(57)【要約】【課題】光軸方向における一方のレンズと他方のレンズ（一方のフェルールと他方のフェルール）の相対的な位置決め精度が高い光コネクタ装置の提供。【解決手段】先端に出射側光ファイバ２ｆから出射された光が通過する出射側レンズ２２２を有する出射側フェルール２と、先端に出射側レンズ２２２を通過した光を入射側光ファイバ３ｆに集光する入射側レンズ３２２を有する入射側フェルール３と、を備え、出射側フェルール２の先端および入射側フェルール３の先端の少なくともいずれか一方には、相手方フェルールに接触して光軸方向における出射側レンズ２２２と入射側レンズ３２２の間隔を設定する接触突起２２３、３２３が形成されている。【選択図】図１
2014137530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出射側光ファイバが固定されるフェルールであって、先端に当該出射側光ファイバから出射された光が通過する出射側レンズを有する出射側フェルールと、
この出射側フェルールに対向して配置される入射側光ファイバが固定されるフェルールであって、先端に前記出射側レンズを通過した光を当該入射側光ファイバに集光する入射側レンズを有する入射側フェルールと、
を備え、
前記出射側フェルールの先端および前記入射側フェルールの先端の少なくともいずれか一方には、相手方フェルールに接触して光軸方向における前記出射側レンズと前記入射側レンズの間隔を設定する接触突起が形成されていることを特徴とする光コネクタ装置。
【請求項２】
前記接触突起は、前記出射側レンズまたは前記入射側レンズを囲むように形成され、その全周が相手方フェルールに接触することを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ装置。
【請求項３】
前記出射側フェルールと前記入射側フェルールは同一形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光コネクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを有するフェルールが対向して配置される光コネクタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、光ファイバが固定されたフェルールの先端側にレンズが設けられた構成（以下、レンズ付フェルールと称することもある）が開示されている。
【０００３】
このようなレンズ付フェルールが用いられる光コネクタ装置は、出射側（上流側）のフェルールが光ファイバから出射される光を平行光とするコリメートレンズを有し、入射側（下流側）のフェルールが当該平行光を光ファイバ端部に向けて集束させる集束レンズを有する構造のものが一般的である。例えば、図４に示すように、入射側光ファイバ９１ｆが固定された入射側のフェルール９１および出射側光ファイバ９２ｆが固定された出射側のフェルール９２が、付勢部材９１ｓ、９２ｓによって互いに近づく方向に付勢された状態で筒状のスリーブ部材９３内に対向して配置された光コネクタ装置が知られている。かかる光コネクタ装置では、両フェルール９１、９２に設けられた鍔状のストッパ部９１１、９２１がスリーブ部材９３の端面に接触することで光軸Ｘ方向のレンズ９１０、９２０間（フェルール９１、９２間）の距離が決まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９２１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図４に示す構成では、レンズ９１０、９２０間の距離が、フェルール９１、９２とストッパ部９１１、９２１の位置決め精度や、スリーブ部材９３の長手方向の寸法精度（熱等による変形に伴う寸法変化を含む）に依存してしまうことから、光軸Ｘ方向のレンズ９１０、９２０間の距離にばらつきが生じてしまうという問題があった。
【０００６】
入射側フェルールに向けて平行光を出射させる構成の場合、両レンズ間の空間を伝搬する光が光軸に平行であるから、光軸方向の位置決め精度はある程度許容できることが知られている。しかし、このような空間を伝搬する光が光軸に平行となる構成としても、出射される光を完全な平行光とすることは困難であるので、接続損失が極めて小さい優れた光コネクタ装置を得るためには光軸方向の位置決め精度を高める必要がある。
【０００７】
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、光軸方向における一方のレンズと他方のレンズ（一方のフェルールと他方のフェルール）の相対的な位置決め精度が高い光コネクタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかる光コネクタ装置は、出射側光ファイバが固定されるフェルールであって、先端に当該出射側光ファイバから出射された光が通過する出射側レンズを有する出射側フェルールと、この出射側フェルールに対向して配置される入射側光ファイバが固定されるフェルールであって、先端に前記出射側レンズを通過した光を当該入射側光ファイバに集光する入射側レンズを有する入射側フェルールと、を備え、前記出射側フェルールの先端および前記入射側フェルールの先端の少なくともいずれか一方には、相手方フェルールに接触して光軸方向における前記出射側レンズと前記入射側レンズの間隔を設定する接触突起が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
前記接触突起は、前記出射側レンズまたは前記入射側レンズを囲むように形成され、その全周が相手方フェルールに接触するように構成するとよい。
【００１０】
前記出射側フェルールと前記入射側フェルールは同一形状であるとよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる光コネクタ装置は、少なくともいずれか一方のフェルールの先端に相手方フェルールに接触する接触突起が設けられている。つまり、レンズが設けられるフェルールの先端に当該接触突起が設けられているから、光軸方向における一方のレンズと他方のレンズ（一方のフェルールと他方のフェルール）の相対的な位置決め精度が高い。つまり、レンズ間距離のばらつきを小さくすることができる。
【００１２】
接触突起をレンズを囲むような形状とし、その全周が相手方コネクタに接触するように構成すれば、周方向の全体で一方のフェルールの先端と他方のフェルールの先端が接触しているということになるから、光軸方向の位置決め精度を向上させるだけでなく、出射側フェルール（出射側レンズ）と入射側フェルール（入射側レンズ）の光軸ずれ（一方のフェルールに対して他方のフェルールが傾いてしまうこと）を防止することもできる。また、接触突起で囲まれる空間内にレンズが位置することになるため、レンズに埃などが付着することによる損失の発生を防止することもできる。
【００１３】
出射側フェルールと入射側フェルールは同じ形状とすることができる。つまり、両フェルールが接触突起を有し、当該接触突起同士が接触することによってレンズ間の距離を規制する構成とすることができる。このようにすれば、コスト削減に資する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる光コネクタ装置の断面を模式的に示した図である。
【図２】図１に示した光コネクタ装置における出射側フェルール（一方のフェルール）と入射側フェルール（他方のフェルール）が突き合わされた箇所を拡大して示した図である（スリーブ部材は省略）。
【図３】一方のフェルールにのみ接触突起が設けられた光コネクタ装置の断面を模式的に示した図である（スリーブ部材は省略）。
【図４】従来の光コネクタ装置の断面を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態にかかる光コネクタ装置１について説明する。図１および図２に示す本実施形態にかかる光コネクタ装置１は、光（レーザ光）信号を伝達する光ファイバ同士を光学的に接続するためのものであって、出射側フェルール２および入射側フェルール３を備える。
【００１６】
出射側フェルール２は、全体として略円柱形状に形成された部材であって、ファイバ固定部２１および光透過部２２を有する。ファイバ固定部２１は、光信号伝達経路における上流側の光ファイバ（以下、出射側光ファイバ２ｆと称する）が固定される部分である。この出射側光ファイバ２ｆの固定方法は特定の方法に限定されない。例えば、ファイバ固定部２１に形成された貫通孔２１１に通された出射側光ファイバ２ｆが接着剤によって固着される周知の方法が挙げられる。このファイバ固定部２１に形成された出射側光ファイバ２ｆの軸線は、後述する出射側レンズ２２２の光軸Ｘと一致する。ファイバ固定部２１の先端側中央には、入射側フェルール３側に向かって突出した係合突起２１２が形成されている。光軸Ｘに沿って固定された出射側光ファイバ２ｆの先端面は、係合突起２１２の先端面と面一である。すなわち、出射側光ファイバ２ｆの先端面は、ファイバ固定部２１（係合突起２１２）の先端面で露出している。
【００１７】
ファイバ固定部２１の後端側の外側には、径方向に鍔状に突出する付勢部材ストッパ部２１３が設けられている。付勢部材ストッパ部２１３自体の形状は円環状である。このファイバ固定部２１と付勢部材ストッパ部２１３の接続構造は特定の構造に限定されない。ファイバ固定部２１と付勢部材ストッパ部２１３を一体的に成形してもよい。
【００１８】
光透過部２２は、光透過性材料（信号を伝達するレーザ光を透過する材料）で形成された部分である。光透過部２２の後端側中央には、入射側フェルール３側に向かって窪む係合凹部２２１が形成されている。この係合凹部２２１にファイバ固定部２１の係合突起２１２が嵌め込まれることにより両者は一体化される。光透過部２２の先端には、入射側フェルール３側に向かって凸となるレンズである出射側レンズ２２２が形成されている。この出射側レンズ２２２の光軸Ｘは、出射側光ファイバ２ｆの軸線と一致する。出射側光ファイバ２ｆから出射された光（レーザ光）は、所定の発散角（広がり角）をもつ発散光となり、この発散光が出射側レンズ２２２を通過する。出射側レンズ２２２の形状や、出射側光ファイバ２ｆの先端から出射側レンズ２２２までの距離は、当該出射側レンズ２２２を通過した発散光が平行光となるように設定される。すなわち、出射側レンズ２２２は、出射側光ファイバ２ｆから出射された光を平行光とするように設計されるコリメートレンズである。
【００１９】
また、この光透過部２２における出射側レンズ２２２の外側には、出射側接触突起２２３が形成されている。本実施形態の出射側接触突起２２３は、出射側レンズ２２２を囲む円筒形状である。出射側接触突起２２３は、出射側レンズ２２２の先端よりも突出している。具体的には、出射側レンズ２２２の先端よりも出射側接触突起２２３の先端の方が入射側フェルール３側に位置する。後述するように、出射側レンズ２２２の先端と出射側接触突起２２３の先端の距離（出射側接触突起２２３の長さ）は、出射側レンズ２２２と入射側レンズ３２２の距離を決定する要素となる。
【００２０】
入射側フェルール３も、ファイバ固定部３１および光透過部３２を有する。本実施形態では、入射側フェルール３と出射側フェルール２は同じ形状である。ファイバ固定部３１は、光信号伝達経路における下流側の光ファイバ（以下、入射側光ファイバ３ｆと称する）が固定される部分である。この入射側光ファイバ３ｆの固定方法は特定の方法に限定されない。例えば、ファイバ固定部３１に形成された貫通孔３１１に通された出射側光ファイバが接着剤によって固着される周知の方法が挙げられる。このファイバ固定部３１に固定された入射側光ファイバ３ｆの軸線は、後述する入射側レンズ３２２の光軸と一致する。ファイバ固定部３１の先端側中央には、出射側フェルール２側に向かって突出した係合突起３１２が形成されている。光軸Ｘに沿って固定された入射側光ファイバ３ｆの先端面は、係合突起３１２の先端面と面一である。すなわち、入射側光ファイバ３ｆの先端面は、ファイバ固定部３１（係合突起３１２）の先端面で露出している。
【００２１】
ファイバ固定部３１の後端側の外側には、径方向に鍔状に突出する付勢部材ストッパ部３１３が設けられている。付勢部材ストッパ部３１３自体の形状は円環状である。このファイバ固定部３１と付勢部材ストッパ部３１３の接続構造は特定の構造に限定されない。ファイバ固定部３１と付勢部材ストッパ部３１３を一体的に成形してもよい。
【００２２】
光透過部３２は、光透過性材料（信号を伝達するレーザ光を透過する材料）で形成された部分である。光透過部３２の後端側中央には、出射側フェルール２側に向かって窪む係合凹部３２１が形成されている。この係合凹部３２１にファイバ固定部３１の係合突起３１２が嵌め込まれることにより両者は一体化される。光透過部３２の先端には、出射側フェルール２側に向かって凸となるレンズである入射側レンズ３２２が形成されている。この入射側レンズ３２２の光軸Ｘは、入射側光ファイバ３ｆの軸線と一致する。上記出射側レンズ２２２を通過した光（平行光）が入射側レンズ３２２を通過すると、入射側光ファイバ３ｆの先端面に向かって集束する集束光となる。つまり、入射側レンズ３２２は、出射側フェルール２と入射側フェルール３との間の空間を伝搬する平行光が入射側光ファイバ３ｆの先端に集光されるように設定される集光レンズである。
【００２３】
また、この光透過部３２における入射側レンズ３２２の外側には、入射側接触突起３２３が形成されている。本実施形態の入射側接触突起３２３は、入射側レンズ３２２を囲む円筒形状である。入射側接触突起３２３は、入射側レンズ３２２の先端よりも突出している。具体的には、入射側レンズ３２２の先端よりも入射側接触突起３２３の先端の方が出射側フェルール２側に位置する。後述するように、入射側レンズ３２２の先端と入射側接触突起３２３の先端の距離（入射側接触突起３２３の長さ）は、出射側レンズ２２２と入射側レンズ３２２の距離を決定する要素となる。
【００２４】
これら出射側フェルール２と入射側フェルール３は、筒状のスリーブ部材４内に挿入される。スリーブ部材４は、その内径が両フェルール２、３の外径よりも若干大きく（挿入されたフェルールが光軸Ｘ方向にスライド可能となるように）形成されている。出射側フェルール２と入射側フェルール３は、出射側レンズ２２２と入射側レンズ３２２が向かい合うように挿入される。スリーブ部材４の軸方向長さは、出射側フェルール２における出射側接触突起２２３の先端から付勢部材ストッパ部２１３の先端面までの長さに、入射側フェルール３における入射側接触突起３２３の先端から付勢部材ストッパ部３１３の先端面までの長さを加えたものよりも短くなるように設定される。
【００２５】
スリーブ部材４内に挿入された両フェルール２、３は、付勢部材によって互いに近づく方向に付勢される。本実施形態では、出射側フェルール２にはその付勢部材ストッパ部２１３よりも後端側の外周側に出射側付勢部材２ｓが挿入され、入射側フェルール３にはその付勢部材ストッパ部３１３より後端側の外周側に入射側付勢部材３ｓが挿入されている。出射側付勢部材２ｓは、付勢部材ストッパ部２１３を通じて出射側フェルール２を入射側フェルール３に向けて押す。入射側付勢部材３ｓは、付勢部材ストッパ部３１３を通じて入射側フェルール３を出射側フェルール２に向けて押す。
【００２６】
このように両フェルール２、３が付勢部材に押されると、出射側接触突起２２３の先端面と入射側接触突起３２３の先端面が突き合わされた状態となる。つまり、一方の接触突起が他方の接触突起（換言すれば他方のフェルール）に接触した状態となる。なお、スリーブ部材４の軸方向長さは上述した通りであるため、両フェルール２、３の付勢部材ストッパ部２１３、３１３がスリーブ部材４の端面に接触しないようにすれば、スリーブ部材４内で両接触突起２２３、３２３が接触した状態となる。
【００２７】
このような状態となるため、光軸Ｘ方向における出射側レンズ２２２と入射側レンズ３２２の間隔は、両接触突起２２３、３２３の長さによって決まる。具体的には、光軸Ｘ方向における出射側レンズ２２２の先端と入射側レンズ３２２先端との距離Ｄは、光軸Ｘ方向における出射側レンズ２２２の先端と出射側接触突起２２３の先端の距離ｄ１と光軸Ｘ方向における入射側レンズ３２２の先端と入射側接触突起３２３の先端の距離ｄ２（本実施形態では出射側フェルール２と入射側フェルール３が同じ形状であるからｄ１＝ｄ２となる）の和と等しくなる。このように、本実施形態にかかる光コネクタ装置１では、光軸Ｘ方向におけるレンズ間の距離（フェルール間の距離）が、レンズの周囲に設けられた接触突起の長さによって決まるため、当該光軸Ｘ方向におけるレンズ間の距離のばらつきが小さい（位置決め精度が高い）。具体的には、従来構造のように、両フェルール２、３における付勢部材ストッパ部２１３、３１３の位置精度や、スリーブ部材４の軸方向長さ（熱による変形等を含む）に影響を受ける構造ではないため、一方のレンズに対する他方のレンズの相対的な位置決め精度が高く、両レンズ２２２、３２２間における接続損失（上述したレンズ間の空間を伝搬する光が完全な平行光でない場合に生ずる接続損失）が小さい。
【００２８】
また、本実施形態では、円筒形状である入射側接触突起３２３と出射側接触突起２２３は、その全周が相手方の接触突起（相手方フェルール）に接触している（全周が面接触している）。そのため、一方のフェルールに対して他方のフェルールが傾いてしまうこと（光軸ずれ）を防止することもできる。両フェルール２、３の外周面とスリーブ部材４の内周面との隙間が極めて小さければ、このような傾きが生じてしまうことはないが、各部材の寸法精度が高くなければならないところ、本実施形態によれば、接触突起の全周が相手方の接触突起（相手方フェルール）に接触するため、このように両フェルール２、３の外周面とスリーブ部材４の内周面との隙間が多少大きくなっても、一方のフェルールが他方のフェルールに対して傾いてしまうことを防止できる。また、両接触突起２２３、３２３で囲まれる空間内に両レンズ２２２、３２２が位置することになるため、当該空間内に埃などが侵入しにくい。よって、レンズに埃などが付着することによる損失の発生を防止することもできる。換言すれば、両フェルール２、３の外周面とスリーブ部材４の内周面との隙間を極めて小さくすることができるのであれば、一方の接触突起と他方の接触突起（相手方フェルール）の接触箇所は一点でもよい。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００３０】
例えば、上記実施形態にかかる光コネクタ装置１における出射側フェルール２と入射側フェルール３は、ファイバ固定部２１、３１および光透過部２２、３２という二つの部分からなることを説明したが、このような構成に限られない。全てが光透過性材料で形成された一つの部分からなる構造としてもよいし、三つ以上の部分からなる構造としてもよい。
【００３１】
また、両フェルール２、３は同じ形状であることを説明したが、異なる形状であってもよい。特に、接触突起を一方のフェルールにのみ設けた構造とすることもできる。例えば、図３に示すように、一方のフェルール２ａ（図示されるように入射側ファイバ２ｆが固定されたフェルールであってもよいし、これとは逆に出射側ファイバ３ｆが固定されたフェルールであってもよい）にのみ接触突起２２３ａを設け、当該一方のフェルール２ａの接触突起２２３ａが他方のフェルール３ａにおけるレンズ３２２ａの周囲に接触することで、両レンズ２２２ａ、３２２ａの相対的な位置関係が決まる構造としてもよい。ただし、図１および図２に示した構成のように、両フェルール２、３が同じ形状であれば、製造コストの抑制に資するという利点がある。
【００３２】
また、本実施形態では、出射側レンズ２２２は、入射側光ファイバ３ｆから出射された光を平行光とするコリメートレンズであることを説明したが、このようなコリメートレンズに限られない。つまり、何らかの機能を発揮する出射側レンズ２２２とそれに対向する入射側レンズ３２２（入射側光ファイバ３ｆに集光するレンズ）が設けられる構成であれば、本発明の技術思想は適用可能である。
【００３３】
また、両フェルール２、３を突き合わせるためのガイド（スリーブ部材４）の構造や、両フェルール２、３を付勢する構造はあくまで例示である。すなわち、当該ガイドの構造や付勢の構造は本発明の思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  光コネクタ装置
２  出射側フェルール
２１  ファイバ固定部
２１３  付勢部材ストッパ部
２２  光透過部
２２２  出射側レンズ
２２３  出射側接触突起
２ｆ  出射側光ファイバ
２ｓ  出射側付勢部材
３  入射側フェルール
３１  ファイバ固定部
３１３  付勢部材ストッパ部
３２  光透過部
３２２  入射側レンズ
３２３  入射側接触突起
３ｆ  入射側光ファイバ
３ｓ  入射側付勢部材
４  スリーブ部材
Ｘ  光軸
【図１】
2014137530.tif 000003
【図２】
2014137530.tif 000004
【図３】
2014137530.tif 000005
【図４】
2014137530.tif 000006