JP7174412B2 - 光レセプタクル - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバに接続された光プラグに接続される光レセプタクルに関する。

光ファイバの先端面が軸方向に対して垂直であると、光ファイバを通過した光が先端面で反射して送信側に戻り、発光素子の発光状態が不安定になるので、伝送信号の品質が劣化する。
これを防ぐため、光ファイバの先端面を軸方向に対して斜めに傾斜させ、先端面で反射した光が送信側に戻るのを防止することが知られている。

特開２００４－２９４５８５号公報

プラスチック製の光ファイバにおいて、先端面を軸方向に対して斜めにするため、光ファイバを光プラグに固定したのち、光ファイバを保持したフェルールの先端から露出した光ファイバの先端を斜めに切断することが考えられる。この加工を容易にするため、フェルールの先端に、軸方向に対して斜めに傾斜した傾斜面を設けることが考えられる。
一方、伝送損失を抑えるため、光ファイバの先端は、光レセプクルに設けられた光学系の焦点位置によって定まる所定の位置に配置される。これを確実にするため、光プラグを光レセプタクルに接続するとき、フェルールを先端方向へ向けて付勢し、光レセプタクルに押し付ける。
しかし、フェルールの先端に傾斜面を設けると、フェルールの最先端の部分に応力が集中して、変形したり破損したりする可能性があり、その結果、光レセプタクルに対するフェルールの位置がずれ、伝送損失が大きくなる可能性がある。

光レセプタクルは、フェルールの先端に軸方向に対して斜めに傾斜した傾斜面を有する光プラグと接続される。光レセプタクルは、前記フェルールが挿入される挿入孔を有する受け部を備える。前記挿入孔は、前記フェルールの前記先端が押し付けられる底面を有する。前記底面は、前記フェルールの前記傾斜面の傾斜に沿って傾斜した傾斜部を有する。前記フェルールの前記傾斜面が前記傾斜部に当接することにより、前記フェルールの前記先端に加わる応力が分散される。
前記底面は、前記フェルールの前記先端のうち最先端の部分に当接しないよう回避する溝部を更に有してもよい。
前記傾斜部は、錐状であってもよい。
前記傾斜部は、複数の平面を有してもよい。前記複数の平面は、互いに異なる方向に傾斜していてもよい。
前記底面は、軸方向に対して垂直な平面を有してもよい。前記平面は、前記フェルールの前記先端が軸方向に対して垂直である第二の光プラグと接続された場合に、前記フェルールの前記先端に当接してもよい。

前記光レセプタクルによれば、前記フェルールの前記先端に加わる応力が分散されるので、前記フェルールの変形や破損を防ぐことができ、光レセプタクルに対するフェルールの位置がずれることによる伝送損失の増大を防ぐことができる。
前記溝部があれば、前記底面が前記フェルールの前記先端のうち最先端の部分に当接しないよう回避するので、最先端の部分の変形や破損を防ぐことができる。また、最先端の部分が、前記フェルールの位置決めに影響しないので、仮に最先端の部分が変形したり破損したりしたとしても、光レセプタクルに対するフェルールの位置がずれることによる伝送損失の増大を防ぐことができる。
軸方向に対して垂直な平面があれば、フェルールの先端が中心軸に対して垂直な光プラグを接続することができる。

光プラグ８０の一例を示す図。 光レセプタクル１０の一例を示す正面図。 前記光レセプタクル１０を示すＩＩＩ－ＩＩＩ断面図。 底面３２の一例を示す斜視図。 フェルール８１が底面３２に当接しているところを示す断面図。 底面３２の別の例を示す斜視図。 底面３２の別の例を示す斜視図。 底面３２の別の例を示す断面図。 底面３２の別の例を示す断面図。 光レセプタクル２０の一例を示す断面図。

図１に示すとおり、光プラグ８０は、光ファイバを保持するフェルール８１を有する。フェルール８１の先端は、概ね円柱状であり、中心を軸方向に貫通する貫通孔（不図示）を有する。フェルール８１の先端には、軸方向に対して斜めに傾斜した傾斜面８２が設けられている。前記貫通孔のなかに光ファイバを挿通し、傾斜面８２から外側に露出した部分を切断することにより、前記光ファイバの先端を斜めに加工する。

図２及び３に示すとおり、光レセプタクル１０は、ハウジング１１と、受け部１２と、光学素子１４と、レンズ１５とを有する。
ハウジング１１には、光プラグ８０と嵌合する嵌合構造が設けられ、光プラグ８０を光レセプタクル１０に対して所定の位置に固定する。
受け部１２には、光プラグ８０のフェルール８１が挿入される挿入孔１３が設けられている。挿入孔１３は、円筒状の側面３１と、フェルール８１の先端に当接する底面３２とを有する。側面３１は、フェルール８１が挿入孔１３に対して軸方向に自由に移動できるようにするため、フェルール８１の外径よりもわずかに大きい内径を有する。底面３２の中心には、光ファイバを通過する光が通る貫通孔３３が設けられている。なお、光ファイバを通過する光を透過する透光材料で底面３２を形成してもよく、その場合は、貫通孔３３を設けなくてもよい。
光学素子１４は、例えば発光素子であり、光学素子１４から放射された光がレンズ１５によって所定の焦点位置に焦点を結ぶ。あるいは、光学素子１４は、受光素子であり、前記焦点位置から放射された光がレンズ１５によって光学素子１４に焦点を結ぶ。挿入孔１３に挿入されたフェルール８１によって保持された光ファイバの先端を前記焦点位置によって定まる所定の位置に合わせることにより、伝送損失を抑えることができる。

図４に示すとおり、底面３２には、傾斜部３４が設けられている。傾斜部３４は、挿入孔１３の中心軸の上に頂点を有する円錐状である。傾斜部３４の母線（頂点と底面の外周とを結ぶ直線）が中心軸との間になす角と、フェルール８１の傾斜面８２の法線（面に対して垂直な直線）が中心軸との間になる角との和は、直角である。すなわち、傾斜部３４は、傾斜面８２の傾斜に沿って傾斜している。
底面３２には、更に、溝部３５が設けられている。溝部３５は、傾斜部３４の外周に沿った環状であり、傾斜部３４よりも窪んでいる。

図５に示すとおり、光プラグ８０を光レセプタクル１０に接続すると、光プラグ８０に設けられた付勢機構により、フェルール８１が先端方向に付勢され、フェルール８１の先端が底面３２に押し付けられる。このとき、傾斜部３４が傾斜面８２の傾斜に沿って傾斜しているので、傾斜面８２は、傾斜部３４の母線に当接する。また、溝部３５が傾斜部３４よりも窪んでいるので、フェルール８１の最先端の部分は、底面３２から離れ、当接しない。したがって、フェルール８１の先端に加わる応力は、傾斜部３４の母線に沿って分散され、フェルール８１の最先端の部分には加わらない。これにより、フェルール８１の変形や破損を防ぐことができる。
光レセプタクル１０に対するフェルール８１の位置は、傾斜部３４に当接する傾斜面８２によって定まる。光レセプタクル１０は、この状態でフェルール８１に保持された光ファイバの先端が前記焦点位置によって定まる所定の位置にあるよう構成されている。フェルール８１の先端が変形したり破損したりしなければ、光レセプタクル１０に対するフェルール８１の位置がずれることはない。仮に、フェルール８１の最先端の部分が変形したり破損したりしたとしても、その部分は、フェルール８１の位置決めとは関係ないので、フェルール８１の位置がずれることはない。したがって、低い伝送損失を維持することができる。

挿入孔１３の側面３１の内径は、フェルール８１の外径よりもわずかに大きいので、厳密に言えば、フェルール８１の中心軸は、挿入孔１３の中心軸と一致しない。フェルール８１は先端方向へ向けて付勢されているので、フェルール８１の側面のうち、フェルール８１の最先端の部分に対応する部分が、挿入孔１３の側面３１に当接する。したがって、フェルール８１の中心軸は、挿入孔１３の中心軸に対して放射方向に平行にずれるが、斜めに傾くことはない。したがって、中心軸の傾きに起因する伝送損失の増大を防ぐことができる。

図６に示すとおり、傾斜部３４の形状は、円錐状に限らず、角錐状であってもよい。すなわち、傾斜部３４は、互いに異なる方向に傾斜した複数の平面を有する。なお、稜線の部分をＲ処理してもよい。
それぞれの平面の法線が中心軸との間になす角は、フェルール８１の傾斜面８２の法線が中心軸との間になす角と等しい。すなわち、傾斜部３４は、傾斜面８２の傾斜に沿って傾斜している。
傾斜部３４が円錐状であれば、フェルール８１の傾斜面８２の向きに関わらず、傾斜面８２がいずれかの母線に当接する。これに対し、傾斜部３４が角錐状である場合は、傾斜面８２の向きを、いずれかの平面に合わせる必要がある。そのためには、例えば、光プラグ８０と光レセプタクル１０との嵌合構造により、傾斜面８２の向きを制限するよう構成する。あるいは、フェルール８１が中心軸を中心としてある程度自由に回転できるよう構成してもよい。そうすれば、傾斜面８２が自動的に回転して、向きを合わせることができる。
フェルール８１の傾斜面８２が傾斜部３４のいずれかの平面全体に当接するので、当接する部分の面積が広くなり、応力が更に分散される。これにより、フェルール８１の変形や破損を防ぐことができる。

図７に示すとおり、傾斜部３４の形状は、切妻屋根状であってもよい。すなわち、傾斜部３４は、互いに異なる方向に傾斜した二つの平面を有する。なお、稜線の部分をＲ処理してもよい。
また、溝部３５は、傾斜部３４の周りを囲む環状ではなく、所定の方向にのみ設けてもよい。この例では、傾斜面８２の向きが限られているので、溝部３５は、そのときにフェルール８１の最先端の部分が来る位置のみに設ければよい。傾斜部３４が角錐状である場合も同様である。

図８に示すとおり、図７の切妻屋根状の二つの平面のうちの一方のみを傾斜部３４とし、他方は、中心軸に対して垂直な平面３６としてもよい。
そうすれば、フェルール８１の先端に傾斜面８２が設けられた光プラグ８０だけでなく、フェルール８１の先端が中心軸に対して垂直な光プラグも、光レセプタクル１０に接続することができる。その場合、フェルール８１の先端の面が、平面３６に当接する。

また、傾斜部３４が角錐状や切妻屋根状である場合において、それぞれの平面の法線が中心軸との間になす角が、互いに異なってもよい。あるいは、傾斜部３４が円錐状である場合において、母線が中心軸との間になす角が、方向によって異なってもよい。
そうすれば、傾斜面８２の角度が異なる複数種類の光プラグ８０を、光レセプタクル１０に接続することができる。

図９に示すとおり、傾斜部３４は、一つの平面だけを有してもよい。

図１０に示すとおり、光レセプタクル２０は、ハウジング２１と、受け部２２とを有する。光レセプタクル２０は、二つの光ファイバを接続するためのアダプタとして機能する。
ハウジング２１には、光プラグ８０と嵌合する嵌合構造が二つ設けられている。それぞれの嵌合構造に光プラグ８０を嵌合させることにより、二つの光プラグ８０を互いに対向する位置に固定する。
受け部２２には、光プラグ８０のフェルール８１が挿入される二つの挿入孔２３ａ，２３ｂが設けられている。受け部２２は、光プラグ８０を通過する光を透過する透光材料で形成されている。なお、挿入孔２３ａ，２３ｂの底面以外の部分は、光プラグ８０を通過する光を透過しない不透光材料で形成してもよい。
挿入孔２３ａ，２３ｂの形状は、光レセプタクル１０の挿入孔１３と同様である。ただし、貫通孔３３の代わりに、有底穴３３ａ，３３ｂが設けられている。有底穴３３ａ，３３ｂの底面は、例えば、軸方向に対して垂直な平面である。
また、受け部２２には、有底穴の先に凸部２５ａ，２５ｂが設けられている。凸部２５ａ，２５ｂは、例えば球面状であり、有底穴３３ａ，３３ｂの底面と協働して、レンズの役割を果たす。なお、所望のレンズとして機能するのであれば、有底穴３３ａ，３３ｂはなくてもよい。
挿入孔２３ａに挿入されたフェルール８１によって保持された光ファイバの先端から放射された光は、凸部２５ａ，２５ｂによって、挿入孔２３ｂに挿入されたフェルール８１によって保持された光ファイバの先端に焦点を結ぶ。
なお、光レセプタクル１０と同様、レンズ１５を設けてもよく、その場合は、凸部２５ａ，２５ｂを設けなくてもよいし、有底穴３３ａ，３３ｂではなく貫通孔３３を設けてもよい。貫通孔３３を設ける場合は、光プラグ８０を通過する光を透過しない不透光材料で受け部２２を形成してもよい。

すなわち、光レセプタクル２０は、上述した光レセプタクル１０を背中合わせに二つ結合したものであり、光学素子１４を設ける代わりに、光学素子１４の位置にもう一つの光ファイバの先端を配置することにより、二つの光ファイバを接続し、一方の光ファイバを通過した光を、他方の光ファイバに入射させる。
光レセプタクル２０は、上述した光レセプタクル１０と同様、フェルール８１の位置がずれるのを防ぐことができるので、低い伝送損失を維持することができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例である。本発明は、これに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく様々に修正し、変更し、追加し、又は除去したものを含む。これは、以上の説明から当業者に容易に理解することができる。

１０，２０ 光レセプタクル、１１，２１ ハウジング、１２，２２ 受け部、１３，２３ａ，２３ｂ 挿入孔、１４ 光学素子、１５ レンズ、２５ａ，２５ｂ 凸部、３１ 側面、３２ 底面、３３ 貫通孔、３３ａ，３３ｂ 有底穴、３４ 傾斜部、３５ 溝部、３６ 平面、８０ 光プラグ、８１ フェルール、８２ 傾斜面。

Claims (4)

1. フェルールの先端に軸方向に対して斜めに傾斜した傾斜面を有する光プラグと接続される光レセプタクルにおいて、
   前記フェルールが挿入される挿入孔を有する受け部を備え、
   前記挿入孔は、前記フェルールの前記先端が押し付けられる底面を有し、
   前記底面は、前記フェルールの前記傾斜面の傾斜に沿って傾斜した傾斜部と、前記フェルールの前記先端のうち最先端の部分に当接しないよう回避する溝部とを有し、
   前記フェルールの前記傾斜面が前記傾斜部に当接することにより、前記フェルールの前記先端に加わる応力が分散される、
   光レセプタクル。
2. 前記傾斜部は、錐状である、
   請求項１の光レセプタクル。
3. 前記傾斜部は、複数の平面を有し、
   前記複数の平面は、互いに異なる方向に傾斜している、
   請求項１又は２の光レセプタクル。
4. 前記底面は、軸方向に対して垂直な平面を有し、
   前記平面は、前記フェルールの前記先端が軸方向に対して垂直である第二の光プラグと接続された場合に、前記フェルールの前記先端に当接する、
   請求項１乃至３いずれかの光レセプタクル。

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