JP2019148697A - 光コネクタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単であると共に部品点数が少なく低コストかつ高精度で製造可能な光コネクタを提供する。【解決手段】基板上に取り付けられた光信号を伝達する光導波路又は光素子と光ファイバを接続する光コネクタ１００は、光ファイバ３０の端部が所定角度に湾曲された状態で配置される少なくとも一部が湾曲面からなるファイバ支持部と光ファイバの端部の被覆を除去した裸光ファイバを挿入するための挿通孔が形成されたファイバ挿入部とを有するフェルール本体１０と、フェルール本体に嵌合し、光ファイバの端部が湾曲状態を保つように光ファイバの端部を押さえる押さえ部材２０とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、電子回路を搭載した基板上に実装される光導波路又は光素子と光ファイバを接続する光コネクタ及びその製造方法に関する。

近年、大容量の情報を高速伝送する必要性に伴い、石英系光ファイバやプラスチック光ファイバ等の光ファイバケーブルの使用が急速に普及している。また、高速・高密度信号を伝送するために、光導波路又は光素子が実装される基板も普及している。この場合、基板上の受発光装置の光信号は、接続コネクタを介し、外部光ファイバを通り、光信号回路が成立する。

機器の小型化に対応するために、基板上の光導波路又は光素子と接続するための光コネクタ、特に、光の導波方向を約９０度変換できる光コネクタが多数提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１に記載されている曲げコネクタ構造は、曲げ部が形成された光ファイバと、光ファイバの曲げ部の一方側が挿通されて固定された第１固定部と、曲げ部が収納された空洞部と、曲げ部の他方側の光ファイバの先端部が挿通されて固定された第２固定部とを備えたフェルールとを有し、曲げ部は空洞部の壁面に非接触で、かつ空洞部が密閉空間とされている。また、フェルールは、空洞部が形成されたフェルール本体と、空洞部を覆い密閉空間とする蓋部材とを有している。

また、特許文献２に記載されている曲げコネクタ構造は、曲げ部をそれぞれ有する複数の光ファイバを含む光ファイバアレイと、複数の光ファイバの、曲げ部より端部側のファイバ端部を配列させる複数の位置決め溝と開口部とを有する溝付きフェルールと、溝付きフェルール内に収容された複数の光ファイバのファイバ端部を複数の位置決め溝に端面で押し付けるように、開口部に装着された蓋体とを備え、蓋体と溝付きフェルールとの間の空間に樹脂が充填され、複数の光ファイバのファイバ端部をそれぞれ保持する複数のファイバ保持孔を有する第２のフェルールをさらに備え、第２のフェルールは溝付きフェルールに固定されている。

また、特許文献３に記載されている光路変換光コネクタは、光ファイバを曲げた状態で保持する第一保持部材と、この第一保持部材と一体化されると共に、光ファイバにおける入出射端面を露出させる第二保持部材とからなり、第二保持部材は、光ファイバにおける被覆を除いた裸光ファイバ部分は、複数のＶ字形溝を有する溝板と、蓋板とから形成された保持孔に保持されている。

特許第５１１７４７１号公報 特許第５２９０７１３号公報 実用新案登録第３２０５８７６号公報

特許文献１及び２に記載された曲げコネクタ構造は、光ファイバ曲げ部は裸光ファイバである。フェルール本体に固定する前に光ファイバをほぼ直角に曲げる工程が必要である。裸光ファイバを曲げることによって、製造工程中に断線する危険がある。また、曲げ工程において、時間がかかるという問題点があった。

また、特許文献３に記載された光路変換光コネクタは、特許文献１及び２に記載された曲げコネクタ構造と同様に、光ファイバの先端部（被覆を除いた裸光ファイバ部分）を保持する保持孔は、Ｖ字形溝を有する部材と押さえ部材とから形成されるため、裸光ファイバ外部の接着層圧が不均一になり、マイクロベンド損失を生じやすい。また、部品点数が多いという欠点があった。

従って本発明の目的は、構造が簡単であると共に部品点数が少なく低コストかつ高精度で製造可能な光コネクタを提供することにある。

本発明の他の目的は、組み立て作業が容易にできると共に、高精度の光コネクタを製造することができる光コネクタ製造方法を提供することにある。

本発明によれば、基板上に取り付けられた光信号を伝達する光導波路又は光素子と光ファイバを接続する光コネクタは、光ファイバの端部が所定角度に湾曲された状態で樹脂の内部に埋め込まれて一体化され、光ファイバの端部が平面上に位置するように形成されたフェルール本体と、光導波路又は光素子が取り付けられた基板の所定位置に結合可能な機構を有する。

フェルール本体は、光ファイバの端部が所定角度に湾曲された状態で樹脂の内部に埋め込まれて一体化され、光ファイバの端部が平面上に位置するように形成された。これにより、構造が簡単であると共に部品点数が少なく低コストかつ高精度で製造可能である。

本発明によれば、基板上に取り付けられた光信号を伝達する光導波路又は光素子と光ファイバを接続する光コネクタは、光ファイバの端部が所定角度に湾曲された状態で配置される少なくとも一部が湾曲面からなるファイバ支持部と光ファイバの端部の被覆を除去した裸光ファイバを挿入するための挿通孔が形成されたファイバ挿入部とを有するフェルール本体と、フェルール本体に嵌合し、光ファイバの端部が湾曲状態を保つように光ファイバの端部を押さえる押さえ部材とを備えている。これにより、構造が簡単であると共に部品点数が少なく低コストかつ高精度で製造可能である。

ファイバ支持部とファイバ挿入部とは、別体に形成され、互いに嵌合する嵌合凹部と嵌合凸部がそれぞれに設けられ、ファイバ支持部及び／又はファイバ挿入部には、ファイバ挿入部に挿入された光ファイバを接着する過剰な接着剤がフェルール外部に漏れるのを回避する逃げ部が設けられていることが好ましい。

ファイバ挿入部には、裸光ファイバを挿入するためのファイバ誘導溝が設けられていることが好ましい。

フェルール本体は、底面が裸光ファイバを挿入するための挿通孔が形成された平面部と、この平面部の一辺に連結して上方へ突起するように形成された曲面部とからなる凹部を有し、平面部はファイバ挿入部とされ、曲面部はファイバ支持部とされ、押さえ部材は、フェルール本体の凹部に嵌入し、光ファイバの端部を凹部の底面に押さえ付けるように構成されていることが好ましい。

フェルール本体は、挿通孔の両側に挿通孔の軸方向に沿って伸長して設けられた１対の貫通穴が設けられていることが好ましい。

フェルール本体及び光ファイバの基板との接続面が水平面に対して所定角度傾斜して平面化処理されて構成されていることが好ましい。

平面化処理が研磨であることも好ましい。

ファイバ支持部の湾曲面は、２．５〜４ｍｍの曲率半径を有するように形成されていることも好ましい。

本発明によれば、基板上に取り付けられた光信号を伝達する光導波路又は光素子と光ファイバを接続する光コネクタの製造方法は、光ファイバの端部を所定角度に湾曲させた状態で配置される湾曲面からなるファイバ支持部と光ファイバの端部の被覆を除去した裸光ファイバを挿入するための挿通孔が形成されたファイバ挿入部とを有するフェルール本体を形成する工程と、フェルール本体に嵌合して光ファイバの端部をファイバ支持部に押さえ付ける押さえ部材を形成する工程と、光ファイバの先端の被覆を除去し裸光ファイバを露出させる工程と、裸光ファイバ及び光ファイバの端部の一部に接着剤を塗布する工程と、裸光ファイバをフェルール本体に設けられた裸光ファイバを挿通するための挿通孔に挿入する工程と、フェルール本体のファイバ支持部に接着剤を塗布する工程と、光ファイバの端部をファイバ支持部の曲面面に沿って湾曲させ、押さえ部材をフェルール本体に嵌合し、接着剤によって固定する工程と、挿通孔から露出した裸光ファイバを切断する工程と、裸光ファイバの先端及びフェルール本体の基板との接続面を研磨する工程とを備えているこれにより、組み立て作業が容易にできると共に、高精度の光コネクタを製造することができる。

フェルール本体を形成する工程では、ファイバ支持部とファイバ挿入部とを別体に形成することも好ましい。

裸光ファイバ及びフェルール本体の基板との接続面を研磨する工程では、接続面を水平面に対して所定角度傾斜するように研磨処理を行うことも好ましい。

本発明によれば、光コネクタは、光ファイバの端部が所定角度に湾曲された状態で配置される少なくとも一部が湾曲面からなるファイバ支持部と光ファイバの端部の被覆を除去した裸光ファイバを挿入するための挿通孔が形成されたファイバ挿入部とを有するフェルール本体と、フェルール本体に嵌合し、光ファイバの端部が湾曲状態を保つように光ファイバの端部を押さえる押さえ部材とを備えていることで、構造が簡単であると共に部品点数が少なく低コストかつ高精度で製造可能である。

本発明の第１の実施形態における光コネクタの構成を概略的に示す組み立て状態の斜視図である。 図１の光コネクタの構成を概略的に示す要部分解斜視図である。 図１の光コネクタのフェルール本体のファイバ挿入部の構成を概略的に示す上面図、側面図、下面図及び局部斜視図である。 図１の光コネクタのフェルール本体のファイバ支持部の構成を概略的に示す上面図、側面図及び下面図である。 図１の光コネクタの押さえ部材の構成を概略的に示す側面図及び端面図である。 図１の光コネクタの製造工程を概略的に示す図である。 図１の光コネクタの使用状態を概略的に示す側面図である。 本発明の第２の実施形態における光コネクタの構成を概略的に示す組み立て状態の斜視図である。 図８の光コネクタの構成を概略的に示す要部分解斜視図である。 本発明の第３の実施形態における光コネクタの構成を概略的に示す組み立て状態の斜視図である。 図１０の光コネクタの構成を概略的に示す要部分解斜視図である。 本発明の第４の実施形態における光コネクタの構成を概略的に示す組み立て状態の斜視図である。 図１２の光コネクタの構成を概略的に示す要部分解斜視図である。 図１２の光コネクタのフェルール本体の構成を概略的に示す上面図、側面図及び下面図である。 図１２の光コネクタの製造工程を概略的に示す図である。

以下、本発明に係る光コネクタ及び光コネクタの製造方法の実施形態を、図を参照して説明する。

本発明に係る光コネクタは、電子回路を搭載した基板上に実装される光導波路又は光素子と光ファイバを接続し、光の導波方向を所定角度（例えば、９０度）に変換するものである。

図１は本発明の第１の実施形態における光コネクタ１００の組み立て状態の外観を示しており、図２は光コネクタ１００の要部を分解して示している。図３はフェルール本体１０のファイバ挿入部１０ａの構成を示しており、同図（ａ）はファイバ挿入部１０ａの上から見た状態（上面図）であり、（ｂ）はファイバ挿入部１０ａの側面図であり、（ｃ）はファイバ挿入部１０ａの下から見た状態（下面図）であり、（ｄ）はＡ-Ａ線の断面での局部斜視図である。図４はフェルール本体１０のファイバ支持部１０ｂの構成を示しており、同図（ａ）はファイバ支持部１０ｂの上から見た状態（上面図）であり、（ｂ）はファイバ支持部１０ｂの側面図であり、（ｃ）はファイバ支持部１０ｂの下から見た状態（下面図）である。図５は押さえ部材２０の構成を示しており、同図（ａ）は押さえ部材２０の側面図であり、（ｂ）は押さえ部材２０の後端側から見た端面面である。

図１から図５に示すように、光コネクタ１００は、フェルール本体１０と、押さえ部材２０と、光ファイバ３０とから主に構成されている。

フェルール本体１０は、光ファイバ３０の端部の被覆を除去した裸光ファイバ３１を挿入するための挿通孔１１が形成されたファイバ挿入部１０ａと、光ファイバ３０の端部が所定角度に湾曲された状態で配置される少なくとも一部が湾曲面１２からなるファイバ支持部１０ｂとを有する。ここで、ファイバ挿入部１０ａとファイバ支持部１０ｂとは別体に形成され、組み立て時に接着剤で固着されている。フェルール本体１０は、例えば、無機充填物が充填された樹脂材料を成型して構成される。樹脂材料は、熱硬化性エポキシ樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などである。また、無機充填物には、例えば粒状シリカを用いる。

ファイバ挿入部１０ａは、上面の一端側に挿入部溝１３とファイバ誘導溝１３ａとが設けられている（図３（ｄ）参照）。ファイバ誘導溝１３ａは、挿入部溝１３下部の段差部に位置し、光ファイバ３０の端部の被覆を除去した裸光ファイバ３１を挿入する際にガイドする機能を有している。このファイバ誘導溝１３ａの下部に連結して裸光ファイバ３１を挿入するための挿通孔１１が形成されている。挿通孔１１は、上部が大径に形成された大径部と、下部が裸光ファイバ３１の外径よりわずかに大きい小径に形成された小径部とを有し、かつこれら大径部と小径部との間には大径部側から小径部側に向かって次第に径が小さくなる傾斜部が形成されている。大径部はファイバ誘導溝１３ａに連結しており、裸光ファイバ３１を挿入する際に、ガイド機能を有するため、挿入が容易にできる。また、挿入部溝１３は、ファイバ挿入部１０ａに挿入された裸光ファイバ３１を接着する過剰な接着剤がフェルール外部に漏れるのを回避する逃げ部（接着剤貯留スペース）として機能する。また、ファイバ挿入部１０ａ上面には、ファイバ支持部１０ｂと嵌合する嵌合凹部１４と、押さえ部材２０と嵌合する１対の嵌合凸部１５とが設けられている。さらに、挿入部溝１３の長さ方向の両端の外側に基板上に設けられた位置決め用嵌合ピンＰが挿嵌するための１対の貫通穴１９が設けられている。また、１対の貫通穴１９は、挿通孔１１と同一直線上に設けられている。これにより、光コネクタ１００の導波路及び／又は光素子との接続精度を保つことができる。また、嵌合凸部１５は貫通穴１９が形成される位置に設けられることで、接着剤が貫通穴１９に入り込むことを防ぐことができる。

ファイバ支持部１０ｂは、少なくとも一部が湾曲面からなる曲面部１２を有している。この例では、曲面部１２の上端部側に平面部１２ａが続いて設けられている。曲面部１２の下端部側に切り欠き部１６が設けられている。また、曲面部１２は、光の導波方向を変換させる角度（例えば、９０度）によって設計される。ファイバ支持部１０ｂの湾曲面は、２．５〜４ｍｍの曲率半径を有するように形成されている。切り欠き部１６は、ファイバ挿入部１０ａに挿入された光ファイバ裸光ファイバ３１を接着する接着剤を回避する逃げ部として機能する。また、ファイバ支持部１０ｂの下面には、ファイバ挿入部１０ａと嵌合する嵌合凸部１７が設けられている。さらに、ファイバ支持部１０ｂの両側面には、押さえ部材２０と嵌合する１対の嵌合凸部１８が設けられている。

押さえ部材２０は、例えば、無機充填物が充填された樹脂材料を成型して構成される。樹脂材料は、熱硬化性エポキシ樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などである。また、無機充填物には、例えば粒状シリカを用いる。この押さえ部材２０は、ファイバ支持部１０ｂの曲面部１２及び平面部１２ａに対応した形状を有する凹部２３が設けられると共に、光ファイバ３０の導出側が開口しており、フェルール本体１０のファイバ支持部１０ｂを上から被るように装着可能に構成されている。また、押さえ部材２０の両側面には、ファイバ挿入部１０ａの嵌合凸部１５と嵌合する１対の嵌合凹部２１が設けられ、また、ファイバ支持部１０ｂの嵌合凸部１８と嵌合する嵌合凹部２２が設けられている。押さえ部材２０は、組み立て時に接着剤でフェルール本体１０に固着されている。

光ファイバ３０は、先端の被覆が除去され並列に整列された複数本の光ファイバが並べられたテープ状多心光ファイバである。

以下、本発明に係る光コネクタ１００の製造方法を説明する。図６は光コネクタ１００の主な製造工程を示している。

図６に示すように、光コネクタ１００を製造する際に、まず、フェルール本体１０を構成するファイバ挿入部１０ａ及びファイバ支持部１０ｂをそれぞれ成型する。次いで、押さえ部材２０を成型する。次いで、光ファイバ３０の先端の被覆を除去し裸光ファイバ３１を露出させる（図６（ａ）参照）。次いで、予め成型されたフェルール本体１０のファイバ挿入部１０ａ接着剤を塗布する。次いで、裸光ファイバ３１及び光ファイバ３０の端部の一部に接着剤を塗布する。次いで、裸光ファイバ３１をファイバ挿入部１０ａに設けられた挿通孔１１に挿入する（図６（ｂ）参照）。次いで、ファイバ支持部１０ｂをファイバ挿入部１０ａに装着し接着剤によって固定する（図６（ｃ）参照）。次いで、光ファイバ３０をファイバ支持部１０ｂの曲面部１２に沿って湾曲させ、押さえ部材２０をフェルール本体１０の上部に装着し接着剤によって固定する（図６（ｄ）参照）。次いで、フェルール本体１０の下面から露出した裸光ファイバ３１を切断する。次いで、裸光ファイバ３１の先端面及びフェルール本体１０の基板Ｂとの接続面を研磨する。ここで、フェルール本体１０及び光ファイバ３０の基板Ｂ上に実装される光導波路（及び／又は光素子）Ｓとの接続面が水平面に対して所定角度θ傾斜して平面化処理される（図６（ｅ）参照）。これにより、基板Ｂ上に所定角度θに傾斜して実装される光導波路（又は光素子）Ｓと光ファイバ３０とを接続することができる。なお、押さえ部材２０の上面を、水平面に対して所定角度θに傾斜（即ち、研磨後のフェルール本体１０の底面に平行）して構成するように研磨しても良い。

図７は光コネクタ１００の使用状態を示しており、ここで、基板Ｂに装着する際の状態を示している。図７に示すように、光コネクタ１００を基板Ｂに装着する際に、光コネクタ１００の貫通穴１９と位置決め用嵌合ピンＰとを嵌合させることで、無調心でしかも精度良く、電子回路を搭載した基板Ｂ上に実装される光導波路（及び／又は光素子）Ｓと光ファイバ３０とを接続すると共に、光の導波方向を所定角度（例えば、９０度）に変換することができる。

このように本実施形態においては、光コネクタ１００は、フェルール本体１０と、押さえ部材２０と、光ファイバ３０とから構成されている。フェルール本体１０は、光ファイバ３０の端部の被覆を除去した裸光ファイバ３１を挿入するための挿通孔１１が形成されたファイバ挿入部１０ａと、光ファイバ３０の端部が所定角度に湾曲された状態で配置される少なくとも一部が曲面部１２からなるファイバ支持部１０ｂとを有する。

これにより、光の導波方向を所定角度（例えば、９０度）に変換することができ、構造が簡単であると共に部品点数が少なく低コストかつ高精度で製造可能である。

また、本発明に係る光コネクタ１００の製造方法によれば、組み立て作業が容易にできると共に、高精度の光コネクタを製造することができる。

図８は本発明の第２の実施形態における光コネクタ１００Ａの組み立て状態の外観を示しており、図９は光コネクタ１００Ａの要部を分解して示している。

図８及び図９に示すように、光コネクタ１００Ａは、フェルール本体１０Ａと、押さえ部材２０Ａと、光ファイバ３０とから主に構成されている。

フェルール本体１０Ａは、ファイバ挿入部１０ｃと、ファイバ支持部１０ｄとを有する。ここで、ファイバ挿入部１０ｃとファイバ支持部１０ｄとは一体に形成されている。ファイバ挿入部１０ｃは、上述した第１の実施形態のファイバ挿入部１０ａと同様に挿入部溝１３とファイバ誘導溝１３ａとが設けられている（図３（ｄ）参照）。ファイバ誘導溝１３ａは、挿入部溝１３下部の段差部に位置し、光ファイバ３０の端部の被覆を除去した裸光ファイバ３１を挿入する際にガイドする機能を有している。このファイバ誘導溝１３ａの下部に連結して裸光ファイバ３１を挿入するための挿通孔１１が形成されている。挿通孔１１は、上部が大径に形成された大径部と、下部が裸光ファイバ３１の外径とほぼ同じの小径に形成された小径部とを有し、かつこれら大径部と小径部との間には大径部側から小径部側に向かって次第に径が小さくなる傾斜部が形成されている。また、挿入部溝１３の長さ方向の両端の外側に１対の貫通穴１９が設けられている。また、１対の貫通穴１９は、挿通孔１１と同一直線上に設けられている。これにより、光コネクタ１００Ａの導波路及び／又は光素子との接続精度を保つことができる。ファイバ支持部１０ｄは、少なくとも一部が曲面部１２であり、この例では、曲面部１２の上端部側に平面部１２ａが続いて設けられている。また、曲面部１２は、光の導波方向を変換させる角度（例えば、９０度）によって設計される。

押さえ部材２０Ａは、ファイバ支持部１０ｄの曲面部１２及び平面部１２ａに対応した形状を有する凹部２３が設けられると共に、光ファイバ３０の導出側が開口しており、フェルール本体１０Ａのファイバ支持部１０ｄを上から被るように装着可能に構成されている。

本発明に係る光コネクタ１００Ａは、上述した第１の実施形態におけるファイバ挿入部１０ａとファイバ支持部１０ｂとを接着剤によって固定する工程がない以外に、第１の実施形態の光コネクタ１００と同様な方法で製造できる。

このように本実施形態においては、光コネクタ１００Ａは、フェルール本体１０Ａと、押さえ部材２０Ａと、光ファイバ３０とから構成されている。フェルール本体１０Ａは、光ファイバ３０の端部の被覆を除去した裸光ファイバ３１を挿入するための挿通孔１１が形成されたファイバ挿入部１０ｃと、光ファイバ３０の端部が所定角度に湾曲された状態で配置される少なくとも一部が曲面部１２からなるファイバ支持部１０ｄとを有する。

これにより、光の導波方向を所定角度（例えば、９０度）に変換することができ、構造が簡単であると共に部品点数が少なく、組み立て作業が容易にできると共に、低コストかつ高精度で製造可能である。

図１０は本発明の第３の実施形態における光コネクタ１００Ｂの組み立て状態の外観を示しており、図１１は光コネクタ１００Ｂの要部を分解して示している。

図１０及び図１１に示すように、光コネクタ１００Ｂは、フェルール本体１０Ｂと、押さえ部材２０Ｂと、光ファイバ３０とから主に構成されている。

フェルール本体１０Ｂは、上述した第２の実施形態の光コネクタ１００Ａのフェルール本体１０Ａと同様な構成を有しているため、ここで、詳細な説明を省略する。

押さえ部材２０Ｂは、コの字型に形成され、即ち、ファイバ挿入部１０ｃの裸光ファイバ３１を挿入するための挿通孔１１が設けられている側と光ファイバ３０の導出側とが開口している。フェルール本体１０Ｂのファイバ支持部１０ｄを上から被るように装着可能に構成されている。この場合、押さえ部材２０Ｂは、光ファイバ３０をフェルール本体１０Ｂのファイバ支持部１０ｄの平面部１２ａに押さえ付けるようになる。

本発明に係る光コネクタ１００Ｂは、上述した第１の実施形態におけるファイバ挿入部１０ａとファイバ支持部１０ｂとを接着剤によって固定する工程がない以外に、第１の実施形態の光コネクタ１００と同様な方法で製造できる。

このように本実施形態においては、光コネクタ１００Ｂは、フェルール本体１０Ｂと、押さえ部材２０Ｂと、光ファイバ３０とから構成されている。フェルール本体１０Ｂは、光ファイバ３０の端部の被覆を除去した裸光ファイバ３１を挿入するための挿通孔１１が形成されたファイバ挿入部１０ｃと、光ファイバ３０の端部が所定角度に湾曲された状態で配置される少なくとも一部が曲面部１２からなるファイバ支持部１０ｄとを有する。

これにより、光の導波方向を所定角度（例えば、９０度）に変換することができ、構造が簡単であると共に部品点数が少なく、組み立て作業が容易にできると共に、低コストかつ高精度で製造可能である。

図１２は本発明の第４の実施形態における光コネクタ１００Ｃの組み立て状態の外観を示しており、図１３は光コネクタ１００Ｃの要部を分解して示している。図１４はフェルール本体１０Ｃの構成を示しており、同図（ａ）はフェルール本体１０Ｃの上から見た状態（上面図）であり、（ｂ）はフェルール本体１０Ｃの側面図であり、（ｃ）はフェルール本体１０Ｃの下から見た状態（下面図）である。

図１２〜図１４に示すように、光コネクタ１００Ｃは、フェルール本体１０Ｃと、押さえ部材２０Ｃと、光ファイバ３０とから主に構成されている。なお、本実施形態における光ファイバ３０は、２組の、先端の被覆が除去され並列に整列された複数本の光ファイバが並べられた１対のテープ状光ファイバ３０ａ及び３０ｂである。ここで、テープ状光ファイバ３０ａ及び３０ｂはそれぞれ４本のファイバを有している。

フェルール本体１０Ｃは、図１２〜図１４に示すように、例えば無機充填物が充填された樹脂から略直方体形状に形成されている。樹脂材料は、熱硬化性エポキシ樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などである。また、無機充填物には、例えば粒状シリカを用いる。このフェルール本体１０Ｃは、光ファイバ３０の端部が所定角度に湾曲された状態で配置される凹部Ｕと、凹部Ｕの両側に上下方向に沿って形成される位置決め用嵌合ピンＰが挿嵌するための１対の貫通穴１９とを備えている。

フェルール本体１０Ｃにおいて、凹部Ｕの底面が光ファイバ３０の端部の被覆を除去した裸光ファイバ３１を挿入するための挿通孔１１が形成された平面部１２ｂと、この平面部１２ｂの一辺に連結して上方へ突起するように形成され、光ファイバ３０の端部を支持する曲面部１２とを有する。曲面部１２には、２組の光ファイバ３０を隔離するための凸部１２ｃが設けられている。この凸部１２ｃは、曲面部１２に沿って形成されている。凹部Ｕの先端側には、押さえ部材２０Ｃの嵌入位置を制限する位置決め平面部１２ｄが形成されている。また、曲面部１２は、光の導波方向を変換させる角度（例えば、９０度）によって設計される。さらに、曲面部１２の湾曲面は、２．５〜４ｍｍの曲率半径を有するように形成されている。

１対の貫通穴１９は、挿通孔１１の両側に挿通孔１１の軸方向に沿って伸長して設けられ、貫通穴１９の各々は、フェルール本体１０の基板との接続面側の小径部１９ａと、上面側の大径部１９ｂとから構成され、小径部１９ａは基板に設けられた位置決め用嵌合ピンＰが挿嵌され位置決めするための位置決め手段として機能する。また、１対の貫通穴１９は、挿通孔１１と同一直線上に設けられている。これにより、光コネクタ１００Ｃの導波路及び／又は光素子との接続精度を保つことができる。

押さえ部材２０Ｃは、樹脂材料を成型して構成される。例えば、フェルール本体１０Ｃと同じ材料を用いても良い。この押さえ部材２０Ｃは、フェルール本体１０Ｃの凹部Ｕに嵌入することができ、下面が光ファイバ３０を押さえるための凹形曲面部２０ａと平面部２０ｂとが形成されている。平面部２０ｂは、組み立ての際に、フェルール本体１０Ｃの位置決め平面部１２ｄに当接して押さえ部材２０Ｃの嵌入位置を制限する。

以下、本発明に係る光コネクタ１００Ｃの製造方法を説明する。図１５は光コネクタ１００Ｃの主な製造工程を示している。

図１５に示すように、光コネクタ１００Ｃを製造する際に、まず、光ファイバ３０の先端の被覆を除去し裸光ファイバ３１を露出させる。次いで、裸光ファイバ３１及び光ファイバ３０の端部の一部に接着剤を塗布する。次いで、裸光ファイバ３１を挿通孔に挿入する（図１５（ａ）参照）。次いで、光ファイバ３０の端部をフェルール本体１０Ｃの凹部Ｕの底面に設けられた曲面部１２に沿って湾曲させる（図１５（ｂ）参照）。次いで、押さえ部材２０Ｃをフェルール本体１０Ｃの凹部Ｕに嵌入し、接着剤によって固定する（図１５（ｃ）参照）。次いで、フェルール本体１０Ｃの下面から露出した裸光ファイバ３１を切断する。次いで、裸光ファイバ３１の先端面及びフェルール本体１０Ｃの基板Ｂとの接続面を研磨する（図１５（ｄ）参照）。ここで、フェルール本体１０Ｃ及び光ファイバ３０の基板Ｂ上に実装される光導波路（及び／又は光素子）Ｓとの接続面が水平面に対して所定角度θ傾斜して平面化処理される。これにより、基板Ｂ上に所定角度θに傾斜して実装される光導波路（及び／又は光素子）Ｓと光ファイバ３０とを接続することができる。なお、フェルール本体１０Ｃの上面及び押さえ部材２０Ｃの上面を、水平面に対して所定角度θに傾斜（即ち、研磨後のフェルール本体１０の底面に平行）して構成するように研磨しても良い。また、本実施形態において、裸光ファイバ３１及び光ファイバ３０の端部の一部に塗布する接着剤と、押さえ部材２０Ｃを固定するための接着剤とは、それぞれ異なるものを用いても良い。

このように本実施形態においては、光コネクタ１００Ｃは、フェルール本体１０Ｃと、押さえ部材２０Ｃと、光ファイバ３０とから構成されている。フェルール本体１０Ｃは、光ファイバ３０の端部が所定角度に湾曲された状態で配置される凹部Ｕと、凹部Ｕの両側に上下方向に沿って形成される位置決め用嵌合ピンＰ挿嵌用の１対の貫通穴１９とを備えている。凹部Ｕの底面が光ファイバ３０の端部の被覆を除去した裸光ファイバ３１を挿入するための挿通孔１１が形成された平面部１２ｂと、この平面部１２ｂの一辺に連結して上方へ突起するように形成され、光ファイバ３０の湾曲部を支持する曲面部１２とを有する。

これにより、光の導波方向を所定角度（例えば、９０度）に変換することができ、構造が簡単であると共に部品点数が少なく、組み立て作業が容易にできると共に、低コストかつ高精度で製造可能である。また、２組の光ファイバ３０を隔離するための凸部１２ｃを設けることで、例えば、送信と受信用光ファイバ３０ａと３０ｂを隔離して配置することができる。

なお、上述した実施形態においては、光コネクタ１００、１００Ａ、１００Ｂ及び１００Ｃは、光ファイバ３０の基板Ｂとの接続面が水平面に対して所定角度θ傾斜して平面化処理されている例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。所定角度θに傾斜せず、水平面にして平面化処理するようにしても良い。

また、上述した実施形態において、フェルール本体１０、１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃと、押さえ部材２０、２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃとは、無機充填物が充填された硬質樹脂材料で成形される例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ナイロンを含む合成樹脂から形成するようにしても良い。

また、上述した第４の実施形態において、フェルール本体１０の凹部Ｕに嵌入し、光ファイバ３０の端部を凹部Ｕの底面に押さえ付ける押さえ部材２０を有する例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。フェルール本体１０Ｃの凹部Ｕに樹脂材料を充填することで、光ファイバ３０を固定するようにしても良い。

また、上述した第４の実施形態において、光ファイバ３０は、１対のテープ状光ファイバである例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つ、又は３つ以上配列しても良い。

以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。

本発明の多心光コネクタは、基板上の光導波路又は光素子と接続し、光の導波方向を約９０度変換する目的に利用できる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ フェルール本体
１０ａ、１０ｃ ファイバ挿入部
１０ｂ、１０ｄ ファイバ支持部
１１ 挿通孔
１２ 曲面部
１２ａ、１２ｂ 平面部
１２ｃ 凸部
１２ｄ 位置決め平面部
１３ 挿入部溝
１３ａ ファイバ誘導溝
１４、２１、２２ 嵌合凹部
１５、１７、１８ 嵌合凸部
１６ 切り欠き部
１９ 貫通穴
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 押さえ部材
２０ａ 凹形曲面部
２０ｂ 平面部
２３ 凹部
３０、３０ａ、３０ｂ 光ファイバ
３１ 裸光ファイバ
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 光コネクタ
Ｂ 基板
Ｐ 位置決め用嵌合ピン
Ｓ 光導波路又は光素子
Ｕ 凹部

Claims (12)

1. 基板上に取り付けられた光信号を伝達する光導波路又は光素子と光ファイバを接続する光コネクタであって、
   前記光ファイバの端部が所定角度に湾曲された状態で樹脂の内部に埋め込まれて一体化され、光ファイバの端部が平面上に位置するように形成されたフェルール本体と、
   前記光導波路又は光素子が取り付けられた基板の所定位置に結合可能な機構を有することを特徴とする光コネクタ。
2. 基板上に取り付けられた光信号を伝達する光導波路又は光素子と光ファイバを接続する光コネクタであって、
   前記光ファイバの端部が所定角度に湾曲された状態で配置される少なくとも一部が湾曲面からなるファイバ支持部と前記光ファイバの端部の被覆を除去した裸光ファイバを挿入するための挿通孔が形成されたファイバ挿入部とを有するフェルール本体と、
   前記フェルール本体に嵌合し、前記光ファイバの端部が湾曲状態を保つように前記光ファイバの端部を押さえる押さえ部材とを備えていることを特徴とする光コネクタ。
3. 前記ファイバ支持部と前記ファイバ挿入部とは、別体に形成され、互いに嵌合する嵌合凹部と嵌合凸部がそれぞれに設けられ、前記ファイバ支持部及び／又は前記ファイバ挿入部には、ファイバ挿入部に挿入された前記光ファイバを接着する過剰な接着剤をフェルール外部に漏れるのを回避する逃げ部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光コネクタ。
4. 前記ファイバ挿入部には、裸光ファイバを挿入するためのファイバ誘導溝が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光コネクタ。
5. フェルール本体は、底面が裸光ファイバを挿入するための挿通孔が形成された平面部と、該平面部の一辺に連結して上方へ突起するように形成された曲面部とからなる凹部を有し、
   前記平面部はファイバ挿入部とされ、前記曲面部はファイバ支持部とされ、
   前記押さえ部材は、前記フェルール本体の凹部に嵌入し、前記光ファイバの端部を前記凹部の底面に押さえ付けるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の光コネクタ。
6. 前記フェルール本体は、前記挿通孔の両側に前記挿通孔の軸方向に沿って伸長して設けられた１対の貫通穴が設けられていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の光コネクタ。
7. 前記フェルール本体及び前記光ファイバの前記基板との接続面が水平面に対して所定角度傾斜して平面化処理されて構成されていることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の光コネクタ。
8. 前記平面化処理が研磨であることを特徴とする請求項７に記載の光コネクタ。
9. 前記ファイバ支持部の湾曲面は、２．５〜４ｍｍの曲率半径を有するように形成されていることを特徴とする請求項２から８のいずれか１項に記載の光コネクタ。
10. 基板上に取り付けられた光信号を伝達する光導波路又は光素子と光ファイバを接続する光コネクタの製造方法であって、
    前記光ファイバの端部を所定角度に湾曲させた状態で配置される湾曲面からなるファイバ支持部と前記光ファイバの端部の被覆を除去した裸光ファイバを挿入するための挿通孔が形成されたファイバ挿入部とを有するフェルール本体を形成する工程と、
    前記フェルール本体に嵌合して前記光ファイバの端部を前記ファイバ支持部に押さえ付ける押さえ部材を形成する工程と、
    前記光ファイバの先端の被覆を除去し裸光ファイバを露出させる工程と、
    前記裸光ファイバ及び前記光ファイバの端部の一部に接着剤を塗布する工程と、
    前記裸光ファイバを前記フェルール本体に設けられた前記裸光ファイバを挿通するための挿通孔に挿入する工程と、
    前記フェルール本体の前記ファイバ支持部に接着剤を塗布する工程と、
    前記光ファイバの端部を前記ファイバ支持部の曲面面に沿って湾曲させ、前記押さえ部材を前記フェルール本体に嵌合し、接着剤によって固定する工程と、
    前記挿通孔から露出した前記裸光ファイバを切断する工程と、
    前記裸光ファイバの先端及び前記フェルール本体の前記基板との接続面を研磨する工程とを備えていることを特徴とする光コネクタの製造方法。
11. 前記フェルール本体を形成する工程では、前記ファイバ支持部と前記ファイバ挿入部とを別体に形成することを特徴とする請求項１０に記載の光コネクタの製造方法。
12. 前記裸光ファイバ及び前記フェルール本体の前記基板との接続面を研磨する工程では、前記接続面を水平面に対して所定角度傾斜するように研磨処理を行うことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光コネクタの製造方法。
    

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