JP3569844B2 - 光コネクタプラグ及び光ファイバコネクタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの接続に用いられる光ファイバコネクタに関し、詳しくは、偏波面保存光ファイバの接続に用いられる光コネクタプラグとそれを用いた光ファイバコネクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、情報の伝送に用いられる光ファイバの内に偏波面保存光ファイバ(Panda Fiber)と呼ばれるものがあり、その光ファイバの接続には、偏波面保存光ファイバ用コネクタが用いられている。
【0003】
図12は従来技術によるSC光コネクタのプラグフレームを示す図、図13は図12のプラグフレームに収容されるストッパを示す図、図14は図12の切断面XIVに沿って切断したプラグフレームとフェルールとの係合を示す図である。
【0004】
図12,図13及び図14を参照すると、従来技術によるSC光コネクタは、図12の矢印113に示すように、後端からプラグフレーム110にフェルール130を挿入した後ストッパで固定することによって組立てられている。
【0005】
図12及び図14に良く示されるように、プラグフレーム110は、箱型で両端に円形の開口部を備えている。また、プラグフレーム110の一端には、軸方向に沿ってすり割り溝111が形成されている。また、すり割り溝111の形成された面に隣接する両側面には、ストッパ固定溝112が形成されている。
【0006】
図13に最も良く示されるように、ストッパ120は円筒状であり、一端寄りには、周方向に設けられ且つ両側が切り取られたリング状を備え、プラグフレーム110のストッパ固定溝112に係合するために半径方向外側に向かって張り出した羽116が設けられている。
【0007】
図14を参照すると、フェルール130はフランジ部118を備え、このフランジ部118は90度間隔で切り込まれた断面角型の凹部121を備えている。一方、プラグフレーム110の内周面には、凹部121と係合する係合爪117が形成されている。
【0008】
図15は従来の偏波面保存光ファイバを示す図で、(a)は構成を示す斜視図、(b)はC部分の拡大断面図である。図16は図15(a)及び(b)の偏波面保存光ファイバの接続の説明に供せられる概略斜視図である。
【0009】
図15(a)を参照すると、偏波面保存光ファイバ100は、中心部の光ファイバ素線101と、その周囲を覆う光ファイバ芯線102とからなる。
【0010】
図15(b)を参照すると、偏波面保存光ファイバ素線101は偏波面保存光ファイバ主軸104を備えている。尚、中心から偏心した円は、光断面の概略を示している。
【0011】
図16を参照すると、偏波面保存光ファイバを用いたコネクタによる接続では、その偏波面保存光ファイバの主軸104,104′の位置が高精度に合わせられることが必要である。このような偏波面保存光ファイバ100の主軸104,104′の主に角度ずれからなる位置ずれが発生した場合、光学的特性値であるクロストークは劣化する。例えば、波長1.55μmの偏波面保存光ファイバハーネス、コネクタ付けされたもので初期性能としてクロストーク値30dBのものをコネクタに接続した場合、主軸の角度ずれ量10度において、クロストーク値は15dBまで劣化してしまう。
【0012】
ところで、従来の光ファイバコネクタにおいて、プラグフレーム110は、図12の矢印113に示す方向にストッパ120を押し込み挿入して、すり割り溝111の樹脂の張りを利用して回転させて、外側に張り出した羽116をストッパ固定溝112に収容することで行っていた。その際に、プラグフレーム110は、矢印114及び115で示すように変形する。この作業は、かなりの力が必要であり、大量生産においては、作業者の負担が大きくて、不完全固定等の問題が発生する。
【0013】
また、プラグフレーム110の内側に形成されたフェルールガイド用の爪117と、フェルール130のフランジ118に90度間隔で設けられた凹部121と係合させるため、このフェルールの凹部121を利用した主軸位置決め及び偏心方向合わせが90度間隔でしかできなかった。
【0014】
そこで、偏波面保存光ファイバの主軸を高精度に位置合わせする技術として、例えば、特開平8−160255号公報(以下、従来技術1と呼ぶ)及び特開平9−80263号公報(以下、従来技術2と呼ぶ)に示されたものがある。
【0015】
従来技術1によると、光ファイバコネクタはプラグフレームの内周面にネジを設け、それに挿入されるストッパとしてのストップリング外周面にもネジ山を設けた構成である。プラグフレーム及びストップリングの両部品をネジ締結とし、ストップリングに設けられた係合舌片によって、フェルールに設けられた溝部を把持し、偏波面保存光ファイバの主軸位置合わせを行うものである。
【0016】
また、従来技術2によると、フェルールのフランジ部において、フェルール本体と溝が設けられたフランジ部を別体として、偏波面保存光ファイバをフェルールに接着、端面研磨後に、フランジの溝部と偏波面保存光ファイバ主軸位置合わせを行う方法である。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術1による構造では、プラグフレームが樹脂製の部品であり、ストップリングが金属製の部品であるため、ネジ山を削り取ってしまうとう不都合が考えられる。
【0018】
また、従来技術2によるフェルールは、通常のものとは異なり特殊であるため低コスト化を実現することはできない。
【0019】
一方、前述したように、従来技術によるコネクタプラグでは、偏心方向の位置合わせが正確に行われないばかりか、作業者の負担が大きく、固定が完全に行われなければならないという欠点を有している。
【0020】
そこで、本発明の一技術的課題は、偏波面保存光ファイバの主軸位置を高精度に合わせることが可能で、クロストークの高精度化が可能である光コネクタプラグを提供することにある。
【0021】
また、本発明のもう一つの技術的課題は、従来の部品で構成されるため低コストを実現することが可能である光コネクタプラグを提供することにある。
【0022】
また、本発明のさらにもう一つの技術的課題は、樹脂の張りを用いていないために、組みたてが容易で且つ作業者に負担をかけない光コネクタプラグを提供することにある。
【0023】
さらに、本発明の他の技術的課題は、完全偏心方向合わせが可能であり、低損失化の実現及び高性能化が可能な光コネクタプラグを提供することにある。
【0024】
また、本発明の別の技術的課題は、前述の光コネクタプラグを用いた光ファイバコネクタを提供することにある。
【0025】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、偏波面保存光ファイバを保持固定するフェルールと、前記フェルールを軸方向に付勢する弾性部材と、前記フェルールを収容するプラグフレームと、前記プラグフレーム内に収容された前記フェルールの前記軸方向の移動を阻止するストッパとを備えた光コネクタプラグにおいて、前記フェルールは、フェルール係合部が設けられたフランジ部を備え、前記ストッパは、前記軸方向に延在するガイド溝と、前記ガイド溝と交差する方向に設けられた外周溝と、前記フェルール係合部と係合するストッパ係合部を備え、前記プラグフレームは、前記ストッパのガイド溝と係合可能なガイド部を備え、前記ガイド部と前記ガイド溝とを係合させ、前記ストッパを前記軸方向に押込み、前記ガイド部を前記弾性部材の前記軸方向の押圧力によって前記外周溝に係合させながら、前記ガイド部を前記外周溝に沿って移動するように前記ストッパを回転させて、前記フェルールと前記弾性部材と前記ストッパとを保持固定するとともに、前記プラグフレームと係合する第1の係合部と、前記ストッパと係合する第2の係合部とを備えた固定部材を更に備え、前記第1及び第2の係合部が前記プラグフレーム及び前記ストッパと夫々係合することによって、前記プラグフレームと前記ストッパとの相対的な回転を防止するように構成したことを特徴とする光コネクタプラグが得られる。
【0027】
さらに、本発明によれば、前記いずれか一つの光コネクタプラグをツマミに収容した構造を備えていることを特徴とする光ファイバコネクタが得られる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0029】
図1は本発明の実施の形態による光ファイバコネクタの構成を示す分解組立斜視図である。
【0030】
図1を参照すると、光ファイバコネクタは、ツマミ40と、ツマミ40内に収容されるプラグフレーム30と、プラグフレーム30内に収容されるフェルール10と、このフェルール10を軸方向に付勢するための弾性部材であるスプリング6と、プラグフレーム30内に収容され、フェルール10の軸方向の移動、即ち、抜けを阻止するストッパ20と、固定用板バネ18と、ゴムブーツ19とを備えている。
【0031】
フェルール10は、比較的径の大きな大径部1と、中央部のフランジ部2と、大径部1よりも比較的径の小さな小径部5とを備え、フランジ部2には、90度間隔で設けられた断面角型の溝からなるフェルール係合部3,4を備えている。
【0032】
図2は図1のプラグフレームの概観を示す斜視図である。図3は図2のプラグフレームの縦断面斜視図である。
【0033】
図2に示すように、プラグフレーム30は、軸方向一端部21の3面に渡って突条部22が形成され、更に、他端側には、両側外方に突出した台部23が形成されている。台部23の中央寄りの斜面側23aは突起部23bが形成されている。
【0034】
また、台部23間の平面には、切り込み溝24が夫々形成されている。またプラグフレームの他端の一面には端部から形成された台形形状の切込み25が形成されている。
【0035】
図3に示すように、プラグフレーム30の切り込み溝24の内側一端には、内円筒面よりも径が狭くなるように、鰐28が形成され、内側他端には、内側に突出したガイド部26,27が夫々形成されている。
【0036】
図4は図1のストッパ20の外観を示す斜視図、図5は図1のストッパ20の断面図である。
【0037】
図4及び図5を参照すると、ストッパ20は略円筒形状のストッパ本体17と、ストッパ本体17の先端に円筒状に突出した先端部11とを備えている。先端部11は、両側に軸方向に突出して交差する方向に対向して設けられたフェルール係合部3と係合するストッパ係合部をなす凸部11aと、凸部11aが対向する方向に直交する位置に夫々設けられた溝11bとを備えている。先端部11の他端側に径が細くなった外周溝であるウエスト部12を介して、本体部の中央部13が設けられ、更に周方向に設けられた溝15を介して円筒状の他端部16が設けられている。また、溝11bを延長する方向に、中央部13に溝13bが形成されて、先端部の溝と合わせてストッパ20のプラグフレーム30内へのガイド溝をなすすり割り溝14が形成されている。
【0038】
図6乃至図9は、図1のコネクタの組み込み手順を示す斜視図である。
【0039】
図6を参照すると、フェルール10は図示しない偏波面保存光ファイバを接着固定し、端面が研磨されている。プラグフレーム30内に光ファイバが設けられたフェルール10を挿入し、更に、フェルール10を加圧するスプリング6を挿入し、ストッパ20に設けられたすり割り溝14と、プラグフレーム30のガイド部26とを利用して、プラグフレーム30内にストッパ20を完全に奥まで、矢印7に示すように挿入し、ストッパ20の一端にゴムブーツ19を挿通する。
【0040】
図7を参照すると、ストッパ20の凸部(ストッパ係合部)11aとフェルール10の凹部(フェルール係合部)3又は4とが係合するので、この回転を行う際に、偏波面保存光ファイバをCCDカメラ等によって観察し、偏波面保存光ファイバ主軸の位置を確認、位置決めすることができる。
【0041】
また、ストッパ30の外周溝であるウエスト部12にプラグフレーム30のガイド凸部26が係合しているので、ストッパ30を軸回りに相対回転可能であり、プラグフレーム30に対して相対的に回転させると、ストッパ20と共にフェルール10が回転するので偏波面保存光ファイバ主軸の位置を決めることができる。位置決め後、ストッパ20とプラグフレーム30を接着固定する。また、プラグフレーム30の凸部26とストッパのウエスト部12との係合は、スプリングの復元力によって固定が安定する。
【0042】
これにより従来のフェルールを用いてもコネクタを組み立てることができ、低コスト化の実現が可能である。
【0043】
また、ストッパ20を回転させても、プラグフレーム30とストッパ20との軸方向における相対的位置はネジ締結によるネジ山ピッチの影響を受けないため、不変であり、基準面位置を維持することができる。これにより、フェルール20への加圧荷重は、偏波面保存光ファイバ主軸の位置によらず一定であり、信頼性向上につながる。さらには、組み立て性においても、従来構造のような樹脂張りを利用していないため、作業者への負担はなく、不完全な固定状態を防ぐことができる。
【0044】
図8に示すように、固定部材としての固定用板バネ18をプラグフレーム30とゴムブーツ19との間のストッパ20部分の上方よりはめこむことによって、プラグフレーム台形形状の切り欠き部25と固定用板バネ18の凸部が係合し、回転防止することができる。
【0045】
図9に示すように、固定部材をなす固定用板バネ18の凸部である第1の係合部18aは台形状の切り欠きに挿入され、両端の第2の係合部18bが、すり割り溝14に係合して固定される。
【0046】
図10は固定用板バネ18の変形例を示す図で、(a)は斜視図、(b)は正面図、(c)は挿着状態を示す断面図である。
【0047】
図10(a)〜(c)に示すように、板バネ38は両端に内側に向かって突出した断面カギ状の係合爪38bが形成されている。図10(c)に示すように、ストッパ20のすり割り溝14を利用して、板バネに形成された係合爪38bを引っかけて、ストッパ自身の回転防止及び補強をすることができる。図10の固定用板バネ38を用いれば、図9の例よりもより安定した組み立て体を得ることができる。
【0048】
ここで、固定用板バネ18の長方形状の凸部(第1の係合部)18aは、幅にバラツキがあっても、プラグフレーム30の台形状の切り欠き部25に係合することができ、板バネ18,38の軸方向の調節のみによって、完全にプラグフレーム30に対して、ストッパ20の回転を防止することができる。
【0049】
尚、板バネ18,38の両端部をすり割り溝14に係合せず、接着固定しても良い。また、ストッパ30を固定するのに、板バネ18,38を用いたが、プラグフレーム30とストッパ20とを接着固定しても良い。
【0050】
図11は図1のコネクタの組立て完成状態を示す斜視図である。
【0051】
図11に示すように、図8に示したプラグフレーム組立体をツマミ40に挿入して、光ファイバコネクタの完成となる。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、偏波面保存光ファイバ主軸の位置を高精度に合わせることが可能であるクロストークの高精度化が可能である光コネクタプラグを提供することができる。
【0053】
また、本発明によれば、従来品より構成されるため、低コスト化を実現することが可能である光コネクタプラグを提供することができる。
【0054】
また、本発明によれば、従来構造と異なり、樹脂のはりを利用していないため組み立てが容易であり、作業者に負担をかけない光コネクタプラグを提供することができる。
【0055】
また、本発明によれば、従来SC型光コネクタでは不可能であった完全偏心方向合わせが可能であり、低損失化の実現及び高性能化ができる光コネクタプラグを提供することができる。
【0056】
更に、本発明によれば、前記コネクタプラグを用いた光ファイバコネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による光ファイバコネクタの構成を示す分解組立斜視図である。
【図2】図1のプラグフレームの概観を示す斜視図である。
【図3】図1のプラグフレームの縦断面斜視図である。
【図4】図1のストッパの外観を示す斜視図である。
【図5】図1のストッパの縦断面斜視図である。
【図6】図1のコネクタの組み込み手順を示す斜視図である。
【図7】図1のコネクタの組み込み手順を示す斜視図である。
【図8】図1のコネクタの組み込み手順を示す斜視図である。
【図9】図1のコネクタの組み込み手順を示す斜視図である。
【図10】固定用板バネの変形例を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は正面図、(c)は挿着状態を示す断面図である。
【図11】図1のコネクタの組み立て完成状態を示す斜視図である。
【図12】従来技術によるSC光コネクタのプラグフレームを示す図である。
【図13】図12のプラグフレームに収容されるストッパを示す図である。
【図14】図12の切断面XIVに沿って切断したプラグフレームとフェルールとの係合を示す図である。
【図15】従来の偏波面保存光ファイバを示す図で、(a)は構成を示す斜視図、(b)はC部分の拡大断面図である。
【図16】図15の偏波面保存光ファイバの接続の説明に供せられる図である。
【符号の説明】
1 大径部
2 フランジ部
3,4 フェルール係合部
6 スプリング
7 矢印
10 フェルール
11 先端部
11a 凸部
11b 溝
12 ウエスト部
13 中央部
13b,15 溝
14 すり割り溝
16 他端部
17 ストッパ本体
18、38 固定用板バネ
18a,38a 第1の係合部(凸部)
19 ゴムブーツ
20 ストッパ
21 一端部
23 台部
23b 突起部
24 切り込み溝
25 切り欠き部
26,27 ガイド部
28 鍔
30 プラグフレーム
38b 第2係合部
40 ツマミ
100 偏波面保存光ファイバ
101 光ファイバ素線
102 光ファイバ芯線
104,104’ 主軸
110 プラグフレーム
111 すり割り溝
112 ストッパ固定溝
113 矢印
114,115 矢印
116 羽
117 係合爪
118 フランジ部
120 ストッパ
121 凹部
130 フェルール
Claims (2)
- 偏波面保存光ファイバを保持固定するフェルールと、前記フェルールを軸方向に付勢する弾性部材と、前記フェルールを収容するプラグフレームと、前記プラグフレーム内に収容された前記フェルールの前記軸方向の移動を阻止するストッパとを備えた光コネクタプラグにおいて、
前記フェルールは、フェルール係合部が設けられたフランジ部を備え、前記ストッパは、前記軸方向に延在するガイド溝と、前記ガイド溝と交差する方向に設けられた外周溝と、前記フェルール係合部と係合するストッパ係合部を備え、
前記プラグフレームは、前記ストッパのガイド溝と係合可能なガイド部を備え、
前記ガイド部と前記ガイド溝とを係合させ、前記ストッパを前記軸方向に押込み、前記ガイド部を前記弾性部材の前記軸方向の押圧力によって前記外周溝に係合させながら、前記ガイド部を前記外周溝に沿って移動するように前記ストッパを回転させて、前記フェルールと前記弾性部材と前記ストッパとを保持固定するとともに、
前記プラグフレームと係合する第1の係合部と、前記ストッパと係合する第2の係合部とを備えた固定部材を更に備え、前記第1及び第2の係合部が前記プラグフレーム及び前記ストッパと夫々係合することによって、前記プラグフレームと前記ストッパとの相対的な回転を防止するように構成したことを特徴とする光コネクタプラグ。 - 請求項1に記載の光コネクタプラグをツマミに収容した構造を備えていることを特徴とする光ファイバコネクタ。
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