JP3311723B2 - 光コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル家電機器
等において光ファイバを接続するためのプラグ等の光コ
ネクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、図２に示すようなものがあった。図２は、従来
の光コネクタの一つであるプラグの一構成例を示す縦断
面図である。この光コネクタの一つであるプラグ１０
は、光ファイバ２０の端部に取り付けられ、例えば、図
示しないレセプタクルに着脱自在に嵌合して該光ファイ
バ２０とレセプタクルとを光結合するものである。光フ
ァイバ２０は、光を伝送するファイバ心線２１を有し、
このファイバ心線２１の周りを保護するために外被２２
等で被覆されている。プラグ１０は、光ファイバ２０の
端部を保持するためのフェルール１１を有し、このフェ
ルール１１の後端側に把持部１２が取り付けられてい
る。

【０００３】フェルール１１には、後端側から光ファイ
バ２０を受け入れて保持するファイバ挿入孔１１ａが形
成され、さらにこのフェルール１１の先端側に円筒状の
心線保持部１１ｂが突設されている。心線保持部１１ｂ
は、この端面１１ｂ−１がレセプタクルの光学的基準面
ＰＳに当接するものであり、この心線保持部１１ｂの中
心に心線挿入孔１１ｃが形成されている。心線挿入孔１
１ｃは、ファイバ挿入孔１１ａに連通しており、該ファ
イバ挿入孔１１ａに挿入された光ファイバ２０の端面か
ら露出させたファイバ心線２１を受け入れて保持するも
のである。心線保持部１１ｂの外周には、レセプタクル
と嵌合するための環状の嵌合凹部１１ｄが形成され、こ
の嵌合凹部１１ｄの底部の嵌合突当面１１ｄ−１が、レ
セプタクルの嵌合凸部の先端の嵌合突当面と当接するよ
うになっている。フェルール１１の後端側に取り付けら
れた把持部１２は、該フェルール１１の後端側から突出
する光ファイバ２０部分を覆い、レセプタクルへの着脱
時に把持されるものである。

【０００４】このような光コネクタのプラグ１０は、使
用時に、図示しないレセプタクルに挿入すると、該レセ
プタクルの嵌合凸部が該プラグ１０の嵌合凹部１１ｄ内
に嵌合し、該嵌合凸部の先端の嵌合突当面が該嵌合凹部
１１ｄの底部の嵌合突当面１１ｄ−１に当接し、心線保
持部１１ｂの端面１１ｂ−１がレセプタクルの光学的基
準面ＰＳに接触する。これにより、心線保持部１１ｂの
端面１１ｂ−１と同一面に位置するファイバ心線２１の
端面２１ａが、例えば、レセプタクル内に設けられた発
光素子あるいは受光素子と光結合される。このため、光
ファイバ２０のファイバ心線２１内を伝送されてきた光
は、該ファイバ心線２１の端面２１ａから出射され、レ
セプタクル内の受光素子で受光される。あるいは、レセ
プタクル内の発光素子から出射された光は、ファイバ心
線２１の端面２１ａに入射し、該ファイバ心線２１で伝
送される。また、このような光コネクタのプラグ１０
は、使用時に、図示しないレセプタクルを介して他の光
コネクタと接続され、各々別の光ファイバに低損失で光
結合される。

【０００５】この種の光コネクタのプラグ１０は、通
常、低損失接続と再現性の要求を満たすために、ファイ
バ心線２１の端面２１ａが光学的に研磨される。さら
に、光結合効率を向上させるために、例えば、特開平５
−２１１１号公報に記載された発明では、図３に示すよ
うな工夫をしている。

【０００６】図３は、図２のプラグ端部附近を示す縦断
面拡大図である。この図３のプラグ１０では、ファイバ
心線２１の端部に、レセプタクルの光学的基準面ＰＳに
位置する球面を有する凸レンズ部２１ｂが形成されてい
る。このような凸レンズ部２１ｂを形成すると、一点鎖
線で示すように光が集束され、この光集束機能によって
レセプタクルとの光結合効率が向上する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示す光コネクタのプラグ１０では、次の（１）及び
（２）のような課題があった。 （１） 図３の実線及び一点鎖線で示すように、ファイ
バ心線２１の端面の出射口面積及び入射口面積を実質的
に広くするために、ファイバ心線２１の端部に形成され
た凸レンズ部２１ｂの球面を、心線保持部１１ｂの端面
１１ｂ−１から突出させている。このため、プラグ１０
の保管時等において、凸レンズ部２１ｂの球面に傷が付
きやすいので、心線保持部１１ｂの端面１１ｂ−１に保
護キャップ等を被せて凸レンズ２１ｂの球面を保護しな
ければならず、取り扱いに手数を要する。また、凸レン
ズ部２１ｂの球面が端面１１ｂ−１から突出しているの
で、プラグ１０をレセプタクルに挿入した時、凸レンズ
部２１ｂの球面の頂点がレセプタクルの光学的基準面Ｐ
Ｓに当接して該頂点に全荷重が加わり、その球面に傷が
付きやすい。 （２） 前記（１）の問題を解決するため、図３の二点
鎖線で示すように、凸レンズ部２１ｂを端面１１ｂ−１
の内側（即ち、心線挿入孔１１ｃの開口端面より内側）
に後退させることが考えられる。しかし、このような構
造にすると、ファイバ心線２１の端面の出射口面積及び
入射口面積が実質的に狭くなるので、ファイバ心線端面
での光軸ずれや角度ずれが生じやすくなり、製造や組立
てに手数を要する。

【０００８】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
を解決し、光結合効率が高く、ファイバ心線端面に傷が
付きにくく、製造や組立てが容易で、取り扱いやすい光
コネクタを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第１の発明では、光を伝送するファ
イバ心線の周りが外被で被覆された光ファイバの、端部
に取り付けられるフェルールを備えた光コネクタにおい
て、前記フェルールは、前記光ファイバを受け入れて保
持するファイバ挿入孔と、端面がレセプタクルの光学的
基準面に当接する筒状の心線保持部と、前記ファイバ挿
入孔に連通して前記心線保持部に形成され、該ファイバ
挿入孔内の前記光ファイバの端面から露出させた前記フ
ァイバ心線を受け入れて保持する心線挿入孔と、前記心
線挿入孔の端部に形成され、内側から外側の前記心線保
持部の端面に向かって口径を大きくした凹面状の開口部
と、前記開口部の表面に形成された光反射抑制面とを有
し、前記光反射抑制面から露出する前記ファイバ心線の
端部に、前記心線保持部の端面と同一面または該端面よ
りも内側に位置する球面の頂点を有する凸レンズ部を形
成している。

【００１０】このような構成を採用したことにより、例
えば、光ファイバの端部に取り付けられたフェルールの
心線保持部を、レセプタクルに挿入すると、この心線保
持部の端面がレセプタクルの光学的基準面に当接し、心
線挿入孔内に保持されたファイバ心線端部の凸レンズ部
の光軸と、該レセプタクルの光軸とが一致する。ファイ
バ心線によって伝送されてきた光は、該ファイバ心線の
端部の凸レンズ部で集束され、レセプタクル側へ送られ
る。また、レセプタクル側から出射された光は、心線保
持部の開口部表面に形成された光反射抑制面で心線挿入
孔の中心方向に集束されると共に、ファイバ心線の凸レ
ンズ部で該ファイバ心線の中心方向に集束される。この
ように、心線保持部の光反射抑制面及びファイバ心線の
凸レンズ部によって該ファイバ心線の中心方向に集束さ
れた光は、該ファイバ心線によって伝送されていく。

【００１１】第２の発明では、第１の発明の光コネクタ
において、ファイバ心線の端部に形成される凸レンズ部
は、該ファイバ心線の外径とほぼ同一の口径を有する形
状にしている。第３の発明では、第２の発明の光コネク
タにおいて、光ファイバの端部の外被を所定の長さだけ
剥離してファイバ心線を露出させてこのファイバ心線の
端部に凸レンズ部を形成し、前記ファイバ心線の凸レン
ズ部をフェルールのファイバ挿入孔から心線挿入孔へ挿
入して、該凸レンズ部を該フェルールの開口部内の所定
位置に固定する構造にしている。このような構成を採用
したことにより、光ファイバの端部にフェルールを取り
付ける場合、例えば、光ファイバの端部の外被を剥離し
てファイバ心線を露出させ、このファイバ心線の端部に
凸レンズ部を形成しておく。そして、ファイバ心線の凸
レンズ部をフェルールのファイバ挿入孔から心線挿入孔
へ挿入し、該凸レンズ部をフェルールの開口部内の所定
位置に固定すれば、該光ファイバの端部にフェルールが
取り付けられる。

【００１２】第４の発明では、第１の発明の光コネクタ
において、ファイバ心線の端部に形成される凸レンズ部
は、該ファイバ心線の外径よりも大きな口径を有する形
状にしている。これにより、ファイバ心線端部の出射口
面積及び入射口面積が広くなり、例えば、レセプタクル
側からの出射光が広がっても、これらが効率良くファイ
バ心線の中心に集束される。

【００１３】第５の発明では、第４の発明の光コネクタ
において、光ファイバの端部の外被を所定の長さだけ剥
離してファイバ心線を露出させ、前記ファイバ心線の端
部をフェルールのファイバ挿入孔から心線挿入孔へ貫通
させて該ファイバ心線の端部に凸レンズ部を形成し、前
記ファイバ心線の凸レンズ部を前記心線挿入孔の端部側
に引き戻して、該凸レンズ部を前記フェルールの開口部
内の所定位置に固定する構造にしている。これにより、
光ファイバの端部にフェルールを取り付ける場合、例え
ば、光ファイバの端部の外被を剥離してファイバ心線を
露出させ、このファイバ心線の端部をフェルールのファ
イバ挿入孔から心線挿入孔へ貫通させる。そして、心線
挿入孔から突出しているファイバ心線の端部に凸レンズ
部を形成し、このファイバ心線の凸レンズ部を心線挿入
孔の端部側に引き戻して該凸レンズ部をフェルールの開
口部内の所定位置に固定すれば、光ファイバの端部にフ
ェルールが取り付けられる。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１（１）〜
（３）は本発明の第１の実施形態を示す角形光コネクタ
の構成図であり、同図（１）はプラグの縦断面図、同図
（２）は同図（１）のプラグをレセプタクルへ挿入した
状態を示す図、及び同図（３）は同図（１）のプラグ端
部附近の縦断面拡大図である。この角形光コネクタは、
角形プラグ３０を有し、この角形プラグ３０に光ファイ
バ４０が接続されている。そして、角形プラグ３０を角
形レセプタクル５０に着脱自在に嵌合すると、光ファイ
バ４０と該レセプタクル５０とが光結合するようになっ
ている。

【００１５】プラグ３０は、光ファイバ４０の端部に取
り付けられるフェルール３１と、該フェルール３１と光
ファイバ４０との接続附近を覆う把持部３２とで、構成
されている。フェルール３１は、合成樹脂等で形成され
ており、後端側から光ファイバ４０を受け入れて保持す
るファイバ挿入孔３１ａを有している。フェルール３１
の先端側には、筒状の心線保持部３１ｂが突設されてい
る。心線保持部３１ｂは、レセプタクル５０への挿入時
にこの端面３１ｂ−１が該レセプタクル５０の光学的基
準面ＰＳに当接するものであり、この中心に心線挿入孔
３１ｃが形成されている。心線挿入孔３１ｃは、一端が
ファイバ挿入孔３１ａに連通し、他端が心線保持部３１
ｂの端面３１ｂ−１で開口しており、光ファイバ４０の
ファイバ心線４１を受け入れて保持するものである。

【００１６】心線挿入孔３１ｃの開口側には、内側から
端面３１ｂ−１に向かって口径を大きくした凹面状の開
口部３１ｂ−２が形成されている。開口部３１ｂ−２の
表面には、光結合効率を低下させるような過剰な光反射
を抑制するために、この開口部表面を粗い面にしたり、
該開口部表面にめっきや被膜等を形成して反射抑制用の
処理を施すことにより、光反射抑制面が形成されてい
る。心線保持部３１ｂの外周には、レセプタクル５０と
嵌合するための環状の嵌合凹部３１ｄが形成され、この
嵌合凹部３１ｄの底部の嵌合突当面３１ｄ−１に、レセ
プタクル５０の先端部分が当接するようになっている。
フェルール３１の外周の機械的基準面ＭＳの位置には、
上下にロック用突起３１ｅ，３１ｆがそれぞれ形成され
ている。また、フェルール３１の後端側の外周には、光
ファイバ４０を固定するためのファイバストッパ３１ｇ
が設けられている。フェルール３１の後端側を覆う把持
部３２は、合成樹脂等で形成されており、該フェルール
３１と光ファイバ４０との接続箇所附近を固定して保護
するものである。

【００１７】光ファイバ４０としてはプラスチック系フ
ァイバ、ガラス系ファイバ等の種々のファイバが使用さ
れる。光ファイバ４０は、光伝送領域であるコア、及び
それを取り巻くクラッド等で形成されたファイバ心線４
１と、このファイバ心線４１の周りを保護するプラスチ
ック系樹脂製等の外被４２とを有している。光ファイバ
４０の端部はファイバ挿入孔３１ａに挿入され、この光
ファイバ４０の外被４２が所定の長さだけ剥離して露出
されたファイバ心線４１が、心線挿入孔３１ｃに挿入さ
れている。ファイバ心線４１の端部には、心線保持部３
１ｂの端面３１ｂ−１と同一面または該端面３１ｂ−１
よりも内側に位置する球面を有する凸レンズ部４１ａが
形成されている。凸レンズ部４１ａは、ファイバ心線４
１の外径とほぼ同一の口径を有している。

【００１８】プラグ３０が挿入されるレセプタクル５０
は、合成樹脂等で形成されて有底筒状の形状をしてい
る。この筒状の先端側の環状の突出部５１の上下には、
ロック用突起３１ｅ，３１ｆと係合するためのロック用
切欠部５２，５３が形成されている。レセプタクル５０
の底部５４には、筒状の嵌合凸部５５が突設され、この
嵌合凸部５５の先端側の嵌合突当面５５ａが、プラグ３
０側の嵌合突当面３１ｄ−１と当接するようになってい
る。筒状の嵌合凸部５５内には貫通孔５６が形成され、
この貫通孔５６内にプラグ３０側の心線保持部３１ｂが
挿入されるようになっている。レセプタクル５０の光学
的基準面ＰＳには、発光素子や受光素子が設けられた
り、あるいは他の光ファイバと光結合するための光学系
等が設けられている。

【００１９】次に、図１に示すプラグ３０の製造、組立
ての例を説明する。まず、光ファイバ４０の端部の外被
４２を所定の長さだけ剥離してファイバ心線４１を露出
させ、このファイバ心線４１の端部に、該ファイバ心線
４１の外径とほぼ同一の口径を有する凸レンズ部４１ａ
を形成する。凸レンズ部４１ａの形成方法としては、例
えば、光ファイバ４０がプラスチック系ファイバの場
合、加熱した凹レンズ状の金型にファイバ心線４１の端
部を押し当てて、その端部を熱変形させ、凸レンズ部４
１ａを形成する。このプラスチック系ファイバの凸レン
ズ部４１ａは、研磨機等でファイバ心線４１の端部を研
磨することにより、形成してもよい。同様に、ガラス系
ファイバ等の場合、研磨機等を用い、ファイバ心線４１
の端部を光学的に研磨して凸レンズ部４１ａを形成す
る。

【００２０】ファイバ心線４１の凸レンズ部４１ａを形
成した後、該凸レンズ部４１ａ側をフェルール３１のフ
ァイバ挿入孔３１ａから心線挿入孔３１ｃへ挿入し、該
凸レンズ部４１ａの頂点を、心線保持部３１ｂの端面３
１ｂ−１と同一面または該端面３１ｂ−１よりも内側に
位置させる。そして、フェルール３１の後端側に設けら
れたファイバストッパ３１ｇにより、光ファイバ４０の
外周を固定する。その後、フェルール３１の後端側にイ
ンサート成形等によって把持部３２を被せれば、該フェ
ルール３１と光ファイバ４０との接続箇所附近が該把持
部３２で覆われて保護され、光ファイバ４０付きのプラ
グ３０が完成する。

【００２１】このようにして製造、組立てられたプラグ
３０の使用方法の一例を、以下説明する。プラグ３０の
把持部３２を手で持ち、フェルール３１の外周面をレセ
プタクル５０の環状の突出部５１の内周面に当てがい、
該フェルール３１をレセプタクル５０へ挿入する。する
と、プラグ３０の心線保持部３１ｂがレセプタクル５０
の貫通孔５６へ挿入されていくと共に、該レセプタクル
５０の筒状の嵌合凸部５５が該プラグ３０の環状の嵌合
凹部３１ｄ内へ挿入されていき、該プラグ３０の嵌合突
当面３１ｄ−１と該レセプタクル５０の嵌合突当面５５
ａとが当接する。嵌合突当面３１ｄ−１と５５ａが当接
すると、プラグ３０のロック用突起３１ｅ，３１ｆがレ
セプタクル５０のロック用切欠部５２，５３内に嵌入す
る。これにより、プラグ３０がレセプタクル５０に嵌合
し、該プラグ３０の心線保持部３１ｂの端面３１ｂ−１
が、レセプタクル５０の光学的基準面ＰＳに位置する。

【００２２】プラグ３０をレセプタクル５０に挿入した
状態で、例えば、図１の光ファイバ４０の左側から右側
へ送られてきた光は、ファイバ心線４１の中心のコアと
周辺のクラッドとの界面で、全反射を繰り返しながら、
コア内部に閉じ込められてプラグ３０の端面３１ｂ−１
方向へ伝送されていく。プラグ３０の端部まで伝送され
てきた光は、ファイバ心線４１の端部の凸レンズ部４１
ａで集束され、レセプタクル５０の光学的基準面ＰＳへ
送られる。光学的基準面ＰＳに送られてきた光は、例え
ば、受光素子で受光されたり、あるいは光学系等に入射
されて他の光ファイバへ伝送される。

【００２３】また、レセプタクル５０内の発光素子から
出射された光、あるいは光学系等から出射された光は、
図１（３）の一点鎖線で示すように、プラグ３０側の凹
面状の開口部３１ｂ−２の表面に形成された光反射抑制
面で心線挿入孔３１ｃの中心方向に集束されると共に、
さらに凸レンズ部４１ａによってファイバ心線４１の中
心方向に集束され、該ファイバ心線４１の中心のコアに
入射する。ファイバ心線４１の中心のコアに入射した光
は、周辺のクラッドとの界面で、全反射を繰り返しなが
ら、コア内部に閉じ込められて伝送されていく。

【００２４】この第１の実施形態では、次の（ａ）〜
（ｃ）のような効果がある。 （ａ） ファイバ心線４１の端部に凸レンズ部４１ａを
形成したので、この凸レンズ部４１ａの光集束機能によ
って光結合効率が向上する。しかも、心線保持部３１ｂ
の端部に凹面状の開口部３１ｂ−２を形成したので、レ
セプタクル５０との嵌合時において、該レセプタクル５
０からの出射光が心線挿入孔３１ｃの中心方向に集束す
る。この際、開口部３１ｂ−２の表面に光反射抑制面が
形成されているので、光結合効率を低下させるような過
剰な光反射が抑制される。これにより、凸レンズ部４１
ａの光集束機能と相俟って光結合効率がより向上する。
また、凹面状の開口部３１ｂ−２を形成したので、ファ
イバ心線４１の端面の出射口面積及び入射口面積が実質
的に広くなる。これにより、ファイバ心線端面での光軸
ずれや角度ずれが生じにくくなり、製造や組立てが容易
になる。

【００２５】（ｂ） 凸レンズ部４１ａの球面の頂点が
心線保持部３１ｂの端面３１ｂ−１と同一面、またはそ
れよりも内側に位置し、該凸レンズ部４１ａが端面３１
ｂ−１から露出していないので（即ち、突出していない
ので）、プラグ３０の保管時や、レセプタクル５０への
挿入、嵌合時等に、該凸レンズ部４１ａに傷が付きにく
い。これにより、傷付き防止の対策が不要になって取り
扱いが容易になる。 （ｃ） プラグ３０をレセプタクル５０へ挿入して嵌合
した時、該レセプタクル５０の光学的基準面ＰＳにおい
て、心線保持部３１ｂの端面３１ｂ−１が凸レンズ部４
１ａの周りを覆っているので、ノイズの原因となる外部
からの光の侵入を防止でき、遮光効果が得られる。

【００２６】（第２の実施形態）図４は本発明の第２の
実施形態を示す丸形光コネクタの構成図であり、第１の
実施形態を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符
号が付されている。この図４では、プラグとレセプタク
ルの嵌合状態の縦断面図が示されている。本実施形態の
丸形光コネクタは、実線で示された丸形プラグ３０Ａ
と、二点鎖線で示された丸形レセプタクル５０Ａとで構
成されている。

【００２７】プラグ３０Ａは、光ファイバ４０の端部に
取り付けられた金属製等のフェルール３１Ａと、このフ
ェルール３１Ａの後端側の周りに取り付けられた合成樹
脂製等の把持部３２Ａとで構成されている。フェルール
３１Ａは、ほぼ円筒状を成し、この中心には、図１と同
様にファイバ挿入孔３１ａ及び心線挿入孔３１ｃが形成
されている。心線保持部３１ｂの端面３１ｂ−１には、
図１と同様に凹面状の開口部３１ｂ−２が形成されると
共に、この開口部表面に光反射抑制面が形成され、この
光反射抑制面内に、ファイバ心線４１の端部に形成され
た凸レンズ部４１ａが挿入されている。心線保持部３１
ｂの外周には、図１のロック用突起３１ｅ，３１ｆに対
応するロック用の環状凹部３１ｈが形成されている。さ
らに、フェルール３１Ａの後端側の外周には、機械的基
準面ＭＳとなる鍔部３１ｉが設けられている。フェルー
ル３１Ａの後端側を覆う把持部３２Ａの先端側には、レ
セプタクル５０Ａの先端側を受け入れる円筒状の突出部
３２ａが設けられている。

【００２８】レセプタクル５０Ａは、例えば、パネル外
面７０に取り付けられ、フェルール３１Ａを受け入れる
ための貫通孔５６を有している。レセプタクル５０Ａの
先端側には、円筒状の突出部５７が設けられ、この突出
部５７が把持部５２Ａの突出部３２ａ内に挿入されるよ
うになっている。貫通孔５６内には、図１のロック用切
欠部５２，５３に対応するロック用係合部５８が設けら
れている。係合部５８は、接触片等で形成され、フェル
ール３１Ａの環状凹部３１ｈに係合するようになってい
る。

【００２９】このような構造の光コネクタは、第１の実
施形態とほぼ同様にして製造、組立てられる。製造、組
立てられた光コネクタを使用する場合、例えば、光ファ
イバ４０付きのプラグ３０Ａの心線保持部３１ｂを、レ
セプタクル５０Ａの貫通孔５６へ挿入すると、該プラグ
３０Ａの突出部３２ａ内にレセプタクル５０Ａの突出部
５７が挿入されて突き当たる。そして、フェルール３１
Ａの環状凹部３１ｈ内にレセプタクル５０Ａの係合部５
８が係合し、該フェルール３１Ａの心線保持部３１ｂが
レセプタクル５０Ａの貫通孔５６内に保持され、該心線
保持部３１ｂの端面３１ｂ−１がレセプタクル５０Ａの
光学的基準面ＰＳに位置する。これにより、第１の実施
形態と同様に、プラグ３０Ａとレセプタクル５０Ａとが
光結合し、光ファイバ４０からレセプタクル５０Ａの光
学的基準面ＰＳへ光が伝送され、あるいは該光学的基準
面ＰＳから光ファイバ４０へ光が伝送される。この第２
の実施形態の光コネクタでは、第１の実施形態と同様の
効果が得られる。

【００３０】（第３の実施形態）図５は、本発明の第３
の実施形態を示す丸形光コネクタの構成図であり、第１
の実施形態を示す図１あるいは第２の実施形態を示す図
４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。この図５では、プラグとレセプタクルの嵌合状態の
縦断面図が示されている。本実施形態の丸形光コネクタ
は、実線で示された丸形プラグ３０Ｂと、二点鎖線で示
された丸形レセプタクル５０Ｂとで構成されている。

【００３１】プラグ３０Ｂは、金属製等のフェルール３
１Ｂと、このフェルール３１Ｂの後端側を覆う合成樹脂
製等の把持部３２Ｂとで構成されている。フェルール３
１Ｂは、図４のフェルール３１Ａとほぼ同様の形状をし
ている。即ち、フェルール３１Ｂは、ほぼ円筒状を成
し、この先端側の心線保持部３１ｂの外周に、図４のロ
ック用環状凹部３１ｈとは異なる形状のロック用係合部
３１ｊが形成されている。係合部３１ｊは、段差状に口
径が狭くなっており、心線保持部３１ｂの端面３１ｂ−
１に向かって口径が徐々に広くなっている。フェルール
３１Ｂの後端側を覆う把持部３２Ｂは、先端面が機械的
基準面ＭＳに位置し、レセプタクル５０Ｂの先端部と当
接するようになっている。レセプタクル５０Ｂは、フェ
ルール３１Ｂを受け入れるための円筒状のプラグ保持部
５９を有し、このプラグ保持部５９の先端面が、把持部
３２Ｂの先端面の機械的基準面ＭＳに当接するようにな
っている。プラグ保持部５９内には、フェルール３１Ｂ
の係合部３１ｊと係合するためのロック用係合部６０が
設けられている。

【００３２】このような構造の光コネクタは、図１ある
いは図４の光コネクタとほぼ同様にして製造、組立てら
れる。製造、組立てられた光コネクタを使用する場合、
例えば、プラグ３０Ｂのフェルール３１Ｂをレセプタク
ル５０Ｂのプラグ保持部５９内へ挿入する。すると、把
持部３２Ｂの機械的基準面ＭＳがプラグ保持部５９に突
き当たり、フェルール３１Ｂの係合部３１ｊがレセプタ
クル５０Ｂの係合部６０と係合し、心線保持部３１ｂの
端面３１ｂ−１がレセプタクル５０Ｂの光学的基準面Ｐ
Ｓに位置し、この位置で該心線保持部３１ｂが保持され
る。これにより、プラグ３０Ｂとレセプタクル５０Ｂと
が光結合し、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

【００３３】（第４の実施形態）図６は、本発明の第４
の実施形態を示すプラグ端部附近の縦断面拡大図であ
り、第１、第２、第３の実施形態を示す図１、図４、図
５中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。本実施形態では、フェルール３１，３１Ａ，３１Ｂ
の先端側の心線保持部３１ｂの形状、及びファイバ心線
４０の端部に形成される凸レンズ４１ｂの形状が第１、
第２、第３の実施形態のものと異なっている。

【００３４】即ち、心線保持部３１ｂの端面３１ｂ−１
の中心には、図１、図４、図５の凹面状の開口部３１ｂ
−２よりも口径の大きな、あるいはその開口部３１ｂ−
２と同一口径の凹面状の開口部３１ｂ−３が形成されて
いる。凹面状の開口部３１ｂ−３は、心線挿入孔３１ｃ
の端部に形成されており、内側から外側の心線保持部の
端面３１ｂ−１に向かって口径が大きくなっている。開
口部３１ｂ−３の表面には、第１の実施形態と同様に、
光反射抑制面が形成されている。心線挿入孔３１ｃに挿
入されるファイバ心線４１の端部には、該ファイバ心線
４１の外径よりも大きな口径を有する凸レンズ部４１ｂ
が形成され、この凸レンズ部４１ｂの球面が、心線保持
部３１ｂの端面３１ｂ−１と同一面または該端面３１ｂ
−１よりも内側に位置している。凸レンズ部４１ｂの外
周部４１ｂ−１は、ファイバ心線４１の外径よりも大き
な口径を有するので、開口部３１ｂ−３に係合する形で
該開口部３１ｂ−３内に装着されている。

【００３５】このような構造のプラグ３０，３０Ａ，３
０Ｂを製造、組立てるには、例えば、光ファイバ４０の
端部の外被４２を所定の長さだけ剥離してファイバ心線
４１を露出させ、該ファイバ心線４１の端部をフェルー
ル３１，３１Ａ，３１Ｂのファイバ挿入孔３１ａから心
線挿入孔３１ｃへ貫通させる。そして、第１の実施形態
と同様の方法で、ファイバ心線４１の端部に凸レンズ部
４１ｂを形成した後、この凸レンズ部４１ｂを心線挿入
孔３１ｃの端部側に引き戻して、該凸レンズ部４１ｂの
外周部４１ｂ−１を凹面状の開口部３１ｂ−３に係合さ
せれば、該凸レンズ部４１ｂが所定位置に固定される。

【００３６】この第４の実施形態では、第１の実施形態
とほぼ同様の効果が得られる上に、次の（ｉ）、（ii）
のような効果もある。 （ｉ） ファイバ心線４１の端部の凸レンズ部４１ｂ
は、該ファイバ心線４１の外径よりも大きな口径を有す
るので、光集束機能が大きくなって光結合効率がより向
上する。しかも、ファイバ心線４１の出射口面積及び入
射口面積が実質的により広くなるので、ファイバ心線端
面での光軸ずれや角度ずれが生じにくくなり、製造や組
立てがより容易になる。 （ii） 凸レンズ部４１ｂの外周部４１ｂ−１が凹面状
の開口部３１ｂ−３に係合しているので、ファイバ心線
４１に対する引張り強度が大きくなり、該凸レンズ部４
１ｂをより強固に開口部３１ｂ−３内に固定できる。

【００３７】（第５の実施形態）図７は、本発明の第５
の実施形態を示すプラグ端部附近の縦断面拡大図であ
り、第４の実施形態を示す図６中の要素と共通の要素に
は共通の符号が付されている。本実施形態では、心線保
持部３１ｂの端面３１ｂ−１に形成される開口部３１ｂ
−４の形状と、この開口部３１ｂ−４内に収容される凸
レンズ部４１ｃの形状とが、図６のものと異なってい
る。

【００３８】即ち、開口部３１ｂ−４は、内側から外側
の心線保持部３１ｂの端面３１ｂ−１に向かって口径を
大きくした凹面状の部分を有するが、この凹面状の部分
から端面３１ｂ−１へ向かってほぼ同一口径の孔が形成
されている。開口部３１ｂ−４の表面には、第１の実施
形態と同様に、光反射抑制面が形成されている。この開
口部３１ｂ−４内に収容される凸レンズ部４１ｃは、フ
ァイバ心線４１の外径よりも大きな口径を有し、該凸レ
ンズ部４１ｃの外周部４１ｃ−１が開口部３１ｂ−４に
係合している。この第５の実施形態では、図６に示され
る第４の実施形態とほぼ同様の作用及び効果を奏する
が、開口部３１ｂ−４の口径が図６のものよりも少し小
さくなっているので、保管時等において凸レンズ部４１
ｃに傷が付きにくいという効果がある。

【００３９】（変形例） 本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可
能である。この変形例としては、例えば、次の（１）〜
（４）のようなものがある。（１） 光コネクタの寸法ばらつきを吸収するため、把
持部３２，３２Ａ，３２Ｂとフェルール３１，３１Ａ，
３１Ｂとの間に、ばね等の弾性部材を装着し、フェルー
ル端面３１ｂ−１を所定の押圧力でレセプタクル５０，
５０Ａ，５０Ｂの光学的基準面ＰＳに接触させるような
構造にしてもよい。また、ばね等の弾性部材は、レセプ
タクル５０，５０Ａ，５０Ｂ側に装着してもよい。

【００４０】（２） プラグ３０，３０Ａ，３０Ｂ及び
レセプタクル５０，５０Ａ，５０Ｂは、図示の形状や構
造に限定されず、図示以外の他の形状や構造に変更する
ことも可能である。例えば、把持部３２，３２Ａ，３２
Ｂに２つまたは３つ以上のフェルール３１，３１Ａ，３
１Ｂを取り付けて多極式構造にしてもよい。図８は、本
発明の他の実施形態における２極式の角形光コネクタの
一構成例を示す平面図である。この角形光コネクタのプ
ラグ３０Ｃでは、送光用と受光用の２個の円筒状心線保
持部を有するフェルール３１Ｃに、把持部３２Ｃが装着
されている。これに対応して、レセプタクル５０Ｃ側に
も、２個の円筒状の嵌合凸部５５−１，５５−２が設け
られ、これらの嵌合凸部５５−１，５５−２内に、プラ
グ３０Ｃ側の２個の心線保持部が挿入されるようになっ
ている。このような構造の光コネクタでは、全体を小型
化できる。

【００４１】（３） フェルール３１，３１Ａ，３１Ｂ
は、導電性部材で構成し、このフェルール３１，３１
Ａ，３１Ｂを介してレセプタクル５０，５０Ａ，５０Ｂ
との間で電気信号の伝送を行えるような構造にしてもよ
い。これにより、光と電気の伝送が可能になり、使い勝
手がより向上する。（４） 図９は、本発明の他の実施形態を示す光コネク
タにおけるプラグの側面図である。この光コネクタのプ
ラグ３０Ｄでは、図５とほぼ同様のフェルール３１Ｄを
有し、このフェルール３１Ｄに、電気信号接続用の雄形
端子部３３が固着されている。雄形端子部３３は、例え
ば、長方形の板状をなし、この側面に１個または複数個
のコンタクトが装着されている。これに対応して、図示
しないレセプタクル側にも、雄形端子部３３を受け入れ
るための雌形端子部が設けられている。このような光コ
ネクタでは、光と電気の伝送が可能になる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、心線挿入孔の端部に凹面状の開口部を形成す
ると共に、この開口部表面に光反射抑制面を形成したの
で、レセプタクルからの出射光が、該光反射抑制面によ
り過剰な光反射が抑制されつつ中心方向に集束される。
しかも、ファイバ心線の端部に凸レンズ部を形成したの
で、この凸レンズ部の光集束機能と開口部表面の光反射
抑制面の光集束機能との相乗効果によって光結合効率が
より向上する。その上、ファイバ心線端部の出射口面積
及び入射口面積が実質的に広くなるので、ファイバ心線
端面での光軸ずれや角度ずれが生じにくくなり、製造や
組立てが容易になる。凸レンズ部の球面は、心線保持部
の端面と同一面または該端面よりも内側に位置するの
で、プラグの保管時や、レセプタクルへの挿入、嵌合時
等に、凸レンズ部に傷が付きにくく、傷付き防止のため
に保護キャップ等を被せる手数が省け、取り扱いが容易
である。さらに、プラグをレセプタクルへ挿入して嵌合
した時、心線保持部の端面が凸レンズ部の周りを覆って
いるので、ノイズの原因となる外部からの光の侵入を防
止できる。

【００４３】第２及び第３の発明によれば、凸レンズ部
はファイバ心線の外径とほぼ同一の口径を有するので、
例えば、製造や組立て時において、予めファイバ心線の
端部に凸レンズ部を形成しておき、このファイバ心線を
フェルール内へ挿入して所定位置に固定すれば、簡単に
製造や組立てができる。

【００４４】第４の発明によれば、凸レンズ部はファイ
バ心線の外径より大きな口径を有する形状にしたので、
第１の発明よりも光集束機能が大きくなって光結合効率
がより向上する。しかも、ファイバ心線端部の出射口面
積及び入射口面積が実質的により広くなるので、製造や
組立てがより容易になる。第５の発明によれば、ファイ
バ心線をフェルール内に貫通させて、該ファイバ心線の
外径より大きな口径を有する凸レンズ部を形成し、この
凸レンズ部を心線挿入孔の端部側に引き戻してフェルー
ルの開口部内の所定位置に固定する構造にしたので、凸
レンズ部がフェルールの開口部内に係合し、ファイバ心
線に対する引張り強度が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す角形光コネクタ
の構成図である。

【図２】従来の光コネクタの一つであるプラグの縦断面
図である。

【図３】図２のプラグ端部附近を示す縦断面拡大図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施形態を示す丸形光コネクタ
の構成図である。

【図５】本発明の第３の実施形態を示す丸形光コネクタ
の構成図である。

【図６】本発明の第４の実施形態を示すプラグ端部附近
の縦断面拡大図である。

【図７】本発明の第５の実施形態を示すプラグ端部附近
の縦断面拡大図である。

【図８】本発明の他の実施形態を示す角形光コネクタの
平面図である。

【図９】本発明の他の実施形態を示すプラグの側面図で
ある。

【符号の説明】

３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ プラグ ３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ フェルール ３１ａ ファイバ挿入孔 ３１ｂ 心線保持部 ３１ｂ−１ 心線保持部の端面 ３１ｂ−２，３１ｂ−３，３１ｂ−４ 凹面状の開口
部 ３１ｃ 心線挿入孔 ３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ 把持部 ４０ 光ファイバ ４１ ファイバ心線 ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ 凸レンズ部 ４２ 外被 ５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ レセプタクル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/42 G02B 6/36

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を伝送するファイバ心線の周りが外被
   で被覆された光ファイバの、端部に取り付けられるフェ
   ルールを備えた光コネクタにおいて、 前記フェルールは、 前記光ファイバを受け入れて保持するファイバ挿入孔
   と、 端面がレセプタクルの光学的基準面に当接する筒状の心
   線保持部と、 前記ファイバ挿入孔に連通して前記心線保持部に形成さ
   れ、該ファイバ挿入孔内の前記光ファイバの端面から露
   出させた前記ファイバ心線を受け入れて保持する心線挿
   入孔と、 前記心線挿入孔の端部に形成され、内側から外側の前記
   心線保持部の端面に向かって口径を大きくした凹面状の
   開口部と、 前記開口部の表面に形成された光反射抑制面と を有し、 前記光反射抑制面から露出する前記ファイバ心線の端部
   に、前記心線保持部の端面と同一面または該端面よりも
   内側に位置する球面の頂点を有する凸レンズ部を形成し
   たことを特徴とする光コネクタ。
2. 【請求項２】 ファイバ心線の端部に形成される凸レン
   ズ部は、該ファイバ心線の外径とほぼ同一の口径を有す
   る形状にしたことを特徴とする請求項１記載の光コネク
   タ。
3. 【請求項３】 光ファイバの端部の外被を所定の長さだ
   け剥離してファイバ心線を露出させてこのファイバ心線
   の端部に凸レンズ部を形成し、前記ファイバ心線の凸レ
   ンズ部をフェルールのファイバ挿入孔から心線挿入孔へ
   挿入して、該凸レンズ部を該フェルールの開口部内の所
   定位置に固定する構造にしたことを特徴とする請求項２
   記載の光コネクタ。
4. 【請求項４】 ファイバ心線の端部に形成される凸レン
   ズ部は、該ファイバ心線の外径よりも大きな口径を有す
   る形状にしたことを特徴とする請求項１記載の光コネク
   タ。
5. 【請求項５】 光ファイバの端部の外被を所定の長さだ
   け剥離してファイバ心線を露出させ、前記ファイバ心線
   の端部をフェルールのファイバ挿入孔から心線挿入孔へ
   貫通させて該ファイバ心線の端部に凸レンズ部を形成
   し、前記ファイバ心線の凸レンズ部を前記心線挿入孔の
   端部側に引き戻して、該凸レンズ部を前記フェルールの
   開口部内の所定位置に固定する構造にしたことを特徴と
   する請求項４記載の光コネクタ。