JPWO2019064773A1 - スペーサ、光コネクタ及び光接続構造 - Google Patents

Abstract

一実施形態に係るスペーサは、空間接続型の光接続に用いられるスペーサである。スペーサは、第１の開口から第２の開口まで、第１の開口及び第２の開口に交差する接続方向に延びる貫通孔を有し、貫通孔の内部には第１の凸部及び第２の凸部が形成されており、第１の凸部は第１の開口を向く第１の面を有し、第２の凸部は第２の開口を向く第２の面を有し、第１の凸部は第１の面から第２の面を超えて第２の開口に向かって延びており、第２の凸部は第２の面から第１の面を超えて第１の開口に向かって延びており、接続方向における第１の面の位置と、接続方向における第２の面の位置とは、互いに異なっている。

Description

本開示の一側面は、スペーサ、光コネクタ及び光接続構造に関する。
本出願は、２０１７年９月２６日の日本出願第２０１７−１８５１８７号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

従来から、光コネクタ及び光接続構造としては種々のものが知られている。特許文献１には、アダプタを備えた光コネクタ結合システムが記載されている。光コネクタ結合システムは、第１光コネクタ、第２光コネクタ及びアダプタを備える。アダプタは、第１光コネクタ及び第２光コネクタを収容する光コネクタ収容部とスペーサとを備え、スペーサが第１光コネクタと第２光コネクタの間に介在することによって空間結合型の光接続がなされる。

特許文献２には、光コネクタ及び光結合構造が記載されている。光結合構造は、互いに接続される第１の光コネクタ及び第２の光コネクタを備える。各光コネクタは、複数本の光ファイバと、複数本の光ファイバをまとめて保持するフェルールと、を備えている。第１の光コネクタはスペーサを更に備える。スペーサは、第１の光コネクタのフェルールと第２の光コネクタのフェルールとの間に介在する。このように、スペーサが２つのフェルールの間に介在することにより、２つの光コネクタの間隔が規定される。

特開２０１６−９５４３２号公報 国際公開第２０１７／０７３４０８号公報

本開示の一側面に係るスペーサは、空間結合型の光接続に用いられるスペーサであって、第１の開口から第２の開口まで、第１の開口及び第２の開口に交差する方向に延びる貫通孔を有し、貫通孔の内部には、第１の凸部及び第２の凸部が形成されており、第１の凸部は、第１の開口を向く第１の面を有し、第２の凸部は、第２の開口を向く第２の面を有し、第１の凸部は、第１の面から当該方向に延びると共に、第２の面を超えて第２の開口に向かって延びており、第２の凸部は、第２の面から当該方向に延びると共に、第１の面を超えて第１の開口に向かって延びており、当該方向における第１の面の位置と、当該方向における第２の面の位置とは、互いに異なっている。

本開示の一側面に係る光コネクタは、前述したスペーサに接続される光コネクタであって、第１の開口、又は第２の開口に挿入されるフェルールと、フェルールに保持される複数の光ファイバと、を備え、フェルールは、フェルール端面と、第１の凸部又は第２の凸部と同数の凹部と、光ファイバを保持する複数の光ファイバ保持孔と、を有し、複数の光ファイバのそれぞれは、コアが露出した先端面を有すると共に複数の光ファイバ保持孔のそれぞれに挿通され、先端面がフェルール端面から露出した状態で保持されており、凹部は、第１の凸部又第２の凸部と嵌合する形状を有し、フェルール端面は、凹部が第１の凸部又は第２の凸部に嵌合した状態で、第１の面又は第２の面に当接する。

本開示の一側面に係る光接続構造は、前述したスペーサに、前述の第１の光コネクタと、前述の第２の光コネクタと、が接続される光接続構造であって、第１の光コネクタは、第１の開口に挿入されており、第１の光コネクタの凹部は、第２の凸部に嵌合しており、第１の光コネクタのフェルール端面は、第１の面に当接しており、第２の光コネクタは、第２の開口に挿入されており、第２の光コネクタの凹部は、第１の凸部に嵌合しており、第２の光コネクタのフェルール端面は、第２の面に当接している。

図１は、第１実施形態に係る光コネクタ及びスペーサを示す斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る光接続構造を示す側断面図である。 図３は、図１のスペーサを示す斜視図である。 図４は、図１のスペーサ及び光コネクタを示す正面図である。 図５は、図４のV−V線断面図である。 図６は、第２実施形態に係るスペーサを示す斜視図である。 図７は、図６のスペーサを示す正面図である。 図８は、第３実施形態に係るスペーサを示す斜視図である。 図９は、図８のスペーサを図８とは異なる方向から見た斜視図である。 図１０は、図８のスペーサを示す正面図である。 図１１は、第４実施形態に係る光接続構造を示す側断面図である。 図１２は、第５実施形態に係る光接続構造を示す側断面図である。

［本開示が解決しようとする課題］
前述したように、２つの光コネクタの間にスペーサを介在させて間隔を規定する空間結合型の光接続では、当該間隔の長さ次第で光の結合状態が変わりうるため、当該間隔の調整を高精度に行う必要がある。また、スペーサは当該間隔を規定するものであるため、スペーサの厚さも高精度に設計される必要がある。更に、当該間隔は非常に小さいので、スペーサの厚さを非常に薄くすることが求められる。従って、スペーサの設計及び製造が困難でありスペーサが破損する可能性もあるため、スペーサの取り扱いを容易にし、２つの光コネクタの端面間に容易に間隔を設けることが求められる。

本開示は、端面の間に容易に間隔を設けることができるスペーサ、光コネクタ及び光接続構造を提供することを目的とする。

［本開示の効果］
本開示の一側面によれば、端面の間に容易に間隔を設けることができる。

［実施形態の説明］
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。実施形態に係るスペーサは、空間結合型の光接続に用いられるスペーサであって、第１の開口から第２の開口まで、第１の開口及び第２の開口に交差する方向に延びる貫通孔を有し、貫通孔の内部には、第１の凸部及び第２の凸部が形成されており、第１の凸部は、第１の開口を向く第１の面を有し、第２の凸部は、第２の開口を向く第２の面を有し、第１の凸部は、第１の面から当該方向に延びると共に、第２の面を超えて第２の開口に向かって延びており、第２の凸部は、第２の面から当該方向に延びると共に、第１の面を超えて第１の開口に向かって延びており、当該方向における第１の面の位置と、当該方向における第２の面の位置とは、互いに異なっている。

実施形態に係る光コネクタは、前述したスペーサに接続される光コネクタであって、第１の開口、又は第２の開口に挿入されるフェルールと、フェルールに保持される複数の光ファイバと、を備え、フェルールは、フェルール端面と、第１の凸部又は第２の凸部と同数の凹部と、光ファイバを保持する複数の光ファイバ保持孔と、を有し、光ファイバは、コアが露出した先端面を有すると共に光ファイバ保持孔に挿通され、先端面がフェルール端面から露出した状態で保持されており、凹部は、第１の凸部又第２の凸部と嵌合する形状を有し、フェルール端面は、凹部が第１の凸部又は第２の凸部に嵌合した状態で、第１の面又は第２の面に当接する。

実施形態に係る光接続構造は、前述したスペーサに、前述の第１の光コネクタと、前述の第２の光コネクタと、が接続される光接続構造であって、第１の光コネクタは、第１の開口に挿入されており、第１の光コネクタの凹部は、第２の凸部に嵌合しており、第１の光コネクタのフェルール端面は、第１の面に当接しており、第２の光コネクタは、第２の開口に挿入されており、第２の光コネクタの凹部は、第１の凸部に嵌合しており、第２の光コネクタのフェルール端面は、第２の面に当接している。

このスペーサ、光コネクタ及び光接続構造では、スペーサが第１の開口から第２の開口まで、第１の開口及び第２の開口に交差する方向に延びる貫通孔を有する。第１の光コネクタは第１の開口に挿入され、第２の光コネクタは第２の開口に挿入される。このとき、第１の光コネクタの凹部が第２の凸部に嵌合すると共に、第１の光コネクタのフェルール端面が第１の面に当接し、第２の光コネクタの凹部が第１の凸部に嵌合すると共に、第２の光コネクタのフェルール端面が第２の面に当接する。当該方向における第１の面の位置と、当該方向における第２の面の位置とは互いに異なっている。よって、第１の面から第２の面までの当該方向における距離を所望の間隔とすることにより、第１の面に当接する第１の光コネクタと、第２の面に当接する第２の光コネクタとの間隔を所望の間隔に規定することができる。また、当該方向におけるスペーサの厚さは、当該方向における第１の凸部の厚さ、及び当該方向における第２の凸部の厚さよりも厚いため、スペーサの設計及び製造を容易に行うことができる。よって、スペーサが破損する可能性を低減させてスペーサの取り扱いを容易にすることができるため、フェルール端面及び光ファイバの先端面の間に容易に間隔を設けることができる。

また、第１の凸部は、第１の面から第２の開口まで延びており、第２の凸部は、第２の面から第１の開口まで延びていてもよい。この場合、第１の凸部が第２の開口まで延びると共に、第２の凸部が第１の開口まで延びることにより、当該方向における第１の凸部の厚さ、及び当該方向における第２の凸部の厚さを厚くすることができる。よって、光コネクタが第１の面又は第２の面に当接しても、第１の凸部及び第２の凸部の破損をより確実に抑制することができる。

また、前述のスペーサは、第１の凸部、及び第１の面をそれぞれ３つ以上有し、第２の凸部、及び第２の面をそれぞれ３つ以上有してもよい。この場合、スペーサにおける光コネクタの当接箇所を多くすることができるので、光コネクタの接続を安定させることができる。

また、貫通孔の内部は、互いに対向する一対の内面を有し、第１の凸部及び第２の凸部は、一対の内面から突出しており、当該方向及び突出する方向と交差する方向を回転軸としてスペーサを１８０度回転したときに、第１の凸部と第２の凸部とが互いに同じ位置となる対称性を有してもよい。この場合、第１の開口に挿入する光コネクタと同一の光コネクタを当該突出方向に反転させて第２の開口に挿入することができる。従って、同一の２つの光コネクタを互いに当該突出方向に反転させた状態で光接続することができる。

また、第１の面、及び第２の面は、互いに平行であってもよい。この場合、互いに同一の角度を有する２つのフェルール端面同士を第１の面及び第２の面のそれぞれに当接させることにより、光接続を実現させることができる。

また、第１の面、及び第２の面は、互いに非平行であってもよい。この場合、互いに異なる角度を有する２つのフェルール端面同士を第１の面及び第２の面のそれぞれに当接させることにより、光接続を実現させることができる。

また、第１の面から第２の面までの当該方向における距離は、５μｍ以上且つ１００μｍ以下であってもよい。この場合、第１光コネクタ及び第２光コネクタの間に５μｍ以上且つ１００μｍ以下の間隔を規定することができる。従って、第１光コネクタと第２光コネクタの間においてビームが拡大しない程度に小さい間隔を容易に規定することができる。

また、前述のスペーサは、樹脂成型部品であってもよい。この場合、金型で樹脂成型を行うことによって容易にスペーサを製造できるので、スペーサの量産性を高めることができる。

また、前述の光接続構造は、更にアダプタを有し、スペーサは、アダプタの内部において移動可能に保持されていてもよい。この場合、アダプタの内部においてスペーサがフローティングするため、外力に対するスペーサの耐性を高めることができる。すなわち、外力が付与されても当該外力がスペーサに及ぶことが抑制されるため、光コネクタをより安定して接続させることができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
以下では、実施形態に係るスペーサ、光コネクタ及び光接続構造の具体例を図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の例示に限定されるものではなく、請求の範囲に示され、請求の範囲と均等の範囲における全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、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は理解を容易にするため一部を簡略化又は誇張して描いており、寸法等は図面に記載のものに限定されない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る光コネクタ１０（第１の光コネクタ）及びスペーサ３０を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係る光接続構造１を示す側断面図である。図１及び図２に示されるように、光接続構造１は、光コネクタ１０と、相手側コネクタ２０（第２の光コネクタ）と、スペーサ３０とを備える。光コネクタ１０は、スペーサ３０及びアダプタを介して、相手側コネクタ２０と接続方向Ｄ１に接続する。アダプタは、スペーサ３０を囲む位置に設けられており、スペーサ３０はアダプタの内部において移動可能に保持されている。

スペーサ３０は、光コネクタ１０及び相手側コネクタ２０の空間結合型の光接続に用いられるスペーサであり、例えば、樹脂成型部品である。また、スペーサ３０の材料は、光コネクタ１０のフェルール１１と同一の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。但し、スペーサ３０とフェルール１１の間における熱膨張係数の差を緩和する観点では、スペーサ３０の材料がフェルール１１の材料と同一であることが望ましい。

光コネクタ１０は、フェルール１１と、光ファイバ１２とを備える。相手側コネクタ２０は、フェルール２１と、光ファイバ２２とを備える。フェルール２１及び光ファイバ２２の各構成は、例えば、フェルール１１及び光ファイバ１２の各構成と同一である。従って、フェルール２１及び光ファイバ２２の説明は適宜省略する。

フェルール１１は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂にガラスの粒子が含まれたものによって構成されている。フェルール１１は、フェルール端面１１ａと、光コネクタ１０及び相手側コネクタ２０の相対位置を固定するガイドピンが挿入されるガイド孔１１ｂと、光ファイバ１２が挿入及び保持される光ファイバ保持孔１１ｃとを有する。

ガイド孔１１ｂ及び光ファイバ保持孔１１ｃは、それぞれ接続方向Ｄ１に沿って延びている。ガイド孔１１ｂ及び光ファイバ保持孔１１ｃの各々の開口は、共に、フェルール端面１１ａに形成されている。光ファイバ１２は、コアが露出する先端面１２ａを有する。先端面１２ａは、フェルール１１のフェルール端面１１ａにおいて露出しており、例えば、フェルール端面１１ａと面一である。

フェルール端面１１ａは、接続方向Ｄ１に交差する方向Ｄ２及び方向Ｄ３に延びている。方向Ｄ２は、フェルール端面１１ａの長手方向であり、方向Ｄ３は、フェルール端面１１ａの短手方向である。接続方向Ｄ１、方向Ｄ２及び方向Ｄ３は、例えば、互いに直交している。

フェルール１１は、複数のガイド孔１１ｂ、及び複数の光ファイバ保持孔１１ｃを有する。複数のガイド孔１１ｂのそれぞれは、方向Ｄ２における複数の光ファイバ保持孔１１ｃの両端側に形成されている。ガイド孔１１ｂ及び光ファイバ保持孔１１ｃは方向Ｄ２に沿って配置されている。複数の光ファイバ保持孔１１ｃの両端側に一対のガイド孔１１ｂが設けられている。

フェルール１１は、方向Ｄ２の両端側に向けられる一対の側面１１ｄと、側面１１ｄ及びフェルール端面１１ａの双方に交差する方向に向けられる上面１１ｅと、上面１１ｅの反対側に向けられる底面１１ｆとを有する。側面１１ｄは平坦状とされている。また、上面１１ｅは方向Ｄ２の中央に矩形状の凹部１１ｇを有する。凹部１１ｇはフェルール端面１１ａから接続方向Ｄ１に沿って延在する。

また、フェルール１１は、底面１１ｆにおける方向Ｄ２の両端それぞれに矩形状の凹部１１ｇを有し、この凹部１１ｇもフェルール端面１１ａから接続方向Ｄ１に沿って延在する。フェルール１１における凹部１１ｇの数は例えば３である。フェルール端面１１ａの形状は、長方形から凹部１１ｇが切り欠かれた形状とされている。

図３は、スペーサ３０を示す斜視図である。図４は、接続方向Ｄ１の一方側から見たスペーサ３０の正面図である。図２〜図４に示されるように、スペーサ３０は、接続方向Ｄ１、方向Ｄ２及び方向Ｄ３に延びる直方体状を成している。スペーサ３０の接続方向Ｄ１の厚さＴは、例えば、３ｍｍである。スペーサ３０は、接続方向Ｄ１の一方側を向く第１の開口３１と、第１の開口３１の反対側を向く第２の開口３２と、第１の開口３１から第２の開口３２まで延びてスペーサ３０を貫通する貫通孔３３とを有する。第１の開口３１及び第２の開口３２は、共に、方向Ｄ２及び方向Ｄ３に延びており、貫通孔３３は、第１の開口３１及び第２の開口３２に交差する接続方向Ｄ１に延びている。

第１の開口３１はフェルール１１を貫通孔３３に挿入可能な形状とされており、第２の開口３２はフェルール２１を挿入可能な形状とされている。例えば、第１の開口３１は、フェルール１１のフェルール端面１１ａと同一の形状とされている。貫通孔３３の内部には互いに対向する一対の内面３６，３７が形成されており、一対の内面３６，３７からは、フェルール１１の凹部１１ｇに嵌合する凸部３４（第２の凸部）が突出している。

第２の開口３２は、例えば、フェルール２１のフェルール端面２１ａと同一の形状とされている。フェルール２１のフェルール端面２１ａは、例えば、フェルール端面１１ａを方向Ｄ３に反転させた形状とされている。貫通孔３３の一対の内面３６，３７からは、更に、フェルール２１の凹部２１ｇに嵌合する凸部３５（第１の凸部）が突出している。凸部３５及び凸部３４は、共に、接続方向Ｄ１に交差する方向Ｄ３（突出方向）に突出しており、貫通孔３３において共に矩形状に突出している。凸部３４及び凸部３５の数は、例えば、共に３である。３つの凸部３４のうち２つの凸部３４は、方向Ｄ３の一方側（下側）の内面３７において方向Ｄ２の両端に設けられている。残り１つの凸部３４は、方向Ｄ３の他方側（上側）の内面３６において方向Ｄ２の中央に設けられている。３つの凸部３５のうち１つの凸部３５は、方向Ｄ３の一方側の内面３７において方向Ｄ２の中央に設けられている。残り２つの凸部３５は、方向Ｄ３の他方側の内面３６において方向Ｄ２の両端に設けられている。すなわち、貫通孔３３を接続方向Ｄ１から見ると、各凸部３４と、各凸部３４と方向Ｄ２の位置が対応する各凸部３５とは、互いに異なる内面に設けられている。従って、スペーサ３０は、接続方向Ｄ１及び突出方向である方向Ｄ３と交差する方向Ｄ２を回転軸として、スペーサ３０を１８０度回転したときに、凸部３４と凸部３５とが互いに同じ位置となる対称性を有する。

図５は、図４のスペーサ３０に光コネクタ１０及び相手側コネクタ２０が挿入された状態におけるV−V線断面図である。図２及び図５に示されるように、凸部３５は、フェルール１１のフェルール端面１１ａが当接する第１の面３５ａを有する。第１の面３５ａは、第１の開口３１を向いている。凸部３５は、第１の面３５ａから接続方向Ｄ１に延びており、第２の開口３２にまで延在している。

また、凸部３４は、フェルール２１のフェルール端面２１ａが当接する第２の面３４ａを有しており、第２の面３４ａは第２の開口３２を向いている。凸部３４は、第２の面３４ａから接続方向Ｄ１に延びており、第１の開口３１にまで延在している。第１の面３５ａ及び第２の面３４ａは、互いに平行である。ここで、本明細書において「平行」とは、例えば若干平行でない場合を含んでおり、略平行、及び実質平行である場合を含んでいる。

また、図２及び図５に示される例では、凸部３５が第１の面３５ａから第２の開口３２まで延びており、凸部３４が第２の面３４ａから第１の開口３１まで延びている。しかしながら、凸部３４，３５は必ずしも開口３１，３２まで延びていなくてもよい。すなわち、凸部３５は、第１の面３５ａから接続方向Ｄ１における第２の面３４ａの位置を超えていればよく、凸部３４は、第２の面３４ａから接続方向Ｄ１における第１の面３５ａの位置を超えていればよい。

また、図２及び図５に示される例では、接続方向Ｄ１に沿って第１の面３５ａが同一の形状を維持しながら凸部３５が延びており、接続方向Ｄ１に沿って第２の面３４ａが同一の形状を維持しながら凸部３４が延びている。しかしながら、第１の面３５ａは、接続方向Ｄ１に沿って同一の形状を維持しなくてもよい。例えば、第１の開口３１から接続方向Ｄ１に沿って凸部３５を見て第１の面３５ａから凸部３５がはみ出さない形状とされていてもよい。すなわち、反対側の第２の開口３２からフェルール２１を挿入可能な形状であればよい。また、第２の凸部３４についても同様、第２の凸部３４は、第２の開口３２から接続方向Ｄ１に沿って凸部３４を見て第２の面３４ａから凸部３４がはみ出さない形状とされていてもよい。すなわち、第１の開口３１からフェルール１１を挿入可能な形状であればよい。

接続方向Ｄ１における第１の面３５ａの位置と、接続方向Ｄ１における第２の面３４ａの位置とは互いに異なっている。第１の面３５ａから第２の面３４ａまでの接続方向Ｄ１における距離Ｋは、例えば、５μｍ以上且つ１００μｍ以下である。この距離Ｋは、フェルール端面１１ａとフェルール端面２１ａとの接続方向Ｄ１における間隔、及び光ファイバ１２の先端面１２ａと光ファイバ２２の先端面２２ａとの接続方向Ｄ１における間隔と一致する。

次に、本実施形態に係るスペーサ３０、光コネクタ１０及び光接続構造１から得られる作用効果について説明する。

スペーサ３０、光コネクタ１０及び光接続構造１は、第１の開口３１から第２の開口３２まで、第１の開口３１及び第２の開口３２に交差する接続方向Ｄ１に延びる貫通孔３３を有する。光コネクタ１０は第１の開口３１に挿入され、相手側コネクタ２０は第２の開口３２に挿入される。このとき、光コネクタ１０の凹部１１ｇが凸部３４に嵌合すると共に、光コネクタ１０のフェルール端面１１ａが第１の面３５ａに当接し、相手側コネクタ２０の凹部２１ｇが凸部３５に嵌合すると共に、相手側コネクタ２０のフェルール端面２１ａが第２の面３４ａに当接する。接続方向Ｄ１における第１の面３５ａの位置と、接続方向Ｄ１における第２の面３４ａの位置とは互いに異なっている。よって、第１の面３５ａから第２の面３４ａまでの接続方向Ｄ１における距離Ｋを所望の間隔とすることにより、第１の面３５ａに当接する光コネクタ１０と、第２の面３４ａに当接する相手側コネクタ２０との間隔を所望の間隔に規定することができる。

また、接続方向Ｄ１におけるスペーサ３０の厚さＴは、接続方向Ｄ１における凸部３５の厚さ、及び接続方向Ｄ１における凸部３４の厚さよりも厚いため、スペーサ３０の設計及び製造を容易に行うことができる。よって、スペーサ３０が破損する可能性を低減させてスペーサ３０の取り扱いを容易にすることができるため、フェルール端面１１ａ，２１ａの間、及び光ファイバ１２，２２の先端面１２ａ，２２ａの間に容易に間隔を設けることができる。

また、凸部３５は、第１の面３５ａから第２の開口３２まで延びており、凸部３４は、第２の面３４ａから第１の開口３１まで延びている。従って、凸部３５が第２の開口３２まで延びると共に、凸部３４が第１の開口３１まで延びることにより、接続方向Ｄ１における凸部３５の厚さ、及び接続方向Ｄ１における凸部３４の厚さを厚くすることができる。よって、光コネクタ１０及び相手側コネクタ２０のいずれかが第１の面３５ａ又は第２の面３４ａに当接しても、凸部３５及び凸部３４の破損をより確実に抑制することができる。更に、スペーサ３０の形状を簡易にすることができる。

また、スペーサ３０は、凸部３５、及び第１の面３５ａをそれぞれ３つ有し、凸部３４、及び第２の面３４ａをそれぞれ３つ有する。従って、スペーサ３０における光コネクタ１０及び相手側コネクタ２０の当接箇所を多くすることができるので、光コネクタ１０及び相手側コネクタ２０の接続を安定させることができる。更に、接続方向Ｄ１から見て３つの凸部３４、及び３つの凸部３５は、共に三角形状となるように配置されている。よって、フェルール端面１１ａ，２１ａの当接箇所が三角形状に配置されるので、スペーサ３０に挿入される光コネクタ１０及び相手側コネクタ２０の接続が一層安定する。

また、貫通孔３３の内部は、互いに対向する一対の内面３６，３７を有し、凸部３５は一対の内面３６，３７から突出し、凸部３４は一対の内面３６，３７から突出し、凸部３４は、方向Ｄ３において、凸部３５を反転させた位置に設けられている。すなわち、図４に示されるように、各凸部３４、及び対応する各凸部３５は、スペーサ３０の方向Ｄ３の中央を通り且つ方向Ｄ２に延びる基準線Ｌに対して互いに対称となる位置に設けられている。換言すれば、凸部３４及び凸部３５は、互いに方向Ｄ２を回転軸としてスペーサ３０を１８０度回転させた場合に同じ位置に設けられる。よって、第１の開口３１に挿入する光コネクタ１０と同一の光コネクタ１０を方向Ｄ３に反転させて第２の開口３２に挿入することができる。従って、同一の２つの光コネクタ１０を互いに方向Ｄ３に反転させた状態で光接続することができる。

また、第１の面３５ａ及び第２の面３４ａは、互いに平行である。従って、互いに同一の角度を有する２つのフェルール端面１１ａ，２１ａ同士を第１の面３５ａ及び第２の面３４ａのそれぞれに当接させることにより、光接続を実現させることができる。

また、第１の面３５ａから第２の面３４ａまでの接続方向Ｄ１における距離Ｋは、５μｍ以上且つ１００μｍ以下であってもよい。この場合、光コネクタ１０及び相手側コネクタ２０の間に５μｍ以上且つ１００μｍ以下の間隔を規定することができる。従って、光コネクタ１０と相手側コネクタ２０の間においてビームが拡大しない程度に小さい間隔を規定することができる。

また、スペーサ３０は、樹脂成型部品である。従って、金型で樹脂成型を行うことによって容易にスペーサ３０を製造できるので、スペーサ３０の量産性を高めることができる。

また、光接続構造１は、更にアダプタを有し、スペーサ３０は、アダプタの内部において移動可能に保持される。よって、アダプタの内部においてスペーサ３０がフローティングするため、外力に対するスペーサ３０の耐性を高めることができる。すなわち、外力が付与されても当該外力がスペーサ３０に及ぶことが抑制されるため、光コネクタ１０及び相手側コネクタ２０をより安定して接続させることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るスペーサ４０について図６及び図７を参照しながら説明する。図６はスペーサ４０を示す斜視図であり、図７はスペーサ４０を接続方向Ｄ１から見た正面図である。図６及び図７に示されるように、スペーサ４０は、凸部４５（第１の凸部）及び凸部４４（第２の凸部）の数と配置が、第１実施形態のスペーサ３０とは異なっている。以下では、第１実施形態と重複する説明を適宜省略する。

凸部４５は、第１の面４５ａを有し、第１の面４５ａから接続方向Ｄ１に延びると共に第２の開口にまで延びている。一方、凸部４４は、第２の面４４ａを有し、第２の面４４ａから接続方向Ｄ１に延びると共に第１の開口４１にまで延びている。スペーサ４０は、第１の開口４１から第２の開口まで接続方向Ｄ１に延びる貫通孔４３を有する。

凸部４４は、方向Ｄ３の一方側（上側）では、方向Ｄ２の両端それぞれと、方向Ｄ２の中央に設けられており、方向Ｄ３の他方側（下側）では、第１の開口４１の方向Ｄ２の中央を挟んで両側に設けられている。凸部４５は、凸部４４を方向Ｄ３に反転させた箇所に設けられている。すなわち、凸部４５は、方向Ｄ３の一方側では、第２の開口の方向Ｄ２の中央を挟んで両側に設けられており、方向Ｄ３の他方側では、方向Ｄ２の両端それぞれと、方向Ｄ２の中央に設けられている。凸部４４及び凸部４５はそれぞれ、共に、合計５個ずつ設けられている。

以上、第２実施形態に係るスペーサ４０では、凸部４５、及び第１の面４５ａをそれぞれ３つ以上（５つ）有し、凸部４４、及び第２の面４４ａをそれぞれ３つ以上（５つ）有する。従って、スペーサ４０における光コネクタ及び相手側コネクタの当接箇所をより多くすることができるので、光コネクタ及び相手側コネクタの接続をより安定させることができる。このように、スペーサの凸部、並びに第１及び第２の面の数は適宜変更可能であるが、数が多すぎると当該面の面積が小さくなると共に当該面の形状が不安定になる懸念がある。従って、スペーサの凸部、並びに第１及び第２の面の数は３〜５程度であることが望ましい。

（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係るスペーサ５０について図８〜図１０を参照しながら説明する。図８及び図９は、スペーサ５０を示す斜視図である。図１０は、スペーサ５０を接続方向Ｄ１から見た正面図である。図８〜図１０に示されるように、スペーサ５０は、第１実施形態の凸部３４及び凸部３５とは形状が異なる凸部５４（第２の凸部）及び凸部５５（第１の凸部）を備える。

凸部５５は、第１の面５５ａを有する。凸部５５は、第１の面５５ａから第２の開口５２に向かって接続方向Ｄ１に延びると共に、第１の面５５ａから離れるに従って縮小している。具体的には、凸部５５は、第１の面５５ａと、第１の面５５ａの突出端から貫通孔５３の内面５３ａに向けて傾斜する傾斜面５５ｂと、方向Ｄ２側を向く三角形状の側面５５ｃとを有する。凸部５５は、第１の面５５ａから第２の開口５２に向かう途中部分にまで延びている。

凸部５４は、第２の面５４ａを有しており、第２の面５４ａから第１の開口５１に向かって接続方向Ｄ１に延びると共に第２の面５４ａから離れるに従って縮小している。凸部５４は、第２の面５４ａの他に、凸部５５と同様の傾斜面５４ｂ及び一対の側面５４ｃを有する。また、凸部５４は、第２の面５４ａから第１の開口５１に向かう途中部分にまで延びている。

以上のように、第３実施形態では、第１の面５５ａから第２の面５４ａまでの接続方向Ｄ１における距離を所望の間隔にすることにより、第１の面５５ａに当接する光コネクタと、第２の面５４ａに当接する相手側コネクタとの間隔を所望の間隔に規定することができる。また、凸部５５は第２の開口５２に向かう途中部分にまで延びており、凸部５４は第１の開口５１に向かう途中部分にまで延びている。よって、第１の開口５１及び第２の開口５２を共に簡素な長方形状とすることができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る光接続構造６１、光コネクタ７０及びスペーサ９０について図１１を参照しながら説明する。図１１に示されるように、光接続構造６１は、光コネクタ７０（第１の光コネクタ）と相手側コネクタ８０（第２の光コネクタ）とを接続する。光コネクタ７０は、スペーサ９０の第１の開口９１に挿入されるフェルール７１と、フェルール７１に保持されて方向Ｄ２（図１１の紙面に垂直な方向）に並ぶ複数の光ファイバ７２とを備える。相手側コネクタ８０は、光コネクタ７０と同様、フェルール８１と複数の光ファイバ８２とを備える。フェルール８１及び光ファイバ８２の構成は、フェルール７１及び光ファイバ７２の構成と同様であるため、フェルール８１及び光ファイバ８２の説明は適宜省略する。

フェルール７１は、フェルール端面７１ａと、スペーサ９０の凸部９４（第２の凸部）と同数の凹部７１ｂと、光ファイバ７２を保持する複数の光ファイバ保持孔７１ｃとを有する。光ファイバ７２は、先端面７２ａを有すると共に光ファイバ保持孔７１ｃに挿通され、先端面７２ａがフェルール端面７１ａから露出した状態で保持されている。光ファイバ７２，８２の光軸に沿った断面において、光ファイバ７２，８２の先端面７２ａ，８２ａの法線方向Ｖ１は、光ファイバ保持孔７１ｃ，８１ｃの中心軸方向、すなわち光ファイバ７２，８２の光軸方向Ｖ２に対して傾斜している。

例えば、光軸方向Ｖ２に対する法線方向Ｖ１の傾斜角度は、８°以上且つ２０°以下である。この傾斜角度は、光ファイバ７２，８２の光軸に直交する面に対する先端面７２ａ，８２ａの傾斜角度に一致する。本実施形態において、フェルール７１，８１それぞれのフェルール端面７１ａ，８１ａの法線方向は、先端面７２ａ，８２ａの法線方向Ｖ１と一致している。

スペーサ９０は、前述した各実施形態と同様、凸部９４及び凸部９５（第１の凸部）を備える。凸部９５は、フェルール端面７１ａが当接する第１の面９５ａを有し、凸部９４は、フェルール端面８１ａが当接する第２の面９４ａを有する。第１の面９５ａ及び第２の面９４ａは、互いに平行とされている。また、第１の面９５ａの法線方向、及び第２の面９４ａの法線方向は、共に法線方向Ｖ１に一致している。従って、フェルール端面７１ａ，８１ａのそれぞれは、第１の面９５ａ及び第２の面９４ａのそれぞれに面的に当接する。

以上、第４実施形態によれば、第１の面９５ａ及び第２の面９４ａの法線方向が光ファイバ７２，８２の光軸方向Ｖ２に対して傾斜している。よって、光ファイバ７２の先端面７２ａ、及び光ファイバ８２の先端面８２ａ間における反射戻り光を低減させることができる。

（第５実施形態）
続いて、第５実施形態に係る光接続構造１０１、光コネクタ１１０及びスペーサ１２０について図１２を参照しながら説明する。図１２に示されるように、光接続構造１０１は、光コネクタ１１０（第１の光コネクタ）と相手側コネクタ８０とを接続する。第５実施形態に係る光接続構造１０１は、光コネクタ１１０のフェルール１１１のフェルール端面１１１ａの傾斜角度、及び相手側コネクタ８０のフェルール８１のフェルール端面８１ａの傾斜角度が互いに異なっている。すなわち、フェルール端面１１１ａ及びフェルール端面８１ａは、互いに非平行である。スペーサ１２０は、凸部１２５（第１の凸部）と、凸部９４とを備える。凸部１２５は、フェルール端面１１１ａが当接する第１の面１２５ａを有する。第１の面１２５ａ及び第２の面９４ａは、互いに非平行とされている。

以上、第５実施形態によれば、第１の面１２５ａ、及び第２の面９４ａは、互いに非平行である。従って、互いに異なる角度を有する２つのフェルール端面１１１ａ，８１ａ同士を第１の面１２５ａ及び第２の面９４ａのそれぞれに面的に当接させることにより、光接続を実現させることができる。

以上、実施形態に係るスペーサ、光コネクタ及び光接続構造について説明した。しかしながら、本発明に係るスペーサ、光コネクタ及び光接続構造は、前述の各実施形態に限定されず種々の変形が可能である。すなわち、スペーサ、光コネクタ及び光接続構造の各部の構成は、請求の範囲の要旨の範囲内において、適宜変更可能である。

例えば、前述の実施形態では、樹脂成型部品であるスペーサ３０について説明した。しかしながら、スペーサの材料は、適宜変更可能である。また、前述の実施形態では、複数の光ファイバ１２を備えた多芯フェルールであるフェルール１１に本発明を適用する例について説明した。しかしながら、本発明は、単心フェルールにも適用可能である。

１，６１，１０１…光接続構造、１０，７０，１１０…光コネクタ（第１の光コネクタ）、１１，２１，７１，８１，１１１…フェルール、１１ａ，２１ａ，７１ａ，８１ａ，１１１ａ…フェルール端面、１１ｂ…ガイド孔、１１ｃ，７１ｃ，８１ｃ…光ファイバ保持孔、１１ｄ…側面、１１ｅ…上面、１１ｆ…底面、１１ｇ，２１ｇ…凹部、１２，２２，７２，８２…光ファイバ、１２ａ，２２ａ，７２ａ，８２ａ…先端面、２０，８０…相手側コネクタ（第２の光コネクタ）、３０，４０，５０，９０，１２０…スペーサ、３１，４１，５１，９１…第１の開口、３２，５２…第２の開口、３３，４３，５３…貫通孔、３４，４４，５４，９４…凸部（第２の凸部）、３４ａ，４４ａ，５４ａ，９４ａ…第２の面、３５，４５，５５，９５，１２５…凸部（第１の凸部）、３５ａ，４５ａ，５５ａ，９５ａ，１２５ａ…第１の面、３６，３７…一対の内面、５３ａ…内面、５４ｂ，５５ｂ…傾斜面、５４ｃ，５５ｃ…側面、７１ｂ…凹部、Ｄ１…接続方向、Ｄ２，Ｄ３…方向、Ｌ…基準線、Ｖ１…法線方向、Ｖ２…光軸方向。

Claims (11)

1. 空間結合型の光接続に用いられるスペーサであって、
   第１の開口から第２の開口まで、前記第１の開口及び前記第２の開口に交差する方向に延びる貫通孔を有し、
   前記貫通孔の内部には、第１の凸部及び第２の凸部が形成されており、
   前記第１の凸部は、前記第１の開口を向く第１の面を有し、
   前記第２の凸部は、前記第２の開口を向く第２の面を有し、
   前記第１の凸部は、前記第１の面から前記方向に延びると共に、前記第２の面を超えて前記第２の開口に向かって延びており、
   前記第２の凸部は、前記第２の面から前記方向に延びると共に、前記第１の面を超えて前記第１の開口に向かって延びており、
   前記方向における前記第１の面の位置と、前記方向における前記第２の面の位置とは、互いに異なっている、
   スペーサ。
2. 前記第１の凸部は、前記第１の面から前記第２の開口まで延びており、
   前記第２の凸部は、前記第２の面から前記第１の開口まで延びている、
   請求項１に記載のスペーサ。
3. 前記第１の凸部、及び前記第１の面をそれぞれ３つ以上有し、
   前記第２の凸部、及び前記第２の面をそれぞれ３つ以上有する、
   請求項１又は２に記載のスペーサ。
4. 前記貫通孔の内部は、互いに対向する一対の内面を有し、
   前記第１の凸部及び前記第２の凸部は、前記一対の内面から突出しており、
   前記方向及び前記突出する方向と交差する方向を回転軸として前記スペーサを１８０度回転したときに、前記第１の凸部と前記第２の凸部とが互いに同じ位置となる対称性を有する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のスペーサ。
5. 前記第１の面、及び前記第２の面は、互いに平行である、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のスペーサ。
6. 前記第１の面、及び前記第２の面は、互いに非平行である、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のスペーサ。
7. 前記第１の面から前記第２の面までの前記方向における距離は、５μｍ以上且つ１００μｍ以下である、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のスペーサ。
8. 樹脂成型部品である、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載のスペーサ。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のスペーサに接続される光コネクタであって、
   前記第１の開口、又は前記第２の開口に挿入されるフェルールと、前記フェルールに保持される複数の光ファイバと、を備え、
   前記フェルールは、フェルール端面と、前記第１の凸部又は前記第２の凸部と同数の凹部と、前記複数の光ファイバを保持する複数の光ファイバ保持孔と、を有し、
   前記複数の光ファイバのそれぞれは、コアが露出した先端面を有すると共に前記複数の光ファイバ保持孔のそれぞれに挿通され、前記先端面が前記フェルール端面から露出した状態で保持されており、
   前記凹部は、前記第１の凸部又前記第２の凸部と嵌合する形状を有し、
   前記フェルール端面は、前記凹部が前記第１の凸部又は前記第２の凸部に嵌合した状態で、前記第１の面又は前記第２の面に当接する、
   光コネクタ。
10. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のスペーサに、請求項９に記載の第１の光コネクタと、請求項９に記載の第２の光コネクタと、が接続される光接続構造であって、
    前記第１の光コネクタは、前記第１の開口に挿入されており、
    前記第１の光コネクタの凹部は、前記第２の凸部に嵌合しており、
    前記第１の光コネクタのフェルール端面は、前記第１の面に当接しており、
    前記第２の光コネクタは、前記第２の開口に挿入されており、
    前記第２の光コネクタの凹部は、前記第１の凸部に嵌合しており、
    前記第２の光コネクタのフェルール端面は、前記第２の面に当接している、
    光接続構造。
11. 更にアダプタを有し、
    前記スペーサは、前記アダプタの内部において移動可能に保持されている、
    請求項１０に記載の光接続構造。

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