光コネクタ
【課題】煩雑な組立工程を必要とすることなく、高精度にコリメータレンズと光ファイバを位置合わせできる光コネクタを提供すること。
【解決手段】一端にコリメータレンズ（１２）を収容する収容部が形成され、他端に光ファイバ（１３）が挿入される挿入孔が形成された金属製の保持部材（１１）と、一端に保持部材（１１）が挿入される第１の挿入孔（１４ａ）が形成され、他端に光ファイバ（１３）が挿入される第２の挿入孔が形成される通孔を有し、通孔の一部に光ファイバ把持領域が形成された樹脂継手（１４）と、を備えた光コネクタであって、保持部材（１１）の収容部近傍に形成された陥没部に、コリメータレンズ（１２）および光ファイバ（１３）の端面の少なくとも一方を当接させて位置決めを行い、樹脂継手（１４）における光ファイバ把持領域上に、光ファイバ固定部材（１５）を収容するための光ファイバ固定部（１４ｃ）を形成する。
【解決手段】一端にコリメータレンズ（１２）を収容する収容部が形成され、他端に光ファイバ（１３）が挿入される挿入孔が形成された金属製の保持部材（１１）と、一端に保持部材（１１）が挿入される第１の挿入孔（１４ａ）が形成され、他端に光ファイバ（１３）が挿入される第２の挿入孔が形成される通孔を有し、通孔の一部に光ファイバ把持領域が形成された樹脂継手（１４）と、を備えた光コネクタであって、保持部材（１１）の収容部近傍に形成された陥没部に、コリメータレンズ（１２）および光ファイバ（１３）の端面の少なくとも一方を当接させて位置決めを行い、樹脂継手（１４）における光ファイバ把持領域上に、光ファイバ固定部材（１５）を収容するための光ファイバ固定部（１４ｃ）を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光コリメータを用いた光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光コネクタを用いて光ファイバと各種光デバイスを結合する場合に、レンズを用いて結合効率を向上させる技術が提案され、単数あるいは複数の光ファイバを結合させる光コリメータが適用されている。
【０００３】
このような光コリメータにおいては、光ファイバの端面とコリメータレンズとの位置決めを行う必要がある。従来、このような光ファイバの端面とコリメータレンズとの位置決めを行う方法として、別部品のスペーサを保持部材内に挿入する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、光コネクタを組み立てる方法として、フェルールに光ファイバを挿入するために必要な、くさび部材を用いる方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２４１０９４号公報
【特許文献２】特開平１１−１３３２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光ファイバと各種光デバイスを結合する用途で使用される光コネクタにおいては、形状面においてその寸法が小さいこと、機器面において抜き差しが繰り返されても光ファイバとコリメータレンズとの位置関係が維持されることが要求される。
【０００７】
しかし、特許文献１に開示された技術のように、光ファイバの端面とコリメータレンズとの位置決めに別部品を用いると、部品点数が増加するとともに、組み立て工程が複雑になるという問題がある。また、別部品を保持部材内に挿入する作業は、光コネクタの寸法が小さくなるほど困難となり、その作業に要するコストが上昇するという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に開示された技術のように、光コネクタを組み立てる際にくさび部材などの別部品を用いると、部品点数がさらに増加するとともに、組み立て工程がますます複雑になるという問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、煩雑な組立工程を必要とすることなく高精度にコリメータレンズと光ファイバとを位置合わせできる光コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光コネクタは、一端にコリメータレンズを収容する収容部が形成され、他端に光ファイバが挿入される挿入孔が形成された金属製の保持部材と、一端に前記保持部材が挿入される第１の挿入孔が形成され、他端に前記光ファイバが挿入される第２の挿入孔が形成される通孔を有し、前記通孔の一部に光ファイバ把持領域が形成された樹脂継手と、を備えた光コネクタであって、前記保持部材の収容部近傍に形成された陥没部に、前記コリメータレンズおよび前記光ファイバの端面の少なくとも一方を当接させて位置決めを行い、前記樹脂継手における前記光ファイバ把持領域上に、光ファイバ固定部材を収容するための光ファイバ固定部を形成することを特徴とする。
【００１１】
上記光コネクタによれば、保持部材に設けられた陥没部にコリメータレンズおよび光ファイバの少なくとも一方を当接させて位置決めするようにしたことから、陥没部を基準としてコリメータレンズおよび／または光ファイバを位置決めすることができるので、従来のように別部品を保持部材内に挿入する場合と比べて作業効率を向上することができ、コストの上昇を抑制しつつ、簡単にコリメータレンズと光ファイバとの位置決めを行うことが可能となる。また、樹脂継手における光ファイバ把持領域上に、光ファイバ固定部材を収容するための光ファイバ固定部を形成するので、少ない部品点数で位置決めされた光ファイバを堅固に固定することが可能となる。この結果、煩雑な組立工程を必要とすることなく、高精度にコリメータレンズと光ファイバを位置合わせすることが可能となる。
【００１２】
例えば、上記光コネクタにおいて、前記光ファイバ把持領域の一部が前記光ファイバ固定部側に開口し、前記光ファイバ把持領域に挿入された前記光ファイバの一部が前記光ファイバ固定部の底部に露出することが考えられる。この場合には、光ファイバ固定部に収容された光ファイバ固定部材の底面によって、光ファイバが上から押さえ込まれるため、位置決めされた光ファイバを堅固に固定することが可能となる。
【００１３】
また、上記光コネクタにおいて、前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバ固定部内に収容される凸部と、前記樹脂継手の上面に配置される平面部と、を有するようにしてもよい。この場合には、光ファイバ固定部材が簡単な構造であるため、その製造に要するコストを低減することが可能となる。
【００１４】
さらに、上記光コネクタにおいて、前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバ固定部内に収容される断面略Ｕ字形状の固定部と、前記樹脂継手の一部および前記第２の挿入孔から露出する前記光ファイバの一部を結束する結束部と、を有するようにしてもよい。この場合には、光ファイバ固定部材における結束部が樹脂継手の一部および第２の挿入孔から露出する光ファイバの一部を結束するため、接続強度をより強くすることが可能となる。また、固定部と結束部とが一体となった光ファイバ固定部材であるため、部品点数を少なくすることが可能となる。
【００１５】
さらに、上記光コネクタにおいて、前記第１の挿入孔が並列して複数個設けられていてもよい。この場合には、複数本の光ファイバが装填された光コネクタであっても、簡単な組立工程で得ることが可能となる。
【００１６】
さらに、上記光コネクタにおいて、前記樹脂継手の外周に、デバイスと接続した際に前記デバイス側の嵌合部と嵌合する被嵌合部を設けるようにしてもよい。この場合には、樹脂継手の一部に設けた被嵌合部により、デバイスに挿入した光コネクタの位置ずれを防止できるので、光コネクタとデバイスとの接続を良好なものとすることが可能となる。
【００１７】
さらに、上記光コネクタにおいて、前記光ファイバは、プラスチック光ファイバであることが考えられる。この場合には、素材が柔軟であるため、光ファイバ固定部材によって上から抑え込むことができ、部品点数を抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、煩雑な組立工程を必要とすることなく、高精度にコリメータレンズと光ファイバを位置合わせすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る光コネクタをデバイスに接続した状態を模式的に示す側断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る光コネクタの外観斜視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る光コネクタの側断面図である。
【図４】図４Ａは、第１の実施の形態における樹脂継手の斜視図であり、図４Ｂは第１の実施の形態に樹脂継手の側断面図である。
【図５】第１の実施の形態における光コリメータの側面図である。
【図６】図５に示すＡ−Ａにおける断面図である。
【図７】図６に示す２点鎖線Ｂ内の拡大図である。
【図８】第１の実施の形態に係る光コネクタの組み立て工程を示す説明図である。
【図９】第１の実施の形態に係る光コネクタの組み立て工程を示す説明図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る光コネクタの組み立て工程を示す説明図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る光コネクタの外観斜視図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る光コネクタの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明に係る光コネクタをデバイスに接続した状態について説明する。図１は、本発明に係る光コネクタをデバイスに接続した状態を模式的に示す側断面図である。なお、図１においては、説明の便宜上、受光／発光素子を備えるデバイスについて説明するが、デバイスの構成についてはこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。
【００２１】
図１に示すように、本発明に係る光コネクタ１０が接続されるデバイス１００は、受光／発光素子１０１をケース１０２の内部に配置するとともに、この受光／発光素子１０１の光軸上に図示しない支持手段によって支持された集光レンズ１０３および斜め研磨面１０４を配置して構成される。また、デバイス１００におけるケース１０２の側面には、光コネクタ１０を挿入する開口部１０５が設けられている。
【００２２】
デバイス１００において、発光素子１０１から出射されるレーザ光は、集光レンズ１０３を介して斜め研磨面１０４によって反射され、開口部１０５に導かれる。そして、斜め研磨面１０４によって反射された光は、光コネクタ１０のコリメータレンズ１２により集光され、光ファイバ１３に入射する。そして、このように入射した光が、光ファイバ１３内を伝搬する。なお、図１においては、点線で発光素子１０１から出射されたレーザ光の光路を表示している。
【００２３】
また、デバイス１００において、光ファイバ１３を伝搬する光は、コリメータレンズ１２を経由することによりコリメートされる。そして、光ファイバ１３から出射されたレーザ光は、斜め研磨面１０４によって反射され、集光レンズ１０３を介して受光素子１０１に導かれる。なお、図１においては、点線で光ファイバ１３から出射されたレーザ光の光路を表示している。
【００２４】
本実施の形態に係るデバイス１００においては、ケース１０２内の所定位置まで光コネクタ１０が挿入されると、受光／発光素子１０１と光ファイバ１３との間を伝わるレーザ光が集光レンズ１０３および斜め研磨面１０４を介して適切に入出射できるように設計されている。以下、このようなデバイス１００に接続される本発明に係る光コネクタ１０の構成について説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光コネクタ１０の外観斜視図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る光コネクタ１０の側断面図である。図２および図３に示すように、光コネクタ１０は、概して円筒形状を有する保持部材としての複数本の（本実施の形態において２本）ホルダ１１と、各ホルダ１１の一端部に保持されるコリメータレンズ１２と、各ホルダ１１の他端部に設けられた挿入孔１１ａから挿入される複数本の（本実施の形態において２本）光ファイバ１３と、各ホルダ１１および各光ファイバ１３を保持する樹脂継手１４と、各光ファイバ１３を固定および結束する固定結束部材１５と、各光ファイバ１３を被覆するジャケット１６と、を含んで構成される。なお、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０においては、光ファイバ１３としてプラスチック光ファイバが好適に挿入される。
【００２６】
ホルダ１１、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３は、光コリメータ１０ａを構成している。この光コリメータ１０ａについての詳細は後述する。
【００２７】
図４Ａは、樹脂継手１４の斜視図であり、図４Ｂは樹脂継手１４の側断面図である。図４Ａに示すように、樹脂継手１４は概して直方体形状を有し、その長手方向に沿って通孔が設けられている。通孔の一端にはホルダ１１が挿入される挿入孔１４ａが設けられ、他端には光ファイバ１３が挿入される開口部１４ｂが設けられている。樹脂継手１４の中央付近には、樹脂継手１４の外周の一部が断面略矩形状に切り取られた形状の光ファイバ固定部１４ｃが形成されている。以下では、光ファイバ固定部１４ｃの前端部より前方側の樹脂継手１４の部分を先端部１４ｄ、光ファイバ固定部１４ｃの後端部より後方側の樹脂継手１４の部分を後端部１４ｅと称する。先端部１４ｄの外周上面には、断面略直角三角形状である凹溝形状の被嵌合部１４ｆが形成されている。
【００２８】
樹脂継手１４の通孔には、先端部１４ｄにホルダ挿入領域１４ｇ、後端部開口部１４ｂ側にジャケット挿入領域１４ｈ、ホルダ挿入領域１４ｇとジャケット挿入領域１４ｈとの間に光ファイバ把持領域１４ｉが設けられている。ホルダ挿入領域１４ｇと光ファイバ把持領域１４ｉは、光コネクタ１０に固定させる光ファイバ１３の本数に対応して複数個（本実施の形態において２つ）設けられている。また、ホルダ挿入領域１４ｇと光ファイバ把持領域１４ｉとの境界には、位置決め部１４ｊが設けられている。ホルダ挿入領域１４ｇの内径は、ホルダ１１の外径とほぼ同径となるように構成されている。ジャケット挿入領域１４ｈの内径は、ジャケット１６の外径とほぼ同径となるように構成されている。光ファイバ把持領域１４ｉの内径は、光ファイバ１３の外径とほぼ同径となるように構成されている。また、光ファイバ把持領域１４ｉの一部は、光ファイバ固定部１４ｃ側に開口している。
【００２９】
樹脂継手１４の被嵌合部１４ｆは、デバイス１００における開口部１０５の内周に設けられた凸形状の嵌合部１０５ａと嵌合することにより（図１参照）、デバイス１００に挿入した光コネクタ１０の位置ずれを防止し、光コネクタ１０とデバイス１００との接続を良好なものとするために設けられている。また、被嵌合部１４ｆと嵌合部１０５ａとが嵌合するまで光コネクタ１０をデバイス１００内に挿入することにより、常にケース１０２内の所定位置に光コネクタ１０を位置決めすることが可能となる。
【００３０】
固定結束部材１５は、長手方向の断面が略Ｕ字形状である、すなわち固定結束部材１５の側方から見て略Ｕ字形状である固定部分１５ａと、短手方向の断面が略Ｕ字形状である、すなわち固定結束部材１５の前後方向から見て略Ｕ字形状である結束部分１５ｂ，１５ｃと、から構成される。固定部分１５ａは、樹脂継手１４の光ファイバ固定部１４ｃに配置される。結束部分１５ｂは、樹脂継手１４における後端部１４ｅの上面、側面および底面の一部を覆っている。結束部分１５ｃは、樹脂継手１４の開口部１４ｂから露出する光ファイバ１３（ジャケット１６）の一部を覆っている。結束部分１５ｂと結束部分１５ｃとは、その上面が接続されている。
【００３１】
ジャケット１６は、例えば、弾性部材や抗張力繊維で形成され、樹脂継手１４のジャケット挿入領域１４ｈ内ないし開口部１４ｂから露出する光ファイバ１３の長手方向に沿って、光ファイバ１３すべてを覆っている。ジャケット１６と光ファイバ１３とは密着しておらず、隙間を空けて装着されている。そのため、ジャケット１６が引っ張られても光ファイバ１３には力が加わらず、光ファイバ１３の断線を防ぐことができる。
【００３２】
続いて、本発明の第１の実施の形態に係る光コネクタ１０に用いる、ホルダ１１、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３から構成される光コリメータ１０ａについて詳細に説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａの側面図である。図６は、図５に示すＡ−Ａ矢視断面図である。
【００３３】
ホルダ１１は、例えば、ステンレス等の金属材料で形成される。特に加工性の点から、ホルダ１１は、オーステナイト系ステンレスで形成されることが好ましい。図６に示すように、ホルダ１１におけるコリメータレンズ１２側の端部には、開口部１１ｂが設けられている。この開口部１１ｂの内側には、コリメータレンズ１２を収容する収容部１１ｃが設けられている。この収容部１１ｃは、コリメータレンズ１２の表面の損傷を防止するためにコリメータレンズ１２全体をその内側に収容可能な寸法に設けられ、コリメータレンズ１２が圧入可能に構成されている。また、ホルダ１１の内部には、光ファイバ１３の外径よりもわずかに大径の貫通孔１１ｄが設けられている。この貫通孔１１ｄは、挿入孔１１ａに連通するとともに、収容部１１ｃに連通して設けられている。さらに、ホルダ１１には、その外周部から工具等により押圧加工を施すことで形成される複数の陥没部１１ｅが設けられている。これらの陥没部１１ｅは、収容部１１ｃと貫通孔１１ｄとの間に設けられ、詳細について後述するように、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３の位置決めに利用される。
【００３４】
コリメータレンズ１２は、例えば、ガラス材料で形成され、球形状を有するボールレンズで構成されている。図６に示すように、コリメータレンズ１２は、ホルダ１１の収容部１１ｃ内に収容された状態において、貫通孔１１ｄに挿入された光ファイバ１３の先端部に臨むように配置されている。
【００３５】
光ファイバ１３は、その中心を貫通して設けられるコア１３ａと、このコア１３ａを被覆するクラッド１３ｂと、このクラッド１３ｂを被覆して補強する補強層１３ｃとから構成されている。光ファイバ１３のコリメータレンズ１２に対向する端面においては、コア１３ａ、クラッド１３ｂおよび補強層１３ｃが同一平面上に配置されている。すなわち、コリメータレンズ１２に対向する端面において、コア１３ａ、クラッド１３ｂおよび補強層１３ｃが揃って配置されている。
【００３６】
また、光ファイバ１３は、挿入孔１１ａを介して貫通孔１１ｄに挿入され、その先端部がコリメータレンズ１２の近傍でその球面に対向するように配置した状態で固定されている。
【００３７】
第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａにおいて、光ファイバ１３は、例えば、グレーデッドインデックス（ＧＩ）型光ファイバで構成され、ファイバ軸に垂直な断面で屈折率が連続的に変化するように構成されている。また、コア１３ａおよびクラッド１３ｂは、例えば、Ｃ−Ｈ結合のＨをＦに置換した全フッ素置換光学樹脂で構成されている。このように、光ファイバ１３を全フッ素置換光学樹脂で構成するとともに、ＧＩ型光ファイバで構成することにより、高速かつ大容量通信を実現することができる。
【００３８】
このような構成を有し、第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａにおいては、コストの上昇を抑制しつつ、簡便にコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行うためにホルダ１１に設けた陥没部１１ｅを利用する。具体的には、ホルダ１１に設けた陥没部１１ｅに、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３の一部を当接させて位置決めを行うことにより、これらの位置決め用のスペーサなどの構成を不要とし、コストの上昇を抑制しつつ、簡便にコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを可能とするものである。
【００３９】
ここで、第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａのホルダ１１におけるコリメータレンズ１２および光ファイバ１３の位置決め方法について図７を用いて説明する、図７は、図６に示す２点鎖線Ｂ内の拡大図である。図７に示すように、陥没部１１ｅのうち、コリメータレンズ１２に対向する部分には、コリメータレンズ１２の一部が当接する一方、光ファイバ１３に対向する部分には、光ファイバ１３を構成するコア１３ａ以外のクラッド１３ｂまたは補強層１３ｃ、あるいはクラッド１３ｂおよび補強層１３ｃの一部が当接する。このように当接した状態でコリメータレンズ１２および光ファイバ１３がそれぞれホルダ１１の所定位置に位置決めされる。
【００４０】
図７に示すように、陥没部１１ｅは、光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面（例えば、図７に示す光ファイバ１３の端面と平行に配置され、陥没部１１ｅの中心を通過する平面Ｃ）に対して、コリメータレンズ１２に対向する部分の角度と、光ファイバ１３に対向する部分の角度とが異なる角度に設けられている。このような陥没部１１ｅは、例えば、先端部の形状が異なる先細の工具を用いて押圧加工を施すことにより設けられる。このような工具で押圧加工することにより、陥没部１１ｅは、その押圧加工時における中心軸を基準として、コリメータレンズ１２に対向する部分の角度と、光ファイバ１３に対向する部分の角度とを異なる角度とすることで、形状の異なるコリメータレンズ１２と光ファイバ１３とを効果的に位置決めすることが可能となる。
【００４１】
また、第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａにおいては、このような陥没部１１ｅがホルダ１１の同一周上に複数（本実施の形態においては、３つ）設けられている。同一周上への陥没部１１ｅの形成は、例えば、上述した先端形状の異なる工具によりホルダ１１の外周から同時に押圧加工を施すことが考えられる。このように同一周上に複数の陥没部１１ｅを設けることにより、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３をそれぞれ複数の位置で当接させることができるので、より高精度にコリメータレンズ１２および光ファイバ１３の位置決めを行うことが可能となる。
【００４２】
陥没部１１ｅにおけるコリメータレンズ１２に対向する部分は、傾斜面１１ｅ１を構成する。この傾斜面１１ｅ１は、図７に矢印で示す光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面（例えば、図７に示す光ファイバ１３の端面と平行に配置され、陥没部１１ｅの基端部を通過する平面Ｄ）に対する角度θ１が０°以上４５°以下となるように設けられている。このようにコリメータレンズ１２側の傾斜面１１ｅ１の角度θ１を光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面Ｄに対して０°以上４５°以下に設定することにより、コリメータレンズ１２における光ファイバ１３側の一部を支持した状態で位置決めすることができるので、コリメータレンズ１２の位置精度を高めることができる。
【００４３】
一方、陥没部１１ｅにおける光ファイバ１３に対向する部分は、傾斜面１１ｅ２を構成する。傾斜面１１ｅ２は、光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面（例えば、図７に示す光ファイバ１３の端面と平行に配置される平面Ｅ）に対する角度θ２が０°以上２０°以下となるように設けられている。このように傾斜面１１ｅ２の角度を平面Ｅに対して０°以上２０°以下に設けることにより、光ファイバ１３が、上述したように、コア１３ａ、クラッド１３ｂおよび補強層１３ｃが同一平面上に配置される光ファイバで構成される場合に、当該光ファイバ１３の端面を陥没部１１ｅに当接させることにより、これらの位置精度を確保し易くすることができる。
【００４４】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａにおいては、ホルダ１１に設けた陥没部１１ｅにコリメータレンズ１２の一部および光ファイバ１３の一部を当接させて位置決めするようにしたことから、陥没部１１ｅを基準としてコリメータレンズ１２および光ファイバ１３を位置決めすることができるので、従来のように、別部品をホルダ１１に挿入する場合と比べて、作業効率を向上させることができ、コストの上昇を抑制しつつ、簡単にコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行うことが可能となる。
【００４５】
続いて、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０の組み立て工程について、図８〜図１０に基づいて説明する。図８〜図１０は、光コネクタ１０の組み立て工程を順に示す説明図である。光コネクタ１０の組み立て工程は、樹脂継手１４にホルダ１１を圧入する工程（ａ）と、光ファイバ１３を挿入する工程（ｂ）と、ジャケット１６を装着する工程（ｃ）と、固定結束部材１５を装着する工程（ｄ）と、を含んでいる。以下、各工程について詳細に説明する。
【００４６】
［工程（ａ）］
まず、図８に示すように、樹脂継手１４の挿入孔１４ａから、ホルダ１１を圧入する。ホルダ１１の収容部１１ｃには、陥没部１１ｅに当接した状態でコリメータレンズ１２が位置決めされて収容されている。挿入孔１４ａから圧入されたホルダ１１は、ホルダ１１の挿入孔１１ａが位置決め部１４ｊに当接すると静止する。このとき、ホルダ１１は所定の位置に位置決めされた状態となる。
【００４７】
［工程（ｂ）］
次に、図９に示すように、樹脂継手１４の開口部１４ｂから光ファイバ１３を挿入する。光ファイバ１３は、樹脂継手１４の内径に案内されてホルダ１１の挿入孔１１ａに至り、ホルダ１１の内径に案内されて陥没部１１ｅに至る。光ファイバ１３が、陥没部１１ｅに当接したところで挿入作業が終了する。このとき、光ファイバ１３は所定の位置に位置決めされた状態となる。光ファイバ１３を光ファイバ把持領域１４ｉに装填した場合、光ファイバ１３は、光ファイバ固定部１４ｃの底部にその一部が露出するように配置される。
【００４８】
［工程（ｃ）］
次に、図１０に示すように、樹脂継手１４のジャケット挿入領域１４ｈ内ないし開口部１４ｂから露出する光ファイバ１３の長手方向に沿って、光ファイバ１３すべてを覆うようにジャケット１６を装着する。ただし、図１０においては、ジャケット１６の一部は省略して描かれている。
【００４９】
なお、あらかじめジャケット１６で被覆された光ファイバ１３を用いる場合には、光ファイバ１３を挿入する工程（ｂ）の前に、ホルダ１１および光ファイバ把持領域１４ｉに装填される部分のジャケット１６を剥がして光ファイバ１３を露出させておく。このように端部を露出させたジャケット１６付きの光ファイバ１３を樹脂継手１４の開口部１４ｂから挿入することにより、上記工程（ｂ）および（ｃ）を経た場合と同様に、図１０に示す状態を得ることができる。
【００５０】
［工程（ｄ）］
最後に、固定結束部材１５の固定部分１５ａを樹脂継手１４の光ファイバ固定部１４ｃ内に配置し、結束部分１５ｂと結束部分１５ｃとで、樹脂継手１４の後端部１４ｅおよび開口部１４ｂから露出する光ファイバ１３（ジャケット１６）の一部を覆うことで、図３に示す光コネクタ１０が得られる。固定部分１５ａは、光ファイバ固定部１４ｃの上から押さえ付けられることにより、光ファイバ１３を固定する。すなわち、光ファイバ把持領域１４ｉに装填され、光ファイバ固定部１４ｃの底部にその頭が出るように配置された複数本の光ファイバ１３は、固定部分１５ａにより上から押さえ込まれて一度に固定される。また、結束部分１５ｂおよび結束部分１５ｃは、その両側面を押さえ付けられることにより、かしめられて樹脂継手１４およびジャケット１６を固定する。この構成により、樹脂継手１４と光ファイバ１３との接続強度をより強くすることが可能となる。
【００５１】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０においては、ホルダ１１に設けられた陥没部１１ｅにコリメータレンズ１２および光ファイバ１３の少なくとも一方を当接させて位置決めするようにしたことから、陥没部１１ｅを基準としてコリメータレンズ１２および／または光ファイバ１３を位置決めすることができるので、従来のように別部品を保持部材内に挿入する場合と比べて作業効率を向上することができ、コストの上昇を抑制しつつ、簡単にコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行うことが可能となる。また、樹脂継手１４における光ファイバ把持領域１４ｉ上に、固定結束部材１５の固定部分１５ａを収容するための光ファイバ固定部１４ｃを形成することにより、位置決めされた光ファイバ１３を堅固に固定することができるので、少ない部品点数で簡単に組み立て作業を行うことが可能となる。
【００５２】
例えば、光ファイバを用いて機器間もしくは機器内での大容量通信を行うために用いられる光コネクタにおいて、従来のように、光ファイバとコリメータレンズとの位置決め用に隔壁（スペーサ部）を形成する場合には、金属材料などで構成される保持部材（ホルダ）に対して切削加工などの加工処理を施す必要がある。しかしながら、上記用途で使用される光コネクタの保持部材においては、その寸法が小さくなることから、切削加工の加工精度が低下し、加工処理に伴うコスト（例えば、寸法不良製品の発生によるコスト）の増大が顕著となる。これに対し、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０のホルダ１１においては、保持部材であるホルダ１１に切削加工を施すことで隔壁（スペーサ部）を形成するのではなく、塑性加工を施すことで陥没部１１ｅを形成することから、加工処理に伴うコストを大幅に低減することができる。
【００５３】
また、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０においては、ホルダ１１に形成された陥没部１１ｅによりコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行う一方、樹脂継手１４に形成された光ファイバ把持領域１４ｉおよび光ファイバ固定部１４ｃに収容された固定結束部材１５の固定部分１５ａにより光ファイバ１３を固定している。この場合において、光ファイバ１３は、位置決めした状態で堅固に固定されている。このため、光ファイバ１３を用いて機器間もしくは機器内での大容量通信を行うための用途において、抜き差しが繰り返し行われた場合においても、光ファイバ１３とコリメータレンズ１２との位置関係を維持することができる。
【００５４】
なお、以上の説明においては、ホルダ１１に設けた陥没部１１ｅにコリメータレンズ１２の一部および光ファイバ１３の一部を当接させてコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行う場合について説明している。しかしながら、コリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決め方法については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３の双方を陥没部１１ｅに当接させるのではなく、コリメータレンズ１２または光ファイバ１３の一方を当接させるようにし、他方については陥没部１１ｅ以外のホルダ１１の部分で位置決めを行うようにしてもよい。ただし、この場合には、他方を位置決めするための部分が、陥没部１１ｅとの関係で一定の位置関係に設計されることを前提とする。すなわち、本発明に係る光コネクタ１０においては、コリメータレンズ１２または光ファイバ１３の一方を陥没部１１ｅに当接させる着想も含まれる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態で示した光コネクタ１０とは異なる構造の光コネクタ２０について説明する。光コネクタ２０は、樹脂継手１４の光ファイバ固定部１４ｃにおいて光ファイバ１３を固定する部材の構造が、光コネクタ１０と相違する。以下、第２の実施の形態に係る光コネクタ２０について、図１１，図１２に基づいて説明する。図１１は、第２の実施の形態に係る光コネクタ２０の外観斜視図である。図１２は、第２の実施の形態に係る光コネクタ２０の側断面図である。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０と共通する構成については同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００５６】
図１１および図１２に示すように、固定部材２５は、樹脂継手１４の上面に配置される上面視矩形状の平面部２５ａと、光ファイバ固定部１４ｃ内に配置される略直方体形状の凸部２５ｂと、から構成される。このように、固定部材２５は簡単な構造であるため、低コストで作製することが可能である。
【００５７】
続いて、第２の実施の形態に係る光コネクタ２０の組み立て工程について説明する。光コネクタ２０の組み立て工程は、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０の組み立て工程と、工程（ａ）〜工程（ｃ）が共通し、工程（ｄ）が相違する。
【００５８】
［工程（ｄ）］
最後に、固定部材２５の凸部２５ｂを樹脂継手１４の光ファイバ固定部１４ｃ内に配置する。固定部材２５は、平面部２５ａを上から押さえ付けられることにより、光ファイバ１３を固定する。すなわち、光ファイバ把持領域１４ｉに装填され、光ファイバ固定部１４ｃの底部にその一部が露出するように配置された複数本の光ファイバ１３は、固定部材２５の凸部２５ｂにより上から押さえ込まれて一度に固定される。
【００５９】
また、第２の実施の形態に係る光コネクタ２０においては、ホルダ１１に形成された陥没部１１ｅによりコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行う一方、樹脂継手１４に形成された光ファイバ把持領域１４ｉおよび光ファイバ固定部１４ｃに収容された固定部材２５の凸部２５ｂにより光ファイバ１３を固定している。この場合において、光ファイバ１３は、位置決めした状態で堅固に固定されている。このため、光ファイバ１３を用いて機器間もしくは機器内での大容量通信を行うための用途において、抜き差しが繰り返し行われた場合においても、光ファイバ１３とコリメータレンズ１２との位置関係を維持することができる。
【００６０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【００６１】
上記実施の形態においては、プラスチック光ファイバを光ファイバ１３の一例として説明しているが、上記実施の形態に係る光コネクタ１０（２０）にて適用される光ファイバ１３は、プラスチック光ファイバに限定されるものではない。例えば、ガラスファイバを適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 光コネクタ
１０ａ 光コリメータ
１１ ホルダ
１１ａ 挿入孔
１１ｂ 開口部
１１ｃ 収容部
１１ｄ 貫通孔
１１ｅ 陥没部
１２ コリメータレンズ
１３ 光ファイバ
１３ａ コア
１３ｂ クラッド
１３ｃ 補強層
１４ 樹脂継手
１４ａ 挿入孔（第１の挿入孔）
１４ｂ 開口部（第２の挿入孔）
１４ｃ 光ファイバ固定部
１４ｄ 先端部
１４ｅ 後端部
１４ｆ 被嵌合部
１４ｇ ホルダ挿入領域
１４ｈ ジャケット挿入領域
１４ｉ 光ファイバ把持領域
１４ｊ 位置決め部
１５ 固定結束部材
１５ａ 固定部分
１５ｂ，１５ｃ 結束部分
１６ ジャケット
２０ 光コネクタ
２５ 固定部材
２５ａ 平面部
２５ｂ 凸部
１００ デバイス
１０１ 受光／発光素子
１０２ ケース
１０３ 集光レンズ
１０４ 斜め研磨面
１０５ 開口部
１０５ａ 嵌合部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光コリメータを用いた光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光コネクタを用いて光ファイバと各種光デバイスを結合する場合に、レンズを用いて結合効率を向上させる技術が提案され、単数あるいは複数の光ファイバを結合させる光コリメータが適用されている。
【０００３】
このような光コリメータにおいては、光ファイバの端面とコリメータレンズとの位置決めを行う必要がある。従来、このような光ファイバの端面とコリメータレンズとの位置決めを行う方法として、別部品のスペーサを保持部材内に挿入する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、光コネクタを組み立てる方法として、フェルールに光ファイバを挿入するために必要な、くさび部材を用いる方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２４１０９４号公報
【特許文献２】特開平１１−１３３２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光ファイバと各種光デバイスを結合する用途で使用される光コネクタにおいては、形状面においてその寸法が小さいこと、機器面において抜き差しが繰り返されても光ファイバとコリメータレンズとの位置関係が維持されることが要求される。
【０００７】
しかし、特許文献１に開示された技術のように、光ファイバの端面とコリメータレンズとの位置決めに別部品を用いると、部品点数が増加するとともに、組み立て工程が複雑になるという問題がある。また、別部品を保持部材内に挿入する作業は、光コネクタの寸法が小さくなるほど困難となり、その作業に要するコストが上昇するという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に開示された技術のように、光コネクタを組み立てる際にくさび部材などの別部品を用いると、部品点数がさらに増加するとともに、組み立て工程がますます複雑になるという問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、煩雑な組立工程を必要とすることなく高精度にコリメータレンズと光ファイバとを位置合わせできる光コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光コネクタは、一端にコリメータレンズを収容する収容部が形成され、他端に光ファイバが挿入される挿入孔が形成された金属製の保持部材と、一端に前記保持部材が挿入される第１の挿入孔が形成され、他端に前記光ファイバが挿入される第２の挿入孔が形成される通孔を有し、前記通孔の一部に光ファイバ把持領域が形成された樹脂継手と、を備えた光コネクタであって、前記保持部材の収容部近傍に形成された陥没部に、前記コリメータレンズおよび前記光ファイバの端面の少なくとも一方を当接させて位置決めを行い、前記樹脂継手における前記光ファイバ把持領域上に、光ファイバ固定部材を収容するための光ファイバ固定部を形成することを特徴とする。
【００１１】
上記光コネクタによれば、保持部材に設けられた陥没部にコリメータレンズおよび光ファイバの少なくとも一方を当接させて位置決めするようにしたことから、陥没部を基準としてコリメータレンズおよび／または光ファイバを位置決めすることができるので、従来のように別部品を保持部材内に挿入する場合と比べて作業効率を向上することができ、コストの上昇を抑制しつつ、簡単にコリメータレンズと光ファイバとの位置決めを行うことが可能となる。また、樹脂継手における光ファイバ把持領域上に、光ファイバ固定部材を収容するための光ファイバ固定部を形成するので、少ない部品点数で位置決めされた光ファイバを堅固に固定することが可能となる。この結果、煩雑な組立工程を必要とすることなく、高精度にコリメータレンズと光ファイバを位置合わせすることが可能となる。
【００１２】
例えば、上記光コネクタにおいて、前記光ファイバ把持領域の一部が前記光ファイバ固定部側に開口し、前記光ファイバ把持領域に挿入された前記光ファイバの一部が前記光ファイバ固定部の底部に露出することが考えられる。この場合には、光ファイバ固定部に収容された光ファイバ固定部材の底面によって、光ファイバが上から押さえ込まれるため、位置決めされた光ファイバを堅固に固定することが可能となる。
【００１３】
また、上記光コネクタにおいて、前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバ固定部内に収容される凸部と、前記樹脂継手の上面に配置される平面部と、を有するようにしてもよい。この場合には、光ファイバ固定部材が簡単な構造であるため、その製造に要するコストを低減することが可能となる。
【００１４】
さらに、上記光コネクタにおいて、前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバ固定部内に収容される断面略Ｕ字形状の固定部と、前記樹脂継手の一部および前記第２の挿入孔から露出する前記光ファイバの一部を結束する結束部と、を有するようにしてもよい。この場合には、光ファイバ固定部材における結束部が樹脂継手の一部および第２の挿入孔から露出する光ファイバの一部を結束するため、接続強度をより強くすることが可能となる。また、固定部と結束部とが一体となった光ファイバ固定部材であるため、部品点数を少なくすることが可能となる。
【００１５】
さらに、上記光コネクタにおいて、前記第１の挿入孔が並列して複数個設けられていてもよい。この場合には、複数本の光ファイバが装填された光コネクタであっても、簡単な組立工程で得ることが可能となる。
【００１６】
さらに、上記光コネクタにおいて、前記樹脂継手の外周に、デバイスと接続した際に前記デバイス側の嵌合部と嵌合する被嵌合部を設けるようにしてもよい。この場合には、樹脂継手の一部に設けた被嵌合部により、デバイスに挿入した光コネクタの位置ずれを防止できるので、光コネクタとデバイスとの接続を良好なものとすることが可能となる。
【００１７】
さらに、上記光コネクタにおいて、前記光ファイバは、プラスチック光ファイバであることが考えられる。この場合には、素材が柔軟であるため、光ファイバ固定部材によって上から抑え込むことができ、部品点数を抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、煩雑な組立工程を必要とすることなく、高精度にコリメータレンズと光ファイバを位置合わせすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る光コネクタをデバイスに接続した状態を模式的に示す側断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る光コネクタの外観斜視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る光コネクタの側断面図である。
【図４】図４Ａは、第１の実施の形態における樹脂継手の斜視図であり、図４Ｂは第１の実施の形態に樹脂継手の側断面図である。
【図５】第１の実施の形態における光コリメータの側面図である。
【図６】図５に示すＡ−Ａにおける断面図である。
【図７】図６に示す２点鎖線Ｂ内の拡大図である。
【図８】第１の実施の形態に係る光コネクタの組み立て工程を示す説明図である。
【図９】第１の実施の形態に係る光コネクタの組み立て工程を示す説明図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る光コネクタの組み立て工程を示す説明図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る光コネクタの外観斜視図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る光コネクタの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明に係る光コネクタをデバイスに接続した状態について説明する。図１は、本発明に係る光コネクタをデバイスに接続した状態を模式的に示す側断面図である。なお、図１においては、説明の便宜上、受光／発光素子を備えるデバイスについて説明するが、デバイスの構成についてはこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。
【００２１】
図１に示すように、本発明に係る光コネクタ１０が接続されるデバイス１００は、受光／発光素子１０１をケース１０２の内部に配置するとともに、この受光／発光素子１０１の光軸上に図示しない支持手段によって支持された集光レンズ１０３および斜め研磨面１０４を配置して構成される。また、デバイス１００におけるケース１０２の側面には、光コネクタ１０を挿入する開口部１０５が設けられている。
【００２２】
デバイス１００において、発光素子１０１から出射されるレーザ光は、集光レンズ１０３を介して斜め研磨面１０４によって反射され、開口部１０５に導かれる。そして、斜め研磨面１０４によって反射された光は、光コネクタ１０のコリメータレンズ１２により集光され、光ファイバ１３に入射する。そして、このように入射した光が、光ファイバ１３内を伝搬する。なお、図１においては、点線で発光素子１０１から出射されたレーザ光の光路を表示している。
【００２３】
また、デバイス１００において、光ファイバ１３を伝搬する光は、コリメータレンズ１２を経由することによりコリメートされる。そして、光ファイバ１３から出射されたレーザ光は、斜め研磨面１０４によって反射され、集光レンズ１０３を介して受光素子１０１に導かれる。なお、図１においては、点線で光ファイバ１３から出射されたレーザ光の光路を表示している。
【００２４】
本実施の形態に係るデバイス１００においては、ケース１０２内の所定位置まで光コネクタ１０が挿入されると、受光／発光素子１０１と光ファイバ１３との間を伝わるレーザ光が集光レンズ１０３および斜め研磨面１０４を介して適切に入出射できるように設計されている。以下、このようなデバイス１００に接続される本発明に係る光コネクタ１０の構成について説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光コネクタ１０の外観斜視図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る光コネクタ１０の側断面図である。図２および図３に示すように、光コネクタ１０は、概して円筒形状を有する保持部材としての複数本の（本実施の形態において２本）ホルダ１１と、各ホルダ１１の一端部に保持されるコリメータレンズ１２と、各ホルダ１１の他端部に設けられた挿入孔１１ａから挿入される複数本の（本実施の形態において２本）光ファイバ１３と、各ホルダ１１および各光ファイバ１３を保持する樹脂継手１４と、各光ファイバ１３を固定および結束する固定結束部材１５と、各光ファイバ１３を被覆するジャケット１６と、を含んで構成される。なお、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０においては、光ファイバ１３としてプラスチック光ファイバが好適に挿入される。
【００２６】
ホルダ１１、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３は、光コリメータ１０ａを構成している。この光コリメータ１０ａについての詳細は後述する。
【００２７】
図４Ａは、樹脂継手１４の斜視図であり、図４Ｂは樹脂継手１４の側断面図である。図４Ａに示すように、樹脂継手１４は概して直方体形状を有し、その長手方向に沿って通孔が設けられている。通孔の一端にはホルダ１１が挿入される挿入孔１４ａが設けられ、他端には光ファイバ１３が挿入される開口部１４ｂが設けられている。樹脂継手１４の中央付近には、樹脂継手１４の外周の一部が断面略矩形状に切り取られた形状の光ファイバ固定部１４ｃが形成されている。以下では、光ファイバ固定部１４ｃの前端部より前方側の樹脂継手１４の部分を先端部１４ｄ、光ファイバ固定部１４ｃの後端部より後方側の樹脂継手１４の部分を後端部１４ｅと称する。先端部１４ｄの外周上面には、断面略直角三角形状である凹溝形状の被嵌合部１４ｆが形成されている。
【００２８】
樹脂継手１４の通孔には、先端部１４ｄにホルダ挿入領域１４ｇ、後端部開口部１４ｂ側にジャケット挿入領域１４ｈ、ホルダ挿入領域１４ｇとジャケット挿入領域１４ｈとの間に光ファイバ把持領域１４ｉが設けられている。ホルダ挿入領域１４ｇと光ファイバ把持領域１４ｉは、光コネクタ１０に固定させる光ファイバ１３の本数に対応して複数個（本実施の形態において２つ）設けられている。また、ホルダ挿入領域１４ｇと光ファイバ把持領域１４ｉとの境界には、位置決め部１４ｊが設けられている。ホルダ挿入領域１４ｇの内径は、ホルダ１１の外径とほぼ同径となるように構成されている。ジャケット挿入領域１４ｈの内径は、ジャケット１６の外径とほぼ同径となるように構成されている。光ファイバ把持領域１４ｉの内径は、光ファイバ１３の外径とほぼ同径となるように構成されている。また、光ファイバ把持領域１４ｉの一部は、光ファイバ固定部１４ｃ側に開口している。
【００２９】
樹脂継手１４の被嵌合部１４ｆは、デバイス１００における開口部１０５の内周に設けられた凸形状の嵌合部１０５ａと嵌合することにより（図１参照）、デバイス１００に挿入した光コネクタ１０の位置ずれを防止し、光コネクタ１０とデバイス１００との接続を良好なものとするために設けられている。また、被嵌合部１４ｆと嵌合部１０５ａとが嵌合するまで光コネクタ１０をデバイス１００内に挿入することにより、常にケース１０２内の所定位置に光コネクタ１０を位置決めすることが可能となる。
【００３０】
固定結束部材１５は、長手方向の断面が略Ｕ字形状である、すなわち固定結束部材１５の側方から見て略Ｕ字形状である固定部分１５ａと、短手方向の断面が略Ｕ字形状である、すなわち固定結束部材１５の前後方向から見て略Ｕ字形状である結束部分１５ｂ，１５ｃと、から構成される。固定部分１５ａは、樹脂継手１４の光ファイバ固定部１４ｃに配置される。結束部分１５ｂは、樹脂継手１４における後端部１４ｅの上面、側面および底面の一部を覆っている。結束部分１５ｃは、樹脂継手１４の開口部１４ｂから露出する光ファイバ１３（ジャケット１６）の一部を覆っている。結束部分１５ｂと結束部分１５ｃとは、その上面が接続されている。
【００３１】
ジャケット１６は、例えば、弾性部材や抗張力繊維で形成され、樹脂継手１４のジャケット挿入領域１４ｈ内ないし開口部１４ｂから露出する光ファイバ１３の長手方向に沿って、光ファイバ１３すべてを覆っている。ジャケット１６と光ファイバ１３とは密着しておらず、隙間を空けて装着されている。そのため、ジャケット１６が引っ張られても光ファイバ１３には力が加わらず、光ファイバ１３の断線を防ぐことができる。
【００３２】
続いて、本発明の第１の実施の形態に係る光コネクタ１０に用いる、ホルダ１１、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３から構成される光コリメータ１０ａについて詳細に説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａの側面図である。図６は、図５に示すＡ−Ａ矢視断面図である。
【００３３】
ホルダ１１は、例えば、ステンレス等の金属材料で形成される。特に加工性の点から、ホルダ１１は、オーステナイト系ステンレスで形成されることが好ましい。図６に示すように、ホルダ１１におけるコリメータレンズ１２側の端部には、開口部１１ｂが設けられている。この開口部１１ｂの内側には、コリメータレンズ１２を収容する収容部１１ｃが設けられている。この収容部１１ｃは、コリメータレンズ１２の表面の損傷を防止するためにコリメータレンズ１２全体をその内側に収容可能な寸法に設けられ、コリメータレンズ１２が圧入可能に構成されている。また、ホルダ１１の内部には、光ファイバ１３の外径よりもわずかに大径の貫通孔１１ｄが設けられている。この貫通孔１１ｄは、挿入孔１１ａに連通するとともに、収容部１１ｃに連通して設けられている。さらに、ホルダ１１には、その外周部から工具等により押圧加工を施すことで形成される複数の陥没部１１ｅが設けられている。これらの陥没部１１ｅは、収容部１１ｃと貫通孔１１ｄとの間に設けられ、詳細について後述するように、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３の位置決めに利用される。
【００３４】
コリメータレンズ１２は、例えば、ガラス材料で形成され、球形状を有するボールレンズで構成されている。図６に示すように、コリメータレンズ１２は、ホルダ１１の収容部１１ｃ内に収容された状態において、貫通孔１１ｄに挿入された光ファイバ１３の先端部に臨むように配置されている。
【００３５】
光ファイバ１３は、その中心を貫通して設けられるコア１３ａと、このコア１３ａを被覆するクラッド１３ｂと、このクラッド１３ｂを被覆して補強する補強層１３ｃとから構成されている。光ファイバ１３のコリメータレンズ１２に対向する端面においては、コア１３ａ、クラッド１３ｂおよび補強層１３ｃが同一平面上に配置されている。すなわち、コリメータレンズ１２に対向する端面において、コア１３ａ、クラッド１３ｂおよび補強層１３ｃが揃って配置されている。
【００３６】
また、光ファイバ１３は、挿入孔１１ａを介して貫通孔１１ｄに挿入され、その先端部がコリメータレンズ１２の近傍でその球面に対向するように配置した状態で固定されている。
【００３７】
第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａにおいて、光ファイバ１３は、例えば、グレーデッドインデックス（ＧＩ）型光ファイバで構成され、ファイバ軸に垂直な断面で屈折率が連続的に変化するように構成されている。また、コア１３ａおよびクラッド１３ｂは、例えば、Ｃ−Ｈ結合のＨをＦに置換した全フッ素置換光学樹脂で構成されている。このように、光ファイバ１３を全フッ素置換光学樹脂で構成するとともに、ＧＩ型光ファイバで構成することにより、高速かつ大容量通信を実現することができる。
【００３８】
このような構成を有し、第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａにおいては、コストの上昇を抑制しつつ、簡便にコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行うためにホルダ１１に設けた陥没部１１ｅを利用する。具体的には、ホルダ１１に設けた陥没部１１ｅに、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３の一部を当接させて位置決めを行うことにより、これらの位置決め用のスペーサなどの構成を不要とし、コストの上昇を抑制しつつ、簡便にコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを可能とするものである。
【００３９】
ここで、第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａのホルダ１１におけるコリメータレンズ１２および光ファイバ１３の位置決め方法について図７を用いて説明する、図７は、図６に示す２点鎖線Ｂ内の拡大図である。図７に示すように、陥没部１１ｅのうち、コリメータレンズ１２に対向する部分には、コリメータレンズ１２の一部が当接する一方、光ファイバ１３に対向する部分には、光ファイバ１３を構成するコア１３ａ以外のクラッド１３ｂまたは補強層１３ｃ、あるいはクラッド１３ｂおよび補強層１３ｃの一部が当接する。このように当接した状態でコリメータレンズ１２および光ファイバ１３がそれぞれホルダ１１の所定位置に位置決めされる。
【００４０】
図７に示すように、陥没部１１ｅは、光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面（例えば、図７に示す光ファイバ１３の端面と平行に配置され、陥没部１１ｅの中心を通過する平面Ｃ）に対して、コリメータレンズ１２に対向する部分の角度と、光ファイバ１３に対向する部分の角度とが異なる角度に設けられている。このような陥没部１１ｅは、例えば、先端部の形状が異なる先細の工具を用いて押圧加工を施すことにより設けられる。このような工具で押圧加工することにより、陥没部１１ｅは、その押圧加工時における中心軸を基準として、コリメータレンズ１２に対向する部分の角度と、光ファイバ１３に対向する部分の角度とを異なる角度とすることで、形状の異なるコリメータレンズ１２と光ファイバ１３とを効果的に位置決めすることが可能となる。
【００４１】
また、第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａにおいては、このような陥没部１１ｅがホルダ１１の同一周上に複数（本実施の形態においては、３つ）設けられている。同一周上への陥没部１１ｅの形成は、例えば、上述した先端形状の異なる工具によりホルダ１１の外周から同時に押圧加工を施すことが考えられる。このように同一周上に複数の陥没部１１ｅを設けることにより、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３をそれぞれ複数の位置で当接させることができるので、より高精度にコリメータレンズ１２および光ファイバ１３の位置決めを行うことが可能となる。
【００４２】
陥没部１１ｅにおけるコリメータレンズ１２に対向する部分は、傾斜面１１ｅ１を構成する。この傾斜面１１ｅ１は、図７に矢印で示す光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面（例えば、図７に示す光ファイバ１３の端面と平行に配置され、陥没部１１ｅの基端部を通過する平面Ｄ）に対する角度θ１が０°以上４５°以下となるように設けられている。このようにコリメータレンズ１２側の傾斜面１１ｅ１の角度θ１を光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面Ｄに対して０°以上４５°以下に設定することにより、コリメータレンズ１２における光ファイバ１３側の一部を支持した状態で位置決めすることができるので、コリメータレンズ１２の位置精度を高めることができる。
【００４３】
一方、陥没部１１ｅにおける光ファイバ１３に対向する部分は、傾斜面１１ｅ２を構成する。傾斜面１１ｅ２は、光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面（例えば、図７に示す光ファイバ１３の端面と平行に配置される平面Ｅ）に対する角度θ２が０°以上２０°以下となるように設けられている。このように傾斜面１１ｅ２の角度を平面Ｅに対して０°以上２０°以下に設けることにより、光ファイバ１３が、上述したように、コア１３ａ、クラッド１３ｂおよび補強層１３ｃが同一平面上に配置される光ファイバで構成される場合に、当該光ファイバ１３の端面を陥没部１１ｅに当接させることにより、これらの位置精度を確保し易くすることができる。
【００４４】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る光コリメータ１０ａにおいては、ホルダ１１に設けた陥没部１１ｅにコリメータレンズ１２の一部および光ファイバ１３の一部を当接させて位置決めするようにしたことから、陥没部１１ｅを基準としてコリメータレンズ１２および光ファイバ１３を位置決めすることができるので、従来のように、別部品をホルダ１１に挿入する場合と比べて、作業効率を向上させることができ、コストの上昇を抑制しつつ、簡単にコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行うことが可能となる。
【００４５】
続いて、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０の組み立て工程について、図８〜図１０に基づいて説明する。図８〜図１０は、光コネクタ１０の組み立て工程を順に示す説明図である。光コネクタ１０の組み立て工程は、樹脂継手１４にホルダ１１を圧入する工程（ａ）と、光ファイバ１３を挿入する工程（ｂ）と、ジャケット１６を装着する工程（ｃ）と、固定結束部材１５を装着する工程（ｄ）と、を含んでいる。以下、各工程について詳細に説明する。
【００４６】
［工程（ａ）］
まず、図８に示すように、樹脂継手１４の挿入孔１４ａから、ホルダ１１を圧入する。ホルダ１１の収容部１１ｃには、陥没部１１ｅに当接した状態でコリメータレンズ１２が位置決めされて収容されている。挿入孔１４ａから圧入されたホルダ１１は、ホルダ１１の挿入孔１１ａが位置決め部１４ｊに当接すると静止する。このとき、ホルダ１１は所定の位置に位置決めされた状態となる。
【００４７】
［工程（ｂ）］
次に、図９に示すように、樹脂継手１４の開口部１４ｂから光ファイバ１３を挿入する。光ファイバ１３は、樹脂継手１４の内径に案内されてホルダ１１の挿入孔１１ａに至り、ホルダ１１の内径に案内されて陥没部１１ｅに至る。光ファイバ１３が、陥没部１１ｅに当接したところで挿入作業が終了する。このとき、光ファイバ１３は所定の位置に位置決めされた状態となる。光ファイバ１３を光ファイバ把持領域１４ｉに装填した場合、光ファイバ１３は、光ファイバ固定部１４ｃの底部にその一部が露出するように配置される。
【００４８】
［工程（ｃ）］
次に、図１０に示すように、樹脂継手１４のジャケット挿入領域１４ｈ内ないし開口部１４ｂから露出する光ファイバ１３の長手方向に沿って、光ファイバ１３すべてを覆うようにジャケット１６を装着する。ただし、図１０においては、ジャケット１６の一部は省略して描かれている。
【００４９】
なお、あらかじめジャケット１６で被覆された光ファイバ１３を用いる場合には、光ファイバ１３を挿入する工程（ｂ）の前に、ホルダ１１および光ファイバ把持領域１４ｉに装填される部分のジャケット１６を剥がして光ファイバ１３を露出させておく。このように端部を露出させたジャケット１６付きの光ファイバ１３を樹脂継手１４の開口部１４ｂから挿入することにより、上記工程（ｂ）および（ｃ）を経た場合と同様に、図１０に示す状態を得ることができる。
【００５０】
［工程（ｄ）］
最後に、固定結束部材１５の固定部分１５ａを樹脂継手１４の光ファイバ固定部１４ｃ内に配置し、結束部分１５ｂと結束部分１５ｃとで、樹脂継手１４の後端部１４ｅおよび開口部１４ｂから露出する光ファイバ１３（ジャケット１６）の一部を覆うことで、図３に示す光コネクタ１０が得られる。固定部分１５ａは、光ファイバ固定部１４ｃの上から押さえ付けられることにより、光ファイバ１３を固定する。すなわち、光ファイバ把持領域１４ｉに装填され、光ファイバ固定部１４ｃの底部にその頭が出るように配置された複数本の光ファイバ１３は、固定部分１５ａにより上から押さえ込まれて一度に固定される。また、結束部分１５ｂおよび結束部分１５ｃは、その両側面を押さえ付けられることにより、かしめられて樹脂継手１４およびジャケット１６を固定する。この構成により、樹脂継手１４と光ファイバ１３との接続強度をより強くすることが可能となる。
【００５１】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０においては、ホルダ１１に設けられた陥没部１１ｅにコリメータレンズ１２および光ファイバ１３の少なくとも一方を当接させて位置決めするようにしたことから、陥没部１１ｅを基準としてコリメータレンズ１２および／または光ファイバ１３を位置決めすることができるので、従来のように別部品を保持部材内に挿入する場合と比べて作業効率を向上することができ、コストの上昇を抑制しつつ、簡単にコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行うことが可能となる。また、樹脂継手１４における光ファイバ把持領域１４ｉ上に、固定結束部材１５の固定部分１５ａを収容するための光ファイバ固定部１４ｃを形成することにより、位置決めされた光ファイバ１３を堅固に固定することができるので、少ない部品点数で簡単に組み立て作業を行うことが可能となる。
【００５２】
例えば、光ファイバを用いて機器間もしくは機器内での大容量通信を行うために用いられる光コネクタにおいて、従来のように、光ファイバとコリメータレンズとの位置決め用に隔壁（スペーサ部）を形成する場合には、金属材料などで構成される保持部材（ホルダ）に対して切削加工などの加工処理を施す必要がある。しかしながら、上記用途で使用される光コネクタの保持部材においては、その寸法が小さくなることから、切削加工の加工精度が低下し、加工処理に伴うコスト（例えば、寸法不良製品の発生によるコスト）の増大が顕著となる。これに対し、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０のホルダ１１においては、保持部材であるホルダ１１に切削加工を施すことで隔壁（スペーサ部）を形成するのではなく、塑性加工を施すことで陥没部１１ｅを形成することから、加工処理に伴うコストを大幅に低減することができる。
【００５３】
また、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０においては、ホルダ１１に形成された陥没部１１ｅによりコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行う一方、樹脂継手１４に形成された光ファイバ把持領域１４ｉおよび光ファイバ固定部１４ｃに収容された固定結束部材１５の固定部分１５ａにより光ファイバ１３を固定している。この場合において、光ファイバ１３は、位置決めした状態で堅固に固定されている。このため、光ファイバ１３を用いて機器間もしくは機器内での大容量通信を行うための用途において、抜き差しが繰り返し行われた場合においても、光ファイバ１３とコリメータレンズ１２との位置関係を維持することができる。
【００５４】
なお、以上の説明においては、ホルダ１１に設けた陥没部１１ｅにコリメータレンズ１２の一部および光ファイバ１３の一部を当接させてコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行う場合について説明している。しかしながら、コリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決め方法については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、コリメータレンズ１２および光ファイバ１３の双方を陥没部１１ｅに当接させるのではなく、コリメータレンズ１２または光ファイバ１３の一方を当接させるようにし、他方については陥没部１１ｅ以外のホルダ１１の部分で位置決めを行うようにしてもよい。ただし、この場合には、他方を位置決めするための部分が、陥没部１１ｅとの関係で一定の位置関係に設計されることを前提とする。すなわち、本発明に係る光コネクタ１０においては、コリメータレンズ１２または光ファイバ１３の一方を陥没部１１ｅに当接させる着想も含まれる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態で示した光コネクタ１０とは異なる構造の光コネクタ２０について説明する。光コネクタ２０は、樹脂継手１４の光ファイバ固定部１４ｃにおいて光ファイバ１３を固定する部材の構造が、光コネクタ１０と相違する。以下、第２の実施の形態に係る光コネクタ２０について、図１１，図１２に基づいて説明する。図１１は、第２の実施の形態に係る光コネクタ２０の外観斜視図である。図１２は、第２の実施の形態に係る光コネクタ２０の側断面図である。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０と共通する構成については同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００５６】
図１１および図１２に示すように、固定部材２５は、樹脂継手１４の上面に配置される上面視矩形状の平面部２５ａと、光ファイバ固定部１４ｃ内に配置される略直方体形状の凸部２５ｂと、から構成される。このように、固定部材２５は簡単な構造であるため、低コストで作製することが可能である。
【００５７】
続いて、第２の実施の形態に係る光コネクタ２０の組み立て工程について説明する。光コネクタ２０の組み立て工程は、第１の実施の形態に係る光コネクタ１０の組み立て工程と、工程（ａ）〜工程（ｃ）が共通し、工程（ｄ）が相違する。
【００５８】
［工程（ｄ）］
最後に、固定部材２５の凸部２５ｂを樹脂継手１４の光ファイバ固定部１４ｃ内に配置する。固定部材２５は、平面部２５ａを上から押さえ付けられることにより、光ファイバ１３を固定する。すなわち、光ファイバ把持領域１４ｉに装填され、光ファイバ固定部１４ｃの底部にその一部が露出するように配置された複数本の光ファイバ１３は、固定部材２５の凸部２５ｂにより上から押さえ込まれて一度に固定される。
【００５９】
また、第２の実施の形態に係る光コネクタ２０においては、ホルダ１１に形成された陥没部１１ｅによりコリメータレンズ１２と光ファイバ１３との位置決めを行う一方、樹脂継手１４に形成された光ファイバ把持領域１４ｉおよび光ファイバ固定部１４ｃに収容された固定部材２５の凸部２５ｂにより光ファイバ１３を固定している。この場合において、光ファイバ１３は、位置決めした状態で堅固に固定されている。このため、光ファイバ１３を用いて機器間もしくは機器内での大容量通信を行うための用途において、抜き差しが繰り返し行われた場合においても、光ファイバ１３とコリメータレンズ１２との位置関係を維持することができる。
【００６０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【００６１】
上記実施の形態においては、プラスチック光ファイバを光ファイバ１３の一例として説明しているが、上記実施の形態に係る光コネクタ１０（２０）にて適用される光ファイバ１３は、プラスチック光ファイバに限定されるものではない。例えば、ガラスファイバを適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 光コネクタ
１０ａ 光コリメータ
１１ ホルダ
１１ａ 挿入孔
１１ｂ 開口部
１１ｃ 収容部
１１ｄ 貫通孔
１１ｅ 陥没部
１２ コリメータレンズ
１３ 光ファイバ
１３ａ コア
１３ｂ クラッド
１３ｃ 補強層
１４ 樹脂継手
１４ａ 挿入孔（第１の挿入孔）
１４ｂ 開口部（第２の挿入孔）
１４ｃ 光ファイバ固定部
１４ｄ 先端部
１４ｅ 後端部
１４ｆ 被嵌合部
１４ｇ ホルダ挿入領域
１４ｈ ジャケット挿入領域
１４ｉ 光ファイバ把持領域
１４ｊ 位置決め部
１５ 固定結束部材
１５ａ 固定部分
１５ｂ，１５ｃ 結束部分
１６ ジャケット
２０ 光コネクタ
２５ 固定部材
２５ａ 平面部
２５ｂ 凸部
１００ デバイス
１０１ 受光／発光素子
１０２ ケース
１０３ 集光レンズ
１０４ 斜め研磨面
１０５ 開口部
１０５ａ 嵌合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にコリメータレンズを収容する収容部が形成され、他端に光ファイバが挿入される挿入孔が形成された金属製の保持部材と、
一端に前記保持部材が挿入される第１の挿入孔が形成され、他端に前記光ファイバが挿入される第２の挿入孔が形成される通孔を有し、前記通孔の一部に光ファイバ把持領域が形成された樹脂継手と、
を備えた光コネクタであって、
前記保持部材の収容部近傍に形成された陥没部に、前記コリメータレンズおよび前記光ファイバの端面の少なくとも一方を当接させて位置決めを行い、
前記樹脂継手における前記光ファイバ把持領域上に、光ファイバ固定部材を収容するための光ファイバ固定部を形成することを特徴とする光コネクタ。
【請求項２】
前記光ファイバ把持領域の一部が前記光ファイバ固定部側に開口し、前記光ファイバ把持領域に挿入された前記光ファイバの一部が前記光ファイバ固定部の底部に露出することを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
【請求項３】
前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバ固定部内に収容される凸部と、前記樹脂継手の上面に配置される平面部と、を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の光コネクタ。
【請求項４】
前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバ固定部内に収容される断面略Ｕ字形状の固定部と、前記樹脂継手の一部および前記第２の挿入孔から露出する前記光ファイバの一部を結束する結束部と、を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の光コネクタ。
【請求項５】
前記第１の挿入孔が並列して複数個設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の光コネクタ。
【請求項６】
前記樹脂継手の外周に、デバイスと接続した際に前記デバイス側の嵌合部と嵌合する被嵌合部を設けることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の光コネクタ。
【請求項７】
前記光ファイバは、プラスチック光ファイバであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の光コネクタ。
【請求項１】
一端にコリメータレンズを収容する収容部が形成され、他端に光ファイバが挿入される挿入孔が形成された金属製の保持部材と、
一端に前記保持部材が挿入される第１の挿入孔が形成され、他端に前記光ファイバが挿入される第２の挿入孔が形成される通孔を有し、前記通孔の一部に光ファイバ把持領域が形成された樹脂継手と、
を備えた光コネクタであって、
前記保持部材の収容部近傍に形成された陥没部に、前記コリメータレンズおよび前記光ファイバの端面の少なくとも一方を当接させて位置決めを行い、
前記樹脂継手における前記光ファイバ把持領域上に、光ファイバ固定部材を収容するための光ファイバ固定部を形成することを特徴とする光コネクタ。
【請求項２】
前記光ファイバ把持領域の一部が前記光ファイバ固定部側に開口し、前記光ファイバ把持領域に挿入された前記光ファイバの一部が前記光ファイバ固定部の底部に露出することを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
【請求項３】
前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバ固定部内に収容される凸部と、前記樹脂継手の上面に配置される平面部と、を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の光コネクタ。
【請求項４】
前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバ固定部内に収容される断面略Ｕ字形状の固定部と、前記樹脂継手の一部および前記第２の挿入孔から露出する前記光ファイバの一部を結束する結束部と、を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の光コネクタ。
【請求項５】
前記第１の挿入孔が並列して複数個設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の光コネクタ。
【請求項６】
前記樹脂継手の外周に、デバイスと接続した際に前記デバイス側の嵌合部と嵌合する被嵌合部を設けることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の光コネクタ。
【請求項７】
前記光ファイバは、プラスチック光ファイバであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の光コネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２３０１５９（Ｐ２０１２−２３０１５９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９６９１７（Ｐ２０１１−９６９１７）
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００５９５７）三菱鉛筆株式会社 (692)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００５９５７）三菱鉛筆株式会社 (692)
【Ｆターム（参考）】
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