JP3924439B2 - 光結合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はケース内に配置した分岐型の光ファイバを使用して光信号の分離又は集合を行う光結合装置に係わり、特に前記光ファイバに加わるストレスを緩和した光結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の光結合装置の一例を示す平面図である。
【０００３】
図７に示す従来の光結合装置は、例えば特開２００１−２１７５１号公報に記載された光分岐・結合器を内部ファイバとして実装したものである。
【０００４】
前記公報に記載された光分岐・結合器は、複数本の光ファイバの一方の端部側を漸次各光ファイバの径寸法を細く形成した状態で結束し、その端面をこれに接続される光ファイバの径寸法と同寸法となるように形成したものである。光信号が、前記光ファイバの一方の結束端の端面側から送信されると、分岐形成された光ファイバの他方の端部側では前記光信号を分離してそれぞれ同じ光信号を受信することが可能であり、また分岐形成された他方の端部側からそれぞれ信号が送信されると、前記一方の結束端側ではそれぞれの信号を集合させて受信することが可能となっている。
【０００５】
図７に示す光結合装置１では、ＪＩＳ−Ｃ−５９７４に規定されているＦ０５形単心光ファイバコネクタ用のプラグ１１と、ＪＩＳ−Ｃ−５９７６に規定されているＦ０７形２心光ファイバコネクタ用のプラグ１２とを接続するためのものである。光結合装置１のケース２の中には、２本の光ファイバの一方の端部（図示Ｘ１側の端部）を束ねて形成した結束端３ａと、他方の端部を分岐させた分岐端３ｂ，３ｂとを一体形成した１対２分岐型の内部ファイバ３が設けられている。
【０００６】
前記内部ファイバ３の一方の結束端３ａには、フェルール（保持部材）４が設けられており、他方の分岐端３ｂにはフェルール（保持部材）５が設けられている。内部ファイバ３の端部と各フェルール４，５とは接着剤によって強固に固定されている。前記結束端３ａおよび分岐端３ｂの先端は、各フェルール４および５の先端からケース２の外方向にわずかに突出させた状態で固定されており、この突出した部分が突出部３ａ１および３ｂ１である。
【０００７】
前記ケース２は合成樹脂製であり、図示Ｘ方向の一方の端面には前記Ｆ０５形プラグ１１を接続するための連結部（コネクタ）２Ａが図示Ｘ１方向に突出形成され、他方の端面には前記Ｆ０７形プラグ１２を接続するための連結部２Ｂが図示Ｘ２方向に突出形成されている。そして、ケースの前記連結部２Ａ，２Ｂの端部には、キャップ６，７が取り付けられている。なお、キャップ６，７には貫通孔６ａおよび７ａ，７ａが形成されている。
【０００８】
連結部２Ａおよび２Ｂには、図示Ｘ１−Ｘ２方向に管状のスリーブホルダ２ａおよび２ｂ，２ｂが一体に形成されている。このスリーブホルダ２ａおよび２ｂの内部側の端部とキャップ６，７との間には、前記内部ファイバ３の端部に取付けられているフェルール４および５がそれぞれ設けられている。
【０００９】
前記フェルール４および５の外面には，外周方向に延出するフランジ部４ａおよび５ａがそれぞれ形成されている。前記フランジ部４ａ，５ａと前記キャップ６，７との間には、円筒形状のコイルスプリング８および９，９がそれぞれ設けられている。よって、フェルール４および５は、前記コイルスプリング８および９によりスリーブホルダ２ａおよびスリーブホルダ２ｂの内部側の端部を外部方向へ押圧した状態でケース２の内部に保持されている。そして、フェルール４および５の先端は、図示一点鎖線で示す光学基準面Ｓ−Ｓに設定され、突出部３ａ１および３ｂ１は前記光学基準面Ｓ−Ｓよりもそれぞれ外方向に突出させられている。
【００１０】
前記光結合装置１では、一方の連結部２ＡにＦ０５形プラグ１１が接続されると、Ｆ０５形プラグ１１の光ファイバ１１Ａの端面１１ａが光結合装置１内の結束端３ａの端面をケース２の内方向に押圧するため、前記コイルスプリング８が圧縮させられ、突出部３ａ１の端面が光学基準面Ｓ−Ｓまで戻される。また他方の連結部２ＢにＦ０７形プラグ１２が接続されると、Ｆ０７形プラグ１２の一方の光ファイバ１２Ａの端面１２ａ，１２ａが，分岐端３ｂ，３ｂの端面を押圧する。よって、前記コイルスプリング９，９が図示Ｘ１方向から圧縮させられ、突出部３ｂ１，３ｂ１の端面が光学基準面Ｓ−Ｓまで戻される。
【００１１】
すなわち、プラグ１１およびプラグ１２が装着されると、プラグ１１の光ファイバ１１Ａの端面１１ａが結束端３ａの端面を内方向（Ｘ２方向）に圧接し、且つプラグ１２の光ファイバ１２Ａ，１２Ａの端面１２ａ，１２ａが内部ファイバ３の分岐端３ｂ，３ｂの端面を内方向（Ｘ１方向）にそれぞれ圧接する。これにより、両端の光ファイバ１１Ａ，１２Ａ，１２Ａの端面と内部ファイバ３の端面どうしがそれぞれ密着させられ、各端面間の光エネルギーの結合損失の低減が図られる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の光結合装置１では、Ｆ０５形用のプラグ１１およびＦ０７形用のプラグ１２が接続されることより、ケース２内部の内部ファイバ３に対し、内部ファイバ３の両端から内方向へ圧縮応力が作用するため、内部ファイバ３の分岐部３Ａに過大なストレスが集中しやすいという問題がある。
【００１３】
この点、内部ファイバ３の全長（長さ寸法）を長くすると、前記内部ファイバ３に加わる圧縮応力を分散することができ、前記分岐部３Ａへのストレスの集中を緩和することが可能である。
【００１４】
しかし、内部ファイバ３の全長を長くするということは、ケース２の全長が大型化することを意味し、光結合装置１を小型化することができないという問題がある。
【００１５】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、内部ファイバの分岐部に集中しやすい圧縮によるストレスを緩和できるようにした光結合装置を提供することを目的としている。
【００１６】
また本発明は、内部ファイバの全長を短くすることができ、装置全体の小型化を可能とした光結合装置を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケース内に、内部ファイバーと、前記内部ファイバーの両端部をそれぞれ保持する保持部材と、それぞれが前記保持部材を保持している第１のコネクタおよび第２のコネクタとが設けられ、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタのそれぞれに、外部ファイバーを保持するプラグが装着可能とされており、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタはそれぞれ、前記ケース内で少なくともケース外方へ向けて移動可能に支持され、それぞれの前記保持部材は、前記第１のコネクタ内および前記第２のコネクタ内においてケース内方へ向けて移動可能に保持されているとともに、それぞれの前記保持部材は、付勢部材によって、前記第１のコネクタ内および前記第２のコネクタ内においてケース外方へ向けて付勢されており、
前記第１のコネクタに前記プラグが装着され、前記第１のコネクタがケース内方の移動限界位置にあり且つ前記第１のコネクタに保持されている保持部材が前記プラグに押されてケース内方へ移動したときに、前記第２のコネクタおよび第２のコネクタに保持されている保持部材が、共に前記ケースの外方へ向けて移動することを特徴とするものである。
【００１８】
さらに、前記第２のコネクタに前記プラグが装着されて、前記第２のコネクタがケース内方への移動限界位置に至り、前記第２のコネクタ内の保持部材が前記プラグに押されてケース内方へ向けて移動したときに、前記第１のコネクタおよび第１のコネクタに保持されている保持部材が、共にケース外方へ向けて移動するものである。
【００１９】
本発明では、光結合装置の両端のコネクタにプラグが装着された場合に、両コネクタが一緒に移動させられることによって、付勢部材が発生させる圧縮応力を逃がすことができるため、内部ファイバに作用するストレスを緩和することができる。
【００２０】
上記において、第１のコネクタと第２のコネクタに前記プラグが装着された状態で、各コネクタ内において前記付勢手段の付勢力に対抗して前記保持部材がケース内方に向けて移動しており、前記付勢力により前記内部ファイバーと前記外部ファイバーとが加圧されているものが好ましい。
【００２１】
上記構成では、内部ファイバーの端面とこれに接続される光ファイバーの端面とを密着させることができるため、光信号を確実に伝送することができ、且つ光ファイバ間の結合損失の低減を図ることができる。
【００２２】
また第１と第２のコネクタ内において、前記プラグが装着されたときの前記保持部材のケース内方への移動量をδとしたときに、両コネクタにプラグが装着されていない状態で、第１のコネクタと第２のコネクタが、共にケース外方へ２×δ以上の距離だけ移動可能とされているものが好ましい。
【００２３】
さらに、両コネクタにプラグが装着されていない状態で、第１のコネクタと第２のコネクタとが、ケース内方への移動限界位置にあるものが好ましい。
【００２４】
上記構成では、両コネクタにプラグが装着された状態で、内部ファイバーが自由長状態になり、内部ファイバーに圧縮力が作用しなくなる。よって内部ファイバーに作用するストレスを緩和できる。
【００２５】
またケース内における両コネクタのガタ付きを防止することができるようになる。
【００２６】
また本発明は、前記第１と第２のコネクタの一方のコネクタ内の１個の保持部材に対し、他方のコネクタ内には複数個の保持部材が設けられ、前記１個の保持部材と前記複数個の保持部材とが前記内部ファイバーで接続されて、光分離および光集合が可能とされているものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の光結合装置を示す斜視図、図２は図１の光結合装置にプラグが接続されていない初期状態を示す平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における矢視断面図である。図４は光結合装置の一方のコネクタにプラグを接続した状態を示す断面図、図５は図４の状態での他方のコネクタにプラグを接続する途中の状態を示す断面図、図６プラグが他方のコネクタにロックされた状態を示す断面図である。
【００２９】
図１および図２に示す光結合装置２１は、ケース本体２２とケース蓋２３からなるケース体と、雌形の第１のコネクタ３１と雌形の第２のコネクタ４１とその間を接続する内部ファイバ７０からなる接続部材３０とで構成されている。ただし、ケース蓋２３は図３に示されており、図１では省略されている。
【００３０】
ケース本体２２、ケース蓋２３および第１，第２のコネクタ３１，４１は合成樹脂製である。ケース本体２２は底面２２Ａとその周囲を取り囲む側壁２２Ｂからなる略升形形状をしており、その図示Ｘ１−Ｘ２方向（プラグの挿脱方向）には前記側壁２２Ｂの一部を四角に切り欠いた開口部２２ａ，２２ｂが形成されている。前記底面２２Ａの中央には支柱２２ｃが形成されており、さらにその図示Ｙ１−Ｙ２方向の両端には円柱形状の支柱の内部にねじ穴を形成したねじ受部２２ｄ，２２ｄが形成されている。図３ないし図６に示すケース蓋２３は、前記ケース本体２２に重ねられた状態において、前記ケース蓋２３の外部から挿通されたねじ部材が、前記ねじ受部２２ｄ，２２ｄに螺着されることにより固定される。
【００３１】
前記一方の開口部２２ａと支柱２２ｃとの間の底面２２Ａには、長方形状に形成したリブで囲まれた第１の案内溝２２ｅが形成されている。他方の開口部２２ｂと支柱２２ｃとの間の底面２２Ａには、長方形状にしたリブからなる第２の案内溝２２ｆ，２２ｆが形成されている。前記第１の案内溝２２ｅおよび第２の案内溝２２ｆ，２２ｆのＸ方向の長さ寸法はともにＬ１に設定されている。また第１の案内溝２２ｅの内方側の縁部（移動限界位置）２２ｅ１と第２の案内溝２２ｆの内方の縁部（移動限界位置）２２ｆ１との距離はＬ２に設定されている。
【００３２】
第１，第２のコネクタ３１，４１は箱型形状をしている。第１のコネクタ３１の底面には、前記第１の案内溝２２ｅに入り込む長方形状の規制部（第１の規制部）３１ａが形成されている。同様に第２のコネクタ４１の底面４１Ａにも前記第２の案内溝２２ｆ，２２ｆに入り込む長方形状の規制部（第２の規制部）４１ａ，４１ａがそれぞれ形成されている。前記規制部３１ａおよび規制部４１ａの図示Ｘ方向の長さ寸法は、ともにＬ３に設定されている。ただし、前記規制部３１ａおよび規制部４１ａの長さ寸法Ｌ３は、前記第１の案内溝２２ｅおよび第２の案内溝２２ｆのＸ方向の長さ寸法Ｌ１よりも短く形成されている（Ｌ１＞Ｌ３）。従って、規制部３１ａおよび規制部４１ａは、前記第１の案内溝２２ｅ内および第２の案内溝２２ｆ内おいて、少なくともその差分（Ｌ１−Ｌ３）に相当する移動余裕を有している。
【００３３】
また内部ファイバ７０を設けた状態における規制部３１ａの内方の縁部と規制部４１ａの内方の縁部との距離は、上記第１の案内溝２２ｅの内方の縁部（移動限界位置）２２ｅ１と第２の案内溝２２ｆの内方の縁部（移動限界位置）２２ｆ１間の距離Ｌ２と一致するように設定されている。従って、第１，第２のコネクタ３１，４１は、少なくともケース本体２２の外方へ移動することが可能である移動余裕を有している。
【００３４】
前記第１のコネクタ３１には、ＪＩＳ−Ｃ−５９７４で規格化されているＦ０５形単心光ファイバコネクタ用のプラグの装着がされる連結部（レセプタクル）３２が設けられている。一方、第２のコネクタ４１には、ＪＩＳ−Ｃ−５９７６で規格化されているＦ０７形２心光ファイバコネクタ用のプラグが装着される連結部（レセプタクル）４２が設けられている。なお、前記第１，第２のコネクタ３１，４１の上面には、プラグに設けられたロック爪が掛止される掛止孔３７，４７がそれぞれ形成されている。
【００３５】
図２および図３に示すように、第１のコネクタ３１の中央には仕切板３３が形成されており、この仕切板３３の中心には、内部に貫通孔を有し図示Ｘ方向へ延びる管形状のスリーブホルダ３４が形成されている。第１のコネクタ３１の内部（図示Ｘ２側）の端部には、着脱自在に形成されたキャップ３５が取り付けられており、前記キャップ３５の中央にはフェルール（保持部材）を挿通するための孔３５ａが形成されている。
【００３６】
同様に、第２コネクタ４１の中央には仕切板４３が形成されており、この仕切板には、内部に貫通孔を有し図示Ｘ方向へ延びる管形状のスリーブホルダ４４，４４が並設されている。第２のコネクタ４１の内部（図示Ｘ１側）の端部には、着脱自在に形成されたキャップ４６が取り付けられている。前記キャップ４６の中央には、フェルール（保持部材）を挿通するための孔４６ａ,４６ａが並設されている。
【００３７】
なお、図１に示すように、キャップ３５およびキャップ４６はその中央で上下（Ｚ１およびＺ２）で２分割することができ、第１のコネクタ３１および第２のコネクタ４１に内部ファイバ７０の両端を装着する際に一体に組み付けることができるものが好ましい
図２に示すように、前記仕切板３３とキャップ３５との間にはフェルール（保持部材）６１が設けられている。前記フェルール６１は円筒形状をしており、その外面には外周方向に延出するフランジ部６１ａが形成されている。フランジ部６１ａよりも外方（図示Ｘ１）のフェルール６１の先端部が、前記スリーブホルダ３４の貫通孔に挿入されており、フェルール６１の内方（図示Ｘ２側）の末端側が前記キャップ３５の孔３５ａに挿通されている。
【００３８】
一方、前記仕切板４３とキャップ４６との間にも円筒形状のフェルール（保持部材）６２，６２が設けられている。前記フェルール６２の外面には外周方向に延出するフランジ部６２ａが形成されており、フランジ部６２ａよりも外方（図示Ｘ２側）のフェルール６２の先端部が、前記スリーブホルダ４４の貫通孔に挿入されており、フェルール６２の内方（図示Ｘ２側）の末端側が前記キャップ４６の孔４６ａにそれぞれ挿通されている。
【００３９】
第１のコネクタ３１では、前記フェルール６１のフランジ部６１ａとキャップ３５との間に、付勢部材６５としての円錐コイルばねが圧縮させられた状態で設けられており、前記フェルール６１のフランジ部６１ａが前記スリーブホルダ３４の端部３４ａに押圧されている。
【００４０】
同様に第２のコネクタ４１では、前記フェルール６２のフランジ部６２ａとキャップ４６との間に付勢部材６６としての円錐コイルばねがそれぞれ圧縮させられた状態で設けられており、前記フェルール６２のフランジ部６２ａが前記スリーブホルダ４４の端部４４ａにそれぞれ押圧されている。フェルール６１の先端およびフェルール６２の先端は、この状態ではともにＸ方向における光学基準面Ｓ１，Ｓ２に一致した状態にある。
【００４１】
前記付勢部材６５，６６は、前記フェルールのフランジ部に当接する側が小径で、前記第１，第２のコネクタ３１，４１側のキャップ３５，４６に当接する側が大径となる円錐コイルばねである。
【００４２】
なお、前記第１，第２のコネクタ３１，４１では、付勢部材６５，６６として円錐コイルばねを使用しているため、従来の円筒形状のコイルスプリングの場合と比較して圧縮に要する図示Ｘ方向の長さ寸法Ｗを短くすることができる。よって、光結合装置２１全体を小型化することが可能である。
【００４３】
前記フェルール６１とフェルール６２との間には内部ファイバ７０が設けられている。前記内部ファイバ７０は、上記従来の内部ファイバと同様の１対２分岐型の光ファイバであり、一方の端部（図示Ｘ１側の端部）は断面半円形状に形成され、それらが断面円形になるように接合された結束端７０ａである。前記結束端７０ａの直径は、後述するプラグ８１のフェルール８１ｂ内に保持されている光ファイバ８７の端面の直径と同寸法となるように形成されている。また他方の端部は、分岐部７０Ａから分れた分岐端７０ｂである。前記内部ファイバ７０は、石英やＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）などからなるコアを露出させた光ファイバ、あるいは前記コアの外周をフッ素系樹脂などからなるクラッドで被覆した光ファイバである。
【００４４】
内部ファイバ７０の結束端７０ａはフェルール６１の内部に挿通され、その端部はフェルール６１の先端からわずかに外方（Ｘ１方向）に突出させた状態でフェルール６１に固定されている。他方の分岐端７０ｂもフェルール６２の内部に挿通され、その端部がフェルール６２の先端からわずかに外方（Ｘ２方向）に突出させた状態でフェルール６２にそれぞれ固定されている。なお、前記結束端７０ａおよび分岐端７０ｂの突出量はともにδであり、これは前記光学基準面Ｓ１，Ｓ２からの外方向への突出量である。
【００４５】
前記光結合装置２１は、ケース本体２２の内部に第１のコネクタ３１と第２のコネクタ４１とが内部ファイバ７０によって連結した接続部材３０を装填し、その上からケース蓋２３で覆うことにより組み立てられている。この際、第１のコネクタ３１の規制部３１ａがケース本体２２の第１の案内溝２２ｅ内に移動自在に納められ、第２のコネクタ４１の規制部４１ａ，４１ａがケース本体の第２の案内溝２２ｆ，２２ｆに移動自在に納められている。
【００４６】
以下、光結合器の動作について説明する。
（初期状態）
図２および図３に示すように、組立て完成後の初期状態においては、ケース本体２２の第１の案内溝２２ｅの内方の縁部２２ｅ１と第２の案内溝２２ｆの内方の縁部２２ｆ１との距離と、第１のコネクタ３１の規制部３１ａの内方の縁部と第２のコネクタ４１の規制部４１ａの内方の縁部との距離とはともにＬ２である。よって、前記規制部３１ａの内方の縁部および規制部４１ａの内方の縁部は、ともに第１の案内溝２２ｅの内方の縁部（移動限界位置）２２ｅ１および第２の案内溝２２ｆの内方の縁部（移動限界位置）２２ｆ１に設定されている。このとき、規制部３１ａの外側の縁部と第１の案内溝２２ｅの外側の縁部との間には隙間余裕λ１が形成され、規制部４１ａの外側の縁部と第１の案内溝２２ｆの外側の縁部との間には隙間余裕λ２が形成されている。なお、前記隙間余裕λ１およびλ２は、λ１＝λ２＝（Ｌ１−Ｌ３）である。
【００４７】
（Ｆ０７形２心光ファイバコネクタ用のプラグの装着時）
図４に示すように、第２のコネクタ４１の連結部４２にＦ０７形２心光ファイバコネクタ用のプラグ８２が装着されると、プラグ８２に設けられたロック爪８２ａが第２のコネクタ４１の掛止孔４７を掛止する。これにより、プラグ８２が第２のコネクタ４１にロックされる。
【００４８】
この際、前記プラグ８２のフェルール８２ｂ内に設けられている光ファイバ８３の端面が、前記光学基準面Ｓ１−Ｓ１と一致する位置まで押し込められる。よって、前記光ファイバ８３の端面が、前記内部ファイバ７０の分岐端７０ｂの端面に突き当り、さらに分岐端７０ｂを内方（図示Ｘ１方向）に押圧する。これにより、内部ファイバ７０の分岐端７０ｂを保持するフェルール６２が図示Ｘ１方向に加圧され、前記付勢部材６６が圧縮させられるため、フェルール６２が前記付勢部材６６の付勢力に対抗してケース２２の内方（図示Ｘ１方向）に移動させられる。このとき、フェルール６２のＸ１方向への移動量はδであり、フェルール６２の移動に伴い内部ファイバ７０も移動量δだけ図示Ｘ１方向に移動させられる。なお、プラグ８２が第２のコネクタ４１にロックすることにより、内部ファイバ７０の分岐端７０ｂの端面と光ファイバ８３の端面とを密着させることができるため、光ファイバ間の結合損失の低減が可能とされている。
【００４９】
一方、第１のコネクタ３１側では、前記内部ファイバ７０が図示Ｘ１方向へ移動すると、フェルール６１のフランジ部６１ａがスリーブホルダ３４の端部３４ａをＸ１方向に押圧するため、第１のコネクタ３１全体が図示Ｘ１方向に移動させられ図４に示す状態に設定される。
【００５０】
すなわち、第１のコネクタ３１の図示Ｘ１方向への移動量は移動量δである。よって、前記規制部３１ａの内方の縁部と第１の案内溝２２ｅの内方の縁部２２ｅ１との間に隙間余裕（内方の隙間余裕）ε１が、ε１＝δで形成される。このため、前記規制部３１ａの外方の縁部と第１の案内溝２２ｅの外方の縁部との間の隙間余裕（外方の隙間余裕）λ１は、λ１＝（Ｌ１−Ｌ３）−ε１＝（Ｌ１−Ｌ３−δ）に狭められた状態となる。
【００５１】
（Ｆ０５形単心光ファイバコネクタ用のプラグの装着時）
次に、光結合装置２１の図示右端側の第１のコネクタ３１に図示右端側からＦ０５形単心光ファイバコネクタ用のプラグ８１を装着した場合について説明する。
【００５２】
図５に示すように、プラグ８１が第１のコネクタ３１の連結部３２に装着されると、連結部３２がプラグ８１により内方（図示Ｘ２方向）に押されるため、第１のコネクタ３１が内方に移動させられ、規制部３１ａの内方の縁部が第１の案内溝２２ｅの内方の縁部２２ｅ１に当接する。すなわち、第１のコネクタ３１は内方に移動量δだけ移動させられ、前記第１のコネクタ３１の内方の隙間余裕ε１がε１＝０となる。なお、前記第１のコネクタ３１の外側の隙間余裕λ１はλ１＝（Ｌ１−Ｌ３）に戻される。
【００５３】
このプラグ８１の装着途中の段階では、内部ファイバ７０が図示Ｘ２方向に移動量δだけ移動するため、第２のコネクタ４１もプラグ８２を装着した状態で図示Ｘ２方向に移動量δだけ移動させられる。よって、第２の案内溝２２ｆの内方の縁部２２ｆ１と規制部４１ａの内方の端部との間に隙間余裕（内方の隙間余裕）ε２がε２＝δで形成される。よって、第２の案内溝２２ｆの外方の縁部と規制部４１ａの外方の端部との間に隙間余裕（外方の隙間余裕）λ２は、λ２＝（Ｌ１−Ｌ３−δ）に狭められる。
【００５４】
図６に示すように、前記プラグ８１のロック爪が前記第１のコネクタ３１の掛止孔３７にロックすると、プラグ８１のフェルール８１ｂ内に保持されている光ファイバ８７の端面は、図５に示す前記光学基準面Ｓ２−Ｓ２と一致する位置まで押し込められる。よって、前記光ファイバ８７の端面が、前記内部ファイバ７０の結束端７０ａの端面に突き当り、内部ファイバ７０をさらに内方（図示Ｘ２方向）に押圧する。これにより、フェルール６１が図示Ｘ２方向に押圧されるが、前記第１のコネクタ３１の内方の隙間余裕ε１がε１＝０（図５参照）であるため、第１のコネクタ３１はこれ以上内方（図示Ｘ２方向）に移動できない状態にある。よって、第１のコネクタ３１側では、前記第１のコネクタ３１の代りに前記フェルール６１のみが図示Ｘ２方向に移動する。そして、前記付勢部材６５が前記フェルール６１の移動によって圧縮させられ、内部ファイバ７０の結束端７０ａの端面はその突出量δだけ内方（Ｘ２方向）に押し込められる。
【００５５】
このとき、前記フェルール６１および内部ファイバ７０の内方（Ｘ２方向）への移動量はδである。この際、内部ファイバ７０の結束端７０ａの端面と光ファイバ８７の端面とを密着させることができるため、光ファイバ間の結合損失の低減が可能とされている。
【００５６】
一方、第２のコネクタ４１側では、内部ファイバ７０の図示Ｘ２方向への移動により、プラグ８２を装着した第２のコネクタ４１全体が外方（図示Ｘ２方向）に移動量δだけ移動させられることとなる。
【００５７】
すなわち、図４の状態でプラグ８１が図示Ｘ１側に装着されると、第１，第２のコネクタ３１，４１が共に移動量δだけ図示Ｘ２方向へ移動し図５の状態に至る。さらにプラグ８１が第１のコネクタ３１にロックすると、光ファイバ８７の端面が光学基準面Ｓ２−Ｓ２に一致する位置まで挿入され、さらに第１，第２のコネクタ３１，４１は移動量δだけ図示Ｘ２方向へ移動させられて図６の状態に至る。
【００５８】
このとき、前記移動量δと初期状態（図３参照）の隙間寸法λ１，λ２とが、λ１＝λ２＜２×δの関係にある場合と、λ１＝λ２≧２×δの関係にある場合とでは以下のような相違がある。
【００５９】
（１）λ１＝λ２＜２×δの関係にある場合
例えば、突出量δをδ＝０．３ｍｍ、（Ｌ１−Ｌ３）＝０．５ｍｍであるとすると、図３に示す初期状態ではε１＝ε２＝０、λ１＝λ２＝（Ｌ１−Ｌ３）＝０．５ｍｍである。そして、図４に示すプラグ８２を装着した状態では、第１のコネクタ３１のみが外方（図示Ｘ１方向）に移動するため、ε１＝δ＝０．３ｍｍ、λ１＝Ｌ１−Ｌ３−δ＝０．２ｍｍとなり、ε２およびλ２はそのままの状態が維持される（ε２＝０、λ２＝０．５ｍｍ）。
【００６０】
そして、図５に示す状態では、第１，第２のコネクタ３１，４１が共に図示Ｘ２方向に移動量δ＝０．３ｍｍだけ移動させられるため、ε１＝０、λ１＝０．５ｍｍ、ε２＝０．３ｍｍ、λ２＝０．２ｍｍとなる。
【００６１】
図６に示す状態では、プラグ８１が第１のコネクタ３１にロックする瞬間に、さらに第１のコネクタ３１及び第２のコネクタ４１が図示Ｘ２方向に移動量δ＝０．３ｍｍだけ移動しようとするが、規制部４１ａの外方の端部が外方（図示Ｘ２方向）に隙間寸法λ２＝０．２ｍｍだけ移動したときに第２の案内溝２２ｆの外方の縁部に当接するため、第２のコネクタ４１は移動量（δ−λ２）＝０．１ｍｍだけ移動しきれない状態となる。このとき、前記内部ファイバ７０には、結束端７０ａと分岐端７０ｂとが互いに接近する内方への圧縮力が作用する。そして、内部ファイバ７０は、前記圧縮力により内方に撓み量０．１ｍｍだけ撓むことにより、前記移動しきれない移動量（δ−λ２）＝０．１ｍｍを補うことができる。
【００６２】
よって、図示Ｘ２側の第２のコネクタ４１では、最終的に外方の隙間余裕λ２がλ２＝０、内方の隙間余裕ε２がε２＝（Ｌ１−Ｌ３）＝０．５ｍｍとなる。
【００６３】
前記内部ファイバ７０の圧縮力は、フェルール６１とフェルール６２との間に生じ、前記フェルール６１を図示Ｘ１方向に戻すように働く。すなわち、内部ファイバ７０の撓みは、プラグ８１が第１のコネクタ３１にロックする瞬間にのみ付勢部材６５を圧縮することにより生じるが、ロック後は前記付勢部材６５が復元し、前記フェルール６１を図示Ｘ１方向に前記撓み量０．１ｍｍだけ移動させるため、内部ファイバ７０は圧縮前の元の状態に戻って圧縮力が作用しなくなる。
【００６４】
よって、最終的には図６に示すように、第１のコネクタ３１の内方の隙間余裕ε１はε１＝（δ―λ２）＝０．１ｍｍに設定され、外方の隙間余裕λ１はλ１＝（Ｌ１−ε１）＝０．４ｍｍに設定される。
【００６５】
なお、コネクタ連結後におけるケース本体２２に対する第１のコネクタ３１のＸ方向の遊びは、Ｘ１方向に０．４ｍｍ、Ｘ２方向に０．１ｍｍとなる。
【００６６】
（２）λ１＝λ２≧２×δの関係にある場合
例えば、移動量をδ＝０．３ｍｍ、（Ｌ１−Ｌ３）＝０．６ｍｍであるとすると、図３に示す初期状態では、λ１＝λ２＝（Ｌ１−Ｌ３）＝０．６ｍｍ、ε１＝ε２＝０となる。そして、図４に示す状態では、ε１＝δ＝０．３ｍｍ、λ１＝Ｌ１−Ｌ３−δ＝０．３ｍｍ、ε２＝０、λ２＝Ｌ１−Ｌ３＝０．６ｍｍとなる。そして図５に示す状態では、ε１＝０、λ１＝０．６ｍｍ、ε２＝０．３ｍｍ、λ２＝０．３ｍｍであり、内部ファイバ７０の撓み量（δ―λ２）は、（δ―λ２）＝０となる。よって、図６ではε１＝０、λ１＝０．６ｍｍ、ε２＝０．６ｍｍ、λ２＝０となる。
【００６７】
なお、この場合のケース本体２２に対する第１，第２のコネクタ３１，４１のＸ方向の遊びは、Ｘ１方向に０．６ｍｍ、Ｘ２方向に０となる。
【００６８】
以上のように、上記（１）の場合には、内部ファイバ７０の撓み量（δ―λ２）を０．１ｍｍと小さく抑えることができ、しかも内部ファイバが撓むのはプラグ８１が第１のコネクタ３１にロックする瞬間だけであり、ロック後は前記撓みは開放されるので内部ファイバ７０に作用するストレスを最小とすることができる。しかもケース本体２２に対する第１，第２のコネクタ３１，４１のガタ付きを小さくすることができる。
【００６９】
さらに上記（２）の場合には、内部ファイバ７０の撓み量を０とすることができるため、内部ファイバ７０に圧縮力によるストレスが作用することがない。
【００７０】
また内部ファイバ７０の長さ寸法を長くすることによって、内部ファイバ７０に加わる圧縮応力を分散させる必要がなくなる。よって、ケース本体２２の全長を短くすること、すなわち光結合装置１を小型化することが可能となる。
【００７１】
なお、上記実施の形態では、先にＦ０７形用のプラグ８２を接続した後に、Ｆ０５用にプラグ８１を接続した場合について説明したが、先にＦ０５用にプラグ８１を接続し、その後にＦ０７形用のプラグ８２を接続した場合も上記同様に内部ファイバ７０に作用するストレスを緩和することができる。
【００７２】
また本発明では、内部ファイバ７０が、半円形状に形成した２本の光ファイバどうしを接合して１本の光ファイバとした１対２分岐型の光ファイバを用いて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、１対３分岐型、１対４分岐型などの内部ファイバを使用する場合であっても適用することが可能である。
【００７３】
上記実施の形態では、ケース本体２２の中央に支柱２２ｃが形成されているが、この支柱２２ｃはケース蓋２３を下方から支えることができるため、ケース本体全体を補強することができる。ここで、支柱２２ｃは内部ファイバ７０の移動範囲と干渉しない位置に形成されているものが好ましく、ケース本体２２内で底面２２Ａから浮いた状態で保持される内部ファイバ７０の分岐部７０Ａを保護することができる。
【００７４】
なお、内部ファイバ７０がコアを露出させた状態の光ファイバである場合には、前記内部ファイバ７０から漏れた光を吸収してクロストークの影響を低減できるように、前記支柱２２ｃを含むケース本体を黒色として光吸収機能を有するように形成することが好ましい。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、光結合装置のコネクタにプラグを装着するときに、ケース内の内部ファイバに作用しやすい圧縮力によるストレスを緩和することができる。
【００７６】
また前記ストレスを緩和させるために内部ファイバの長さ寸法を長く形成する必要がなくなるため、光結合装置全体の寸法を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光結合装置を示す斜視図、
【図２】図１の光結合装置にプラグが接続されていない初期状態を示す平面図、
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における矢視断面図、
【図４】光結合装置の一方のコネクタにプラグを接続した状態を示す断面図、
【図５】図４の状態で他方のコネクタにプラグを接続する途中の状態を示す断面図、
【図６】プラグが他方のコネクタにロックされた状態を示す断面図
【図７】従来の光結合装置の一例を示す平面図、
【符号の説明】
２１ 光結合装置
２２ ケース本体
２２ｅ 第１の案内溝
２２ｆ 第２の案内溝
３１ 第１のコネクタ
４１ 第２のコネクタ
３１ａ 第１の規制部
４１ａ 第２の規制部
３２，４２ 連結部
６１，６２ フェルール（保持部材）
６５，６６ 付勢部材
７０ 内部ファイバ
７０ａ 結束端
７０ｂ 分岐端
８１，８２ プラグ
δ 内部ファイバの突出量
ε１，ε２ 内方の隙間余裕
λ１，λ２ 外方の隙間余裕

Claims (6)

1. ケース内に、内部ファイバーと、前記内部ファイバーの両端部をそれぞれ保持する保持部材と、それぞれが前記保持部材を保持している第１のコネクタおよび第２のコネクタとが設けられ、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタのそれぞれに、外部ファイバーを保持するプラグが装着可能とされており、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタはそれぞれ、前記ケース内で少なくともケース外方へ向けて移動可能に支持され、それぞれの前記保持部材は、前記第１のコネクタ内および前記第２のコネクタ内においてケース内方へ向けて移動可能に保持されているとともに、それぞれの前記保持部材は、付勢部材によって、前記第１のコネクタ内および前記第２のコネクタ内においてケース外方へ向けて付勢されており、
   前記第１のコネクタに前記プラグが装着され、前記第１のコネクタがケース内方の移動限界位置にあり且つ前記第１のコネクタに保持されている保持部材が前記プラグに押されてケース内方へ移動したときに、前記第２のコネクタおよび第２のコネクタに保持されている保持部材が、共に前記ケースの外方へ向けて移動することを特徴とする光結合装置。
2. さらに、前記第２のコネクタに前記プラグが装着されて、前記第２のコネクタがケース内方への移動限界位置に至り、前記第２のコネクタ内の保持部材が前記プラグに押されてケース内方へ向けて移動したときに、前記第１のコネクタおよび第１のコネクタに保持されている保持部材が、共にケース外方へ向けて移動する請求項１記載の光結合装置。
3. 前記第１のコネクタと前記第２のコネクタの双方に前記プラグが装着された状態で、前記第１のコネクタ内および前記第２のコネクタ内では、前記付勢手段の付勢力に対抗してそれぞれの保持部材がケース内方に向けて移動し、それぞれの前記付勢部材の付勢力によって、前記内部ファイバーと前記外部ファイバーとが加圧されて接合されている請求項１または２記載の光結合装置。
4. 前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタのそれぞれに前記プラグが装着されたときの、それぞれのコネクタ内での保持部材のケース内方への移動量がδであり、両コネクタにプラグが装着されていないときに、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタが、共にケース外方へ向けて２×δ以上の距離だけ移動可能とされている請求項３記載の光結合装置。
5. 両コネクタにプラグが装着されていない状態で、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタの双方が、ケース内方への移動限界位置にある請求項４記載の光結合装置。
6. 前記第１コネクタと前記第２のコネクタの一方のコネクタ内の１個の保持部材に対し、他方のコネクタ内には複数個の保持部材が設けられており、前記１個の保持部材と前記複数個の保持部材とが前記内部ファイバーで接続されて、光分離および光集合が可能とされている請求項１ないし５のいずれかに記載の光結合装置。

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