(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏波面保存光ファイバを保持固定するフェルールと、前記フェルールを軸方向に付勢する弾性部材と、前記フェルールを収容するプラグフレームと、前記プラグフレーム内に収容された前記フェルールの前記軸方向の移動を阻止するストッパとを備えた光コネクタプラグにおいて、
前記フェルールは、フェルール係合部が設けられたフランジ部を備え、前記ストッパは、前記軸方向に延在するガイド溝と、前記ガイド溝と交差する方向に設けられた外周溝と、前記フェルール係合部と係合するストッパ係合部を備え、
前記プラグフレームは、前記ストッパのガイド溝と係合可能なガイド部を備え、
前記ガイド部と前記ガイド溝とを係合させ、前記ストッパを前記軸方向に押込み、前記ガイド部を前記弾性部材の前記軸方向の押圧力によって前記外周溝に係合させながら、前記ガイド部を前記外周溝に沿って移動するように前記ストッパを回転させて、前記フェルールと前記弾性部材と前記ストッパとを保持固定するとともに、
前記プラグフレームと係合する第１の係合部と、前記ストッパと係合する第２の係合部とを備えた固定部材を更に備え、前記第１及び第２の係合部が前記プラグフレーム及び前記ストッパと夫々係合することによって、前記プラグフレームと前記ストッパとの相対的な回転を防止するように構成したことを特徴とする光コネクタプラグ。
【請求項２】
請求項１に記載の光コネクタプラグをツマミに収容した構造を備えていることを特徴とする光ファイバコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの接続に用いられる光ファイバコネクタに関し、詳しくは、偏波面保存光ファイバの接続に用いられる光コネクタプラグとそれを用いた光ファイバコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、情報の伝送に用いられる光ファイバの内に偏波面保存光ファイバ（Ｐａｎｄａ  Ｆｉｂｅｒ）と呼ばれるものがあり、その光ファイバの接続には、偏波面保存光ファイバ用コネクタが用いられている。
【０００３】
図１２は従来技術によるＳＣ光コネクタのプラグフレームを示す図、図１３は図１２のプラグフレームに収容されるストッパを示す図、図１４は図１２の切断面ＸＩＶに沿って切断したプラグフレームとフェルールとの係合を示す図である。
【０００４】
図１２，図１３及び図１４を参照すると、従来技術によるＳＣ光コネクタは、図１２の矢印１１３に示すように、後端からプラグフレーム１１０にフェルール１３０を挿入した後ストッパで固定することによって組立てられている。
【０００５】
図１２及び図１４に良く示されるように、プラグフレーム１１０は、箱型で両端に円形の開口部を備えている。また、プラグフレーム１１０の一端には、軸方向に沿ってすり割り溝１１１が形成されている。また、すり割り溝１１１の形成された面に隣接する両側面には、ストッパ固定溝１１２が形成されている。
【０００６】
図１３に最も良く示されるように、ストッパ１２０は円筒状であり、一端寄りには、周方向に設けられ且つ両側が切り取られたリング状を備え、プラグフレーム１１０のストッパ固定溝１１２に係合するために半径方向外側に向かって張り出した羽１１６が設けられている。
【０００７】
図１４を参照すると、フェルール１３０はフランジ部１１８を備え、このフランジ部１１８は９０度間隔で切り込まれた断面角型の凹部１２１を備えている。一方、プラグフレーム１１０の内周面には、凹部１２１と係合する係合爪１１７が形成されている。
【０００８】
図１５は従来の偏波面保存光ファイバを示す図で、（ａ）は構成を示す斜視図、（ｂ）はＣ部分の拡大断面図である。図１６は図１５（ａ）及び（ｂ）の偏波面保存光ファイバの接続の説明に供せられる概略斜視図である。
【０００９】
図１５（ａ）を参照すると、偏波面保存光ファイバ１００は、中心部の光ファイバ素線１０１と、その周囲を覆う光ファイバ芯線１０２とからなる。
【００１０】
図１５（ｂ）を参照すると、偏波面保存光ファイバ素線１０１は偏波面保存光ファイバ主軸１０４を備えている。尚、中心から偏心した円は、光断面の概略を示している。
【００１１】
図１６を参照すると、偏波面保存光ファイバを用いたコネクタによる接続では、その偏波面保存光ファイバの主軸１０４，１０４′の位置が高精度に合わせられることが必要である。このような偏波面保存光ファイバ１００の主軸１０４，１０４′の主に角度ずれからなる位置ずれが発生した場合、光学的特性値であるクロストークは劣化する。例えば、波長１．５５μｍの偏波面保存光ファイバハーネス、コネクタ付けされたもので初期性能としてクロストーク値３０ｄＢのものをコネクタに接続した場合、主軸の角度ずれ量１０度において、クロストーク値は１５ｄＢまで劣化してしまう。
【００１２】
ところで、従来の光ファイバコネクタにおいて、プラグフレーム１１０は、図１２の矢印１１３に示す方向にストッパ１２０を押し込み挿入して、すり割り溝１１１の樹脂の張りを利用して回転させて、外側に張り出した羽１１６をストッパ固定溝１１２に収容することで行っていた。その際に、プラグフレーム１１０は、矢印１１４及び１１５で示すように変形する。この作業は、かなりの力が必要であり、大量生産においては、作業者の負担が大きくて、不完全固定等の問題が発生する。
【００１３】
また、プラグフレーム１１０の内側に形成されたフェルールガイド用の爪１１７と、フェルール１３０のフランジ１１８に９０度間隔で設けられた凹部１２１と係合させるため、このフェルールの凹部１２１を利用した主軸位置決め及び偏心方向合わせが９０度間隔でしかできなかった。
【００１４】
そこで、偏波面保存光ファイバの主軸を高精度に位置合わせする技術として、例えば、特開平８−１６０２５５号公報（以下、従来技術１と呼ぶ）及び特開平９−８０２６３号公報（以下、従来技術２と呼ぶ）に示されたものがある。
【００１５】
従来技術１によると、光ファイバコネクタはプラグフレームの内周面にネジを設け、それに挿入されるストッパとしてのストップリング外周面にもネジ山を設けた構成である。プラグフレーム及びストップリングの両部品をネジ締結とし、ストップリングに設けられた係合舌片によって、フェルールに設けられた溝部を把持し、偏波面保存光ファイバの主軸位置合わせを行うものである。
【００１６】
また、従来技術２によると、フェルールのフランジ部において、フェルール本体と溝が設けられたフランジ部を別体として、偏波面保存光ファイバをフェルールに接着、端面研磨後に、フランジの溝部と偏波面保存光ファイバ主軸位置合わせを行う方法である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術１による構造では、プラグフレームが樹脂製の部品であり、ストップリングが金属製の部品であるため、ネジ山を削り取ってしまうとう不都合が考えられる。
【００１８】
また、従来技術２によるフェルールは、通常のものとは異なり特殊であるため低コスト化を実現することはできない。
【００１９】
一方、前述したように、従来技術によるコネクタプラグでは、偏心方向の位置合わせが正確に行われないばかりか、作業者の負担が大きく、固定が完全に行われなければならないという欠点を有している。
【００２０】
そこで、本発明の一技術的課題は、偏波面保存光ファイバの主軸位置を高精度に合わせることが可能で、クロストークの高精度化が可能である光コネクタプラグを提供することにある。
【００２１】
また、本発明のもう一つの技術的課題は、従来の部品で構成されるため低コストを実現することが可能である光コネクタプラグを提供することにある。
【００２２】
また、本発明のさらにもう一つの技術的課題は、樹脂の張りを用いていないために、組みたてが容易で且つ作業者に負担をかけない光コネクタプラグを提供することにある。
【００２３】
さらに、本発明の他の技術的課題は、完全偏心方向合わせが可能であり、低損失化の実現及び高性能化が可能な光コネクタプラグを提供することにある。
【００２４】
また、本発明の別の技術的課題は、前述の光コネクタプラグを用いた光ファイバコネクタを提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、偏波面保存光ファイバを保持固定するフェルールと、前記フェルールを軸方向に付勢する弾性部材と、前記フェルールを収容するプラグフレームと、前記プラグフレーム内に収容された前記フェルールの前記軸方向の移動を阻止するストッパとを備えた光コネクタプラグにおいて、前記フェルールは、フェルール係合部が設けられたフランジ部を備え、前記ストッパは、前記軸方向に延在するガイド溝と、前記ガイド溝と交差する方向に設けられた外周溝と、前記フェルール係合部と係合するストッパ係合部を備え、前記プラグフレームは、前記ストッパのガイド溝と係合可能なガイド部を備え、前記ガイド部と前記ガイド溝とを係合させ、前記ストッパを前記軸方向に押込み、前記ガイド部を前記弾性部材の前記軸方向の押圧力によって前記外周溝に係合させながら、前記ガイド部を前記外周溝に沿って移動するように前記ストッパを回転させて、前記フェルールと前記弾性部材と前記ストッパとを保持固定するとともに、前記プラグフレームと係合する第１の係合部と、前記ストッパと係合する第２の係合部とを備えた固定部材を更に備え、前記第１及び第２の係合部が前記プラグフレーム及び前記ストッパと夫々係合することによって、前記プラグフレームと前記ストッパとの相対的な回転を防止するように構成したことを特徴とする光コネクタプラグが得られる。
【００２７】
さらに、本発明によれば、前記いずれか一つの光コネクタプラグをツマミに収容した構造を備えていることを特徴とする光ファイバコネクタが得られる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は本発明の実施の形態による光ファイバコネクタの構成を示す分解組立斜視図である。
【００３０】
図１を参照すると、光ファイバコネクタは、ツマミ４０と、ツマミ４０内に収容されるプラグフレーム３０と、プラグフレーム３０内に収容されるフェルール１０と、このフェルール１０を軸方向に付勢するための弾性部材であるスプリング６と、プラグフレーム３０内に収容され、フェルール１０の軸方向の移動、即ち、抜けを阻止するストッパ２０と、固定用板バネ１８と、ゴムブーツ１９とを備えている。
【００３１】
フェルール１０は、比較的径の大きな大径部１と、中央部のフランジ部２と、大径部１よりも比較的径の小さな小径部５とを備え、フランジ部２には、９０度間隔で設けられた断面角型の溝からなるフェルール係合部３，４を備えている。
【００３２】
図２は図１のプラグフレームの概観を示す斜視図である。図３は図２のプラグフレームの縦断面斜視図である。
【００３３】
図２に示すように、プラグフレーム３０は、軸方向一端部２１の３面に渡って突条部２２が形成され、更に、他端側には、両側外方に突出した台部２３が形成されている。台部２３の中央寄りの斜面側２３ａは突起部２３ｂが形成されている。
【００３４】
また、台部２３間の平面には、切り込み溝２４が夫々形成されている。またプラグフレームの他端の一面には端部から形成された台形形状の切込み２５が形成されている。
【００３５】
図３に示すように、プラグフレーム３０の切り込み溝２４の内側一端には、内円筒面よりも径が狭くなるように、鰐２８が形成され、内側他端には、内側に突出したガイド部２６，２７が夫々形成されている。
【００３６】
図４は図１のストッパ２０の外観を示す斜視図、図５は図１のストッパ２０の断面図である。
【００３７】
図４及び図５を参照すると、ストッパ２０は略円筒形状のストッパ本体１７と、ストッパ本体１７の先端に円筒状に突出した先端部１１とを備えている。先端部１１は、両側に軸方向に突出して交差する方向に対向して設けられたフェルール係合部３と係合するストッパ係合部をなす凸部１１ａと、凸部１１ａが対向する方向に直交する位置に夫々設けられた溝１１ｂとを備えている。先端部１１の他端側に径が細くなった外周溝であるウエスト部１２を介して、本体部の中央部１３が設けられ、更に周方向に設けられた溝１５を介して円筒状の他端部１６が設けられている。また、溝１１ｂを延長する方向に、中央部１３に溝１３ｂが形成されて、先端部の溝と合わせてストッパ２０のプラグフレーム３０内へのガイド溝をなすすり割り溝１４が形成されている。
【００３８】
図６乃至図９は、図１のコネクタの組み込み手順を示す斜視図である。
【００３９】
図６を参照すると、フェルール１０は図示しない偏波面保存光ファイバを接着固定し、端面が研磨されている。プラグフレーム３０内に光ファイバが設けられたフェルール１０を挿入し、更に、フェルール１０を加圧するスプリング６を挿入し、ストッパ２０に設けられたすり割り溝１４と、プラグフレーム３０のガイド部２６とを利用して、プラグフレーム３０内にストッパ２０を完全に奥まで、矢印７に示すように挿入し、ストッパ２０の一端にゴムブーツ１９を挿通する。
【００４０】
図７を参照すると、ストッパ２０の凸部（ストッパ係合部）１１ａとフェルール１０の凹部（フェルール係合部）３又は４とが係合するので、この回転を行う際に、偏波面保存光ファイバをＣＣＤカメラ等によって観察し、偏波面保存光ファイバ主軸の位置を確認、位置決めすることができる。
【００４１】
また、ストッパ３０の外周溝であるウエスト部１２にプラグフレーム３０のガイド凸部２６が係合しているので、ストッパ３０を軸回りに相対回転可能であり、プラグフレーム３０に対して相対的に回転させると、ストッパ２０と共にフェルール１０が回転するので偏波面保存光ファイバ主軸の位置を決めることができる。位置決め後、ストッパ２０とプラグフレーム３０を接着固定する。また、プラグフレーム３０の凸部２６とストッパのウエスト部１２との係合は、スプリングの復元力によって固定が安定する。
【００４２】
これにより従来のフェルールを用いてもコネクタを組み立てることができ、低コスト化の実現が可能である。
【００４３】
また、ストッパ２０を回転させても、プラグフレーム３０とストッパ２０との軸方向における相対的位置はネジ締結によるネジ山ピッチの影響を受けないため、不変であり、基準面位置を維持することができる。これにより、フェルール２０への加圧荷重は、偏波面保存光ファイバ主軸の位置によらず一定であり、信頼性向上につながる。さらには、組み立て性においても、従来構造のような樹脂張りを利用していないため、作業者への負担はなく、不完全な固定状態を防ぐことができる。
【００４４】
図８に示すように、固定部材としての固定用板バネ１８をプラグフレーム３０とゴムブーツ１９との間のストッパ２０部分の上方よりはめこむことによって、プラグフレーム台形形状の切り欠き部２５と固定用板バネ１８の凸部が係合し、回転防止することができる。
【００４５】
図９に示すように、固定部材をなす固定用板バネ１８の凸部である第１の係合部１８ａは台形状の切り欠きに挿入され、両端の第２の係合部１８ｂが、すり割り溝１４に係合して固定される。
【００４６】
図１０は固定用板バネ１８の変形例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は挿着状態を示す断面図である。
【００４７】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、板バネ３８は両端に内側に向かって突出した断面カギ状の係合爪３８ｂが形成されている。図１０（ｃ）に示すように、ストッパ２０のすり割り溝１４を利用して、板バネに形成された係合爪３８ｂを引っかけて、ストッパ自身の回転防止及び補強をすることができる。図１０の固定用板バネ３８を用いれば、図９の例よりもより安定した組み立て体を得ることができる。
【００４８】
ここで、固定用板バネ１８の長方形状の凸部（第１の係合部）１８ａは、幅にバラツキがあっても、プラグフレーム３０の台形状の切り欠き部２５に係合することができ、板バネ１８，３８の軸方向の調節のみによって、完全にプラグフレーム３０に対して、ストッパ２０の回転を防止することができる。
【００４９】
尚、板バネ１８，３８の両端部をすり割り溝１４に係合せず、接着固定しても良い。また、ストッパ３０を固定するのに、板バネ１８，３８を用いたが、プラグフレーム３０とストッパ２０とを接着固定しても良い。
【００５０】
図１１は図１のコネクタの組立て完成状態を示す斜視図である。
【００５１】
図１１に示すように、図８に示したプラグフレーム組立体をツマミ４０に挿入して、光ファイバコネクタの完成となる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、偏波面保存光ファイバ主軸の位置を高精度に合わせることが可能であるクロストークの高精度化が可能である光コネクタプラグを提供することができる。
【００５３】
また、本発明によれば、従来品より構成されるため、低コスト化を実現することが可能である光コネクタプラグを提供することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、従来構造と異なり、樹脂のはりを利用していないため組み立てが容易であり、作業者に負担をかけない光コネクタプラグを提供することができる。
【００５５】
また、本発明によれば、従来ＳＣ型光コネクタでは不可能であった完全偏心方向合わせが可能であり、低損失化の実現及び高性能化ができる光コネクタプラグを提供することができる。
【００５６】
更に、本発明によれば、前記コネクタプラグを用いた光ファイバコネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による光ファイバコネクタの構成を示す分解組立斜視図である。
【図２】図１のプラグフレームの概観を示す斜視図である。
【図３】図１のプラグフレームの縦断面斜視図である。
【図４】図１のストッパの外観を示す斜視図である。
【図５】図１のストッパの縦断面斜視図である。
【図６】図１のコネクタの組み込み手順を示す斜視図である。
【図７】図１のコネクタの組み込み手順を示す斜視図である。
【図８】図１のコネクタの組み込み手順を示す斜視図である。
【図９】図１のコネクタの組み込み手順を示す斜視図である。
【図１０】固定用板バネの変形例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は挿着状態を示す断面図である。
【図１１】図１のコネクタの組み立て完成状態を示す斜視図である。
【図１２】従来技術によるＳＣ光コネクタのプラグフレームを示す図である。
【図１３】図１２のプラグフレームに収容されるストッパを示す図である。
【図１４】図１２の切断面ＸＩＶに沿って切断したプラグフレームとフェルールとの係合を示す図である。
【図１５】従来の偏波面保存光ファイバを示す図で、（ａ）は構成を示す斜視図、（ｂ）はＣ部分の拡大断面図である。
【図１６】図１５の偏波面保存光ファイバの接続の説明に供せられる図である。
【符号の説明】
１    大径部
２    フランジ部
３，４    フェルール係合部
６    スプリング
７    矢印
１０    フェルール
１１    先端部
１１ａ    凸部
１１ｂ    溝
１２    ウエスト部
１３    中央部
１３ｂ，１５    溝
１４    すり割り溝
１６    他端部
１７    ストッパ本体
１８、３８    固定用板バネ
１８ａ，３８ａ    第１の係合部（凸部）
１９    ゴムブーツ
２０    ストッパ
２１    一端部
２３    台部
２３ｂ    突起部
２４    切り込み溝
２５    切り欠き部
２６，２７    ガイド部
２８    鍔
３０    プラグフレーム
３８ｂ    第２係合部
４０    ツマミ
１００    偏波面保存光ファイバ
１０１    光ファイバ素線
１０２    光ファイバ芯線
１０４，１０４’    主軸
１１０    プラグフレーム
１１１    すり割り溝
１１２    ストッパ固定溝
１１３    矢印
１１４，１１５    矢印
１１６    羽
１１７    係合爪
１１８    フランジ部
１２０    ストッパ
１２１    凹部
１３０    フェルール
【図１】
0003569844.tif 000002
【図２】
0003569844.tif 000003
【図３】
0003569844.tif 000004
【図４】
0003569844.tif 000005
【図５】
0003569844.tif 000006
【図６】
0003569844.tif 000007
【図７】
0003569844.tif 000008
【図８】
0003569844.tif 000009
【図９】
0003569844.tif 000010
【図１０】
0003569844.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0003569844.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0003569844.tif 000016
【図１６】
0003569844.tif 000017