JP2009092854A - 多心光コネクタおよびその組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接合端面に光ファイバ穴が複数列に形成された光コネクタにおいて、組み立てにあたり光ファイバ穴への光ファイバの挿入を効率良く行うことができ、しかも高密度化が可能となる多心光コネクタを提供する。
【解決手段】複数列に配列されて接合端面４に開口した複数の光ファイバ穴６を有するフェルール１２を備えた多心光コネクタ１２Ａ。各光ファイバ穴６には、単心の被覆付光ファイバ１の口出しされた先端部１ａが挿通可能である。光ファイバ穴６は、複数の被覆付光ファイバ１がフェルール１２内において最密配置となるときの先端部１ａに応じた位置に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の光ファイバ穴を有するフェルールを備えた多心光コネクタに関し、特に、光ファイバ穴が複数列に配列されて接合端面に開口したフェルールを備えた多心光コネクタおよびその組み立て方法に関する。

例えば、ＪＩＳ Ｃ ５９８１等に規定されるＭＴ形多心光コネクタ（ＭＴ：Mechanically Transferable）のように、フェルールに複数の光ファイバ穴が形成され、これら光ファイバ穴に光ファイバを固定することで、複数の光ファイバを一括して光接続できるようにした多心光コネクタがある。
この種の多心光コネクタとしては、光ファイバ穴の列を複数列に形成することによって多心化したものがある。光ファイバとしては、単心の光ファイバや、テープ化した多心光ファイバが用いられる。
光ファイバ穴が複数列に形成された光コネクタでは、組み立てにあたって、光ファイバを微細な光ファイバ穴に挿入するのが難しくなる。
この問題を解決し得る光コネクタとして、フェルール内に、光ファイバ導入用のガイド溝を有する台部を多段に形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−８４１７７号公報

しかしながら、上記構造の多心光コネクタでは、多心化するほどフェルール内部の構造が複雑化し、フェルールの成形が難しくなるという問題がある。
テープ化された多心光ファイバを用いる場合には、光ファイバ穴への挿入は比較的容易であるが、高密度化（多心化）には限界があった。
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、接合端面に、光ファイバ穴が複数列に形成された光コネクタにおいて、光ファイバ穴への光ファイバの挿入を効率良く行うことができ、しかも高密度化が可能となる多心光コネクタおよびその組み立て方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１にかかる光コネクタは、複数列に配列されて接合端面に開口した複数の光ファイバ穴を有するフェルールを備え、前記各光ファイバ穴には、単心の被覆付光ファイバの口出しされた先端部が挿通可能であり、前記光ファイバ穴は、前記複数の被覆付光ファイバが前記フェルール内において最密配置となるときの前記先端部に応じた位置に形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項２にかかる光コネクタは、請求項１において、前記フェルールが、一方の面が前記接合端面とされた接合壁部と、その周縁から前記接合端面とは反対方向に延出する断面矩形の周壁部とを備え、前記光ファイバ穴の一部が、前記フェルール内に前記周壁部の一辺に沿って一列に密に並べられた前記被覆付光ファイバの両端が、それぞれ前記一辺に垂直な辺をなす周壁部に接するときに、前記先端部に相当する位置に形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項３にかかる光コネクタは、請求項２において、前記被覆付光ファイバが、前記先端部をなす光ファイバ裸線と、その外周に形成された被覆層からなり、前記被覆層の先端が、前記接合壁部に近接した位置に形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項４にかかる光コネクタは、請求項１〜３のうちいずれか１項において、前記被覆付光ファイバが、光ファイバ心線または光ファイバ素線であり、前記先端部が、光ファイバ裸線であることを特徴とする。

本発明の請求項５にかかる光コネクタの組み立て方法は、複数列に配列されて接合端面に開口した複数の光ファイバ穴を有するフェルールを備えた多心光コネクタを組み立てる方法であって、前記各光ファイバ穴には、単心の被覆付光ファイバの口出しされた先端部が挿通可能であり、前記光ファイバ穴が、前記複数の被覆付光ファイバが前記フェルール内において最密配置となるときの前記先端部に応じた位置に形成され、前記被覆付き光ファイバを、前記フェルールの内面に沿って一列に密に並べた状態で、これらの先端部を前記光ファイバ穴に挿入し、これら被覆付光ファイバの上に、複数の被覆付光ファイバを最密配置となるように並べた状態で、これらの先端部を前記光ファイバ穴に挿入することを特徴とする多心光コネクタの組み立て方法。

本発明によれば、光ファイバ穴が、最密配置となるときの被覆付光ファイバの先端部に応じた位置に形成されているので、被覆付光ファイバを最密配置となるように並べると、先端部が光ファイバ穴に応じた位置に配置される。このため、先端部を容易に光ファイバ穴に挿入できる。
また、密に配列した被覆付光ファイバ上に被覆付光ファイバを最密となるように置くと、この被覆付光ファイバは、先端部を光ファイバ穴に挿入する際に、既に並べられた被覆付光ファイバに案内されるため、先端部を容易に光ファイバ穴に挿入できる。
このため、被覆付光ファイバの先端部を光ファイバ穴に効率よく挿入させることができる。
また、被覆付光ファイバは最密配置されるため、高密度実装が可能である。
さらには、フェルール内に光ファイバをガイドする構造が不要となるため、フェルールの構造を簡略化し、製造コスト低減を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の多心光コネクタの一例を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は接合端面の拡大図である。図２および図３は、図１に示す多心光コネクタの斜視図である。図４は、多心光コネクタの要部を拡大した図である。

図１〜図４に示すように、本発明の多心光コネクタの一例である多心光コネクタ１２Ａは、光ファイバ心線１の先端に組み立てられている（図３参照）。
多心光コネクタ１２Ａはフェルール１２を有する。図示例の多心光コネクタ１２Ａは、ＪＩＳ Ｃ ５９８１等に規定されるＭＴ形多心光コネクタ（ＭＴ：Mechanically Transferable）である。
以下の説明では、図１における紙面手前（接続方向）を前方といい、その反対方向を後方ということがある。また、フェルール１２の接合端面４の短辺に対応する方向（図１（ａ）の上下方向）を厚さ方向といい、長辺に対応する方向（図１（ａ）の左右方向）を幅方向という。

図３に示すように、光ファイバ心線１は、光ファイバ裸線８と、その外周に形成された樹脂被覆層９からなる単心の被覆付光ファイバであり、図示例では断面円形である。
光ファイバ裸線８は、全石英製シングルモード光ファイバ、全石英製マルチモード光ファイバなどを使用できる。
樹脂被覆層９は、単層または多層に構成され、構成材料としては、例えばウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系、ブタジエンアクリレート系などの紫外線硬化型樹脂、ポリイミド系樹脂などを挙げることができる。
光ファイバ心線１は、先端部１ａにおいて光ファイバ裸線８が口出しされる。
なお、光ファイバ心線１に代えて、他の被覆付き光ファイバ、例えば光ファイバ素線を使用することもできる。
ここで、光ファイバ心線としては、ガラスからなる裸線にバッファ層を被せ、その上にナイロン被覆層を被せ、外径を０．９ｍｍとした構造のものを好適に用いることができる。光ファイバ素線としては、ガラスからなる裸線に紫外線硬化型樹脂からなる被覆を被せ、外径を０．２５ｍｍとした構造のものを好適に用いることができる。これらはクラッド径が例えば１２５μｍである。また、外径８０μｍのクラッド層（コア径が５０μｍ）の外周に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂からなる一次被覆層（外径１１０μｍ）を設け、その外周に着色被覆層（外径１２５μｍ）を設けた細径光ファイバ心線を用いることもできる。

図１〜図３に示すように、フェルール１２は、光ファイバ心線１が導入される略直方体状のフェルール本体２と、その後端部に形成された、フェルール本体２よりも幅が大きな鍔部３とを有する。
図２に示すように、フェルール本体２は、長方形の接合壁部２ａと、その周縁から後方に延出する周壁部２ｈとを有する。
周壁部２ｈは、接合壁部２ａの長辺から延出する側壁部２ｂ、２ｃと、短辺から延出する端壁部２ｄ、２ｄとを有する。

図１および図２に示すように、接合壁部２ａの前端面は、光ファイバ心線１の先端が突き合わせ接続可能に位置決め固定される接合端面４となっている。
接合壁部２ａには、光ファイバ心線１の先端部１ａが挿入される複数の光ファイバ穴６と、ガイドピン穴７（位置決め部材挿入穴）が形成されている。
ガイドピン穴７は、この光コネクタ２０に突き合わせ接続される別の光コネクタとの間の位置決め用のガイドピンが挿入、嵌合されるものである。
側壁部２ｂには、フェルール１２の内部空間２ｅへの接着剤注入などに用いられる窓部２ｆが形成されている。
図３に示すように、フェルール１２の後面側には、光ファイバ心線１をフェルール１２内に導入するための開口部２ｇが形成されている。

図１および図２に示すように、光ファイバ穴６は、接合壁部２ａを貫通して形成されている。光ファイバ穴６の内部空間２ｅ側の端部内面は、内部空間２ｅ側に徐々に径が大きくなるテーパ面となっており、先端部１ａの位置が光ファイバ穴６の中心から多少ずれていても、先端部１ａを容易に挿入できる構造となっている。
フェルール１２内には、後面側の開口部２ｇから光ファイバ心線１が導入され、口出しされた光ファイバ裸線８（先端部１ａ）は光ファイバ穴６に挿入され、光ファイバ穴６の内面に接着固定される。
フェルール１２内の内部空間２ｅは、位置決め棚や階段状の台部などの突起物が形成されておらず、光ファイバ心線１、１が互いに接することができる十分な空間が確保されている。

図１（ａ）に示すように、光ファイバ穴６は、接合端面４に複数列に形成されている。
図示例では、幅方向に列をなす複数の光ファイバ穴６の開口６ａが、複数列に並んでいる。具体的には、１１個の開口６ａからなる列と、１２個の開口６ａからなる列が、交互に合計９段（９列）に形成されている。各列は互いに平行になっている。
これら複数列の光ファイバ穴６は、一列ごとに幅方向位置がずらされており、全体として千鳥状に配置されている。

図１（ｂ）に示すように、最も側壁部２ｃに近い列（以下、第１列１０ａ）の光ファイバ穴６は、幅方向に一定間隔で形成され、ピッチＬ１は、光ファイバ心線１の外径にほぼ等しくされている。ピッチとは、隣り合う光ファイバ穴６、６の中心間距離である。
第１列１０ａの光ファイバ穴６の厚さ方向（高さ方向）の位置は、側壁部２ｃの内面との高低差Ｌ２が、樹脂被覆層９の厚さにほぼ等しくなるように設定されている。このため、先端部１ａを第１列１０ａの光ファイバ穴６に挿通した光ファイバ心線１は、外面が側壁部２ｃの内面に接することになる。
第１列１０ａの光ファイバ穴６のうち、幅方向の一端および他端に位置する光ファイバ穴６ｂ、６ｃと、端壁部２ｄ、２ｄの内面との距離Ｌ３は、樹脂被覆層９の厚さにほぼ等しくされている。このため、先端部１ａを光ファイバ穴６ｂ、６ｃに挿通した光ファイバ心線１は、外面が端壁部２ｄの内面に接することになる。

第２列１０ｂおよびそれ以降の列１０ｃ、１０ｄ、・・・についても、その列における光ファイバ穴６のピッチは、光ファイバ心線１の外径にほぼ等しくされている。
第２列１０ｂの光ファイバ穴６の幅方向位置は、第１列１０ａの光ファイバ穴６の幅方向位置から、光ファイバ心線１の外径の半分だけずらされている。第４列１０ｄ以降の偶数列についても同様である。第３列１０ｃ以降の奇数列については、光ファイバ穴６の幅方向位置は第１列１０ａと同様である。

第２列１０ｂの光ファイバ穴６の厚さ方向（高さ方向）の位置は、この光ファイバ穴６と、第１列１０ａにおいてこれに隣接する光ファイバ穴６との中心間距離が、光ファイバ心線１の外径にほぼ等しくなるように設定されている。
図示例では、第２列１０ｂの幅方向の一端に位置する光ファイバ穴６ｄは、第１列１０ａの一端にある光ファイバ穴６ｂおよびこれに隣接する光ファイバ穴６ｅに隣接している。光ファイバ穴６ｄ、６ｂの中心間距離Ｌ４、および光ファイバ穴６ｄ、６ｅの中心間距離Ｌ５は、それぞれ光ファイバ心線１の外径にほぼ等しい。
このため、光ファイバ穴６ｄに先端部１ａを挿通させた光ファイバ心線１の外面は、光ファイバ穴６ｂ、６ｅに先端部１ａ、１ａを挿通させた光ファイバ心線１ｃ、１ｄの外面に接することになる。他の列１０ｃ、１０ｄ、・・・についても同様である。

すなわち、光ファイバ穴６と、これに隣接する光ファイバ穴６との中心間距離は、すべて光ファイバ心線１の外径にほぼ等しくされているため、光ファイバ穴６に先端部１ａを挿通させた光ファイバ心線１の外面は、列内、および隣の列との間にて、これに隣接する光ファイバ穴６、６、・・・に先端部１ａを挿通させた光ファイバ心線１、１の外面に接することになる。
換言すれば、光ファイバ穴６に先端部１ａを挿通させた光ファイバ心線１は、最密充填された配置（以下、最密配置という）をとる。最密配置は、光ファイバ心線１と、これに隣接する光ファイバ心線１との隙間が最小となる配置であり、光ファイバ心線１は最大で６つの光ファイバ心線１に接する。

側壁部２ｃの内面には、第１列５ａを構成する光ファイバ心線１に応じた位置に、光ファイバ心線１が嵌合するガイド溝（図示略）を形成してもよい。これによって、先端部１ａを光ファイバ穴６に挿入する操作がより容易となる。
また、光ファイバ心線１が嵌合するガイド溝（図示略）が形成されたガイド部材（図示略）を別途用意し、これをフェルール１２内に配設してもよい。

図３および図４に示すように、樹脂被覆層９の先端９ａの前後方向位置は、特に限定されないが、接合壁部２ａに近接した位置であることが望ましい。光ファイバ心線１は、樹脂被覆層９の先端９ａを含む部分で互いに接していることが好ましい。

次に、光ファイバ心線１への多心光コネクタ１２Ａの組み立てについて説明する。
図３および図４に示すように、光ファイバ裸線８が口出しされた複数の光ファイバ心線１を、一列に密に配列して後面側の開口部２ｇからフェルール１２内に導入する。
図示例では、１２本の光ファイバ心線１が側壁部２ｃ上に一列に並んだ状態でフェルール１２内に挿入され、各先端部１ａが第１列１０ａの光ファイバ穴６に挿入される。隣り合う光ファイバ心線１、１は互いに接している。

図１（ｂ）に示すように、第１列１０ａの光ファイバ穴６は、ピッチＬ１が光ファイバ心線１の外径にほぼ等しく、かつ側壁部２ｃの内面との高低差Ｌ２が樹脂被覆層９の厚さにほぼ等しいため、光ファイバ心線１を並べて側壁部２ｃ上に置くと（以下、これらを第１列５ａの光ファイバ心線１という）、先端部１ａは光ファイバ穴６に応じた位置に配置される。
幅方向両端の光ファイバ穴６ｂ、６ｃと端壁部２ｄ、２ｄの内面との距離Ｌ３は、樹脂被覆層９の厚さにほぼ等しくされているため、配列方向両端の光ファイバ心線１は端壁部２ｄに接することから、幅方向のずれも生じない。
よって、先端部１ａを容易に光ファイバ穴６に挿入できる。

第２列１０ｂの光ファイバ穴６は、ピッチが光ファイバ心線１の外径にほぼ等しく、第１列１０ａにおいてこれに隣接する光ファイバ穴６との中心間距離（例えば距離Ｌ４、Ｌ５）も、光ファイバ心線１の外径にほぼ等しい。
このため、第１列５ａの光ファイバ心線１の上に、最密配置となるように第２列５ｂの光ファイバ心線１を置くと、第２列５ｂの光ファイバ心線１の先端部１ａは、第２列１０ｂの光ファイバ穴６に応じた位置に配置される。
最密配置では、第２列５ｂの光ファイバ心線１は、第１列５ａの隣り合う２つの光ファイバ心線１、１に接する。図示例では、第２列５ｂの幅方向の一端に位置する光ファイバ心線１ｂは、第１列５ａの一端の光ファイバ心線１ｃおよびこれに隣接する光ファイバ心線１ｄに接する。
光ファイバ心線１ｂは２つの光ファイバ心線１ｃ、１ｄに接するため、幅方向のずれは生じない。

第２列５ｂの光ファイバ心線１の先端部１ａは、第２列１０ｂの光ファイバ穴６に応じた位置に配置されるため、先端部１ａを容易に第２列１０ｂの光ファイバ穴６に挿入できる。
この際、第２列５ｂの光ファイバ心線１は、第１列５ａの光ファイバ心線１によって案内される。図示例では、光ファイバ心線１ｂは、第１列５ａの光ファイバ心線１ｃ、１ｄによって案内されるため、先端部１ａをスムーズに光ファイバ穴６に挿入できる。
同様にして、第３列５ｃ、第４列５ｄ、・・・についても、最密配置となるよう光ファイバ心線１を置いた状態で、先端部１ａを容易に光ファイバ穴６に挿入できる。
従って、光ファイバ心線１の先端部１ａを光ファイバ穴６に効率よく挿入させることができる。
また、光ファイバ心線１は最密配置されるため、高密度実装が可能である。
さらには、フェルール１２内に光ファイバ心線１をガイドする構造が不要となるため、フェルール１２の構造を簡略化し、製造コスト低減を図ることができる。

図５は、本発明の光コネクタの他の例を示す模式図で、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
光コネクタ２０は、光ファイバコード１６の先端に組み立てられており、上述の構成のフェルール１２と、フェルール１２を収容するハウジング１１と、ハウジング１１の外側に設けられたカップリング１３と、ハウジング１１の内部に収容されたスプリング１５と、ハウジング１１の後端側に設けられたブーツ１７とを有する。
図示例の光コネクタ２０は、JIS C 5982に規定されるＭＰＯ形光コネクタ（ＭＰＯ：Multifiber Push-On）と同様な機能を有するプッシュオン型の光コネクタである。
スプリング１５は、ハウジング１１に反力をとってフェルール１２を前方に付勢するものである。
ブーツ１７は、光コネクタ２０後端付近での光ファイバコード１６の急激な曲げを防止するものである。
フェルール１２には、光ファイバコード１６から引き出された光ファイバ心線１が導入される。

本発明の多心光コネクタの一例を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は接合端面の拡大図である。 図１に示す多心光コネクタの斜視図である。 図１に示す多心光コネクタの斜視図である。 図１に示す多心光コネクタの要部を拡大した図である。 本発明の光コネクタの他の例を示す模式図で、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１・・・光ファイバ心線（被覆付光ファイバ）、１ａ・・・先端部、２ａ・・・接合壁部、２ｈ・・・周壁部、２ｃ・・・側壁部、２ｄ・・・端壁部、４・・・接合端面、５ａ・・・第１列の光ファイバ心線、５ｂ・・・第２列の光ファイバ心線、６・・・光ファイバ穴、６ａ・・・開口、８・・・光ファイバ裸線、９・・・樹脂被覆層、１０ａ・・・第１列の光ファイバ穴、１０ｂ・・・第２列の光ファイバ穴、１２・・・フェルール、１２Ａ、２０・・・光コネクタ。

Claims (5)

1. 複数列に配列されて接合端面（４）に開口した複数の光ファイバ穴（６）を有するフェルール（１２）を備え、
   前記各光ファイバ穴には、単心の被覆付光ファイバ（１）の口出しされた先端部（１ａ）が挿通可能であり、
   前記光ファイバ穴は、前記複数の被覆付光ファイバが前記フェルール内において最密配置となるときの前記先端部に応じた位置に形成されていることを特徴とする多心光コネクタ（１２Ａ）。
2. 前記フェルールは、一方の面が前記接合端面とされた接合壁部（２ａ）と、その周縁から前記接合端面とは反対方向に延出する断面矩形の周壁部（２ｈ）とを備え、
   前記光ファイバ穴の一部（１０ａ）は、前記フェルール内に前記周壁部の一辺（２ｃ）に沿って一列に密に並べられた前記被覆付光ファイバ（５ａ）の両端が、それぞれ前記一辺に垂直な辺をなす周壁部（２ｄ、２ｄ）に接するときに、前記先端部に相当する位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の多心光コネクタ。
3. 前記被覆付光ファイバは、前記先端部をなす光ファイバ裸線（８）と、その外周に形成された被覆層（９）からなり、
   前記被覆層の先端（９ａ）は、前記接合壁部に近接した位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の多心光コネクタ。
4. 前記被覆付光ファイバは、光ファイバ心線または光ファイバ素線であり、
   前記先端部は、光ファイバ裸線であることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の多心光コネクタ。
5. 複数列に配列されて接合端面（４）に開口した複数の光ファイバ穴（６）を有するフェルール（１２）を備えた多心光コネクタを組み立てる方法であって、
   前記各光ファイバ穴には、単心の被覆付光ファイバ（１）の口出しされた先端部（１ａ）が挿通可能であり、
   前記光ファイバ穴は、前記複数の被覆付光ファイバが前記フェルール内において最密配置となるときの前記先端部に応じた位置に形成され、
   前記被覆付き光ファイバを、前記フェルールの内面に沿って一列に密に並べた状態で、これらの先端部を前記光ファイバ穴（１０ａ）に挿入し、
   これら被覆付光ファイバ（５ａ）の上に、複数の被覆付光ファイバ（５ｂ）を最密配置となるように並べた状態で、これらの先端部を前記光ファイバ穴（１０ｂ）に挿入することを特徴とする多心光コネクタの組み立て方法。

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