JP4600201B2 - 光ファイバ接続工具および光ファイバの接続方法 - Google Patents

Description

本発明は光ファイバ接続工具および光ファイバの接続方法に係り、例えば基板上等の狭いスペースで光ファイバ同士を接続することができる光ファイバ接続工具および光ファイバの接続方法に関する。

近年の情報通信トラフィックの増大に伴い、ルーター／スイッチの大容量化開発が活発に進められている。更には、今後発展が予測される家庭用情報機器内等のボード内の信号伝送においても高速・大容量化の必要性が議論されている。そのような状況下、高速・大容量伝送に限界が近づいている電気伝送に代わり、並列光インターコネクションの重要性が増している。並列光インターコネクションの構成においては、電子・光複合基板上でファイバの余長を処理して多心の光ファイバリボン同士を接続する状況が頻繁にあり、簡単な組み立て工具を用いた簡易接続技術が要求される。このための技術として、コネクタ内部において光ファイバ同士を接続する光ファイバ接続工具が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−１７４７５４号公報

ところで、光ファイバ同士を光接続器の内部において接着剤で接続させる場合には、接着剤を加熱硬化させる熱源及び接着剤が硬化するまでの間、対向配置した光ファイバ同士を共に保持するファイバ固定手段が必要である。
しかしながら、特に、電子・光複合基板の上方位置のような狭い作業スペースにおける接続においては、熱源及びファイバ固定手段を設けるスペースの確保が困難であるという不都合があった。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、狭い作業現場での利用を可能にするとともに、光ファイバ同士を固定し続けた状態で接着剤を加熱硬化させることができる光ファイバ接続工具および光ファイバの接続方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明にかかる光ファイバ接続工具の第１の特徴は、互いに端部を対向させて配置した光ファイバ同士を接続する光接続器用の光ファイバ接続工具であって、前記光接続器を所定位置に保持する保持部と、前記保持部に保持した光接続器に挿入した光ファイバを固定する一対の光ファイバ把持部と、前記光ファイバ把持部に固定された光ファイバ同士を前記光接続器内で接着する接着剤を加熱・硬化するための加熱手段とを備え、前記加熱手段は、前記保持部に近接配置される加熱部と加熱部を制御する制御回路部とを備え、前記加熱部と前記制御回路部とは別体に設けられてケーブル接続され、前記ケーブルが、任意の形状で片持ち支持可能な可撓管内に配置されることにある。

このように構成された光ファイバ接続工具においては、保持部により所定の位置に保持されている光接続器に一対の光ファイバを挿入して光ファイバ把持部により把持するので、加熱手段による接着剤の硬化中に両光ファイバが相対的にずれて接続損失が高くなるのを防止することができることになる。

また、両光ファイバを接着するための接着剤を加熱硬化させる加熱部を、この加熱部を制御する制御回路部とは別体に光接続器を保持している保持部に近接して設けたので、加熱部をコンパクト化することができ、狭いスペースで作業性を向上させることができる。なお、制御回路部は、作業スペースとは無関係で基板上以外の任意の場所に設けることができる。

さらに、加熱部と制御回路部との間を接続するケーブルを、所望の形状で片持ち支持可能な可撓管内に設けたので、電子基板上等の電子部品が多数配置されて工具を置くスペースがない状況においても、加熱部が可撓管で支えられて宙に浮かし位置決めすることにより、基板上に実装されている電子部品をよけて作業することができる。

また、本発明にかかる光ファイバ接続工具の第２の特徴は、上記本発明の第１の特徴において、前記保持部、光ファイバ把持部及び前記加熱部を一体化して工具本体を形成するとともに、前記工具本体が脚片を備え、使用時に前記光ファイバの少なくとも一方が接続されている他の部品を実装した基板の表面に支持可能に設けられていることにある。

このように構成された光ファイバ接続工具においては、工具本体を構成する保持部、光ファイバ把持部及び加熱部が、脚片によって浮かした状態で配置されているので、基板上に実装されている電子部品を避けて作業することができる。

また、本発明にかかる光ファイバ接続工具の第３の特徴は、上記本発明の第１または第２の特徴において、前記工具本体は断熱構造が設けられていることにある。

このように構成された光ファイバ接続工具においては、工具本体は断熱構造であり、加熱部は工具本体内部に設けられているので、不要な場所を加熱して光ファイバや電子部品を損傷するのを防止することができる。

また、本発明にかかる光ファイバの接続方法の第１の特徴は、上記本発明の第１から第３のいずれかの特徴の光ファイバ接続工具を用いて、基板に実装された部品に既に一端が接続されている光ファイバの他端同士を前記基板上で接続することにある。

このように構成された光ファイバの接続方法においては、少なくとも一方の光ファイバが基板上に実装された電子部品に既に一端が接続されている光ファイバの他端と他方の光ファイバとを、作業スペースが少ない基板あるいは電子部品の上方で接続することができる。

本発明によれば、保持部により所定の位置に保持されている光接続器に一対の光ファイバを挿入して光ファイバ把持部により把持するので、加熱手段による接着剤の硬化中に両光ファイバが相対的にずれて接続損失が高くなるのを防止することができるとともに、光ファイバに塗布された接着剤を加熱硬化させる加熱部を、この加熱部を制御する制御回路部とは別体に光ファイバ把持部に近接して設けたので、加熱部をコンパクト化することができ、狭いスペースでの作業性を向上させることができるという効果が得られる。

以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の光ファイバ接続工具に係る一実施形態を示す正面図、図２は図１中II方向から見た側面図、図３は可撓管によって工具本体を浮かせて支持して光ファイバの接続を行っている状態を示す正面図、図４は脚片により工具本体を基板上に実装されている電子部品の上方に支持して光ファイバの接続を行っている状態を示す正面図、図５は接続する光ファイバ同士を接近する方向へ付勢する状態を示す断面図、図６は光ファイバ同士を接近する方向へ付勢する付勢手段の一例を示す断面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態である光ファイバ接続工具１０は、互いに端部を対向させて配置した光ファイバ１１ａ、１１ｂ同士を接続する光接続器３０用の光ファイバ接続工具１０であって、光接続器３０を所定位置に保持する保持部１２と、保持部１２に保持した光接続器３０に挿入して光ファイバ１１ａ、１１ｂを固定する一対の光ファイバ把持部１３ａ、１３ｂと、光ファイバ把持部１３ａ、１３ｂに固定された光ファイバ１１ａ、１１ｂ同士を光接続器３０内に挿入して接着する熱硬化型の接着剤を加熱・硬化するための加熱手段である電気ヒータ１４とを備えている。

光接続器３０はすでに良く知られているので、詳細な説明は省略するが、一例について概略を説明する。
光接続器３０は、例えば、矩形状の接続器本体の一方の端部から他方の端部に向かって貫通孔が設けられており、貫通孔の中央部において光ファイバ先端同士を対向させ、接着剤により両光ファイバを接続するものである。
なお、ここでは接続する光ファイバ１１ａ、１１ｂが光ファイバテープ心線の場合について説明する。

図１に示すように、光ファイバ接続工具１０の工具本体１５は、例えば矩形箱状をしており、箱部１５ａと、箱部１５ａに開閉自在に設けられた蓋部１５ｂを有している。箱部１５ａの上面には、光接続器３０が嵌合して位置決めされる保持部としての位置決め凹部１２と、この位置決め凹部１２に光ファイバ１１ａ、１１ｂを案内して位置決めする溝部１６が設けられている。また、蓋部１５ｂは、位置決め凹部１２に嵌合している光接続器３０を上側から押さえて固定するとともに、箱部１５ａの上面から突出している光ケーブル把持部１３ａ、１３ｂを収容可能な凹部１７（図６参照）を有している。
なお、工具本体１５は断熱構造で設けるのが望ましい。これにより、工具本体１５内部に設けられている電気ヒータ１４の加熱部１４ａが、不要な場所を加熱して、光ファイバ１１ａ、１１ｂや基板４０に損傷を与えるのを防止することができる。

従って、位置決め凹部１２により所定の位置に保持されている光接続器３０に一対の光ファイバ１１ａ、１１ｂを挿入して光ファイバ把持部１３ａ、１３ｂにより把持するので、電気ヒータ１４による熱硬化型接着剤の硬化中に両光ファイバ１１ａ、１１ｂが相対的にずれて接続損失が高くなるのを防止することができることになる。

電気ヒータ１４は、保持部１２に近接配置される加熱部１４ａと加熱部１４ａを制御する制御回路部１４ｂとを備え、加熱部１４ａと制御回路部１４ｂとは別体に設けられてケーブル１４ｃで接続されている。

従って、光ファイバ１１ａ、１１ｂに塗布された接着剤を加熱硬化させる電気ヒータ１４の加熱部１４ａをこの加熱部１４ａを制御する制御回路部１４ｂとは別体にして、光接続器３０を保持している位置決め凹部１２に近接して設けることにより、加熱部１４ａ自体、更には工具本体１５をコンパクト化することができ、基板４０上等の狭いスペースで作業性を向上させることができる。なお、制御回路部１４ｂは、作業スペースとは無関係で基板４０上以外の任意の場所に設けることができる。

また、図３に示すように、ケーブル１４ｃは任意の形状で片持ち支持可能な可撓管１８内に配置することができる。可撓管１８は制御回路部１４ｂから延びて、先端は工具本体１５の箱部１５ａに接続されており、制御回路部１４ｂを基礎として自由に変形するとともに、制御回路部１４ｂから片持ちで支持されている。
従って、電子基板４０上等の電子部品４１ａ、４１ｂ、４１ｃが多数配置されて光ファイバ接続工具１０を置くスペースがない状況においても、工具本体１５が可撓管１８で支えられて宙に浮いた状態で、基板４０上に配置されている電子部品４１をよけて作業することができる。

また、図４に示すように、工具本体１５に脚片１５ｃを設けて工具本体１５を持ち上げることができる。脚片１５としては、例えば４本の柱状の部材としてもよいし、一対の壁状の部材としてもよい。脚片１５ｃは、基板４０上に実装されている電子部品４１ｂを跨ぐようにして、工具本体１５を基板４０から浮かせて支持する。光ファイバ１１ａ、１１ｂは、一方が基板４０に実装された電子部品４１ａと接続されていて、他方が基板４０上に設けられていない部品に接続されていてもよい。あるいは、両光ファイバ１１ａ、１１ｂとも基板４０上の電子部品４１ａ、４１ｃに接続されていてもよい。
従って、工具本体１５を構成する保持部１２、光ファイバ把持部１３ａ、１３ｂ及び電気ヒータ１４を、脚片１５ｃによって基板４０の上面から浮いた状態で配置することができるので、基板４０上に実装されている電子部品４１ｂを避けて作業することができる。

また、図５に示すように、光ファイバ把持部１３ａ、１３ｂは両光ファイバ１１ａ、１１ｂの接続端面を軸線方向（図５において矢印方向）に接近させるべく付勢することができるようになっている。
すなわち、例えば図６に示すように、一方の光ファイバ把持部１３ａの外側の側面に傾斜面１３ｃを設け、工具本体１５の蓋部１５ｂの内側に設けられている光ファイバ把持部１３ａ、１３ｂを収容する凹部１７の光ファイバ把持部１３ａ側の側面に傾斜面１７ａを設ける。また、光ファイバ把持部１３ａは、バネ１９により、常時接続中心から離れる方向（図６中左方向）へ付勢するようにする。

これにより、蓋部１５ｂを下方へ閉じることにより、両傾斜面１３ｃ、１７ａの相互作用により、光ファイバ把持部１３ａは接続中心に向かって軸線方向（図６中右方向）へ移動することになる。また、他方の光ファイバ把持部１３ｂは、所定位置において光ファイバ１１ｂを把持するようにする。あるいは、他方の光ファイバ把持部１３ｂも一方の光ファイバ把持部１３ａと同様に、接続中心に向かって（図６中左方向）へ移動するようにすることも可能である。
なお、光ファイバ把持部１３ａ、１３ｂの下面には、光ファイバ１１ａ、１１ｂを確実に把持することができるように、滑り止めの凹凸を設けるのが望ましい。

このように、光ファイバ１１ａ、１１ｂの接続時に両光ファイバ１１ａ、１１ｂを光接続器３０内で相互に近接する方向に押し付けるので、接続時に両光ファイバ１１ａ、１１ｂが相対的にずれて接続損失が高くなるのを防止することができる。

次に、接続方法について説明する。
まず、接続する光ファイバ１１ａ、１１ｂが光ファイバテープ心線の場合には、端部のテープ被覆を所定長さ除去して光ファイバを露出させ、光接続器３０に設けられている貫通孔に両側から挿入する。このとき、熱硬化型の接着剤や屈折率整合剤を注入しておく。光ファイバ接続工具１０の蓋部１５ｂを開けて、光接続器３０を工具本体１５の位置決め凹部１２に嵌め込むとともに、光ファイバ１１ａ、１１ｂを溝部１６に嵌め込む。光ファイバ把持部１３ａ、１３ｂにより溝部１６に位置決めされている光ファイバ１１ａ、１１ｂを把持し、蓋部１５ｂを閉じる。蓋部１５ｂを閉じることにより光ファイバ把持部１３ａは接続中心側へ移動し、両光ファイバの端面を接近させる。この状態で、制御回路部１４ｂの制御により電気ヒータ１４の加熱部１４ａを作動させ、光接続器３０内部の熱硬化型の接着剤を加熱・硬化させる。

なお、基板４０上のように、実装されている電子部品４１により工具本体１５を載置するスペースがない場合には、工具本体１５を可撓管１８により支持したり（図３参照）、工具本体１５に脚片１５ｃを設けて電子部品４１と干渉しないように支持したりして（図４参照）、接続作業を行う。接着剤が硬化したら、工具本体１５から光接続器３０を取り出して、所定の位置に取り付ける。

以上、前述した光ファイバ接続工具及び接続方法によれば、基板４０上に実装されている電子部品４１の接続されている光ファイバ１１ａ、１１ｂ同士を、作業スペースが少ない基板４０あるいは電子部品４１の上方で接続することができる。

なお、本発明の光ファイバ接続工具は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、光ファイバ１１ａ、１１ｂとして光ファイバテープ心線の場合について説明したが、単心の光ファイバについても同様に適用することができる。

以上のように、本発明に係る光ファイバ接続工具およびは、保持部により所定の位置に保持されている光接続器に一対の光ファイバを挿入して光ファイバ把持部により把持するので、加熱手段による接着剤の硬化中に両光ファイバが相対的にずれて接続損失が高くなるのを防止することができるとともに、光ファイバに塗布された接着剤を加熱硬化させる加熱部を、この加熱部を制御する制御回路部とは別体に光ファイバ把持部に近接して設けたので、加熱部自体、更には工具本体１５をコンパクト化することができ、狭いスペースで作業性を向上させることができるという効果を有し、狭いスペースで光ファイバ同士を接続することができる光ファイバ接続工具等として有用である。

本発明の光ファイバ接続工具に係る第１実施形態を示す正面図である。 図１中II方向から見た側面図である。 可撓管によって工具本体を浮かせて支持して光ファイバの接続を行っている状態を示す光ファイバ接続工具の正面図である。 脚片により工具本体を基板上に実装されている電子部品の上方に支持して光ファイバの接続を行っている状態を示す光ファイバ接続工具の正面図である。 接続する光ファイバ同士を接近する方向へ付勢する状態を示す光ファイバ接続工具の断面図である。 光ファイバ同士を接近する方向へ付勢する付勢手段の一例を示す工具本体の要部断面図である。

符号の説明

１０ 光ファイバ接続工具
１１ａ、１１ｂ 光ファイバ
１２ 位置決め凹部（保持部）
１３ａ、１３ｂ 光ファイバ把持部
１４ 電気ヒータ（加熱手段）
１４ａ 加熱部
１４ｂ 制御回路部
１４ｃ ケーブル
１５ 工具本体
１５ｃ 脚片
１８ 可撓管
３０ 光接続器
４０ 基板
４１ 電子部品（他の部品）

Claims (4)

1. 互いに端部を対向させて配置した光ファイバ同士を接続する光接続器用の光ファイバ接続工具であって、
   前記光接続器を所定位置に保持する保持部と、前記保持部に保持した光接続器に挿入した光ファイバを固定する一対の光ファイバ把持部と、前記光ファイバ把持部に固定された光ファイバ同士を前記光接続器内で接着する接着剤を加熱・硬化するための加熱手段とを備え、
   前記加熱手段は、前記保持部に近接配置される加熱部と加熱部を制御する制御回路部とを備え、前記加熱部と前記制御回路部とは別体に設けられてケーブル接続され、
   前記ケーブルが、任意の形状で片持ち支持可能な可撓管内に配置されることを特徴とする光ファイバ接続工具。
2. 前記保持部、光ファイバ把持部及び前記加熱部を一体化して工具本体を形成するとともに、前記工具本体が脚片を備え、使用時に前記光ファイバの少なくとも一方が接続されている他の部品を実装した基板の表面に支持可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ接続工具。
3. 前記工具本体は断熱構造が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ接続工具。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の光ファイバ接続工具を用いて、基板に実装された部品に既に一端が接続されている光ファイバの他端同士を前記基板上で接続する光ファイバの接続方法。

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