JPH01180506A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） ′本発明は光通信において、光ファイバを位置決め固定
し、結合を実現する着脱可能な光コネクタに関するもの
である。

（従来技術） 第１Ｑ図は従来の光コネクタの一例の横断面図である。

上面に光ファイバガイド溝（Ｇ３）及びガイドピン溝（
６４）を研削加工等により形成したシリコン材、ガラス
等の硬脆材料よりなるｌ−■基板（６１）上に、薄膜接
着剤層を介して硬脆材料より成るカバープレー）　（６
２）が接合されて光ファイバガイド部材（６０）が形成
されている。上記ガイドピン溝（Ｇ４）にガイドピンを
挿入することによって結合が実現される。

第１１図は従来の光コネクタの他の例の横断面図である
。エポキシ樹脂等により成形された光コネクタフェルー
ル（７０）の内部には、光ファイバガイド穴（７１）及
びガイドピン穴（７２）が形成されており、上記ガイド
ピン穴（７２）にガイドピンを挿入することにより結合
が実現される。

（解決しようとする問題点） 上述した第１０図及び第１Ｉ図に示すような、既に形成
されているガイドピン穴にガイドピンを挿入することに
よって位置決め結合を実現する光コネクタにおいては、
ガイドピン穴の径が挿入されるガイドピン径よりも大き
いことが必要である。

しかし、ガイドピン穴径とガイドピン径とのクリアラン
スが大きいと、光ファイバの高精度な位置決めが出来ず
、特に、コア径がＩＯμｍ程度の単一モード光ファイバ
の結合においては大きい結合損失を生じる。そのため、
ガイドピン穴径とガイドピン径を極めて精度よく製作し
、管理しなければならないという問題点がある。

又、特に第１Ｏ図のように少くとも２枚以上のプレート
の結合によってガイドピン穴を形成しているような光コ
ネクタにおいては、ガイドピン穴にその径よりも僅かで
も大きい径のガイドピンを挿入しようとする場合や、あ
るいは光コネクタの結合時に、２つの対向する光コネク
タ間で曲げ力が作用し、その作用力がガイドピンを通じ
てガイドピン穴を押しひろげようとする方向に負荷がか
かった場合、いずれの場合もプレートの結合面を引き離
そうとする力が生じ、最悪の事態では、２つのプレート
のいずれかが破損したり、完全にはがれてしまうような
ことになる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の問題点を解消した光コネクタを提供する
もので、その特徴は、上面に光ファイバガイド溝及びガ
イドピン溝を形成した溝基板上に、上記ガイドピン溝を
少くとも一部露出して光ファイバガイド溝上にカバープ
レートを接合して光ファイバ結合部材が形成されており
、該光ファイバ結合部材のガイドピン溝上には上下方向
に可変な部材が位置し、前記ガイドピン溝に挿入される
ガイドピンが上記上下方向に可変な部材によって溝基板
方向へ弾性加圧されていることにある。

第１図は本発明の光コネクタの具体例の説明図で、同図
（イ）は斜視図、同図（【１）は（イ）図のＸ＋−Ｘ＋
断面図である。

図面において、（１０）は光ファイバガイド部材で、上
面に光ファイバガイド溝（１３）及びガイドピン溝（１
４）を研削等により形成したシリコン材、ガラス等の硬
脆材料より成る溝基板（ＩＩＪ上に、上記ガイドピン溝
（Ｉ４）を一部露出して光ファイバガイド溝（＋３）上
に薄膜接骨剤層等を介してカバープレート（＋２）を接
合して形成されている。

上記光ファイバガイド部材（１０）の光ファイバガイド
溝（１３）内には光ファイバ心線（＋１の被覆層を除去
して露出した裸光ファイバ（２）が接若固定されており
、ガイドピン溝（１４）にはガイドピン（３）が位置し
ている。

（２０）はプラスチック成形により形成したハウジング
で、ハウジング本体（２２）は光ファイバガイド部材（
１０）を収納すると共に光ファイバガイｌ’　ｉｓ（＋
３）上のカバープレー）　（＋２）を溝基板（１１）方
向に加圧している。又切欠き溝（２３）を介した前部の
一部には上下方向に可変な部材（２Ｉ）が形成されてお
り、この部材（２りはガイドピン（３）上に位置し、該
部材によりガイドピン（３）がガイドピン溝（Ｉ４）上
に弾性加圧されている。

（作用） 上述した構成を有する本発明の光コネクタによれば、ガ
イドピン溝（１４）が、少な（ともガイドピン（３）が
挿入される部分の一部が露出しており、ガイドピン（３
）はこの部分においてプラスチック成形ハウジング（２
０）の一部である上下方向に可変な部材（２１）によっ
て溝方向に加圧されているので、ガイドピン（３）は常
に溝基板（ＩＩ）側のＶ溝面に接触していることになる
。このため、たとえガイドピン径が多少バラソイテいた
としても、上下方向に可変な部材がその高さを変えて溝
方向に押圧することによって、常にガイドピン（３）を
ガイドピン溝（１４）に固定することができる。従って
第１０図や第１図に示す従来の光コネクタにおけるガイ
ドピントカイトビン穴との間に存在するクリアランスを
全くなくすることが可能となる。このことは、ガイドピ
ンの中心位置に対する光ファイバガイド穴の相対位置を
極めて高精度に固定することを意味し、低損失な光ファ
イバの結合を実現することができる。

又ガイドピン（３）を溝の上下方向に可変な部材（２Ｉ
）によって溝（１４）側へ加圧していることによって、
ガイドピン（３）に作用する応力、例えば、光コネクタ
の結合時に、光コネクタに対して曲げ力が作用したよう
な場合にも、この上下方向に可変な部材（２りが変形す
ることによって、溝基板（川に働く応力を吸収し、これ
を保護する役目を担うことができる。さらに従来技術に
示した第１０図の光コネクタのように、プレートの接合
面に対してこれらガイドピンに作用する応力が全く作用
することがないので、プレート間の接合強度に関して短
期及び長期的な信頼性が保証される。

ガイドピン（３）をガイドピン溝（Ｉ４）へ押し付ける
加圧力は、プラスチック成形ハウジング（２０）の可変
部材（２１）によって決定されるものであるが、この加
圧力は大きい程それだけガイドピン（３）と溝基板（１
１）との位置関係はガイドピン（３）に作用する応力に
対しても安定な杖態を保持できるようになる。

しかし、一方、この加圧力を増すと言うことはガイドピ
ン（３）の軸方向に対するビンとガイドピン溝（Ｉ４）
との摩擦力を増加させることになり、光コネクタ結合時
には端面位置を保持しようとする効果が曇く反面、ガイ
ドピン（３）を光ファイバガイド部材（１６）へ挿入し
ようとする場合、大きな抵抗力を受けることになり、光
コネクタの着脱操作を困難にする。このように、結合力
を増して安定保持することと、ガイドピンを挿入容易に
することとは相反することであり、単にプラスチック成
形ハウジング（２０）の可変部材（２＋）のみにては両
特性を両立させることは稽しい。

そこで、本発明の他の具体例では、第２図に示すように
、光コネクタの結合時に、プラスチック成形ハウジング
（２０）の外側から外部クランパ（３ｏ）による加圧力
を作用させ、加圧力を外部から付加させることにする。

プラスチック成形ハウジング（２ｏ）の可変部材（２Ｉ
）には比較的弱い加圧力を設定しておき、ガイドピン（
３）挿入時には強い抵抗力を受けることなく挿入出来る
ようにしておき、結合後はより安定なガイドピン（３）
の固定を目的として、外部クランパ（３０）を取付けて
ガイドピンへの加圧力を増すようにする。

又外部クランパ（３０）を用いる際には、外部クランパ
（３０）を直接プラスチック成形ハウジング（２ｏ）の
上下方向可変な部材（２Ｉ）に対して作用させずに、第
３図に示すように、補助プレート（４０）を介在させる
とよい。この場合、外部クランパ（３ｏ）を複数の可変
部材（２りに対して同数分用意する必要がなく、シかも
均等に加圧分を配分させることができ、部品点数を減少
させると共に、効果的なりランプを実現できる。

このような補助プレー）　（４０）は上述した作用の他
にも、光コネクタ結合時に両コネクタに対して跨がるよ
うに位置させた場合、より有効な効果を生じることにな
る。第４図は両コネクタ（Ａ）に対して跨がって設けた
補助プレート（４０）及び外部クランパ（３０）を用い
て２つの光コネクタ（Ａ）を結合させた場合を示すが、
このように、補助プレート（４０）を２つの光コネクタ
（Ａ）に跨がって位置させると、図中矢印方向に作用す
る外力に対しても、光コネクタ（Ａ）各本体が外部クラ
ンパ（３０）が補助プレート（４６）と強く密着してい
るために、容易に変形することがなく、極めて安定した
結合状態が保持できる。この場合、補助プレート（４０
）は曲がりに対して変形しにくい剛性を持った材質ある
いは構造であることが望ましく、例えば第９図に示すよ
うに、側縁を折り曲げて側壁部（４１）を形成したもの
を用いるとよい。

しかし、第４図に示すように補助プレー）　（４０）を
２つの光コネクタ（Ａ）に跨がって配置し、曲がり防止
を兼ねた目的で使用する場合、ガイドピン（３）の挿入
時に第５図のように２つの光コネクタ（Ａ）間に段差を
生じることがある。この段差はプラスチック成形ハウジ
ングの外」法のバラツキから主に生じるもので、このた
め、十分な安定結合が得られないことがある。この段差
が極めて微小で、１０μｍオーダー程度のものであれば
、第９図のように、補助プレー）　（４０）がプラスチ
ック成形ハウジング（２０）に接触する内面にクツショ
ン層（４２）を設けることによって段差を吸収すること
ができる。若し、この段差が大きいものであれば、補助
プレート（４０）を２つの光コネクタ（Ａ）に跨がって
配置せずに、第５図に示すように、それぞれの光コネク
タ（Ａ）に独立して補助プレート（４０）を設け、各別
に外部クランパ（３０）により加圧固定するようにする
。この場合、曲げ力に対して若干特性がｊＩ！恒りなる
ものの、段差の大きさにかかわらず、確実な加圧力をガ
イドピン（３）に作用させることができる。

（実施例） 第１図に示すような光コネクタを作成した。

光ファイバガイド部材（１０）はシリコンで作られてお
り、シリコンチップ上にＶ溝加工を施した溝ｐ板（１１
）の光ファイバガイド溝（１３）上にフラットなシリコ
ンチップのカバープレート０２）を貼付けて形成した。

プラスチック成形ハウジング（２０）はＰＢＴのガラス
フィラー３０％入りを用いて金型成形により形成した。

ガイドピン（３）はステンレス製で、外径が６．７００
１■±１μｍのもの使用し、このガイドピン（３）が光
ファイバガイド部材（１０）に挿入されたとき、ガイド
ピン（３）を加圧する上下方向可変部材（２１）は約０
．１■■程度変形するように設定した。この変形量によ
ってガイドピン（３）はガイドピン溝０４）へ２００ｇ
以下の力で加圧されており、この時のがイドビン挿入必
要力は数１０ｇ程度であった。

この光コネクタを単一モード光ファイバの接続に用いた
ところ、接続損失はきわめて小さく、平均０．２５ｄＢ
であった。

第６図は本発明の光コネクタの他の実施例の斜視図であ
る。第１図の光コネクタとはプラスチック成形ハウジン
グ（２０）が若干相違しており、ガイドピン（３）を加
圧する上下方向可変部材（２１）を、プラスチック成形
ハウジング（２０）の中程に形成した。

これにより、上下方向可変部材（２Ｉ）の梁強度が増す
と同時に、ハウジング（２０）による光ファイバガイド
部材（１０）の固定力をより増加することができる。

第７図は光コネクタ（Ａ）の結合時に、軸方向に加圧す
るクランパ（５０）を付加したものである。第２図〜第
５図の例では、外部クランパ（３０）によってガイドピ
ン（３）を溝方向にのみ押圧し、軸方向に対してはガイ
ドピン（３）とガイドピン溝（！４）との摩擦力に頼っ
たものであったが、第７図の例はより積極的に軸方向に
加圧力を加えたものである。

第８図は補助プレー）　（４０）の構造例の一例を示す
もので、プラスチック成形ハウジング（２０）の上下方
向可変部材（２１）と接触する部分に位置決め用凹ｉ　
（４１）が設けられており、外部クランパを取り付ける
前に、補助プレート（４０）が横ずれすることなく、正
しい位置に取り付は易いように工夫されている。

第９図は補助プレー）　（４６）の他の実施例を示すも
ので、前述のように光コネクタを結合時に、２つの光コ
ネクタ間に僅かの段差がある場合これを吸収するために
、例えば補助プレート（４６）本体はプラスチック成形
品で形成し、内面のプラスチック成形ハウジングの上下
方向可変部材と接触する部分に、クツション層（４２）
として低ヤング率材料を接着固定したものである。なお
、本体はプラスチック成形品ではな（、金属板を用いて
もよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の光コネクタによれば、次
に列記するような効果を奏するものである。

■ガイドピン径にバラツキがあっても、このガイドピン
をガイドピン溝へ押しつける部材が溝の上下方向に可変
であるため、外径偏差を容易に吸収して、光コネクタの
結合になんら支障を来たすことがない。又両側の２木の
ガイドピン径も径が一致している必要がなく、厳格なガ
イドピン径の管理が不要である。

■光コネクタの結合時において、ガイドピンに作用する
様々な外力に対して光ファイバガイド溝上に位置するカ
バープレートはなんらこれら外力の影響を受けることが
ない。又プラスチック成形ハウジングによりカバープレ
ートは溝基板方向へ抑圧されていることもあり、カバー
プレートと溝基板との接着強度に対して高い信頼性が得
られる。

■光コネクタの結合時に外部クランプを付加することに
よって、ガイドピンは確実にガイドピン溝に押圧される
ため、光コネクタに作用する曲げ力に対して抵抗力があ
り、低損失接続が実現できる。

■プラスチック成形ハウジングによるガイドピンの保持
と、外部クランパによる光コネクタ結合時の強力な保持
との２段階保持により、ガイドピンの挿入性を容易にす
ると共に、結合後の確実な結合伏態保持を両立させるこ
とができる。

■光ファイバの軸方向に作用するクランパｌ’Ｆ用させ
ることにより、光コネクタの結合状態を安定に保持でき
る。

■外部クランパを作用させる際、該クランパとプラスチ
ック成形ハウジングとの間に補助プレートを介在させる
ことにより、外部クランパの加圧力がハウジングの溝上
下方向に可変な部材に均一に作用され、さらに補助プレ
ートの存在が光コネクタに曲げ力が作用した場合にも、
その曲げ力に対して抵抗力を持ち、安定な結合が実現出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光コネクタの具体例の説明図で、同図
（イ）は斜視図、同図（ロ）は（イ）図のＸ　＋　−Ｘ
　＋断面図である。 第２図は第１図の光コネクタに外部クランパを付加した
状態の断面図、第３図は補助プレートを介して外部クラ
ンパを付加した状態の断面図である。 第４図及び第５図はいずれも本発明の光コネクタの結合
状態の説明図である。 第６図は本発明の光コネクタの他の具体例の斜視図であ
る。 第７図は本発明の光コネクタの結合において、軸方向の
クランパを付加した状態の説明図である。 第８図及び第８図はいずれも本発明の光コネクタの結合
時に付加する補助プレートの構造例の説明図である。 第１０図及び第■図はいずれも従来の光コネクタの説明
図である。 １・・・光ファイバ心線、２・・・採光ファイバ、３・
・・ガイドピン、 １Ｇ・・・光ファイバガイド部材、１１・・・溝基板、
＋２・・・カバープレート、＋３・・・光ファイバガイ
ド溝、目・・・ガイドピン溝、２０・・・プラスチック
成形ハウジング、２１・・・上下方向可変部材、　３０
・・・外部クランパ、４０・・・補助プレート、４１−
・・位置決め凹部、４２−・・ツブシ１ン１１，５０・
・・軸方向クランパ。 ′４１　図 壽３図 嘉　６　図 寥９０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光ファイバを位置決め固定し結合を実現する光コ
   ネクタにおいて、上面に光ファイバガイド溝及びガイド
   ピン溝を形成した溝基板上に、上記ガイドピン溝を少く
   とも一部露出して光ファイバガイド溝上にカバープレー
   を接合して光ファイバ結合部材が形成されており、該光
   ファイバ結合部材のガイドピン溝上には上下方向に可変
   な部材が位置し、前記ガイドピン溝に挿入されたガイド
   ピンが上記上下方向に可変な部材によって溝基板方向へ
   弾性加圧されていることを特徴とする光コネクタ。 （２）光ファイバ結合部材がプラスチック成形ハウジン
   グ内に収納されており、このハウジングの一部が上下方
   向に可変な部材を形成していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の光コネクタ。 （３）光ファイバガイド部材には少くとも２ケ所以上の
   ガイドピン溝があり、プラスチック成形ハウジングの上
   下方向に可変な部材はそれぞれのガイドピン溝上に位置
   し、各々独立して可変出来ることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の光コネクタ。 （４）プラスチック成形ハウジングが光ファイバガイド
   溝上に位置するカバープレートを溝基板方向へ加圧して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の光コ
   ネクタ。 （５）光コネクタの結合時にはプラスチック成形ハウジ
   ングの上下方向に可変な部材に、プラスチック成形ハウ
   ジングの外部から弾性加圧力を有するクランパを作用さ
   せ、ガイドピンの溝基板方向への加圧力を付加すること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の光コネクタ。 （６）プラスチック成形ハウジングの上下方向に可変な
   部材に弾性加圧力を有するクランパを作用させる際、ハ
   ウジングとクランパの間に補助プレートを介在せしめる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の光コネク
   タ。 （７）補助プレートの内面にプラスチック成形ハウジン
   グの上下方向に可変な部材への位置決め凹部が形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の光
   コネクタ。（８）補助プレートがプラスチック成形ハウ
   ジングと接触する面にクッション層を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第６項記載の光コネクタ。 （９）光コネクタの結合時にはプラスチック成形ハウジ
   ングの後端面から光コネクタ結合端面を押し付ける方向
   にクランパを作用させることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の光コネクタ。