JP4738205B2 - 光コネクタ - Google Patents

Description

この発明は、光コネクタ本体の上面に少なくとも一本の光ファイバを配置し、接着剤を充填し蓋をして、光ファイバを光コネクタ本体上に接着固定してなる光コネクタに関する。

図１１に従来の光コネクタの光コネクタ本体２を斜視図で示す。図１２は図１１の光コネクタ本体２に光ファイバ３を接着固定して構成した光コネクタ１の縦断面図、図１３は図１２の拡大したＢ−Ｂ切断端面図である。
図示例の光コネクタ１は光路変換用の多心光コネクタであり、光コネクタ本体２の上面に形成した光ファイバ整列溝４の前端の前方に、前方壁面として４５°傾斜の鏡面５ａを持つ光路変換空間５が形成されている。光ファイバ３を光ファイバ整列溝４に収容しその上から透明な接着剤６を充填し透明樹脂からなる蓋７をして、光ファイバ３を光コネクタ本体２に接着固定している。光ファイバ３から出射した光は、鏡面５ａで直角の上方向に反射して、９０°光路変換される。

上記の光コネクタ１の組立てにおいて、光ファイバ３を光コネクタ本体２に接着固定する際、充填した接着剤の硬化収縮時に、接着剤充填空間でもある光路変換空間５内の接着剤６に気泡が発生する場合がある。この要因としては、まず、外気を引き込むことが一因と考えられている。
これは光路変換空間５の容積に対して、光コネクタ本体２と蓋７との間の光ファイバ残余空間（すなわち、光コネクタ本体２と蓋７との間の隙間から光ファイバ３を除いた空間（図１３に８ａ、８ｂで示す部分（図７参照））の容積が、光路変換空間５の容積に比べて非常に小さいため、接着剤が硬化収縮する際に、減少した光路変換空間５内の接着剤容積を他部分の接着剤で補うことができず、その結果、光路変換空間５に隙間が生じることとなって外気を接着剤中に吸引してしまうからであると考えられている。
また、他の要因としては、一般的に接着剤は真空脱気するものの、光路変換空間５内に何らかの原因で多少のエアが残ってしまうので、空間が密閉されているので接着剤の体積減少ととも気泡が拡大あるいは発生することが一因である。
接着剤中に気泡が生じると、特にその気泡が光路中にある場合は光損失が大となり、また、光路中でなくても、気泡発生により接着強度が低下する恐れがある。

本発明は上記従来の事情に鑑みてなされたもので、光ファイバを接着固定する接着剤中に気泡が生じることがなく、光ファイバ接着固定に伴う光損失の増大や接着強度低下の恐れのない光コネクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決する請求項１の発明は、光コネクタ本体の上面に形成した、光ファイバを押さえるための蓋が収容される浅い凹部の底面に、少なくとも一本の光ファイバを配置し、前記光ファイバの上から前記蓋をし、前記光ファイバの少なくとも先端部近傍を覆うように接着剤が充填され、前記光ファイバを光コネクタ本体上に蓋と共に接着固定してなる光コネクタにおいて、
前記浅い凹部は光ファイバの先端位置よりさらに前方に延在しており、その浅い凹部の前端側に、前記光ファイバ先端部近傍に連通する、前記浅い凹部の底面よりさらに深く凹んだ接着剤溜まり用の凹所を形成し、この接着剤溜まり用凹所はその一部が前記蓋より露出しており、前記接着剤を充填し蓋をする際に接着剤を前記接着剤溜まり用凹所に流入させておき、接着剤の硬化収縮時に、前記接着剤溜まり用凹所に溜められた接着剤の一部が光ファイバ先端側に移動可能にして、光ファイバ先端近傍の接着剤に気泡が発生することを防止したことを特徴とする。

請求項２は、請求項１の光コネクタにおいて、光コネクタ本体には、光ファイバの先端が臨む空間が形成され、前記空間を挟んで前記光ファイバの先端と対向する前記光コネクタ本体の対向面には鏡面が形成されるとともに、光ファイバを伝搬する光の光軸方向が前記鏡面により変換されて光路変換がなされる光コネクタであって、
前記接着剤溜まり用凹所が前記空間を挟んで光ファイバと反対側に設けられていることを特徴とする。

請求項３は、請求項２の光コネクタにおいて、光コネクタ本体の上面に形成した前記浅い凹部に光ファイバ整列溝が形成され、前記光ファイバ整列溝の前端の前方に前記空間及び前記鏡面が形成され、前記蓋は、前記光ファイバ整列溝から前記接着剤溜まり用凹所にかけてその上方を覆うものであることを特徴とする。

請求項４の発明の光コネクタは、光コネクタ本体の上面側に、光ファイバが挿入される光ファイバ整列穴が形成され、前記光ファイバ整列穴が、中間部に光ファイバ露出空間を形成するようにファイバ長さ方向前後に分離しており、前記光コネクタ本体の上面に、少なくとも前記光ファイバ露出空間の領域を含み前記光ファイバ整列穴の前端より前方に延在する浅い凹部が形成され、前記浅い凹部の底面に前記光ファイバ整列穴の前端が開口する空間が形成され、該空間の前記光ファイバ整列穴と対向する前記光コネクタ本体の側面には、光ファイバを伝搬する光の光軸を変換する鏡面が形成され、前記浅い凹部における少なくとも前記空間に接着剤が充填され、前記浅い凹部に被せた蓋が接着固定され、
前記浅い凹部における前記空間より前方側に、前記空間に連通する、前記浅い凹部の底面よりさらに深く凹んだ接着剤溜まり用凹所を形成し、この接着剤溜まり用凹所はその一部が前記蓋より露出しており、
前記接着剤を充填し蓋をする際に接着剤を前記接着剤溜まり用凹所に流入させておき、接着剤の硬化収縮時に、前記接着剤溜まり用凹所に溜められた接着剤の一部が光ファイバ先端側に移動可能にして、光ファイバ先端近傍の接着剤に気泡が発生することを防止したことを特徴とする。

請求項５は、請求項２乃至４のいずれかに記載の光コネクタにおいて、光コネクタ本体の上面にて、前記接着剤溜まり用凹所は前記空間と離れた位置に設けられていることを特徴とする。

以下、本発明を実施した光コネクタについて、図面を参照して説明する。

図１は本発明の光コネクタの光コネクタ本体１２の斜視図、図２は光コネクタ本体１２の縦断面図、図３は同平面図、図４は図１の光コネクタ本体１２に図示例では１２本の光ファイバ３を取り付けて構成した光コネクタ１１の縦断面図、図５は図４の拡大したＡ−Ａ切断端面図、図６は図４の要部拡大図、図７は図５の要部拡大図である。

図示例の光コネクタ１１は光路変換用の多心光コネクタであり、光コネクタ本体１２の上面に図示例では１２列の光ファイバ整列溝（図示例ではＶ溝）４が形成され、この光ファイバ整列溝４の前端（図２で右端）の前方に、前方壁面として４５°傾斜の鏡面５ａを持つ空間（以下、光路変換空間と言う場合がある）５が形成されている。
本発明では光コネクタ本体１２の上面の光ファイバ先端より前方位置（図１では紙面右上方向）に、後述のように接着剤溜まりとなる接着剤溜まり用凹所（以下、単に凹所と略す）を形成する。
この実施例では、光コネクタ本体１２の上面に、後述の蓋７が嵌め込まれるようにして収容される、上面から見て矩形状の浅い凹部２３を形成している。
この凹部２３の底面（光コネクタ本体１２の上面）に前記光ファイバ整列溝４及び光路変換空間５を形成し、前記凹所２１はこの浅い凹部２３の前端側に形成している。
また、この凹所２１は、蓋７をした時に蓋で覆われない非閉塞部２１ａを備えている。
前記蓋７は、図４に示す通り、光ファイバ整列溝４から凹所２１にかけてその上方を覆うが、図示例のように非閉塞部２１ａを備えるようにする。
すなわち、凹所の一部が前記蓋７より露出しているということになる。
前記凹所２１の容積は、後述する接着剤溜まりとして有効に機能させるために、光コネクタ本体１２の上面と蓋７との間の光ファイバ残余空間（すなわち、光コネクタ本体１２と蓋７との間の隙間から光ファイバ３を除いた空間（図５、図７に８ａ、８ｂで示す部分）の容積より十分大きく設定することが好ましい。
また、光ファイバ整列溝４の後方側（図２で左方側）は保護ブーツ２４を収容する深い凹部２５となっている。
保護ブーツ２４は光ファイバ３のコネクタ後端縁近傍の被覆部３ａに被せられて、光ファイバのコネクタ後端縁近傍が急激に曲がらないように保護する。
光コネクタ本体１２の光ファイバ整列溝４には、光ファイバ３がその先端を光路変換空間５に臨ませて収容され、その上に光透過性の樹脂からなる蓋７が被せられている。
蓋７と光コネクタ本体１２上面との間には予め光学的に透明な接着剤６が充填されており、光ファイバ３はこれを押さえる蓋７とともに光コネクタ本体１２の上面に接着固定されている。
この光コネクタ１１において、光ファイバを伝搬する光の光軸を変換する鏡面が形成されているので、光ファイバ３から出射した光は、鏡面５ａで直角の上方向に反射して、９０°光路（あるいは光軸）変換される。
光コネクタ外部から光ファイバ３に入射する光も同様に光軸変換される。

上記の光コネクタ１１を組み立てる場合、光ファイバ３を光コネクタ本体１２の光ファイバ整列溝４にその先端を光路変換空間５に臨ませて収容し、その上から光学的に透明なエポキシ系で光学用の接着剤６を充填する。
次いで、その上に、光透過性の樹脂からなる蓋７を被せて光ファイバ３を押さえる。
先の接着剤６の充填量は、蓋７で押さえた時に凹所２１内に充填される程度に十分な量とする。この状態で接着剤６は、光ファイバ整列溝４から凹所２１にかけて充填（ないし塗布）されている。

充填した接着剤６は硬化収縮するが、その硬化収縮時に、凹所２１に溜められた接着剤６の一部が、蓋７と光コネクタ本体１２との間の隙間における光ファイバ先端側に移動するので、光路変換空間５（すなわち、光ファイバ先端近傍の空間）内の接着剤中に隙間が生じることがなく、このため接着剤中への外気吸引により気泡が発生することは防止される。
また、硬化収縮時に、光路変換空間５が密閉されていず外気と連通しているので、接続剤体積の減少が気泡発生の要因とはならない。
この場合、凹所２１の容積は、光コネクタ本体１２上面と蓋７との間の光ファイバ残余空間（すなわち、光コネクタ本体２と蓋７との間の隙間から光ファイバ３を除いた空間（図５、図７に８ａ、８ｂで示す部分）の容積より十分大きいので、凹所２１に十分な量の接着剤を溜めておけば、接着剤の硬化収縮時に接着剤が凹所から光ファイバ先端側へ容易に移動する。
また、凹所２１は蓋７で覆われない非閉塞部（開口部）２１ａを有することで、凹所２１内の接着剤が移動しても負圧を発生することがないので、凹所２１内の接着剤の移動を阻害することがなく、この点でも接着剤の光ファイバ先端側への移動が容易に行われる。
したがって、上記の通り、気泡発生を防止することができ、気泡による光損失の増大や、接着強度の低下を防止できる。

図８〜図１０は本発明の他の実施例を示すもので、図８は光コネクタ本体３２の縦断面図、図９は同平面図、図１０は図８の光コネクタ本体３２に図示例では１２本の光ファイバ３を取り付けて構成した光コネクタ３１の縦断面図である。
この光コネクタ３１も同じく光路変換用光コネクタであるが、光ファイバを位置決め固定する主なる手段として整列溝を使用するのでなく、光ファイバとほぼ同径の光ファイバ穴を用いたことが上記各実施形態とは異なっている。
図８の場合は、光コネクタ本体３２の上面に、中間部に光ファイバ露出空間４６を形成するようにファイバ長さ方向前後に分離している。
図示例では１２個の光ファイバ整列穴４７ａ、４７ｂ（整列穴４７ａと整列穴４７ｂとは同一径、同一軸心である）が形成されている。
図８で左方の光ファイバ整列穴４７ａは光ファイバの中間部を固定し、右方の光ファイバ整列穴４７ｂは光ファイバの先端部を固定している。
光ファイバ整列穴４７ｂの前方（紙面右側）に、前方壁面として４５°傾斜の鏡面５ａを持つ光路変換空間５が形成されている。後方側の光ファイバ整列穴４７ａの後端側には、光ファイバガイド溝４８が形成されている。光ファイバガイド溝は光ファイバを光ファイバ穴４７ａに挿入するために必要な部分である。
そして、光路変換空間５の前方位置に接着剤溜まりとなる凹所４１を形成する。
この実施例では、光コネクタ本体３２の上面に、光学的に透明な蓋３７が収容される上面から見て矩形状の浅い凹部４３を形成し、前記光ファイバ露出空間４６及び光路変換空間５を、この浅い凹部４３の底面（光コネクタ本体３２の上面）に形成し、前記凹所４１はこの浅い凹部４３の前端部に形成している。
この凹所４１は、蓋３７をした時に蓋３７で覆われない非閉塞部４１ａを備えている。蓋３７は少なくとも光ファイバ露出空間４６から凹所４１にかけてその上方を覆うが、図示例のように非閉塞部４１ａを備えるようにする。
非閉塞部の効果については前記実施例と同様である。
保護ブーツ２４を収容する深い凹部４５も前記実施例と同様である。
浅い凹部４３の底面（光コネクタ本体３２上面）には予め光学的に透明な接着剤６が充填（塗布）されており、蓋３７は光コネクタ本体３２の上面に接着固定されている。
この光コネクタ３１において、光ファイバ３から出射した光は、鏡面５ａで直角の上方向に反射して、９０°光路変換される。

上記の光コネクタ３１を組み立てる場合、光ファイバ３を同一軸線上の光ファイバ整列穴４７ａ及び４７ｂに挿入してその先端を光路変換空間５に臨ませ、浅い凹部４３に光学的に透明な接着剤６を充填した後、光透過性の樹脂からなる蓋３７を被せる。
この場合も、前記実施例と同様な作用が得られる。すなわち、充填した接着剤６の硬化収縮時に、凹所４１に溜められた接着剤６の一部が、蓋３７と光コネクタ本体３２との間の隙間における光ファイバ先端側に移動して、光路変換空間５（すなわち、光ファイバ先端近傍の空間）内の接着剤中に外気が吸引されたり、あるいは気泡の発生することは防止されるので、気泡による光損失の増大や、接着強度の低下は防止される。
なお、本実施例では、光ファイバ整列穴の途中を遮断して光ファイバ露出空間４６を設けたが、光ファイバ整列穴を遮断することなく、光路変換空間まで整列穴を延在させることも可能である。
また、上記各実施例では、凹所（接着剤溜まり）と光路変換空間とは離れた位置にあり、凹所と光路変換空間は、蓋と光コネクタ本体との間に形成される僅かな隙間により連通している。本発明は光路変換空間に充填される接続剤の、硬化収縮時に発生する圧力を緩和させるために、光コネクタ本体に何らかの手段で接着剤と光コネクタ本体外部とを連通する開口部を形成することを要旨とする。したがって、開口部の形状には種々の変形例が存在し、開口部と光路変換空間までの連通手段も種々の変形例が存在する。
そこで、凹所から光路変換空間まで連通する溝を光コネクタ本体上に積極的に形成し、該溝により接着剤を移動させることも可能である。
あるいは、光路変換空間と凹所を接近させて一部を結合させることもできる。
いずれの形態を採用しても凹所と光路変換空間を連通することができる。

上述の実施例では光路変換用光コネクタについて説明したが、これに限定されない。例えば、上面に光ファイバ整列溝を形成した溝付き基板の前記光ファイバ整列溝に光ファイバを収容し、接着剤を塗布し蓋で押さえて接着固定する構造の光ファイバアレイに適用することもできる。

本発明の一実施例の光コネクタにおけるコネクタ本体の斜視図である。 図１の光コネクタ本体の縦断面図である。 図１の光コネクタ本体の平面図である。 図１の光コネクタ本体に光ファイバを取り付けて構成した光路変換用の光コネクタの縦断面図（図２に対応する図）である。 図４の拡大したＡ−Ａ切断端面図である。 図４の要部拡大図である。 図５の要部拡大図である。 本発明の他の実施例の光コネクタを示すもので、光コネクタ本体の縦断面図である。 図８の光コネクタ本体の平面図である。 図８の光コネクタ本体に光ファイバを取り付けて構成した光路変換用の光コネクタの縦断面図である。 従来の光コネクタにおける光コネクタ本体の斜視図である。 図１１の光コネクタ本体に光ファイバを取り付けた状態の断面図である。 図１２の拡大したＢ−Ｂ切断端面図である。

符号の説明

３ 光ファイバ
３ａ 光ファイバ被覆部
４ 光ファイバ整列溝
５ 光路変換空間
５ａ 鏡面
６ 接着剤
７、３７ 蓋
８ａ、８ｂ 光コネクタ本体と蓋との間の光ファイバ残余空間
１１、３１ 光コネクタ
１２、３２ 光コネクタ本体
２１、４１ 凹所
２１ａ、４１ａ （凹所の）非閉塞部
２３、４３ （蓋が収容される）凹部
２４ 保護ブーツ
２５、４５ （保護ブーツが収容される）深い凹部
４６ 光ファイバ露出空間
４７ａ、４７ｂ 光ファイバ整列穴
４８ ガイド溝

Claims (5)

1. 光コネクタ本体の上面に形成した、光ファイバを押さえるための蓋が収容される浅い凹部の底面に、少なくとも一本の光ファイバを配置し、前記光ファイバの上から前記蓋をし、前記光ファイバの少なくとも先端部近傍を覆うように接着剤が充填され、前記光ファイバを光コネクタ本体上に蓋と共に接着固定してなる光コネクタにおいて、
   前記浅い凹部は光ファイバの先端位置よりさらに前方に延在しており、その浅い凹部の前端側に、前記光ファイバ先端部近傍に連通する、前記浅い凹部の底面よりさらに深く凹んだ接着剤溜まり用凹所を形成し、この接着剤溜まり用凹所はその一部が前記蓋より露出しており、前記接着剤を充填し蓋をする際に接着剤を前記接着剤溜まり用凹所に流入させておき、接着剤の硬化収縮時に、前記接着剤溜まり用凹所に溜められた接着剤の一部が光ファイバ先端側に移動可能にして、光ファイバ先端近傍の接着剤に気泡が発生することを防止したことを特徴とする光コネクタ。
2. 光コネクタ本体には、光ファイバの先端が臨む空間が形成され、前記空間を挟んで前記光ファイバの先端と対向する前記光コネクタ本体の対向面には鏡面が形成されるとともに、光ファイバを伝搬する光の光軸方向が前記鏡面により変換されて光路変換がなされる光コネクタであって、
   前記接着剤溜まり用凹所が前記空間を挟んで光ファイバと反対側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
3. 光コネクタ本体の上面に形成した前記浅い凹部に光ファイバ整列溝が形成され、前記光ファイバ整列溝の前端の前方に前記空間及び前記鏡面が形成され、前記蓋は、前記光ファイバ整列溝から前記接着剤溜まり用凹所にかけてその上方を覆うものであることを特徴とする請求項２記載の光コネクタ。
4. 光コネクタ本体の上面側に、光ファイバが挿入される光ファイバ整列穴が形成され、
   前記光ファイバ整列穴が、中間部に光ファイバ露出空間を形成するようにファイバ長さ方向前後に分離しており、
   前記光コネクタ本体の上面に、少なくとも前記光ファイバ露出空間の領域を含み前記光ファイバ整列穴の前端より前方に延在する浅い凹部が形成され、
   前記浅い凹部の底面に前記光ファイバ整列穴の前端が開口する空間が形成され、
   該空間の前記光ファイバ整列穴と対向する前記光コネクタ本体の側面には、光ファイバを伝搬する光の光軸を変換する鏡面が形成され、
   前記浅い凹部における少なくとも前記空間に接着剤が充填され、前記浅い凹部に被せた蓋が接着固定され、
   前記浅い凹部における前記空間より前方側に、前記空間に連通する、前記浅い凹部の底面よりさらに深く凹んだ接着剤溜まり用凹所を形成し、この接着剤溜まり用凹所はその一部が前記蓋より露出しており、
   前記接着剤を充填し蓋をする際に接着剤を前記接着剤溜まり用凹所に流入させておき、接着剤の硬化収縮時に、前記接着剤溜まり用凹所に溜められた接着剤の一部が光ファイバ先端側に移動可能にして、光ファイバ先端近傍の接着剤に気泡が発生することを防止したことを特徴とする光コネクタ。
5. 光コネクタ本体の上面にて、前記接着剤溜まり用凹所は前記空間と離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の光コネクタ。

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