JP3958891B2 - 光コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバと受・送信モジュールとの間に、これら光ファイバと受・送信モジュールの光学的接続をなし得るスリーブを各々介在させた光コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述の光ファイバと受・送信モジュールとの間にスリーブを各々介在させた光コネクタとしては、本願出願人が先に提案した光コネクタ（実公平６−３３４４３号公報に開示される技術）が一般的に知られている。
【０００３】
図１７において、引用符号１はスリーブ、引用符号２は光コネクタを示している。
スリーブ１は、光コネクタ２を構成するレセプタクル３（機器側コネクタ）に設けられており、同じくレセプタクル３に設けられた受・送信モジュール４、４（受信モジュール４、送信モジュール４）と、レセプタクル３の嵌合相手となって光コネクタ２を構成する光プラグ（光ファイバ側コネクタ）５に設けられた光ファイバ６、６（一方のみ図示、以下同様）との間に介在して、受・送信モジュール４、４と光ファイバ６、６との光学的接続をなし得る部材として位置づけされている。
【０００４】
上記光コネクタ２についてスリーブ１、１と共にもう少し詳しく説明すると、光コネクタ２は上記レセプタクル３と、レセプタクル３に嵌合する上記光プラグ５とを備えて構成されている。
【０００５】
レセプタクル３は、図１７及び図１８に示される如く、合成樹脂製のハウジング７を有しており、その内部の格納室８、８には、受・送信モジュール４、４がゴム等の弾性部材から成るバックシート９、９で支持された状態で格納されている。そして、その背面にキャップ１０が冠着されており、また、受・送信モジュール４、４が支持された格納室８、８の前方には、レンズ１１、１１の軸と一致して前方にのびる受承筒１２、１２が設けられている。その受承筒１２、１２内には、スリーブ１、１が挿着されている。スリーブ１、１は、コア及びクラッド（不図示）で構成された光ファイバ１３（マルチモードプラスチック光ファイバ）を円筒状のホルダ１４に接着固定するとともに、その両端面を研磨して成るものである。
【０００６】
一方、レセプタクル３と嵌合する光プラグ５は、図１７及び図１９に示される如く、先端に光ファイバ６、６の端面が露出した状態で光ファイバ６、６を被覆するフェルール組み立て体１５、１５と、フェルール組み立て体１５、１５を内部に収容して保護する筒状隔壁１６を設けたプラグハウジング１７と、そのプラグハウジング１７に嵌合固定されるスプリングキャップ１８と、スプリングキャップ１８の後部に嵌着されるブーツ１９とを備えて構成されている。
【０００７】
また、プラグハウジング１７には、フェルール組み立て体１５、１５の外周後半部に設けた鍔状の係止部１５ａ、１５ａと係合する肩部１７ａが形成されており、係止部１５ａ、１５ａとスプリングキャップ１８の内筒部１８ａ、１８ａ間にスプリング２０、２０を置いてフェルール組み立て体１５、１５が常時前方に付勢されるようになっている。
【０００８】
そして、係止部１５ａ、１５ａと肩部１７ａの係合によって、フェルール組み立て体１５、１５の先端部Ａ（図１９参照。光ファイバ６の入・出射端面（受光面・発光面）の位置に相当する。）がプラグハウジング１７の前端面Ｂ（図１９参照）から常に内部に引き込んだ状態に構成されている。
【０００９】
上記構成において、図１７を参照しながらレセプタクル３と光プラグ５の接続について説明する。
【００１０】
レセプタクル３に光プラグ５を嵌合すると、受承筒１２、１２はプラグハウジング１７内に進入し、同時にフェルール組み立て体１５、１５は受承筒１２、１２に進入する。また、フェルール組み立て体１５、１５は受承筒１２、１２の先端に当接し、スプリング２０、２０の弾性力によって適度の接触圧が保たれている。
【００１１】
この状態において、先端部Ａ（図１９参照）とスリーブ１、１は間隙（不図示）を最小に保って配置され、間隙損失が最小限に抑えられている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来技術にあっては、スリーブ１が円柱状に形成されていることから、次のような問題点が生じている。
即ち、図２０の矢線に示されるような光路であって、光ファイバ６及びスリーブ１を介して伝送される光ｃ１（臨界角範囲内の光）について考えると、受信モジュール４の受光面４ａがスリーブ１の発光面１ａよりも小さい場合（図示しない中心軸に対して片側が寸法ｄずつスリーブ１の光ファイバ１３よりも小さい）、光ｃ１が受信モジュール４に受光されないこともあり、伝送効率を低下させる一つの要因となっている。
【００１３】
従って、上記光ｃ１のような光を極力、受信モジュール４で受光できるようにすることで、伝送効率の向上を図ることが可能になることから、改善の余地があると言える。
【００１４】
また、特に図示しないが、上記送信モジュール４の発光面（不図示）から射出（発光）される光について考えると、その光がＬＥＤ光の場合には、拡散する光であることから、上記スリーブ１に入射できない光もある。
【００１５】
仮にそのような光が上記スリーブ１に入射したとしても、図２１に示される如く、臨界角範囲外（θ）の光ｃ２となるので、光ｃ２はスリーブ１内で全反射することなく透過されてしまい、光ｃ２の伝送が行われることはない。
【００１６】
従って、上記光ｃ２のような光を極力スリーブ１内で全反射させるようにすることで、伝送効率の向上を図ることが可能になることから、この点についても上述同様に改善の余地があると言える。
【００１７】
さらにまた、上記従来技術では間隙損失を最小限に抑えて伝送効率の向上を図っているが、上記光ファイバ６及びスリーブ１間の僅かな間隙や軸のずれによって伝送効率が左右されてしまう恐れがあることから、この点についても配慮する必要がある。
【００１８】
一方、上述の伝送効率の問題点の他に、スリーブ１の生産性に絡んだ問題点もある。
すなわち、スリーブ１は、上述の如く、短尺の光ファイバ１３をホルダ１４に挿着してホルダ内径部と光ファイバ外径部を接着固定した後、光学的特性（光の伝送効率）を向上させるために、複数番の粒度研磨材を用いて、ホルダ１４と共にはみ出した光ファイバ１３の両端面を研磨仕上げする必要があり、構成部品を製造するための前加工をも含めると、スリーブ１の製造には多くの製造工程を伴うことになり、生産性が良いとはとても言い難いものがある。
【００１９】
また、スリーブ１の製造工程においては、そのスリーブ１の構成部品が二品番であるものの、構成部品の生産状況の管理や寸法検査等が必要であることから、生産管理に煩雑さを伴い、生産性に影響を来している。
さらに、以上のことから製造コストがかかると言える。
【００２０】
従って、生産性を向上させ、コスト低減を図るための改善の余地がある。
【００２１】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされるもので、伝送効率の向上を図り、さらには生産性を高めてコスト低減をなし得る光コネクタを提供することを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためなされた請求項１記載の本発明の光コネクタは、光ファイバと受・送信モジュールとの間に、これら光ファイバと受・送信モジュールの光学的接続をなし得るスリーブを介在させた光コネクタにおいて、前記スリーブは、次第に縮径して側部がテーパとなった略截頭円錐状の導光路を備え、該導光路の縮径して小さくなった端面を前記受・送信モジュールに各々対向するよう配置した。
【００２３】
また、前記導光路の前記側部であって前記光ファイバ側に、前記導光路の軸に直交する方向へ延在させて光コネクタのハウジングに支持される略環状のガイド部を一体に形成した。
【００２４】
前記の構成において、前記導光路の縮径して小さくなった前記端面を、前記受信モジュールへ伝送する光の発光面とし、該発光面の径を前記受信モジュールの受光面よりも小さく形成した。
【００２５】
あるいは、前記導光路の縮径して小さくなった前記端面を、前記送信モジュールから伝送される光の受光面とし、該受光面の径を前記送信モジュールの発光面よりも大きく形成したものである。
【００２６】
請求項２記載の本発明の光コネクタは、請求項１に記載の光コネクタにおいて、前記ガイド部の前記受・送信モジュールに対向する端面に、前記側部を用いて構成される環状の溝を形成したことを特徴としている。
【００２７】
請求項３記載の本発明の光コネクタは、請求項１又は請求項２に記載の光コネクタにおいて、前記ガイド部には、前記導光路の外周側に位置するように前記受・送信モジュール側へ向けて延在する鍔部を形成したことを特徴としている。
【００２８】
請求項４記載の本発明の光コネクタは、請求項３に記載の光コネクタにおいて、前記鍔部に、該鍔部の延在方向に沿った突起を設けたことを特徴としている。
【００２９】
請求項５記載の本発明の光コネクタは、請求項１ないし請求項３のいずれか記載の光コネクタにおいて、前記受・送信モジュールに対して各々対向配置される前記スリーブ間に連結部を設けたことを特徴としている。
【００３０】
請求項６記載の本発明の光コネクタは、請求項１ないし請求項５のいずれか記載の光コネクタにおいて、前記導光路の縮径して小さくなった前記端面の逆側であって前記光ファイバとの光学的接続がなされる端面に、該光ファイバへ向けて凸となるレンズを一体に形成したことを特徴としている。
【００３１】
請求項７記載の本発明の光コネクタは、請求項６に記載の光コネクタにおいて、前記レンズを、前記ガイド部の前記光ファイバ側の端面より突出しない位置に配設したことを特徴としている。
【００３２】
請求項８記載の本発明の光コネクタは、請求項１ないし請求項７のいずれか記載の光コネクタにおいて、前記導光路の縮径して小さくなった前記端面の逆側であって前記光ファイバとの光学的接続がなされる端面を、該光ファイバによって伝送される光の受光面とし、該受光面を前記光ファイバの端面となる発光面の径よりも大きな径で形成したことを特徴としている。
【００３３】
請求項９記載の本発明の光コネクタは、請求項１ないし請求項８のいずれか記載の光コネクタにおいて、透明樹脂を主材料として少なくとも前記導光路を形成したことを特徴としている。
【００３４】
請求項１０記載の本発明の光コネクタは、請求項１ないし請求項９のいずれか記載の光コネクタにおいて、少なくとも伝送されてきた光に対する前記スリーブの受光面に反射防止膜を形成したことを特徴としている。
【００３５】
請求項１に記載された本発明によれば、光ファイバから伝送された光がスリーブに入射する場合には、その光が導光路のテーパとなった側部で全反射をくり返しながら進行し、受信モジュール側に向かうにつれて次第に集光するようになる。
一方、送信モジュールからの光をスリーブを介して伝送する際には、従来のスリーブでは臨界角範囲外となってしまう光がテーパを付けた分だけ伝送できるようになる。また、このような送信モジュールからの光を伝送する場合には、光の進行方向に向けて導光路の径が大きくなることから、光の全反射の回数を少なくすることができ、伝送速度に影響を来すことはない。
従って、以上のような構成、配置のスリーブを備えることにより、伝送効率を格段に向上させることができる。
【００３６】
特に、導光路の前記側部であって前記光ファイバ側に、前記導光路の軸に直交する方向へ延在させて光コネクタのハウジングに支持される略環状のガイド部を一体に形成したから、従来のスリーブの生産性の問題点として述べたような従来用いていたホルダが不要になる。また、導光路のために、ハウジングに特別な取り付け構造を設ける必要もない。
従って、ガイド部を一体に形成することによって、部品点数を削減し、構造と製造工程を簡素化させ、生産管理を容易とし、生産性の向上とコスト低減とを実現することができる。
【００３７】
また、この場合、導光路の発光面の径を受信モジュールの受光面よりも小さく形成していることから、極力多くの光を受信モジュールの受光面で受光させることが可能になる。
従って、伝送効率をさらに向上させることができる。
【００３８】
あるいは、導光路の受光面の径を送信モジュールの発光面よりも大きく形成していることから、極力多くの光を送信モジュールから受光することが可能になる。
従って、伝送効率をさらに向上させることができる。
【００３９】
請求項２に記載された本発明によれば、導光路の側部に接する空気層の範囲が広くなり、導光路内での光の全反射する範囲を光軸方向で長くすることが可能になる。
従って、ガイド部に溝を設けて空気層の接する範囲を広げることで、伝送効率をさらに向上させることができる。
【００４０】
請求項３に記載された本発明によれば、支持範囲が広がるので、スリーブをより安定した状態でハウジングに支持させることが可能となる。
従って、スリーブの光軸がずれることはないので、伝送効率をさらに向上させることができる。
【００４１】
請求項４に記載された本発明によれば、鍔部に突起が設けられているので、スリーブがハウジング内で回ってしまうことはない。
従って、スリーブの配置が安定するので、伝送効率をさらに向上させることができる。
【００４２】
請求項５に記載された本発明によれば、二つのスリーブが一体となる。これにより、ハウジングに対する組付けを一度で済ませることができる。また、当然にスリーブがハウジング内で回ってしまうことはない。
従って、スリーブ間に連結部を設けることで生産性と伝送効率を向上させることができる。
【００４３】
請求項６に記載された本発明によれば、レンズによって光ファイバとスリーブとの間隙により生じる影響や光軸方向のずれにより生じる影響を緩和することが可能になる。
従って、導光路の光ファイバ側の端面に凸レンズを設けることで、伝送効率をさらに向上させることができる。
【００４４】
請求項７に記載された本発明によれば、ガイド部がレンズの保護部材となる。これにより、レンズが保護され、スリーブの組み付け前の状態における管理が容易になる。
従って、以上のような位置にレンズを配設することで、レンズの保護と生産管理を容易にすることができる。
【００４５】
請求項８に記載された本発明によれば、導光路の受光面を光ファイバの発光面の径よりも大きな径で形成していることから、極力多くの光を光ファイバから受光することが可能になる。
従って、伝送効率を向上させることができる。
【００４６】
請求項９に記載された本発明によれば、スリーブを射出成形などで容易に製造することが可能である。
従って、従来と比べて製造工程が大幅に簡素化され、生産性が向上するとともに、コスト低減を図ることができる。
【００４７】
請求項１０に記載された本発明によれば、少なくとも伝送されてきた光に対するスリーブの受光面に反射防止膜が形成されていることから、受光面に入射する光の光量の減少を防止することが可能になる。
従って、反射防止膜を形成することで、伝送効率をさらに向上させることができる。
尚、反射防止膜はＡＲコートを施す（誘電体を多層に蒸着する）ことで得られるものとする。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
図１は本発明の光コネクタの一実施の形態を示す分解斜視図である。また、図２は図１のスリーブの一部断面を含む平面図、図３は図１の集光型となるスリーブを介して光ファイバから受信デバイスへ光が伝送される状態の説明図、図４は図１の拡散型となるスリーブを介して送信デバイスから光ファイバへ光が伝送される状態の説明図、図５は図４の状態において、従来では臨界角範囲外となってしまう光が伝送される状態の説明図を示している。
【００４９】
尚、従来例と基本的に同一の構成部材には同一の符号を、類似する場合にはダッシュを付して詳細な説明を省略する。また、光コネクタを構成する光プラグは従来例と基本的に同じであるので、ここでは図示するのを省略する。
【００５０】
図１において、引用符号２１及び２２は集光型及び拡散型となるスリーブ、引用符号２３は光コネクタを示している。
【００５１】
スリーブ２１及び２２は、透明な光透過性の合成樹脂材（例えばアクリル材など。特許請求の範囲に記載した透明樹脂に相当）で射出成形により単体物として成形されている。
【００５２】
また、スリーブ２１及び２２は、光コネクタ２３を構成するレセプタクル２４のハウジング７に、受信デバイス４′及び送信デバイス４″（特許請求の範囲に記載した受・送信モジュールに相当）とキャップ１０′と共に装着されるようになっており、光コネクタ２３を構成する光プラグ５（図１７及び図１９参照）がレセプタクル２４に嵌合すると、光コネクタ２３内で伝送効率の高い光学的接続をなし得られるようになっている。
【００５３】
以上の構成をもう少し具体的に説明すると、先ず、上記スリーブ２１及び２２は、図２に示される如く、光ファイバ６（図１７及び図１９参照）側から受信デバイス４′又は送信デバイス４″（図１参照）側に向けて次第に縮径し、側部２５がテーパとなった略截頭円錐状の導光路２６を備えており、その導光路２６の側部２５には、上記ハウジング７（図１参照）の後述する受承筒１２′（図３参照）に支持されるガイド部２７が一体に形成されている。
【００５４】
上記導光路２６における上記光ファイバ６（図３参照）との光学的接続がなされる端面２８（光の伝送方向によって受光面又は発光面となる）は、光ファイバ６の端面６ａ（図３参照）の径よりも大きな径で形成されている。一方、端面２８の逆側で上記受信デバイス４′（図３参照）との光学的接続がなされる端面２９（発光面であり、特許請求の範囲に記載した導光路の縮径して小さくなった端面に相当）は、上記受信デバイス４′の受光面４′ａ（図３参照）よりも小さな径で形成されており、また、送信デバイス４″（図４参照）との光学的接続がなされる端面２９（受光面であり、特許請求の範囲に記載した導光路の縮径して小さくなった端面に相当）は、上記送信デバイス４″の発光面４″ａ（図４参照）よりも大きな径で形成されている。
【００５５】
上記ガイド部２７は、上記導光路２６の上記光ファイバ６（図３参照）側に一体に成形されており、導光路２６の軸（不図示、スリーブの延在方向に一致する）に直交する方向へ延在するとともに、略環状に形成されている。
【００５６】
上記レセプタクル２４は、図１に示される如く、合成樹脂製のハウジング７を有しており、そのハウジング７内の後方には、上記受信デバイス４′又は送信デバイス４″に対する格納室８、８が形成されている。
【００５７】
また、ハウジング７内の中間には、図３及び図４に示される如く、受信デバイス４′（図３参照）又は送信デバイス４″（図４参照）が格納された際の光軸に平行であって、上記後方に対して前方となる方向へ延在する受承筒１２′が格納室８（図１参照）に連続して形成されており、その受承筒１２′には、上記スリーブ２１（図３参照）又は２２（図４参照）の上記ガイド部２７が当接する環状の段部１２′ａが形成されている。
【００５８】
次に、図１を参照しながら組み立て工程を説明すると、ハウジング７の上記後方からスリーブ２１及び２２を受承筒１２′、１２′（図３及び図４参照）に挿着するとともに、受信デバイス４′及び送信デバイス４″を格納室８、８に格納してキャップ１０′を冠着する。これによりレセプタクル２４の組み立てが完了し、この状態において光プラグ５（図１７及び図１９参照）を嵌合させることが可能になる。
【００５９】
一方、上記光プラグ５（図１７及び図１９参照）の嵌合後、レセプタクル２４の内部においては、図３及び図４に示される如く、スリーブ２１及び２２が段部１２′ａにそれぞれ当接した状態となる。そして、受信デバイス４′（図３参照）又は送信デバイス４″（図４参照）と、フェルール組み立て体１５との間隙がそれぞれ最小に保たれ、光軸方向の間隙損失が最小限に抑えられる。
【００６０】
尚、上記光プラグ５が嵌合する際の作用は従来例と同様である。また、上記構成の補足をすると、受信デバイス４′及び送信デバイス４″は、従来例で説明した受・送信モジュール４、４（図１７及び図１８参照）と性能の差はない。キャップ１０′は、従来例のキャップ１０（図１７及び図１８参照）に対して冠着側に図示しない突起（従来例のバックシート９、９（図１７及び図１８参照）を省略することができるような略三角形状の断面の突起であり、本願出願人が特願平１０−４９３４号にて提案した内容と同様のものである）を設けたことからダッシュ付の符号にしてある。
【００６１】
続いて、図３を参照しながらスリーブ２１を介して光ファイバ６から受信デバイス４′へ光が伝送される状態を説明する。
図中の矢線に示されるように、光ファイバ６内を全反射をくり返しながら進行して伝送されてきた光Ｃ１は、その光ファイバ６の端面６ａ（発光面）から射出され、端面２８を介してスリーブ２１内へ入射する。すると、導光路２６の側部２５が受信デバイス４′へ向けて縮径するテーパであり、さらに側部２５が空気層に接していることから、光Ｃ１は全反射をくり返しながら集光し、受信デバイス４′の受光面４′ａに損失なく入射することになる。
【００６２】
これに対し、スリーブ２２を介して送信デバイス４″から光ファイバ６へ光が伝送される状態は、図４の矢線に示されるような光路となる。
即ち、送信デバイス４″の発光面４″ａから射出される例えばＬＥＤ光Ｃ２（レーザー光も含む）は、スリーブ２２の端面２９を介してスリーブ２２内へ入射する。そして上述同様、導光路２６の側部２５が送信デバイス４″へ向けて縮径するテーパであり、さらに側部２５が空気層に接していることから、ＬＥＤ光Ｃ２は拡散しながら全反射をくり返して進行し、光ファイバ６の端面６ａ（受光面）を介して損失なくその光ファイバ６内に入射することになる。
【００６３】
尚、ここで導光路２６の縮径方向を送信デバイス４″へ向けて配置した点について補足説明する。
スリーブ２２は図４に示される如く、導光路２６の径が光の進行方向に向けて大きくなっている。そして、端面２９を介して入射したＬＥＤ光Ｃ２の導光路２６内における全反射の回数を考えてみると、スリーブ２２の方が上述のスリーブ２１の集光作用によって生じる全反射の回数よりも当然にその全反射の回数は少なくなることが分かる。導光路２６内での全反射の回数が少なければ、その後ＬＥＤ光Ｃ２が伝送されて進行する光ファイバ６内でも、そのＬＥＤ光Ｃ２の全反射する回数が少なくなり、ＬＥＤ光Ｃ２の伝送速度がスリーブ２２により遅くなってしまうことはない。
【００６４】
また、上述とは別に、従来では臨界角範囲外（θ）の角度となってしまうようなＬＥＤ光Ｃ２がスリーブ２２に入射した場合について考えてみると（図５参照）、導光路２６の側部２５が上述の如くテーパとなっていることから、そのテーパがついた分だけ許容する角度が変わり、ＬＥＤ光Ｃ２が透過されることなく全反射するようになる。このことは従来の問題点を解消することになる。
【００６５】
以上、図１ないし図５までを参照しながら説明したように、スリーブ２１及び２２は、導光路２６を備えていることから、従来よりも伝送効率を向上させることができる。
また、透明な光透過性の合成樹脂材から一体に成形されているので、従来と比べて製造工程が大幅に簡素化し、生産性を向上させることができる。
さらにまた、ガイド部２７を一体に形成したことにより、ハウジング７に特別な取り付け構造を設ける必要がなく、さらには、部品点数が削減され、製造工程も簡素化するので、生産管理が容易となり、生産性の向上とコスト低減とを実現することができる。
【００６６】
次に、図６を参照しながら上記スリーブ２１及び２２の他の一実施の形態を説明する。
【００６７】
図６において、引用符号３１で示されるスリーブは、上述のスリーブ２１及び２２と同様に、導光路３２とガイド部３３とを備えて構成されており、同じく透明な光透過性の合成樹脂材（例えばアクリル材など）で射出成形により単体物として一体成形されている。
【００６８】
上記導光路３２は、光ファイバ６（図７及び図８参照）側から受信デバイス４′（図７参照）又は送信デバイス４″（図８参照）側に向けて次第に縮径し、側部３４がテーパとなった略截頭円錐状に形成されており、上記光ファイバ６側の端面には、その光ファイバ６側に凸となるレンズ３５が一体に形成されている。
【００６９】
尚、レンズ３５は所定の曲率半径で形成されており、本形態においては球面レンズとなっている（複数の曲率半径を有する非球面レンズであっても良い）。また、上記光ファイバ６側に向けて凸としているので、光の伝送が効率よく行われるようになっている。
【００７０】
上記ガイド部３３は、上記導光路３２の上記光ファイバ６（図７又は図８参照）側に一体に成形されており、導光路３２の軸（不図示、スリーブの延在方向に一致する）に直交する方向へ延在するとともに、略環状に形成されている。
【００７１】
また、ガイド部３３の受信デバイス４′（図７参照）又は送信デバイス４″（図８参照）に対向する端面３６には、導光路３２の側部３４を用いて構成される環状の溝３７が形成されており、その溝３７によって側部３４に接する空気層の範囲を広げるようになっている。
【００７２】
さらに、ガイド部３３は、上記レンズ３５を保護するように周囲を巻回しており、上記光ファイバ６側の端面３８がレンズ３５の頂部に一致するか又は僅かに前記頂部よりも上記光ファイバ６側へ突出するようになっている。
【００７３】
上記スリーブ３１は、上述のスリーブ２１及び２２と同様にハウジング７（図１参照）に挿着されるようになっており、図７及び図８に示される如く、スリーブ３１が段部１２′ａにそれぞれ当接して、光プラグ５（図１７及び図１９参照）が嵌合すると、受信デバイス４′（図７参照）又は送信デバイス４″（図８参照）と、フェルール組み立て体１５との間隙がそれぞれ最小に保たれ、光軸方向の間隙損失が最小限に抑えられることになる。
【００７４】
次に、図７を参照しながらスリーブ３１を介して光ファイバ６から受信デバイス４′へ光が伝送される状態を説明する。
図中の矢線に示されるように、光ファイバ６内を全反射をくり返しながら進行して伝送されてきた光Ｃ３及びＣ４は、その光ファイバ６の端面６ａ（発光面）から射出され、レンズ３５を介してスリーブ３１内へ入射する。すると、導光路３２の側部３４が受信デバイス４′へ向けて縮径するテーパとなっており、さらに側部３４が空気層に接していることから、光Ｃ３及びＣ４は全反射をくり返しながら集光し、受信デバイス４′の受光面４′ａに損失なく入射することになる。
【００７５】
これに対し、スリーブ３１を介して送信デバイス４″から光ファイバ６へ光が伝送される状態は、図８の矢線に示されるような光路となる。
即ち、送信デバイス４″の発光面４″ａから射出される例えばＬＥＤ光Ｃ５（レーザー光も含む）は、スリーブ３１の端面３９（受光面）を介してスリーブ３１内へ入射する。そして上述同様、導光路３２の側部３４が送信デバイス４″へ向けて縮径するテーパとなっており、さらに側部３４が空気層に接していることから、ＬＥＤ光Ｃ５は拡散しながら全反射をくり返して進行し、レンズ３５に到達する。その後、ＬＥＤ光Ｃ５はレンズ３５により集光され、光ファイバ６の端面６ａ（受光面）を介して損失なくその光ファイバ６内に入射することになる。
【００７６】
尚、レンズ３５がＬＥＤ光Ｃ５の伝送速度に影響するような集光作用を生じさせることはない。また、スリーブ３１は伝送速度に関して上述のスリーブ２２と同様の効果を奏する。
【００７７】
以上、図６ないし図８までを参照しながら説明したように、スリーブ３１は、導光路３２を備えていることから、上述のスリーブ２１及び２２と同様に、従来よりも伝送効率を向上させることができる。
また、透明な光透過性の合成樹脂材から一体に成形されているので、従来と比べて製造工程を大幅に簡素化し、生産性を向上させることができる。
さらにまた、ガイド部３３を一体に形成したことにより、ハウジング７に特別な取り付け構造を設ける必要がなく、さらには、レンズ３５の保護がなし得られるとともに、部品点数が削減され、製造工程も簡素化するので、生産管理が容易となり、生産性の向上とコスト低減とを実現することができる。
また、レンズ３５が一体に形成されていることから、光ファイバ６とスリーブ３１との間隙により生じる影響や光軸方向のずれにより生じる影響が緩和され、効率よく伝送することができる。
【００７８】
続いて、図９を参照しながら上記スリーブ２１及び２２の更に他の一実施の形態を説明する。
【００７９】
図９において、引用符号４１で示されるスリーブは、上述のスリーブ２１及び２２と同様に、導光路４２とガイド部４３とを備えて構成されており、同じく透明な光透過性の合成樹脂材（例えばアクリル材など）で射出成形により単体物として一体成形されている。
尚、導光路４２は上述の導光路２６と基本的に同一であるので、ここではその説明を省略する。
【００８０】
上記ガイド部４３は、上記導光路４２の上記光ファイバ６（図３又は図４参照）側に一体に成形されており、導光路４２の軸（不図示、スリーブの延在方向に一致する）に直交する方向へ延在するとともに、略環状に形成されている。
また、ガイド部４３の受信デバイス４′（図３参照）又は送信デバイス４″（図４参照）に対向する端面４４には、導光路４２の側部４５を用いて構成される環状の溝４６が形成されており、その溝４６によって、上述のように、側部４５に接する空気層の範囲を広げるようになっている。
【００８１】
従って、図１ないし図４を参照しながら説明したスリーブ２１及び２２に代えて上記スリーブ４１を用いることも可能であり、伝送効率をさらに向上させることができるようになる。
【００８２】
ところで、図１０は図１のスリーブ２２の受光面（端面２９）に反射防止膜５１を蒸着した状態を示している。
このような反射防止膜５１、即ち誘電体を多層に蒸着するＡＲコートを受光面に施して入射する光の光量減少を防止すれば、伝送効率をさらに向上させることが可能である。
【００８３】
尚、この反射防止膜５１は少なくとも受光面（図１０においては端面２９）を対象とし、スリーブの外面全体に施すことも可能である。また、上述のスリーブ２１、３１及び４１や、後述するスリーブ６１の各種スリーブにも当然に応用することが可能である。
【００８４】
続いて、図１１を参照しながら上記スリーブ２１及び２２の更に別の一実施の形態を説明する。
【００８５】
図１１において、引用符号６１で示されるスリーブは、上述のスリーブ２１及び２２と同様に、導光路６２とガイド部６３とを備えて構成されており、少なくとも導光路６２が透明な光透過性の合成樹脂材（例えばアクリル材など）で射出成形された後、その導光路６２がガイド部６３と二色成形されるようになっている。
【００８６】
導光路６２は、光ファイバ６（図１４及び図１５参照）側から受信デバイス４′（図１４参照）又は送信デバイス４″（図１５参照）側に向けて次第に縮径し、側部６４がテーパとなった略截頭円錐状に形成されている。
【００８７】
上記導光路６２における上記光ファイバ６（図１４及び図１５参照）との光学的接続がなされる端面６５（光の伝送方向によって受光面又は発光面となる）は、光ファイバ６の端面６ａ（図１４及び図１５参照）の径よりも大きな径で形成されている。また、端面６５の逆側で上記受信デバイス４′（図１４参照）との光学的接続がなされる端面６６（発光面であり、特許請求の範囲に記載した導光路の縮径して小さくなった端面に相当）は、上記受信デバイス４′の受光面４′ａ（図１４参照）よりも小さな径で形成されている。
【００８８】
尚、端面６６を送信デバイス４″（図１５参照）と光学的に接続する場合には、その端面６６（受光面であり、特許請求の範囲に記載した導光路の縮径して小さくなった端面に相当）が上記受信デバイス４″の発光面４″ａ（図１５参照）よりも大きな径で形成されることになる。
【００８９】
上記導光路６２の上記光ファイバ６（図１４及び図１５参照）側となる側部６４には、図１２に示される如く、四つの突起６７が等ピッチで形成されている。また、その突起６７はスリーブ６１の光軸方向（図１１においては左右方向（スリーブ６１の延在方向とも一致する））に沿って段付きとなるよう形成されている（図１１参照）。
【００９０】
上記ガイド部６３は、上記四つの突起６７を介して上記導光路６２に二色成形されており、導光路６２の外周側で略円筒フード状の鍔部６８には、その鍔部６８の延在方向に沿う周り止め用の突起６９が形成されている。
【００９１】
ガイド部６３は、鍔部６８及び突起６９を有することで、導光路６２の位置を受承筒１２″（図１３参照）内で安定させることが可能である。また、鍔部６８により導光路６２が容易に振れてしまうようなことはない。
【００９２】
尚、突起６９は省略することが可能である。また、上記受承筒１２″は、図１３に示される如く、上記スリーブ６１の端面６５（図１１参照）側が当接する段部１２″ａと、上記突起６９（図１１参照）が摺動して挿着される凹部１２″ｂとを有しており、その部分のみが上記レセプタクル２４（図１参照）との相違点となっている。
【００９３】
次に、図１４を参照しながらスリーブ６１を介して光ファイバ６から受信デバイス４′へ光が伝送される状態を説明する。
図中の矢線に示されるように、光ファイバ６内を全反射をくり返しながら進行して伝送されてきた光Ｃ６は、その光ファイバ６の端面６ａ（発光面）から射出され、端面６５を介して導光路６２内へ入射する。すると、導光路６２の側部６４が受信デバイス４′へ向けて縮径するテーパであり、さらに側部６４が空気層に接していることから、光Ｃ６は全反射をくり返しながら集光し、受信デバイス４′の受光面４′ａに損失なく入射することになる。
【００９４】
これに対し、スリーブ６１を介して送信デバイス４″から光ファイバ６へ光が伝送される状態は、図１５の矢線に示されるような光路となる。
即ち、送信デバイス４″の発光面４″ａから射出される例えばＬＥＤ光Ｃ７（レーザー光も含む）は、スリーブ６１の端面６６を介して導光路６２内へ入射する。そして上述同様、導光路６２の側部６４が送信デバイス４″へ向けて縮径するテーパであり、さらに側部６４が空気層に接していることから、ＬＥＤ光Ｃ７は拡散しながら全反射をくり返して進行し、光ファイバ６の端面６ａ（受光面）を介して損失なくその光ファイバ６内に入射することになる。尚、スリーブ６１によって伝送速度に影響を来すことはない。
【００９５】
以上のスリーブ６１を用いても当然に上述の各種スリーブと同様の効果を奏することになる。
尚、鍔部６８を上述の各種スリーブに設けることが可能である。また、上記レンズ３５をスリーブ６１に適用することも可能である。
【００９６】
次に、図１６を参照しながら上記スリーブ６１（図１１及び図１２参照）の他の例を説明する。
【００９７】
図１６において、引用符号７１はレセプタクルを示しており、そのレセプタクル７１は、コネクタハウジング７２に対してスリーブ７３と受信デバイス４′及び送信デバイス４″とを挿着し、キャップ１０′を冠着させることにより構成されている。コネクタハウジング７２には、スリーブ７３に対するスリット７４が形成されている（コネクタハウジング７２のその他の構成は上記コネクタハウジング７（図１参照）と同様である）。尚、スリット７４は受承筒７５にまで及んで形成されている。
【００９８】
スリーブ７３は、並列するスリーブ６１′、６１′間に連結部７６を一体に配設して構成されており、一回の挿着でコネクタハウジング７２に対する組み付けが完了するようになっている。スリーブ６１′は、上記スリーブ６１（図１１及び図１２参照）の突起６９を省略した以外はそのスリーブ６１と同一構成となっており、連結部７６はガイド部６３′の部分で（鍔部６８′の部分まで延在させてもよい）一体となっている。即ち、連結部７６は導光路６２′との二色成形の際に一緒に成形されるようになっている。尚、スリーブ６１′での作用は、当然にスリーブ６１と同様である。
【００９９】
以上のスリーブ７３を用いて光コネクタ７７を構成しても当然に上述と同様の効果を奏することになる。そして、特に、生産性と伝送効率を向上させることができるようになる。
【０１００】
その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載された本発明によれば、光コネクタにおけるスリーブは、次第に縮径して側部がテーパとなった略截頭円錐状の導光路を備えており、その導光路の縮径して小さくなった端面を受・送信モジュールに各々対向するよう配置していることから、光ファイバから伝送された光がスリーブに入射する場合には、その光が導光路のテーパとなった側部で全反射をくり返しながら進行し、受信モジュール側に向かうにつれて次第に集光するようになる。
一方、送信モジュールからの光をスリーブを介して伝送する際には、従来のスリーブでは臨界角範囲外となってしまう光がテーパを付けた分だけ伝送できるようになる。また、このような送信モジュールからの光を伝送する場合には、光の進行方向に向けて導光路の径が大きくなることから、光の全反射の回数を少なくすることができ、伝送速度に影響を来すことはない。
従って、以上のような構成、配置のスリーブを備えることにより、伝送効率を格段に向上させることができるという効果を奏する。
【０１０２】
特に本発明では、導光路の側部には、前記導光路の軸に直交する方向へ延在させて光コネクタのハウジングに支持されるガイド部が一体に形成されていることから、従来用いていたホルダが不要になる。また、導光路のために、前記ハウジングに特別な取り付け構造を設ける必要もない。
従って、ガイド部を一体に形成することによって、部品点数を削減し、構造と製造工程を簡素化させ、生産管理を容易とし、生産性の向上とコスト低減とを実現することができるという効果を奏する。
【０１０３】
また、この場合、導光路の縮径して小さくなった端面を、受信モジュールへ伝送する光の発光面とし、その発光面の径を受信モジュールの受光面よりも小さく形成していることから、極力多くの光を受信モジュールの受光面で受光させることが可能になる。
従って、導光路における発光面の径を受信モジュールの受光面よりも小さく形成することで、伝送効率をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【０１０４】
あるいは、導光路の縮径して小さくなった端面を、送信モジュールから伝送される光の受光面とし、その受光面の径を送信モジュールの発光面よりも大きく形成していることから、極力多くの光を送信モジュールから受光することが可能になる。
従って、導光路における受光面を送信モジュールの発光面よりも大きな径で形成することで、伝送効率をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【０１０５】
請求項２に記載された本発明によれば、ガイド部の受・送信モジュールに対向する端面に、導光路の側部を用いて構成される環状の溝が形成されていることから、側部に接する空気層の範囲が広くなり、導光路内での光の全反射する範囲を光軸方向で長くすることが可能になる。
従って、ガイド部に溝を設けて空気層の接する範囲を広げることで、伝送効率をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【０１０６】
請求項３に記載された本発明によれば、ガイド部に、受・送信モジュール側へ向けて延在する鍔部が形成されていることから、支持範囲が広がる。そして、スリーブをより安定した状態でハウジングに支持させることが可能になる。
従って、スリーブの光軸がずれることはないので、伝送効率をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【０１０７】
請求項４に記載された本発明によれば、ガイド部を延在させて形成した鍔部に、その鍔部の延在方向に沿った突起が設けられているので、スリーブがハウジング内で回ってしまうことはない。
従って、スリーブの配置が安定するので、伝送効率をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【０１０８】
請求項５に記載された本発明によれば、受・送信モジュールに対して各々対向配置されるスリーブ間に連結部が設けられているので、二つのスリーブが一体となる。これにより、ハウジングに対する組み付けを一度で済ませることができる。また、当然にスリーブがハウジング内で回ってしまうことはない。
従って、スリーブ間に連結部を設けることで生産性と伝送効率を向上させることができるという効果を奏する。
【０１０９】
請求項６に記載された本発明によれば、導光路における光ファイバとの光学的接続がなされる端面に、光ファイバへ向けて凸となるレンズが一体に形成されていることから、そのレンズによって光ファイバとスリーブとの間隙により生じる影響や光軸方向のずれにより生じる影響を緩和することが可能になる。
従って、導光路の光ファイバ側の端面に凸レンズを設けることで、伝送効率をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【０１１０】
請求項７に記載された本発明によれば、導光路の光ファイバ側の端面に設けたレンズがガイド部の光ファイバ側の端面より突出しない位置に配設されていることから、ガイド部がレンズの保護部材となる。これにより、レンズが保護され、スリーブの組み付け前の状態における管理が容易になる。
従って、以上のような位置にレンズを配設することで、レンズの保護と生産管理を容易にすることができるという効果を奏する。
【０１１１】
請求項８に記載された本発明によれば、導光路における光ファイバとの光学的接続がなされる端面を、光ファイバによって伝送される光の受光面としており、その受光面を光ファイバの端面となる発光面の径よりも大きな径で形成していることから、極力多くの光を光ファイバから受光することが可能になる。
従って、導光路における受光面を光ファイバの発光面よりも大きな径で形成することで、伝送効率をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【０１１２】
請求項９に記載された本発明によれば、透明樹脂を主材料として少なくとも導光路を成形していることから、スリーブを射出成形などで容易に製造することが可能である。
従って、従来と比べて製造工程が大幅に簡素化され、生産性が向上するとともに、コスト低減を図ることができるという効果を奏する。
【０１１３】
請求項１０に記載された本発明によれば、少なくとも伝送されてきた光に対するスリーブの受光面に反射防止膜が形成されていることから、受光面に入射する光の光量の減少を防止することが可能になる。
従って、反射防止膜を形成することで、伝送効率をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光コネクタの一実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１のスリーブの一部断面を含む平面図である。
【図３】図１の集光型となるスリーブを介して光ファイバから受信デバイスへ光が伝送される状態の説明図である。
【図４】図１の拡散型となるスリーブを介して送信デバイスから光ファイバへ光が伝送される状態の説明図である。
【図５】図４の状態において、従来では臨界角範囲外となってしまう光が伝送される状態の説明図である。
【図６】図１のスリーブの他の一実施の形態を示す一部断面を含む平面図である。
【図７】図６のスリーブを介して光ファイバから受信デバイスへ光が伝送される状態の説明図である。
【図８】図６のスリーブを介して送信デバイスから光ファイバへ光が伝送される状態の説明図である。
【図９】図１のスリーブの更に他の一実施の形態を示す断面図である。
【図１０】図１のスリーブを例にして反射防止膜を蒸着した状態の説明図である。
【図１１】図１のスリーブの更に別の一実施の形態を示す断面図である。
【図１２】図１１のスリーブの正面図である。
【図１３】図１１のスリーブが挿着される受承筒の平面図である。
【図１４】図１１のスリーブを介して光ファイバから受信デバイスへ光が伝送される状態の説明図である。
【図１５】図１１のスリーブを介して送信デバイスから光ファイバへ光が伝送される状態の説明図である。
【図１６】図１１のスリーブの他の例を説明するためのレセプタクルの分解斜視図である。
【図１７】従来例の光コネクタの断面図である。
【図１８】図１７のレセプタクルの断面図である。
【図１９】図１７の光プラグの断面図である。
【図２０】図１７のスリーブを介して光ファイバから受信デバイスへ光が伝送される状態の説明図である。
【図２１】図１７のスリーブに臨界角範囲外となってしまう光が仮に入射された場合の説明図である。
【符号の説明】
４′ 受信デバイス（受信モジュール）
４″ 送信デバイス（送信モジュール）
２１、２２ スリーブ
２３ 光コネクタ
２４ レセプタクル
２５ 側部
２６ 導光路
２７ ガイド部
２８ 端面
２９ 端面
３１ スリーブ
３２ 導光路
３３ ガイド部
３４ 側部
３５ レンズ
３６ 端面
３７ 溝
３８ 端面
３９ 端面
４１ スリーブ
４２ 導光路
４３ ガイド部
４４ 端面
４５ 側部
４６ 溝
５１ 反射防止膜
６１ スリーブ
６２ 導光路
６３ ガイド部
６４ 側部
６５ 端面
６６ 端面
６７ 突起
６８ 鍔部
６９ 突起
７１ レセプタクル
７２ コネクタハウジング
７３ スリーブ
７４ スリット
７５ 受承筒
７６ 連結部
７７ 光コネクタ

Claims (10)

1. 光ファイバと受・送信モジュールとの間に、これら光ファイバと受・送信モジュールの光学的接続をなし得るスリーブを介在させた光コネクタにおいて、
   前記スリーブは、次第に縮径して側部がテーパとなった略截頭円錐状の導光路を備え、該導光路の側部であって前記光ファイバ側に、前記導光路の軸に直交する方向へ延在させて光コネクタのハウジングに支持される略環状のガイド部を一体に形成し、該導光路の縮径して小さくなった端面を前記受信モジュールへ伝送する光の発光面又は送信モジュールから伝送される光の受光面として、前記受・送信モジュールに各々対向するよう配置され、前記発光面となる端面の径を前記受信モジュールの受光面よりも小さな径で形成すると共に前記受光面となる端面の径を送信モジュールの発光面よりも大きな径で形成したことを特徴とする光コネクタ。
2. 請求項１に記載の光コネクタにおいて、
   前記ガイド部の前記受・送信モジュールに対向する端面に、前記側部を用いて構成される環状の溝を形成したことを特徴とする光コネクタ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光コネクタにおいて、
   前記ガイド部には、前記導光路の外周側に位置するように前記受・送信モジュール側へ向けて延在する鍔部を形成したことを特徴とする光コネクタ。
4. 請求項３に記載の光コネクタにおいて、
   前記鍔部に、該鍔部の延在方向に沿った突起を設けたことを特徴とする光コネクタ。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか記載の光コネクタにおいて、
   前記受・送信モジュールに対して各々対向配置される前記スリーブ間に連結部を設けたことを特徴とする光コネクタ。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか記載の光コネクタにおいて、
   前記導光路の縮径して小さくなった前記端面の逆側であって前記光ファイバとの光学的接続がなされる端面に、該光ファイバへ向けて凸となるレンズを一体に形成したことを特徴とする光コネクタ。
7. 請求項６に記載の光コネクタにおいて、
   前記レンズを、前記ガイド部の前記光ファイバ側の端面より突出しない位置に配設したことを特徴とする光コネクタ。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか記載の光コネクタにおいて、
   前記導光路の縮径して小さくなった前記端面の逆側であって前記光ファイバとの光学的接続がなされる端面を、該光ファイバによって伝送される光の受光面とし、該受光面を前記光ファイバの端面となる発光面の径よりも大きな径で形成したことを特徴とする光コネクタ。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか記載の光コネクタにおいて、
   透明樹脂を主材料として少なくとも前記導光路を成形したことを特徴とする光コネクタ。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれか記載の光コネクタにおいて、
    少なくとも伝送されてきた光に対する前記スリーブの受光面に反射防止膜を形成したことを特徴とする光コネクタ。

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