JP7521458B2 - 光コネクタケーブル - Google Patents
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Description
本開示は、光コネクタケーブルに関する。
特許文献１には、複数の光ファイバを保持する保持部材と、回路基板上に実装されたレンズ部品とを備える光コネクタケーブルが開示されている。この光コネクタケーブルでは、レンズ部品上に設けられた複数の溝に各光ファイバの先端部分が載置され、それら光ファイバの先端部分を蓋体で上から抑えて固定している。
従来の光コネクタケーブル１１０では、図８及び図９に示すように、レンズ部品であるレンズモジュール１１３上に設けられた溝１１３ｅに光ファイバ１１５のケーブル部分からの露出部分１１５ａを載置して蓋体１１４で上から抑えた後、隙間に接着剤を注入する。これにより、光ファイバ１１５の露出部分１１５ａをレンズモジュール１１３上に固定している。このような光コネクタケーブルにおいて、光ケーブルを上方に強く屈曲すると、保持部材のファイバ固定端とレンズモジュールのファイバ固定端（蓋体１１４の端部１１４ａ）との距離が短くなり、光ファイバ１１５の露出部分１１５ａに圧縮方向の力Ｔが発生する。これにより、保持部材のファイバ固定端において光ファイバ１１５の露出部分１１５ａが蓋体１１４等と接触して光ファイバの露出部分１１５ａの傷発生領域Ｋに微小な傷が入ることがある。一方、光ケーブルを下方に強く屈曲すると、保持部材のファイバ固定端とレンズモジュール１１３のファイバ固定端との距離が長くなり、光ファイバ１１５の露出部分１１５ａに引張方向の力Ｔが発生する。これにより、光ファイバ１１５の露出部分１１５ａに傷があると、その傷が更に進行してしまうことがある。このような上下方向の屈曲が長く続くと、場合により、光ファイバ１１５の露出部分１１５ａにおいて破断が生じる虞がある。
本開示は、ケーブル部分の屈曲に対して強固な光コネクタケーブルを提供することを目的とする。
本開示の光コネクタケーブルは、それぞれが第１方向に沿って延在する複数の光ファイバと、複数の光ファイバを第１方向と交差する第２方向に順に載置するように構成された載置部、及び、複数の光ファイバの先端それぞれと光学的に結合する複数のレンズを有するレンズモジュールと、複数の光ファイバを接着剤により載置部に固定する接着部と、を備える。接着部は、複数の光ファイバの先端側に位置する第１接着部と、第１方向において第１接着部よりも後側に位置する第２接着部とを有する。第２接着部は、第１接着部よりも高いヤング率を有する。
本開示によれば、ケーブル部分の屈曲に対して強固な光コネクタケーブルを提供することができる。
［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光コネクタケーブルは、それぞれが第１方向に沿って延在する複数の光ファイバと、複数の光ファイバを第１方向と交差する第２方向に順に載置するように構成される載置部、及び、複数の光ファイバの先端それぞれと光学的に結合する複数のレンズを有するレンズモジュールと、複数の光ファイバを接着剤により載置部に固定する接着部と、を備える。接着部は、複数の光ファイバの先端側に位置する第１接着部と、第１方向において第１接着部よりも後側に位置する第２接着部とを有する。第２接着部は、第１接着部よりも高いヤング率を有する。
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光コネクタケーブルは、それぞれが第１方向に沿って延在する複数の光ファイバと、複数の光ファイバを第１方向と交差する第２方向に順に載置するように構成される載置部、及び、複数の光ファイバの先端それぞれと光学的に結合する複数のレンズを有するレンズモジュールと、複数の光ファイバを接着剤により載置部に固定する接着部と、を備える。接着部は、複数の光ファイバの先端側に位置する第１接着部と、第１方向において第１接着部よりも後側に位置する第２接着部とを有する。第２接着部は、第１接着部よりも高いヤング率を有する。
この光コネクタケーブルでは、第１接着部よりも後側に位置する第２接着部は、複数の光ファイバの先端側に位置する第１接着部よりも高いヤング率を有している。即ち、後側において光ファイバを固定する部分である第２接着部が硬い状態となっている。この場合、光コネクタケーブルにおいて光ファイバを集積しているケーブル部分に対して上下方向の屈曲が加えられてとしても、硬い材料からなる第２接着部により、当該屈曲に伴って各光ファイバの露出部分に伝えられる圧縮応力及び引張応力が遮断される。これにより、光ファイバの露出部分に傷が付けられたり、当該傷が進行したりすることがなくなり、光ファイバの露出部分の破断を抑制し、ケーブル部分の屈曲に対して強固な光コネクタケーブルを提供することができる。
一実施形態として、第２接着部は、ヤング率が４００ＭＰａ以上の接着剤から形成されていてもよい。ここで示すヤング率は、接着剤の硬化後の値を示している。この場合、光コネクタケーブルのケーブル部分に加えられる屈曲がより強くなっても、より硬い第２接着部により、当該屈曲に伴う圧縮応力及び引張応力がより確実に遮断される。これにより、ケーブル部分の屈曲に対して更に強固な光コネクタケーブルを提供することができる。
一実施形態として、第１接着部は、アクリル系の接着剤から形成されてもよく、第２接着部は、エポキシ系の接着剤から形成されてもよい。光ファイバの先端側（レンズ側）の第１接着部がアクリル系の接着剤から形成される場合、比較的柔らかい材料であることから、光ファイバの先端側の部分に熱膨張及びその後の熱収縮等があっても位置ズレ等を抑制することができる。即ち、光コネクタケーブルに耐環境性を持たすことができる。一方、後側の第２接着部がエポキシ系の接着剤から形成されている場合、第２接着部を硬くて高い機械的強度を有する固定部とすることができ、ケーブル部の屈曲に伴う応力から光ファイバの露出部分をより確実に保護することが可能となる。この実施形態によれば、光コネクタケーブルにおける耐環境性と機械的強度とを両立することが可能となる。
一実施形態として、光コネクタケーブルは、載置部に載置された複数の光ファイバの少なくとも一部を覆う蓋体を更に備えてもよい。第１接着部の少なくとも一部は、蓋体と載置部との間に位置してもよく、第２接着部の少なくとも一部は、第１方向において蓋体よりも後側に位置してもよい。この場合、第２接着部をケーブル部分の近接領域により確実に配置し、第２接着部により、ケーブル部分の屈曲に伴う圧縮応力及び引張応力をより確実に遮断することができる。これにより、各光ファイバの先端を含む露出部分の破断等をより確実に抑制して、ケーブル部分の屈曲に対してより強固な光コネクタケーブルを提供することができる。
一実施形態として、蓋体は、光透過性の部材であってもよく、第１接着部及び第２接着部の少なくとも一方を形成する接着剤が光硬化性接着剤であってもよい。この場合、第１接着部又は第２接着部に用いられる接着剤の固化作業を容易に行うことができる。また、第１接着部又は第２接着部に用いられる接着剤の固化作業をより確実に行うこともできる。
一実施形態として、光コネクタケーブルは、複数の光ファイバが突き出る端面を有し、複数の光ファイバをまとめて保持する保持部材と、レンズモジュール及び保持部材を実装する回路基板とを更に備えてもよい。保持部材は、第１接着部より高いヤング率を有する第３接着部により回路基板に固定されてもよい。この場合、第３接着部により回路基板に対して保持部材がより強固に固定され、ケーブル部分に上下方向の屈曲が加わったとしても、当該屈曲による圧縮応力又は引張応力を保持部材で吸収し、光ファイバの露出部分に伝達される応力を低減することができる。これにより、各光ファイバの露出部分の破断等をより確実に抑制して、ケーブル部分の屈曲に対してより強固な光コネクタケーブルを提供することができる。
一実施形態として、第３接着部を形成する接着剤は、第２接着部を形成する接着剤と同種の接着剤であってもよい。この場合、接着剤の種類を多く揃える必要がなくなり、光コネクタケーブルの製造を簡素化することができる。
一実施形態として、保持部材とレンズモジュールとは互いに離間していてもよく、当該離間領域において、複数の光ファイバは変形可能な状態であってもよい。この場合、ケーブル部に上下方向の屈曲が加わったとしても、当該離間領域に位置する光ファイバの露出部分が変形可能な状態であるため、屈曲による圧縮応力又は引張応力をこの光ファイバの露出部分において逃がす動きを取ることが可能となる。これにより、各光ファイバの先端を含む露出部分の破断等をより確実に抑制して、ケーブル部分の屈曲に対してより強固な光コネクタケーブルを提供することができる。
［本開示の実施形態の詳細］
本開示に係る光コネクタケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。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および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
本開示に係る光コネクタケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。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および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図１及び図２を参照して、一実施形態に係る光コネクタケーブル１について説明する。図１は、一実施形態に係る光コネクタケーブルを示す斜視図である。図２は、図１に示す光コネクタケーブルの分解斜視図である。光コネクタケーブル１は、例えばデバイス間において光信号及び電気信号を送受信されるために使用されるケーブルであり、例えばアクティブ光ケーブル（ＡＯＣ：Active optical cable）であってもよく、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃの規格に準拠したプラグサイズのケーブルであってもよい。図１及び図２では、光コネクタケーブル１の一端を示しているが、光コネクタケーブル１の他端も同様の構成を備えていてもよいし、他の構成であってもよい。
光コネクタケーブル１は、図１及び図２に示すように、メタルシェル２，３、ブーツ４、キャップ５、ストレインリリーフ６、光ファイバケーブル７、及び、基板アセンブリ１０を備えている。以下の説明では、基板アセンブリ１０の幅方向を方向Ｘとし、基板アセンブリ１０の延在方向を方向Ｙとし、基板アセンブリ１０の厚み方向を方向Ｚとする。本実施形態において、方向Ｘ、方向Ｙ及び方向Ｚは、互いに直交している。また、光コネクタケーブル１（基板アセンブリ１０）の先端側を前側とし、方向Ｙに沿って逆側を後側として説明を行うことがある。
メタルシェル２，３は、基板アセンブリ１０を内部に収容して保護するケース部材であり、シールド部材としても機能する。メタルシェル２，３は、例えばＳＵＳ等の金属から形成される。メタルシェル２は、方向Ｙに沿って延在する一対の側壁２ａ，２ｂを有し、メタルシェル３は、方向Ｙに沿って延在する一対の側壁３ａ，３ｂを有する。側壁２ａ，２ｂに設けられた係合突起が側壁３ａ，３ｂに設けられた開口に挿入されることで、メタルシェル２がメタルシェル３に係合する。
ブーツ４は、基板アセンブリ１０を内部に収納するメタルシェル２，３の外周に配置される部材である。ブーツ４は、例えば樹脂又は金属から形成される。ブーツ４は、筒状の部材であり、断面視において略矩形状に形成されている。ブーツ４の方向Ｚに沿う厚みは、例えば６．５ｍｍ以下である。ブーツ４の前端には略矩形形状の開口４ａが設けられ、後端には後側壁４ｂが設けられている。後側壁４ｂは円形の孔を有しており、当該孔にストレインリリーフ６の後端側の筒部が挿通可能となっている。
キャップ５は、ブーツ４の開口４ａに取り付けられる部材である。キャップ５は、基板アセンブリ１０のコネクタ１１の外形に対応した形状の開口５ａを有する。光コネクタケーブル１が組み立てられた状態において、コネクタ１１の先端部分はキャップ５の開口５ａからブーツ４の外部へと突き出るように配置される。
ストレインリリーフ６は、光ファイバケーブル７を一端側において基板アセンブリ１０に固定するための部材である。ストレインリリーフ６は、メタルシェル２，３内に収納された基板アセンブリ１０に対して固定される。光ファイバケーブル７は、後述する複数の光ファイバ１５（図３を参照）をまとめて収納しているケーブルである。光ファイバケーブル７は、光ファイバ１５と共に電気信号等を送るための電線を一本以上収納していてもよい。
基板アセンブリ１０は、光ファイバケーブル７の一方の端部に接続され、光ファイバケーブル７からの光信号を電気信号に変換して外部に出力すると共に、外部からの電気信号を光信号に変換して光ファイバケーブル７に出力する機能を有するモジュールである。基板アセンブリ１０は、光ファイバケーブル７が電線を有する場合には、電線も接続されるように構成されており、外部との間で電気信号の送受信を行う。図３は、基板アセンブリ１０を示す斜視図である。図４は、基板アセンブリ１０を上方から視た平面図である。基板アセンブリ１０は、図３及び図４に示すように、コネクタ１１、回路基板１２、レンズモジュール１３、蓋体１４、光ファイバ１５、及び、保持部材１６を備えている。
コネクタ１１は、扁平形状を有する部材であり、回路基板１２の端部に取り付けられている。コネクタ１１は、光コネクタケーブル１が接続されるデバイスに設けられた受け口へと挿入可能な大きさ及び形状を有する。光ファイバケーブル７から伝送された光信号が回路基板１２上に搭載された光電変換素子１７（図７参照）によって電気信号へと変換され、コネクタ１１は、当該電気信号を外部のデバイスへと送出する。また、コネクタ１１は、外部のデバイスからの電気信号を光電変換素子１７へと送出する。
回路基板１２は、各種の光素子及び電子素子が搭載及び内蔵される板状部材である。回路基板１２は、例えば方向Ｚに沿う厚みが０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の薄い基板であってもよい。回路基板１２は平面視において略長方形状に形成され、その長手方向が方向Ｙに沿うように配置される。回路基板１２の長手方向の幅は、例えば１２ｍｍ以上１６ｍｍ以下であってもよい。回路基板１２の表面及び内部には、ＩＣ及び電子素子等を電気的に接続するための各種配線が設けられていてもよい。回路基板１２が有する当該配線は、光ファイバケーブル７が有する複数の電線と電気的に接続されてもよい。
レンズモジュール１３は、回路基板１２に載置される板状部品であり、光ファイバケーブル７の複数の光ファイバ１５と回路基板１２上に搭載された光電変換素子１７とを光学的に結合させる光学部材である。レンズモジュール１３は、複数の光ファイバ１５のケーブル部分からの露出部分１５ａをＸ方向に順に載置するように構成された載置部１３ａと、光ファイバ１５の先端それぞれと光学的に結合する複数のレンズ１３ｂ（図７を参照）と、光ファイバ１５の先端と複数のレンズ１３ｂとの光路上に設けられるミラー１３ｃと、光電変換素子１７を収納する収納空間１３ｄ（図７を参照）とを有している。光電変換素子１７は、対応する光ファイバ１５から入射する光、又は対応する光ファイバ１５へ出射する光を光電変換する素子である。光電変換素子は、例えばＰＤ（Photodiode）等の受光素子、又はＶＣＳＥＬ（Vertical CavitySurface Emitting LASER）等の発光素子であってもよい。光電変換素子１７は、回路基板１２の厚み方向においてレンズモジュール１３の複数のレンズ１３ｂと重畳する位置に設けられている。光ファイバ１５の先端から水平方向（Ｙ方向）に出射される光Ｌは、レンズモジュール１３が有するミラー１３ｃによって垂直方向（Ｚ方向）に伝搬する光へと変換された後に複数のレンズ１３ｂで集光されて光電変換素子１７へと入射する。また、光電変換素子１７から垂直方向（Ｚ方向）に出射される光Ｌは、複数のレンズ１３ｂを介してレンズモジュール１３が有するミラー１３ｃによって水平方向（Ｙ方向）に伝搬する光へと変換された後に光ファイバ１５へと入射する。レンズモジュール１３のうち少なくとも一部は、光が伝搬可能な透明な材料（例えばガラス等）によって構成される。
レンズモジュール１３の載置部１３ａは、方向Ｙに沿って延びる複数の溝１３ｅを有する。複数の溝１３ｅは、例えばＶ溝であり、光ファイバ１５の露出部分１５ａがその中に配置される。光ファイバ１５の露出部分１５ａが各溝１３ｅに収納されることにより、露出部分１５ａのＸＹ方向における動きが規制される。各溝１３ｅに光ファイバ１５の露出部分１５ａが収納された後には、蓋体１４が露出部分１５ａの一部を覆うように上方から蓋体１４が被されて下方に抑え込まれる（図５を参照）。これにより、光ファイバ１５の露出部分１５ａのＺ方向における動きが固定される。なお、図５に示す溝１３ｅ、蓋体１４及び光ファイバの露出部分１５ａの間の隙間Ａには、後述する接着剤が注入されて、例えば第１接着部１８ａ等が形成される。
蓋体１４は、載置部１３ａに載置された光ファイバ１５の露出部分１５ａを上から抑え込む板状の部材であり、例えば、ガラス等の光透過性の部材が構成されている。蓋体１４は、他の材料から構成されていてもよい。
光ファイバ１５は、例えば、コア及び当該コアを囲むクラッドからなるガラスファイバであり、樹脂で被覆することにより形成されている。光ファイバ１５の露出部分１５ａは、ケーブル部分から開放され且つ保持部材１６から突き出し直後は被覆された被覆部１５ｂであり、先端側では被覆が除去された被覆除去部１５ｃとなっている。各光ファイバ１５は、シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）又はマルチモード光ファイバ（ＭＭＦ）であってもよい。本実施形態においては、光ファイバケーブル７は４本の光ファイバ１５を有しているが、光ファイバ１５の本数は限定されない。
保持部材１６は、複数の光ファイバ１５をまとめて保持する部材である。保持部材１６は、例えば樹脂等から構成される部材であり、本体部１６ａ、円筒部１６ｂ、一対の突出部１６ｃ、及び、基準端面１６ｄを有する。基準端面１６ｄからは光ファイバ１５の露出部分１５ａが突き出ている。保持部材１６は、例えば、複数の光ファイバ１５を金型内に配置して樹脂成形することにより作製することができる。円筒部１６ｂは、円筒形状を呈する部材であり、内部に複数の光ファイバ１５を収容する。本体部１６ａは、略直方体形状を呈する部材であり、円筒部１６ｂと共に複数の光ファイバ１５を収容する。本体部１６ａ及び円筒部１６ｂの内部において、複数の光ファイバ１５の配列態様が変化する。具体的には、円筒部１６ｂの内部においては、複数の光ファイバ１５は互いに密接して束状に配列されているが、本体部１６ａの内部においては、複数の光ファイバ１５が先端側に向かうに連れて相互に離間し、方向Ｘに沿って一次元状に並ぶ配列態様へと変化する。
一対の突出部１６ｃは、本体部１６ａの表面から方向Ｙに沿って先端側に向かって突出する部材である。図１に示すように、光ファイバケーブル７が基板アセンブリ１０に固定される際、一対の突出部１６ｃの下面は、回路基板１２の主面１２ａ上にそれぞれ載置される。すなわち、一対の突出部１６ｃは、回路基板１２に対する光ファイバケーブル７の方向Ｚにおける位置決めに使用される。一対の突出部１６ｃの下面と、回路基板１２の主面１２ａとは、例えば接着剤（第３接着部１８ｃ）によって互いに固定されてもよい。ここで用いられる接着剤は、後述する第２接着部１８ｂを形成する接着剤と同種の接着剤であってもよい。
基準端面１６ｄは、一対の突出部１６ｃの間に設けられた面であり、方向Ｘ及び方向Ｚに沿って延在している。基準端面１６ｄからは、先端側に向かって複数の光ファイバ１５の露出部分１５ａが突き出ている。基準端面１６ｄから突き出た光ファイバ１５の露出部分１５ａの延在方向と、基準端面１６ｄの延在方向とは、例えば直角を成していてもよい。保持部材１６を構成する上述した部材（本体部１６ａ、円筒部１６ｂ及び一対の突出部１６ｃ）は、樹脂（例えば、ポリアミド樹脂等）を射出成形することによって一体に形成されてもよい。
次に、図６及び図７を参照して、光ファイバ１５の露出部分１５ａを複数種類の接着剤によりレンズモジュール１３の載置部１３ａ（溝１３ｅ）に接着固定する形態について説明する。
光コネクタケーブル１では、基板アセンブリ１０のレンズモジュール１３の載置部１０ａの複数の溝１３ｅに光ファイバ１５の露出部分１５ａが載置されて光学的な調整が行われた後、蓋体１４で上から抑えられる。図６及び図７に示すように、この抑え構成において、載置部１３ａ及び蓋体１４の間や載置部１３ａにおいて蓋体１４が覆わない領域（蓋体１４の方向Ｙにおける前後の領域）には、光ファイバ１５の露出部分１５ａを載置部１３ａ等に固定するための接着剤が注入されて接着部１８が設けられている。図６では、例えば接着部１８を点線で示している。本実施形態では、この接着部１８は、二種類の接着剤によって構成されており、光ファイバ１５の先端側（複数のレンズ１３ｂ側）に位置する第１接着部１８ａと、第１接着部１８ａよりも後側（保持部材１６側）に位置する第２接着部１８ｂとを有する。
第１接着部１８ａは、光ファイバ１５の露出部分１５ａを蓋体１４との間で載置部１３ａに接着固定する部分である。第１接着部１８ａは、例えば、光ファイバ１５の被覆除去部１５ｃを接着剤で固定する。第１接着部１８ａは、例えばアクリル系の接着剤から形成される薄い層状の部分である。アクリル系の接着剤を載置部１３ａ、光ファイバの露出部分１５ａ及び蓋体１４の隙間に注入し（図５を参照）、その後、光又は熱等で硬化することにより、第１接着部１８ａが形成される。第１接着部１８ａは、例えば、載置部１３ａ及び蓋体１４の間の領域や載置部１３ａにおいて蓋体１４よりも前方（レンズ１３ｂやミラー１３ｃ側）の領域に形成される。第１接着部１８ａは、第２接着部１８ｂよりも熱膨張や熱収縮に強い接着材料から構成することができる。
第２接着部１８ｂは、光ファイバ１５の露出部分１５ａを第１接着部１８ａよりも後側において載置部１３ａに接着固定する部分である。第２接着部１８ｂは、例えば、光ファイバ１５の被覆除去部１５ｃの後端と被覆部１５ｂとを接着剤で固定する。第２接着部１８ｂは、例えばエポキシ系の接着剤から形成される薄い層上の部分である。エポキシ系の接着剤を載置部１３ａであって露出部分１５ａが配置され且つ蓋体１４が配置されていない領域及びその後方の領域に注入し、その後、光又は熱等で硬化することにより、第２接着部１８ｂが形成される。第２接着部１８ｂは、例えば、蓋体１４よりも後方（蓋体１４と保持部材１６の基準端面１６ｄとの間の領域）に形成される。第２接着部１８ｂは、第１接着部１８ａよりもヤング率が高い材料から構成することができる。より具体的には、第２接着部１８ｂは、ヤング率が４００ＭＰａ以上の材料から構成することができる。ここでいうヤング率は、硬化後の値を示している。なお、第１接着部１８ａを形成する接着剤と第２接着部１８ｂを形成する接着剤とを所定箇所に注入後に、両接着剤をまとめて光又は熱等で硬化してもよい。
また、この接着構成では、図６に示すように、第２接着部１８ｂと保持部材１６との間には、接着剤等が注入されておらず、空隙となっている。即ち、光ファイバ１５の露出部分１５ａの一部１５ｄが接着剤で固定されておらず、変形可能な状態（フリーな状態）となっている。なお、保持部材１６は、本体部１６ａ及び一対の突出部１６ｃが第１接着部１８ａと同種の接着剤（例えばアクリル系の接着剤）から形成される第３接着部１８ｃによって回路基板１２に接着固定されてもよいし、第２接着部１８ｂと同種の接着剤（例えばエポキシ系の接着剤）から形成される第３接着部１８ｃによって回路基板１２に接着固定されてもよい。保持部材１６は、好ましくは、第２接着部１８ｂと同種の接着剤（例えばエポキシ系の接着剤）によって回路基板１２に接着固定されてもよい。
以上、本実施形態に係る光コネクタケーブル１では、第１接着部１８ａよりも後側に位置する第２接着部１８ｂは、光ファイバ１５の先端側に位置する第１接着部１８ａよりも高いヤング率を有している。即ち、後側（保持部材１６側）において光ファイバ１５を固定する部分である第２接着部１８ｂが硬い構成となっている。このため、光コネクタケーブル１において光ファイバ１５を集積しているケーブル部分（光ファイバケーブル７の根本部分等）に対して上下方向の屈曲が加えられてとしても、硬い材料からなる第２接着部１８ｂにより、当該屈曲に伴って光ファイバ１５の露出部分１５ａに伝えられる圧縮応力及び引張応力が遮断される。これにより、光ファイバ１５の露出部分１５ａに傷が付けられたり、当該傷が進行したりすることがなくなり、光ファイバ１５の露出部分１５ａの破断を抑制し、ケーブル部分の屈曲に対して強固な光コネクタケーブルを提供することができる。
本実施形態に係る光コネクタケーブル１において、第２接着部１８ｂは、硬化後のヤング率が４００ＭＰａ以上の接着剤から構成されていてもよい。この場合、光コネクタケーブル１のケーブル部分に加えられる屈曲がより強くなっても、より硬い第２接着部１８ｂにより、当該屈曲に伴う圧縮応力及び引張応力がより確実に遮断される。これにより、ケーブル部分の屈曲に対して更に強固な光コネクタケーブルを提供することができる。
本実施形態に係る光コネクタケーブル１において、第１接着部１８ａは、アクリル系の接着剤から形成されてもよく、第２接着部１８ｂは、エポキシ系の接着剤から形成されてもよい。光ファイバ１５の先端側（レンズ１３ｂ側）の第１接着部１８ａがアクリル系の接着剤から形成される場合、比較的柔らかい材料であることから、光ファイバ１５の先端側の露出部分１５ａに熱膨張及びその後の熱収縮等があっても位置ズレ等を抑制することができる。即ち、光コネクタケーブル１に耐環境性を持たすことができる。一方、後側（保持部材１６側）の第２接着部１８ｂがエポキシ系の接着剤から形成されている場合、第２接着部１８ｂを硬くて高い機械的強度を有する固定部とすることができ、ケーブル部の屈曲に伴う応力から光ファイバ１５の露出部分１５ａをより確実に保護することが可能となる。この態様によれば、光コネクタケーブルにおける耐環境性と機械的強度とを両立することが可能となる。
本実施形態に係る光コネクタケーブル１は、載置部に載置された複数の光ファイバ１５の少なくとも一部を覆う蓋体１４を更に備えている。第１接着部１８ａの少なくとも一部は、蓋体１４と載置部１３ａとの間に位置し、第２接着部１８ｂの少なくとも一部は、蓋体１４よりも後側に位置している。このため、第２接着部１８ｂをケーブル部分の近接領域により確実に配置し、第２接着部１８ｂにより、ケーブル部分の屈曲に伴う圧縮応力及び引張応力をより確実に遮断することができる。これにより、各光ファイバの露出部分の破断等をより確実に抑制して、ケーブル部分の屈曲に対してより強固な光コネクタケーブルを提供することができる。
本実施形態に係る光コネクタケーブル１において、蓋体１４は、光透過性の部材であってもよく、第１接着部１８ａ及び第２接着部１８ｂの少なくとも一方を形成する接着剤が光硬化性接着剤であってもよい。この場合、第１接着部１８ａ又は第２接着部１８ｂに用いられる接着剤の固化作業を容易に行うことができる。また、第１接着部１８ａ又は第２接着部１８ｂに用いられる接着剤の固化作業をより確実に行うこともできる。
本実施形態に係る光コネクタケーブル１は、複数の光ファイバ１５が突き出る基準端面１６ｄを有し、複数の光ファイバ１５をまとめて保持する保持部材１６と、レンズモジュール１３及び保持部材１６を実装する回路基板１２と、を備えている。保持部材１６は、第１接着部１８ａより高いヤング率を有する接着部により回路基板１２に固定されてもよい。この場合、この接着部により回路基板１２に対して保持部材１６がより強固に固定され、ケーブル部分に上下方向の屈曲が加わったとしても、当該屈曲による圧縮応力又は引張応力を保持部材１６で吸収し、光ファイバ１５の露出部分１５ａに伝達される応力を低減することができる。これにより、各光ファイバの露出部分の破断等をより確実に抑制して、ケーブル部分の屈曲に対してより強固な光コネクタケーブルを提供することができる。
本実施形態に係る光コネクタケーブル１において、回路基板１２と保持部材１６との間の接着部を形成する接着剤は、第２接着部１８ｂを形成する接着剤と同種の接着剤であってもよい。この場合、接着剤の種類を多く揃える必要がなくなり、光コネクタケーブルの製造を簡素化することができる。
本実施形態に係る光コネクタケーブル１において、保持部材１６とレンズモジュール１３とは互いに離間しており、当該離間領域において、複数の光ファイバ１５の露出部分１５ａの一部１５ｄは変形可能な状態である。このため、ケーブル部に上下方向の屈曲が加わったとしても、当該離間領域に位置する光ファイバ１５の露出部分１５ａの一部１５ｄが変形可能な状態であるため、屈曲による圧縮応力又は引張応力をこの光ファイバの露出部分１５ａにおいて逃がす動きを取ることが可能となる。これにより、各光ファイバの露出部分１５ａの破断等をより確実に抑制して、ケーブル部分の屈曲に対してより強固な光コネクタケーブルを提供することができる。
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく様々な実施形態に適用することができる。上述した実施形態では、第２接着部１８ｂは蓋体１４の後方に設けられていたが、第２接着部１８ｂの一部が載置部１３ａと蓋体１４との間に入り込んでいてもよい。逆に、第１接着部１８ａが蓋体１４から後方にはみ出す構成であってもよい。また、上記の実施形態では、第１接着部１８ａ及び第２接着部１８ｂの２つの接着部を設けた構成であったが、３つ以上の接着部を設けた構成としてよい。この場合、光コネクタケーブルの後方の接着部、即ち、保持部材１６に近接する接着部のヤング率が光コネクタケーブルの前方の接着部よりも高い構成であればよい。
上述した実施形態では、接着部１８と保持部材１６との間に空隙を設け、光ファイバ１５の露出部分１５ａにフリーな状態の部分を設けたが、このようなフリーな状態の部分を設けずに、接着部１８と保持部材１６との間を別の接着剤によって埋めてしまってもよい。また、上記実施形態に係る光コネクタケーブル１は、蓋体１４を備える構成であったが、蓋体１４を有しない構成であってもよい。この場合、蓋体１４に相当する領域及びその前方に第１接着部１８ａを設け、蓋体１４に相当する領域から後方に第２接着部１８ｂを設けてもよい。
上述した実施形態では、保持部材１６を用いて光コネクタケーブル１を構成していたが、保持部材１６を用いずに、光ファイバケーブル７からの光ファイバ１５を直接、載置部１３ａに載置する構成であってもよい。この構成では、光ファイバケーブル７から解放された光ファイバ１５の露出部分が上記の実施形態と同様に、第１接着部１８ａ及び第２接着部１８ｂにより載置部に固定される。また、第２接着部１８ｂと光ファイバケーブル７の開放端（ケーブル外被から光ファイバが露出する端部）との間には、光ファイバ１５が接着剤で固定されないフリーな領域が設けられてもよい。この領域では光ファイバ１５の露出部分１５ａの一部が変形可能な状態であるため、屈曲による圧縮応力又は引張応力をこの光ファイバの露出部分において逃がす動きを取ることが可能となる。
１…光コネクタケーブル
２，３…メタルシェル
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ…側壁
４…ブーツ
４ａ…開口
４ｂ…後側壁
５…キャップ
６…ストレインリリーフ
７…光ファイバケーブル（ケーブル部分）
１０…基板アセンブリ
１１…コネクタ
１２…回路基板
１３…レンズモジュール
１３ａ…載置部
１３ｂ…レンズ
１３ｃ…ミラー
１３ｄ…収納空間
１３ｅ…溝
１４…蓋体
１５…光ファイバ
１５ａ…露出部分
１５ｂ…被覆部
１５ｃ…被覆除去部
１６…保持部材
１６ａ…本体部
１６ｂ…円筒部
１６ｃ…一対の突出部
１６ｄ…基準端面
１７…光電変換素子
１８…接着部
１８ａ…第１接着部
１８ｂ…第２接着部
１８ｃ…第３接着部
１１０…光コネクタケーブル
１１２…回路基板
１１３…レンズモジュール
１１３ｅ…溝
１１４…蓋体
１１５…光ファイバ
１１５ａ…露出部分
Ｋ…傷発生領域
Ｓ…領域
Ｔ…応力
２，３…メタルシェル
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ…側壁
４…ブーツ
４ａ…開口
４ｂ…後側壁
５…キャップ
６…ストレインリリーフ
７…光ファイバケーブル（ケーブル部分）
１０…基板アセンブリ
１１…コネクタ
１２…回路基板
１３…レンズモジュール
１３ａ…載置部
１３ｂ…レンズ
１３ｃ…ミラー
１３ｄ…収納空間
１３ｅ…溝
１４…蓋体
１５…光ファイバ
１５ａ…露出部分
１５ｂ…被覆部
１５ｃ…被覆除去部
１６…保持部材
１６ａ…本体部
１６ｂ…円筒部
１６ｃ…一対の突出部
１６ｄ…基準端面
１７…光電変換素子
１８…接着部
１８ａ…第１接着部
１８ｂ…第２接着部
１８ｃ…第３接着部
１１０…光コネクタケーブル
１１２…回路基板
１１３…レンズモジュール
１１３ｅ…溝
１１４…蓋体
１１５…光ファイバ
１１５ａ…露出部分
Ｋ…傷発生領域
Ｓ…領域
Ｔ…応力
Claims (9)
- それぞれが第１方向に沿って延在する複数の光ファイバを含む光ファイバケーブルと、
前記複数の光ファイバを前記第１方向と交差する第２方向に順に載置するように構成された載置部、及び、前記複数の光ファイバの先端それぞれと光学的に結合する複数のレンズを有するレンズモジュールと、
前記複数の光ファイバを接着剤により前記載置部に固定する接着部と、を備え、
前記複数の光ファイバのそれぞれには、前記光ファイバケーブルのケーブル部分から先端側において開放され且つ樹脂で被覆された被覆部と、前記被覆部よりも更に先端側において樹脂の被覆が除去された被覆除去部とが設けられており、前記複数の光ファイバの各被覆除去部が前記載置部に載置され、
前記接着部は、前記複数の光ファイバの先端側に位置して前記被覆除去部の一部を覆う第１接着部と、前記第１方向において前記第１接着部よりも後側に位置して前記被覆除去部のうち前記被覆部寄りの後端部分を少なくとも覆う第２接着部とを有し、前記第２接着部は、前記第１接着部よりも高いヤング率を有する、光コネクタケーブル。 - 前記第２接着部は、硬化後のヤング率が４００ＭＰａ以上の接着剤から形成されている、
請求項１に記載の光コネクタケーブル。 - 前記第１接着部は、アクリル系の接着剤から形成され、
前記第２接着部は、エポキシ系の接着剤から形成される、
請求項１または請求項２に記載の光コネクタケーブル。 - 前記載置部に載置された前記複数の光ファイバの少なくとも一部を覆う蓋体を更に備え、
前記第１接着部の少なくとも一部は、前記蓋体と前記載置部との間に位置し、
前記第２接着部の少なくとも一部は、前記第１方向において前記蓋体より後側に位置する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光コネクタケーブル。 - 前記蓋体は、光透過性の部材であり、
前記第１接着部及び前記第２接着部の少なくとも一方を形成する接着剤が光硬化性接着剤である、
請求項４に記載の光コネクタケーブル。 - 前記複数の光ファイバが突き出る端面を有し、前記複数の光ファイバをまとめて保持する保持部材と、
前記レンズモジュール及び前記保持部材を実装する回路基板と、を更に備え、
前記保持部材は、前記第１接着部より高いヤング率を有する第３接着部により前記回路基板に固定される、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光コネクタケーブル。 - 前記第３接着部を形成する接着剤は、前記第２接着部を形成する接着剤と同種の接着剤である、
請求項６に記載の光コネクタケーブル。 - 前記保持部材と前記レンズモジュールとは互いに離間しており、
当該離間領域において、前記複数の光ファイバは変形可能な状態である、
請求項６または請求項７に記載の光コネクタケーブル。 - 前記第２接着部は、前記被覆部を更に覆う、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の光コネクタケーブル。
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