JP6413842B2 - 光コネクタフェルール - Google Patents

Description

本発明は、光コネクタフェルールに関する。

特許文献１には、光コネクタフェルールを製造するための金型が記載されている。この金型では、上金型と下金型との間に、複数のファイバ孔を形成するためのピンを有する中金型が配置されている。この金型に樹脂を注入して固化させることにより、複数のファイバ孔を有する光コネクタフェルールが得られる。

特許第４２００９００号公報

上金型と下金型との間にピンが配列されている場合、金型に樹脂が充填される際にピンが傾いてしまう場合がある。この場合、光コネクタフェルールのファイバ孔も傾いてしまうことがある。図１８は、光コネクタフェルール１００の側断面を示す。ファイバ孔１０２の中心軸Ｃ１が端面１００ａの法線方向に対して傾いている。

端面１００ａは、所定角度（例えば８°）だけ傾斜するよう研磨される場合がある。しかしながら、ファイバ孔１０２が傾いていると、研磨によって端面１００ａにおけるファイバ孔１０２の開口位置がずれる。開口位置のずれは、光コネクタ間の接続損失が増大する一因となる。

本発明は、接続損失の増大を抑制し得る光コネクタフェルールを提供することを目的とする。

本発明に係る光コネクタフェルールは、前端、後端、上面、及び下面を有する光コネクタフェルールであって、上面に開口する窓と、前端と窓との間を第１方向に沿って貫通しており、前端側の細径部分と窓側の太径部分とを含む複数のファイバ孔と、太径部分のそれぞれから第１方向に沿って延び、第１方向に直交する第２方向に開口を有する複数のファイバ溝と、を備え、開口の幅が、太径部分の直径よりも小さく、ファイバ溝の深さが、太径部分の半径よりも小さい。

本発明によれば、接続損失の増大を抑制し得る光コネクタフェルールを提供することができる。

図１は、本実施形態に係る光コネクタフェルールを示す図である。 図２は、図１に示された光コネクタフェルールのＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。 図３は、図１に示された光コネクタフェルールを製造するための金型の図である。 図４は、図３に示された金型のＸＺ平面に沿った断面図である。 図５は、図３に示された金型の中金型を示す図である。 図６は、図３に示された金型の突起部を拡大して示す図である。 図７は、図１に示された光コネクタフェルールのファイバ孔と、それを製造するための金型の溝と、を説明するための図である。 図８は比較例の金型の溝を示す図である。 図９は、金型のキャビティにおける樹脂の流れを説明するためのＸＺ平面に沿った断面図である。 図１０は、金型のファイバ孔ピンの撓みを説明するためのＸＺ平面に沿った断面図である。 図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、光コネクタフェルール及び金型の変形例を示す図である。 図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は、金型の変形例を示す図である。 図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、金型の変形例を示す図である。 図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は、金型の変形例を示す図である。 図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、光コネクタフェルールの変形例を示す図である。 図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は、光コネクタフェルールの変形例を示す図である。 図１７（ａ）〜図１７（ｃ）は、光コネクタフェルールの変形例を示す図である。 図１８は、光コネクタフェルールの端面付近におけるファイバ孔を示す図である。

［実施形態の説明］
まず、本発明の一側面に係る光コネクタフェルールの一実施形態を列記して説明する。

一実施形態に係る光コネクタフェルールは、前端、後端、上面、及び下面を有する光コネクタフェルールであって、前記上面に開口する窓と、前記前端と前記窓との間を第１方向に沿って貫通しており、前記前端側の細径部分と前記窓側の太径部分とを含む複数のファイバ孔と、前記太径部分のそれぞれから前記第１方向に沿って延び、前記第１方向に直交する第２方向に開口を有する複数のファイバ溝と、を備え、前記開口の幅が、前記太径部分の直径よりも小さく、前記ファイバ溝の深さが、前記太径部分の半径よりも小さい。

この光コネクタフェルールによれば、成形される光コネクタフェルールのファイバ孔の傾きが抑制されているため、光結合時に接続精度の低下が抑制される。よって、接続損失の増大を抑制することができる。

一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記ファイバ溝は、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向における両端に突出部分を有し、前記開口は、前記突出部分によって形成されてもよい。

一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記突出部分の高さは、前記ファイバ孔の前記太径部分において最も大きくてもよい。

一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記突出部分の高さは、前記ファイバ孔の前記太径部分において最も小さくてもよい。

一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記突出部分の高さは、前記ファイバ孔の前記太径部分から前記第１方向に沿って実質的に等しくてもよい。

一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記突出部分の外周は、曲率を有する形状であってもよい。

一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記突出部分の外周は、前記第３方向に対して互いに異なる角度を有する複数の平面を含む形状であってもよい。

［実施形態の詳細］

実施形態に係る光コネクタフェルールの製造方法、光コネクタフェルール、及び、光コネクタフェルールを製造するための金型の具体例を、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係る光コネクタフェルールを示す図である。図２は、図１に示された光コネクタフェルールのＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。理解の容易のため、図中にはＸＹＺ直行座標系が示される。Ｘ軸は光コネクタフェルールの前後方向である第１方向、Ｚ軸は光コネクタフェルールの高さ方向である第２方向、Ｙ軸は光コネクタフェルールの幅方向である第３方向である。

図１及び図２に示されるように、光コネクタフェルール２は、前端２ｂ、後端２ｃ、上面２ａ、及び、下面２ｄを有する。上面２ａは、ＸＹ平面に沿って延びる。前端２ｂは、ＹＺ平面に沿って延び、接続相手の別の光コネクタフェルールに当接する。光コネクタフェルール２は、ガイドピンが挿入される２本のガイド孔２１と、２本のガイド孔２１の間に配置された複数（本実施形態では２４）のファイバ孔２２とを有する。２本のガイド孔２１及び複数のファイバ孔２２は、光コネクタフェルール２の前端２ｂ側から後端２ｃ側に向けてＸ軸方向に沿って延び、前端２ｂに開口している。各ファイバ孔２２は、窓２５側の太径部分２２ａと、前端２ｂ側の細径部分２２ｂと、を含む。ファイバ孔２２の後端には、ファイバ溝２３が設けられている。ファイバ溝２３は、ファイバ孔２２の太径部分２２ａからＸ方向に沿って延びる。上面２ａには、窓２５が形成されている。窓２５は、ファイバ孔２２と後端２ｃとを貫通している。ファイバ孔２２は、前端２ｂと窓２５との間を貫通している。光ファイバは、光コネクタフェルール２の後端２ｃ側から挿入され、ファイバ溝２３にガイドされてファイバ孔２２に挿入され、窓２５から注入される接着剤によって固定される。

複数のファイバ孔２２は、下面２ｄ側の第１ファイバ孔列２２Ａと、上面２ａ側の第２ファイバ孔列２２Ｂと、を構成する。第１ファイバ孔列２２Ａと第２ファイバ孔列２２Ｂとは、Ｙ方向に並ぶ複数のファイバ孔２２を含む。

図３、図４及び図５は、光コネクタフェルール２を製造するために用いられる金型を示す図である。図３は、金型１の分解斜視図である。図４は、金型１のＸＺ平面に沿った断面図である。図５は、金型１の中金型１２を示す斜視図である。

金型１は、上金型１０（第１金型）、下金型１１（第２金型）、及び中金型１２を備える。上金型１０及び下金型１１はキャビティ１５を形成し、中金型１２はキャビティ１５内に配置される。下金型１１は、キャビティ１５を画成する底面１１ａを有する。中金型１２は、光コネクタフェルール２のガイド孔２１を形成するための２本のガイド孔ピン１２５を備える。２本のガイド孔ピン１２５の間には、光コネクタフェルール２のファイバ孔２２を形成するための複数のファイバ孔ピン１２６が配置される。ガイド孔ピン１２５及びファイバ孔ピン１２６の後端は、一対の把持部材１２１及び１２２に把持されている。ファイバ孔ピン１２６の後端はさらに、把持部材１２１及び１２２よりも薄い上把持部１２３、下把持部１２４及びスペーサー１２９によって把持されている。上把持部１２３、下把持部１２４及びスペーサー１２９は、把持部材１２１及び１２２によって把持されている。把持部材１２１及び１２２は、ネジによって互いに固定されている。

複数のファイバ孔ピン１２６は第１ピン列１２６Ａと第２ピン列１２６Ｂを構成する。第１ピン列１２６Ａ及び第２ピン列１２６Ｂは、Ｙ方向に並ぶ複数のファイバ孔ピン１２６を含む。第１ピン列１２６Ａは、光コネクタフェルール２の第１ファイバ孔列２２Ａを形成し、第２ピン列１２６Ｂは、第２ファイバ孔列２２Ｂを形成する。

下金型１１の後端には、２本のガイド孔ピン１２５をそれぞれ位置決めするための２つのＶ溝１１２が形成されている。２つのＶ溝１１２の間には、上把持部１２３、下把持部１２４及びスペーサー１２９を収容する凹部１１９が形成されている。下金型１１の先端には、ピン保持部材１１３が配置される。ピン保持部材１１３には、２本のガイド孔ピン１２５の先端部をそれぞれ固定する２つの挿通孔１１３ａと、ファイバ孔ピン１２６の先端部をそれぞれ固定する挿通孔１１３ｂとが形成されている。

下金型１１の底面１１ａの中央には、光コネクタフェルール２に窓２５を形成する突起１１４が設けられている。図６に示すように、突起１１４は、ファイバ孔ピン１２６それぞれの後端部を収容する挿通孔１１５を備える。突起１１４の上端の先端側には、段差部１１８が形成されている。段差１１８において、挿通孔１１５の先端側はＣ溝１１６とされ、上部（Ｚ方向）が開口されている。

図７は、金型１のＣ溝１１６及び光コネクタフェルール２の溝２３を示す図である。図８は比較例としての金型を示す図であり、段差１１８において挿通孔１１５の先端側に形成された溝１１６Ａを示す。

図６、図７、及び図８に示されるように、Ｃ溝１１６の開口は、Ｙ方向に幅Ｗを有する。幅Ｗは、ファイバ孔ピン１２６の直径Ｒよりも小さい。

図８に示す金型の溝１１６Ａは、ファイバ孔ピン１２６の周の半周以下を覆う。図７に示すＣ溝１１６は、ファイバ孔ピン１２６の周の半周よりも広い範囲を覆う。

金型１を用いて光コネクタフェルール２を製造する方法を説明する。まず、把持部材１２１及び１２２により、ガイド孔ピン１２５及びファイバ孔ピン１２６を把持し、中金型１２を構成する。そして、ガイド孔ピン１２５を、ピン保持部材１１３の挿通孔１１３ａに挿通し、さらに、ファイバ孔ピン１２６を突起１１４の挿通孔１１５及びピン保持部材１１３の挿通孔１１３ｂに挿通し、中金型１２を下金型１１に固定する。そして、上金型１０と下金型１１とを閉じ、キャビティ１５を形成する。

そして、キャビティ１５に樹脂（例えばポリフェニレンサルファイド）を注入し、固化する。その後、中金型１２を引き抜き、上金型１０と下金型１１とを開くことにより、光コネクタフェルール２が得られる。

ここで、キャビティ１５に注入される樹脂の流れを説明する。図９は、金型１のＸＹ平面に沿った断面を示し、図１０は、その部分拡大図である。キャビティ１５に注入される樹脂のうち、下金型１１の底面１１ａに沿う樹脂の流れは、突起１１４によって妨げられるため、底面１１ａに対向する上金型１０の面１０ａに沿う樹脂の流れよりも遅くなる。その結果、樹脂は、矢印Ａ１に示すように、面１０ａ側からファイバ孔ピン１２６に向けて流れ込む。この樹脂の流れにより、図１０に示すように、ファイバ孔ピン１２６が撓んでしまう。

図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、金型１（突起１１４）のＣ溝１１６の変形例を示すＹＺ平面に沿った断面図である。図１１（ａ）に示すＣ溝１１６は、ＹＺ平面に沿った断面において、開口の両端１１６ａに、開口に向けて拡径する拡径部分１１７を有する。拡径部分１１７は、曲率Ｒ０を有していてもよい。曲率Ｒ０は、例えば、５〜３０μｍである。図１１（ｂ）に示すＣ溝１１６は、両端１１６ａに、平面１１７ｂにより形成された拡径部分１１７を有する。図１１（ｃ）に示すＣ溝１１６は、両端１１６ａに、Ｙ軸に対して互いに異なる角度を有する複数の平面１１７ｂ，１１７ｃにより形成された拡径部分１１７を有する。このようなＣ溝１１６を有する金型１を用いて製造される光コネクタフェルール２は、ＹＺ平面に沿った断面におけるファイバ溝２３の開口の両端に、突出部分２３ａを有する。突出部分２３ａは、ファイバ孔２２に光ファイバを挿入する際に、光ファイバがファイバ溝２３から外れることを抑制する。

図１２（ａ）は、図１１（ｂ）に示した金型１の一例におけるＣ溝１１６のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面（ＸＺ平面に沿った断面）を示す図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示されるＸＩＩＩｂ−ＸＩＩＩｂ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）に示されるＸＩＩＩｃ−ＸＩＩＩｃ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。拡径部分１１７の深さＤは、挿通孔１１５側から反対側にわたって実質的に等しい。この場合、光コネクタフェルール２の製造時に、ファイバ孔ピン１２６の位置ズレを防止できる。

図１３（ａ）は、図１１（ｂ）に示した金型１の他の一例におけるＣ溝１１６のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面（ＸＺ平面に沿った断面）を示す図である。図１３（ｂ）は、図１３（）に示されるＸＩＶｂ−ＸＩＶｂ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。図１３（ｃ）は、図１３（ａ）に示されるＸＩＶｃ−ＸＩＶｃ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。拡径部分１１７の深さＤは、挿通孔１１５の反対側よりも、挿通孔１１５側において深くなっている。

図１４（ａ）は、図１１（ｂ）に示した金型１のさらに他の一例におけるＣ溝１１６のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面（ＸＺ平面に沿った断面）を示す図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示されるＸＶｂ−ＸＶｂ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。図１４（ｃ）は、図１４（ａ）に示されるＸＶｃ−ＸＶｃ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。拡径部分１１７の深さＤは、挿通孔１１５側よりも、反対側において深くなっている。

図１５（ａ）は、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示した金型１を用いて製造した光コネクタフェルール２のファイバ溝２３を示すＸＺ平面に沿った断面図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示されるＸＶＩｂ−ＸＶＩｂ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。図１５（ｃ）は、図１５（ａ）に示されるＸＶＩｃ−ＸＶＩｃ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。拡径部分１１７によって形成される突出部分２３ａの高さＨは、ファイバ孔２２の太径部分２２ａ側から反対側にわたって、実質的に等しい。

図１６（ａ）は、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）に示した金型１を用いて製造した光コネクタフェルール２のファイバ溝２３を示すＸＺ平面に沿った断面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示されるＸＶＩＩｂ−ＸＶＩＩｂ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。図１６（ｃ）は、図１６（ａ）に示されるＸＶＩＩｃ−ＸＶＩＩｃ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。突出部分２３ａの高さＨは、ファイバ孔２２の太径部分２２ａ側よりも、反対側において高くなっている。これにより、ファイバ孔２２に光ファイバを挿入する際に、ファイバ溝２３の全長において光ファイバが外れにくくなる。

図１７（ａ）は、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示した金型１を用いて製造した光コネクタフェルール２のファイバ溝２３示すＸＺ平面に沿った断面図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示されるＸＶＩＩＩｂ−ＸＶＩＩＩｂ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。図１７（ｃ）は、図１７（ａ）に示されるＸＶＩＩＩｃ−ＸＶＩＩＩｃ断面（ＹＺ平面に沿った断面）を示す図である。突出部分２３ａの高さＨは、ファイバ孔２２の太径部分２２ａの反対側よりもファイバ孔２２の太径部分２２ａ側において高くなっている。これにより、ファイバ孔２２の近くにおいて光ファイバがファイバ溝２３から外れにくくなるので、光ファイバを容易にファイバ孔２２に挿入できる。

２…光コネクタフェルール、２ａ…上面、２ｂ…前端、２ｃ…後端、２ｄ…下面、２２…ファイバ孔、２２ａ…太径部分、２２ｂ…細径部分、２３…ファイバ溝、２３ａ…突出部分、２５…窓。

Claims (6)

1. 前端、後端、上面、及び下面を有する光コネクタフェルールであって、
   前記上面に開口する窓と、
   前記前端と前記窓との間を第１方向に沿って貫通しており、前記前端側の細径部分と前記窓側の太径部分とを含む複数のファイバ孔と、
   前記太径部分のそれぞれから前記第１方向に沿って延び、前記第１方向に直交する第２方向に開口を有する複数のファイバ溝と、
   を備え、
   前記開口の幅が、前記太径部分の直径よりも小さく、
   前記ファイバ溝の深さが、前記太径部分の半径よりも小さく、
   前記ファイバ溝は、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向における両端に突出部分を有し、
   前記開口は、前記突出部分によって形成される、
   光コネクタフェルール。
2. 前記突出部分の高さは、前記ファイバ孔の前記太径部分において最も大きい、
   請求項１に記載の光コネクタフェルール。
3. 前記突出部分の高さは、前記ファイバ孔の前記太径部分において最も小さい、
   請求項１に記載の光コネクタフェルール。
4. 前記突出部分の高さは、前記ファイバ孔の前記太径部分から前記第１方向に沿って実質的に等しい、
   請求項１に記載の光コネクタフェルール。
5. 前記突出部分の外周は、曲率を有する形状である、
   請求項１に記載の光コネクタフェルール。
6. 前記突出部分の外周は、前記第３方向に対して互いに異なる角度を有する複数の平面を含む形状である、
   請求項１に記載の光コネクタフェルール。

Images