JP2011059485A - 多心光コネクタの製造方法、及び多心光コネクタ - Google Patents

多心光コネクタの製造方法、及び多心光コネクタ Download PDF

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Abstract

【課題】屈折率整合剤を使用することなく、かつ、スキルを要するPC研磨を必要とせずに、空気層が介在しない光接続が可能で、簡易に光損失を軽減することができる多心光コネクタを得る。
【解決手段】横並びの複数の光ファイバ穴の両側にガイドピン穴を持つピン嵌合位置決め方式の樹脂製の多心光コネクタを製造する多心光コネクタの製造方法であって、コア部品先端面に向けて貫通する横並びの複数の光ファイバ穴7及びその両側のガイドピン穴8を持つとともに光コネクタの少なくとも接続端面側部分を構成するコア部品2を予め樹脂成形する。コア部品2の光ファイバ穴7に光ファイバ12aを挿入した状態でコア部品2に、弾性を有する光透過性樹脂3を、少なくとも光ファイバ穴形成部2aのコア部品先端面6aを光ファイバ先端面も含めて覆うようにかつその部分が光コネクタ先端面となる光コネクタ本体4を形成するようにオーバ−モールドする。
【選択図】図3

Description

この発明は、多心光コネクタの製造方法、及び、多心光コネクタに関する。
横並びの複数の光ファイバ穴の両側にガイドピン穴を持つピン嵌合位置決め方式の樹脂製の多心光コネクタは、JIS C 5981(F12形多心光ファイバコネクタ )に規定され、一般にMT光コネクタと呼ばれている。
この種の光コネクタにおいて、コネクタ接続時に接続端面間に空気層が存在すると、フレネル反射による光損失が生じる。
コネクタ接続の光損失を軽減するために、コネクタ接合端面に光ファイバと同程度の屈折率を持つ屈折率整合剤を接続端面間に介在させる方法があるが、屈折率整合剤を使用せずに、PC研磨により光ファイバ端面を直接接触させるいわゆるPC接続(Phisical Contact)が広く行われている。
この場合、通常、光ファイバを光コネクタ端面から僅かに突出させる研磨をして、光ファイバ端面どうしが直接接続するPC接続を行う方法がある。
ところで、本発明は後述の通り、オーバ−モールドにより光コネクタ本体を形成するものであるが、このオーバ−モールドを行う公知文献として特開2004−109398がある。
また、本発明は後述の通り、弾性を有する光透過性樹脂を用いるが、弾性を有する光透過性樹脂を用いる公知文献として、単心光コネクタの場合であるが、特許文献2がある。
特開2004−109398 特開2007−108358
上記従来の屈折率整合剤を用いる方法は、光コネクタを脱着する毎に屈折率整合剤を塗布する必要があるので煩雑である。
一方、光ファイバを光コネクタ端面から僅かに突出させる研磨をするPC研磨は、スキルを必要とするので、一定の品質の端面研磨をすることが必ずしも簡単ではないし、工数もかかり、光コネクタのコストが高くなる要因となる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、屈折率整合剤を使用することなく、かつ、スキルを要するPC研磨を必要とせずに、空気層が介在しない光接続が可能で、簡易に光損失を軽減することができる多心光コネクタの製造方法、及び多心光コネクタを提供することを目的とする。
上記課題を解決する請求項1の発明は、横並びの複数の光ファイバ穴の両側にガイドピン穴を持つピン嵌合位置決め方式の樹脂製の多心光コネクタを製造する多心光コネクタの製造方法であって、
コア部品先端面に向けて貫通する横並びの複数の光ファイバ穴及びその両側のガイドピン穴を持つとともに光コネクタの少なくとも接続端面側部分を構成するコア部品を予め樹脂成形し、前記コア部品の光ファイバ穴に光ファイバを挿入した状態でコア部品に、弾性を有する光透過性樹脂を、少なくとも光ファイバ穴形成部のコア部品先端面を光ファイバ先端面も含めて覆うようにかつその部分が光コネクタ先端面となる光コネクタ本体を形成するようにオーバ−モールドすることを特徴とする。
請求項2の発明は、横並びの複数の光ファイバ穴の両側にガイドピン穴を持つピン嵌合位置決め方式の樹脂製の多心光コネクタであって、
コア部品先端面に向けて貫通する横並びの複数の光ファイバ穴及びその両側のガイドピン穴を持つとともに光コネクタの少なくとも接続端面側部分を構成するコア部品を予め樹脂成形し、前記コア部品の光ファイバ穴に光ファイバを挿入した状態でコア部品に、弾性を有する光透過性樹脂を、少なくとも光ファイバ穴形成部のコア部品先端面を光ファイバ先端面も含めて覆うようにかつその部分が光コネクタ先端面となる光コネクタ本体を形成するようにオーバ−モールドしたことを特徴とする。
請求項3は、請求項2の光コネクタにおいて、コア部品は、光ファイバ穴形成部のコア部品先端面がガイドピン穴形成部のコア部品先端面に対して後退した凹所とされており、この後退凹所にオーバ−モールドされた光透過性樹脂はガイドピン穴形成部のコア部品先端面より突出していることを特徴とする。
請求項4は、請求項2又は3の光コネクタにおいて、コア部品は、光コネクタ後端側に開口する多心光ファイバ被覆部挿入用の中空部を備え、この中空部の前方壁面からコア部品先端面に貫通する横並びの複数の光ファイバ穴を備え、光コネクタ全体を貫通するガイドピン穴を備えていることを特徴とする。
請求項5は、請求項2又は3の光コネクタにおいて、コア部品は、光コネクタ後端側に開口する多心光ファイバ被覆部挿入用の中空部を備え、この中空部の前方壁面とコア部品先端面との間に上面に開口する凹所を有し、前記中空部の前方壁面と前記凹所の間、及び、凹所の前方壁面とコア部品先端面との間に、穴心が同一直線上をなす光ファイバ穴を備え、光コネクタ全体を貫通するガイドピン穴を備えていることを特徴とする。
請求項6は、請求項2の光コネクタにおいて、コア部品が光コネクタの接続端面側部分のみを構成する形状であり、このコア部品にオーバ−モールドされた光透過性樹脂の部分に、光ファイバの被覆部分が覆われ、かつ、コア部品のガイドピン穴に連続するガイドピン穴が形成されていることを特徴とする。
本発明において、コア部品にオーバ−モールドされてコア部品とともに光コネクタ本体を構成する光透過性樹脂が、少なくとも光ファイバ穴形成部のコア部品先端面を光ファイバ先端面も含めて覆うようにかつその部分が光コネクタ先端面となる光コネクタ本体を形成するようにオーバ−モールドされているので、光コネクタどうしを突き合わせた時、それぞれの光透過性樹脂どうしが直接突き合わされる。光透過性樹脂は光ファイバを出射した光信号を透過させるから、光ファイバどうしの光接続が行われる。
この場合、弾性を有する光透過性樹脂が弾性変形して突き合わされるので、光透過性樹脂どうしを空気層の存在しない状態で密着させることが可能であり、空気層の介在しない低損失の光接続を実現できる。
このように、屈折率整合剤を使用することなく、かつ、スキルを要するPC研磨を必要とせずに、空気層が介在しない光接続が可能であり、簡易に光損失を軽減することができる。
また、光ファイバ穴及びガイドピン穴を持つコア部品が、光コネクタの少なくとも接続端面側部分を構成するので、このコア部品を剛性の高い樹脂材料を用いて高精度に成形すれば、位置決め精度のよい光コネクタが得られる。なお、オーバ−モールドされる光透過性樹脂の部分は、コネクタ同士の位置決めに影響しないので、弾性を持つ材料であっても特に問題はない。
請求項3のような構造は、コア部品にオーバ−モールドされた光透過性樹脂が光コネクタ先端面を形成するようにするための形状として適切である。
請求項4又は5によれば、剛性の高い樹脂で高精度に成形するコア部品の部分が光コネクタ本体における位置決め精度に関係する部分の概ね全体を占めるので、位置決め精度のよい光コネクタが得られる。
請求項6によれば、コア部品が光コネクタの光コネクタの接続端面側部分のみを構成するので、すなわち、光コネクタ本体における高精度成形を必要とするコア部品の占める割合が少なくすむので、光コネクタのコストを低減することができる。
本発明の一実施例の多心光コネクタの製造方法における途中工程段階の樹脂成形品であるコア部品の斜視図である。 図1のコア部品に多心光ファイバを挿入した段階の斜視図である。 図2のコア部品に光透過性樹脂をオーバ−モールドして得た本発明の一実施例の多心光コネクタの斜視図である。 図1のコア部品の平面図である。 図1の縦断面図(図4のA−A断面図)である。 図2の縦断面図である。 図3の縦断面図である。 図7の要部拡大図である。 図7の多心光コネクタどうしを突き合わせ接続した状態の要部平面図である。 本発明の多心光コネクタの他の実施例を示すもので、コア部品の縦断面図である。 図10のコア部品を用いて製造した本発明の一実施例の多心光コネクタの斜視図である。 コア部品が光コネクタの接続端面側部分のみを構成する場合の実施例を示すもので、コア部品の斜視図である。 図12のコア部品に多心光ファイバを挿入した段階の斜視図である。 図13のコア部品に光透過性樹脂をオーバ−モールドして得た多心光コネクタの斜視図である。 図14の多心光コネクタの縦断面図である。
以下、本発明を実施した多心光コネクタの製造方法、及び多心光コネクタについて、図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施例の多心光コネクタの製造方法における途中工程段階の樹脂成形品であるコア部品2の斜視図、図2は図1のコア部品に光ファイバテープ心線(多心光ファイバ)13を挿入した段階の斜視図、図3は図2のコア部品2に弾性を有する光透過性樹脂3をオーバ−モールドして得た本発明の一実施例の多心光コネクタ1の斜視図である。コア部品2とこれにオーバ−モールドされた光透過性樹脂3とは光コネクタ本体4を構成する。
この多心光コネクタ1(以下、場合により単に光コネクタという)は、横並びの複数の光ファイバ穴の両側にガイドピン穴を持つピン嵌合位置決め方式の樹脂製の多心光コネクタであり、基本構造としては、一般にMT光コネクタと呼ばれているJIS C 5981のF12形多心光ファイバコネクタ に相当する。
この光コネクタ1を製造する場合、予め、図1のように、コア部品先端面6に向けて貫通する横並びの複数の光ファイバ穴7及びその両側のガイドピン穴8を持つコア部品2を樹脂成形する。このコア部品2の樹脂材料は、例えばPPS(ポリフェニレンスルファイド)やシリコン樹脂やエポキシ樹脂などを使用することができる。
図示のコア部品2は、図4の平面図及び図5の縦断面図にも示すように、光コネクタ後端側(図4、図5で右側)に開口する多心光ファイバ被覆部挿入用の中空部10を備え、この中空部10の前方壁面10aとコア部品先端面6との間に上面に開口する凹所11を有し、前記中空部10の前方壁面10aと前記凹所11の間、及び、凹所11の前方壁面11aとコア部品先端面6との間に、穴心が同一直線上をなす光ファイバ穴7、7’を備えている。コア部品先端側の光ファイバ穴を7、中空部10側の光ファイバ穴を7’で示す。コア部品2の後端部には鍔部9が形成されている。
コア部品2におけるコア部品先端側の光ファイバ穴7を形成する部分(光ファイバ穴形成部2aという)は、コア部品2の両側のガイドピン穴8を形成するガイドピン穴形成部2bの先端面より段差状に後退した凹所(段差状後退凹所2cという)となっている。コア部品先端面6のうち、光ファイバ穴形成部2aのコア部品先端面を6a、ガイドピン穴形成部2bのコア部品先端面を6bで示す。
また、コア部品2の光ファイバ穴形成部2aの上面2d及び下面2eもガイドピン穴形成部2bの上面より段差状に凹んでいる。
次いで、図2、図6に示すように、複数本の単心光ファイバ心線12からなる光ファイバテープ(多心光ファイバ)13を、その被覆部にゴムブーツ14被せた状態で前記コア部品2の中空部10に挿入するとともに、光ファイバ(裸ファイバ)12aを中空部10側の光ファイバ穴7’及びコア部品先端側の光ファイバ穴7に通す。この場合、光ファイバ12aの先端面を、光ファイバ穴形成部2aのコア部品先端面6aより僅かに(例えば10μmなど)突出させるとよい。
次いで、前記図2、図6の光ファイバ挿入状態のコア部品2に、図3、図7に示すように、光透過性樹脂3をオーバ−モールドして、コア部品2と光透過性樹脂3からなる光コネクタ本体4を形成すると、光ファイバ付きの光コネクタ1が得られる。
この場合、光透過性樹脂3は、コア部品2における光ファイバ穴形成部2aの前面部(段差状後退凹所2c)、上面部6d、下面部6e、及び、凹所11に充填される。光ファイバ穴形成部2aの前面部(段差状後退凹所)2cの光透過性樹脂は、上面部6d及び下面部6eの光透過性樹脂を介して凹所11の光透過性樹脂と一体化しているので、コア部品2から剥がれないように堅固に一体結合する。
図8に拡大して示すように、光ファイバ12aは、光ファイバ穴形成部2aの先端面(コア部品先端面)6aより突出しているが、コア部品先端面6aにオーバ−モールドされた光透過性樹脂3に埋もれている。したがって、光透過性樹脂3は、光ファイバ穴形成部2aのコア部品先端面6aを光ファイバ先端面も含めて覆うとともに、その部分が光コネクタ1の先端面となっている。
光透過性樹脂としては、屈折率が光ファイバのコアの屈折率に近く、容易に弾性変形できるものを用いる。例えば、PC(ポリカーボネート))、ZEONEX(非晶質シクロオレフィンポリマー:登録商標)、ウルテムナチュラル(ポリエーテルイミド:登録商標)、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)、変性ポリオレフィンなどを用いることができる。これらの光透過性樹脂は、突き合わせた時に、空気層が存在しない状態で互いに密着できる程度の弾性を有している。
これらの光透過性樹脂は射出成形が可能である。
なお、ガイドピン穴8は、コア部品2の全体を貫通しているので、図7に示す通り、光コネクタ1の全体を貫通している。
上記の光コネクタ1どうしを突き合わせた時、光ファイバ穴形成部2aの前面の光透過性樹脂3の部分は、コア部品2のガイドピン穴形成部2bの先端面より突出して光コネクタ1の先端面となっているから、図9に示すように、光透過性樹脂3どうしが直接突き合わされる。光透過性樹脂3は光ファイバを出射した光信号を透過させるから、光ファイバどうしの光接続が行われる。
この場合、弾性を有する光透過性樹脂3が弾性変形して突き合わされるので、光透過性樹脂どうしを空気層の存在しない状態で密着させることが可能であり、空気層の介在しない低損失の光接続を実現できる。
このように、屈折率整合剤を使用することなく、かつ、スキルを要するPC研磨を必要とせずに、空気層が介在しない光接続が可能であり、簡易に光損失を軽減することができる。
光ファイバ穴7、7’及びガイドピン穴8を持つコア部品2を剛性の高い樹脂材料を用いて高精度に成形することで、位置決め精度のよい光コネクタが得られる。なお、オーバ−モールドされる光透過性樹脂3の部分は、コネクタ同士の位置決めに影響しないので、弾性を持つ材料であっても特に問題はない。
実施例のコア部品2のように、光ファイバ穴形成部2aの先端面がその両側のガイドピン穴形成部2bの先端面より段差状に後退した段差状後退凹所2cとなっている構成は、コア部品にオーバ−モールドされた光透過性樹脂が光コネクタ先端面を形成するようにするための形状として適切である。
また、実施例の光コネクタ1では、剛性の高い樹脂で高精度に成形するコア部品2の部分が光コネクタ本体4における位置決め精度に関係する部分の概ね全体を占めるので、位置決め精度のよい光コネクタが得られる。
上述の実施例のコア部品2では、多心光ファイバ被覆部挿入用の中空部10がコア部品先端側の光ファイバ穴7から壁部(光ファイバ穴7’が形成されている部分)で分離されているが、図10に示したコア部品2’のように、コア部品先端側の光ファイバ穴7が多心光ファイバ被覆部挿入用の中空部10’の前方壁面10a’から直接形成されていてもよい。なお、図示例の多心光ファイバ被覆部挿入用の中空部10’は、その前方壁面10a’側の部分を上面側に開口させている(上面開口部を10b’で示す)。図5のコア部品2と共通する部分には同じ符号を付して説明を省略する。
図11に示すように、このコア部品2’に光ファイバ12を挿入し光透過性樹脂3’をオーバ−モールドして光コネクタ本体4’を形成すると、光ファイバ付きの光コネクタ1’が得られる。14はゴムブーツである。
図12は本発明の他の実施例の多心光コネクタの製造方法における途中工程段階の樹脂成形品であるコア部品22の斜視図、図13は図12のコア部品22に光ファイバテープ心線(多心光ファイバ)13を挿入した段階の斜視図、図14は図13のコア部品22に弾性を有する光透過性樹脂23をオーバ−モールドして得た本発明の他の実施例の多心光コネクタ21の斜視図、図15は同断面図である。コア部品22とこれにオーバ−モールドされた光透過性樹脂23とは光コネクタ本体24を構成する。
この実施例では、コア部品22が光コネクタ21の接続端面側部分(図15で左側部分)のみを構成する形状である。
コア部品22は、コア部品全体を貫通する横並びの複数の光ファイバ穴27が形成された平板状の光ファイバ穴形成部22aの両側に、同じくコア部品全体を貫通するガイドピン穴28が形成された円筒状のガイドピン穴形成部22bを持つ構成である。
光ファイバ穴形成部22aのコア部品先端面26aは、ガイドピン穴形成部22bのコア部品先端面26bより段差状に僅かに後退した凹所(段差状後退凹所22cという))となっている。
また、ガイドピン穴形成部22bの高さ寸法(円筒部の外径)は光ファイバ穴形成部22aの高さ寸法より大きく、したがって、光ファイバ穴形成部22aの上面22d及び下面22eもガイドピン穴形成部22bに対して凹んでいる。
図13に示すように、複数本の単心光ファイバ心線12からなる光ファイバテープ(多心光ファイバ)13の被覆部にゴムブーツ14被せた状態で、コア部品22の光ファイバ穴27に単心光ファイバ心線12の光ファイバ(裸ファイバ)12aを挿入し接着剤で固定する。
この場合、光ファイバ12aの先端面を、光ファイバ穴形成部22aのコア部品先端面26aより僅かに突出させるとよい。
次いで、前記図13の光ファイバ挿入状態のコア部品22に、図14、図15に示すように光透過性樹脂23をオーバ−モールドして、コア部品22と光透過性樹脂23からなる光コネクタ本体24を形成すると、光ファイバ付きの光コネクタ21が得られる。
この場合、光透過性樹脂23をオーバ−モールドする金型は、キャビティ内面が光コネクタ本体24の輪郭を有する形状であり、かつ、コア部品22のガイドピン穴28に連続するガイドピン穴が光透過性樹脂部分に形成するための中子を有する構造である。
この光コネクタ21は、コア部品22が光コネクタ21の接続端面側部分のみを構成するので、すなわち、光コネクタ本体24における高精度成形を必要とするコア部品の占める割合が少なくすむので、光コネクタのコストを低減することができる。
また、コア部品22の形状は上下左右に対称的な単純な形状なので、樹脂成形に際して成形歪の少ない精度の高いコア部品を容易に得ることができる。
本発明において、予め樹脂成形するコア部品は、コア部品先端面に向けて貫通する横並びの複数の光ファイバ穴及びその両側のガイドピン穴を持つとともに光コネクタの少なくとも接続端面側部分を構成する構成であればよい。
したがって、図1〜図9に示した実施例において、コア部品2に設けた凹所11は必ずしも必要はない。また、図10、図11に示した実施例において、コア部品2’における多心光ファイバ被覆部挿入用の中空部10’は、その前方部に上面開口部を持たないものであってもよい。
また、実施例の光コネクタは横一列の光ファイバ穴列のみがある一次元配列の光コネクタであるが、本発明は、光ファイバ穴列を複数段備えた二次元配列の光コネクタに適用することもできる。
1、1’、21 光コネクタ
2、2’、22 コア部品
2a、22a 光ファイバ穴形成部
2b、22b ガイドピン穴形成部
2c、22c 段差状後退凹所(後退凹所)
2d、22d (光ファイバ穴形成部の)上面
2e、22e (光ファイバ穴形成部の)下面
3、3’、23 光透過性樹脂
4、4’、24 光コネクタ本体
6、26 コア部品先端面
6a、26a 光ファイバ穴形成部のコア部品先端面
6b、26b ガイドピン穴形成部のコア部品先端面
7、27 光ファイバ穴
7’ 光ファイバ穴
8、28 ガイドピン穴
9 鍔部
10、10’ (多心光ファイバ被覆部挿入用の)中空部
10a、10a’ (中空部の)前方壁面
10b’ 上面開口部
11 凹所
11a (凹所の)前方壁面
12 単心光ファイバ心線
12a 光ファイバ(裸ファイバ)
13 光ファイバテープ心線(多心光ファイバ)
14 ゴムブーツ

Claims (6)

  1. 横並びの複数の光ファイバ穴の両側にガイドピン穴を持つピン嵌合位置決め方式の樹脂製の多心光コネクタを製造する多心光コネクタの製造方法であって、
    コア部品先端面に向けて貫通する横並びの複数の光ファイバ穴及びその両側のガイドピン穴を持つとともに光コネクタの少なくとも接続端面側部分を構成するコア部品を予め樹脂成形し、前記コア部品の光ファイバ穴に光ファイバを挿入した状態でコア部品に、弾性を有する光透過性樹脂を、少なくとも光ファイバ穴形成部のコア部品先端面を光ファイバ先端面も含めて覆うようにかつその部分が光コネクタ先端面となる光コネクタ本体を形成するようにオーバ−モールドすることを特徴とする多心光コネクタの製造方法。
  2. 横並びの複数の光ファイバ穴の両側にガイドピン穴を持つピン嵌合位置決め方式の樹脂製の多心光コネクタであって、
    コア部品先端面に向けて貫通する横並びの複数の光ファイバ穴及びその両側のガイドピン穴を持つとともに光コネクタの少なくとも接続端面側部分を構成するコア部品を予め樹脂成形し、前記コア部品の光ファイバ穴に光ファイバを挿入した状態でコア部品に、弾性を有する光透過性樹脂を、少なくとも光ファイバ穴形成部のコア部品先端面を光ファイバ先端面も含めて覆うようにかつその部分が光コネクタ先端面となる光コネクタ本体を形成するようにオーバ−モールドしたことを特徴とする多心光コネクタ。
  3. 前記コア部品は、光ファイバ穴形成部のコア部品先端面がガイドピン穴形成部のコア部品先端面に対して後退した凹所とされており、この後退凹所にオーバ−モールドされた光透過性樹脂はガイドピン穴形成部のコア部品先端面より突出していることを特徴とする請求項2記載の多心光コネクタ。
  4. 前記コア部品は、光コネクタ後端側に開口する多心光ファイバ被覆部挿入用の中空部を備え、この中空部の前方壁面からコア部品先端面に貫通する横並びの複数の光ファイバ穴を備え、光コネクタ全体を貫通するガイドピン穴を備えていることを特徴とする請求項2又は3記載の多心光コネクタ。
  5. 前記コア部品は、光コネクタ後端側に開口する多心光ファイバ被覆部挿入用の中空部を備え、この中空部の前方壁面とコア部品先端面との間に上面に開口する凹所を有し、前記中空部の前方壁面と前記凹所の間、及び、凹所の前方壁面とコア部品先端面との間に、穴心が同一直線上をなす光ファイバ穴を備え、光コネクタ全体を貫通するガイドピン穴を備えていることを特徴とする請求項2又は3記載の多心光コネクタ。
  6. 前記コア部品が光コネクタの接続端面側部分のみを構成する形状であり、このコア部品にオーバ−モールドされた光透過性樹脂の部分に、光ファイバの被覆部分が覆われ、かつ、コア部品のガイドピン穴に連続するガイドピン穴が形成されていることを特徴とする請求項2記載の多心光コネクタ。
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