JP3856786B2 - 光コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、光ファイバ及び相手光ファイバを一軸方向で整列して調芯する光コネクタに関するものである。
従来技術としては、Ｖ溝基板上に複数のＶ溝を形成し、調芯部となる押え板とＶ溝との空間が接続ファイバ挿入口となり、接続する光ファイバを接続ファイバ挿入口に挿入して接続を行う光導波回路と光ファイバとの接続方法が知られている（例えば、引用文献１を参照）。
また、従来技術としては、光ファイバ心線を結合する場合の光ファイバの端面処理を行う処理方法が知られている。この処理方法では、光ファイバ心線又は砥石を光ファイバの１中心軸配列方向に摺動させることにより、各光ファイバの端面のエッジ部分の面取りを行っている（例えば、引用文献２を参照）。
さらに、従来技術としては、接続する相手側光部品の光伝達部の端面よりも周囲の端面が突出して端面に段差が生じた場合でも接続部の接続を確保して接続が可能な光コネクタが知られている（例えば、引用文献３を参照）。
特開平８−１５５６７号公報 特開平１１−２２３７３２号公報 特開２０００−１６７７５７号公報
引用文献１における光コネクタは、光ファイバを位置合わせする調芯部をＶ溝と押え板とにより形成されるので、調芯部と光ファイバの外径のクリアランスが、例えば、１μｍと非常に小さいので、光ファイバの調芯部への挿入を可能とするため、光ファイバ端面と整列部の双方に面取りを施す必要があるが、狭ピッチで配列された多芯数の光ファイバの端面に面取りを施す作業は非常に困難なものである。
また、引用文献２における光ファイバのピッチに対応した０．２５ｍｍピッチのＶ溝砥石を製作することが困難である。
さらに、引用文献３における光ファイバに特殊な軌道を描かせる装置が必要であり、光ファイバへの負荷が大きく負担がかかってしまうという問題がある。
本発明は、光ファイバ及び相手光ファイバと、該光ファイバのファイバ端面及び該相手光ファイバのファイバ端面を一軸方向で対向するよう整列する溝を形成した整列部材と、前記溝に対向するよう位置しかつ前記溝に挿入される前記光ファイバ及び相手光ファイバを押え調芯する押え板とを含み、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバを前記整列部材及び前記押え板間へ挿入し前記光ファイバ及び前記相手光ファイバの前記ファイバ端面同士を当接させて接続する光コネクタにおいて、前記押え板は、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバの挿入をガイドするよう挿入側の端面から前記整列部材に対向する前記押え板の押え面へ傾斜している第１の面取部を有し、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバは、前記整列部材及び前記押え板間への挿入時に前記第１の面取部に対向する前記ファイバ端面の一部から外周面へ傾斜している第２の面取部を有し、前記押え面を基準とした前記第２の面取部の傾斜角度は、前記押え面を基準とした前記第１の面取部の傾斜角度よりも大きい傾斜角度となっており、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバには、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバを前記整列部材及び前記押え板間への挿入する時に前記第１の面取部に対向して位置する一部分のみに前記第２の面取部が形成されていることを特徴とする光コネクタであることを最も主要な特徴とする。
本発明に係る光コネクタによれば、光ファイバ及び相手光ファイバ同士を直接接続する光コネクタにおいて、光ファイバの端面に形成した第２の面取部の傾斜角度をアダプタ内の押え板の第１の面取部の傾斜角度よりも大きくしたことにより、光ファイバ及び相手光ファイバをアダプタへ挿入する際に、光ファイバ及び相手光ファイバの端面を押え板に接触させることなく挿入が可能となる。
また、光ファイバ及び相手光ファイバの端面への異物の付着を著しく低減させることができる。
また、光ファイバ及び相手光ファイバの第２の面取部は、押え板の第１の面取部に接触することにより、光ファイバ及び相手光ファイバに微小な欠けが生じるとしても、光ファイバ及び相手光ファイバの第２の面取部の終端が欠けるので欠けによる光の導通不良になる可能性を低減させることが可能になる。
さらに、光ファイバ及び相手光ファイバの端面の一部分に第２の面取部を形成したので、多芯数の光ファイバ及び相手光ファイバであっても、砥石によって容易に第２の面取部を形成することが可能となる。
本発明の光コネクタは、光ファイバ及び相手光ファイバと、該光ファイバのファイバ端面及び該相手光ファイバのファイバ端面を一軸方向で対向するよう整列する溝を形成した整列部材と、前記溝に対向するよう位置しかつ前記溝に挿入される前記光ファイバ及び相手光ファイバを押え調芯する押え板とを含み、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバを前記整列部材及び前記押え板間へ挿入し前記光ファイバ及び前記相手光ファイバの前記ファイバ端面同士を当接させて接続する光コネクタにおいて、前記押え板は、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバの挿入をガイドするよう挿入側の端面から前記整列部材に対向する前記押え板の押え面へ傾斜している第１の面取部を有し、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバは、前記整列部材及び前記押え板間への挿入時に前記第１の面取部に対向する前記ファイバ端面の一部から外周面へ傾斜している第２の面取部を有し、前記押え面を基準とした前記第２の面取部の傾斜角度は、前記押え面を基準とした前記第１の面取部の傾斜角度よりも大きい傾斜角度となっており、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバには、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバを前記整列部材及び前記押え板間への挿入する時に前記第１の面取部に対向して位置する一部分のみに前記第２の面取部が形成されていることにより実現した。
図１は、本発明に係る光コネクタの実施例１を示している。図１を参照して、光コネクタは、光ファイバ１１を保持しているプラグ１３と、光ファイバ１１に接続する相手光ファイバ１５を保持している相手プラグ１７と、プラグ１３及び相手プラグ１７を相互に接続しているアダプタ１９とを有している。
プラグ１３内に挿入された光ファイバ１１と相手プラグ１７内に挿入された相手光ファイバ１５は、アダプタ１９内で一軸方向Ｘ（図２を参照）に整列されて端面同士が調芯されて当接されている。光ファイバ１１及び相手光ファイバ１５の端面同士の接触に必要な荷重は、光ファイバ１１の撓み部分１１ｇによる復元力を利用している。
アダプタ１９は、図２に示すように、アダプタ本体２１と、アダプタ本体２１に搭載されている整列部材２３と押え板２５とを有している。整列部材２３及び押え板２５は、好ましくはシリコンによって作る。さらに、整列部材２３及び押え板２５は、押え板２５上に設けたアダプタカバー２７に設けられている弾性部（図示せず）によって付勢されて当接している。
整列部材２３には、図３に示すように、光ファイバ１１及び相手光ファイバ１５を一軸方向Ｘで整列させる複数の溝２３ａが形成されている。溝２３ａは、断面Ｖ字形状もしくは断面Ｕ字形状を呈している。押え板２５は、溝２３ａ上で溝２３ａに対向し光ファイバ１１及び相手光ファイバ１５を押える。
光コネクタでは、光ファイバ１１及び相手光ファイバ１５を整列部材２３及び押え板２５間に挿入し一軸方向Ｘで溝２３ａにおいて整列し光ファイバ１１及び相手光ファイバ１５のファイバ端面１１ａ，１５ａ同士を当接させて調芯し接続する。
図３及び図４に示すように、押え板２５には、光ファイバ１１及び相手光ファイバ１５の挿入をガイドするように挿入側の端面２５ａから整列部材２３に対向する押え板２５の押え面２５ｂへ傾斜している一対の第１の面取部２５ｃが形成されている。
光ファイバ１１には、整列部材２３及び押え板２５間への挿入時に第１の面取部２５ｃに対向するファイバ端面１１ａから外周面１１ｂまでに傾斜している第２の面取部１１ｃが形成されている。同様に、相手光ファイバ１５には、整列部材２３及び押え板５間への挿入時に第１の面取部２５ｃに対向するファイバ端面１５ａから外周面１５ｂまでに傾斜している第２の面取部１５ｃが形成されている。
光ファイバ１１及び相手光ファイバ１５には、光ファイバ１１及び相手光ファイバ１５を整列部材２３及び押え板２５間への挿入する時に第１の面取部２５ｃに対向して位置する一部分のみに第２の面取部１１ｃ，１５ｃが形成されている。さらに、押え面２５ｂを基準とした第２の面取部１１ｃ，１５ｃの傾斜角度Ａは、押え面２５ｂを基準とした第１の面取部２５ｃの傾斜角度Ｂよりも大きい傾斜角度となっている。
したがって、第２の面取部１１ｃ，１５ｃの傾斜角度Ａが、第１の面取部２５ｃの傾斜角度Ｂよりも大きい角度となっているので、押え板２５の第１の面取部２５ｃに異物３１が付着していたとしても、挿入時にファイバ端面１１ａ，１５ａに異物３１が移動することなく、ファイバ端面１１ａ，１５ａの接触を阻害することがない。
また、挿入時に，押え板２５の第１の面取部２５ｃに接触する部分は、光ファイバ１１の第２の面取部１１ｃの終端なので、万が一、図５に示すような微小な欠け１１ｄが生じたとしても光ファイバ１１の外周部分であるため、光ファイバ１１及び相手光ファイバ１５間が導通不良となることはない。同様に、相手光ファイバ１５の第２の面取部１５ｃにおいても、万が一、微小な欠けが生じたとしても相手光ファイバ１５の外周であるため、光ファイバ１１及び相手光ファイバ１５間が導通不良となることはない。
なお、図６に示すように、押え面２５ｂを基準とした第２の面取部１１ｃの傾斜角度Ａ′を、押え面２５ｂを基準とした第１の面取部２５ｃの傾斜角度Ｂ′よりも小さい傾斜角度に光ファイバ１１（もしくは相手光ファイバ１５）を形成した場合には、ファイバ端面１１ａが第１の面取部２５ｃに接触してしまい、異物３１があるとファイバ端面１１ａに異物３１が付着してしまう。
さらに、図６に示したように、押え面２５ｂを基準とした第２の面取部１１ｃの傾斜角度Ａ′を、押え面２５ｂを基準とした第１の面取部２５ｃの傾斜角度Ｂ′よりも小さい傾斜角度に光ファイバ１１（もしくは相手光ファイバ１５）を形成した場合には、光ファイバ１１のファイバ端面１１ａ（もしくは相手光ファイバ１５のファイバ端面１５ａ）と第２の面取部１１ｃとが交差する角部が第２の面取部１５ｃに突き当たり、ファイバ端面１１ａ側に欠け１１ｃが発生してしまう恐れがある。
図８は、光ファイバ１１（もしくは相手光ファイバ１５）の第２の面取部１１ｃ，１５ｃを形成する方法の一例を示している。光ファイバ１１（もしくは相手光ファイバ１５）に第２の面取部１１ｃを形成するには、回転する砥石３３の砥面に光ファイバ１１の端面１１ａ（もしくは相手光ファイバ１５の端面１５ａ）の一部分を突き当て面取りを施すと、第２の面取部１１ｃ，１５ｃを形成することができる。
図９及び図１０は、本発明に係る光コネクタの実施例２を示している。なお、実施例１において説明した光コネクタと同じ部分には、同じ符号を付して説明する。図９及び図１０においては、光ファイバの端面が押え板の第１の面取部２５ｃに突き当たるときの位置関係を示している。
整列部材２５は、一軸方向Ｘで押え板２５の端面２５ａよりも外方へ延在している。光ファイバ１１は、押え板２５の第１の面取部２５ｃに誘われて光ファイバ１１のファイバ端面１１ａと整列部材２３の高さ寸法が一致する前に溝２３ａの上方に位置している。
光ファイバ１１は、整列部材２３の溝２３ａに対して上方へオフセットされているため、押え板２５の第１の面取部２５ｃに誘われて整列部材２３の溝２３ａに挿入される。このとき、溝２３ａの上方は、光ファイバ１１の外径よりも、例えば、約５０μｍ大きいのでファイバ端面１１ａに面取りを施す必要がない。したがって、図１０に示したように、ファイバ端面１１ａに面取りを施さなくてもピッチずれＰを許容できる。
なお、図１１及び図１２に示すように、整列部材２３よりも押え板２５の第１の面取部２５ｃが一軸方向Ｘで突出している場合は、光ファイバ１１のファイバ端面１１ａに実施例１によって説明した第２の面取部１５ｃを形成しないとピッチずれＰを許容できずファイバ端面１１ａが整列部材２３に接触し破損する恐れがある。
図１３及び図１４は、図９及び図１０によって示した押え板２５と整列部材２３との位置関係を１８０度逆転させた状態を示している。この場合、光ファイバ１１を整列部材２３及び押え板２５間に挿入する際に、押え板２５の第１の面取部２５ｃに付着した異物３１が溝２３ａに落下せずに押え板２５の方向（図１４の矢印Ｄによって示した）へ落下するので、整列部材に異物が詰まるのを防ぐことができる。
図１５は、整列部材２３の一部を示している。光ファイバ１１が挿入される整列部材２３の溝２３ａを交差する方向には、異物３１を落下させるための付加溝３５が形成されている。例えば、光ファイバ１１を挿入するときに異物３１を溝２３ａに押込んだとしても、付加溝３５に異物３１が落下するので、異物３１による光学性能の劣化を防ぐことができる。
なお、図１５における構成では、整列部材２３に付加溝３５を形成してあるが、押え板２５に異物収納用の付加溝を形成してもよいし、整列部材２３及び押え板２５の双方に異物収納用の付加溝を形成してもよい。
本発明は、導波回路と光ファイバとを接続する光コネクタとして不可欠な用途にも適用できる。
本発明に係る光コネクタの全体構成を示す斜視図である（実施例１）。 図１に示したアダプタを示す側面図である。 図２示したアダプタにおいて整列部材、光ファイバ及び相手光ファイバ、押え板による調芯前の位置関係を示す側面図である。 図３に示した押え板の第１の面取部の傾斜角度と光ファイバの第２の面取部の傾斜角度とを説明した図であり、図３の要部を拡大して示した側面図である。 図３に示した光ファイバに欠けが発生した状態を示した側面図である。 図４に示した押え板の第１の面取部の傾斜角度と光ファイバの第２の面取部の傾斜角度との相違を対比するための説明図である。 図６において光ファイバの端面に欠けが生じた状態を説明するための側面図である。 図３における光ファイバの第２の面取部の形成方法を示した側面図である。 本発明に係る光コネクタのアダプタを示す側面図である（実施例２）。 図９に示した光ファイバの溝に対するピッチ許容量を説明するための正面図である。 図９により説明したアダプタとの相違を対比して説明するためのアダプタを示す側面図である。 図１１において説明した光ファイバの溝に対するピッチ許容量を説明するための正面図である。 図９において示した光コネクタのアダプタを１８０度反転して示した側面図である 図１３に示したアダプタにおいて異物の落下を説明するための正面図である。 図９おいて示した整列部材の変形例を整列部材の要部で示した斜視図である。
符号の説明
１１ 光ファイバ
１１ａ，１５ａ ファイバ端面
１１ｂ，１５ｂ 外周面
１１ｃ，１５ｃ 第２の面取部
１１ｄ 欠け
１５ 相手光ファイバ
１９ アダプタ
２３ 整列部材
２３ａ 溝
２５ 押え板
２５ｂ 押え面
２５ｃ 第１の面取部
３１ 異物
３３ 砥石
３５ 付加溝
Ａ，Ｂ 傾斜角度
Ｐ ピッチずれ

Claims (3)

  1. 光ファイバ及び相手光ファイバと、該光ファイバのファイバ端面及び該相手光ファイバのファイバ端面を一軸方向で対向するよう整列する溝を形成した整列部材と、前記溝に対向するよう位置しかつ前記溝に挿入される前記光ファイバ及び相手光ファイバを押え調芯する押え板とを含み、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバを前記整列部材及び前記押え板間へ挿入し前記光ファイバ及び前記相手光ファイバの前記ファイバ端面同士を当接させて接続する光コネクタにおいて、
    前記押え板は、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバの挿入をガイドするよう挿入側の端面から前記整列部材に対向する前記押え板の押え面へ傾斜している第１の面取部を有し、
    前記光ファイバ及び前記相手光ファイバは、前記整列部材及び前記押え板間への挿入時に前記第１の面取部に対向する前記ファイバ端面の一部から外周面へ傾斜している第２の面取部を有し、
    前記押え面を基準とした前記第２の面取部の傾斜角度は、前記押え面を基準とした前記第１の面取部の傾斜角度よりも大きい傾斜角度となっており、
    前記光ファイバ及び前記相手光ファイバには、前記光ファイバ及び前記相手光ファイバを前記整列部材及び前記押え板間への挿入する時に前記第１の面取部に対向して位置する一部分のみに前記第２の面取部が形成されていることを特徴とする光コネクタ。
  2. 前記整列部材には、前記溝の前記一軸方向を交差する方向に、少なくとも１つの付加溝を形成したことを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
  3. 前記整列部材は、前記一軸方向で前記押え板の前記端面よりも外へ延在していることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
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