JP2014059535A - Optical coupling part structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば光通信において伝送経路の途中で光ファイバ同士を光学的に接続する場合等に使用される光コネクタなどの光結合部構造に関する。 The present invention relates to an optical coupling portion structure such as an optical connector used when optical fibers are optically connected in the middle of a transmission path in optical communication, for example.
一般に、例えば光通信において伝送経路の途中で光ファイバ同士を光学的に接続する場合等に光コネクタなどの光結合部構造が使用される。特許文献1には、レセプタクルに対して着脱可能に結合される光コネクタが開示されている。ここで、光コネクタは、光ファイバが挿入されるフェルールが2つのフェルール(先端側フェルール(第1のフェルール)と基端側フェルール(第2のフェルール))から構成されている。先端側フェルールと第2のフェルールとの間は、押さえバネにより連結されている。そして、光コネクタをレセプタクルに装着したときは、先端側フェルール内の光ファイバと基端側フェルールの光ファイバ同士は調心される。
In general, for example, when optical fibers are optically connected in the middle of a transmission path in optical communication, an optical coupling portion structure such as an optical connector is used.
光コネクタをレセプタクルから離脱したときは、押さえバネで保持された状態で、先端側フェルールと基端側フェルールとの間がずれ動く。このとき、先端側フェルール内の光ファイバと基端側フェルール内の光ファイバとの間に光軸ずれが生じる。そのため、基端側フェルールの光ファイバには接続損失の増大が生じ、この光ファイバから強い光が出射されない。これにより、光コネクタをレセプタクルから離脱したとき、光コネクタに接続されている光ファイバの出射端からの光を遮断し、人間の目などに悪影響をおよぼす可能性を軽減するようにしている。 When the optical connector is detached from the receptacle, the distal end side ferrule and the proximal end side ferrule are displaced while being held by the holding spring. At this time, an optical axis shift occurs between the optical fiber in the distal end side ferrule and the optical fiber in the proximal end side ferrule. Therefore, the connection loss increases in the optical fiber of the proximal end side ferrule, and strong light is not emitted from this optical fiber. Thereby, when the optical connector is detached from the receptacle, the light from the emission end of the optical fiber connected to the optical connector is blocked, thereby reducing the possibility of adversely affecting human eyes and the like.
特許文献1の装置では、光結合したい2本の光ファイバ端(レセプタクル側の光ファイバ(第1の光ファイバ)端)と光コネクタ側の光ファイバ端(基端側フェルール側の光ファイバ(第2の光ファイバ)端)との間に第3の光ファイバ(先端側フェルール側の光ファイバ)を配置している。この第3の光ファイバが、レセプタクルと光コネクタとの結合時は光結合したい2本の光ファイバ端の間に位置ずれなく設置され、レセプタクルと光コネクタとの非結合時は光結合したい2本の光ファイバ端の間に位置ずれした状態で設置されることで光コネクタ側の光ファイバから高出力のレーザが外部に照射されることを防止している。
In the apparatus of
しかしながら、このような構成では、レセプタクルと光コネクタとの結合時の光結合効率が低下してしまう可能性として次の2点が考えられる。1点目は、光コネクタに第3の光ファイバ(先端側フェルール側の光ファイバ)を設置することで、光コネクタ内の光結合部が増え、光コネクタ全体のトータルでの光損失が増加してしまうことである。通常の光コネクタでは、第1の光ファイバと第2の光ファイバとを光結合させる。この際の光結合効率は、光ファイバの種類にもよるが、フレネル反射や微小な位置ずれに起因する光損失があり、100%ということは無い。ここでは、光結合効率は、例えば90%であると仮定する。これに対して、特許文献1の装置では、1つの光コネクタ内に2つの光結合部が存在することになる。すなわち、第1の光ファイバ(レセプタクル側の光ファイバ端)と第3の光ファイバ(先端側フェルール側の光ファイバ)との間の第1の光結合部と、第3の光ファイバ(先端側フェルール側の光ファイバ)と第2の光ファイバ(基端側フェルール側の光ファイバ端)との間の第2の光結合部である。
However, in such a configuration, the following two points can be considered as the possibility that the optical coupling efficiency at the time of coupling the receptacle and the optical connector is lowered. First, by installing a third optical fiber (optical fiber on the tip side ferrule side) in the optical connector, the number of optical coupling parts in the optical connector increases, and the total optical loss of the entire optical connector increases. It is to end up. In a normal optical connector, the first optical fiber and the second optical fiber are optically coupled. The optical coupling efficiency at this time depends on the type of the optical fiber, but there is an optical loss due to Fresnel reflection and a minute positional shift, and it is not 100%. Here, it is assumed that the optical coupling efficiency is 90%, for example. On the other hand, in the apparatus of
よって、1つの光結合部の光結合効率が90%で、これが2つになった場合の光コネクタ全体のトータルの光結合効率は81%まで低下する。このように、光結合部が増加する分、一般的な光コネクタに比べて、特許文献1の装置の光結合効率は必ず低下してしまう。
Therefore, the optical coupling efficiency of one optical coupling portion is 90%, and when the number is two, the total optical coupling efficiency of the entire optical connector is reduced to 81%. Thus, as the optical coupling portion increases, the optical coupling efficiency of the device of
2点目に、特許文献1の装置では、レセプタクルと光コネクタとの結合時には第1の光ファイバと第2の光ファイバの両方に接触するように第3の光ファイバが位置ずれなく固定されている。この状態から、レセプタクルから光コネクタが取り外され、光コネクタが非結合状態に変わると、第3の光ファイバは第1および第2の光ファイバから光軸に垂直方向に移動することで位置ずれする。この際に、第3の光ファイバと第1および第2の光ファイバは接触しながら移動するため、各光ファイバの端面には摩擦/磨耗が発生し、光ファイバ端面の表面粗さが大きくなったり、磨耗粉が付着したりする。そのため、再度、レセプタクルと光コネクタとの間でコネクタ結合状態とした場合の光結合効率が低下する可能性が高い。
Secondly, in the apparatus of
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、一般的なコネクタと同等の光結合効率を確保した上で、コネクタの非結合時にコネクタの外部にレーザ光などの光が漏れる光の量を低減させ、安全性を高めることができる光結合部構造を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its purpose is to secure light coupling efficiency equivalent to that of a general connector, and light such as laser light leaks outside the connector when the connector is not coupled. An object of the present invention is to provide an optical coupling structure that can reduce the amount of light and increase safety.
本発明の一局面の態様は、第1の導光路を含む第1の接続部と、第2の導光路を含む第2の接続部とにより構成され、前記第1の接続部と前記第2の接続部とが着脱可能に連結される光結合部構造であって、前記第1の接続部は、前記第2の接続部と係合するための開口を有し、前記第1の接続部と前記第2の接続部とが連結されていない非連結状態では、前記第1の導光路の光軸である第1の光軸が前記開口を通らない非連結位置で保持し、前記第1の接続部と前記第2の接続部とが連結されている連結状態では、前記第1の光軸が前記第2の導光路の光軸である第2の光軸と一致する同軸位置になるように、前記第1の導光路と前記第2の導光路の少なくともいずれか一方を移動させる移動手段を備えることを特徴とする光結合部構造である。 An aspect of one aspect of the present invention includes a first connection portion including a first light guide path and a second connection portion including a second light guide path, and the first connection portion and the second connection portion. The first connecting portion has an opening for engaging with the second connecting portion, and the first connecting portion is detachably connected to the connecting portion. In a non-coupled state in which the second connecting portion is not coupled, the first optical axis that is the optical axis of the first light guide is held at a non-coupled position that does not pass through the opening. In the connected state in which the connecting portion and the second connecting portion are connected, the first optical axis is a coaxial position that coincides with the second optical axis that is the optical axis of the second light guide. As described above, the optical coupling unit structure includes a moving unit that moves at least one of the first light guide path and the second light guide path. That.
好ましくは、前記移動手段は、前記非連結状態においては、前記第1の光軸と、前記第2の光軸とが非平行に配置される状態に、前記第1の導光路又は前記第2の導光路の少なくともいずれか一方を移動する。
好ましくは、前記移動手段は、前記非連結状態においては、前記第1の光軸と、前記第2の光軸とは同軸上から外れた位置に配置される状態に、前記第1の導光路又は前記第2の導光路を平行移動する平行移動手段を有する。
Preferably, the moving means has the first light guide path or the second light path in a state where the first optical axis and the second optical axis are arranged non-parallel in the non-connected state. At least one of the light guide paths.
Preferably, in the disconnected state, the moving means is arranged in a state where the first optical axis and the second optical axis are arranged at positions off the same axis. Or it has a parallel movement means to translate the said 2nd light guide.
好ましくは、前記第1の接続部は、前記非連結状態では、前記第1の導光路端から射出された光の少なくとも一部が遮蔽され、前記開口から漏れる光を減光する光減光手段を有する。
好ましくは、前記光減光手段は、前記非連結状態では、前記第1の導光路端から射出された光の全てが遮蔽され、前記開口から漏れる光を遮光する遮光手段を有する。
Preferably, in the non-connected state, the first connection portion is a light dimming unit that shields at least a part of the light emitted from the first light guide path end and attenuates light leaking from the opening. Have
Preferably, the light dimming unit includes a light blocking unit that blocks all light emitted from the first light guide path end and blocks light leaking from the opening in the disconnected state.
好ましくは、前記移動手段は、前記光軸を機械的な構造により移動させる機械的な光軸移動手段を有する。
好ましくは、前記移動手段は、前記第1の接続部と前記第2の接続部とが、前記非連結状態と前記連結状態とに切り替わる切り替え過程において前記光軸の移動位置が同じ経路をたどり、可逆的である。
Preferably, the moving means includes mechanical optical axis moving means for moving the optical axis by a mechanical structure.
Preferably, the moving means follows the same path of movement of the optical axis in the switching process in which the first connecting portion and the second connecting portion are switched between the unconnected state and the connected state. It is reversible.
好ましくは、前記移動手段は、前記第1の接続部と前記第2の接続部とが、前記非連結状態と前記連結状態とに切り替わる切り替え動作に連動して行われる連動機構を有する。
好ましくは、前記移動手段は、前記第1の接続部と前記第2の接続部との移動時に、前記第1の導光路端と前記第2の導光路端とがそれぞれの端面に沿って摺動することを防止する摺動防止手段を有する。
Preferably, the moving means includes an interlocking mechanism that is performed in conjunction with a switching operation in which the first connecting portion and the second connecting portion are switched between the unconnected state and the connected state.
Preferably, the moving means is configured to slide the first light guide path end and the second light guide path end along respective end surfaces when the first connection portion and the second connection portion move. It has a sliding prevention means for preventing it from moving.
好ましくは、前記第1の接続部および前記第2の接続部は、それぞれ複数の導光路を有し、前記移動手段は、前記光軸の移動時に、前記複数の導光路が一体となって移動する。
好ましくは、前記移動手段は、前記第1の導光路を保持する第1のフェルールと、前記第2の導光路を保持する第2のフェルールと、前記第1のフェルールに固定され、前記第1の導光路の前記光軸と直交する中心軸をもつ、フェルール回転軸とを有している。
Preferably, each of the first connection portion and the second connection portion has a plurality of light guide paths, and the moving means moves together with the plurality of light guide paths when the optical axis moves. To do.
Preferably, the moving means is fixed to the first ferrule that holds the first light guide, the second ferrule that holds the second light guide, and the first ferrule. A ferrule rotation axis having a central axis perpendicular to the optical axis of the light guide path.
好ましくは、前記移動手段は、前記第1のフェルールを前記フェルール回転軸の軸周りの回転方向に押圧する弾性部材を有している。
好ましくは、前記移動手段は、前記第1の導光路を保持する第1のフェルールと、前記第2の導光路を保持する第2のフェルールと、前記第1の接続部内に設置され、前記第1のフェルールの前記第1の導光路の光軸と直交する方向の移動をガイドするリニアガイドを有している。
Preferably, the moving means includes an elastic member that presses the first ferrule in a rotation direction around the ferrule rotation axis.
Preferably, the moving means is installed in the first connection portion, the first ferrule that holds the first light guide path, the second ferrule that holds the second light guide path, and the first connection section. A linear guide for guiding the movement of one ferrule in a direction perpendicular to the optical axis of the first light guide is provided.
好ましくは、前記移動手段は、前記第1のフェルールを、前記第1の導光路の光軸と直交する方向に押圧する弾性部材を有している。
好ましくは、前記移動手段は、前記第1のフェルールの外周部に、その外周に係合する内径を持つスリーブが設置されている。
Preferably, the moving means includes an elastic member that presses the first ferrule in a direction orthogonal to the optical axis of the first light guide.
Preferably, the moving means is provided with a sleeve having an inner diameter that engages with the outer periphery of the first ferrule.
好ましくは、前記第1のフェルールは位置決め穴を有し、前記第2のフェルールは前記位置決め穴に挿脱可能に挿入される位置決めピンが設置されている。
好ましくは、前記位置決め穴は、前記位置決めピンが挿入されることにより、前記第1のフェルールを移動させる第1の位置決め穴と、前記第1の導光路の光軸と、前記第2の導光路の光軸を一致させる第2の位置決め穴とが連通している。
Preferably, the first ferrule has a positioning hole, and the second ferrule is provided with a positioning pin that is removably inserted into the positioning hole.
Preferably, the positioning hole includes a first positioning hole that moves the first ferrule by inserting the positioning pin, an optical axis of the first light guide, and the second light guide. And a second positioning hole for matching the optical axes of the two.
好ましくは、前記遮光手段は、前記非連結状態の第1の接続部において、前記第1の導光路の光軸上に光変換部材が設置されている。
好ましくは、前記光変換部材は、照射されたレーザ光を熱に変換する光吸収部材である。
好ましくは、前記光変換部材は、照射されたレーザ光を散乱光に変換する散乱部材である。
Preferably, the light-shielding means has a light conversion member installed on the optical axis of the first light guide path in the unconnected first connection portion.
Preferably, the light converting member is a light absorbing member that converts irradiated laser light into heat.
Preferably, the light conversion member is a scattering member that converts irradiated laser light into scattered light.
本発明によれば、第1の光ファイバまたは第2の光ファイバをコネクタ結合時、コネクタ非結合時で移動させることにより、コネクタ非結合時にレーザが外部に照射されることを防ぐことができる光結合部構造を提供することができる。 According to the present invention, by moving the first optical fiber or the second optical fiber when the connector is coupled or when the connector is not coupled, the light that can prevent the laser from being irradiated to the outside when the connector is not coupled. A coupling structure can be provided.
[第1の実施の形態]
(構成)
図1乃至図3は、本発明の第1の実施の形態を示す。第1の実施の形態の光結合部構造は、図1に示すように第1の光プラグ(第1の接続部)1と、第2の光プラグ(第2の接続部)2とにより構成され、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2とが着脱可能に連結されることで、光結合を行う光コネクタである。図1は、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態を示す。
[First Embodiment]
(Constitution)
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the optical coupling portion structure of the first embodiment is composed of a first optical plug (first connection portion) 1 and a second optical plug (second connection portion) 2. Thus, the first
第1の光プラグ1は、第1の筐体3内に第1の光ファイバ(第1の導光路)4と、それを保持している第1のフェルール5とが設置されている。第1の光ファイバ4は、基端側が例えばレーザ光源等の図示しない光学デバイスに繋がっている。この第1の光ファイバ4の先端部に円筒状の第1のフェルール5が取付けられている。第1の光ファイバ4はこの第1のフェルール5の軸心部に挿入された状態で固定されている。
The first
同様に、第2の光プラグ2は、第2の筐体6内に第2の光ファイバ(第2の導光路)7と、それを保持している第2のフェルール8とが設置されている。第2の光ファイバ7は、基端側が図示しない光学デバイスに繋がっていている。この第2の光ファイバ7の先端部に円筒状の第2のフェルール8が取付けられている。第2の光ファイバ7はこの第2のフェルール8の軸心部に挿入された状態で固定されている。ここで、第2のフェルール8の外径は、第1のフェルール5の外径と同径に設定されている。第2のフェルール8の先端部には先端側に向かうにしたがって外径が小さくなるテーパ形状の先端ガイド面8aが形成されている。
Similarly, the second
さらに、第1の光プラグ1内には、第1のフェルール5の先端に円筒状のスリーブ9の基端部が係合した状態で設置されている。スリーブ9の内径は、第1のフェルール5および第2のフェルール8の外径と係合可能な大きさに設定されている。後述するが、光コネクタ結合時(図3参照)には、このスリーブ9に第2のフェルール8が挿入されることにより、第1の光ファイバ4と第2の光ファイバ7とが位置合わせされる。また、スリーブ9の先端部には後端側に向かうにしたがって内径が小さくなるテーパ形状のガイド穴部9aが形成されている。
Further, in the first
第1のフェルール5の基端部には、その軸線と直交する方向に延設されたフェルール回転軸10が固定されている。このフェルール回転軸10の中心は、第1のフェルール5の軸線上に配置されている。フェルール回転軸10は図示しない回転軸受けにより第1の筐体3に連結されている。これにより、第1のフェルール5は、フェルール回転軸10を中心とする軸回り方向に回転可能に第1の筐体3に軸支されている。
A
また、第1の筐体3の底部には、第1のフェルール5の先端を図1中で斜め上向き方向に押圧するフェルール押圧板バネ11が固定されている。このフェルール押圧板バネ11は、ほぼV字状の板ばね部材によって形成されている。そして、第1のフェルール5は、フェルール押圧板バネ11により図1中で上向き方向に押圧され、フェルール回転軸10を回転中心として、第1のフェルール5とスリーブ9が回転して第1のフェルール5の先端を図1中で斜め上向き方向に向けた状態で保持するようになっている。この状態が、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結位置における第1のフェルール5の定位置である。
In addition, a ferrule pressing
第1の筐体3は、先端部側の端面3aに第2の光プラグ2と係合するための第1の開口12が形成されている。この第1の開口12は、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2とが着脱可能に連結される際に、第2のフェルール8が挿入される挿入孔である。そして、第1の光プラグ1は、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との連結時に図3に示すように第1の光ファイバ4の光軸である第1の光軸O1が第2の光ファイバ7の光軸である第2の光軸O2と一致する同軸位置になるように、第1のフェルール5と一緒に第1の光ファイバ4を移動させる移動手段13を備えている。
The
この移動手段13は、本実施の形態では、第1のフェルール5と、スリーブ9と、フェルール回転軸10と、フェルール押圧板バネ11とによって形成されている。すなわち、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結状態においては、フェルール押圧板バネ11により第1のフェルール5が図1中で上向き方向に押圧され、フェルール回転軸10を回転中心として、第1のフェルール5とスリーブ9とが一緒に回転して第1の光ファイバ4の光軸O1と軸線は第1の開口12を通る中心線O3の位置から傾きを持った傾斜状態で設置される。これにより、フェルール押圧板バネ11により第1のフェルール5の先端が図1中で斜め上向き方向に向けた状態(非連結位置の第1のフェルール5の定位置)で保持される。このとき、第1の光ファイバ4の第1の光軸O1は第1の開口12を通らない状態で保持されるようになっている。
In this embodiment, the moving
また、第1の筐体3の内部には、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結位置で、第1の光ファイバ4の光軸O1の光ファイバ端側の延長線上に、光変換部材14が配置されている。この光変換部材14は、ほぼL字状の保持部材15を介して第1の筐体3に固定されている。ここで、光変換部材14は、第1の筐体3の先端部側の端面3aの第1の開口12から外れた位置に配置されている。
Further, in the
この光変換部材14は、例えば第1の光ファイバ4から照射されたレーザ光を熱に変換する光吸収機能を有しており、第1の光ファイバ4の光ファイバ端から射出されたレーザ光が照射される領域よりも大きいことが望ましい。ここで、設計の都合上、第1の光ファイバ4からのレーザ光が照射される領域全てを光変換部材14でカバーできなかったとしても、第1の光ファイバ4の光軸O1付近のレーザパワー密度が高い部分だけを遮蔽することで、第1の光プラグ1から漏れる光は、例えば人間の目に対して安全なパワーにまで減らすことができる。すなわち、安全が確保された光だけが第1の光プラグ1の第1の筐体3の先端部側端面3aの第1の開口12から漏れることになる。これにより、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結状態では、第1の光ファイバ4の光ファイバ端から射出された光の少なくとも一部が遮蔽され、第1の筐体3の第1の開口12から漏れる光を減光する光減光手段16が形成されている。
The
なお、ハイパワーのレーザを使用する場合では、光変換部材14で変換された熱を第1の筐体3、さらには第1の光プラグ1の外部に保持部材15を介して伝達するように保持部材15を高熱伝導率の材料で構成することが望ましい。また、光変換部材14は、第1の光ファイバ4から照射されたレーザ光を散乱させる機能を有していてもよい。すなわち、一度、光変換部材14に照射されたレーザ光が散乱されることで、第1の光プラグ1から外部に漏れたとしても、人間の目に対して危険なレーザ光ではなく、安全な散乱光として漏れることになる。すなわち、安全が確保された光だけが第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12から漏れることになる。
When a high-power laser is used, the heat converted by the
第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態から結合状態へ動作させる場合は、図2に示すように第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12に第2の光プラグ2の第2のフェルール8が挿入される。その際に、第2のフェルール8が干渉しない位置に保持部材15および光変換部材14が設置されている必要がある。
When the first
また、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態における第1の光プラグ1内の第1のフェルール5の傾き(非連結位置における第1のフェルール5の定位置)は、第2のフェルール8が第1の筐体3の第1の開口12に挿入された際に、第2のフェルール8の先端ガイド面8aの外周部がスリーブ9のガイド穴部9aの内壁に、はじめに接触するような傾き量に設定されている。
Further, the inclination of the
また、第2の光プラグ2の第2の筐体6の先端部側端面(第1の光プラグ1との接続面側)6aには、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との連結時に第1の光プラグ1の第1の筐体3が挿入される第2の開口17が形成されている。
そして、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との連結時には、第2の光プラグ2の第2のフェルール8が第1の光プラグ1の第1の開口12内に挿入され、第2の光プラグ2が第1の光プラグ1側に押し込まれる。この押し込み作業中、本実施の形態の移動手段13が動作することにより、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との連結時に図3に示すように第1の光ファイバ4の光軸である第1の光軸O1が第2の光ファイバ7の光軸である第2の光軸O2と一致する同軸位置になるように、第1のフェルール5と一緒に第1の光ファイバ4を移動させるようになっている。
In addition, the first
When the first
(作用)
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の光結合部構造では、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結状態においては、第1の光プラグ1内のフェルール押圧板バネ11により第1のフェルール5の先端が図1中で斜め上向き方向に向けた状態(非連結位置の第1のフェルール5の定位置)で保持される。このとき、フェルール押圧板バネ11により第1のフェルール5が図1中で上向き方向に押圧され、フェルール回転軸10を回転中心として、第1のフェルール5とスリーブ9とが一緒に回転して第1の光ファイバ4の光軸O1と軸線は第1の開口12を通る中心線O3の位置から傾きを持った傾斜状態で設置される。これにより、第1の光ファイバ4の第1の光軸O1は第1の開口12を通らない状態で保持される。
(Function)
Next, the operation of the above configuration will be described. In the optical coupling portion structure of the present embodiment, when the first
また、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合時には、第2の光プラグ2の第2のフェルール8が第1の光プラグ1の第1の開口12内に挿入される。この状態で、第2の光プラグ2が第1の光プラグ1側に押し込まれる。この第2の光プラグ2の押し込み作業中、第2のフェルール8の先端が第1のフェルール5の先端のスリーブ9に当接する前に第1の光プラグ1の第1の筐体3の先端が第2の光プラグ2の第2の開口17内に挿入される。
Further, when the first
その後、第2の光プラグ2の押し込み作業が進み、図2に示すように第2のフェルール8の先端が第1のフェルール5の先端のスリーブ9に当接する。このとき、第2のフェルール8の先端ガイド面8aの外周部のテーパ形状部分とスリーブ9のガイド穴部9aの内壁のテーパ形状部分とがはじめに接触する。そのため、第2のフェルール8によりスリーブ9が軸線方向に押圧されると、このテーパ形状部分の接触によって、スリーブ9は軸線に垂直方向の力を受ける。この軸線垂直方向の力により、第1のフェルール5およびスリーブ9は、フェルール押圧板バネ11を弾性変形させながら、フェルール回転軸10を回転中心として図2中で時計回り方向に回転する。
Thereafter, the pushing operation of the second
この状態でさらに、第2の光プラグ2を挿入していくと、第2のフェルール8はスリーブ9内に挿入される。そして、第2のフェルール8はスリーブ9内に挿入される動作が進むにしたがって第2のフェルール8の外周面全体がスリーブ9の内周面と接触することで第1のフェルール5の中心位置と第2のフェルール8の中心位置との位置合わせがなされる。
When the second
この第1のフェルール5と第2のフェルール8との位置合わせが完了した後、最終的に第1のフェルール5と第2のフェルール8とが突き当たる(図3参照)。この状態で、第1の光ファイバ4と第2の光ファイバ7との位置合わせが完了する。
また、第1の筐体3と第2の筐体6はこの状態で図示しない係合機構により係脱可能に固定される。これにより、第2の光プラグ2の軸線方向の押圧力を解除しても、第1の光ファイバ4と第2の光ファイバ7とが位置合わせされた状態を保持できるようにしている。このように、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合状態では、通常の光コネクタと同様に、高い光結合効率で光結合することができる。
After the alignment between the
Further, the
また、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合を解除する場合には、第1の筐体3と第2の筐体6との間を結合状態で固定する図示しない係合機構の係合を解除する。この状態で、第1の光プラグ1から第2の光プラグ2を引き抜き方向に引っ張り操作する。このとき、第2の光プラグ2を引き抜き方向に移動させる動作の途中で、第2のフェルール8がスリーブ9内から引き抜かれる。これにより、第1のフェルール5と第2のフェルール8との位置合わせが解除され、第1の光ファイバ4と第2の光ファイバ7との連結が解除される。そして、第1の光プラグ1から第2の光プラグ2の引き抜きが完了した時点で、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2とが非結合状態に切り替わる。
Further, when the coupling between the first
また、第2のフェルール8がスリーブ9内から引き抜かれる動作にともないスリーブ9の拘束が解除される。そのため、第1の光プラグ1内の第1のフェルール5およびスリーブ9は、フェルール押圧板バネ11のばね力により、フェルール回転軸10を回転中心として図2中で反時計回り方向に回転する。これにより、第1のフェルール5の先端が図1に示すように斜め上向き方向に向けた位置(第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結位置における第1のフェルール5の定位置)に移動される。その結果、第1の光ファイバ4の光ファイバ端から射出されたレーザ光は第1の光プラグ1内の光変換部材14に照射され、第1の光ファイバ4から照射されたレーザ光が光変換部材14によって熱に変換されて吸収される。または、安全な散乱光として第1の光プラグ1の外部に照射される。これにより、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態では、第1の光ファイバ4の光ファイバ端から射出されたレーザ光が第1の光プラグ1から外部に漏れたとしても、人間の目に対して危険なレーザ光ではなく、安全な散乱光として漏れる状態、すなわち、安全が確保された光だけが第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12から漏れる状態で保持される。
Further, the restraint of the
(効果)
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の光結合部構造では、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との連結動作にともないコネクタ結合時(第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合状態)と、コネクタ非結合時(第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態)とで第1の光プラグ1内の第1の光ファイバ4を移動させる移動手段13を備えている。これにより、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態では、第1の光ファイバ4から照射されるレーザ光は、光変換部材14により熱に変換される、または、安全な散乱光として第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12の外部に照射される。かつ、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合状態では、通常の光コネクタと同様に、高い光結合効率で光結合することができる。そのため、コネクタ非結合時に安全が確保された光だけが第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12から漏れるようにすることで、コネクタの非結合時にコネクタの外部にレーザ光などの光が漏れる光の量を低減させ、安全性を高めることができる光結合部構造を提供することができる。
(effect)
Therefore, the above configuration has the following effects. That is, in the optical coupling portion structure of the present embodiment, the connector is coupled with the first
[第2の実施の形態]
(構成)
図4乃至図6は、本発明の第2の実施の形態を示す。本実施の形態は、第1の実施の形態(図1乃至図3参照)の光結合部構造の構成を次の通り変更した変形例である。なお、図4乃至図6中で、図1乃至図3と同一部分には同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは、異なる部分について説明する。
[Second Embodiment]
(Constitution)
4 to 6 show a second embodiment of the present invention. The present embodiment is a modification in which the configuration of the optical coupling portion structure of the first embodiment (see FIGS. 1 to 3) is changed as follows. 4 to 6, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Here, different parts will be described.
すなわち、本実施の形態では、移動手段13における第1の光プラグ1の第1のフェルール5を回転させる動作を補助するために、図4に示すように第2の光プラグ2に固定された補助ガイドピン21と、第1のフェルール5に固定されたブロック状の取付け部材23に形成された補助ガイド穴22とを設けたものである。ここで、補助ガイドピン21は、第2の光プラグ2の第2のフェルール8とほぼ平行に配置されている。この補助ガイドピン21の基端部は、第2の光プラグ2の第2の筐体6の後端面に固定されている。補助ガイドピン21の先端部は、第2のフェルール8の先端位置よりも前方に突出された突出位置まで延出されている。
That is, in the present embodiment, in order to assist the operation of rotating the
また、前記ブロック状の取付け部材23は、第1の光プラグ1の第1のフェルール5の外周面にスリーブ9よりも後方位置に配置されている。この取付け部材23には、第1のフェルール5を挿通するフェルール挿通孔23aと、前記補助ガイド穴22とが設けられている。補助ガイド穴22は、取付け部材23に第1のフェルール5の取付け部とほぼ平行に配置されている。補助ガイド穴22には、補助ガイドピン21が挿入可能な穴径の貫通穴部22aと、この貫通穴部22aの先端部に配置されたほぼ三角錐形状のガイド穴部22bとが形成されている。ここで、ガイド穴部22bは第1のフェルール5の後端側に向かうにしたがって穴径が徐々に小さくなるテーパ形状に形成されている。
The block-shaped
また、第1の筐体3の先端部側の端面3aには、第1の開口12とは異なる位置に補助ガイドピン21が挿入されるピン挿入口24が形成されている。そして、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との連結時には第1の筐体3の先端部側端面3aの第1の開口12に第2の光プラグ2の第2のフェルール8が挿入される前に、ピン挿入口24に補助ガイドピン21が挿入されるようになっている。
In addition, a
(作用)
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の光結合部構造では、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結状態においては、図4に示すように第1の光プラグ1内のフェルール押圧板バネ11により第1のフェルール5の先端が図4中で斜め上向き方向に向けた状態(非連結位置の第1のフェルール5の定位置)で保持される。このとき、フェルール押圧板バネ11により第1のフェルール5が図1中で上向き方向に押圧され、フェルール回転軸10を回転中心として、第1のフェルール5とスリーブ9とが一緒に回転して第1の光ファイバ4の光軸O1と軸線は第1の開口12を通る中心線O3の位置から傾きを持った傾斜状態で設置される。これにより、第1の光ファイバ4の第1の光軸O1は第1の開口12を通らない状態で保持される。
(Function)
Next, the operation of the above configuration will be described. In the optical coupling portion structure of the present embodiment, when the first
また、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合時には、第1の筐体3の先端部側端面3aのピン挿入口24に補助ガイドピン21が挿入されたのち、第1の開口12に第2の光プラグ2の第2のフェルール8が挿入される。この状態で、第2の光プラグ2が第1の光プラグ1側に押し込まれる。この第2の光プラグ2の押し込み作業中、図5に示すように第2のフェルール8の先端が第1のフェルール5の先端のスリーブ9に当接する前に、補助ガイド穴22のガイド穴部22bと補助ガイドピン21とが当接する。
Further, when the first
このとき、補助ガイドピン21の先端部が補助ガイド穴22のほぼ三角錐形状のガイド穴部22bとがはじめに接触する。そのため、補助ガイドピン21により補助ガイド穴22のほぼ三角錐形状のガイド穴部22bが軸線方向に押圧されると、この補助ガイドピン21の接触によって、取付け部材23は軸線に垂直方向の力を受ける。この軸線垂直方向の力により、取付け部材23を介して第1のフェルール5およびスリーブ9は、フェルール押圧板バネ11を弾性変形させながら、フェルール回転軸10を回転中心として図5中で時計回り方向に回転する。
At this time, the tip of the
その後、第2のフェルール8の先端が第1のフェルール5の先端のスリーブ9に当接する。このとき、第2のフェルール8の先端ガイド面8aの外周部のテーパ形状部分とスリーブ9のガイド穴部9aの内壁のテーパ形状部分とが接触する。続いて、第2の光プラグ2を挿入していくと、第2のフェルール8はスリーブ9内に挿入される。そして、第2のフェルール8はスリーブ9内に挿入される動作が進むにしたがって第2のフェルール8の外周面全体がスリーブ9の内周面と接触することで第1のフェルール5の中心位置と第2のフェルール8の中心位置との位置合わせがなされる。
Thereafter, the tip of the
この第1のフェルール5と第2のフェルール8との位置合わせが完了した後、最終的に第1のフェルール5と第2のフェルール8とが突き当たる(図6参照)。この状態で、第1の光ファイバ4と第2の光ファイバ7との位置合わせが完了する。
(効果)
そこで、本実施の形態では、第1実施形態と同様に第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との連結動作にともないコネクタ結合時(第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合状態)と、コネクタ非結合時(第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態)とで第1の光プラグ1内の第1の光ファイバ4を移動させる移動手段13を備えている。これにより、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態では、第1の光ファイバ4から照射されるレーザ光は、光変換部材14により熱に変換される、または、安全な散乱光として第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12の外部に照射される。かつ、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合状態では、通常の光コネクタと同様に、高い光結合効率で光結合することができる。そのため、コネクタ非結合時に安全が確保された光だけが第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12から漏れるようにすることで、コネクタの非結合時にコネクタの外部にレーザ光などの光が漏れる光の量を低減させ、安全性を高めることができる光結合部構造を提供することができる。
After the alignment of the
(effect)
Therefore, in the present embodiment, as in the first embodiment, when the connector is coupled with the connection operation of the first
さらに、本実施の形態では上記第1実施形態と同様の効果に加え、次の効果がある。すなわち、第1フェルール5を回転させる機能は補助ガイド穴22と補助ガイドピン21で行い、第1のフェルール5の第1の光ファイバ4と第2のフェルール8の第2の光ファイバ7の光軸を位置合わせする機能は第2のフェルール8とスリーブ9で行うように、機能を分担している。これにより、第1フェルールを回転させる機能と、第1のフェルール5の第1の光ファイバ4と第2のフェルール8の第2の光ファイバ7の光軸を位置合わせする機能を持つように第2のフェルール8とスリーブ9を設計する場合に比べて設計の自由度が高くなるという利点がある。
Further, the present embodiment has the following effects in addition to the same effects as those of the first embodiment. That is, the function of rotating the
[第3の実施の形態]
(構成)
図7乃至図9は、本発明の第3の実施の形態を示す。本実施の形態は第1の実施の形態(図1乃至図3参照)の光結合部構造の変形例である。なお、図7乃至図9中で、図1乃至図3と同一部分には同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは、異なる部分について説明する。
[Third Embodiment]
(Constitution)
7 to 9 show a third embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the optical coupling portion structure of the first embodiment (see FIGS. 1 to 3). 7 to 9, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Here, different parts will be described.
すなわち、第1の実施の形態では、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結状態において、第1の光ファイバ4を移動する移動手段13としてフェルール回転軸10を回転中心として、第1のフェルール5を回転させて第1の光ファイバ4の光軸O1と、第2の光ファイバ7の第2の光軸O2とが非平行に配置させる構成を示した。これに対し、本実施の形態では、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結状態においては、第1の光ファイバ4の光軸O1と、第2の光ファイバ7の第2の光軸O2とは同軸上から外れた位置に配置される状態に、第1の光ファイバ4を平行移動する平行移動手段31を設けたものである。さらに、本実施の形態では、平行移動手段31における第1の光プラグ1の第1のフェルール5を平行移動させる動作を補助するために、第2の実施の形態(図4乃至図6参照)と同様に第2の光プラグ2に固定された補助ガイドピン21と、第1のフェルール5に固定されたブロック状の取付け部材23に形成された補助ガイド穴22とを設けている。
That is, in the first embodiment, when the first
本実施の形態の平行移動手段31は、第1の光プラグ1内の第1のフェルール5を図7乃至図9中で、上下方向に移動する動作をガイドするリニアガイド32を有する。このリニアガイド32は、例えば図7、図9に示すように第1のフェルール5の軸方向の前後2箇所に配置される前部リニアガイド32aと、後部リニアガイド32bとを有する。さらに、前部リニアガイド32aおよび後部リニアガイド32bは、それぞれ図8中で第1のフェルール5の左右に配置される一対のリニアガイド構成要素32a1、32a2、32b1、32b2(図8中では前部リニアガイド32aの一対のリニアガイド構成要素32a1、32a2のみを示す)を有する。
The parallel moving means 31 of the present embodiment includes a linear guide 32 that guides the operation of moving the
また、本実施の形態の平行移動手段31には、第1の筐体3の底部に第1のフェルール5を図7〜9中で上向き方向に押圧するフェルール押圧板バネ33が固定されている。このフェルール押圧板バネ33は、ほぼV字状の板ばね部材によって形成されている。そして、第1のフェルール5は、フェルール押圧板バネ33により図7〜9中で上向き方向に押圧される。これにより、図7、図8に示すように第1のフェルール5とスリーブ9が上向きに移動して第1の開口12を通る中心線O3の位置から外れた状態で設置される。この状態が、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結位置における第1のフェルール5の定位置である。このとき、第1の光ファイバ4の第1の光軸O1は第1の開口12を通らない状態で保持されるようになっている。
In addition, a ferrule pressing
また、第1の筐体3の内部には、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結位置で、第1の光ファイバ4の光軸O1の光ファイバ端側の延長線上に、第1の実施の形態と同様の光変換部材14が配置されている。この光変換部材14は、ほぼL字状の保持部材15を介して第1の筐体3に固定されている。ここで、光変換部材14は、第1の筐体3の先端部側の端面3aの第1の開口12から外れた位置に配置されている。そして、図9に示すように第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12に第2の光プラグ2の第2のフェルール8が挿入される際に、第2のフェルール8が干渉しない位置に保持部材15および光変換部材14が設置されている。
さらに、第1の光プラグ1の第1のフェルール5の外周面には、スリーブ9よりも後方位置にブロック状の取付け部材23が固定されている。この取付け部材23には、第1のフェルール5を挿通するフェルール挿通孔23aと、前記補助ガイド穴22とが設けられている。そして、補助ガイド穴22には、補助ガイドピン21が挿入可能な穴径の貫通穴部22aと、この貫通穴部22aの先端部に配置されたほぼ三角錐形状のガイド穴部22bとが形成されている。また、第1の筐体3の先端部側の端面3aには、第1の開口12とは異なる位置に補助ガイドピン21が挿入されるピン挿入口24が形成されている。そして、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との連結時には第1の筐体3の先端部側端面3aの第1の開口12に第2の光プラグ2の第2のフェルール8が挿入される前に、ピン挿入口24に補助ガイドピン21が挿入されるようになっている。
Further, in the
Further, a block-shaped
第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態から結合状態へ動作させる場合は、予め第1の筐体3の先端部側端面3aの第1の開口12に第2の光プラグ2の第2のフェルール8が挿入される前に、ピン挿入口24に補助ガイドピン21が挿入されるようになっている。
When the first
そして、ピン挿入口24に補助ガイドピン21が挿入されたのち、第1の筐体3の先端部側端面3aの第1の開口12に第2の光プラグ2の第2のフェルール8が挿入される。さらに、第1の開口12に第2の光プラグ2の第2のフェルール8が挿入されたのち、第2のフェルール8の先端ガイド面8aの外周部がスリーブ9のガイド穴部9aの内壁に、接触する前に補助ガイド穴22のガイド穴部22bと補助ガイドピン21とが当接し、この補助ガイド穴22と補助ガイドピン21とによって第2のフェルール8の先端ガイド面8aの外周部がスリーブ9のガイド穴部9aの内壁に当接できる位置まで取付け部材23と一緒に第1のフェルール5を平行移動させるようにしている。
Then, after the
(作用)
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の光結合部構造では、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結状態においては、第1の光プラグ1内のフェルール押圧板バネ33により第1のフェルール5が図7、図8に示すとおり上向き方向に移動された状態(非連結位置の第1のフェルール5の定位置)で保持される。このとき、第1のフェルール5とスリーブ9とが一緒に上向きに移動して第1の開口12を通る中心線O3の位置から外れた位置、すなわち第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結位置における第1のフェルール5の定位置に設置される。これにより、第1の光ファイバ4の第1の光軸O1は第1の開口12を通らない状態で保持される。
(Function)
Next, the operation of the above configuration will be described. In the optical coupling portion structure of the present embodiment, the first ferrule is pressed by the ferrule pressing
また、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合時には、ピン挿入口24に補助ガイドピン21が挿入されたのち、第1の開口12に第2の光プラグ2の第2のフェルール8が挿入される。この状態で、第2の光プラグ2が第1の光プラグ1側に押し込まれる。その後、第1の光プラグ1の第1の筐体3の先端が第2の光プラグ2の第2の開口17内に挿入される。この第2の光プラグ2の押し込み作業中、第2のフェルール8の先端が第1のフェルール5の先端のスリーブ9に当接する前に、補助ガイド穴22のガイド穴部22bと補助ガイドピン21とが当接する。
In addition, when the first
このとき、補助ガイドピン21により補助ガイド穴22のほぼ三角錐形状のガイド穴部22bが軸線方向に押圧されると、この補助ガイドピン21の接触によって、取付け部材23は軸線に垂直方向の力を受ける。この軸線垂直方向の力により、第1のフェルール5およびスリーブ9は、取付け部材23と一緒にフェルール押圧板バネ33を弾性変形させながら、前部リニアガイド32aと、後部リニアガイド32bとによってガイドされる状態で、図7、図8中で下向きに平行移動する。
At this time, when the substantially triangular pyramid-shaped
この状態でさらに、第2の光プラグ2を挿入していくと、第2のフェルール8はスリーブ9内に挿入される。そして、第2のフェルール8はスリーブ9内に挿入される動作が進むにしたがって第2のフェルール8の外周面全体がスリーブ9の内周面と接触することで図9に示すように第1のフェルール5の中心位置と第2のフェルール8の中心位置との位置合わせがなされる。
When the second
この第1のフェルール5と第2のフェルール8との位置合わせが完了した後、最終的に第1のフェルール5と第2のフェルール8とが突き当たる。この状態で、第1の光ファイバ4と第2の光ファイバ7との位置合わせが完了する。
また、第1の筐体3と第2の筐体6はこの状態で図示しない係合機構により係脱可能に固定される。これにより、第2の光プラグ2の軸線方向の押圧力を解除しても、第1の光ファイバ4と第2の光ファイバ7とが位置合わせされた状態を保持できるようにしている。このように、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合状態では、通常の光コネクタと同様に、高い光結合効率で光結合することができる。
After the alignment of the
Further, the
また、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合を解除する場合には、第1の筐体3と第2の筐体6との間を結合状態で固定する図示しない係合機構の係合を解除する。この状態で、第1の光プラグ1から第2の光プラグ2を引き抜き方向に引っ張り操作する。このとき、第2の光プラグ2を引き抜き方向に移動させる動作の途中で、第2のフェルール8がスリーブ9内から引き抜かれる。これにより、第1のフェルール5と第2のフェルール8との位置合わせが解除され、第1の光ファイバ4と第2の光ファイバ7との連結が解除される。そして、第1の光プラグ1から第2の光プラグ2の引き抜きが完了した時点で、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2とが非結合状態に切り替わる。
Further, when the coupling between the first
また、第2のフェルール8がスリーブ9内から引き抜かれ、続いて、補助ガイド穴22のガイド穴部22bから補助ガイドピン21が引き抜かれる。この引き抜き動作にともない取付け部材23の拘束が解除される。そのため、第1の光プラグ1内の第1のフェルール5およびスリーブ9は、フェルール押圧板バネ33のばね力により、図9中で上向き方向に押圧される。これにより、第1のフェルール5が図7、図8に示すように上向き方向に平行移動した位置(第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結位置における第1のフェルール5の定位置)に移動される。その結果、第1の光ファイバ4の光ファイバ端から射出されたレーザ光は第1の光プラグ1内の光変換部材14に照射され、第1の光ファイバ4から照射されたレーザ光が光変換部材14によって熱に変換されて吸収される。または、安全な散乱光として第1の光プラグ1の外部に照射される。これにより、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態では、第1の光ファイバ4の光ファイバ端から射出されたレーザ光が第1の光プラグ1から外部に漏れたとしても、人間の目に対して危険なレーザ光ではなく、安全な散乱光として漏れる状態、すなわち、安全が確保された光だけが第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12から漏れる状態で保持される。
Further, the
(効果)
そこで、本実施の形態では、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との連結動作にともないコネクタ結合時(第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合状態)と、コネクタ非結合時(第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態)とで第1の光プラグ1内の第1の光ファイバ4を平行移動させる平行移動手段31を備えている。そして、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結状態においては、第1の光ファイバ4の光軸O1と、第2の光ファイバ7の第2の光軸O2とは同軸上から外れた位置に配置される状態に、第1の光ファイバ4を平行移動した状態で保持される。このとき、第1の光プラグ1内の第1の光ファイバ4から照射されるレーザ光は、光変換部材14により熱に変換される、または、安全な散乱光として第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12の外部に照射される。また、コネクタ結合時(第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合状態)では、通常の光コネクタと同様に、高い光結合効率で光結合することができる。
(effect)
Therefore, in the present embodiment, when the connector is coupled (the coupled state of the first
さらに、本実施の形態ではコネクタ結合時(第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との結合状態)と、コネクタ非結合時(第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非結合状態)とで第1のフェルール5が移動する方向が、第1の光ファイバ4から照射されるレーザ光の光軸に直交する方向への平行移動である。そのため、第1の光プラグ1と第2の光プラグ2との非連結状態において、フェルール回転軸10を回転中心として、第1のフェルール5を回転させて第1の光ファイバ4の光軸O1と、第2の光ファイバ7の第2の光軸O2とを非平行に配置させる場合のようにフェルール回転軸10を第1のフェルール5の軸線上と直交する方向に高精度に設置する場合のように第1のフェルール5の位置決め精度を高める必要がない。したがって、全体の組立作業を簡素化できる効果がある。
Furthermore, in this embodiment, when the connector is coupled (the first
[第4の実施の形態]
(構成)
図10乃至図15は、本発明の第4の実施の形態を示す。第1の実施の形態では単心の第1の光ファイバ(第1の導光路)4および第2の光ファイバ(第2の導光路)7を使用した単心の第1の光プラグ(第1の接続部)1と、第2の光プラグ(第2の接続部)2とを使用した構成の光結合部構造を示した。これに対し、本実施の形態では単心の光ファイバを使用した光コネクタではなく、図10に示すように多心(MT)、本実施の形態では4本の第1の光ファイバ(第1の導光路)44を使用した図12、図13に示す第1の光プラグ(第1の接続部)41と、この第1の光プラグ41と着脱可能に連結される第2の光プラグ(第2の接続部)42とにより構成される多心型の光コネクタに適用した例である。
[Fourth Embodiment]
(Constitution)
10 to 15 show a fourth embodiment of the present invention. In the first embodiment, a single-core first optical plug (first optical fiber) using a single-core first optical fiber (first light guide) 4 and a second optical fiber (second light guide) 7 is used. 1), and an optical coupling part structure using a second optical plug (second connection part) 2 is shown. On the other hand, this embodiment is not an optical connector using a single-core optical fiber, but a multi-core (MT) as shown in FIG. 10, and in this embodiment, four first optical fibers (first The first optical plug (first connecting portion) 41 shown in FIG. 12 and FIG. 13 using the
第1の光プラグ41は、第1の筐体43内に複数、本実施の形態では4本の第1の光ファイバ44と、4本の第1の光ファイバ44を保持している図10に示す単一の第1のフェルール45とが設置されている。第1の光ファイバ44は、基端側が例えばレーザ光源側に接続された図示しない光学デバイスに繋がっている。これらの第1の光ファイバ44の先端部に第1のフェルール45が取付けられている。
The first
第1のフェルール45は、ほぼ直方体のブロック状の基体46内に4本の第1の光ファイバ44が横1列に並設されている。ここで、4本の第1の光ファイバ44は、各第1の光ファイバ44の光軸O1の軸方向と直交する方向に所定の間隔を存して平行に配置されている。さらに、4本の第1の光ファイバ44を並べた光ファイバ群44Aの両側には、それぞれ後述する位置決め穴47を有する。
In the
第2の光プラグ42は、第2の筐体48内に第1の光ファイバ44と同数、本実施の形態では4本の第2の光ファイバ(第2の導光路)49と、4本の第2の光ファイバ49を保持している図11に示す単一の第2のフェルール50とが設置されている。第2の光ファイバ49は、基端側が図示しない光学デバイスに繋がっていて軸線と光軸が一致している。これらの第2の光ファイバ49の先端部に第2のフェルール50が取付けられている。
The number of the second
第2のフェルール50は、ほぼ直方体のブロック状の基体51内に4本の第2の光ファイバ49が横1列に並設されている。ここで、4本の第2の光ファイバ49は、各第2の光ファイバ49の光軸O2の軸方向と直交する方向に所定の間隔を存して平行に配置されている。さらに、4本の第2の光ファイバ49を並べた光ファイバ群49Aの両側には、前記第1のフェルール45の位置決め穴47に挿脱可能に挿入される位置決めピン52がそれぞれ設置されている。2つの位置決めピン52は、4本の第2の光ファイバ49とほぼ平行に配置されている。2つの位置決めピン52の先端部は、第2のフェルール50の先端位置よりも前方に突出された突出位置まで延出されている。
In the
位置決め穴47は、前記位置決めピン52が挿入されることにより、第1のフェルール45を移動させる第1の位置決め穴47aと、第1の光ファイバ44の光軸O1と、第2の光ファイバ49の光軸O2を一致させる第2の位置決め穴47bとを有する。これらの第1の位置決め穴47aと、第2の位置決め穴47bとは連通されている。そして、位置決め穴47の入り口側に第1の位置決め穴47aが配置され、この第1の位置決め穴47aの奥側に第2の位置決め穴47bが配置されている。第1の位置決め穴47aは第1のフェルール45の後端側に向かうにしたがって穴径が徐々に小さくなるテーパ形状の傾斜面47a1が形成されている。
The
また、第1のフェルール45の基端部には、第1の光ファイバ44の光軸O1の軸線と直交する方向に延設されたフェルール回転軸53が固定されている。このフェルール回転軸53の中心は、第2の位置決め穴47bの軸線と交差する位置に配置されている。フェルール回転軸53は図示しない回転軸受けにより第1の筐体43に連結されている。これにより、第1のフェルール45は、フェルール回転軸53を中心とする軸回り方向に回転可能に第1の筐体43に軸支されている。
A
また、第1の筐体43の底部には、第1のフェルール45の先端を図12中で斜め上向き方向に押圧するフェルール押圧板バネ54が固定されている。このフェルール押圧板バネ54は、ほぼV字状の板ばね部材によって形成されている。そして、第1のフェルール45は、フェルール押圧板バネ54により図12中で上向き方向に押圧され、フェルール回転軸53を回転中心として、第1のフェルール45が回転して第1のフェルール45の先端を図12中で斜め上向き方向に向けた状態で保持するようになっている。この状態が、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との非連結位置における第1のフェルール45の定位置である。
Further, a ferrule pressing
第1の筐体43は、先端部側の端面43aに第2の光プラグ42と係合するための第1の開口55が形成されている。この第1の開口55は、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42とが着脱可能に連結される際に、第2のフェルール50が挿入される挿入孔である。そして、第1の光プラグ41は、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との連結時に図15に示すように第1の光ファイバ44の光軸である第1の光軸O1が第2の光ファイバ49の光軸である第2の光軸O2と一致する同軸位置になるように、第1のフェルール45と一緒に第1の光ファイバ44を移動させる移動手段56を備えている。
In the
この移動手段56は、本実施の形態では、第1のフェルール45と、位置決め穴47と、フェルール回転軸53と、フェルール押圧板バネ54と、第2の光プラグ42の位置決めピン52とによって形成されている。すなわち、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との非連結状態においては、フェルール押圧板バネ54により第1のフェルール45が図12、図13中で上向き方向に押圧され、フェルール回転軸53を回転中心として、第1のフェルール45が回転して第1の光ファイバ44の光軸O1と軸線は第1の開口55を通る中心線O3の位置から傾きを持った傾斜状態で設置される。これにより、フェルール押圧板バネ54により第1のフェルール45の先端が図12、図13中で斜め上向き方向に向けた状態(非連結位置の第1のフェルール45の定位置)で保持される。このとき、第1の光ファイバ44の第1の光軸O1は第1の開口55を通らない状態で保持されるようになっている。
In the present embodiment, the moving
また、第1の筐体43の内部には、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との非連結位置で、第1の光ファイバ44の光軸O1の光ファイバ端側の延長線上に、第1の実施の形態の光変換部材14と同一の光変換部材57が配置されている。この光変換部材57は、ほぼL字状の保持部材58を介して第1の筐体43に固定されている。ここで、光変換部材57は、第1の筐体43の先端部側の端面43aの第1の開口55から外れた位置に配置されている。
Further, in the
第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との非結合状態から結合状態へ動作させる場合は、第1の光プラグ41の第1の筐体43の第1の開口55に第2の光プラグ42の第2のフェルール50が挿入される。その際に、第2のフェルール50が干渉しない位置に保持部材58および光変換部材57が設置されている必要がある。
When the first
また、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との非結合状態における第1の光プラグ41内の第1のフェルール45の傾き(非連結位置における第1のフェルール45の定位置)は、第2のフェルール50が第1の筐体43の第1の開口55に挿入された際に、第2のフェルール50の位置決めピン52が第1の位置決め穴47aのテーパ形状の傾斜面47a1に、はじめに接触するような傾き量に設定されている。
Further, the inclination of the
また、第2の光プラグ42の第2の筐体48の先端部側端面(第1の光プラグ41との接続面側)48aには、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との連結時に第1の光プラグ41の第1の筐体43が挿入される第2の開口59が形成されている。
そして、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との連結時には、図14、図15に示すように第2の光プラグ42の第2のフェルール50が第1の光プラグ41の第1の開口55内に挿入され、第2の光プラグ42が第1の光プラグ41側に押し込まれる。この押し込み作業中、本実施の形態の移動手段56が動作することにより、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との連結時に図14に示すように第1の光ファイバ44の光軸である第1の光軸O1が第2の光ファイバ49の光軸である第2の光軸O2と一致する同軸位置になるように、第1のフェルール45と一緒に第1の光ファイバ44を移動させるようになっている。
Further, the first
When the first
(作用)
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の光結合部構造では、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との非連結状態においては、第1の光プラグ41内のフェルール押圧板バネ54により第1のフェルール45の先端が図12、図13中で斜め上向き方向に向けた状態(非連結位置の第1のフェルール45の定位置)で保持される。このとき、フェルール押圧板バネ54により第1のフェルール45が図12、図13中で上向き方向に押圧され、フェルール回転軸53を回転中心として、第1のフェルール45が回転して第1の光ファイバ44の光軸O1と軸線は第1の開口55を通る中心線O3の位置から傾きを持った傾斜状態で設置される。これにより、第1の光ファイバ44の第1の光軸O1は第1の開口55を通らない状態で保持される。
(Function)
Next, the operation of the above configuration will be described. In the optical coupling portion structure of the present embodiment, when the first
また、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との結合時には、第2の光プラグ42の第2のフェルール50が第1の光プラグ41の第1の開口55内に挿入される。この状態で、第2の光プラグ42が第1の光プラグ41側に押し込まれる。この第2の光プラグ42の押し込み作業中、第2のフェルール50の位置決めピン52の先端が第1のフェルール45の第1の位置決め穴47aのテーパ形状の傾斜面47a1に当接する前に第1の光プラグ41の第1の筐体43の先端が第2の光プラグ42の第2の開口59内に挿入される。
Further, when the first
その後、第2の光プラグ42の押し込み作業が進み、第2のフェルール50の位置決めピン52の先端が第1のフェルール45の先端の第1の位置決め穴47aのテーパ形状の傾斜面47a1に当接する。このとき、第2のフェルール50の位置決めピン52と第1の位置決め穴47aのテーパ形状の傾斜面47a1とがはじめに接触する。そのため、第2のフェルール50の位置決めピン52により第1の位置決め穴47aのテーパ形状の傾斜面47a1が軸線方向に押圧されると、このテーパ形状部分の接触によって、第1のフェルール45は軸線に垂直方向の力を受ける。この軸線垂直方向の力により、第1のフェルール45は、フェルール押圧板バネ54を弾性変形させながら、フェルール回転軸53を回転中心として図12、図13中で時計回り方向に回転する。
Thereafter, the pressing operation of the second
この状態でさらに、第2の光プラグ42を挿入していくと、第2のフェルール50の位置決めピン52は第1の位置決め穴47aから第2の位置決め穴47b内に挿入される。そして、第2のフェルール50は位置決めピン52が第2の位置決め穴47b内に挿入される動作が進むにしたがって第1のフェルール45の中心位置と第2のフェルール50の中心位置との位置合わせがなされる。
When the second
この第1のフェルール45と第2のフェルール50との位置合わせが完了した後、最終的に第1のフェルール45と第2のフェルール50とが突き当たる(図14、図15参照)。この状態で、第1の光ファイバ44と第2の光ファイバ49との位置合わせが完了する。
After the alignment of the
また、第1の筐体43と第2の筐体48はこの状態で図示しない係合機構により係脱可能に固定される。これにより、第2の光プラグ42の軸線方向の押圧力を解除しても、第1の光ファイバ44と第2の光ファイバ49とが位置合わせされた状態を保持できるようにしている。このように、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との結合状態では、通常の光コネクタと同様に、高い光結合効率で光結合することができる。
Further, in this state, the
また、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との結合を解除する場合には、第1の筐体43と第2の筐体48との間を結合状態で固定する図示しない係合機構の係合を解除する。この状態で、第1の光プラグ41から第2の光プラグ42を引き抜き方向に引っ張り操作する。このとき、第2の光プラグ42を引き抜き方向に移動させる動作の途中で、第2のフェルール50が第1の位置決め穴47a内から引き抜かれる。これにより、第1のフェルール45と第2のフェルール50との位置合わせが解除され、第1の光ファイバ44と第2の光ファイバ49との連結が解除される。そして、第1の光プラグ41から第2の光プラグ42の引き抜きが完了した時点で、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42とが非結合状態に切り替わる。
Further, when the coupling between the first
また、第2のフェルール50が第1の位置決め穴47a内から引き抜かれる動作にともない第1のフェルール45の拘束が解除される。そのため、第1の光プラグ41内の第1のフェルール45は、フェルール押圧板バネ54のばね力により、フェルール回転軸53を回転中心として図14、図15中で反時計回り方向に回転する。これにより、第1のフェルール45の先端が図12、図13に示すように斜め上向き方向に向けた位置(第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との非連結位置における第1のフェルール45の定位置)に移動される。その結果、第1の光ファイバ44の光ファイバ端から射出されたレーザ光は第1の光プラグ41内の光変換部材57に照射され、第1の光ファイバ44から照射されたレーザ光が光変換部材57によって熱に変換されて吸収される。または、安全な散乱光として第1の光プラグ41の外部に照射される。これにより、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との非結合状態では、第1の光ファイバ44の光ファイバ端から射出されたレーザ光が第1の光プラグ41から外部に漏れたとしても、人間の目に対して危険なレーザ光ではなく、安全な散乱光として漏れる状態、すなわち、安全が確保された光だけが第1の光プラグ41の第1の筐体43の第1の開口55から漏れる状態で保持される。
Further, the restraint of the
(効果)
そこで、上記構成のものにあっては第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との連結動作にともないコネクタ結合時(第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との結合状態)と、コネクタ非結合時(第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との非結合状態)とで第1の光プラグ41内の第1の光ファイバ44を移動させる移動手段56を備えている。これにより、上記第1実施形態と同様に第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との非結合状態では、第1の光ファイバ44から照射されるレーザ光は、光変換部材57により熱に変換される、または、安全な散乱光として第1の光プラグ41の第1の筐体43の第1の開口55の外部に照射される。かつ、第1の光プラグ41と第2の光プラグ42との結合状態では、通常の光コネクタと同様に、高い光結合効率で光結合することができる。
(effect)
Therefore, in the above configuration, when the first
さらに、本実施の形態では第1実施形態の効果に加え、第1の光ファイバ44と第2の光ファイバ49との位置合わせが、第1実施形態のスリーブ9ではなく、位置決めピン52となるので、第1の光プラグ41の内部構成を簡素化することができる。
[第5の実施の形態]
(構成)
図16は、本発明の第5の実施の形態を示す。本実施の形態は第1の実施の形態(図1乃至図3参照)の光結合部構造の構成を次の通り変更した変形例である。なお、図16中で、図1乃至図3と同一部分には同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは、異なる部分について説明する。
Further, in the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the alignment between the first
[Fifth Embodiment]
(Constitution)
FIG. 16 shows a fifth embodiment of the present invention. The present embodiment is a modification in which the configuration of the optical coupling portion structure of the first embodiment (see FIGS. 1 to 3) is changed as follows. In FIG. 16, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Here, different parts will be described.
すなわち、本実施の形態は、第1の実施の形態の第2の光プラグ2に代えて光学ユニット61を使用した形態である。光学ユニット61は、ユニット筐体62内に光学素子63が配設されている。この光学素子63は、光学素子保持部材64を介して光学ホルダ65に保持されている。
That is, the present embodiment is a form in which the optical unit 61 is used in place of the second
光学ホルダ65の基端部には、前記光学素子63が固定されている。この光学ホルダ65の先端部には第1の実施の形態と同じ第2のフェルール8が第2のスリーブ66によって固定されている。第2のフェルール8の軸心部には、第2の光ファイバ7が挿入された状態で固定されている。第2の光ファイバ7の基端部は、光学素子保持部材64の一端部に連結されている。光学素子保持部材64の他端部には、光学素子63が配置されている。これにより、第2のフェルール8の軸心部の第2の光ファイバ7が光学ユニット61内で光学素子63に光結合されている。
The
また、光学ユニット61のユニット筐体62の先端部側端面(第1の光プラグ1との接続面側)62aには、第1の光プラグ1と光学ユニット61との連結時に第1の光プラグ1の第1の筐体3が挿入される第2の開口67が形成されている。
そして、第1の光プラグ1と光学ユニット61との連結時には、光学ユニット61の第2のフェルール8が第1の光プラグ1の第1の開口12内に挿入され、光学ユニット61が第1の光プラグ1側に押し込まれる。この押し込み作業中、第1の光プラグ1内の移動手段13が動作することにより、第1の光プラグ1と光学ユニット61との連結時に第1の光ファイバ4の光軸である第1の光軸O1が第2の光ファイバ7の光軸である第2の光軸O2と一致する同軸位置になるように、第1のフェルール5と一緒に第1の光ファイバ4を移動させるようになっている。
Further, the
When the first
(効果)
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の光結合部構造では、第1の光プラグ1と光学ユニット61との連結動作にともない結合時(第1の光プラグ1と光学ユニット61との結合状態)と、非結合時(第1の光プラグ1と光学ユニット61との非結合状態)とで第1の光プラグ1内の第1の光ファイバ4を移動させる移動手段13を備えている。これにより、第1の光プラグ1と光学ユニット61との非結合状態では、第1の光ファイバ4から照射されるレーザ光は、光変換部材14により熱に変換される、または、安全な散乱光として第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12の外部に照射される。かつ、第1の光プラグ1と光学ユニット61との結合状態では、通常の光コネクタと同様に、高い光結合効率で光結合することができる。そのため、光学ユニット61の非結合時に安全が確保された光だけが第1の光プラグ1の第1の筐体3の第1の開口12から漏れるようにすることで、光学ユニット61の非結合時にコネクタの外部にレーザ光などの光が漏れる光の量を低減させ、安全性を高めることができる光結合部構造を提供することができる。
(effect)
Therefore, the above configuration has the following effects. In other words, in the optical coupling portion structure of the present embodiment, when the first
さらに、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1…第1の光プラグ(第1の接続部)、2…第2の光プラグ(第2の接続部)、4…第1の光ファイバ(第1の導光路)、7…第2の光ファイバ(第2の導光路)、12…第1の開口、O1…第1の光軸、O2…第2の光軸、13…移動手段。
DESCRIPTION OF
Claims (20)
第2の導光路を含む第2の接続部とにより構成され、前記第1の接続部と前記第2の接続部とが着脱可能に連結される光結合部構造であって、
前記第1の接続部は、前記第2の接続部と係合するための開口を有し、
前記第1の接続部と前記第2の接続部とが連結されていない非連結状態では、前記第1の導光路の光軸である第1の光軸が前記開口を通らない非連結位置で保持し、前記第1の接続部と前記第2の接続部とが連結されている連結状態では、前記第1の光軸が前記第2の導光路の光軸である第2の光軸と一致する同軸位置になるように、前記第1の導光路と前記第2の導光路の少なくともいずれか一方を移動させる移動手段を備えることを特徴とする光結合部構造。 A first connection including a first light guide;
An optical coupling portion structure configured by a second connection portion including a second light guide path, wherein the first connection portion and the second connection portion are detachably coupled,
The first connecting portion has an opening for engaging with the second connecting portion,
In a non-connected state in which the first connection portion and the second connection portion are not connected, the first optical axis that is the optical axis of the first light guide path is a non-connected position that does not pass through the opening. And in a connected state in which the first connection portion and the second connection portion are connected, the first optical axis is a second optical axis that is the optical axis of the second light guide path; An optical coupling portion structure comprising a moving means for moving at least one of the first light guide path and the second light guide path so as to coincide with each other.
前記移動手段は、前記光軸の移動時に、前記複数の導光路が一体となって移動することを特徴とする請求項2または3に記載の光結合部構造。 Each of the first connection part and the second connection part has a plurality of light guide paths,
4. The optical coupling portion structure according to claim 2, wherein the moving unit moves the plurality of light guide paths integrally when the optical axis is moved. 5.
前記第2の導光路を保持する第2のフェルールと、
前記第1のフェルールに固定され、前記第1の導光路の前記光軸と直交する中心軸をもつ、フェルール回転軸とを有していることを特徴とする請求項6〜10のいずれかに記載の光結合部構造。 The moving means includes a first ferrule that holds the first light guide path;
A second ferrule that holds the second light guide;
The ferrule rotation axis having a central axis that is fixed to the first ferrule and is orthogonal to the optical axis of the first light guide path is provided. The optical coupling part structure as described.
前記第2の導光路を保持する第2のフェルールと、
前記第1の接続部内に設置され、前記第1のフェルールの前記第1の導光路の光軸と直交する方向の移動をガイドするリニアガイドを有していることを特徴とする請求項6〜10のいずれかに記載の光結合部構造。 The moving means includes a first ferrule that holds the first light guide path;
A second ferrule that holds the second light guide;
The linear guide that is installed in the first connection portion and guides the movement of the first ferrule in a direction orthogonal to the optical axis of the first light guide path is provided. The optical coupling part structure according to any one of 10.
前記第2のフェルールは前記位置決め穴に挿脱可能に挿入される位置決めピンが設置されていることを特徴とする請求項12または14に記載の光結合部構造。 The first ferrule has a positioning hole;
The optical coupling part structure according to claim 12 or 14, wherein the second ferrule is provided with a positioning pin that is removably inserted into the positioning hole.
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