JP4071407B2 - 光コネクタ用スリーブ、及びレセプタクル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバと光素子モジュールとの間に介在し、これらのいずれか一方から出射される光をいずれか他方へ伝搬する光コネクタ用スリーブに関する。また、光プラグと共に光コネクタを構成するとともに、上記光コネクタ用スリーブを備えたレセプタクルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述の光ファイバと光素子モジュールとの間に光コネクタ用スリーブ（以下、単にスリーブと略記する）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１２において、引用符号１、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、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）に設けられている。また、スリーブ１、１は、同じくレセプタクル３に設けられる光素子モジュール４、４（受光素子モジュール４と発光素子モジュール４とに分けられている）と、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に設けられる光ファイバ６、６（一方のみ図示、以下同様）との間に介在するように配設されている。さらに、光素子モジュール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、そのレセプタクル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１２及び図１３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、光素子モジュール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、光素子モジュール４、４を支持した格納室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。
【０００６】
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に接着固定した後に、その両端面を研磨して形成されている。
【０００７】
一方、レセプタクル３と嵌合する光プラグ５は、図１２及び図１４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。
【０００８】
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られた鍔状の係止部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。
【０００９】
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１４参照。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１４参照）よりも常に内部に引き込まれた状態になるように構成されている。
【００１０】
上記構成において、図１２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。
【００１１】
レセプタクル３に光プラグ５を嵌合させると、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る。
【００１２】
この状態において、先端部Ａ（図１４参照）とスリーブ１、１は、間隙（不図示）を最小に保って配置されることになる。従って、間隙損失が最小限に抑えられることになる。
【００１３】
【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が光ファイバ１３を有し且つ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。
【００１４】
即ち、図１５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、受光素子モジュール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ずつ光ファイバ１３よりも小さい）、光ｃ１が受光素子モジュール４に受光されないこともある。このことは、伝送効率を低下させる一つの要因となっている。
【００１５】
また、特に図示してはいないが、上記発光素子モジュール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、その光が拡散するＬＥＤ光である場合、上記スリーブ１に入射することができない光が生じてしまうこともある。この場合も伝送効率を低下させる一つの要因となっている。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１６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の伝搬は行われないことになる。
【００１６】
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が図られているが、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。
【００１７】
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。
即ち、スリーブ１は、上述の如く、光ファイバ１３をホルダ１４に挿着して接着固定した後、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と共に光ファイバ１３の両端面を研磨仕上げする必要がある。これにより、構成部品を製造するための前工程をも含めると、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。
【００１８】
また、スリーブ１の製造工程においては、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しまう。製造コストがかかることにもなる。
【００１９】
尚、スリーブ１を改善するにあたり、レセプタクル３に対する組み立てがスムーズに行われるようにしなければならないのは当然である。レセプタクル３の生産性に寄与することになる。
【００２０】
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用スリーブを提供することを第一の課題とする。
【００２１】
また、本発明は、上記光コネクタ用スリーブを備えてよりよいレセプタクルを提供することを第二の課題としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記第一の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用スリーブは、端末にフェルールを装着した光ファイバと、発光又は受光用の光素子を有する光素子モジュールとの間に介在し、これらのいずれか一方から出射される光をいずれか他方へ伝搬する光コネクタ用スリーブであって、透明な合成樹脂製のコア部と、該コア部よりも小さな屈折率を有する透明な合成樹脂製のクラッド部とを備え、前記コア部は、前記光ファイバ及び前記光素子モジュール間の光軸方向に延在するとともに、次第に縮径するテーパ状の側部を形成した略截頭円錐状の導波路と、前記導波路における小さな径側の端面近傍となる前記側部に、前記クラッド部を隔てる開放された空間とを有し、該導波路は、大きな径側の端部に前記光を受光し且つ集光するレンズを有し、前記クラッド部は、前記側部に密着して該クラッド部の外形が前記コア部と同心円となる略円状に構成されることを特徴としている。
【００２３】
請求項２記載の本発明の光コネクタ用スリーブは、請求項１に記載の光コネクタ用スリーブにおいて、前記コア部は、前記レンズ近傍の前記側部に一体となる円形フランジ状のガイドを有し、該ガイドには、前記クラッド部の前記外形に対する形成位置の基準となる帯状周面が形成されることを特徴としている。
【００２４】
請求項３記載の本発明の光コネクタ用スリーブは、請求項２に記載の光コネクタ用スリーブにおいて、前記ガイドは、前記レンズの頂部の位置と同一平面上となる端面を有することを特徴としている。
【００２５】
請求項４記載の本発明の光コネクタ用スリーブは、請求項２又は請求項３に記載の光コネクタ用スリーブにおいて、前記クラッド部の前記外形は面で構成され、該面又は／及び前記帯状周面には、組み付け作業用の突起又は溝が一体に形成されることを特徴としている。
【００２７】
請求項５記載の本発明の光コネクタ用スリーブは、請求項１ないし請求項４いずれか記載の光コネクタ用スリーブにおいて、前記クラッド部は、前記コア部に対して識別可能であるとともに前記導波路を伝搬する前記光に対して反射可能な色付けがなされることを特徴としている。
【００２８】
請求項６記載の本発明の光コネクタ用スリーブは、請求項１ないし請求項５いずれか記載の光コネクタ用スリーブにおいて、前記レンズの表面には、反射防止膜が形成されることを特徴としている。
【００２９】
上記第二の課題を解決するためなされた請求項７記載の本発明のレセプタクルは、請求項１ないし請求項６いずれか記載の光コネクタ用スリーブと、発光用の光素子を有する光素子モジュールと、受光用の光素子を有する光素子モジュールとを備え、端末にフェルールを装着した二本の光ファイバを有する光プラグを嵌合させた後には、前記光素子モジュールとこれに対応する前記光ファイバとの間に前記光コネクタ用スリーブが位置することを特徴としている。
【００３０】
請求項１に記載された本発明によれば、光ファイバ又は光素子モジュールのいずれか一方から出射された光は、コア部のレンズを介して受光される。受光された光は、レンズにより集光される。また、導波路内を伝搬し、導波路の側部で全反射を繰り返しながら次第に集光される。受光された光は、上記いずれか一方に対するいずれか他方に向けて集光されつつ伝搬されるから、上記いずれか他方への光の伝送効率がよい。
クラッド部の成形時において導波路の端面近傍となる側部に成形金型の一部を位置させることが可能になる。これにより、クラッド部を成形する際に成形金型内でのコア部の保持が確実になる。コア部が成形金型内で確実に保持されることで生産性が向上する。
上記いずれか一方との光軸のズレが生じていても、そのズレはレンズによって緩和される。また、光の全反射が繰り返されることになる導波路の側部は、クラッド部によって保護され、傷やゴミの付着等が起こり難くなるから、光の伝送効率がよい。傷やゴミの付着等が起こり難くなれば、組み付けに係る作業も当然にし易くなる。
光コネクタ用スリーブは、コア部を成形した後にクラッド部を導波路の側部に密着させて成形される。例えば、成形金型を鏡面仕上げすれば、成形後に研磨の工程を行う必要はない。また、成形金型の寸法精度がでていれば常に安定した製品の供給がなされる。従って、光コネクタ用スリーブは、従来よりも少ない工程で製造される。また、構成部材の組み合わせではないから、従来よりも生産管理が簡素化される。
【００３１】
請求項２に記載された本発明によれば、ガイドとクラッド部が従来のホルダーの代わりになる。言い換えれば、従来のホルダーが不要になる。コア部とクラッド部は成形によって一体になることから、これを一つとして考えれば、構成部材が従来よりも減ることになる。
一方、ガイドを有することでコア部のゲート位置が確保しやすくなる。また、クラッド部の成形時にガイドを保持しながら成形することが可能になる。
【００３２】
請求項３に記載された本発明によれば、ガイドの端面に光ファイバ又は光素子モジュールのいずれか一方が当接すると、レンズの頂部もそのいずれか一方に当接する。頂部においてレンズとの間隙がなくなることから、間隙損失が抑えられる。端面と頂部とが同一平面上にあることから、レンズはガイドにより保護される。
【００３３】
請求項４に記載された本発明によれば、レセプタクルへの組み付けの際に、光コネクタ用スリーブの組み付け方向性を間違えることはない。突起又は溝を用いることで正規の位置に組み付けできないようにすることが可能になる。
【００３５】
請求項５に記載された本発明によれば、レセプタクルへの組み付けの際に、光コネクタ用スリーブの組み付け方向性を間違えることはない。
【００３６】
請求項６に記載された本発明によれば、レンズに入射する光の量の減少を防止することが可能になる。コア部内により多くの光が入射し、伝搬されることになる。
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。
【００３７】
請求項７に記載された本発明によれば、請求項１ないし請求項６いずれか記載の光コネクタ用スリーブを備えたレセプタクルになる。光プラグが嵌合した後には、光素子モジュールとこれに対応する光ファイバとの間に光コネクタ用スリーブが位置する。光の伝送効率がよく、組み付けに係る作業も当然にし易い。
【００３８】
【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用スリーブの一実施の形態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。また、図２は図１（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図を示している。
【００３９】
図１又は図２において、光コネクタ用スリーブ２１（以下、単にスリーブと略記する）は、合成樹脂製のコア部２２と、二色成形によって成形されたクラッド部２３とを備えて構成されている。また、スリーブ２１は、従来のスリーブ１（図１２及び図１３参照）の外形に略一致する円柱状に形成されている。さらに、コア部２２とクラッド部２３は、クラッド部２３の方がコア部２２よりも小さな屈折率を有するように材質の関係を取り決めて形成されている。
【００４０】
上記コア部２２は、透明なポリカーボネート（ＰＣ、この材料に限定されないものとする）から成形されて成り、導波路２４とガイド２５とを備えて構成されている。導波路２４は、一端部から他端部に向けて次第に縮径するテーパ状の側部２６を有する略截頭円錐状に形成されており、導波路２４の一端部、即ち導波路２４の大きな径側の端部には、外方に凸となり集光作用を有するレンズ２７が一体に形成されている。レンズ２７の表面には、図示しない反射防止膜（ＡＲコート）が形成されている。
【００４１】
本形態においては、レンズ２７が受光面、導波路２４の小さな径側の端面２８が発光面となっている。また、スリーブ２１は、後述する光ファイバ６０及び光素子モジュールとしての受光素子モジュール４６、発光素子モジュール４７間の光軸方向に延在するようになっている。さらに、レンズ２７の径は、スリーブ２１の全長に対して約２／７、端面２８の径は約１／６に形成されている（この割合に限られるものではない。あくまでも一例である）。
【００４２】
ガイド２５は、レンズ２７近傍の側部２６に一体に形成されている。ガイド２５は、帯状周面２９を外周に有しており、帯状周面２９に直交する端面３０、３１とで円形フランジ状に形成されている。
【００４３】
帯状周面２９は、クラッド部２３の外形に対する形成位置の基準になっている。つまり、クラッド部２３の外形は、帯状周面２９に一致して形成されるようになっている。クラッド部２３の外形を帯状周面２９に一致させる（形成位置の基準にする）ことで、後述するレセプタクル４２を組み立てる際に、その作業を容易にすることができるようになる。また、レセプタクル４２内でのスリーブ２１の安定性を向上させることができるようになる。尚、帯状周面２９とクラッド部２３の外形とを一致させない場合には、上記効果が十分に得られない恐れもある。
【００４４】
端面３０は、レンズ２７の頂部の位置と同一平面上に配設されている。また、端面３０近傍の部分は、レンズ２７の外側でそのレンズ２７自体を保護するように環状に形成されている。端面３０の逆側となる端面３１は、フラットに形成されており、クラッド部２３が密着するようになっている。
【００４５】
一方、コア部２２は、導波路２４の上記端面２８近傍となる側部２６に、クラッド部２３を隔てる開放された空間３２を有している。空間３２は、クラッド部２３とによって環状に区画形成されている。また、空間３２は、クラッド部２３の成形時において、上記位置に図示しない成形金型の一部を位置させることで形成されている。
【００４６】
空間３２を形成することで、クラッド部２３を成形する際に、図示しない成形金型内でコア部２２を確実に保持することができるようになる。即ち、上記位置とガイド２５とを保持することで、成形時のコア部２２のズレを確実に防止することができるようになる。これにより、生産性の向上を図ることができるようになる。尚、空間３２の部分の導波路２４は、空気層によって境界面が形成されている。空気層によって境界面が形成されていても、導波路２４内を伝搬する光は、その位置において側部２６のテーパ等により臨界角以上にならないことから、空間３２を形成することに何ら問題はないと言える。
【００４７】
上記クラッド部２３は、透明なポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ（メタクリル樹脂）、この材料に限定されないものとする）から成形されて成り、導波路２４の側部２６と、ガイド２５の端面３１とに密着するように形成されている。また、クラッド部２３の外形は、平面視円形の外周面３３（特許請求の範囲に記載した面に相当）で構成されており、コア部２２の帯状周面２９に連続するようになっている。
【００４８】
クラッド部２３を導波路２４の側部２６に密着させると、その側部２６の位置には、クラッド部２３とによる境界面が形成されることになる。また、クラッド部２３は、導波路２４自体を保護するように機能する。
【００４９】
尚、クラッド部２３の外周面３３には、スリーブ２１の延在方向に沿う突起又は溝を形成することができるものとする（配置の例は図１の引用符号３４、３５を参照）。突起又は溝を設けることで、後述するレセプタクル４２の組み立て時に、例えばどちらがレンズ２７側なのかを判断し易くすることができるようになる。これにより、スリーブ２１の組み付けの方向性が確実になる。組み付けの方向性に誤りがなければ、伝送効率を妨げることはない。
【００５０】
また、上記突起又は溝の代わりに、クラッド部２３を色付けしてしまうことも効果的である。そして、導波路２４を伝搬する光に対して反射可能な色付けをすることが好ましいと言える。例えば、伝搬する光の発光色が赤色である場合、クラッド部２３を赤色透明に成形するようにすればよい。
【００５１】
スリーブ２１の補足説明をすると、そのスリーブ２１は、コア部２２を成形した後にクラッド部２３を導波路２４の側部２６に密着させた状態に二色成形して製造されている。また、図示しない成形金型は、高い寸法精度を有して製造されている。その図示しない成形金型には、成形後に従来のような研磨の工程を省略するため鏡面仕上げがなされている。
一方、スリーブ２１は、樹脂成形により製造されていることから、従来よりも少ない工程で製造されている。また、従来のような、構成部材の組み合わせでないことから、従来よりも生産管理が簡素化されている。
【００５２】
次に、以上で説明したスリーブ２１を装着して成る光コネクタについて説明する。
【００５３】
図３において、引用符号４１は例えば自動車等の車両の多重伝送回路に用いられる光コネクタを示しており、その光コネクタ４１は合成樹脂製のレセプタクル４２と光プラグ４３とを備えて構成されている。
【００５４】
上記レセプタクル４２は、図３及び図４に示される如く、前後に開放された矩形状のコネクタハウジング４４を有しており、そのコネクタハウジング４４の前方の開放部分に上記光プラグ４３が嵌合するようになっている。また、図４に示される如く、後方の開放部分には上記スリーブ２１、２１、受光素子モジュール４６、発光素子モジュール４７、及びキャップ４８が順に嵌合するようになっている（嵌合の方向が特許請求の範囲に記載した光軸方向に一致する）。
【００５５】
コネクタハウジング４４は、図３に示される如く、前方（上記前方の開放部分）に光プラグ４３に対する嵌合部４９が形成されており、同じく前方の上壁には、光プラグ４３の後述するロッキングアーム６４が係合する光プラグ係止部５０が形成されている。
【００５６】
その光プラグ係止部５０は、嵌合部４９の一部がコネクタハウジング４４の内方から外方に向けて突出するような状態で形成されており、上面には上記ロッキングアーム６４の係止突起６４ａに対する矩形状の係合孔５０ａが開口、形成されている。
【００５７】
また、図４に示される如く、コネクタハウジング４４の後方（上記後方の開放部分）には、受光素子モジュール４６、発光素子モジュール４７に対する格納室５１、５１が形成されている。その格納室５１、５１には、上壁及び下壁を貫通させて開口部４４ａ、４４ｂ（図６参照、以下同様）が各二つ形成されている。
【００５８】
開口部４４ａ、４４ｂには、キャップ４８の上下縁部に形成される四つ（下縁部側は不図示のため二つ）の係合突起４８ａが係合するようになっており、また、開口部４４ｂを介して、受光素子モジュール４６、発光素子モジュール４７の接続部（電極）４６ａ、４７ａが外部へ導出されるようになっている（図６参照）。接続部４６ａ、４７ａは、図示しない配線基板に半田付けされるようになっている。
【００５９】
さらにまた、図５及び図６に示される如く、コネクタハウジング４４の内部における中間部分には、嵌合部４９から格納室５１、５１へ連通する受承筒５２、５２が上記前後に対応する方向に延在し、且つ嵌合部４９内に突出するよう一体に設けられている。その受承筒５２、５２は、内外共に段付に形成されており、内方の段部を境界に前方側が上記光プラグ４３の後述するフェルール組み立て体５７、５７（図７参照）の装着用の筒部分となっている。これに対して上記段部の後方には、スリーブ２１、２１が格納室５１、５１を介して挿入されるようになっている。
【００６０】
上記段部にスリーブ２１、２１が当接すると、そのスリーブ２１、２１の位置決めがなされるようになっている。スリーブ２１、２１は、その向きを違えて挿入されるようになっている（レンズ２７（図２参照）が受光面になるように組み付けの方向性が決められる）。
【００６１】
尚、スリーブ２１、２１が挿入される側の受承筒５２、５２内部には、スリーブ２１、２１を保持するための図示しない微小突起が例えば等間隔で四つ設けられている。
【００６２】
受光素子モジュール４６、発光素子モジュール４７は、既知構成のモジュールを用いているので、ここでは詳細な説明は省略する（図４参照）。但し、受光素子モジュール４６は、受光素子４６ａ（図８参照、例えばフォトダイオード（ＰＤ）、特許請求の範囲に記載した受光用の光素子に相当）を有し、発光素子モジュール４７は、図示しない発光素子（例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、特許請求の範囲に記載した発光用の光素子に相当）を有しているものとする。
【００６３】
受光素子モジュール４６及び発光素子モジュール４７は、特許請求の範囲に記載した光素子モジュールに相当する。また、受光素子モジュール４６及び発光素子モジュール４７は、受・発光モジュール、受・送信モジュール、又はＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver ）等で呼ばれる場合もある。
【００６４】
キャップ４８には、受光素子モジュール４６、発光素子モジュール４７を押しつける断面視略三角形状の突起４８ｂ、４８ｂが二条設けられている（図６参照）。
【００６５】
一方、上記光プラグ４３は、図７に示される如く、フェルール組み立て体５７、５７（一方のみ図示、以下同様）と、合成樹脂製のプラグハウジング５８及びスプリングキャップ５９とを備えて構成されている。
【００６６】
上記フェルール組み立て体５７、５７は、光ファイバ６０、６０（一方のみ図示、以下同様）と、その光ファイバ６０、６０の端末に装着されるフェルール６１、６１（一方のみ図示、以下同様）と、スプリング６２、６２（一方のみ図示、以下同様）とから構成されている。
【００６７】
光ファイバ６０は既知のもので、コア（不図示）及びそのコアよりも屈折率の小さいクラッド（不図示）から成る光伝達部材６０ｂ（図８参照）と、光伝達部材６０ｂを被覆する一次シース（不図示）及び二次シース６０ａとで構成されている。また、端末の一次シース（不図示）及び二次シース６０ａを皮剥してフェルール６１を装着するようになっている。
【００６８】
フェルール６１は合成樹脂製であって、略円筒状の小径部６１ａ及び大径部６１ｂを有しており、光ファイバ６０の光伝達部材６０ｂ（図８参照）が小径部６１ａに、また、一次シース（不図示）が大径部６１ｂに収容されるようになっている。また、フェルール６１と光ファイバ６０は接着剤等で強固に固定されており、光ファイバ６０がフェルール６１から抜け落ちてしまうことがないようになっている。
【００６９】
大径部６１ｂには、二つのフランジ部６１ｃ、６１ｃが周設されており、後方のフランジ部６１ｃと上記スプリングキャップ５９との間にスプリング６２が介在するようになっている。
【００７０】
プラグハウジング５８は、フェルール組み立て体５７、５７を収容する中空の収容室６３、６３（一方のみ図示、以下同様）を有する矩形状の箱体であって、上壁の前端には、収容室６３、６３を区画する位置（図３参照）に、後方に延びるロッキングアーム６４が一体に形成されている。
【００７１】
ロッキングアーム６４は、上記光プラグ係止部５０の係合孔５０ａ（図３及び図４参照）に係合する係止突起６４ａを有しており、そのロッキングアーム６４の先端部を押下することで、光プラグ４３の上記レセプタクル４２に対する嵌合操作が可能になっている（図３参照）。
【００７２】
また、図３に示される如く、プラグハウジング５８の両側壁後方には、そのプラグハウジング５８の後端面よりも後方に突出する略短冊状のスリットカバー６５、６５が形成されており、スプリングキャップ５９の後述するプラグ導入スリット６６、６６を閉止するようになっている。
【００７３】
スプリングキャップ５９は、図３に示される如く、その両側壁及び後端面の一部にわたってプラグ導入スリット６６、６６が切り欠き形成されており、後端面におけるプラグ導入スリット６６、６６（一方のみ図示、以下同様）の縁部近傍には、支持壁６７が突出するように一体に設けられている。
【００７４】
また、スプリングキャップ５９の上壁中央には、ロッキングアーム６４に対する凹部６８が形成されており、その凹部６８を挟んだ両側には、保護壁６９、６９が立設されている。
【００７５】
尚、スプリングキャップ５９の後端面の内側は、スプリング６２が当接するようになっている（図７参照）。また、スプリングキャップ５９の内部中央には、プラグハウジング５８に対する図示しない係止突起が設けられている。
【００７６】
光プラグ４３は、フェルール組み立て体５７、５７をスプリングキャップ５９のプラグ導入スリット６６、６６を介して装着した後、そのスプリングキャップ５９をプラグハウジング５８に係合させることで組み立てられており、フェルール組み立て体５７、５７が収容室６３、６３に収容されると、プラグハウジング５８に設けられた係止突起７０、７０（図７参照、一方のみ図示）がフェルール６１の二つのフランジ部６１ｃ、６１ｃ間に嵌合してフェルール組み立て体５７、５７の位置を規制するようになっている。
【００７７】
また、フェルール組み立て体５７、５７は、スプリング６２、６２によって前方へ付勢されており、収容室６３、６３に形成されたストッパ７１、７１（図７参照、一方のみ図示）がフェルール組み立て体５７、５７の突出を抑えるようになっている。
【００７８】
上記構成において、光プラグ４３がレセプタクル４２に嵌合すると、受承筒５２、５２はプラグハウジング５８内に進入し、同時にフェルール組み立て体５７、５７の小径部６１ａ、６１ａが受承筒５２、５２内に進入するようになる。また、フェルール組み立て体５７、５７の大径部６１ｂ、６１ｂが受承筒５２、５２の先端に当接し、スプリング６２、６２の弾性力によって適度の接触圧が保たれるようになる。
【００７９】
この状態において、フェルール組み立て体５７、５７の先端部とスリーブ２１、２１、及び、受光素子モジュール４６、発光素子モジュール４７とスリーブ２１、２１は、共に間隙（不図示）を最小に保って配置されるようになる。
【００８０】
図８において、図中の矢線に示されるように、光ファイバ６０の光伝達部材６０ｂ内を、全反射をくり返しながら進行し伝搬されてきた光Ｃ１及びＣ２は、その光伝達部材６０ｂの端面（発光面）から射出し、レンズ２７を介してスリーブ２１内へ入射する。すると、導波路２４の側部２６が受光素子モジュール４６へ向けて縮径するテーパとなっており、且つ、側部２６にはクラッド部２３が密着して境界面を形成していることから、光Ｃ１及びＣ２は導波路２４内で全反射をくり返しながら集光する。そして、集光された光Ｃ１及びＣ２は導波路２４の端面２８から出射し、受光素子モジュール４６の受光素子４６ａに損失なく入射する。
【００８１】
発光素子モジュール４７の図示しない発光素子からの光は、特に図示しないが、上述同様、レンズ２７を介してスリーブ２１内へ入射する。そして、上記光は導波路２４内で全反射をくり返しながら集光し、導波路２４の端面２８から光ファイバ６０の光伝達部材６０ｂに向けて出射する。
【００８２】
以上、図３ないし図８までを参照しながら説明してきたように、光ファイバ６０の光伝達部材６０ｂ又は発光素子モジュール４７のいずれか一方から出射された光は、コア部２２のレンズ２７を介して受光される。受光された光は、レンズ２７により集光される。また、導波路２４内を伝搬し、導波路２４の側部２６で全反射を繰り返しながら次第に集光される。受光された光は、上記いずれか一方に対するいずれか他方に向けて集光されつつ伝搬されるから、上記いずれか他方への光の伝送効率が従来よりも格段に向上することになる。
従って、従来よりも、よりよいスリーブ、レセプタクルであると言える。
【００８３】
また、上記いずれか一方との光軸のズレが生じていても、そのズレはレンズ２７によって緩和される。
さらに、導波路２４の側部２６は、クラッド部２３によって保護されるから、光の伝送効率に影響を来すことはない（導波路２４を保護することで、組み付けに係る作業や生産管理を容易にする利点もある）。
【００８４】
続いて、図９を参照しながら上記スリーブ２１（図１及び図２参照）の他の例を説明する。図９はレセプタクルの分解斜視図である。尚、上述の構成と基本的に同一となる部材には同一の符号を付すことにする。
【００８５】
図９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と、そのコネクタハウジング７２に装着されるスリーブ（光コネクタ用スリーブ）７３、受光素子モジュール４６、発光素子モジュール４７と、コネクタハウジング７２に冠着するキャップ４８とで構成されている。
【００８６】
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。スリット７４は受承筒７５にまで及んで形成されている（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４４（図４参照）と同様である）。
【００８７】
スリーブ７３は、並列するスリーブ２１、２１間に連結部７６を樹脂成形により一体に配設することで構成されており、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。尚、スリーブ７３の作用は、当然に上述と同様である（一層、生産性の向上が図られている）。
【００８８】
続いてさらに、図１０を参照しながら上述の応用例となる一芯式光ファイバ双方向通信用に用いられるスリーブについて説明する。図１０はそのスリーブの断面図である。
尚、上述のスリーブ２１の構成に発光素子を埋設しているので、発光素子以外には同一の符号を付すようにする。また、一芯式光ファイバ双方向通信用に用いられるスリーブは、光ファイバと受光素子モジュールとの間に介在するものとする。
【００８９】
図１０において、スリーブ８１は、コア部２２の導波路２４内に発光素子としての発光ダイオード８２を埋設して構成されている。発光ダイオード８２は、導波路２４の中心軸上に配設されており、複数（一つのみ図示）の電極８３がガイド２５、端面３１、及びクラッド部２３を介して外部に導出されている。
【００９０】
スリーブ８１の作用について説明すると、光ファイバ内を全反射しながら伝搬された受信光は、その光ファイバの端末から射出し、レンズ２７を介してスリーブ８１内へ入射する。すると、導波路２４の側部２６が受光素子モジュールへ向けて縮径するテーパとなっており、且つ、側部２６にはクラッド部２３が密着して境界面を形成していることから、受信光は導波路２４内で全反射をくり返しながら集光する。そして、集光された受信光は導波路２４の端面２８から出射し、受光素子モジュールに損失なく入射する。
【００９１】
これに対し、発光ダイオード８２からの送信光は、レンズ２７によってコリメートされ、光ファイバの端末に入射する。そして、光ファイバ内を伝搬し他方の光コネクタ（不図示）に結合する。
【００９２】
図１１は図１０のスリーブに対して他の例となるスリーブの断面図である。
他の例となるスリーブ９１は、上述のスリーブ８１（図１０参照）に対して発光ダイオード８２からの送信光の経路を違えている。即ち、スリーブ９１は、発光ダイオード８２からの送信光をミラー（反射部材）９２に反射させて、光ファイバの端末に入射させるように構成されている。もう少し具体的に説明すると、発光ダイオード８２は、ガイド２５に埋設されている。また、送信光が導波路２４の中心軸上に向けて出射するように発光面を配置させている。一方、ミラー９２は、導波路２４の中心軸上において、上記発光面に対し約４５゜傾けられて埋設されている。複数（一つのみ図示）の電極８３は、ガイド２５の端面３１及びクラッド部２３を介して外部に導出されている。
【００９３】
スリーブ９１の作用について説明すると、発光ダイオード８２からの送信光は、ミラー９２で全反射された後にレンズ２７によってコリメートされ、光ファイバの端末に入射する。そして、光ファイバ内を伝搬し他方の光コネクタ（不図示）に結合する。
これに対し、光ファイバ内を伝搬してきた受信光は、上述のスリーブ８１の作用と同一となるので説明を省略する。
【００９４】
尚、発光ダイオード８２やミラー９２の埋設位置については、上述の位置に限定されないものとする。伝送効率に影響のない位置に埋設することが好ましい。
【００９５】
また、上述のスリーブ８１、９１は、次の１．〜５．ように特徴づけることができる。
１． 端末にフェルールを装着した光ファイバと、受光用の光素子を有する光素子モジュール（受光素子モジュール）との間に介在する一芯式光ファイバ双方向通信用のスリーブであって、
前記光ファイバ側から前記受光素子モジュール側に向けて次第に縮径するテーパ状の側部を有し且つ前記光ファイバ側の端部に該光ファイバに向けて凸となるレンズを一体に形成した略截頭円錐状の導波路を有する透明な合成樹脂製のコア部と、
該コア部よりも小さな屈折率を有し前記側部に密着するとともに外形が前記コア部と同心円となる略円状の透明な合成樹脂製のクラッド部と、
前記コア部に埋設され前記光ファイバに向けて送信光を出射する発光手段と、
を備えたことを特徴とするスリーブ。
２． 上記１．に記載のスリーブにおいて、
前記コア部は、前記レンズ近傍の前記側部に一体となる円形フランジ状のガイドを有し、該ガイドには、前記クラッド部の前記外形に対する形成位置の基準となる帯状周面を形成したことを特徴とするスリーブ。
３． 上記２．に記載のスリーブにおいて、
前記発光手段は、前記送信光を前記光ファイバに向けて反射する反射部材を有することを特徴とするスリーブ。
４． 上記１．ないし３．いずれか記載のスリーブを備えた受・発光装置を光ファイバの両端にそれぞれ配置したことを特徴とする一芯式光ファイバ双方向通信システム。
５． 上記４．に記載の一芯式光ファイバ双方向通信システムにおいて、
自動車等の車両に搭載したことを特徴とする一芯式光ファイバ双方向通信システム。
【００９６】
以上のスリーブ及び一芯式光ファイバ双方向通信システムによれば、上述のスリーブ２１の効果の他に、小型化やコスト低減、さらには信頼性の向上等の効果が得られる。
【００９７】
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。
即ち、上述のスリーブ２１、９１、９１の全長は、従来のスリーブ１の全長に対して必ずしも一致するものではなく、例えば従来のスリーブ１の三倍くらいの長さを有しても構わないものとする（その際には上述の全長に対する割合が参考にされないものとする）。
【００９８】
尚、上述のスリーブ２１を以下のａ．ように特徴づけてもよい。
ａ． 端末にフェルール６１を装着した光ファイバ６０と、発光又は受光用の光素子を有する光素子モジュール（４６、４７）との間に介在し、これらのいずれか一方から出射される光をいずれか他方へ伝搬する光コネクタ用スリーブ２１であって、
前記いずれか一方側から前記いずれか他方側に向けて次第に縮径するテーパ状の側部２６を有し且つ前記いずれか一方側の端部に該いずれか一方に向けて凸となるレンズ２７を一体に形成した略截頭円錐状の導波路２４を有する透明な合成樹脂製のコア部２２と、
該コア部２２よりも小さな屈折率を有し前記側部２６に密着するとともに外形が前記コア部２２と同心円となる略円状の透明な合成樹脂製のクラッド部２３と、
を備えたことを特徴とする光コネクタ用スリーブ。
上記ａ．の効果は上述のスリーブ２１に対する効果と同じである。
【００９９】
【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、光コネクタ用スリーブは、合成樹脂製のコア部とコア部よりも小さな屈折率を有する合成樹脂製のクラッド部とを備えている。コア部は、次第に縮径するテーパ状の側部を形成した略截頭円錐状の導波路とこの導波路における小さな径側の端面近傍となる側部に、クラッド部を隔てる開放された空間とを有し、導波路の大きな径側の端部には、レンズが形成されている。クラッド部は、導波路の側部に密着しており、クラッド部の外形がコア部と同心円となる略円状に構成されている。
このような構成の光コネクタ用スリーブにより、光ファイバ又は光素子モジュールのいずれか一方から出射した光を、コア部のレンズを介し上記いずれか一方に対するいずれか他方に向けて集光しつつ伝搬させることができる。また、上記いずれか一方との光軸のズレが生じていても、そのズレをレンズによって緩和することができる。
また、光コネクタ用スリーブは、樹脂成形により製造され、クラッド部を成形する際に、成形金型内でのコア部の保持を確実にすることができることから、従来よりも製造工程と生産管理が簡素化され、生産性の向上とコスト低減を図ることができる。
従って、以上のことから、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用スリーブを提供することができるという効果を奏する。
【０１００】
請求項２に記載された本発明によれば、コア部はレンズ近傍の側部に一体となる円形フランジ状のガイドを有し、そのガイドにはクラッド部の外形に対する形成位置の基準となる帯状周面が形成されていることから、ガイドとクラッド部を従来のホルダーの代わりにすることができる。また、ガイドを有することでコア部のゲート位置を確保し易くすることができる。さらに、クラッド部の成形時にガイドを保持しながら成形することができる。
従って、生産性の向上とコスト低減が図られるから、よりよい光コネクタ用スリーブにすることができるという効果を奏する。
【０１０１】
請求項３に記載された本発明によれば、ガイドは、レンズの頂部の位置と同一平面上となる端面を有していることから、ガイドの端面に光ファイバ又は光素子モジュールのいずれか一方を当接させると、レンズの頂部もそのいずれか一方に当接させることができる。これにより、頂部においてレンズとの間隙がなくなり、間隙損失を抑えることができる。
また、端面と頂部とが同一平面上にあることから、ガイドによりレンズを保護することができる。これにより、レンズが傷つき難くなって受光した光を確実に集光させることができる。
従って、伝送効率の向上が図られるから、よりよい光コネクタ用スリーブにすることができるという効果を奏する。
【０１０２】
請求項４に記載された本発明によれば、クラッド部の外形は面で構成され、その面又は／及びガイドの帯状周面には、組み付け作業用の突起又は溝が一体に形成されていることから、レセプタクルに対する組み付けの方向性を確実にすることができる。組み付けの方向性に誤りがなければ、伝送効率を妨げることはない。
従って、伝送効率と生産性の向上が図られるから、よりよい光コネクタ用スリーブにすることができるという効果を奏する。
【０１０４】
請求項５に記載された本発明によれば、クラッド部は、コア部に対して識別可能であるとともに導波路を伝搬する光に対して反射可能な色付けがなされていることから、レセプタクルに対する組み付けの方向性を確実にすることができる。組み付けの方向性に誤りがなければ、伝送効率を妨げることはない。
従って、伝送効率と生産性の向上が図られるから、よりよい光コネクタ用スリーブにすることができるという効果を奏する。
【０１０５】
請求項６に記載された本発明によれば、レンズの表面には、反射防止膜が形成されていることから、レンズに入射する光の量の減少を防止することができる。
従って、伝送効率の向上が図られるから、よりよい光コネクタ用スリーブにすることができるという効果を奏する。
【０１０６】
請求項７に記載された本発明によれば、請求項１ないし請求項６いずれか記載の光コネクタ用スリーブを備えたレセプタクルになることから、よりよいレセプタクルを提供す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用スリーブの一実施の形態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図２】図１（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図３】光コネクタの構成を示すレセプタクルと光プラグの斜視図である。
【図４】レセプタクルの分解斜視図である。
【図５】レセプタクルの水平方向の断面図である。
【図６】レセプタクルの垂直方向の断面状態を示す図であり、（ａ）は受光素子モジュールがある部分の断面図、（ｂ）は発光モジュールがある部分の断面図である。
【図７】光プラグの垂直方向の断面図である。
【図８】レセプタクルと光プラグが嵌合した後の受光素子モジュールがある部分における垂直方向の拡大断面図である。
【図９】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１０】一芯式光ファイバ双方向通信用に用いられるスリーブの断面図である。
【図１１】図１０のスリーブに対して他の例となるスリーブの断面図である。
【図１２】従来例の光コネクタの水平方向の断面図である。
【図１３】図１２のレセプタクルの水平方向の断面図である。
【図１４】図１２の光プラグの水平方向の断面図である。
【図１５】図１２のスリーブを介して光ファイバから受光素子モジュールに光が伝搬される状態の説明図である。
【図１６】図１２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した場合の状態に対する説明図である。
【符号の説明】
２１ スリーブ（光コネクタ用スリーブ）
２２ コア部
２３ クラッド部
２４ 導波路
２５ ガイド
２６ 側部
２７ レンズ
２８ 端面
２９ 帯状周面
３０、３１ 端面
３２ 空間
３３ 外周面（面）
４１ 光コネクタ
４２ レセプタクル
４３ 光プラグ
４４ コネクタハウジング
４６ 受光素子モジュール（光素子モジュール）
４７ 発光素子モジュール（光素子モジュール）
４８ キャップ
４９ 嵌合部
５０ 光プラグ係止部
５１ 格納室
５２ 受承筒
５７ フェルール組み立て体
５８ プラグハウジング
５９ スプリングキャップ
６０ 光ファイバ
６１ フェルール
６２ スプリング
６３ 収容室
６４ ロッキングアーム
６５ スリットカバー
６６ プラグ導入スリット
６７ 支持壁
６８ 凹部
６９ 保護壁
７０ 係止突起
７１ ストッパ

Claims (7)

1. 端末にフェルールを装着した光ファイバと、発光又は受光用の光素子を有する光素子モジュールとの間に介在し、これらのいずれか一方から出射される光をいずれか他方へ伝搬する光コネクタ用スリーブであって、
   透明な合成樹脂製のコア部と、該コア部よりも小さな屈折率を有する透明な合成樹脂製のクラッド部とを備え、
   前記コア部は、前記光ファイバ及び前記光素子モジュール間の光軸方向に延在するとともに、次第に縮径するテーパ状の側部を形成した略截頭円錐状の導波路と、前記導波路における小さな径側の端面近傍となる前記側部に、前記クラッド部を隔てる開放された空間とを有し、
   該導波路は、大きな径側の端部に前記光を受光し且つ集光するレンズを有し、
   前記クラッド部は、前記側部に密着して該クラッド部の外形が前記コア部と同心円となる略円状に構成される
   ことを特徴とする光コネクタ用スリーブ。
2. 請求項１に記載の光コネクタ用スリーブにおいて、
   前記コア部は、前記レンズ近傍の前記側部に一体となる円形フランジ状のガイドを有し、該ガイドには、前記クラッド部の前記外形に対する形成位置の基準となる帯状周面が形成されることを特徴とする光コネクタ用スリーブ。
3. 請求項２に記載の光コネクタ用スリーブにおいて、
   前記ガイドは、前記レンズの頂部の位置と同一平面上となる端面を有することを特徴とする光コネクタ用スリーブ。
4. 請求項２又は請求項３に記載の光コネクタ用スリーブにおいて、
   前記クラッド部の前記外形は面で構成され、該面又は／及び前記帯状周面には、組み付け作業用の突起又は溝が一体に形成されることを特徴とする光コネクタ用スリーブ。
5. 請求項１ないし請求項４いずれか記載の光コネクタ用スリーブにおいて、
   前記クラッド部は、前記コア部に対して識別可能であるとともに前記導波路を伝搬する前記光に対して反射可能な色付けがなされることを特徴とする光コネクタ用スリーブ。
6. 請求項１ないし請求項５いずれか記載の光コネクタ用スリーブにおいて、
   前記レンズの表面には、反射防止膜が形成されることを特徴とする光コネクタ用スリーブ。
7. 請求項１ないし請求項６いずれか記載の光コネクタ用スリーブと、発光用の光素子を有する光素子モジュールと、受光用の光素子を有する光素子モジュールとを備え、端末にフェルールを装着した二本の光ファイバを有する光プラグを嵌合させた後には、前記光素子モジュールとこれに対応する前記光ファイバとの間に前記光コネクタ用スリーブが位置することを特徴とするレセプタクル。

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