JP2012198429A - 多心式光ファイバホルダとホルダ本体部 - Google Patents

Abstract

【課題】小型な多心式光ファイバホルダとホルダ本体部とを提供すること。
【解決手段】多心式光ファイバホルダ１０は、複数の光ファイバ１１と、光ファイバ１１が長手方向に沿って挿入される挿入孔２３を有し、挿入孔２３によって複数の光ファイバ１１を保持するフェルール２１とを有している。フェルール２１は、フェルール２１の長手方向において、フェルール２１の中心軸２１ａ側からフェルール２１の周面２１ｄに向かって面取りされた面取り部２５を有している。面取り部２５は、挿入孔２３と連通し、光ファイバ１１を挿入孔２３にガイドし、側方、つまりフェルール２１の径方向に向かって露出しているガイド面２７を有している。
【選択図】 図１Ｃ

Description

本発明は、複数の光ファイバを保持する多心式光ファイバホルダとホルダ本体部とに関する。

例えば特許文献１には、光ファイバ間あるいは光ファイバと光導波回路間を光接続するにあたって低損失かつ低反射の多心光コネクタが開示されている。

この多心光コネクタは、第１の光ファイバと第２の光ファイバとを整列させる整列部材を有している。整列部材は、第１の光ファイバと第２の光ファイバとが挿入される貫通孔である整列用穴部と、光ファイバが整列用穴部に挿入されるために整列用穴部の縁に形成されている整列用穴テーパ部とを有している。第１の光ファイバは貫通孔の一方側から貫通孔に挿入され、第２の光ファイバは貫通孔の他方側から貫通孔に挿入され、第１の光ファイバと第２の光ファイバとは、互いに対向して配設される。このとき、第１の光ファイバの端面と第２の光ファイバの端面とは、互いに密着し、光結合する。

特開平８−１５５６７号公報

上述した特許文献１において、整列用穴は、並んで配設されている。また整列用穴テーパ部は、整列用穴の縁に形成されている。整列用穴テーパ部を形成するためには、整列用穴同士の間隔を離す必要がある。そのため多心光コネクタ（整列部材）は、大型化してしまう。

そのため本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、小型な多心式光ファイバホルダとホルダ本体部とを提供することを目的とする。

本発明は目的を達成するために、複数の光ファイバと、前記光ファイバが長手方向に沿って挿入される複数の挿入孔を周方向において同心円上に有し、前記挿入孔によって複数の前記光ファイバを保持するホルダ本体部と、を具備し、前記ホルダ本体部は、前記ホルダ本体部の中心軸側から周面に向かって面取りされた面取り部を有し、前記面取り部は、前記挿入孔と連通し、前記光ファイバを前記挿入孔にガイドし、前記ホルダ本体部の径方向に向かって露出しているガイド面を有していることを特徴とする多心式光ファイバホルダを提供する。

また本発明は目的を達成するために、複数の光ファイバを保持するために、前記光ファイバが長手方向に沿って挿入され、周方向において同心円上に配設されている複数の挿入孔と、前記挿入孔に連通し、中心軸側から周面に向かって形成されている面取りされた面取り部と、を具備し、前記面取り部は、前記挿入孔と連通し、前記光ファイバを前記挿入孔にガイドし、前記ホルダ本体部の径方向に向かって露出しているガイド面を有していることを特徴とするホルダ本体部を提供する。

本発明によれば、小型な多心式光ファイバホルダとホルダ本体部とを提供することができる。

図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る多心式光ファイバホルダにおけるフェルールの正面図である。 図１Ｂは、図１Ａに示す１Ｂ−１Ｂ線におけるフェルールの断面図である。 図１Ｃは、図１Ａに示すフェルールの一端部側の斜視図である。 図２Ａは、多心式光ファイバホルダを組み立てる際の組み立て図である。 図２Ｂは、多心式光ファイバホルダを組み立てる際の組み立て図である。 図２Ｃは、多心式光ファイバホルダを組み立てる際の組み立て図である。 図２Ｄは、多心式光ファイバホルダを組み立てる際の組み立て図である。 図２Ｅは、多心式光ファイバホルダを基に光結合コネクタを組み立てる際の側面図である。 図２Ｆは、図２Ｅに示す２Ｆ−２Ｆ線における断面図である。 図３Ａは、挿入孔の縁にテーパを有するフェルールの正面図である。 図３Ｂは、図３Ａに示す３Ｂ−３Ｂ線におけるフェルールの断面図である。 図４は、第１の実施形態の第１の変形例におけるフェルールの斜視図である。 図５Ａは、第２の実施形態のフェルールの斜視図である。 図５Ｂは、図５Ａに示すフェルールを基に多心式光ファイバホルダを組み立てる際の組み立て図である。 図６Ａは、第３の実施形態の一方の多心式光ファイバホルダにおけるフェルールの側面図である。 図６Ｂは、図６Ａに示す多心式光ファイバホルダの背面図である。 図６Ｃは、第３の実施形態の他方の多心式光ファイバホルダにおけるフェルールの側面図である。 図６Ｄは、図６Ｃに示す多心式光ファイバホルダの背面図である。 図６Ｅは、図６Ａに示す一方の多心式光ファイバホルダと図６Ｃに示す他方の多心式光ファイバホルダとが結合した状態を示す側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１Ａと図１Ｂと図１Ｃと図２Ａと図２Ｂと図２Ｃと図２Ｄと図２Ｅと図２Ｆと図３Ａと図３Ｂとを参照して第１の実施形態について説明する。
図２Ｄに示すように、多心式光ファイバホルダ１０は、複数の光ファイバ１１と、光ファイバ１１が長手方向に沿って挿入される挿入孔２３を有し、挿入孔２３によって複数の光ファイバ１１を保持するフェルール２１とを有している。
多心式光ファイバホルダ１０は、フェルール２１を介して光ファイバ１１を保持する保持ユニットである。

図２Ａに示すように、光ファイバ１１は、挿入孔２３の長手方向に沿って挿入孔２３に挿入される。光ファイバ１１は、例えば円柱形状を有している。

図１Ａと図１Ｂと図１Ｃとに示すように、挿入孔２３は、光ファイバ１１の数に対応するように、光ファイバ１１と少なくとも同数以上配設されている。本実施形態では、例えば挿入孔２３は３個配設され、例えば光ファイバ１１は３本配設されている。１つの挿入孔２３には、１本の光ファイバ１１が挿入される。挿入孔２３は光ファイバ１１と同形状を有し、光ファイバ１１が挿入孔２３に嵌合する。図１Ａに示すように、各挿入孔２３は、フェルール２１の周方向において同心円上に配設されており、互いに及びフェルール２１の中心軸２１ａに近接している。図１Ｂに示すように、挿入孔２３は、フェルール２１の長手方向に沿って配設されており、フェルール２１を貫通している。挿入孔２３は、例えば削り加工によって形成される。

フェルール２１は、複数の光ファイバ１１を直接保持する多心式のホルダ本体部である。フェルール２１は、図２Ｄに示すように、光ファイバ１１の一端面１１ｆがフェルール２１の他端部２１ｃにおける他端面２１ｆと同一平面上に配設されるように、光ファイバ１１を保持する。フェルール２１は、上述した挿入孔２３を有する例えば円柱形状を有している。図１Ａと図１Ｃとに示すように、フェルール２１は、複数の光ファイバ１１を保持するため、多心型となっている。フェルール２１は、ジルコニアやガラスや金属（真鍮）などによって形成されている。

図１Ｂと図１Ｃとに示すように、フェルール２１の一端部２１ｂ側は、一端部２１ｂ側から他端部２１ｃ側に向かって拡径している直円錐台形状を有している。直円錐台の他端部２１ｃ側の底面は、上述した円柱部分のフェルール２１と同径となっている。フェルール２１は、フェルール２１の長手方向において、フェルール２１の中心軸２１ａ側からフェルール２１の周面２１ｄに向かって面取りされた面取り部２５を、一端部２１ｂ側に有している。一端部２１ｂ側が直円錐台形状を有しているために、面取り部２５は、フェルール２１の中心軸２１ａ側からフェルール２１の周面２１ｄに向かって、及び一端面２１ｇ（一端部２１ｂ）から他端面２１ｆ（他端部２１ｃ）に向かって、傾斜して形成されている。

また図１Ｂと図１Ｃとに示すように、面取り部２５は、挿入孔２３と連通し、光ファイバ１１を挿入孔２３にガイドし、側方、つまりフェルール２１の径方向に向かって露出しているガイド面２７を有している。ガイド面２７は、フェルール２１の長手方向に沿ってフェルールの一端面２１ｇから挿入孔２３における開口部２３ａにまで配設されている。ガイド面２７は、挿入孔２３における開口部２３ａと連通している。１つのガイド面２７は、１つの挿入孔２３に対応するように配設されている。ガイド面２７は、１本の光ファイバ１１を１つの挿入孔２３にガイドするガイド部材として機能する。ガイド面２７は、光ファイバ１１をガイドする際に、光ファイバ１１の周面が当接するように、円弧形状の断面を有している。ガイド面２７の円弧の曲率と、光ファイバ１１の円弧の曲率とは略同一である。ガイド面２７は、光ファイバ１１が挿入孔２３に挿入される際に、光ファイバ１１が当接する当接面である。なお一端部２１ｂ側は円錐台形状を有しているため、ガイド面２７は、一端面２１ｇから開口部２３ａに向かって、挿入孔２３の周方向において広がっている。ガイド面２７に当接した光ファイバ１１は、ガイド面２７を摺動し、ガイド面２７によって挿入孔２３にガイドされる。ガイド面２７の当接面積は、挿入孔２３における開口部２３ａの開口面積よりも大きい。

ガイド面２７を含む面取り部２５と、フェルール２１とは、例えば削り加工によって形成される。このときフェルール２１の一端部２１ｂ側は、上述したように円柱形状の他端部２１ｃ側と同径の底面を有する直円錐台形状を有している。またこのときガイド面２７は、直円錐台において、フェルール２１の中心軸２１ａの軸方向に沿ってフェルールの一端面２１ｇから開口部２３ａにまで配設され、開口部２３ａと連通するように形成されている。

ガイド面２７を含む面取り部２５と光ファイバ１１とには、光ファイバ１１とフェルール２１とを接着する図示しない接着剤が塗布される。接着剤は、例えば、光学用の接着剤や、シリコンやエポキシ等の透明な接着剤などである。

また図２Ｅに示すように、一方の多心式光ファイバホルダ１０と他方の多心式光ファイバホルダ１０とは、光ファイバ１１の光結合のために、位置決め部材３１によって位置決め部材３１の内部にて位置決めされる。位置決め部材３１は、例えば断面がＣ字形状の略円筒形状を有している。そのため位置決め部材３１には、図示しないスリットが位置決め部材３１の長手方向に沿って配設されている。このように位置決め部材３１は、円の一部が欠けた割りスリーブとなっている。

次に図２Ａと図２Ｂと図２Ｃと図２Ｄと図２Ｅと図２Ｆとを参照して、本実施形態の製造方法について説明する。
図２Ａに示すように、各光ファイバ１１の中心軸１１ａは、フェルール２１の径方向において、フェルール２１の中心軸２１ａの外側に配設される。
この状態で、図２Ｂに示すように、光ファイバ１１の一端面１１ｆは、フェルール２１の一端面２１ｇと、挿入孔２３の開口部２３ａとの間に配設される。言い換えると、一端面１１ｆを含む光ファイバ１１の一端部は、フェルール２１の径方向において、ガイド面２７の外側（側方）に配設される。

図２Ｃに示すように、光ファイバ１１は、フェルール２１の径方向において、フェルール２１の中心軸２１ａ側に移動し、ガイド面２７に当接する。このとき図１Ｃに示すように、ガイド面２７が円弧形状を有し、ガイド面２７の円弧の曲率と光ファイバ１１の円弧の曲率とは略同一であるため、光ファイバ１１の位置ずれは防止される。またこのとき光ファイバ１１の中心軸１１ａは、挿入孔２３の中心軸と一致する。

図２Ｄに示すように、光ファイバ１１は、ガイド面２７を摺動し、ガイド面２７によって挿入孔２３にガイドされる。光ファイバ１１は、開口部２３ａを挿通し、光ファイバ１１の一端面１１ｆがフェルール２１の他端面２１ｆと同一平面上に配設されるように、挿入孔２３に挿入される。

上記における光ファイバ１１を挿入孔２３に挿入する動作は、光ファイバ１１を１本ずつ挿入孔２３に挿入しても良いし、３本の光ファイバ１１をそれぞれ同時に挿入孔２３に挿入してもよい。

接着剤が光ファイバ１１と面取り部２５とに塗布され、光ファイバ１１とフェルール２１とは接着する。

これにより多心式光ファイバホルダ１０が製造される。
次に上記によって製造された１対の多心式光ファイバホルダ１０において、図２Ｅと図２Ｆとに示すように、一方の多心式光ファイバホルダ１０と他方の多心式光ファイバホルダ１０とは、位置決め部材３１によって位置決め部材３１（割りスリーブ）の内部にて位置決めされる。このとき、一方のフェルール２１と他方のフェルール２１とは、光の進行方向において対向した状態で位置決め部材３１と嵌合する。そして一方のフェルール２１の他端面２１ｆと他方のフェルール２１の他端面２１ｆとが位置決め部材３１の内部にて当接し、一方の光ファイバ１１と他方の光ファイバ１１とが位置決め部材３１の内部にて光結合する。

次に図２Ｅと図２Ｆとに示すように、位置決め部材３１は、径方向内側に向かって締め付けられ、一方のフェルール２１と他方のフェルール２１とを固定する。

これにより光結合コネクタ４１が製造される。

なお本実施形態では、図１Ｃに示すように、フェルール２１が面取り部２５を有し、面取り部２５はガイド面２７を有している。しかし面取り部２５とガイド面２７が配設されていない状態で、光ファイバ１１を挿入孔２３にガイドする場合、図３Ａと図３Ｂとに示すように、挿入孔２３（開口部２３ａ）の縁２３１ａには、テーパ２３１ｂを縁２３１ａの全周に渡って形成する必要がある。

テーパ２３１ｂを形成するためには、挿入孔２３同士をテーパ２３１ｂの長さ以上に離して配設する必要があり、またテーパ２３１ｂ同士を離し、テーパ２３１ｂとフェルール２１の周面２１ｄとを離して配設する必要がある。これにより、挿入孔２３同士の間と、テーパ２３１ｂ同士の間と、テーパ２３１ｂとフェルール２１の周面２１ｄとの間に、所望の厚みを有する肉厚が必要となり、フェルール２１が大型化してしまう。

しかし本実施形態では、フェルール２１に面取り部２５を配設し、面取り部２５にガイド面２７を配設しているために、挿入孔２３同士を互いに及びフェルール２１の中心軸２１ａに近接させても、光ファイバ１１はガイド面２７によってガイドされて挿入孔２３に挿入する。そのため、上述したような肉厚を考慮する必要が無く、フェルール２１と多心式光ファイバホルダ１０と光結合コネクタ４１とが小型になる。

このように本実施形態では、フェルール２１に面取り部２５を配設し、面取り部２５にガイド面２７を配設しているために、挿入孔２３同士を互いに及びフェルール２１の中心軸２１ａに近接して配設できるため、この状態であってもフェルール２１を小型にできる。これにより本実施形態では、多心式光ファイバホルダ１０と光結合コネクタ４１とを小型にできる。

また本実施形態では、ガイド面２７が挿入孔２３における開口部２３ａよりも大きいため、上述したように、フェルール２１と多心式光ファイバホルダ１０と光結合コネクタ４１とを小型にしても、光ファイバ１１を容易に挿入孔２３に挿入できる。

また本実施形態では、ガイド面２７が円弧形状の断面を有し、ガイド面２７の円弧の曲率と光ファイバ１１の円弧の曲率とを略同一にすることで、光ファイバ１１を容易にガイド面２７に当接でき、光ファイバ１１の位置ずれを防止でき、光ファイバ１１を容易に挿入孔２３にガイドできる。

また本実施形態では、一端部２１ｂ側を直円錐台形状に形成し、面取り部２５をフェルール２１の中心軸２１ａ側からフェルール２１の周面２１ｄに向かって及び一端面２１ｇ（一端部２１ｂ）から他端面２１ｆ（他端部２１ｃ）に向かって傾斜して形成し、面取り部２５にガイド面２７を側方に向かって露出させている。そのため本実施形態では、光ファイバ１１を容易にガイド面２７に当接させることができ、またガイド面２７を容易に製造できる。

また本実施形態では、図２Ｂに示すように、一端面１１ｆを含む光ファイバ１１の一端部を、フェルール２１の径方向において、ガイド面２７の外側（側方）に配設している。そのため本実施形態では、図２Ｃに示すように、光ファイバ１１を挿入孔２３に挿入する際に、光ファイバ１１を容易にガイド面２７に当接させることができ、光ファイバ１１を容易に挿入孔２３に向けてガイドすることができる。

また本実施形態では、ガイド面２７の当接面積を開口部２３ａの開口面積よりも大きくしているために、光ファイバ１１を挿入孔２３に直接挿入するよりも容易に挿入孔２３に挿入できる。

また本実施形態では、ガイド面２７を挿入孔２３に連通させているために、挿入孔２３を形成すると同時に、ガイド面を形成でき、フェルール２１を容易に加工でき、また図３Ａと図３Ｂとに示すように、挿入孔２３にそれぞれテーパ２３１ｂを形成すような手間を省くことができる。

なおフェルール２１の一端部２１ｂ側は、一端部２１ｂ側から他端部２１ｃ側に向かって縮径している直円錐台形状を有していてもよい。このとき、直円錐台の他端部２１ｃ側の底面は、上述した円柱部分のフェルール２１と同径となっている。このとき、面取り部２５は、フェルール２１の中心軸２１ａ側からフェルール２１の周面２１ｄに向かって、及び一端面２１ｇ（一端部２１ｂ）から他端面２１ｆ（他端部２１ｃ）に向かって、傾斜して形成されている。またこのときガイド面２７は、ガイド面２７を側方（フェルール２１の中心軸２１ａ）に向かって露出していればよい。

なお本実施形態の変形例として、図４に示すように、フェルール２１の一端部２１ｂ側は、他端部２１ｃ側よりも細い略円柱形状を有している。このとき、このときガイド面２７は、円柱において、フェルール２１の中心軸２１ａの軸方向に沿ってフェルールの一端面２１ｇから開口部２３ａにまで配設され、開口部２３ａと連通するように形成されている。なお一端部２１ｂ側は略円柱形状を有しているため、一端面２１ｇ側におけるガイド面２７の周方向の円弧長さと、開口部２３ａ側におけるガイド面２７の周方向の長さとは、同一となっている。

次に、本発明に係る第２の実施形態について図５Ａと図５Ｂとを参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については、第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。
図５Ａに示すように、本実施形態の挿入孔２３は、第１の実施形態と同様に同心円上に配設されている。この状態で、本実施形態のフェルール２１は、同心円上に配設されている各挿入孔２３の中央に、中央挿入孔２３ｃをさらに有している。中央挿入孔２３ｃは、フェルール２１の中心軸２１ａ上に配設されている。

本実施形態では、同心円上に配設されている挿入孔２３に、図２Ａと図２Ｂと図２Ｃと図２Ｄとに示すように第１の実施形態と同様に光ファイバ１１が挿入される。そして、最後に中央挿入孔２３ｃに、図５Ｂに示すように、光ファイバ１１が挿入される。

本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また本実施形態では、中央挿入孔２３ｃの周囲に挿入孔２３を同心円上に配設し、最後に中央挿入孔２３ｃに光ファイバ１１を挿入することで、中央挿入孔２３ｃに対応する面取り部２５とガイド面２７とを配設しなくても、容易に中央挿入孔２３ｃに光ファイバ１１を挿入できる。また本実施形態では、フェルール２１における光ファイバ１１の充填率を向上させることができる。

次に、本発明に係る第３の実施形態について図６Ａと図６Ｂと図６Ｃと図６Ｄと図６Ｅとを参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については、第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。
本実施形態のフェルール２１は、光ファイバ１１が光結合する際に、フェルール２１を周方向において位置決めする位置決め部材５１を他端面２１ｆに有している。位置決め部材３１は、図６Ａと図６Ｂとに示すように一方のフェルール２１の他端面２１ｆに配設されている例えばピン５１ａと、図６Ｃと図６Ｄとに示すように他方のフェルール２１の他端面２１ｆに配設され、ピン５１ａが嵌合する凹部５１ｂとを有している。ピン５１ａは、例えば一方のフェルール２１の他端面２１ｆに配設されている図示しない凹部に挿し込まれている。なお凹部５１ｂと嵌合できれば、ピン５１ａに限定する必要は無く、一方のフェルール２１の他端面２１ｆと一体の凸部であってもよい。

図６Ｅに示すように、ピン５１ａは、一方のフェルール２１と他方のフェルール２１とが光の進行方向において位置決め部材３１（割りスリーブ）によって内部にて対向した状態で嵌合し位置決めされた際に、凹部５１ｂと嵌合する。
そして位置決め部材３１は、径方向内側に向かって締め付けられ、一方のフェルール２１と他方のフェルール２１とを固定する。

このように本実施形態では、位置決め部材５１によって、一方のフェルール２１（一方の多心式光ファイバホルダ１０）と他方のフェルール２１（他方の多心式光ファイバホルダ１０）とを周方向において位置決めでき、より確実に光結合でき、光結合時の光損失を低減できる。

また本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。

１０…多心式光ファイバホルダ、１１…光ファイバ、１１ｆ…一端面、２１…フェルール、２１ｂ…一端部、２１ｃ…他端部、２１ｄ…周面、２３…挿入孔、２３ａ…開口部、２５…面取り部、２７…ガイド面、３１…位置決め部材、４１…光結合コネクタ。

Claims (4)

1. 複数の光ファイバと、
   前記光ファイバが長手方向に沿って挿入される複数の挿入孔を周方向において同心円上に有し、前記挿入孔によって複数の前記光ファイバを保持するホルダ本体部と、
   を具備し、
   前記ホルダ本体部は、前記ホルダ本体部の中心軸側から周面に向かって面取りされた面取り部を有し、
   前記面取り部は、前記挿入孔と連通し、前記光ファイバを前記挿入孔にガイドし、前記ホルダ本体部の径方向に向かって露出しているガイド面を有していることを特徴とする多心式光ファイバホルダ。
2. 前記ホルダ本体部は、同心円上に配設されている前記挿入孔の中央に、中央挿入孔をさらに有していることを特徴とする請求項１に記載の多心式光ファイバホルダ。
3. 前記保持部材は、前記光ファイバが光結合する際に、前記光ファイバを周方向において位置決めする位置決め部材を有することを特徴とする請求項１に記載の多心式光ファイバホルダ。
4. 複数の光ファイバを保持するために、前記光ファイバが長手方向に沿って挿入され、周方向において同心円上に配設されている複数の挿入孔と、
   前記挿入孔に連通し、中心軸側から周面に向かって形成されている面取りされた面取り部と、
   を具備し、
   前記面取り部は、前記挿入孔と連通し、前記光ファイバを前記挿入孔にガイドし、前記ホルダ本体部の径方向に向かって露出しているガイド面を有していることを特徴とするホルダ本体部。

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