従来技術に係るフェルールの斜視図、軸方向の平面図及び端面方向の平面図である。
【符号の説明】
１０、１０Ａ フェルール
２０、２０Ａ フェルール用筒状体
２３、２３Ａ 先端面
２４、２４Ａ 面取り部
２５ 小径筒状部
３０ つば部材
３３ つば部
４０ 斜めＰＣコネクタ
５０ プラグハウジング
６０ プラグフレーム
７０ ストップリング
８０ 付勢ばね
１０５、１０５Ａ 定盤
１０６、１０６Ａ 研磨部材
１０７、１０７Ａ 弾性部材
１１０ 支持機構
１２０ 治具盤
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの斜め研磨端面同士を接続する斜めＰＣコネクタに用いられるフェルール及びその製造方法並びに端面研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信等において用いられる光コネクタでは、コネクタ接続部における接続損失の低減及び反射戻り光の低減を目的として、フェルールに保持された光ファイバの端面をフェルール端面と共に光ファイバの軸に垂直な面に対して斜めに、且つ凸球面に研磨した「斜めＰＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔａｃｔ）コネクタ」が用いられる。
【０００３】
ここで、従来の斜めＰＣコネクタに用いられるフェルールについて説明する。
【０００４】
図１２は、従来技術に係るフェルールの斜視図及び平面図である。
【０００５】
図１２に示すように、斜めＰＣコネクタに用いられるフェルール２１０は、先端に円筒形状を有するフェルール用筒状体２２０と、フェルール用筒状体２２０の後端部に嵌合するつば部材２３０とからなり、つば部材２３０には、フェルール用筒状体２１０側の外周に円周方向に亘って半径方向に突出したつば部２３３が設けられている。このつば部２３３は、半径方向の断面が略矩形状に形成されており、フェルール２１０が斜めＰＣコネクタのプラグフレームに保持された際にプラグフレーム内に設けられたつば部２３３と同等の形状で形成された係合孔と係合してフェルール２１０の中心軸回りの回転方向の移動を規制している。
【０００６】
このようなフェルール２１０は、プラグフレーム内に保持されて光コネクタアダプタ等により、フェルール用筒状体２２０の先端面２２３同士を当接させた対向接続を行うことにより、低挿入損失及び高反射減衰量の光接続を行うことができる。
【０００７】
このような斜めＰＣコネクタ用のフェルール２１０は、端面研磨装置によってその先端面２２３を光ファイバ軸に垂直な面に対して傾斜した凸球面状に形成することができる。そして、先端面２２３の曲率半径は、端面全体でほぼ一定の値であった。
【０００８】
この端面研磨装置は、回転及び揺動する定盤上に載置された弾性部材上の研磨部材に、治具盤に斜めＰＣコネクタの後端部側が研磨部材の研磨面に垂直な方向に対して定盤の回転中心に向かって傾斜するように保持させて、斜めＰＣコネクタのフェルール２１０の先端面を研磨部材に押圧して研磨することで形成することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−１１２７４５号公報（第３頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように形成された斜めＰＣコネクタ用のフェルールは、対向接続させた際に、挿入損失を低減すると共に反射減衰量を高めるために、フェルール用筒状体の中心と、フェルール用筒状体の凸球面状の先端面の角度基準面に対しての曲率頂点までの距離で示される球面偏心量を５０μｍ以下となるように形成しなくてはならず、高精度に形成するのは困難であるという問題がある。球面偏心量は、ＪＩＣ Ｃ ５９６３：２００１の光ファイバコード付き光コネクタ通則の６．２．４斜めＰＣ研磨の端面形状及び寸法に、フェルールの中心と、角度基準面に対しての曲率頂点との距離として定義されている。この他、ＩＥＣ６１７５４−４ ＡＭＥＮＤＭＥＮＴ １に基準が定められている。ここで、斜め研磨角度は８°、９°、１２°がある。
【００１１】
特に、上述した従来のＭＵ型、ＬＣ型等の斜めＰＣコネクタに用いられる１．２５ｍｍと小径のフェルール用筒状体の研磨では、従来の端面研磨装置の定盤上に設けられた弾性部材の硬度や研磨部材の反りの影響から球面偏心量を所定範囲内に抑えることが困難であるという問題がある。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑み、先端面を高精度に研磨することができると共に低挿入損失及び高反射減衰量を実現することができる斜めＰＣコネクタのフェルール及びその製造方法並びに端面研磨装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、光ファイバの斜め研磨端面同士を接続する斜めＰＣコネクタに用いられて、前記光ファイバを保持すると共に先端面が光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状に形成されたフェルール用筒状体及び該フェルール用筒状体の後端部に嵌合するつば部材からなる斜めＰＣコネクタのフェルールにおいて、前記フェルール用筒状体の先端面が、前記光ファイバ近傍の中心領域の曲率半径に対して、傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径が２ｍｍ以上大きい凸面状であると共に前記光ファイバの中心領域から傾斜方向突出側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量と比較して傾斜方向他方側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量が小さいことを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記フェルール用筒状体の凸面状の曲率半径が５．０ｍｍ〜１２ｍｍであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１５】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記先端面の球面偏心量が５０μｍ以下であることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記先端面のが３０μｍ以下であることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１７】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記フェルール用筒状体の外径が１．２５ｍｍであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１８】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記斜めＰＣコネクタがＭＵ型又はＬＣ型であることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルールにある。
【００１９】
本発明の第７の態様は、装置本体に支持されて回転及び揺動する研磨定盤上に載置された弾性部材上の研磨部材に、光ファイバの斜め研磨端面同士を対向接続する斜めＰＣコネクタに用いられるフェルールの先端面を押圧して研磨することにより当該フェルールの先端面を光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状に形成する斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法において、前記フェルール用筒状体の先端に外径が０．３ｍｍ〜０．９ｍｍの先端面を形成する工程と、前記フェルール用筒状体の後端部側を研磨部材の研磨面に垂直な方向に対して当該研磨部材の回転中心から周縁部側に向かって傾斜するように、前記フェルール用筒状体の先端面を当該研磨部材に当接させて研磨する工程とを具備することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２０】
本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、当該フェルール用筒状体の先端面の縁部に光ファイバ軸に対する傾斜角度が３２．５°〜４５°の面取り部を設けることで形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２１】
本発明の第９の態様は、第７又は８の態様において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、先端に外径が０．５５〜０．７ｍｍの先端面を形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２２】
本発明の第１０の態様は、第７の態様において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、当該フェルール用筒状体の先端部に先端面の外径と同等の小径の筒状部を形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２３】
本発明の第１１の態様は、第１０の態様において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、先端に外径が０．４〜０．９ｍｍの先端面を形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２４】
本発明の第１２の態様は、第１０又は１１の態様において、前記フェルール用筒状体の先端面を研磨する工程では、前記研磨部材の研磨面を回転中心から周縁部側に向かって前記フェルール用筒状体の傾斜方向と同じ方向に傾斜させて行うことを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２５】
本発明の第１３の態様は、第７〜１２の何れかの態様において、前記弾性部材の硬度が７０〜９７Ｈｓであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２６】
本発明の第１４の態様は、第７〜１３の何れかの態様において、前記弾性部材の厚みが１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法にある。
【００２７】
本発明の第１５の態様は、装置本体に支持されて回転及び揺動する定盤上に設置された弾性部材上に設けられた研磨部材に、治具盤に装着された棒状部材を押圧して研磨する端面研磨装置において、前記治具が前記棒状部材の後端部側を前記研磨部材の研磨面に垂直な方向に対して当該研磨部材の回転中心から周縁部側に向かって所定量傾斜させて保持すると共に前記弾性部材の硬度が７０〜９７Ｈｓであることを特徴とする端面研磨装置にある。
【００２８】
本発明の第１６の態様は、第１５の態様において、記研磨部材の研磨面が回転中心から周縁部側に向かって前記棒状部材の傾斜方向と同じ方向に傾斜した円周形状を有することを特徴とする端面研磨装置にある。
【００２９】
本発明の第１７の態様は、第１５又は１６の態様において、前記棒状部材が斜めＰＣコネクタ又は当該斜めＰＣコネクタ用のフェルールであることを特徴とする端面研磨装置にある。
【００３０】
本発明の第１８の態様は、第１５〜１７の何れかの態様において、前記弾性部材がゴム部材からなることを特徴とする端面研磨装置にある。
【００３１】
本発明の第１９の態様は、第１５〜１８の何れかの態様のおいて、前記弾性部材の厚みが１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする端面研磨装置にある。
【００３２】
かかる本発明では、フェルールの先端面を所定の形状とすることで、先端面を高精度に形成することができると共に低挿入損失及び高反射減衰量を実現することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るフェルールの斜視図、軸方向の平面図及びその断面図である。
【００３５】
図１に示すように、本実施形態のフェルール１０は、外径が１．２５ｍｍで形成されたフェルール用筒状体２０と、フェルール用筒状体２０の一端部に嵌合されたつば部材３０とを具備する。
【００３６】
フェルール用筒状体２０は、円筒形状を有し、その内部には軸方向に貫通して光ファイバ１を挿入保持する光ファイバ挿入孔２１が設けられている。また、この光ファイバ挿入孔２１の後端部には、内径が開口側に向かって漸大するテーパ部２２が設けられている。このようなテーパ部２２を設けることによって、光ファイバ挿入孔２１に光ファイバ１を挿入した際に光ファイバ１の先端がフェルール用筒状体２０の端面に接触することで欠けたり、折れるのを防止することができる。
【００３７】
このようなフェルール用筒状体２０としては、例えば、ジルコニア等のセラミック材料、プラスチック材料及び結晶化ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英等のガラス材料を揚げることができる。
【００３８】
また、このフェルール用筒状体２０の先端面２３は、光ファイバ１の先端面と共に光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状、本実施形態では、凸球面に近似した非球面で形成されている。
【００３９】
この先端面２３は、光ファイバ１近傍の中心領域の曲率半径に対して、傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径が２ｍｍ以上大きくなるように形成されており、この光ファイバ１近傍の中心領域の曲率半径及び傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径は所定の範囲、本実施形態では、５ｍｍ〜１２ｍｍとなるように形成されている。
【００４０】
さらに、フェルール用筒状体２０の凸面状に形成された先端面２３は、光ファイバ１の中心領域から傾斜方向突出側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量と比較して、傾斜方向他方側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量が小さくなるように形成されている。
【００４１】
このような凸面状に形成されたフェルール用筒状体２０の先端面２３は、凸面状の先端面２３同士を当接させて対向接続させた際に、例えば、０．２ｄＢ以下の低挿入損失で、且つ６０ｄＢ以上の超高反射減衰量という仕様を実現するため、凸面状に形成された先端面２３の曲率頂点が光ファイバ１の先端面の中心から５０μｍ以下、好ましくは、３０μｍ以下となるように形成されている。すなわち、曲面偏心量を５０μｍ以下、好ましくは３０μｍとした。
【００４２】
また、このようなフェルール用筒状体２０の先端縁部には、円周方向に亘って光ファイバ軸に対して所定の傾斜角度、本実施形態では、３２．５°〜４５°の面取り部２４が設けられている。
【００４３】
ここで、本実施形態のフェルール用筒状体２０の先端面２３の測定結果を図２に示す。なお、図２は、フェルール用筒状体の先端面の光ファイバ近傍の中心領域から傾斜方向の距離と曲率半径との関係を示すグラフである。
【００４４】
図２に示すように、本実施形態のフェルール用筒状体２０の先端面２３は、光ファイバ１の先端面の中心を基準として傾斜方向突出側の縁部までの距離が０．３５ｍｍ、傾斜方向他方面側の縁部までの距離が０．４０ｍｍとなっている。
【００４５】
この先端面２３の曲率半径は、光ファイバ１近傍の中心領域では、約５．５ｍｍであるのに対して、傾斜方向突出側の周縁部近傍の領域では約８．０ｍｍとなっている。また、傾斜方向他方側の周縁部近傍の領域では、曲率半径が約８．０ｍｍと傾斜方向突出側と略同等の曲率半径となっているが、傾斜方向突出側の縁部までの距離と比較して傾斜方向他方側の縁部までの距離の方が短いため、基準となる光ファイバ１の先端面の中心から突出側縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量の方が中心から他方側縁部までに比べて小さいことが分かる。このような先端面２３は、後述する端面研磨装置及び端面研磨方法によって容易に且つ高精度に形成することができる。
【００４６】
一方、つば部材３０は、フェルール用筒状体２０の一端部を嵌合させる嵌合孔３１と、光ファイバ１の外周に被覆を施した光ファイバ心線２を挿入保持する光ファイバ心線挿入孔３２と、嵌合孔３１の外周側に円周方向に亘って所定量突出するように設けられたつば部３３とを具備する。
【００４７】
つば部３３は、半径方向の断面が略矩形状となるように形成されており、このつば部３３によって、詳しくは後述するが、フェルール１０が斜めＰＣコネクタのプラグフレームに保持された際に中心軸回りの回転方向の移動が所定角度に規制された状態で保持されるようになっている。
【００４８】
このようなフェルール１０は、例えば、ＭＵ型等の斜めＰＣコネクタに搭載されて光コネクタアダプタ等で対向接続することができる。
【００４９】
ここで、斜めＰＣコネクタについて説明する。図３は、斜めＰＣコネクタの分解斜視図であり、図４は、斜めＰＣコネクタの分解平面図及び組立断面図である。
【００５０】
図示するように、本実施形態の斜めＰＣコネクタ４０は、光コネクタアダプタに嵌合するプラグハウジング５０と、プラグハウジング５０内に嵌合すると共に後端部側からフェルール１０が挿入されるプラグフレーム６０と、先端部がプラグフレーム６０の後端部と係合するストップリング７０と、フェルール１０とストップリング７０との間に保持されてフェルール１０を軸方向先端側に向かって付勢する付勢ばね８０とを具備する。
【００５１】
図４に示すように、プラグフレーム６０は、長手方向に亘って貫通したフェルール挿入孔６１を有し、断面が略矩形の例えば、プラスチック材料で形成されている。このフェルール挿入孔６１には、フェルール用筒状体２０の外径よりも若干大きな内径を有し、フェルール用筒状体２０のみが突出可能な突出孔６２が形成された突出用フランジ部６３が設けられている。
【００５２】
また、フェルール挿入孔６１には、突出用フランジ部６３に隣接してつば部３３に係合することによりフェルール１０の中心軸回りの回転方向の移動を所定範囲内に規制する係合孔６４が設けられている。本実施形態では、つば部３３の断面が矩形状に形成されているため、係合孔６４を半径方向の断面がつば部３３よりも若干大きな矩形状とした。
【００５３】
このような係合孔６４は、軸方向に亘って縦及び横の開口幅が所定の幅で設けられており、これによりつば部３３と係合孔６４との間に所定のクリアランスを形成して、フェルール１０の中心軸回りの回転角度が所定範囲となるようにしている。
【００５４】
これは、フェルール用筒状体２０の先端面２３の球面頂上が光ファイバ１の先端面の中心から５０μｍ以下となるようにしたが、フェルール１０を斜めＰＣコネクタ４０に搭載してフェルール１０の端面同士を対向接続させた際にフェルール１０がプラグフレーム６０に対して中心軸回りに所定角度以上回転すると、フェルール用筒状体２０の先端面２３の頂点が光ファイバ１の先端面の中心から５０μｍ以上ずれた状態と同じ状態となってしまい、低挿入損失及び高反射減衰量を実現できない。このため、所望の挿入損失及び反射減衰量となるフェルール１０の回転角度となるように、プラグフレーム６０の係合孔６４とつば部３３とのクリアランスを適宜設定する必要がある。
【００５５】
また、プラグフレーム６０には、フェルール挿入孔６１と連通して外周に開口する係止孔６５が２つ形成されており、この係止孔６５には、ストップリング７０の先端部に設けられた係止部７５が係止されるようになっている。
【００５６】
また、ストップリング７０は、つば部３３の後端部が挿入可能な軸方向に貫通した貫通孔７１を有する円筒形状で形成された、例えば、ステンレス、黄銅等の金属やプラスチック材料からなる。
【００５７】
この貫通孔７１は、先端部側に付勢ばね８０を挿入可能な大径部７２と、後端部側につば部材３０の後端部が挿入可能な小径部７３とで構成されており、大径部７２と小径部７３との内径差による段差部７４に付勢ばね８０の一端が当接するようになっている。
【００５８】
なお、付勢ばね８０の他端は、つば部３３の後端部側端面に当接してつば部材３０はストップリング７０に対して軸方向前方側に付勢されるようになっている。
【００５９】
また、ストップリング７０の先端側外周には、ストップリング７０をプラグフレーム６０のフェルール挿入孔６１に挿入した際に、係止孔６５内に突出する係止部７５が設けられている。この係止部７５は、先端に向かって突出量が漸小するテーパ形状で形成されており、係止部７５は、フェルール挿入孔６１内にプラグフレーム６０の後端部を押し広げながら進入して係止孔６５に係止されるようになっている。
【００６０】
このように構成されたプラグフレーム６０にフェルール１０を保持させるには、プラグフレーム６０のフェルール挿入孔６１に光ファイバ１を保持したフェルール１０を挿入し、予め光ファイバ心線２に挿入した付勢ばね８０及びストップリング７０を順次挿入することで、ストップリング７０の係止部７５をプラグフレーム６０の係止孔６５に係止する。これにより、ストップリング７０がプラグフレーム６０に固定される。このとき、フェルール１０のつば部３３の先端面がプラグフレーム６０の突出用フランジ部６３に当接することで、フェルール１０は先端側への移動が規制された状態で突出孔６２から先端部を所定量突き出して軸方向前方側に付勢保持される。
【００６１】
また、このように組み立てられたプラグフレーム６０の外周には、プラグハウジング５０と係合する係合凸部６６が２つ設けられており、これら係合凸部６６がプラグハウジング５０の係合凹部５１と係合することでプラグハウジング５０内にプラグフレーム５０が軸方向の所定範囲に移動自在に保持されて斜めＰＣコネクタ４０が構成されている。
【００６２】
また、このようなフェルール１０は、例えば、フェルール用筒状体２０の先端面を光ファイバ１の軸に垂直な面で形成して斜めＰＣコネクタ４０に搭載し、端面研磨装置によって凸面状の先端面２３を研磨により形成することができる。もちろん、フェルール１０を単体で研磨することもできる。
【００６３】
ここで、本実施形態の端面研磨装置について説明する。なお、図５は、端面研磨装置の概略断面図である。
【００６４】
図５に示すように、自転用モータ９１の回転軸には第１自転伝達盤９２の中心部が固結され、この第１自転伝達盤９２には回転中心を支点とする同心円上に複数の第１連結ピン９３が固定されている。そして、この各第１連結ピン９３は対応する各回転伝達盤９４の偏心部に回転自在に連結され、この各回転伝達盤９４には偏心部に第２連結ピン９５が固定されている。各第２連結ピン９５は第２自転伝達盤９６に回転自在に連結されている。
【００６５】
一方、公転用モータ９７の回転軸には駆動歯車９８の中心部が固結され、この駆動歯車９８には従動歯車９９がかみ合っている。この従動歯車９９は公転伝達軸１００の下部外周に固結され、この公転伝達軸１００の上部外周には装置本体１０１の軸受筒部１０２が嵌合している。そして、この公転伝達軸１００には回転中心より所定量偏心した位置に自転用回転軸１０３が回転自在に嵌入し、この自転用回転軸１０３の下端部は第２自転伝達盤９６の中心部に固結されている。
【００６６】
また、自転用回転軸１０３の上端部は結合部材１０４を介して定盤１０５に結合されている。そして、この定盤１０５の上面部には、研磨面が平面状に設けられた研磨部材１０６を有する弾性部材１０７が設けられている。
【００６７】
この弾性部材１０７に用いる材料としては、硬度が７０〜９７Ｈｓであれば特に限定されず、例えば、ゴム、エラストマ、樹脂等を挙げることができる。このように、弾性部材１０７を所定の硬度とすることで、フェルール用筒状体２０の研磨前の先端面を研磨部材１０６に当接させた際に、フェルール用筒状体２０の沈み込み量と研磨部材１０６の反り量とを制御して、フェルール用筒状体２０に凸面状の先端面２３を容易に且つ高精度に形成することができる。ここで弾性部材１０７の厚みは１ｍｍ〜５ｍｍが使用可能であり、特に２ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。
【００６８】
また、弾性部材１０７上に設けられた研磨部材１０６としては、例えば、ダイヤモンド、酸化シリコン、酸化セリウム、炭化ケイ素等からなる砥粒を有する研磨シートや研磨砥石等を挙げることができる。
【００６９】
一方、装置本体１０１には、支持機構１１０によって複数のフェルール１０又はフェルール１０を保持した斜めＰＣコネクタ４０などの棒状部材が固定された治具盤１２０が支持されている。
【００７０】
ここで、支持機構１１０及び治具盤１２０について詳しく説明する。
【００７１】
図６は、治具盤の斜視図及び側面図であり、図７は、治具盤の上面図であり、図８（ａ）は、図７の治具盤のＡ−Ａ′断面図、（ｂ）は支持機構１１０と図７の治具盤のＢ−Ｂ′面の要部断面図である。
【００７２】
図示するように、治具盤１２０は、本実施形態では、フェルール１０を保持した斜めＰＣコネクタ４０を保持するものであり、周縁部に円周方向に亘って複数の凹部１３１が設けられた治具盤本体１３０と、各凹部１３１に対応して設けられた複数の保持部材１４０とを具備する。
【００７３】
治具盤本体１３０は、円盤形状を有し、周縁部近傍に円周方向に亘って複数の凹部１３１が設けられている。この凹部１３１は、フェルール用筒状体２０を保持した斜めＰＣコネクタ４０の先端部を嵌合させて凹部１３１と保持部材１４０との間で斜めＰＣコネクタ４０を保持する。
【００７４】
この凹部１３１の底面には、フェルール用筒状体２０の先端部に嵌合する円筒形状を有する筒状体１３２が設けられている。この筒状体１３２は、治具盤本体１３０の厚さ方向に貫通して凹部１３１と保持部材１４０との間で保持された斜めＰＣコネクタ４０のフェルール用筒状体２０の先端部のみを治具盤本体１３０の底面から突出させるようになっている。
【００７５】
また、このような凹部１３１及び筒状体１３２は、詳しくは後述するが、治具盤１２０に斜めＰＣコネクタ４０を保持した際に、斜めＰＣコネクタ４０の後端部側が治具盤本体１３０の厚さ方向に対して中心から周縁部に向かって傾斜させて保持するような傾斜角度で設けられている。
【００７６】
また、保持部材１４０は、治具盤本体１３０の各凹部１３１に対応して固定された支柱部１４１と、この支柱部１４１の外周に軸方向に移動自在に設けられた保持部１４２と、支柱部１４１の外周面に支柱部１４１と保持部１４２との間で保持された付勢ばね１４３とを具備する。
【００７７】
支柱部１４１は、対応する凹部１３１及び筒状体１３２と同等の傾斜方向及び角度で治具盤本体に固定されている。すなわち、本実施形態では、支柱部１４１の固定された端部とは反対側の端部が治具盤本体の厚さ方向に対して周縁部側に向かって傾斜するように固定されている。
【００７８】
また、保持部１４２は、支柱部１４１の外周に嵌合して支柱部１４１の軸方向に移動自在に設けられたスライド部１４４と、スライド部１４４の一端から延設されて凹部１３１の上部側に突出したアーム部１４５とを有する。
【００７９】
アーム部１４５は、先端部に厚さ方向に貫通すると共に一辺が貫通した矩形の嵌合部１４６が設けられており、この嵌合部１４６が斜めＰＣコネクタ４０の後端部に嵌合するようになっている。
【００８０】
また、支柱部１４１の固定された端部とは反対側の端部側の外周面上には、付勢ばね１４３が設けられている。
【００８１】
この付勢ばね１４３は、一端がスライド部１４４の端部に当接し、他端が支柱部１４１の固定された端部とは反対側の端部に設けられたストッパ部１４７に当接することで、保持部１４２を支柱部１４１の軸方向凹部１３１側へ付勢している。すなわち、凹部１３１側に付勢された保持部１４２は、凹部１３１との間で治具盤本体１３０の底面からフェルール用筒状体２０の先端部を所定量突出させた状態で、傾斜させて保持することができる。
【００８２】
このように、治具盤１２０は、治具盤本体１３０と保持部１４０とによって斜めＰＣコネクタ４０をその後端部側が治具盤本体１３０の中心から周縁部側に向かって所定量傾斜するように保持することができる。
【００８３】
また、治具盤本体１３０の中央部にはボス部１３３が設けられている。このボス部１３３は、支持機構１１０によって治具盤１２０を研磨部材１０６に向かって付勢すると共に支持機構１１０と係合することで治具盤１１０が研磨部材１０６の回転方向に回転するのを防止している。
【００８４】
一方、このような治具盤１２０を支持する支持機構１１０は、装置本体１０１に設けられた支持アーム１１１と、支持アーム１１１に付勢支持されて治具盤１２０を研磨部材１０６側に押圧する押圧部１１２と、支持アーム１１１に設けられて治具盤１２０の回転方向の移動を規制する規制ピン１１３とが設けられている。
【００８５】
この押圧部１１２は、支持アーム１１１に設けられた図示しない付勢手段によって研磨部材１０６方向に付勢保持されており、その先端に設けられたテーパ部１１２ａが治具盤１２０のボス部１３３のテーパ凹部１３４に当接することで、治具盤１２０を研磨部材１０６方向に押圧している。
【００８６】
一方、規制ピン１１３は、治具盤１２０のボス部１３３の規制孔１３５に係合することで、治具盤１２０は研磨部材１０６の回転に伴う回転方向の移動が規制されている。
【００８７】
すなわち、治具盤１２０は、支持機構１１０の規制ピン１１３によって回転方向の移動が規制された状態で、押圧部１１２に研磨部材１０６方向に付勢され、治具盤１２０によって固定された斜めＰＣコネクタ４０に保持されたフェルール用筒状体２０の先端面２３を介して研磨部材１０６上に支持される。そして、研磨部材１０６を回転及び遥動することで、フェルール用筒状体２０の先端に光ファイバ軸に垂直な面に対して傾斜した凸面状の先端面２３を形成することができる。
【００８８】
このように、治具盤１２０によって斜めＰＣコネクタ４０の後端部側を研磨部材１０６の研磨面に垂直な方向に対して治具盤本体１３０の中心から周縁部に向かって傾斜させて保持すると共に、治具盤上の１点を荷重し、硬度が７０〜９７Ｈｓと所定の硬度の弾性部材１０７を介してフェルール用筒状体２０の先端面２３を押圧して研磨することによって、研磨部材のしずみ込み量を大きくして研磨時の治具盤１２０のぶれを防止して高精度な研磨を行うことができる。
【００８９】
ここで、このような端面研磨装置を用いた斜めＰＣコネクタ４０のフェルール１０の端面研磨方法について詳細に説明する。なお、図９は、フェルールの研磨方法を示すフェルール用筒状体の要部平面図である。
【００９０】
まず、図９（ａ）に示すフェルール用筒状体２０の状態から、図９（ｂ）に示すように、光ファイバ１を保持したフェルール用筒状体２０の先端に光ファイバ軸に垂直な外径が０．３〜０．９ｍｍの先端面２２３を形成する。
【００９１】
本実施形態では、フェルール用筒状体２０の先端面２２３の縁部を円周方向に亘って光ファイバ軸に対して３２．５〜４５°傾斜させた面取り部２４を形成することによって所定の外径の先端面２２３を形成した。
【００９２】
この先端面２２３の形成では、後の工程でフェルール用筒状体２０の先端面２２３を研磨して形成した凸面状の先端面２３の頂点と光ファイバ１の端面の中心との距離が５０μｍ以下とするには、研磨前の先端面２２３の外径を０．３〜０．９ｍｍとすることで実現できるが、面取り部２４を３２．５〜４０°の傾斜角度で、研磨前の先端面２２３の外径を０．５５〜０．７ｍｍに形成することで３０μｍ以下とすることができる。
【００９３】
次いで、図９（ｃ）に示すように、フェルール用筒状体２０の先端面２２３を研磨することにより、フェルール用筒状体２０に光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状の先端面２３を形成する。
【００９４】
詳しくは、フェルール用筒状体２０の後端部側を研磨部材１０６の研磨面に垂直な方向に対して研磨部材１０６の半径方向に対して外側または内側に向かって所定量傾斜させて、フェルール用筒状体２０の研磨前の先端面２２３を研磨部材１０６に当接して研磨することにより、凸面状の先端面２３を形成することができる。本実施形態では、フェルール用筒状体２０が研磨部材１０６の研磨面に垂直な方向に対して周縁部側に向かって８°傾斜させて研磨した。なおこの時、研磨部材１０６の研磨面に傾斜はなく（傾き０°）水平のまま用いた。
【００９５】
このようにフェルール用筒状体２０の研磨前の先端面を所定の外径となるように形成すると共に、フェルール用筒状体２０を所定の傾斜方向に傾斜させ、定盤の角度補正を行うことなく、水平状の定盤１０５上に弾性部材１０７を介して研磨部材１０６上で研磨することにより、凸面状の先端面２３の球面偏心量がフェルール用筒状体の先端面の中心から５０μｍ以下と高精度に研磨することができる。研磨治具を一点荷重することにより、先端面を細くしたフェルール用筒状体を研磨部材に押圧すると、弾性部材の沈み込み量が大きくなり、定盤の角度補正を不要とすることができる。
【００９６】
以上傾斜８°の例を示したが、これ以外に９°と１２°の場合も同様に所望の端面形状を得ることができる。
【００９７】
なお、このような斜めＰＣコネクタ４０のフェルール１０の研磨方法は、上述したフェルール１０に限定されず、例えば、従来の形状の斜めＰＣコネクタ用のフェルールにも適用して高精度に研磨することができる。さらに、外形２．５ｍｍのフェルールにも適応可能である。
【００９８】
また、フェルール用筒状体とつば部が一体に形成されたフェルールや、フェルール用筒状体単体。または、上記方法で予め斜めＰＣコネクタのフェルールを形成した後、ファイバを挿入し研磨を行う。プリドームフェルールにも適応可能である。
【００９９】
（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２に係るフェルールの斜視図、軸方向の平面図及びその断面図である。なお、上述した実施形態１で説明した同等の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１００】
図１０に示すように、実施形態２のフェルール１０Ａは、外径が１．２５ｍｍで形成されたフェルール用筒状体２０Ａと、フェルール用筒状体２０Ａの一端部に嵌合されたつば部材３０とを具備する。
【０１０１】
フェルール用筒状体２０Ａの先端面２３Ａは、上述した実施形態１と同様に、光ファイバ１の先端面と共に光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状、本実施形態では、凸球面に近似した非球面で形成されている。
【０１０２】
すなわち、先端面２３Ａは、光ファイバ１近傍の中心領域の曲率半径に対して、傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径が２ｍｍ以上大きくなるように形成されており、この光ファイバ１近傍の中心領域の曲率半径及び傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径は所定の範囲、本実施形態では、５ｍｍ〜１２ｍｍとなるように形成されている。
【０１０３】
さらに、フェルール用筒状体２０Ａの凸面状に形成された先端面２３Ａは、光ファイバ１の中心領域から傾斜方向突出側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量と比較して、傾斜方向他方側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量が小さくなるように形成されている。
【０１０４】
また、フェルール用筒状体２０Ａの先端部には、先端面２３Ａと同等の外径を有する小径筒状部２５が設けられている。
【０１０５】
この小径筒状部２５の外径は、凸面状の先端面２３Ａを研磨により形成する前に所定の外径の先端面２３Ａを形成するために設けられたものであり、本実施形態では、フェルール用筒状体２０Ａの研磨前の垂直な先端面の外径を０．４〜０．９ｍｍとするため、小径筒状部の外径も０．３〜０．９ｍｍとなっている。
【０１０６】
また、フェルール用筒状体２０Ａの小径筒状部２５との外径差による段差が形成された縁部には、面取り部２４Ａが形成されている。
【０１０７】
ここで、このようなフェルール用筒状体２０Ａの先端面２３Ａを形成する端面研磨方法について説明する。なお、図１１は、フェルールの研磨方法を示すフェルール用筒状体の要部平面図である。
【０１０８】
まず、図１１（ａ）に示すフェルール用筒状体２０Ａの状態から、図１１（ｂ）に示すように、光ファイバ１を保持したフェルール用筒状体２０Ａの先端部に外径が０．３〜０．９ｍｍの小径筒状部２５を軸方向に所定の長さで形成することで、光ファイバ軸に垂直な外径が０．３〜０．９ｍｍの先端面２２３Ａを形成する。
【０１０９】
この小径筒状部２５及び先端面２２３Ａの形成では、後の工程でフェルール用筒状体２０Ａの先端面２２３Ａを研磨して形成した凸面状の先端面２３Ａの頂点と光ファイバ１の先端面の中心との距離が５０μｍ以下とするには、研磨前の先端面２２３Ａ及び小径筒状部２５の外径を０．３〜０．９ｍｍとすることで実現できるが、小径筒状部２５及び先端面２２３Ａの外径を０．５５〜０．７ｍｍに形成することで３０μｍ以下とすることができる。なお、小径筒状部２５は、例えば、研削等によって形成することができる。
【０１１０】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、フェルール用筒状体２０Ａの先端面２２３Ａを研磨することにより、フェルール用筒状体２０Ａに光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状の先端面２３Ａを形成する。
【０１１１】
詳しくは、上述した実施形態１と同様に、フェルール用筒状体２０Ａの後端部側を研磨部材１０６Ａの研磨面に垂直な方向に対して研磨部材１０６Ａの回転中心から外側に向かって傾斜させてフェルール用筒状体２０Ａの研磨前の先端面２２３Ａを研磨部材１０６Ａに当接すると共に、研磨部材１０６Ａの研磨面を回転中心から周縁部側に向かってフェルール用筒状体２０Ａの傾斜方向と同じ方向に所定量傾斜させて研磨することでフェルール用筒状体２０Ａに傾斜した凸面状の先端面２３Ａを形成することができる。
【０１１２】
このような研磨部材１０６Ａの研磨面の傾斜は、本実施形態では、例えば、定盤１０５Ａの弾性部材１０７Ａが設けられた面を中心から周縁部に向かって傾斜した円錐状に形成し、この円錐状の面に沿って弾性部材１０７Ａを設けることで実施することができる。
【０１１３】
なお、研磨部材１０６Ａの研磨面の傾斜角度は、例えば、先端面２３Ａの頂点が光ファイバ１の先端面の中心から５０μｍ以内の位置とする場合、すなわち、先端面２２３Ａ及び小径筒状部２５の外径を０．３〜０．９ｍｍとする場合には、研磨面の傾斜角度を０．１〜０．５°とすればよい。
【０１１４】
また、先端面２３Ａの頂点が光ファイバ１の先端面の中心から３０μｍ以内の位置とする場合、すなわち、先端面２２３Ａ及び小径筒状部２５の外径を０．５５〜０．７ｍｍとする場合には、研磨面の傾斜角度を０．２〜０．４°とすればよい。
【０１１５】
このように研磨前のフェルール用筒状体２０Ａに所定の外径の先端面２２３Ａ及び小径筒状部２５を形成し、且つフェルール用筒状体２０Ａを所定の傾斜方向に傾斜させると共に研磨部材１０６Ａの研磨面も同一方向に所定量傾斜させて研磨することで、凸面状の先端面２３Ａの頂点が光ファイバ１の先端面の中心から５０μｍ以下と高精度に研磨することができる。
【０１１６】
なお、このような研磨方法に用いられる端面研磨装置の定盤、弾性部材及び研磨部材以外の部材は、上述した実施形態１と同様なため重複する説明は省略する。
【０１１７】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態１及び２を説明したが、本発明の斜めＰＣコネクタのフェルール及びその研磨方法並びに端面研磨装置は上述したものに限定されるものではない。
【０１１８】
例えば、上述した実施形態１及び２では、実施形態１の端面研磨方法では、フェルール用筒状体２０及び２０Ａを形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、同様の研磨方法によってフェルール用筒状体の先端面が、従来と同様に光ファイバ近傍の中心領域の曲率半径に対して傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径が２ｍｍ以下大きい凸面状又は凸球面状となるフェルールを形成してもよく、また上述した実施形態１及び２の端面研磨装置も、上述したフェルール用筒状体２０及び２０Ａのみを形成するものではないことは言うまでもない。
【０１１９】
また、上述した実施形態１及び２の端面研磨装置の治具盤１２０が、斜めＰＣコネクタ４０を保持するようにしたが、治具盤はフェルール用筒状体が傾斜して保持できれば特にこれに限定されず、治具盤がフェルールを直接保持するようにしてもよい。
【０１２０】
さらに、上述した実施形態１及び２のフェルールは、ＭＵ型斜めＰＣコネクタ用のフェルールやＬＣ型等の斜めＰＣコネクタ用のフェルールとしてもよい。
【０１２１】
また、上述した実施形態１及び２では、フェルール用筒状体の外径を１．２５ｍｍとしたが、これに限定されず、フェルール用筒状体の外径が２．５ｍｍのＳＣ型、ＦＣ型等の斜めＰＣコネクタ用のフェルールとしてもよい。
【０１２２】
このようなフェルールであっても、上述した実施形態１及び２と同様に研磨前の先端面の外径や、弾性部材の硬度などにより、容易に且つ高精度に傾斜した凸面状の先端面を形成することができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、フェルール用筒状体の先端面を所定の形状とすることで容易に且つ高精度に形成して低挿入損失及び高反射減衰量を実現することができる。また、フェルールの端面研磨方法としては、平面状又はマイナス角度に補正した研磨部材によって凸面状の頂点と光ファイバの先端面の中心との距離を高精度に研磨することができる。さらに、端面研磨装置としては、研磨時の治具盤のぶれを防止して容易に且つ高精度に斜め研磨端面を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るフェルールの斜視図、軸方向の平面図及びその断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るフェルール用筒状体の先端面の光ファイバ近傍の中心領域から傾斜方向の距離と曲率半径との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施形態１に係る斜めＰＣコネクタの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る斜めＰＣコネクタの分解平面図及び組立断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る端面研磨装置の概略断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る治具盤の斜視図及び側面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る治具盤の上面図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る治具盤の断面図であり、（ａ）は図７のＡ−Ａ′断面図、（ｂ）は支持機構と図７のＢ−Ｂ′断面図である。
【図９】本発明の実施形態１に係るフェルールの研磨方法を示すフェルール用筒状体の要部平面図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係るフェルールの斜視図、軸方向の平面図及びその断面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係るフェルールの研磨方法を示すフェルール用筒状体の要部平面図である。
【図１２】従来技術に係るフェルールの斜視図、軸方向の平面図及び端面方向の平面図である。
【符号の説明】
１０、１０Ａ フェルール
２０、２０Ａ フェルール用筒状体
２３、２３Ａ 先端面
２４、２４Ａ 面取り部
２５ 小径筒状部
３０ つば部材
３３ つば部
４０ 斜めＰＣコネクタ
５０ プラグハウジング
６０ プラグフレーム
７０ ストップリング
８０ 付勢ばね
１０５、１０５Ａ 定盤
１０６、１０６Ａ 研磨部材
１０７、１０７Ａ 弾性部材
１１０ 支持機構
１２０ 治具盤
Claims (20)
- 光ファイバの斜め研磨端面同士を接続する斜めＰＣコネクタに用いられて、前記光ファイバを保持すると共に先端面が光ファイバ軸に直交する面に対して前記光ファイバ中心の接平面が傾斜した凸面状に形成されたフェルール用筒状体及び該フェルール用筒状体の後端部に嵌合するつば部材からなる斜めＰＣコネクタのフェルールにおいて、
前記フェルール用筒状体の先端面が、前記光ファイバ近傍の中心領域の曲率半径に対して、傾斜方向両側の周縁部近傍の曲率半径が２ｍｍ以上大きい凸面状であると共に前記光ファイバの中心領域から傾斜方向突出側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量と比較して傾斜方向他方側の周縁部までの曲率半径の単位距離当たりの変化量が小さいことを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール。 - 請求項１記載の斜めＰＣコネクタのフェルールにおいて、
前記フェルール用筒状体の凸面状の曲率半径が５ｍｍ〜１２ｍｍであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール。 - 請求項１又は２記載の斜めＰＣコネクタのフェルールにおいて、前記先端面の球面偏心量が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の斜めＰＣコネクタのフェルール。
- 請求項３記載の斜めＰＣコネクタのフェルールにおいて、前記球面偏心量が３０μｍ以下であることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール。
- 請求項１〜４の何れか一項に記載の斜めＰＣコネクタのフェルールにおいて、
前記フェルール用筒状体の外径が１．２５ｍｍであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール。 - 請求項５記載の斜めＰＣコネクタのフェルールにおいて、前記斜めＰＣコネクタがＭＵ型又はＬＣ型であることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール。
- 装置本体に支持されて回転及び揺動する研磨定盤上に載置された弾性部材上の研磨部材に、光ファイバの斜め研磨端面同士を対向接続する斜めＰＣコネクタに用いられるフェルールの先端面を押圧して研磨することにより当該フェルールの先端面を光ファイバ軸に直交する面に対して傾斜した凸面状に形成する斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法において、
前記フェルール用筒状体の先端に前記フェルール用筒状体の外径より外径の小さい先端面を形成する工程と、前記フェルール用筒状体の後端部側を研磨部材の研磨面に垂直な方向に対して当該研磨部材の回転中心から周縁部側に向かって傾斜するように、前記フェルール用筒状体の先端面を当該研磨部材に当接させて研磨する工程とを具備することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法。 - 請求項７記載の斜めＰＣコネクタのフェルール研摩方法において、前記フェルール用筒状体の先端に前記フェルール用筒状体の外径より外径の小さい先端面を形成する工程で、前記フェルール用筒状体の先端に外径が０．３ｍｍから０．９ｍｍの前記先端面を形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法。
- 請求項７又は８記載の斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、当該フェルール用筒状体の先端面の縁部に光ファイバ軸に対する傾斜角度が３２．５°〜４５°の面取り部を設けることで形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法。
- 請求項７乃至９いずれか１項記載の斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、先端に外径が０．５５〜０．７ｍｍの先端面を形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法。
- 請求項７又は８記載の斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、当該フェルール用筒状体の先端部に先端面の外径と同等の小径の筒状部を形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法。
- 請求項１１記載の斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、先端に外径が０．３ｍｍ〜０．９ｍｍの先端面を形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法。
- 請求項１１記載の斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法において、前記フェルール用筒状体の先端面を形成する工程では、先端に外径が０．５５ｍｍ〜０．７ｍｍの先端面を形成することを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法。
- 請求項１１乃至１３記載の斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法において、前記フェルール用筒状体の先端面を研磨する工程では、前記研磨部材の研磨面を回転中心から周縁部側に向かって前記フェルール用筒状体の傾斜方向と同じ方向に傾斜させて行うことを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法。
- 請求項７〜１４の何れか１項に記載の斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法において、前記弾性部材の硬度が７０Ｈｓ〜９７Ｈｓであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法。
- 請求項７〜１５の何れか１項に記載の斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法において、前記弾性部材の厚みが１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする斜めＰＣコネクタのフェルール研磨方法。
- 装置本体に支持されて回転及び揺動する定盤上に設置された弾性部材上に設けられた研磨部材に、治具盤に装着された棒状部材を押圧して研磨する端面研磨装置において、
前記治具が前記棒状部材の後端部側を前記研磨部材の研磨面に垂直な方向に対して当該研磨部材の回転中心から周縁部側に向かって所定量傾斜させて保持すると共に前記弾性部材の硬度が７０Ｈｓ〜９７Ｈｓであることを特徴とする端面研磨装置。 - 請求項１７記載の端面研磨装置において、前記研磨部材の研磨面が回転中心から縁部側に向かって前記棒状部材の傾斜方向と同じ方向に傾斜した円周形状を有することを特徴とする端面研磨装置。
- 請求項１７又は１８記載の端面研磨装置において、前記棒状部材が斜めＰＣコネクタ又は当該斜めＰＣコネクタ用のフェルールであることを特徴とする端面研磨装置。
- 請求項１７〜１９の何れか１項に記載の端面研磨装置において、前記弾性部材がゴム部材からなることを特徴とする端面研磨装置。
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