JP4917495B2 - 光コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ同士を光学的に結合するための光コネクタに関するものである。

半導体レーザやＬＥＤなどを光源とする光送信装置等から出力された光をガラスファイバ等の光ファイバを用いて伝送する光通信分野では、光ファイバ同士を接続する方法として、光コネクタ等の光接続部品が用いられている（特許文献１，２参照）。

従来、光コネクタの代表的なものとしては、ピン嵌合により位置合わせを行いクリップにより機械的固定を行うＭＴ（Mechanically Transferable）コネクタ、ピン嵌合により位置合わせを行い外側ハウジングにより機械的固定を行うＭＰＯ（Multi-pass Push On）コネクタなどがある。
特開２００７−０１１２８１号公報 特開２００６−１４５７８７号公報

しかしながら、これらのコネクタでは光接続のための位置合わせと機械的固定が互いに別の手段で行われており、コネクタの大型化と部品増加による高コスト化が問題となっていた。

また、光部品等を搭載するプリント基板（光ボード）上などに光コネクタを搭載する場合、従来の光コネクタでは光ファイバの方向に挿抜が行われるため、挿抜作業に必要な場所をボード上に確保する必要があるが、その場所には部品等を実装できず、光ボードの小型化を阻害する要因となっていた。

本発明は以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、光接続のための位置合わせと機械的固定を同時に、かつ簡便に行うことができ、しかも、挿抜のための場所を確保することを要せず、光コネクタを使用する装置や部材の小型化が可能な光コネクタを提供することを課題としている。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。

本発明の光コネクタは、一方の光ファイバが保持され、前方に突出する凸部が片側端部に設けられ、凸部の前端面に光ファイバの端面が配置された第１のコネクタ本体と、他方の光ファイバが保持され、前方と上方が開放された凹部が片側端部に設けられ、凹部の後側面に光ファイバの端面が配置された第２のコネクタ本体とを備え、第１のコネクタ本体の凸部と第２のコネクタ本体の凹部は、これらを嵌め合わせることにより凸部が引張り方向に抜出不能となる互いに合致するように前端面から後方に向かって横幅が次第に減少する形状を有し、凸部を凹部に垂直に嵌め込むことにより第１および第２のコネクタ本体に保持された各光ファイバが光学的に結合され、
前記第１のコネクタ本体の接続側端部における前記凸部の下方には、前記凸部の下面と同一平面を成し下方を向いている第１当接面と、前記第１当接面の後端部より下部側に形成され前方を向いている第２当接面が設けられており、
前記第２のコネクタ本体の接続側端部には、前記凹部の底面と同一平面を成し前記凹部より前方に位置する第３当接面と、前記第３当接面の先端部より下部側に形成され前方を向く第４当接面が設けられていることを特徴とする。

第２に、上記第１の光ファイバにおいて、凸部の形状は、前端面から後方に向かって横幅が次第に減少する形状であることを特徴とする。

上記第１の発明によれば、第１のコネクタ本体の凸部を第２のコネクタ本体の凹部に嵌め込むだけで、簡便に、これらに保持された光ファイバを位置合わせすると同時に機械的固定も行うことができる。そのため、コネクタを小型化することができ、さらに部品点数の減少による低コスト化が達成される。

また、光ファイバの方向とは垂直方向にコネクタの挿抜が行われるため、挿抜のための場所を必要とせず、そのため光コネクタを使用する装置や部材を小型化することができる。

さらに、第１のコネクタ本体の凸部を第２のコネクタ本体の凹部に垂直に嵌め込んで接続する構造であるため、接続状態において低背化を実現できる。

上記第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加え、簡易な構造で、光ファイバの高い精度での位置合わせと引張りに対する機械的固定を行うことができる。

以下に、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の光コネクタの実施形態を示す斜視図、図２は平面図、図３は正面図、図４は接続側端部を示した図である。

図１〜図４に示すように、本実施形態の光コネクタ１は、第１のコネクタ本体１０と第２のコネクタ本体２０を備えている。第１のコネクタ本体１０および第２のコネクタ本体２０は、樹脂成型により作製されたものであり、第１のコネクタ本体１０には光ファイバ３０が保持され、第２のコネクタ２０には光ファイバ３１が保持されている。また、これらの上面１１，２１は、第１のコネクタ本体１０と第２のコネクタ本体２０を接続したときに互いに同一平面を成すようになっている。

第１のコネクタ本体１０は、その接続側端部に、前方に突出する凸部１２が設けられており、凸部１２の前端面１２ａには光ファイバ３０の端面３０ａが配置されている。光ファイバ３０は、凸部１２の前端面１２ａから端面３０ａが露出すると共に後端面１５より外部に後方へ延び出す形態で第１のコネクタ本体１０内に保持されている。

凸部１２は、前端面１２ａから後方に向かって横幅が次第に減少する形状を有しており、これにより、後述するように凸部１２を第２のコネクタ本体２０の凹部２２に嵌め合わせたときに凸部１２が引張り方向に抜出不能となるようになっている。

光ファイバ３０は、第１のコネクタ本体１０に挿入し、一度前端面１２ａから過剰に突き出した後、光ファイバ３０の端面３０ａが前端面１２ａに揃うように押し戻すことで端面３０ａと前端面１２ａを揃えることができる。その後、接着剤を硬化させることで光ファイバ３０を保持できる。接着剤は予め光ファイバ３０に塗布しておいてもよいし、第１のコネクタ本体１０に接着剤を注入できる開口部を設けておいてもよい。

複数の光ファイバを保持する場合には、複数の光ファイバを同時に押し戻すことで端面を揃えることができる。たとえば、あて板等を用いて押し戻すことができる。あるいは、予め前端面１２ａにあて板を仮固定しておき、光ファイバ３０をコネクタ後端面１５側から挿入し、あて板に突き当てることで端面を揃え、光ファイバ３０を接着固定した後にあて板を取り外すことにより端面を揃えることができる。

これらの方法により、凸部１２の前端面１２ａと光ファイバ３０の端面３０ａは同一面になるよう設置固定することが好ましい。

第１のコネクタ本体１０の接続側端部における凸部１２の下方には、下方を向く当接面１３と、前方を向く当接面１４が設けられており、これらは第１のコネクタ本体１０を第２のコネクタ本体２０と接続したときに第２のコネクタ本体２０の当接面２３，２４と当接し、第１のコネクタ本体１０および第２のコネクタ本体２０の水平方向および垂直方向の相対位置を規制する。

第２のコネクタ本体２０は、その接続側端部に凹部２２が設けられている。この凹部２２は、前方と上方が開放されており、第１のコネクタ１０の凸部１２を上方から嵌め込んだときに凸部１２に合致する形状を有している。すなわち、第１のコネクタ本体１０と第２のコネクタ本体２０は、ほぞ組構造を構成している。

そして第２のコネクタ本体２０における凹部２２の後側面２２ａには、光ファイバ３１の端面３１ａが配置されている。光ファイバ３１は、凹部２２の後側面２２ａから端面３１ａが露出すると共に後端面２５より外部に後方へ延び出す形態で第２のコネクタ本体２０内に保持されている。

第２のコネクタ本体２０の接続側端部には、凹部２２の底面と同一平面を成し凹部２２より前方に位置する当接面２３と、当接面２３の先端部より下部側に位置し前方を向く当接面２４が設けられており、これらは第１のコネクタ本体１０を第２のコネクタ本体２０と接続したときに第１のコネクタ本体１０の当接面１３，１４と当接するようになっている。

光ファイバ３１は、第２のコネクタ本体２０に挿入し、一度後側面２２ａから過剰に突き出した後、光ファイバ３１の端面３１ａが後側面２２ａに揃うように押し戻すことで端面３１ａと後側面２２ａを揃えることができる。その後、接着剤を硬化させることで光ファイバ３１を保持できる。接着剤は予め光ファイバ３１に塗布しておいてもよいし、第２のコネクタ本体２０に接着剤を注入できる開口部を設けておいてもよい。

複数の光ファイバを保持する場合には、複数の光ファイバを同時に押し戻すことで端面を揃えることができる。たとえば、あて板等を用いて押し戻すことができる。あるいは、予め後側面２２ａにあて板を仮固定しておき、光ファイバ３１をコネクタ後端面２５側から挿入し、あて板に突き当てることで端面を揃え、光ファイバ３１を接着固定した後にあて板を取り外すことにより端面を揃えることができる。

これらの方法により、凹部２２の後側面２２ａと光ファイバ３１の端面３１ａは同一面になるよう設置固定することが好ましい。

上記の構成を備えた光コネクタ１は、次の方法で第１のコネクタ本体１０と第２のコネクタ本体２０を接続することにより、光ファイバ３０と光ファイバ３１とが光学的に結合される。図５に示すように、光ボード上などに配置された第２のコネクタ２０に対して、凸部１２が凹部２２の上方に位置するように第１のコネクタ１０を位置させて、図６に示すように、第１のコネクタ１０の凸部１２を第２のコネクタ本体２０の凹部２２に垂直に嵌め込んでいく。

このとき、第１のコネクタ本体１０は、当接面１４が第２のコネクタ本体２０の当接面２４と摺動しながら下方へ嵌め込まれる。そして、凸部１２の底面が凹部２２の底面に当接し、第１のコネクタ本体１０の当接面１３が第２のコネクタ本体２０の当接面２３に当接するまで嵌め込むことで、図７に示すように、第１のコネクタ本体１０の上面１１と第２のコネクタ本体２０の上面２１とが同一平面を形成し、そして、第１のコネクタ本体１０における凸部１２の前端面１２ａに位置する光ファイバ３０の端面３０ａと、第２のコネクタ本体２０における凹部２２の後側面２２ａに位置する光ファイバ３１の端面３１ａとが所定の位置関係で互いに位置合わせされた状態で固定される。このようにして、光ファイバ３０，３１が光学的に結合され、光コネクタ１による光接続が達成される。

光ファイバ３０，３１の固定時における光学位置合わせは、光ファイバ３０，３１の挿入孔と、凸部１２および凹部２２の外形形状と、ステップの高さ（当接面１３と当接面２３の高さ）を合わせることで行うことができる。

すなわち、第１のコネクタ１０と第２のコネクタ２０との嵌合時に光ファイバ３０，３１の挿入孔が一直線上に配置されるように、第１のコネクタ１０と第２のコネクタ２０の外形寸法と光ファイバ３０，３１の挿入孔を作製し、コネクタ外形と光ファイバ３０，３１の挿入孔の相対位置を合わせることで光学位置合わせを実現することができる。

なお、第１のコネクタ１０と第２のコネクタ２０の製造には、光ファイバの挿入孔と位置合わせ用の嵌合ピンの相対位置を合わせることで光学位置合わせを実現しているＭＴコネクタを製造する方法と同じ方法を適用することができる。

以上に、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。たとえば、上記の実施形態では、凸部１２の形状を前端面から後方に向かって横幅が次第に減少する形状としたが、凸部１２を凹部２２に嵌め合わせることにより凸部１２が引張り方向に抜出不能となる形状であれば、別の形状であってもよい。また、本発明の光コネクタは、単心接続および多心接続に適用可能である。

本発明の光コネクタの実施形態を示す斜視図である。 図１の光コネクタの平面図である。 図１の光コネクタの正面図である。 図１の光コネクタの接続側端部を示した図である。 図１の光コネクタの接続方法を説明する斜視図である。 図１の光コネクタの接続方法を説明する斜視図である。 図１の光コネクタを接続した状態を示した斜視図である。

符号の説明

１ 光コネクタ
１０ 第１のコネクタ本体
１１ 上面
１２ 凸部
１２ａ 前端面
１３ 当接面
１４ 当接面
１５ 後端面
２０ 第２のコネクタ本体
２１ 上面
２２ 凹部
２２ａ 後側面
２３ 当接面
２４ 当接面
２５ 後端面
３０ 光ファイバ
３０ａ 端面
３１ 光ファイバ
３１ａ 端面

Claims (1)

1. 一方の光ファイバが保持され、前方に突出する凸部が片側端部に設けられ、凸部の前端面に光ファイバの端面が配置された第１のコネクタ本体と、他方の光ファイバが保持され、前方と上方が開放された凹部が片側端部に設けられ、凹部の後側面に光ファイバの端面が配置された第２のコネクタ本体とを備え、第１のコネクタ本体の凸部と第２のコネクタ本体の凹部は、これらを嵌め合わせることにより凸部が引張り方向に抜出不能となる互いに合致するように前端面から後方に向かって横幅が次第に減少する形状を有し、凸部を凹部に垂直に嵌め込むことにより第１および第２のコネクタ本体に保持された各光ファイバが光学的に結合され、
   前記第１のコネクタ本体の接続側端部における前記凸部の下方には、前記凸部の下面と同一平面を成し下方を向いている第１当接面と、前記第１当接面の後端部より下部側に形成され前方を向いている第２当接面が設けられており、
   前記第２のコネクタ本体の接続側端部には、前記凹部の底面と同一平面を成し前記凹部より前方に位置する第３当接面と、前記第３当接面の先端部より下部側に形成され前方を向く第４当接面が設けられている光コネクタ。

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