JP2007240867A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】
接続状態を確認可能な光コネクタを提供する。
【解決手段】
光ケーブル１１１の一端に取り付けられ相手側コネクタと接続する光コネクタ１０において、光ケーブル１１１が取り付けられる第１面１３１、第１面１３１とは反対側の、相手側コネクタに接続される第２面１３２、および、第１面１３１および第２面１３２とは異なる向きの第３面１３３を有するハウジング１３０と、第２面１３２から入射してきた光を第１面１３１に向けて透過するとともにこの光の一部を第３面１３３に向けて反射するハーフミラー１３７と、ハウジング１３０内に形成された、第１面１３１に取り付けられた光ケーブル１１１の一端と第２面１３２とを、ハーフミラー１３７を介在させて光学的に接続する第１の導波路１３４と、ハウジング１３０内に形成された、ハーフミラー１３７で反射した光を第３面１３３に導く第２の導波路１３５とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ケーブルの一端に取り付けられて相手側コネクタと接続する光コネクタに関する。

従来より、光コネクタは、光ケーブル同士の接続や他の導波路との接続に用いられている。例えば、光コネクタは導波路を備え、相手側コネクタに接続されることで、導波路同士を端面で合せて光結合する。光結合が不十分であると光が伝達されないため、光結合を良好にするため光軸調芯がよく行われるが、光軸調芯は、一方の導波路から他方の導波路に光を入射し、他方の導波路から取り出される光量が最大となるよう導波路同士の位置を合わせるため、作業に多くの時間を要しコスト上昇の要因となる。そこで、光軸調芯にかかる作業時間を短縮するため、特許文献１には、コネクタ付き光ファイバに接続されるレセプタクル型光部品に少なくとも２個のガイド孔を形成し、コネクタ接続時に、コネクタに設けられたガイドピンをガイド孔に挿入することで、導波路同士の光軸を簡略的に合わせる方法が提案されている。
特開２００１−２６４５７７号公報

しかしながら、特許文献１で提案されている光コネクタでは、ユーザが実際に光コネクタを相手方コネクタに接続する場面において、ユーザが光コネクタの接続状態、すなわち光結合の確実性を確認することができない。

本発明は、上記事情に鑑み、接続状態を確認可能な光コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のうちの第１の光コネクタは、光ケーブルの一端に取り付けられ相手側コネクタと接続する光コネクタであって、
上記光ケーブルが取り付けられる第１面、この第１面とは反対側の、上記相手側コネクタに接続される第２面、および、この第１面およびこの第２面とは異なる向きの第３面を有するハウジングと、
上記第２面から入射してきた光を上記第１面に向けて透過するとともにこの光の一部を上記第３面に向けて反射するハーフミラーと、
上記ハウジング内に形成された、上記第１面に取り付けられた上記光ケーブルの一端と上記第２面とを、上記ハーフミラーを介在させて光学的に接続する第１の光路と、
上記ハウジング内に形成された、上記ハーフミラーで反射した光を上記第３面に導く第２の光路とを有することを特徴とする。

本発明の第１の光コネクタは、光ケーブルが取り付けられる第１面および相手側コネクタに接続される第２面とが、ハーフミラーを介在させて光学的に接続する第１の光路で接続されており、ハーフミラーは第２面から入射してきた光を第３面に向けて反射し、反射された光は第３面に導かれる。したがって、第１の光路に沿って伝送される光の一部が第３面に導かれるため、この第３面に導かれた光の有無を確認することで、伝送用の光を利用した接続状態の確認が可能となる。

ここで、上記本発明の第１の光コネクタにおいて、上記第１の光路が、一端が上記第１面で上記光ケーブルの一端に接続され途中に上記ハーフミラーが形成されて他端が上記第２面に露出した第１の導波路で形成されたものであり、
上記第２の光路が、一端が上記ハーフミラーの反射側の位置で上記第１の導波路に接続され他端が上記第３面に露出した第２の導波路で形成されたものであることが好ましい。

第１の光路および第２の光路のそれぞれが、導波路で形成されることにより、光の拡散による損失が抑えられるので、光の伝送効率が高い。

また、上記目的を達成する本発明の光コネクタのうちの第２の光コネクタは、光ケーブルの一端に取り付けられ相手側コネクタと接続する光コネクタであって、
上記光ケーブルが取り付けられる第１面、この第１面とは反対側の、上記相手側コネクタに接続される第２面、および、この第１面およびこの第２面とは異なる向きの第３面を有するハウジングと、
上記ハウジング内に形成された、上記第１面に取り付けられた上記光ケーブルの一端と上記第２面とを光学的に接続する第１の光路と、
上記第１の光路の途中に介在してこの第１の光路を通過する光を上記第３面に向けて反射する第１の位置と、この第１の光路を開放する第２の位置との間で移動自在なミラーと、
上記第１の位置にある上記ミラーと上記第３面とを光学的に接続する第２の光路とを有することを特徴とする。

本発明の第２の光コネクタでは、ミラーが第２の位置に移動することで第１の光路を開放し、第２面に接続される相手側コネクタから入射してきた光が、第１面に取り付けられた光ケーブルに導かれる。この一方、ミラーが第１の位置に移動することで、第１の光路の途中に介在し、第２面から入射してきた光を第３面に向けて反射するので、接続状態が確認可能となる。したがって、相手側コネクタと光ケーブルとの間で高い効率で光を伝送し、ユーザの操作等により相手側コネクタからの光を第３面に向けて反射させることで、接続状態が確認可能となる。

ここで、上記第２の光コネクタにおいても、上記第１の光路は、一端が上記第１面で上記光ケーブルの一端に接続され他端が上記第２面に露出した第１の導波路で形成されたものであり、
上記第２の光路は、一端が、上記第１の位置にあるミラーの反射側の位置で上記第１の導波路に接続され他端が上記第３面に露出した第２の導波路で形成されたものであることが好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、接続状態を確認可能な光コネクタが実現する。

以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態の光コネクタの外観を示す斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

図１および図２に示す光コネクタ１０は、本発明のうちの第１の光コネクタの一実施形態に相当する。光コネクタ１０はハウジング１３０を備えており、ハウジング１３０は、第１面１３１、第１面１３１とは反対側の第２面１３２、そして、第１面１３１および第２面１３２とは異なる向きの第３面１３３を有している。第３面１３３は、第２面１３２と略垂直の向きに形成されている。ハウジング１３０の第１面１３１には、第１のテープ心線１１０が取り付けられている。

第１のテープ心線１１０は、４本の光ケーブル１１１を備えている。図２には１本のみ示すが、第１の光ケーブル１１１のそれぞれは、中心部のコア１１２とコア１１２を覆うクラッド１１３とからなっている。４本の第１の光ケーブル１１１は、平行に並べられた状態で被覆１１４に覆われ、第１のテープ心線１１０を構成している。この第１のテープ心線１１０は、一端の一部で被覆１１４が取り除かれ、４本の光ケーブル１１１が露出した状態で、ハウジング１３０の第１面１３１に取り付けられている。光ケーブル１１１は、第１面１３１に形成された凸部１３１ａで位置決めされて、第１面１３１に接続されている。このようにして、光コネクタ１０が、第１の光ケーブル１１１の一端に取り付けられている。

ハウジング１３０の内部には、第１の光路としての第１の導波路１３４、および第２の光路としての第２の導波路１３５がそれぞれ４本ずつ形成されており、ハーフミラー１３７が備えられている。４本の第１の導波路１３４のそれぞれと、４本の第２の導波路１３５のそれぞれ（以降、単に、第１の導波路１３４、第２の導波路１３５と称する。）と、ハウジング１３０は、ともに光透過性の材料で形成されているが、第１の導波路１３４および第２の導波路１３５は、ハウジング１３０よりも光屈折率の高い材料で形成されている。したがって、第１の導波路１３４および第２の導波路１３５は、クラッドとして機能するハウジング１３０に取り囲まれ、光を閉じ込めた状態で一端から他端へと伝送するコアとして機能する。

第１の導波路１３４は、一端が第１面１３１で第１の光ケーブル１１１の一端に接続され、他端が第２面１３２に露出している。第１の導波路１３４の途中には、ハーフミラー１３７が形成されている。ハーフミラー１３７は、第２面１３２および第３面１３３に対し、約４５°の向きに配置されており、第２面１３２から入射してきた光を第１面１３１に向けて透過するとともにこの光の一部を第３面１３３に向けて反射する。第２の導波路１３５は、一端がハーフミラー１３７の反射側の位置で第１の導波路１３４に接続され、他端が第３面１３３に露出している。第２の導波路１３５の第３面１３３に露出している端面は、ユーザが、光コネクタ１０の相手コネクタとの接続状態を確認するための確認窓１３５ａを形成している。

ハウジング１３０内の第１の導波路１３４では、第１面１３１に取り付けられた光ケーブル１１１の一端と第２面１３２が光学的に接続されている。また、第２の導波路１３５では、ハーフミラー１３７で反射した光が第３面１３３に導かれている。

ハウジング１３０の第２面１３２において、第１の導波路１３４が露出している位置付近には２個のガイド孔１３８が開口している。ガイド孔１３８は、ハウジング１３０を貫通しており、第１の導波路１３４に対し精密に位置決めされて形成されている。このため、このガイド孔１３８に相手側のコネクタに形成されたガイドピンが挿入されることで接続時における光軸合わせが簡単に行われる。

このようなハウジング１３０は、光透過性の樹脂を順次積層することで製造される。例えば、ハウジング１３０は、比較的低屈折率の透光性樹脂からなる板状部材の上部に４本の溝を形成して、この溝の中に４本の第１の導波路となる比較的高屈折率の透光性樹脂をハーフミラー１３７を挟んで形成し、さらに第２の導波路となる４本の高屈折率樹脂を挟んだ低屈折率樹脂を積層し、最後にガイド孔１３８を開けることで製造される。なお、ハウジング１３０の製造方法はこれに限らず、例えば、フォトブリーチ光の照射により屈折率が変化する樹脂を用いて、ミラーが埋め込まれたハウジングの形状を成型し、導波路となる部分にフォトブリーチ光を照射することで、屈折率を変化させるフォトブリーチや、あるいは、積層およびフォトブリーチの組合わせによっても製造することができる。また、ハウジングは、樹脂に限らずガラス等他の光透過性材料で形成することも可能である。

図１および図２に示す光コネクタ１０では、第２面１３２に接続される相手側コネクタからの光が、第１の導波路１３４に沿ってハーフミラー１３７を透過して第１面１３１に取り付けられた光ケーブル１１１に伝送される。これと同時に、相手側コネクタからの光の一部はハーフミラー１３７で反射され、この反射された光は、第２の導波路１３５に沿って第３面１３３の確認窓１３５ａに導かれる。このようにして、ハーフミラー１３７は、相手側コネクタからの光を伝送用と接続確認用に分岐する。

図３は、図１の光コネクタが相手側コネクタに接続される様子を示す図である。

光コネクタ１０は、相手側コネクタ８１のガイドピン８１ａをガイド孔１３８に挿入するようにして、相手側コネクタ８１に接続される。このとき、相手側コネクタ８１の導波路８２の端面が、図２に示す、光コネクタ１０の第２面１３２に露出した第１の導波路１３４の一端に合わせられ、導波路８２と第１の導波路１３４とが光結合される。

このとき、光結合が良好であれば、相手側コネクタ８１の導波路８２から入射する光の一部が第３面１３３に導かれるため、確認窓１３５ａから外部に光が放射される。すなわち、ユーザから見ると、確認窓１３５ａが点灯した状態となる。この一方で、光結合が不十分であると、相手側コネクタ８１の導波路８２からの光が入射されず、この結果、第３面にも導かれないため、確認窓１３５ａは点灯しない。このようにして、ユーザが光コネクタを接続する際に第３面１３３の確認窓１３５ａに導かれた光の有無を確認することで、伝送用の光を利用した、光コネクタ１０の接続状態の確認が可能となる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の第２実施形態の説明にあたっては、第１実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図４は、本発明の第２実施形態の光コネクタの外観を示す斜視図であり、図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。

図４に示す光コネクタ２０は、本発明のうちの第２の光コネクタの一実施形態に相当するものであり、ハウジング２３０の内部には、第１の光路としての第１の導波路２３４が形成されている。また、ハウジング２３０の内部には、接続確認ユニット２６０が備えられている。接続確認ユニット２６０は、ハウジング２３０の第３面１３３に開口し、ハウジング２３０内の４本の第１の導波路２３４を突き抜けた穴２３１に嵌入している。接続確認ユニット２６０は、穴２３１の中で、穴２３１が第３面１３３に開口する方向に移動自在に設けられており、ユーザの操作によりハウジング２３０内に押し込まれたり、反対側から押し出されたりすることが可能になっている。

図５には、光コネクタ２０において、接続確認ユニット２６０が互いに異なる位置に移動された２つの状態が、それぞれパート（Ａ）およびパート（Ｂ）に示されている。

接続確認ユニット２６０は、ハウジング２３０と同様の材料からなり、第２の光路としての第２の導波路２３５が形成されている。接続確認ユニット２６０には、第２の導波路２３５の一端に、第１の導波路２３４と第２の導波路２３５との双方に対し斜め４５°の向きに配置されたミラー２３７が設けられている。接続確認ユニット２６０は穴２３１の中で移動自在に設けられているため、ミラー２３７もまた移動自在となっている。接続確認ユニット２６０は、ユーザの操作によって、ハウジング２３０の第３面１３３から穴２３１の奥に押し込まれることで、図５のパート（Ａ）に示す状態からパート（Ｂ）に示す状態へとミラー２３７を移送する。

接続確認ユニット２６０が穴２３１の奥に押し込まれると、図５のパート（Ｂ）に示すように、ミラー２３７が、第１の導波路２３４の途中に介在する第１の位置ａに移動する。第１の位置ａで、ミラー２３７は、第１の導波路２３４を通過する光を第３面１３３に向けて反射する。このとき、接続確認ユニット２６０の第２の導波路２３５は、一端が、第１の位置ａにあるミラー２３７の反射側の位置で第１の導波路２３４に接続され、他端が第３面１３３に露出している。第２の導波路２３５の第３面１３３に露出している端面は、確認窓２３５ａを形成している。第２の導波路２３５では、第１の位置ａにあるミラー２３７と第３面１３３の確認窓２３５ａとが光学的に接続されており、第２面１３２から入射してミラー２３７で反射された光は、第２の導波路２３５に沿って第３面１３３に導かれ、確認窓２３５ａを点灯する。これにより、接続状態の確認が可能となる。

次に、接続確認ユニット２６０が、図５のパート（Ａ）に示す位置に押し出されると、ミラー２３７は、第１の導波路２３４を開放する第２の位置ｂに移動する。ミラー２３７が第２の位置ｂに戻ることで、第１の導波路２３４が開放される。したがって、第２面１３２に接続される相手側コネクタと、光ケーブル１１１との間で光が伝送される。ミラー２３７の移動により、光の経路が完全に切り替えられるので、光が他の導波路に漏れることなく高い効率で伝送される。

光コネクタ２０によれば、相手側コネクタと光ケーブルとの間で高い効率で光を伝送し、また、ユーザの操作により相手側コネクタからの光を第３面に向けて反射させることで確認窓２３５ａを点灯するので、接続状態の確認が可能となる。

第２実施形態の光コネクタ２０においては、接続確認ユニット２６０が、第３面１３３の中程に開口した穴２３１に嵌入しているが、次に、接続確認ユニットが第２実施形態とは異なる位置に設けられた、本発明の第３実施形態について説明する。以下の第３実施形態の説明にあたっては、第２実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図６は、本発明の第３実施形態の光コネクタの断面図であり、図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。

図６に示すコネクタ３０は、本発明のうちの第２の光コネクタの一実施形態に相当するものであり、ハウジング３３０の第２面１３２には、溝３３１が形成されている。溝３３１の内部には、接続確認ユニット３６０が移動自在に嵌め込まれている。接続確認ユニット３６０は、ユーザの操作によって、ハウジング３３０内に押し込まれることが可能となっている。

接続確認ユニット２６０は、第３面１３３からハウジング３３０内に押し込まれることで、図７のパート（Ａ）に示す状態からパート（Ｂ）に示す状態へとミラー２３７を移送する。パート（Ｂ）に示すように、接続確認ユニット３６０が押し込まれた状態では、ミラー２３７が第１の位置ａに移動し、第２面からの光を第３面１３３の確認窓２３５ａに向けて反射する。これにより、接続状態の確認が可能となる。

接続確認ユニット３６０が、図５のパート（Ａ）に示す位置に押し出されると、ミラー２３７は、第１の導波路２３４を開放する第２の位置ｂに移動し、第１の導波路２３４が開放される。したがって、第２面１３２に接続される相手側コネクタと、光ケーブル１１１との間で光が伝送される。

これまで説明した実施形態の光コネクタにおいては、伝送する光が可視光であることを前提として説明したが、次に、赤外光に対応した本発明の第４実施形態について説明する。以下の第４実施形態の説明にあたっては、第２実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図８は、本発明の第４実施形態の光コネクタを示す断面図である。

図８に示す光コネクタ４０は、接続確認ユニット４６０に形成された確認窓２３５ａ、すなわち、第２導波路の第３面１３３に露出した端面に、赤外線センサ４６１が配置されている点が、第２実施形態の光コネクタ２０と異なる。赤外線センサ４６１は、赤外光が照射されると可視光を発光する蛍光材料からなる。例えば、赤外線センサ４６１としては、Ｎｅｗｐｏｒｔ社のＩｎｆｒａｒｅｄ Ｓｅｎｓｏｒ等を用いることができる。

光コネクタ４０の確認窓２３５ａに赤外線センサ４６１が備えられることで、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）等を用いた赤外光での光通信においても、確認窓２３５ａが点灯するので、接続状態が直接的かつ容易に確認可能となる。

なお、これまで説明した実施形態の光コネクタでは、ハウジング内の光路として導波路の例で説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、光路の一部が導波路ではなく、クラッドに相当する部分で形成されるものであってもよい。ただし、光路を、周囲の部分よりも光屈折率が比較的高い導波路で形成することにより、光の拡散に起因する損失が抑えられる。

また、上述の実施形態では、テープ心線に内蔵された光ケーブルの本数を４本であるとして説明したが、本発明はこれに限るものではなく、光ケーブルの本数は、１本であってもよく、また、４本以外の複数本であってもよい。

本発明の第１実施形態の光コネクタの外観を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１の光コネクタが相手側コネクタに接続される様子を示す図である。 本発明の第２実施形態の光コネクタの外観を示す斜視図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第３実施形態の光コネクタの断面図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第４実施形態の光コネクタを示す断面図である。

符号の説明

１０，２０，３０，４０ 光コネクタ
１１１ 光ケーブル
１３０，２３０，３３０，４３０ ハウジング
１３１ 第１面
１３２ 第２面
１３３ 第３面
１３４，２３４ 第１の導波路
１３５，２３５ 第２の導波路
１３７ ハーフミラー
２３７ ミラー
２６０，３６０，４６０ 接続確認ユニット
４６１ 赤外線センサ

Claims (4)

1. 光ケーブルの一端に取り付けられ相手側コネクタと接続する光コネクタであって、
   前記光ケーブルが取り付けられる第１面、該第１面とは反対側の、前記相手側コネクタに接続される第２面、および、該第１面および該第２面とは異なる向きの第３面を有するハウジングと、
   前記第２面から入射してきた光を前記第１面に向けて透過するとともに該光の一部を前記第３面に向けて反射するハーフミラーと、
   前記ハウジング内に形成された、前記第１面に取り付けられた前記光ケーブルの一端と前記第２面とを、前記ハーフミラーを介在させて光学的に接続する第１の光路と、
   前記ハウジング内に形成された、前記ハーフミラーで反射した光を前記第３面に導く第２の光路とを有することを特徴とする光コネクタ。
2. 前記第１の光路が、一端が前記第１面で前記光ケーブルの一端に接続され途中に前記ハーフミラーが形成されて他端が前記第２面に露出した第１の導波路で形成されたものであり、
   前記第２の光路が、一端が前記ハーフミラーの反射側の位置で前記第１の導波路に接続され他端が前記第３面に露出した第２の導波路で形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
3. 光ケーブルの一端に取り付けられ相手側コネクタと接続する光コネクタであって、
   前記光ケーブルが取り付けられる第１面、該第１面とは反対側の、前記相手側コネクタに接続される第２面、および、該第１面および該第２面とは異なる向きの第３面を有するハウジングと、
   前記ハウジング内に形成された、前記第１面に取り付けられた前記光ケーブルの一端と前記第２面とを光学的に接続する第１の光路と、
   前記第１の光路の途中に介在して該第１の光路を通過する光を前記第３面に向けて反射する第１の位置と、該第１の光路を開放する第２の位置との間で移動自在なミラーと、
   前記第１の位置にある前記ミラーと前記第３面とを光学的に接続する第２の光路とを有することを特徴とする光コネクタ。
4. 前記第１の光路は、一端が前記第１面で前記光ケーブルの一端に接続され他端が前記第２面に露出した第１の導波路で形成されたものであり、
   前記第２の光路は、一端が、前記第１の位置にあるミラーの反射側の位置で前記第１の導波路に接続され他端が前記第３面に露出した第２の導波路で形成されたものであることを特徴とする請求項３記載の光コネクタ。

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