JPWO2019139105A1 - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

光コネクタの挿抜が繰り返されたときの接続側の面の摩耗や変形を低減する。合成樹脂製のフェルールにより光伝送部が保持されている。このフェルールの接続側の面の全体を覆うように、光伝送部を臨む第１の開口を持ちフェルールより硬い薄板部材が接着される。例えば、フェルールは接続側の面に位置決め用ピンの挿入孔を有し、薄板部材は、この挿入孔に対応した第２の開口をさらに持ち、第１の開口は、第２の開口の位置を基準として位置決めされる。

Description

本技術は、光コネクタに関し、詳しくは、光伝送部を保持する合成樹脂製のフェルールを有する光コネクタに関する。

近時、通信容量の急激な増大に伴い、光による伝送が増えてきているが、主にデータ伝送量の多いインフラの基幹系やデータサーバー間接続に使用され、民生用としてはまだ普及していない。そのため、機器間の光学的接続を行う光コネクタなどの光接続部における挿抜は限定的なもので、一般のユーザが気軽に挿抜するような状況は考慮されておらず、挿抜の容易性と伝送品位の確保、および様々な使用環境下での耐久性の確保が課題となっている。

例えば、特許文献１には、隣接伝送チャンネル間の電気的なクロストークを低減するために、光学部品の嵌合面側に金属部材を配置する光コネクタが記載されている。

また、例えば、特許文献２および特許文献３には、温度、湿度変化による樹脂の膨張や収縮を抑えるために、光ファイバ挿入孔を囲むように金属などの線膨張係数の小さな部材を配置した光コネクタが記載されている。

特開２００２−２０２４３８号公報 特開平８−３３８９２５号公報 特開平９−８０２６２号公報

特許文献１に記載される光コネクタの場合、実際嵌合の際に接触する部分は光学部材である。そのため、光コネクタの挿抜が繰り返されとき、接続側の面が摩耗し、あるいは異物が挟まることによって変形し、光学特性が低下するおそれがある。また、特許文献２および特許文献３に記載される光コネクタの場合、接続側の面全体が金属で覆われていない。そのため、特許文献１に記載の光コネクタと同様に、光コネクタの挿抜が繰り返されたとき、接続側の面が摩耗し、あるいは異物が挟まることによって変形し、光学特性が低下するおそれがある。

本技術の目的は、光コネクタの挿抜が繰り返されたときの接続側の面の摩耗や変形を低減することにある。

本技術の概念は、
光伝送部を保持する合成樹脂製のフェルールの接続側の面全体を覆うように、上記光伝送部を臨む第１の開口を持ち上記フェルールより硬い薄板部材を接着してなる
光コネクタにある。

本技術において、合成樹脂製のフェルールにより光伝送部が保持されている。このフェルールの接続側の面の全体を覆うように、光伝送部を臨む第１の開口を持ちフェルールより硬い薄板部材が接着される。例えば、フェルールは接続側の面に位置決め用ピンの挿入孔を有し、薄板部材は、この挿入孔に対応した第２の開口をさらに持ち、第１の開口は、第２の開口の位置を基準として位置決めされる、ようにされてもよい。

このように本技術においては、フェルールの接続側の面全体を覆うように、このフェルールより硬い薄板部材が接着されるものである。そのため、光コネクタの挿抜が繰り返されたときの接続側の面の摩耗や変形を低減でき、光学特性の低下を防止することが可能となる。また、本技術においては、薄板部材はフェルールの接続側の面に接着されるものである。そのため、当該薄板部材の厚みを最適なものとして接続時に良好な光学特性を確保することが容易に可能となる。

また、本技術の他の概念は、
光伝送部を保持する合成樹脂製のフェルールの接続側に光学部材を配置し、
上記光学部材の上記接続側の面全体を覆うように、上記光伝送部に対応した位置に開口を持ち上記光学部材より硬い薄板部材を接着し、
上記薄板部材の少なくとも１つの辺側を直角方向に折れ曲がった状態で延長し、該延長された部分を上記光学部材および上記フェルールの側面に接着してなる
光コネクタにある。

本技術において、合成樹脂製のフェルールにより光伝送部が保持されており、この光伝送部の接続側に光学部材が配置されている。この光学部材の接続側の面全体を覆うように、光伝送部に対応した位置に開口を持ち光学部材より硬い薄板部材が接着される。また、薄板部材の少なくとも１つの辺側が直角方向に折れ曲がった状態で延長され、この延長された部分が光学部材およびフェルールの側面に接着される。

例えば、光学部材は、フェルールが保持する光伝送部から出力される光をコリメート光に変換するレンズ部材である、ようにされてもよい。また、例えば、光学部材は、フェルールが保持する光伝送部から出力されるコリメート光の光路を変更するプリズム部材である、ようにされてもよい。

このように本技術においては、光学部材の接続側の面全体を覆うように、この光学部材より硬い薄板部材が接着されるものである。そのため、光コネクタの挿抜が繰り返されたときの接続側の面の摩耗や変形を低減でき、光学特性の低下を防止することが可能となる。また、本技術においては。薄板部材は光学部材の接続側の面に接着されるものである。そのため、当該薄板部材の厚みを最適なものとして接続時に良好な光学特性を確保することが容易に可能となる。また、本技術においては、薄板部材の延長部分が光学部材およびフェルールの側面に接着されるものである。そのため、光学部材のフェルールからの脱落を防止し、ユーザに対する安全性を確保することが可能となる。

本技術によれば、光コネクタの挿抜が繰り返されたときの接続側の面の摩耗や変形を低減できる。なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。

第１の実施の形態としての光コネクタの構成例を示す図である。 光コネクタの挿抜が繰り返されたときの接続側の面の摩耗や変形の低減を説明するための図である。 フェルールの接続側の面に薄板部材の挿入がない光コネクタの例を示す図である。 フェルールの接続側の面に接着されている薄板部材の厚みを最適なものとして接続時に良好な光学特性を確保できることを説明するための図である。 第２の実施の形態としての光コネクタの構成例を示す図である。 光学部材がフェルールからの脱落した場合にレーザー安全性を担保できなくなることを説明するための図である。 薄板部材に係る変形例を説明するための図である。

以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．変形例

＜１．第１の実施の形態＞
［光コネクタ］
図１は、第１の実施の形態としての光コネクタ１００の構成例を示している。図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は側面図である。フェルール１０１は、光伝送部１０２を保持している。この光伝送部１０２は、光信号の入出力を行う部分であり、光伝送路としての光ファイバ１０３が接続されている。なお、光ファイバ１０３は導波路であってもよい。フェルール１０１の光伝送部１０２を挟んで両側に図示しない挿入孔が穿たれており、この挿入孔に位置決め用ピン１０４が挿入される。

フェルール１０１の接続側の面全体を覆うように薄板部材１０５が接着されている。この薄板部材１０５は、光伝送部１０２を臨む矩形の開口１０６を持っている。また、この薄板部材１０５は、フェルール１０１の、上述した位置決め用ピン１０４を挿入するための挿入孔に対応した丸形の開口１０７をさらに持っており、上述した開口１０６は、この開口１０７の位置を基準として位置決めされている。

薄板部材１０５は、フェルール１０５の合成樹脂材より硬い材料、例えば金属材料で構成されている。例えば、フェルール１０５がポリエーテルイミド (ＰＥＩ：polyetherimide)で構成されるのに対して、薄板部材１０５は、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ、ＳＵＳ３０１−ＣＳＰ等のステンレス鋼板で構成される。この薄板部材１０５の厚みは、例えば数１０ミクロンのオーダーである。この薄板部材１０５は、フェルール１０１の接続側の面に、例えば接着材を用いて接着されている。

上述したように、図１に示す光コネクタ１００においては、フェルール１０１の接続側の面全体を覆うように、このフェルール１０１より硬い薄板部材１０５が接着されている。そのため、光コネクタ１００の挿抜が繰り返されたときの接続側の面の摩耗や変形を低減でき、光学特性の低下を防止することが可能となる。

図２（ａ）は、光コネクタ１００が、相対する光コネクタ１００´（光コネクタ１００と同様の構成）と正しく接続された状態を示している。この場合、薄板部材１０５同士が接触した状態となることから、光コネクタ１００の挿抜が繰り返されたときの接続側の面の摩耗が低減される。

図２（ｂ）は、光コネクタ１００を光コネクタ１００´に接続する際に、硬い異物１１０が挟まれた状態を示している。このように異物１１０が挟まれたとしても、薄板部材１０５として硬度の高いものが用いられることで、光コネクタ１００の接続側の面が異物１１０よって変形することがなくなる。図２（ｃ）は、異物１１０を取り去った状態を示しており、接続側の面の変形がないことを示している。そのため、異物１１０を取り除くことで、図２（ａ）に示すように、正しく接続することが可能となる。

図３は、比較例として、フェルール１０１の接続側の面に薄板部材１０５の挿入がない光コネクタ１２０の例を示している。図３（ａ）は、光コネクタ１２０が、相対する光コネクタ１２０´（光コネクタ１２０と同様の構成）と正しく接続された状態を示している。この場合、フェルール１０１同士が接触した状態となることから、光コネクタ１２０の挿抜が繰り返されたとき接続側の面の摩耗が起こる。

図３（ｂ）は、光コネクタ１２０を光コネクタ１２０´に接続する際に、硬い異物１１０が挟まれた状態を示している。このように異物１１０が挟まれるとき、フェルール１０１の接続側の面に変形が生じる。図３（ｃ）は、異物１１０を取り去った状態を示しており、接続側の面に変形１１１が生じていることを示している。そのため、異物１１０を取り除いたとしても、図３（ａ）に示すように、正しく接続することができなくなる。

また、図１に示す光コネクタ１００においては、薄板部材１０５はフェルールの接続側の面に接着されている。そのため、当該薄板部材１０５の厚みを最適なものとして接続時に良好な光学特性を確保することが容易に可能となる。

図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、薄板部材１０５の厚さが異なるように調整された光コネクタ１００を示しており、図４（ａ´），（ｂ´），（ｃ´）は、それぞれが、相対する光コネクタ１００´（光コネクタ１００と同様の構成）接続された状態を示している。

この場合、それぞれのフェルール１０１間の間隔はｄ１＜ｄ２＜ｄ３となる。つまり、薄板部材１０５の厚さを調整することで、フェルール１０１間の間隔を最適に調整することを容易に行い得る。なお、光コネクタ１００の薄板部材１０５の厚さと、光コネクタ１００´の薄板部材１０５の厚さを同じとする必要はなく、個別に調整されてもよい。

＜２．第２の実施の形態＞
［光コネクタ］
図５は、第２の実施の形態としての光コネクタ２００の構成例を示している。図２（ａ）は斜視図であり、図２（ｂ）は側面図である。フェルール２０１は、光伝送部を保持している。この光伝送部は、光信号の入出力を行う部分であり、光伝送路としての光ファイバ２０３が接続されている。なお、光ファイバ２０３は導波路であってもよい。フェルール２０１の接続側に光学部材２０８が配置されている。この場合、光学部材２０８は光学特性を保つためにフェルール２０１に接着固定されている。

光学部材２０８の、フェルール２０１が保持する光伝送部に対応した部分を挟んで両側に図示しない挿入孔が穿たれており、この挿入孔に位置決め用ピン２０４が挿入される。光学部材２０８は、例えば、図５（ｂ）に示すように、フェルール２０１が保持する光伝送部から出力される光をコリメート光に変換するレンズ部材、あるいはフェルール２０１が保持する光伝送部から出力されるコリメート光の光路を変更するプリズム部材などである。

光学部材２０８の接続側の面（正面）全体を覆うように薄板部材２０５が接着されている。この薄板部材２０５は、フェルール２０１が保持する光伝送部に対応した部分に矩形の開口２０６を持っている。また、この薄板部材２０５は、光学部材２０８の、上述した位置決め用ピン２０４を挿入するための挿入孔に対応した丸形の開口２０７をさらに持っており、上述した開口２０６は、この開口２０７の位置を基準として位置決めされている。

薄板部材２０５は、光学部材２０８の合成樹脂材より硬い材料、例えば金属材料で構成されている。例えば、光学部材２０８がポリエーテルイミド (ＰＥＩ：polyetherimide)で構成されるのに対して、薄板部材２０５は、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ、ＳＵＳ３０１−ＣＳＰ等のステンレス鋼板で構成される。この薄板部材２０５の厚みは、例えば数１０ミクロンのオーダーである。この薄板部材２０５は、光学部材２０８の接続側の面に、例えば接着材を用いて接着されている。

また、薄板部材２０５は、少なくとも１つの辺側、この実施の形態においては対向する２つの辺側が直角方向に折れ曲がった状態で延長され、この延長された部分が光学部材２０８およびフェルール２０１の側面に、例えば接着剤を用いて、接着されている。

上述したように、図５に示す光コネクタ２００においては、光学部材２０８の接続側の面全体を覆うように、この光学部材２０８より硬い薄板部材２０５が接着されている。そのため、第１の実施の形態における光コネクタ１００と同様に、光コネクタ２００の挿抜が繰り返されたときの接続側の面の摩耗や変形を低減でき、光学特性の低下を防止することが可能となる。

また、図５に示す光コネクタ２００においては、薄板部材２０５は光学部材２０８の接続側の面に接着されている。そのため、第１の実施の形態における光コネクタ１００と同様に、当該薄板部材２０５の厚みを最適なものとして接続時に良好な光学特性を確保することが容易に可能となる。

また、図５に示す光コネクタ２００においては、薄板部材２０５の２つの辺側が折れ曲がってなる延長部分が光学部材２０８およびフェルール２０１の側面に接着されている。そのため、環境変化によるメカストレスによって光学部材２０８がフェルール２０１から剥がれた場合であっても、光学部材２０８のフェルール２０１からの脱落が防止され、ユーザに対する安全性が確保される。例えば、光学部材２０８がフェルール２０１からの脱落した場合、脱落した光学部材２０８によりユーザを傷つけたりするおそれがあるが、そのようなことがなくなる。

また、例えば、光学部材２０８がフェルール２０１からの脱落した場合、レーザー安全性を担保できなくなるが、そのようなことがなくなる。例えば、図６（ａ）は、光路部材２０８が、フェルール２０１が保持する光伝送部から出力されるコリメート光の光路を直進方向から傾斜方向に変更するレンズ部材である例を示している。なお、図６（ａ）〜（ｃ）において、破線はコリメート光の光路を示している。

図６（ｂ）は、薄板部材２０５がなく、光学部材２０８がフェルール２０１に単に接着されている光コネクタ２１０の例を示している。この光コネクタ２１０の場合、図６（ｃ）に示すように、フェルール２０１から光学部材２０８が剥がれた場合には、当該光学部材２０８は脱落する。この場合、光学部材２０８が存在しなくなることから、フェルール２０１が保持する光伝送部から出力されるコリメート光の光路が直進方向のままとなって、ユーザに健康被害を生じさせるおそれがあり、レーザー安全性を担保できなくなる。

＜３．変形例＞
なお、上述の第２の実施の形態においては、図７（ａ）に示すように、薄板部材２０５の２つの辺側が折れ曲がってなる延長部分が光学部材２０８およびフェルール２０１の側面に接着されてなる光コネクタ２００を示した。しかし、図７（ｂ）に示すように、薄板部材２０５の１つの辺側が折れ曲がってなる延長部分が光学部材２０８およびフェルール２０１の側面に接着されてなる光コネクタ２００Ａも考えられる。この場合にあっても、薄板部材２０５の延長部分が光学部材２０８およびフェルール２０１の側面に接着されてなるものであるから、光学部材２０８がフェルール２０１から脱落することを抑制できる。

また、上述の第２の実施の形態においては、図７（ａ）に示すように、薄板部材２０５の光学部材２０８の接続側の面（正面）に対応した部分と折れ曲がってなる延長部分とが一体成形された光コネクタ２００を示した。しかし、図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、薄板部材２０５の光学部材２０８の接続側の面（正面）に対応した部分と折延長部分とが別体成形された光コネクタ２００Ｂ，２００Ｃも考えられる。

また、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）光伝送部を保持する合成樹脂製のフェルールの接続側の面全体を覆うように、上記光伝送部を臨む第１の開口を持ち上記フェルールより硬い薄板部材を接着してなる
光コネクタ。
（２）上記フェルールは上記接続側の面に位置決め用ピンの挿入孔を有し、
上記薄板部材は、上記挿入孔に対応した第２の開口をさらに持ち、
上記第１の開口は、上記第２の開口の位置を基準として位置決めされる
前記（１）に記載の光コネクタ。
（３）上記薄板部材は、金属薄板である
前記（１）または（２）に記載の光コネクタ。
（４）光伝送部を保持する合成樹脂製のフェルールの接続側に光学部材を配置し、
上記光学部材の上記接続側の面全体を覆うように、上記光伝送部に対応した位置に開口を持ち上記光学部材より硬い薄板部材を接着し、
上記薄板部材の少なくとも１つの辺側を直角方向に折れ曲がった状態で延長し、該延長された部分を上記光学部材および上記フェルールの側面に接着してなる
光コネクタ。
（５）上記光学部材は、上記フェルールが保持する光伝送部から出力される光をコリメート光に変換するレンズ部材である
前記（４）に記載の光コネクタ。
（６）上記光学部材は、上記フェルールが保持する光伝送部から出力されるコリメート光の光路を変更するプリズム部材である
前記（４）に記載の光コネクタ。
（７）上記薄板部材は、金属薄板である
前記（４）から（６）のいずれかに記載の光コネクタ。

１００，１００´・・・光コネクタ
１０１・・・フェルール
１０２・・・光伝送部
１０３・・・光ファイバ
１０４・・・位置決め用ピン
１０５・・・薄板部材
１０６・・・開口
１０７・・・開口
１１０・・・異物
２００，２００Ａ〜２００Ｃ・・・光コネクタ
２０１・・・フェルール
２０３・・・光ファイバ
２０４・・・位置決め用ピン
２０５・・・薄板部材
２０６・・・開口
２０７・・・開口
２０８・・・光学部材

Claims (7)

1. 光伝送部を保持する合成樹脂製のフェルールの接続側の面全体を覆うように、上記光伝送部を臨む第１の開口を持ち上記フェルールより硬い薄板部材を接着してなる
   光コネクタ。
2. 上記フェルールは上記接続側の面に位置決め用ピンの挿入孔を有し、
   上記薄板部材は、上記挿入孔に対応した第２の開口をさらに持ち、
   上記第１の開口は、上記第２の開口の位置を基準として位置決めされる
   請求項１に記載の光コネクタ。
3. 上記薄板部材は、金属薄板である
   請求項１に記載の光コネクタ。
4. 光伝送部を保持する合成樹脂製のフェルールの接続側に光学部材を配置し、
   上記光学部材の上記接続側の面全体を覆うように、上記光伝送部に対応した位置に開口を持ち上記光学部材より硬い薄板部材を接着し、
   上記薄板部材の少なくとも１つの辺側を直角方向に折れ曲がった状態で延長し、該延長された部分を上記光学部材および上記フェルールの側面に接着してなる
   光コネクタ。
5. 上記光学部材は、上記フェルールが保持する光伝送部から出力される光をコリメート光に変換するレンズ部材である
   請求項４に記載の光コネクタ。
6. 上記光学部材は、上記フェルールが保持する光伝送部から出力されるコリメート光の光路を変更するプリズム部材である
   請求項４に記載の光コネクタ。
7. 上記薄板部材は、金属薄板である
   請求項４に記載の光コネクタ。

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