JP5415978B2

JP5415978B2 - 光コネクタ装置

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Publication number: JP5415978B2
Application number: JP2010017590A
Authority: JP
Inventors: 雅寛伊藤; 修司木村
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2030-01-29
Also published as: JP2011158497A

Description

本発明は、伝送される光信号の中継とともに光分波または光合波を行うための光コネクタ装置に関し、特に自動車における各種電装機器の配索に利用される光通信や、宅内あるいはビル内の光通信に好適な光ジャンクションコネクタタイプの光コネクタ装置に関するものである。

自動車における情報伝達手段、例えばオーディオ系あるいは映像系の情報伝達手段として、銅線のワイヤハーネスに代わる光通信方式として、光ファイバーケーブルを用いた光ファイバー伝送方式が提案されている。この光ファイバー伝送方式は、単に光ファイバーケーブルそのものが軽量であるばかかりでなく、大容量伝送が可能で、しかも電波雑音障害を受けないので回路の遮蔽の必要がない等の利点を有しており、今後の一層の普及が有望視されている。このような光ファイバー伝送方式の普及と併せて、複数本の光ファイバーケーブルの取り回しをなくして、最短経路での光信号の多分割または多分岐を可能とする光分波器たる光ジャンクションコネクタの要請があり、これに類するものとして特許文献１および特許文献２に記載のものが提案されている。

特許文献１に記載の光分波器はいわゆる２分岐タイプのもので、光機能素子として光波長分離機能を有する光フィルターを用いており、入力側ファイバーから入力された光信号のうち、光フィルターにて特定波長の信号光で反射されたものが一方の出力側ファイバーから出力され、光フィルターをそのまま通過した光信号が他方の出力側ファイバーから出力されることになる。

また、特許文献２に記載の光分波器はいわゆる４分岐タイプのもので、入力側ファイバーに一方のコネクタを接続するとともに、４本の出力側光ファイバーを集約した上でこれらが共有する他方のコネクタを接続し、双方のコネクタ同士を嵌合させることで、他方のコネクタに内蔵された光導波路部材を介して、入力側ファイバーと各出力側ファイバーとを光結合するようになっている。

特開２００４−１１８２２３号公報特開２００５−１８９８１５号公報

しかしながら、特許文献１，２に記載された従来の光分波器にあっては、いずれも伝送損失または光結合損失を最小化するべく光学系の光軸合わせに主眼を置いた構成となっているため、製造コストが高いものとなる。また、最短経路での光信号の多分割または多分岐を可能とする光分波器たる光ジャンクションコネクタとして、伝送損失の大小に拘らずに特に出力側となる複数本の光ファイバーケーブルの個別的な脱着を可能とした光ジャンクションコネクタの要請があるが、特許文献１，２に記載の技術ではかかる要請に対して十分に応えることができない。

より具体的には、特許文献１に記載の光分波器は、光機能素子として光フィルターを用いているため、単に製造コストが高いものとなるだけでなく、フィルタリングによらない分波には対応することができず、また入力側および出力側のそれぞれのファイバーケーブルの脱着が想定されておらず、柔軟性の面で必ずしも十分でない。

また、特許文献２に記載の光分波器は、他方のコネクタに内蔵された光導波路部材を光結合に用いているため、構造が複雑で製造コストが高いものとなるだけでなく、コネクタによる脱着が可能な構造ではあっても、複数の出力側ファイバーを一括しての脱着であるため、その脱着自由度が著しく制限され、上記と同様に柔軟性の面で必ずしも十分でない。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、製造コストの低減と構造の簡素化を図りながら、特に出力側となる複数本の光ファイバーケーブルの個別的な脱着を可能とした光コネクタ装置を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、入力側の光ファイバーケーブルによって伝送される光信号を複数の出力側の光ファイバーケーブルに光分波を行う光コネクタ装置であって、光ジャンクションコネクタと、入力側の光ファイバーケーブルおよびそれぞれに独立した出力側の光ファイバーケーブルに個別に接続された複数のケーブル側コネクタと、上記光ジャンクションコネクタに形成され、入力側の光ファイバーケーブルに付帯するケーブル側コネクタが着脱可能に嵌合される入力側嵌合ポート、およびそれぞれの出力側の光ファイバーケーブルに付帯するケーブル側コネクタが着脱可能に嵌合される複数の出力側嵌合ポートと、上記入力側嵌合ポートと各出力側嵌合ポートとの光軸の交点位置に反射面が臨むように設けられ、入力側嵌合ポートから入射した光信号をそれぞれの出力側嵌合ポートに向けて反射させる反射部材と、上記それぞれのケーブル側コネクタに、光ファイバーケーブルの端末とは非接触状態で設けられたレンズと、を備えている。

その上で、上記光ジャンクションコネクタは少なくとも二分割構造とした二つ一組のハーフケースを接合することで形成してあり、上記ハーフケース同士の接合面には光信号の通路となる三つの孔状の光路をＴ字状に交差させて形成してあるとともに、それらの三つの光路に反射部材のための取付孔を含むかたちで十字状に交差する通路空間を形成してある。

さらに、上記通路空間のうち同一軸線上のある二つの光路の端部には出力側嵌合ポートを、上記取付孔と同一軸線上にある光路の端部には入力側嵌合ポートをハーフケース外周の端面に開口するようにそれぞれに形成してあり、上記通路空間を形成している取付孔のうち上記三つの光路との交差部と反対側の端部はハーフケース外周の端面のうち上記入力側嵌合ポートが開口する端面とは反対側の端面に開口していて、当該開口から上記三つの光路の交差部に反射面が臨むように反射部材を挿入固定してある。

ここで、請求項２に記載のように、上記入力側の光ファイバーケーブルと複数の出力側の光ファイバーケーブルの入出力関係が可逆であって、その入出力関係を逆にすることで、複数の出力側の光ファイバーケーブルによって伝送される光信号を光合波して入力側の光ファイバーケーブルへの出力が可能となっていることが望ましい。こうすることにより、本発明に係る光コネクタ装置はいわゆる光分波器としてだけでなく、光合波器としても使用することが可能となる。

請求項１に記載の発明によれば、光分波に際して光フィルター等の高価な光機能素子を用いる必要がないため、製造コストの低減を図ることができ、また、光ジャンクションコネクタは少なくとも複数の出力側嵌合ポートと反射部材を備えていれば良く、これによってもまた製造コストの低減と構造の簡素化を図ることができる。さらに、少なくとも複数の出力側の光ファイバーケーブルは、光ジャンクションコネクタに対してケーブル側コネクタをもって個別的且つ積極的な脱着嵌合が可能であるため、脱着自由度および柔軟性が高いものとなるほか、配索時の引き回し性や作業性も良好なものとなる。

また、入力側の光ファイバーケーブルについても光ジャンクションコネクタに対するその脱着嵌合が可能であるため、上記脱着自由度および柔軟性が一段と高いものとなるとともに、配索時の引き回し性や作業性も一段と良好なものとなる。

さらに、レンズは光ファイバーケーブルの端末に対して非接触であるため、例えば振動を伴うような使用環境下においても双方の端面が摩耗することがなく、両者の長寿命化を図ることが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、実質的に光分波器としての機能に加えて、光合波器としての機能を有するものであるから、簡単な構造でありながら光コネクタ装置としての高機能化と汎用化を実現できる。

本発明に係る光コネクタ装置の第１の実施の形態としてその全体構造を示す斜視図。図１に示した光ジャンクションコネクタ単独での斜視図。図１に示したケーブル側コネクタ単独での斜視図。図３に示したケーブル側コネクタの分解図。図１の光コネクタ装置において入力側の光ファイバーケーブルの軸心を通る垂直断面説明図。図２に示した光ジャンクションコネクタの分解斜視図。図６に示した反射素子の拡大斜視図。図６のＡ−Ａ線に沿う半断面拡大斜視図。図１に示した光コネクタ装置の接合面を通る水平断面説明図。図９の要部拡大図。参考例に係る光ジャンクションコネクタの構造を示す分解斜視図。図１１の光ジャンクションコネクタにおいて一方のハーフケースの向きを変えた場合の分解斜視図。光ジャンクションコネクタとケーブル側コネクタとの嵌合状態における光コネクタ装置の接合面を通る水平断面説明図。図１３の光コネクタ装置において入力側の光ファイバーケーブルの軸心を通る垂直断面説明図。図１３の要部拡大図。本発明に係る光コネクタ装置の第２の実施の形態としてその全体構造を示す斜視図。図１６に示した光ジャンクションコネクタ単独での斜視図。図１６に示した光コネクタ装置の分解斜視図。図１８における反射素子の要部拡大斜視図。図１６に示した光コネクタ装置の接合面を通る水平断面での要部拡大説明図。図１６に示した光コネクタ装置において入力側の光ファイバーケーブルの軸心を通る垂直断面での要部拡大説明図。別の参考例に係る光コネクタ装置の全体構造を示す斜視図。図２２に示した光ジャンクションコネクタ単独での斜視図。図２２に示した光コネクタ装置の分解斜視図。図２２に示した光コネクタ装置の水平な接合面を通る水平断面での要部拡大説明図。図２２に示した光コネクタ装置において垂直な接合面を通る垂直断面での要部拡大説明図。本発明に係る光コネクタ装置の第３の実施の形態としてその全体構造を示す斜視図。図２７における光ジャンクションコネクタと反射素子との関係を示す分解斜視図。図２８の背面斜視図。（Ａ）は図２８，２９に示した反射素子の拡大斜視図、（Ｂ）は同図（Ａ）の要部拡大図。

図１〜１０は本発明に係る光コネクタ装置のより具体的な第１の実施の形態を示す図であり、ここではいわゆる２分岐（２分波）タイプのものの例を示している。特に、図１は光ジャンクションコネクタ１と入力側および出力側の光ファイバーケーブル１０〜１２からなる光コネクタ装置全体の斜視図を、図２は光ジャンクションコネクタ１単独での斜視図をそれぞれに示し、また図３以下の図面はそれらの細部の構造を示している。

図１，２に示すように、光ジャンクションコネクタ１は略立方体のブロック形状をなす六面体のものとして形成されていて、この光ジャンクションコネクタ１の一つの面１ａの中央部に、後述する着脱可能なコネクタ嵌合をもって単一の入力側の光ファイバーケーブル１０が接続される。その一方、その入力側の光ファイバーケーブル１０が接続された面１ａに隣接しつつ相互に正対することになる二つの面１ｂ，１ｄの中央部には、後述する着脱可能なコネクタ嵌合をもって出力側の光ファイバーケーブル１１，１２が個別に接続される。

入力側の光ファイバーケーブル１０にて光ジャンクションコネクタ１に入力された光信号は、後述するように内蔵された反射部材たる反射素子８にて互いに逆向きの二方向に反射・分岐していわゆる光分岐されて、それぞれの出力側の光ファイバーケーブル１１，１２から出力されることになる。それ故に、光ジャンクションコネクタ１の内部では、入力側の光ファイバーケーブル１０の光軸と一対の出力側の光ファイバーケーブル１１，１２の光軸が共に同一平面上に位置していることになる。

図１のほか図３，４に示すように、入力側および出力側のそれぞれの光ファイバーケーブル１０〜１２の端部には、それぞれに樹脂製のケーブル側コネクタ１５が接続されている。このケーブル側コネクタ１５の基本構造は周知のＬＡＮケーブルコネクタあるいは電話線コードコネクタと同様であって、図３，４に示すように、略角柱状のコネクタハウジング１６の一側面には、係止突起１７ａを有し且つその根元部から弾性変形可能な爪片１７を一体に形成してある。

また、図５に示すように、コネクタハウジング１６における有底円筒状の中空部１８に光ファイバーケーブル１０または１１，１２の端末部をレンズ１９およびフェルール２０とともに圧入固定して、必要に応じてフェルール２０はコネクタハウジング１６に接着固定してある。光ファイバーケーブル１０または１１，１２の端面は所定の曲面形状となるように予め研磨加工を施してあり、この光ファイバーケーブル１０または１１，１２の端面は、中空部１８の最奥部に位置することになるレンズ１９に対して非接触としてある。そして、コネクタハウジング１６の挿入方向先端面には単一の透孔２１を貫通形成してあり、この透孔２１の中心はそれぞれの光ファイバーケーブル１０または１１，１２の光軸と一致させてある。

なお、図５から明らかなように、光ジャンクションコネクタ１側の後述する嵌合ポート４〜６のいずれかにケーブル側コネクタ１５に挿入したときには、周知のように上記爪片１７に付帯する係止突起１７ａが嵌合ポート４〜６側の位置決め突起２２と係合することになり、これによってその嵌合ポート４〜６からのケーブル側コネクタ１５の抜け止め機能が発揮されることになる。

その一方、図５のほか図６に示すように、光ジャンクションコネクタ１のコネクタハウジング２は、上下二分割構造とした二つ一組の矩形状のハーフケース２Ａ，２Ｂをもって形成されていて、それらのハーフケース２Ａ，２Ｂの接合面３同士を図示しない凹凸嵌合等による位置決め手段、例えば後述する図１２のように位置決め突起１２と位置決め凹部１３との凹凸嵌合により相対位置決めを行った上で接着接合されている。

この構造のために、光ジャンクションコネクタ１に直接的に形成されている各要素、すなわち後述する入力側嵌合ポート４、出力側嵌合ポート５，６、取付孔７および光路９ａ〜９ｃ等は、接合面３をもって一方のハーフケース２Ａ側と他方のハーフケース２Ｂ側とに二分割されていて、上記の接着接合をもって初めて本来の形状のものとなる。

したがって、先に述べたように、入力側の光ファイバーケーブル１０の光軸と一対の出力側の光ファイバーケーブル１１，１２の光軸とが共有している同一平面とは、上記接合面３にほかならないことになる。なお、ハーフケース２Ａ，２Ｂ同士の接着接合は一例にすぎず、これに代えて例えば溶着、圧入、嵌合あるいはねじ止め等の固定手段を採用することももちろん可能である。

光ジャンクションコネクタ１におけるコネクタハウジング２の一つの面１ａには矩形状の入力側嵌合ポート４が開口形成されているとともに、その入力側嵌合ポート４が形成された面１ａに正対する面１ｃには後述する反射部材としての反射素子８を挿入するための矩形状の取付孔７が形成されている。また、上記入力側嵌合ポート４が形成された面１ａに隣接しつつ互いに正対することになる二つの面１ｂ，１ｄには同じく矩形状の出力側嵌合ポート５，６が開口形成されている。

そして、図１に示したように、入力側嵌合ポート４には入力側の光ファイバーケーブル１０に付帯するケーブル側コネクタ１５が着脱可能に嵌合されるとともに、出力側嵌合ポート５，６には出力側の光ファイバーケーブル１１または１２に付帯するケーブル側コネクタ１５がそれぞれに着脱可能に嵌合される。なお、図５に示すように、入力側嵌合ポート４および出力側嵌合ポート５，６の開口縁には位置決め突起２２が形成されていて、この位置決め突起２２が相手側となるケーブル側コネクタ１５の爪片１７に付帯する係止突起１７ａと係合して抜け止め機能を発揮するものであることは先に述べたとおりである。

同様に、光ジャンクションコネクタ１の内部では、入力側の光ファイバーケーブル１０の光軸と一対の出力側の光ファイバーケーブル１１，１２の光軸が共に同一平面上に位置するように設定されていることは先に述べたとおりである。このようなことから、入力側の光ファイバーケーブル１０と出力側の光ファイバーケーブル１１，１２相互間での光信号の授受のために、図６に示すように、光ジャンクションコネクタ１のコネクタハウジング２には、各嵌合ポート４〜６を軸線方向に延長するかたちで上記光信号の通路となる角孔状の光路９ａ〜９ｃが形成されている。そして、一つの入力側嵌合ポート４と二つの出力側嵌合ポート５，６とを有する図６の例では、結果としてそれぞれの光路９ａ〜９ｃ同士がＴ字状に交差している（図１０も参照のこと）。

また、光ジャンクションコネクタ１のコネクタハウジング２のうち入力側嵌合ポート４と正対するように形成された取付孔７もまた上記光路９ａ〜９ｃと同一平面上に位置しているとともに、当該光路９ａ〜９ｃに交差していて、結果として、図８，１０にも示すように、上記Ｔ字状の光路９ａ〜９ｃと取付孔７とはコネクタハウジング２の接合面３において十字状の通路空間を形成している。そして、図２，５のほか図６に示すように、取付孔７には反射部材として図７に示すような棒状の反射素子８を圧入してある。

この反射素子８は、入力側嵌合ポート４側から入射した光信号を出力側嵌合ポート５，６へと二分割（二分岐による光分波）するために、その先端の頂角θが９０度の山形状に形成されていて、そのために相互に独立した二つの反射面８ａ，８ｂを有しているとともに、それらの反射面８ａ，８ｂを光路９ａ〜９ｃ同士の交点位置に臨ませてある。より詳しくは、図８に示すように、取付孔７のうち光路９ａ〜９ｃに臨む先端位置にはＶ字状の突き当て面２３を形成してあり、この突き当て面２３に対して反射素子８の先端の反射面８ａ，８ｂの一部を当接させることで当該反射素子８の位置決め、ひいては光路９ａ〜９ｃに対する反射面８ａ，８ｂの位置決めがなされている。

ここで、光ジャンクションコネクタ１のコネクタハウジング２を形成することになる二つ一組のハーフケース２Ａ，２Ｂは、例えば結晶性の熱可塑性樹脂で特に表面光沢性に優れたＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）にて形成され（グレードとしては、ＧＦ１５％強化以上のものが望ましい。）、反射素子８もまた同じ材料にて形成される。ただし、光ジャンクションコネクタ１の内部での反射を防止するためにハーフケース２Ａ，２Ｂについては黒色のものとし、他方、反射素子８については、光信号の積極的な反射拡散を考慮して白色または乳白色のものとしてある。ただし、所要の機能さえ満たし得れば、コネクタハウジング２および反射素子８共に他の色のＰＢＴや他の材料にて形成することももちろん可能である。

したがって、このように構成された光コネクタ装置では、単一の入力側の光ファイバーケーブル１０にて入射された光信号は、その入力側の光ファイバーケーブル１０に付帯しているケーブル側コネクタ１５に内蔵されているレンズ１９にて集光されて、図７に示すように反射素子８における二つの反射面８ａ，８ｂに均等に跨るようにスポット状に照射されることになる（スポット部を符号Ｓで示す。）。こうして二つの反射面８ａ，８ｂに照射された光信号を二分割するべく、図１０に示すように、当該反射面８ａ，８ｂにて左右の出力側の光ファイバーケーブル１１，１２に向けてそれぞれに反射させる。

そして、その反射光を各光ファイバーケーブル１１，１２に付帯しているケーブル側コネクタ１５のレンズ１９にて出力側の光ファイバーケーブル１１，１２のコアの直径におさまる大きさに集光した上で、当該出力側の光ファイバーケーブル１１，１２に導くことで、それぞれの出力側の光ファイバーケーブル１１，１２を通じて光信号が出力されることになる。

故に、光ジャンクションコネクタ１は、入力側の光ファイバーケーブル１０および出力側のそれぞれの光ファイバーケーブル１１，１２が共に着脱可能なコネクタ結合でありながらも、簡単な構造のもとで二分割タイプの光分波器としての十分な機能を発揮することになる。そして、光ジャンクションコネクタ１に対して入力側および出力側のそれぞれの光ファイバーケーブル１０および１１，１２が個別的に且つ積極的な脱着嵌合が可能であるため、脱着自由度および柔軟性が高いものとなり、特に配索時の引き回し性や作業性が良好なものとなる。

また、光ジャンクションコネクタ１を多面体である六面体形状のものとして、入力側嵌合ポート４および出力側嵌合ポート５，６のほか、反射素子８の取付孔７までも多面体の面ごとに独立させてあることから、例えばそれぞれのポートを一列に隣接配置した場合のような構造の錯綜化を回避でき、これによってもまた構造の簡素化を図る上で好ましいものとなる。

加えて、反射部材である反射素子８が各出力側嵌合ポート５，６ごとに独立した反射面８ａ，８ｂを有していることにより、反射素子８としては単一のものでよく、部品点数の削減と一層の構造の簡素化に寄与することができるほか、反射素子８は光ジャンクションコネクタ１のハウジング２と同様の樹脂製のものを用いているため、成形性および組立性に優れるとともに、コスト的にも有利となる。

ここで、上記入力側の光ファイバーケーブル１０と出力側の光ファイバーケーブル１１，１２の入出力関係は可逆であるから、その入出力関係を逆にして光合波器としての使用も可能である。すなわち、図１０に示した出力側のそれぞれの光ファイバーケーブル１１，１２によって伝送されてくる光信号を光ジャンクションコネクタ１にて光合波して、入力側の光ファイバーケーブル１０への出力が可能であることは言うまでもない。

図１１〜１６は上記第１の実施の形態の変形例を参考例として示す図であり、第１の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。この参考例では、後述するように、入力側および出力側のそれぞれの光ファイバーケーブル１０および１１，１２に付帯しているケーブル側コネクタ２５にレンズが内蔵されておらず、代わって光ジャンクションコネクタ１側の光路９ａ〜９ｃ上にレンズ２９を配置してある。そのため、当該参考例は特許請求の範囲に記載された発明には含まれない。

特にこの参考例では、図１１，１２に示すように、光ジャンクションコネクタ１におけるコネクタハウジング２を形成することになるハーフケース２Ａ，２Ｂ同士の接合面３での接合に際して、その接合面３に予め形成されたハーフケース２Ｂ側の位置決め突起１２とハーフケース２Ａ側の位置決め凹部１３との凹凸嵌合により両者の相対位置決めがなされることになる。ただし、図１２以外の図１１，１３および図１４，１５においては、上記位置決め突起１２と位置決め凹部１３を図示省略している。

また、図１３〜１５に示すように、この参考例では、入力側および出力側のそれぞれの光ファイバーケーブル１０および１１，１２に付帯しているケーブル側コネクタ２５にレンズが内蔵されておらず、代わって光ジャンクションコネクタ１側の光路９ａ〜９ｃ上にレンズ２９を配置してある。より詳しくは、図１４，１５に示すように、入力側嵌合ポート４および出力側嵌合ポート５，６のそれぞれの奥部側においてその光路９ａ〜９ｃ上にスロット状のレンズ収容部３０が形成されていて、そのレンズ収容部３０にレンズ２９を挿入配置してある。

この参考例によれば、入力側および出力側のそれぞれの光ファイバーケーブル１０および１１，１２の端面とレンズ２９とが大きく離間することになるので、両者の非接触状態を確実に維持することができ、例えば振動を伴うような使用環境下、特に車載状態下においても双方の端面が摩耗することがなく、両者の長寿命化を図る上で有利となる。

図１６〜２１は本発明に係る光コネクタ装置のより具体的な第２の実施の形態を示す図であり、先の第１の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。

図１，２に示した第１の実施の形態における六面体形状の光ジャンクションコネクタ１は、天地両面を除く周囲の四面に入力側嵌合ポート４と出力側嵌合ポート５，６および取付孔７が設定されてはいても、天地両面１ｅ，１ｆは有効利用されずに空いたままとなっている。そこで、図１６〜１８に示した第２の実施の形態では、六面体形状の光ジャンクションコネクタ１における天地両面１ｅ，１ｆにも出力側嵌合ポート３５，３６を設定して、いわゆる４分割タイプの光分波器として機能させるようにしたものである。

図１６〜１８のほか図２０，２１に示すように、光ジャンクションコネクタ１の天地両面１ｅ，１ｆには出力側嵌合ポート３５または３６が開口形成されているとともに、それらの出力側嵌合ポート３５，３６に連続するように光路３９ｄ，３９ｅも形成されている。これらの天地両面１ｅ，１ｆに開口形成される出力側嵌合ポート３５，３６のほか、その出力側嵌合ポート３５，３６と光路３９ｄ，３９ｅとの関係は、他の二つの出力側嵌合ポート５，６と同様のものであって、これらの天地両面１ｅ，１ｆの出力側嵌合ポート３５，３６にも出力側の光ファイバーケーブル３３または３４がケーブル側コネクタ１５をもって着脱可能に嵌合される。同時に、天地両面１ｅ，１ｆの出力側嵌合ポート３５，３６に付帯している光路３９ｄ，３９ｅは、先の光路９ａ〜９ｃ同士の交点位置にて交差している。

また、図１７，１８において、取付孔３７に挿入されている反射部材としての反射素子３８は、位置的には図２のものと同一ではあるものの、単一の入力側の光ファイバーケーブル１０から入射された光信号を出力側の光ファイバーケーブル１１，１２，３３，３４と同数に四分割する必要があるために、その先端の形状が図７のものと異なっている。

より詳しくは、図１８のほか図１９，２０に示すように、取付孔３７のうち光路９ａ〜９ｃおよび３９ｄ，３９ｅに臨む先端位置にはショルダー凸部３９ａを形成してある一方、反射素子３８の先端形状は四角錐形状とすることで相互に独立した四つの反射面３８ａ〜３８ｄを形成してある。この四角錐形状の頂部をはさんで反射面３８ａ，３８ｂ同士のなす角度および同じく頂部をはさんで反射面３８ｃ，３８ｄ同士のなす角度は、図７と同様に共に９０度に設定してある。また、反射素子３８の先端部のうち反射面３８ａ〜３８ｄ以外の部分にはショルダー凹部４０を形成してあり、図２０に示すように取付孔３７側のショルダー凸部４１に対して反射素子３８のショルダー凹部４０を当接させることで当該反射素子３８の位置決め、ひいては光路９ａ〜９ｃおよび３９ｄ，３９ｅに対する反射面３８ａ〜３８ｄの位置決めがなされている。

したがって、この第２の実施の形態の光コネクタ装置では、図１５，１６に示すように、単一の入力側の光ファイバーケーブル１０にて入射された光信号は、その光ファイバーケーブル１０のケーブル側コネクタ１５に内蔵されているレンズ１９にて集光されて、反射素子３８における四つの反射面３８ａ〜３８ｄ同士の中心位置、すなわち四つの反射面３８ａ〜３８ｄに均等に跨るようにスポット状に照射されることになる。こうして四つの反射面３８ａ〜３８ｄに照射された光信号を四分割するべく、当該反射面３８ａ〜３８ｄにて左右および上下の出力側の光ファイバーケーブル１１，１２および３３，３４に向けてそれぞれに反射させる。そして、その反射光をそれぞれの光ファイバーケーブル１１，１２および３３，３４のケーブル側コネクタ１５に内蔵されているレンズ１９にて出力側の各光ファイバーケーブル１１，１２および３３，３４のコアの直径におさまる大きさに集光した上で、当該出力側の光ファイバーケーブル１１，１２および３３，３４に導くことで、それぞれの出力側の光ファイバーケーブル１１，１２および３３，３４を通じて光信号が出力されることになる。

このように第２の実施の形態によれば、入力側の光ファイバーケーブル１０および出力側のそれぞれの光ファイバーケーブル１１，１２および３３，３４が共に着脱可能なコネクタ結合でありながらも、簡単な構造のもとで四分割タイプの光分波器としての十分な機能を発揮することになる。そして、光ジャンクションコネクタ１に対して入力側および出力側のそれぞれの光ファイバーケーブル１０〜１２および３３，３４が個別的且つ積極的な脱着嵌合が可能であるため、脱着自由度および柔軟性が高いものとなり、特に配索時の引き回し性や作業性が良好なものとなる。

また、上記入力側の光ファイバーケーブル１０と出力側の光ファイバーケーブル１１，１２および３３，３４の入出力関係は可逆であるから、その入出力関係を逆にして四つの光入力信号の光合波器としての使用も可能であることは言うまでもない。

さらに、上記のような四分割（四分岐）の光ジャンクションコネクタ１でありながらも、必要に応じて三分割（三分岐）の光ジャンクションコネクタとしての使用も可能である。その場合には、四本の出力側の光ファイバーケーブル１１，１２および３３，３４のうちいずれか一本を外して、その出力側の光ファイバーケーブルを外した出力側嵌合ポート５，６および３５，３６のうちのいずれかにケーブル側コネクタとほぼ同構造の栓体を嵌合させ、もって光信号の漏洩を防止するものとする。

図２２〜２６は別の参考例を示す図であり、この参考例では、図１１〜１５の参考例の構造と図１６〜２１に示した第２の実施の形態における構造とを組み合わせたものである。つまり、図１４，１５と同様に各レンズ２９を光ジャンクションコネクタ１側に内蔵させた上で、図１６，１８と同様に出力側の光ファイバーケーブル１１，１２および３３，３４を合計で４本として、四分割タイプの光分波器として機能させるようにしたものである。なお、図１１〜１５に示した参考例および図１６〜２１に示した第２の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。また、この参考例も図１１〜１６に示した参考例と同様に特許請求の範囲に記載された発明には含まれない。

図２２〜２４に示すように、この参考例における光ジャンクションコネクタ５１の外観は、図１６〜１８に示した第２の実施の形態のものと比べて大差なく、コネクタハウジング２が四つのクウォーターケース５２Ａ〜５２Ｄにて形成されている点でのみ異なっている。詳しくは、図１６，１７に示した第２の実施の形態におけるハーフケース２Ａがさらに細分割されていて、図２２〜２４に示すように、光ジャンクションコネクタ５１のコネクタハウジング２は４分割されたクウォーターケース５２Ａ〜５２Ｄをもって形成されている。この結果、図２２，２３のように組み立てられた光ジャンクションコネクタ５１のハウジング２は、水平な接合面３のほかに、それに直交する垂直な接合面５３を有していることになる。

その上で、ハウジング２の天地両面に開口された出力側嵌合ポート３５，３６に付帯する光路３９ｄ，３９ｅについても、図２６に示すように、図２５の示した出力側嵌合ポート５，６に付帯する光路９ｂ，９ｃ側と同様のレンズ２９の保持構造を採用してある。

したがって、この参考例では、図１６〜２１に示した第２の実施の形態と比べて、それぞれのレンズ２９がケーブル側コネクタ２５ではなく、光ジャンクションコネクタ５１のハウジング２側に内蔵されている点で相違するだけであるから、光結合機能としては何ら異なるところがなく、第２の実施の形態のものと同様の効果が得られることになる。

図２７〜３０は本発明に係る光コネクタ装置のより具体的な第３の実施の形態を示す図であり、この第３の実施の形態では、光ジャンクションコネクタ６０を六角柱形状の八面体のものとし、コネクタ嵌合により着脱可能な一本の入力側の光ファイバーケーブル１０に対して同じくコネクタ嵌合により着脱可能な６本の出力側の光ファイバーケーブル６１〜６６を付帯させて、いわゆる六分割（六分岐）の光分波器として機能させるようにしたものである。

より具体的には、図２７，２８に示すように、八面体形状の光ジャンクションコネクタ６０の天地両面のいずれか一方に相当する面に入力側嵌合ポート６７が形成されていて、この入力側嵌合ポート６７に対しケーブル側コネクタ６８を介して入力側の光ファイバーケーブル１０を着脱可能に嵌合させてある。他方、光ジャンクションコネクタ６０の天地両面の他方に相当する面、すなわち入力側嵌合ポート６７が形成された面と正対する面には、反射手段としての反射素子６９を挿入するための取付孔７０が形成されていて、この取付孔７０に反射素子６９を圧入固定してある。

反射素子６９は、単一の入力側の光ファイバーケーブル１０にて入力された光信号を６本の出力側の光ファイバーケーブル６１〜６６に向けて六分岐する必要があることから、反射素子６９の先端面は図３０に示すように六角錐形状に形成されていて、結果として六面の反射面６９ａ〜６９ｆを有していることになる。

また、八面体形状の光ジャンクションコネクタ６０の周囲六面のそれぞれには出力側嵌合ポート７１が個別に形成されていて、これらの各出力側嵌合ポート７１に対しケーブル側コネクタ７２を介してそれぞれに出力側の光ファイバーケーブル６１〜６６を着脱可能に嵌合させてある。

なお、この第３の実施の形態では、光ジャンクションコネクタ６０の内部構造は特に図示していないが、入力側の光ファイバーケーブル１０と反射素子６９との関係のほか、反射素子６９と出力側のそれぞれの光ファイバーケーブル６１〜６６との関係等については、先の第１，第２の実施の形態のものと基本的に同様である。

以上の構成により、第３の実施の形態では、入力側の光ファイバーケーブル１０にて入力された光信号は、反射素子６９の端面中央部、すなわち六面の反射面６９ａ〜６９ｆに均等に跨るようにスポット状に集光・照射されることから、これらの各反射面６９ａ〜６９ｆで反射した光信号がそれぞれの出力側の光ファイバーケーブル６１〜６６に集光され、その結果として入力された光信号は六分岐された上でそれぞれの出力側の光ファイバーケーブル６１〜６６から出力されることになる。これにより、六分割（六分岐）の光分波器としての機能を実現できることになる。

ここで、図７のほか図１９および図３０から明らかなように、光ジャンクションコネクタでの分割数（分岐数）の増加に伴い反射素子８，３８，６９の反射面の数が増加すると、その反射素子８，３８，６９の先端面形状が多角錐形状のものとなることが理解できる。したがって、図２７のような六分割タイプのほか、それよりもさらに分割数が増加する場合には、光信号の減衰等を考慮しなければ、反射素子８，３８，６９の先端面形状を円錐形状とすることもまた可能である。

また、特許請求の範囲に記載した事項以外の本発明の特徴を記載するならば、下記のとおりである。

（ア）請求項１に記載の光コネクタ装置を前提に、光ジャンクションコネクタは多面体形状のものであり、いずれか一つの面に入力側嵌合ポートを形成してあるとともに、それ以外の少なくとも二つの面にそれぞれに出力側嵌合ポートを形成してあること。

（イ）上記（ア）を前提として、多面体形状の光ジャンクションコネクタのうち入力側嵌合ポートが形成された面と正対する面以外の少なくとも二つの面にそれぞれに出力側嵌合ポートを形成してあるとともに、入力側嵌合ポートが形成された面と正対する面には取付孔を形成してあり、この取付孔に反射部材を挿入して、その反射面を各出力側嵌合ポートと入力側嵌合ポートとの光軸の交点位置に臨ませてあること。

（ウ）上記（イ）を前提に、反射部材は、各出力側嵌合ポートごとに独立した反射面を有していること。

上記（ア）の構造によれば、光ジャンクションコネクタを多面体形状のものとして、入力側嵌合ポートおよび出力側嵌合ポートのそれぞれを多面体の面ごとに独立させてあり、さらに上記（イ）の構造によれば、上記（ア）の構成に加えて、反射部材を挿入するための取付穴までも特定の面をもって独立させてあるため、例えばそれぞれのポートを一列に隣接配置した場合のような構造の錯綜化を回避でき、これによってもまた構造の簡素化を図る上で一段と有利となる。さらに、反射部材として樹脂製のものを用いれば、成形性および組立性に優れたものとなる。

上記（ウ）の構造によれば、反射部材が各出力側嵌合ポートごとに独立した反射面を有していることにより、反射部材としては単一のものでよく、部品点数の削減と一層の構造の簡素化に寄与することができる。

１…光ジャンクションコネクタ
２…コネクタハウジング
２Ａ，２Ｂ…ハーフケース
４…入力側嵌合ポート
５，６…出力側嵌合ポート
７…取付孔
８…反射部材としての反射素子
８ａ，８ｂ…反射面
９ａ〜９ｃ…光路
１０…入力側の光ファイバーケーブル
１１，１２…出力側の光ファイバーケーブル
１５…ケーブル側コネクタ
１９…レンズ
２５…ケーブル側コネクタ
２９…レンズ
３３，３４…出力側の光ファイバーケーブル
３５，３６…出力側嵌合ポート
３７…取付孔
３８…反射部材としてに反射素子
３８ａ〜３８ｄ…反射面
３９ｄ，３９ｅ…光路
５１…光ジャンクションコネクタ
５２Ａ〜５２Ｄ…クウォーターケース
６０…光ジャンクションコネクタ
６１〜６６…出力側の光ファイバーケーブル
６７…入力側嵌合ポート
６８…ケーブル側コネクタ
６９…反射部材としての反射素子
６９ａ〜６９ｆ…反射面
７０…取付孔
７１…出力側嵌合ポート
７２…ケーブル側コネクタ

Claims

入力側の光ファイバーケーブルによって伝送される光信号を複数の出力側の光ファイバーケーブルに光分波を行う光コネクタ装置であって、
光ジャンクションコネクタと、
入力側の光ファイバーケーブルおよびそれぞれに独立した出力側の光ファイバーケーブルに個別に接続された複数のケーブル側コネクタと、
上記光ジャンクションコネクタに形成され、入力側の光ファイバーケーブルに付帯するケーブル側コネクタが着脱可能に嵌合される入力側嵌合ポート、およびそれぞれの出力側の光ファイバーケーブルに付帯するケーブル側コネクタが着脱可能に嵌合される複数の出力側嵌合ポートと、
上記入力側嵌合ポートと各出力側嵌合ポートとの光軸の交点位置に反射面が臨むように設けられ、入力側嵌合ポートから入射した光信号をそれぞれの出力側嵌合ポートに向けて反射させる反射部材と、
上記それぞれのケーブル側コネクタに、光ファイバーケーブルの端末とは非接触状態で設けられたレンズと、
を備えていて、
上記光ジャンクションコネクタは少なくとも二分割構造とした二つ一組のハーフケースを接合することで形成してあり、
上記ハーフケース同士の接合面には光信号の通路となる三つの孔状の光路をＴ字状に交差させて形成してあるとともに、それらの三つの光路に反射部材のための取付孔を含むかたちで十字状に交差する通路空間を形成してあり、
上記通路空間のうち同一軸線上のある二つの光路の端部には出力側嵌合ポートを、上記取付孔と同一軸線上にある光路の端部には入力側嵌合ポートをハーフケース外周の端面に開口するようにそれぞれに形成してあり、
上記通路空間を形成している取付孔のうち上記三つの光路との交差部と反対側の端部はハーフケース外周の端面のうち上記入力側嵌合ポートが開口する端面とは反対側の端面に開口していて、当該開口から上記三つの光路の交差部に反射面が臨むように反射部材を挿入固定してあることを特徴とする光コネクタ装置。
上記入力側の光ファイバーケーブルと複数の出力側の光ファイバーケーブルの入出力関係が可逆であって、その入出力関係を逆にすることで、複数の出力側の光ファイバーケーブルによって伝送される光信号を光合波して入力側の光ファイバーケーブルへの出力が可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ装置。