(57)【要約】【課題】  表面実装型光トランシーバに光ファイバを接続するための光コネクタについて、損失増大等の不都合を生じさせることなく、多心化を実現する技術の提供。【解決手段】  本発明に係る光コネクタ１は、光入出端５に接合される装着面２ａを有するブロック状のコネクタ本体２に、該コネクタ本体２に取り付けられる光ファイバ３ａの入出射光軸を光入出端５に向ける反射面１０ａ、１０ｂを内面に有する光軸変更用凹所１１が形成されている。コネクタ本体２には、複数本の光ファイバ３ａが、それぞれ先端部が出来るだけ装着面２ａから近い位置となるようにして、装着面２ａに対する傾斜角度を調整して設けられるため、反射面１０ａ、１０ｂ経由で光ファイバ３ａと光入出端５との間に形成される光路の光路長を短くできる。【選択図】  図８
2006184782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ（３）の先端部に取り付けられ、基板（６、４１）上に直接または間接的に実装した光入出端（５）に対面して設置されて、前記光ファイバと光入出端との間を光接続する光コネクタであって、
前記光入出端に対面して前記基板上に設置されるブロック状のコネクタ本体（２）を有し、
前記コネクタ本体は、該コネクタ本体を前記光入出端に対面させて設置したときに前記基板の基板面（６ａ、４１ａ）に接合させるようにして前記基板面に対向配置される装着面（２ａ）と、前記コネクタ本体の側面（２ｂ）に開口する光ファイバ挿入用開口部（８ａ）を有し基板面に沿って導かれる光ファイバの被覆部を保持するための光ファイバ保持用中空部（８）と、前記光ファイバの先端部を位置決めする位置決め部（９）と、この位置決め部に位置決めされた光ファイバの先端が対面され前記光ファイバ先端と前記光入出端との間の光路を形成する光軸変更用反射面（１０，１０ａ、１０ｂ）を有する光軸変更用凹所（１１）とを具備し、
前記位置決め部は、前記コネクタ本体において前記光軸変更用凹所を介して前記光軸変更用反射面と対面する側の壁部（７）に、装着面からの距離が互いに異なるようにして多段に形成され、
各段（９Ａ、９Ｂ）の位置決め部の内、全ての段の位置決め部、あるいは、装着面に最も近い段を除く各段の位置決め部は、位置決めする光ファイバを、前記光軸変更用凹所から光ファイバ保持用中空部側に行くにしたがって前記装着面からの距離が増大するように装着面に対して傾斜支持し、かつ、装着面から遠い段の位置決め部ほど、傾斜支持した光ファイバの装着面に対する傾斜角度が大きくなるように形成されていることを特徴とする光コネクタ（１）。
【請求項２】
前記光軸変更用凹所には、該光軸変更用凹所の前記装着面に開口する凹所開口部（１１ａ）からの距離が互いに異なる複数の前記光軸変更用反射面が、前記凹所開口部から遠いものほど前記装着面に対する傾斜角度が大きくかつ前記壁部寄りとなるように位置をずらして形成されており、
位置決め部によって位置決めされる光ファイバは、該光ファイバを位置決めする位置決め部の段の装着面からの距離が遠いものほど、対面される光軸変更用反射面が前記凹所開口部から遠い所に位置するものになってい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】
多段に設けられた位置決め部の段の内の１以上が、位置決めする光ファイバの光軸の前記装着面に対する傾斜角度が同じ位置決め部を複数横並びに配列した構造になっていることを特徴とする請求項１又は２記載の光コネクタ。
【請求項４】
前記光ファイバ保持用中空部に多心光ファイバテープ心線が収納され、１本の多心光ファイバテープ心線の端末に口出しされた複数本の裸光ファイバが、一つの段を構成する複数の位置決め部に位置決めされていることを特徴とする請求項３記載の光コネクタ。
【請求項５】
前記コネクタ本体の光軸変更用凹所のコネクタ幅方向両側にはそれぞれ、前記基板側にあけた位置決め用ピン穴（４ａ）に嵌合する位置決めピン（１３）、あるいは、基板側に突設された位置決めピンが嵌合される位置決め用ピン穴（１４）が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光コネクタ。
【請求項６】
基板（６、４１）に実装された光入出端と、光ファイバの先端に取り付けられ、前記基板上に前記光入出端（５）に対面させて設置されることで、前記光ファイバと光入出端との間を光接続する請求項１〜５のいずれかに記載の光コネクタとを有することを特徴とする光送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの先端部に取り付けられ、回路基板上に直接または間接的に実装した光入出端に対面して設置されて、光ファイバと光入出端との間を光接続する光コネクタ及び光送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光ラン（ＬＡＮ）システム等で用いられている光トランシーバは、一般にモジュール化した光トランシーバが用いられるが、この種の光トランシーバの構造は、トランシーバケース内部の回路基板上に、半導体レーザ等の発光素子、あるいはフォトダイオード等の光チップモジュール（光入出端となる光素子）の光軸を回路基板の方向に沿わせて取り付け、これら光素子が搭載された回路基板あるいはリードフレームの端部に光コネクタを取り付けて、外部の光ファイバと接続する方式が一般に用いられている（例えば特許文献１）。
ここで用いられる光コネクタのフェルールとしては、周知の単心（例えばMU形、SC形）光フェルール、多心（例えばMT形、MINI−MT形）光フェルールが用いられており、いずれのフェルールを用いた光トランシーバも既に規格化されている。しかしながら、近時、光電複合回路、光電気混載基板の要求が高まるにつれ、このような基板方向を光軸とする接続方式の光トランシーバは、光コネクタの取付位置に各種制約があるため、光接続経路や回路基板設計の自由度が制限されてしまい、さらに、基板の小型化ができないという問題が生じている。
また、基板に形成された光導波路と、基板上に設置した光電変換素子とを光接続する光接続構造においては、前記光導波路の中心軸線に対して３０〜６０度傾斜させた鏡面を光導波路に対面する位置に設け、この鏡面によって、光導波路の入出射光の光軸を光電変換素子に向ける技術が提案されている（例えば特許文献２）。
【特許文献１】特開平６−２７３６４１号公報
【特許文献２】特開平１１−１８３７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、光素子を回路基板に表面実装してモジュール化した光トランシーバが注目されている。この場合、光素子の光軸方向は回路基板と垂直である。このため、回路基板と平行に導かれる光ファイバを光素子と光接続するには、光ファイバの入出射光の光軸方向を、この表面実装型光トランシーバの光素子側に向けることが必要になる。
しかしながら、光ファイバ先端に組み立てる光コネクタについては、回路基板と平行に導かれる光ファイバと表面実装型光トランシーバの光素子との光接続を実現する実用的な構造のものは、これまで提供されていない状況にある。また、この光コネクタとしては、光ファイバの入出射光の光軸方向を光素子に向ける光軸変更を精度良く実現できること、光コネクタと配線パターン等との干渉回避のための小型化、といった要求に応え得る適切な構造が求められる。
【０００４】
本発明の目的は、光線路を構成する光ファイバと基板上に直接または間接的に実装された光素子との間の光接続を可能にする光コネクタとして、光ファイバの入出射光の光軸方向を精度よく光素子に向けることが可能であり、また、小形化が容易であり、基板上における設置スペースが小さくて済む光コネクタ及び光送受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
請求項１記載の発明は、光ファイバの先端部に取り付けられ、基板上に直接または間接的に実装した光入出端に対面して設置されて、前記光ファイバと光入出端との間を光接続する光コネクタであって、前記光入出端に対面して前記基板上に設置されるブロック状のコネクタ本体を有し、前記コネクタ本体は、該コネクタ本体を前記光入出端に対面させて設置したときに前記基板の基板面に接合させるようにして前記基板面に対向配置される装着面と、前記コネクタ本体の側面に開口する光ファイバ挿入用開口部を有し基板面に沿って導かれる光ファイバの被覆部を保持するための光ファイバ保持用中空部と、前記光ファイバの先端部を位置決めする位置決め部と、この位置決め部に位置決めされた光ファイバの先端が対面され前記光ファイバ先端と前記光入出端との間の光路を形成する光軸変更用反射面を有する光軸変更用凹所とを具備し、前記位置決め部は、前記コネクタ本体において前記光軸変更用凹所を介して前記光軸変更用反射面と対面する側の壁部に、装着面からの距離が互いに異なるようにして多段に形成され、各段の位置決め部の内、装着面に最も近い段を除く各段の位置決め部は、位置決めする光ファイバを、前記光軸変更用凹所から光ファイバ保持用中空部側に行くにしたがって前記装着面からの距離が増大するように装着面に対して傾斜支持し、かつ、装着面から遠い段の位置決め部ほど、傾斜支持した光ファイバの装着面に対する傾斜角度が大きくなるように形成されていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光コネクタにおいて、前記光軸変更用凹所には、該光軸変更用凹所の前記装着面に開口する凹所開口部からの距離が互いに異なる複数の前記光軸変更用反射面が、前記凹所開口部から遠いものほど前記装着面に対する傾斜角度が大きくかつ前記壁部寄りとなるように位置をずらして形成されており、位置決め部によって位置決めされる光ファイバは、該光ファイバを位置決めする位置決め部の段の装着面からの距離が遠いものほど、対面される光軸変更用反射面が前記凹所開口部から遠い所に位置するものになっていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光コネクタにおいて、多段に設けられた位置決め部の段の内の１以上が、位置決めする光ファイバの光軸の前記装着面に対する傾斜角度が同じ位置決め部を複数横並びに配列した構造になっていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の光コネクタにおいて、前記光ファイバ保持用中空部に多心光ファイバテープ心線が収納され、１本の多心光ファイバテープ心線の端末に口出しされた複数本の裸光ファイバが、一つの段を構成する複数の位置決め部に位置決めされていることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の光コネクタにおいて、前記コネクタ本体の光軸変更用凹所のコネクタ幅方向両側にはそれぞれ、前記基板側にあけた位置決め用ピン穴に嵌合する位置決めピン、あるいは、基板側に突設された位置決めピンが嵌合される位置決め用ピン穴が設けられていることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、基板に実装された光入出端と、光ファイバの先端に取り付けられ、前記基板上に前記光入出端に対面させて設置されることで、前記光ファイバと光入出端との間を光接続する請求項１〜５のいずれかに記載の光コネクタとを有することを特徴とする光送受信装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、光ファイバを位置決めする位置決め部と光軸変更用反射面とがブロック状のコネクタ本体に設けられており、光ファイバ先端と光軸変更用反射面との相互位置関係が高精度に固定されるので、光ファイバの入出射光の光軸を光入出端側に向ける光軸変更を精度よく実現することができる。これにより、光ファイバと光入出端との間の光接続の損失を低減することができる。
特に、本発明では、コネクタ本体に、装着面からの距離が互いに異なるようにして多段に形成した各段の位置決め部の内、全ての段の位置決め部、あるいは、装着面に最も近い段を除く各段の位置決め部を、位置決めする光ファイバを前記光軸変更用凹所から光ファイバ保持用中空部側に行くにしたがって前記装着面からの距離が増大するように装着面に対して傾斜支持し、かつ、装着面から遠い段の位置決め部ほど、傾斜支持した光ファイバの装着面に対する傾斜角度が大きくなるように形成した構成によって、光コネクタに取り付けられる全ての光ファイバの先端を装着面の近くに集中的に配置（詳細には、光軸変更用凹所の装着面における開口部である凹所開口部に接近させて集中配置すること）することができる。これにより、光軸変更用反射面を介して当該光ファイバと光入出端との間を接続する光路の光路長が無用に長くなることを防止できることから、低損失を実現できる、といった利点がある。また、光路長の短縮は、隣り合う光路間の混信防止に有利であることから、混信によるノイズ低減（あるいはノイズ発生の回避）を実現できる。したがい、光コネクタに取り付けられた複数の光ファイバと光入出端との間に光軸変更用反射面経由で形成される各光路が狭い領域に高密度に存在する場合でも、ノイズの少ない良好な通信品質の確保等を実現できるといった利点がある。
また、位置決め部と光軸変更用反射面とがブロック状のコネクタ本体に設けられているので、容易に小形化を実現でき、また、回路基板（基板の一例）に形成されている配線パターン等との干渉回避も容易である。特に、装着面からの距離が異なるように段積み状態にした複数本の光ファイバを光入出端に対して一括して光接続できる構成は、基板上の光コネクタの設置数の減少に極めて有利であり、基板や、回路基板における配線パターンの設計自由度を向上できるといった利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る光コネクタ１のコネクタ本体２を裏返して見た斜視図、図２は同平面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図３においてコネクタ本体２の位置決め用ピン穴１４に位置決めピン１３を嵌め込んだ状態のＢ−Ｂ断面図であり２つの位置決め段の光ファイバ穴を示す図、図５は図３においてコネクタ本体２の位置決め用ピン穴１４に位置決めピン１３を嵌め込んだ状態のＣ−Ｃ断面図であり２つの位置決め段の誘い溝を模式的に示す図、図６は図２においてコネクタ本体２に光ファィバテープ心線を挿入した状態の図、図７は上記のコネクタ本体２を用いて構成した光コネクタ１の使用状態で示した断面図、図８は図７の要部拡大図である。
【０００８】
この実施形態の光コネクタ１は、図７および図８に示すように、光線路を構成する光ファイバ３と、光信号を送受信する光トランシーバ４の光素子５とを光接続するためのものである。光トランシーバ４は、光線路に接続される電子機器の内部の回路基板６に実装されている。光素子５とは、発光素子または受光素子の両者を含めていう。前記発光素子としていわゆる面発光型レーザダイオード（VCSEL:Vertical Cavity Surface-Emitting Laser）等の発光素子を用いることができ、受光素子としてフォトダイオード等の受光素子を用いることができる。
光トランシーバ４は例えば、光素子５（光電変換機能を有する素子）がマウント４１上に形成されたチップ状又はアレイ状の小片である。光トランシーバにおいて、発光素子または受光素子は、光信号が出射し又は入射する光入出端である。
なお、回路基板は、本発明に係る基板の一例として機能するものである。回路基板との記載箇所は、本発明に係る「基板」と読み替えることが可能である。本発明に係る基板は、光トランシーバ４等の光入出端が実装される部材のことを指し、回路基板に限定されるものではなく、例えば、台状の小片等であっても良い。この点、前記マウント４１も、本発明に係る基板として機能し得る。また、本発明に係る光入出端としては、発光素子または受光素子である光素子に限定されず、例えば、回路基板に引き込んで固定した光ファイバの端末等であっても良い。
【０００９】
前記光コネクタ１は、前記光素子５に対面して設置される直方体ブロック状をなす例えばエポキシ樹脂等の合成樹脂製のコネクタ本体２が主たる構造である。コネクタ本体２は、合成樹脂による一体成形品であることが好ましいが、これに限定されず、複数の部品によって組み立てた組み立て品であっても良い。
コネクタ本体２の図１、図３、図４、図５における上面が光トランシーバ４に対面する装着面２ａとなり、図７、図８のように、光コネクタ１は装着面２ａをマウント４１に接合させるようにして光トランシーバ４に装着される。このコネクタ本体２は、光トランシーバ４とほぼ同じか、若干小さい程度のサイズであり、トランシーバ本体４から外側に大きく張り出すことが無く、小型化できるためスペースを占めない。
【００１０】
コネクタ本体２は、基板面６ａ（以下、回路基板面とも言う）に沿って導かれる光ファイバ３の被覆部３ｂを保持するための光ファイバ保持用中空部８と、光ファイバ３の先端付近（具体的には、光ファイバ３の先端に口出しした裸光ファイバ３ａ）を挿通固定する光ファイバ穴９と、この光ファイバ穴９の出口前方に形成されて光ファイバ３の入出射光の光軸を前記光素子５に向ける光軸変更用反射面１０が内面に形成されている光軸変更用凹所１１とを有している。なお、図４、図５では、光ファイバ穴９を誇張して大きく図示している。
【００１１】
前記光ファイバ穴９は、裸光ファイバ３ａを光軸変更用反射面１０（詳細には、光軸変更用反射面１０の複数の反射面１０ａ、１０ｂの内のいずれか）に対して所望の角度となるように高精度に位置決め（調心）する位置決め部として機能するものであり、光ファイバ保持用中空部８と光軸変更用凹所１１との間の壁部７に形成されている。壁部７は、光軸変更用凹所１１を介して、光軸変更用反射面１０と対面する位置に形成されている。
【００１２】
この実施形態の光コネクタ１は具体的には光ファイバテープ心線用のものであり、上述の光ファイバ３は多心の光ファイバテープ心線である。図６〜図８において、符号３ａは光ファイバテープ心線３の端末に口出しされた裸光ファイバである。光ファイバ穴９は、裸光ファイバ３ａを位置決めする微細孔である。
【００１３】
前記壁部７には、光ファイバ穴９を複数横並びに配列した位置決め段９Ａ、９Ｂ（本発明に係る「段」）が、装着面２ａからの距離が互いに異なるようにして多段（ここでは２段）に形成されている。１つの位置決め段には、位置決めする光ファイバ３（詳細には裸光ファイバ３ａ）の光軸（入出射光の光軸）の前記装着面２ａに対する傾斜角度が同じ光ファイバ穴９が複数横並びに配列されている。
図示例の光コネクタ１では、２段の位置決め段９Ａ、９Ｂの内、装着面２ａに近い側の位置決め段９Ａ（以下、第１位置決め段とも言う）の光ファイバ穴９は装着面２ａに平行に延在しており、この第１位置決め段９Ａよりも装着面２ａから遠い第２位置決め段９Ｂの光ファイバ穴９は、光ファイバ保持用中空部８側から光軸変更用凹所１１側に行くにしたがって装着面２ａからの距離が近くなるように装着面２ａに対して傾斜されている。
【００１４】
ここで、光ファイバ穴９によって位置決めされる裸光ファイバ３ａの光軸についての傾斜角度αは、換言すれば、光ファイバ穴９が裸光ファイバ３ａを調心する調心軸線の装着面２ａに対する傾斜角度であり、光ファイバ穴９の中心軸線の装着面２ａに対する傾斜角度によって決まる。以下、光ファイバ穴９の中心軸線の装着面２ａに対する傾斜角度を、光ファイバ穴９の傾斜角度、とも言う。また、図８中、第１位置決め段９Ａの光ファイバ穴９の傾斜角度をα１、第２位置決め段９Ｂの光ファイバ穴９の傾斜角度をα２で示す。
【００１５】
コネクタ本体２に形成する位置決め段の数は、３段以上であっても良い。
コネクタ本体２に多段に形成される位置決め段の内、全ての位置決め段の光ファイバ穴９、あるいは、装着面２ａに最も近い段を除く各位置決め段の光ファイバ穴９は、位置決めする裸光ファイバ３ａを、前記光軸変更用凹所１１から光ファイバ保持用中空部８側に行くにしたがって前記装着面２ａからの距離が増大するように傾斜支持できるように、装着面２ａに対して傾斜させて形成される。装着面２ａに最も近い位置決め段の光ファイバ穴９は装着面２ａと平行（光ファイバ穴９の傾斜角度α１が０度）であってもよく、この場合は、装着面２ａに最も近い位置決め段を除く各位置決め段の光ファイバ穴９を、光ファイバ（裸光ファイバ３ａ）を装着面２ａに対して傾斜支持できるように傾斜させて形成する。ここで、光ファイバ穴９の傾斜角度は、装着面２ａから遠い位置決め段の光ファイバ穴９ほど大きくなるようにする。
図８に例示したように、この実施形態の光コネクタ１では、第１位置決め段９Ａの光ファイバ穴９は装着面２ａに平行であるため傾斜角度α１が０度であり、第１位置決め段９Ａに比べて装着面２ａから遠い位置決め段９Ｂの方が光ファイバ穴９の前記装着面２ａに対する傾斜角度が大きく、各位置決め段９Ａ、９Ｂの光ファイバ穴９の傾斜角度α１、α２について、α１＜α２の関係が成り立っている。
上述のように、装着面２ａから遠い位置決め段の光ファイバ穴９ほど光ファイバ穴９の傾斜角度が大きい構成であれば、各位置決め段の光ファイバ穴９によって支持される光ファイバ３（詳細には裸光ファイバ３ａ）の先端を、装着面２ａから近いところに集中的に配置することができる。
【００１６】
この実施形態の光コネクタ１は、２本の光ファイバテープ心線３の先端に組み立てられるものであり、２段の位置決め段９Ａ、９Ｂの１段に１本の光ファイバテープ心線３を対応させ、光ファイバテープ心線である光ファイバ３端末の複数本の裸光ファイバ３ａを１段の位置決め段の複数の光ファイバ穴９に挿入して位置決めし、固定する。
【００１７】
また、各位置決め段９Ａ、９Ｂは、裸光ファイバ３ａを光ファイバ保持用中空部８側から各光ファイバ穴９に導くための複数の誘い溝１２を光ファイバ保持用中空部８側に有する。誘い溝１２は、各光ファイバ穴９に連続するようにして形成されており、２段の位置決め段９Ａ、９Ｂに対応して、２段に形成されている。誘い溝１２は、裸光ファイバ３ａの調心精度が光ファイバ穴９に比べてやや低く形成されている。光ファイバ保持用中空部８に挿入した光ファイバ３（ここでは具体的には光ファイバテープ心線）の端末に口出ししておいた裸光ファイバ３ａを誘い溝１２に載せ、光ファイバ３を壁部７方向に押し込んでいくと、裸光ファイバ３ａを円滑に光ファイバ穴９に挿入できる。
誘い溝１２は、Ｖ溝が好適であるが（図５ではＶ溝を例示）、これに限らず、例えば丸溝（断面半円状の溝）やＵ溝等であっても良い。
【００１８】
図８に示すように、光軸変更用反射面１０は、装着面２ａに対する傾斜角度が異なる２つの反射面１０ａ、１０ｂによって構成されている。図示例では、光軸変更用反射面１０は、装着面２ａに対する傾斜角度θ１（換言すれば、光コネクタ１を光トランシーバ４に対して設置したときの、基板６の基板面６ａ及びマウント４１の上面４１ａに対する傾斜角度）が４５°である第１反射面１０ａと、この第１反射面１０ａよりも装着面２ａに対する傾斜角度θ２が大きい第２反射面１０ｂとによって構成されている。また、第２反射面１０ｂは、第１反射面１０ａの装着面２ａとは逆側（光軸変更用凹所１１の装着面２ａに開口した凹所開口部１１ａから遠い側）の端部から、装着面２ａから見て光軸変更用凹所１１の奥側（装着面２ａから窪んだ形状の光軸変更用凹所１１の奥行き方向奥側）に向かって延出するように形成されており、光軸変更用凹所１１内における形成位置が、第１反射面１０ａに比べて壁部７側にずらされている。
なお、第１反射面１０ａと第２反射面１０ｂとの間には、反射面として機能しない部分が存在していても良い。但し、第２反射面１０ｂが、第１反射面１０ａの装着面２ａとは逆側（凹所開口部１１ａから遠い側）の端部から、装着面２ａから見て光軸変更用凹所１１の奥側（装着面２ａから窪んだ形状の光軸変更用凹所１１の奥行き方向奥側）に向かって延出するように形成されている構成であれば、光軸変更用反射面１０を形成する光軸変更用凹所１１の傾斜壁面の形成精度（樹脂成形による成形精度及び／又は加工精度）や、この傾斜壁面に形成される複数の反射面１０ａ、１０ｂの形成精度の確保も容易であるといった利点がある。
【００１９】
第１、第２反射面１０ａ、１０ｂは、光コネクタ１をトランシーバ本体４上に設置したときに、トランシーバ本体４上の光素子５の上方に配置されて光素子５の発光面又は受光面と対面されることで、光ファイバ３（詳細には裸光ファイバ３ａ）の先端からの出射光を屈曲させて光素子５に照射したり、光素子５からの出射光を屈曲させて光ファイバ３に入射させる。光コネクタ１は、コネクタ本体２の光軸変更用凹所１１の左右両側に装着面２ａに開口させて穿設された位置決め用ピン穴１４と、光トランシーバ４（具体的にはマウント４１）にマウント４１の上面４１ａに開口させて穿設された位置決め用ピン穴４ａ（図７参照）とに嵌合させて光コネクタ１とマウント４１との間に架け渡した位置決めピン１３によって、第１、第２反射面１０ａ、１０ｂが光素子５の発光面又は受光面と対面するように高精度に位置決めされる。
【００２０】
光コネクタ１を光トランシーバ４の光素子５に対して位置決めピン１３を用いて位置決めする構造（位置決め構造）の具体例としては、例えば、図４、図６に示すように、位置決めピン１３の長手方向一端側を位置決め用ピン穴１４に嵌合させて固定し、前記位置決めピン１３の長手方向他端側を装着面２ａから突出させた構造の光コネクタ１を組み立てておき、この光コネクタ１では、位置決めピン１３の長手方向他端側の装着面２ａから突出させた部分を、光トランシーバ４側の位置決め用ピン穴４ａに押し込んで嵌合させ、装着面２ａをマウント４１の上面４１ａに当接させることにより、光コネクタ１の光素子５に対する位置決めを達成できるようにした構造を採用できる。一方、光トランシーバ４側の位置決め用ピン穴４ａに嵌合して固定しておいた位置決めピン１３のマウント４１の上面４１ａに突出させた部分に、光コネクタ１の位置決め用ピン穴１４（位置決めピン１３を挿入していない、空の状態の位置決め用ピン穴）を押し込み嵌合させる構造も採用可能である。位置決めピンとしては、例えば、ステンレス等の金属製ピンを採用する。
【００２１】
なお、本発明において光コネクタ１と光トランシーバ４との位置決めを実現する構成としては、光コネクタ１のコネクタ本体２や光トランシーバ４のマウント４１とは別体の位置決めピンをコネクタ本体２又はマウント４１に予め固定しておいて、光コネクタ１と光トランシーバ４との位置決めに利用する構成に限定されず、例えば、位置決めピンを埋設するようにして樹脂製のコネクタ本体２をインサート成形した光コネクタ１の採用等も可能である。
また、光トランシーバ４側の位置決め用ピン穴としては、マウント４１に穿設したものに限定されず、例えば、光トランシーバ４が基板６に埋め込むようにして実装されている場合には基板６自体に位置決め用ピン穴を穿設したり、基板６上に実装したマウント４１の周囲に、基板６上に突設された台状の突部や基板６上に固定された台状部材等によって、光コネクタ１が当接される受け座が設けられている場合は、この受け座に位置決め用ピン穴を穿設することも可能である。
【００２２】
図８に示すように、２つの反射面１０ａ、１０ｂ（光軸変更用反射面）の内、第１反射面１０ａは、第１位置決め段９Ａの光ファイバ穴９に位置決めされた裸光ファイバ３ａと光素子５との間の光路を形成するものであり、第２反射面１０ｂは、第２位置決め段９Ｂの光ファイバ穴９に位置決めされた裸光ファイバ３ａと光素子５との間の光路を形成するものである。図示例では、位置決めピン１３によって光素子５に対する位置決め精度を確保して光コネクタ１を光トランシーバ４に装着したとき、第１位置決め段９Ａの光ファイバ穴９に位置決めされた裸光ファイバ３ａの先端面と光素子５との間の光路Ｈ１（第１反射面１０ａ経由で形成される光路）、及び、第２位置決め段９Ｂの光ファイバ穴９に位置決めされた裸光ファイバ３ａの先端面と光素子５との間の光路Ｈ２（第２反射面１０ｂ経由で形成される光路）は、第１、第２反射面１０ａ、１０ｂと光素子５との間に位置する部分が互いに平行であり、しかも、装着面２ａに対して垂直になっている。但し、本発明はこれに限定されず、光路Ｈ１、Ｈ２の内の第１、第２反射面１０ａ、１０ｂと光素子５との間に位置する部分は装着面２ａに対して垂直以外の角度に傾斜されていても良く、また、装着面２ａに対する傾斜角度が光路Ｈ１、Ｈ２によって異なっていても良い。
なお、光軸変更用反射面１０は、光軸変更用凹所１１の傾斜壁面に金属蒸着等により形成することができるが、成膜済みのチップを傾斜壁面に組み込む構成とすることもでき、その他、反射面を形成する手段は任意である。
第１反射面１０ａの傾斜角度は裸光ファイバ３ａの光軸方向に対して４５°の傾斜角が適切であるが、必ずしも４５°に限定されない。要するに、光ファイバ３から出射した光が光素子５に入るような反射、またはその逆の経路の反射が可能な角度であればよい。
【００２３】
光トランシーバ４の光素子５は１部品であっても良いが、複数の光路Ｈ１、Ｈ２のそれぞれに対応させて設けられた別々のものであってもよい。例えば、２本の光路Ｈ１、Ｈ２の一方に対応する光素子を発光素子及び受光素子のいずれか一方とし、２本の光路Ｈ１、Ｈ２の他方に対応する光素子として発光素子及び受光素子の他方を用いる構成とすることも可能である。
【００２４】
光ファイバ保持用中空部８は、コネクタ本体２の側面２ｂにおいてコネクタ本体２の光トランシーバ４に対する装着面２ａと平行（回路基板面６ａと平行）な向きに開口する光ファイバ挿入用開口部８ａと、回路基板面６ａと直交する向きに開口（図示例は装着面２ａ側に開口）する接着剤充填用開口部８ｂとが連通する中空部である。各位置決め段９Ａ、９Ｂの光ファイバ穴９に裸光ファイバ３ａを挿入して固定した光ファイバ３は、光ファイバ保持用中空部８内に緩やかな湾曲を確保（あるいは、直線的に引き通す）して、光伝送特性に影響を与えるような急激な曲げを生じないようにして収納され、光ファイバ挿入用開口部８ａからコネクタ本体２の外に延出している。光ファイバ挿入用開口部８ａに通された複数本の光ファイバ３は、光ファイバ挿入用開口部８ａに嵌め込まれたブーツ１９に収納されて、一括保持されている。ブーツ１９は、ゴム等で形成された柔軟性のスリーブ状部材であり、光ファイバ挿入用開口部８ａ付近にて光ファイバ３を光伝送特性に影響するような急激な曲げが与えられないように保護する機能を果たす。光ファイバ挿入用開口部８ａに通された複数本の光ファイバ３は、積層状態でブーツ１９に収納される。
【００２５】
上述のコネクタ本体２に光ファイバ３（光ファイバテープ心線）を取り付ける場合、光ファイバ３端末の被覆を除去して裸光ファイバ３ａを露出させ、この光ファイバ３を、裸光ファイバ３ａを露出させた端末側から光ファイバ挿入用開口部８ａに挿入し、光ファイバ３端末に露出させた裸光ファイバ３ａを誘い溝１２に入れ、この裸光ファイバ３ａを誘い溝１２にガイドさせつつ光ファイバ穴９に押し込むようして挿入する。裸光ファイバ３ａは光ファイバ穴９の出口から光軸変更用凹所１１に僅かに突出させる。この場合、誘い溝１２が窓（接着剤充填用開口部８ｂ）から見えるので、裸光ファイバ３ａの先端近傍が誘い溝１２に乗っかるのが分かり、各裸光ファイバ３ａがそれぞれ目的とする各誘い溝１２にガイドされていることが目視で確認できる。誘い溝１２は、２段の位置決め段９Ａ、９Ｂに対応して２段になっているが、位置決め段９Ａ用の誘い溝１２に比べて接着剤充填用開口部８ｂから遠い位置決め段９Ｂ用の誘い溝１２は、位置決め段９Ａ用の誘い溝１２よりも光ファイバ挿入用開口部８ａ側に突出しており、接着剤充填用開口部８ｂから光ファイバ保持用中空部８を見たときに、２段の位置決め段９Ａ、９Ｂに対応して２段になっている誘い溝１２をいずれも目視することが可能である。このため、第２位置決め段９Ｂの光ファイバ穴９への裸光ファイバ３ａの挿入作業を第１位置決め段９Ａについての作業よりも先行して行うことで、光ファイバ３端末に露出させた裸光ファイバ３ａの位置決め段９Ｂ用の誘い溝１２への挿入、位置決め段９Ｂの光ファイバ穴９への押し込みの作業性を確保できる。
【００２６】
次いで、光ファイバ保持用中空部８に接着剤１６を充填して裸光ファイバ３ａを光ファイバ３の被覆部とともにコネクタ本体２に固定する。さらに、光軸変更用凹所１１に透明な接着剤１７を充填し、その上から透明な例えば樹脂板あるいはガラス板といった透明板１８を被せ固定する。透明板１８を配置する部分は、光軸変更用凹所１１を囲むように浅いガラス配置用凹所１５を設けており、透明板１８は、コネクタ本体２の装着面２ａから突出せず、また、光素子５に直接当接しない。
【００２７】
透明な接着剤１７および透明板１８は、光損失等の悪影響の生じない光学特性のものを用いるが、特定の波長の光に対して透明な光学特性を有する接着剤あるいはガラスを用いることができる。接着剤１７や透明板１８により、塵埃の進入等による光軸変更用反射面１０の汚れを防止できる。以上により、光ファイバ３の先端に光コネクタ１が組み立てられる。
【００２８】
図７、図８は上述の光コネクタ１の使用状態を示すもので、コネクタ本体２の図１、図３、図４、図５における上面が光トランシーバ４に対面する装着面２ａであり、図７、図８のように、光コネクク１を裏返して、コネクタ本体２に固定しておいた位置決めピン１３の装着面２ａから突出された部分を位置決め用ピン穴１４に嵌入させると、光コネクタ１の光トランシーバ４に対する位置決めが行なわれ、これにより光軸変更用反射面１０の位置が光トランシーバ４の光素子５に対して正しく位置決めされ、各位置決め段９Ａ、９Ｂの光ファイバ穴９に位置決めされた裸光ファイバ３ａの入出射光の光軸方向（正確には裸光ファイバ３ａの先端面の光軸方向）が光トランシーバ４の光素子５との光接続の光路Ｈ１、Ｈ２を形成するように正しく変更される。これにより、裸光ファイバ３ａの先端面から出射した光が光軸変更用反射面１０ａ、１０ｂで反射して光トランシーバ４の受光素子（光素子５）に正しく入射し、あるいは、発光素子（光素子５）から出射された光が光軸変更用反射面１０ａ、１０ｂで反射して裸光ファイバ３ａの端面に正しく入射するようになり、光ファイバ３の裸光ファイバ３ａと光素子５とが光接続される。このとき、光コネクタ１と光トランシーバ４とによって光送受信装置が構成される。
このように、本発明のコネクク１は、光ファイバ穴９と光軸変更用反射面１０とがブロック状の一体部品（コネクタ本体２）上に設けられており、光ファイバ３の光軸と光軸変更用反射面１０との相互位置関係が高精度に固定されているので光ファイバ３の各裸光ファイバ３ａと光素子５との間の光接続の損失を低減することができる。
【００２９】
また、本発明に係る光コネクタ１では、装着面２ａからの距離が異なるように多段に形成されている位置決め段９Ａ、９Ｂが、装着面２ａから遠い側に位置する位置決め段ほど、位置決めする裸光ファイバ３ａの入出射光の光軸の装着面２ａに対する傾斜角度が大きい構造であるため、各位置決め段９Ａ、９Ｂに位置決めされる裸光ファイバ３ａの先端を互いに接近させて狭い範囲に集中的に設置できる。このため、コネクタ本体２に多段に形成された位置決め段の内、装着面２ａから遠い側の位置決め段の光ファイバ穴９に位置決めされる裸光ファイバ３ａについても、その先端位置を凹所開口部１１ａから近い所に設置でき、先端の設置位置を光素子５に近付けることができ、光軸変更用反射面１０経由で形成される光素子５との間の光路の光路長を短くできるといった利点がある。光路長の短縮により、損失低減、通信品質の向上（雑音の低減など）等の効果が得られる。
【００３０】
本発明に係る光コネクタ１では、複数の位置決め段に位置決めされる裸光ファイバ３ａの先端の装着面２ａからの距離の違い（配列ピッチ）を、光ファイバ保持用中空部８に複数本重ね合わせた状態で収納される光ファイバテープ心線である光ファイバ３の配列ピッチよりも狭くすることができる。例えば、光ファイバ３として、被覆部３ｂの厚さが４００μｍ程度の光ファイバテープ心線を採用した場合でも、位置決め段９Ａに位置決めされる裸光ファイバ３ａの先端と位置決め段９Ｂに位置決めされる裸光ファイバ３ａの先端との間隔（装着面２ａからの距離の違い）を１００μｍ以下にすることが可能である。この結果、この光コネクタ１では、第２位置決め段９Ｂによって位置決めされる裸光ファイバ３ａの先端位置を装着面２ａに接近させることが容易である。つまり、この光コネクタ１では、装着面２ａに最も近い第１位置決め段９Ａ以外の位置決め段（第１位置決め段９Ａよりも装着面２ａから遠い位置決め段）の光ファイバ穴９によって位置決めされる裸光ファイバ３ａの先端位置を装着面２ａに接近させることが容易であり、光軸変更用反射面１０経由で光素子５との間に形成される光路の長さ（光路長）の短縮を容易に実現できる。
【００３１】
また、図７では、位置決め段が２段の光コネクタ１を例示したが、前述したように、コネクタ本体には３段以上の位置決め段を形成してもよく、この場合でも、全ての位置決め部に位置決めされる裸光ファイバ３ａの先端を装着面２ａの近くに集中的に配置できるため、本発明に係る光コネクタ１では、多心化（対応心数の増大）に有利であると言える。
なお、光軸変更用反射面の数は、位置決め段に対応させるため、位置決め段の数が多くなれば光軸変更用反射面の数も多くする。
【００３２】
本発明では、コネクタ本体に、装着面からの距離が互いに異なるようにして多段に形成した複数段の位置決め段の内、全ての位置決め段、あるいは、装着面に最も近い段を除く各位置決め段の位置決め部は、光ファイバ（裸光ファイバ３ａ）を装着面に対して傾斜支持できるものである。装着面に最も近い位置決め段の位置決め部は、光ファイバを装着面と平行に支持するものであってもよく、この場合は、装着面に最も近い位置決め段を除く各位置決め段の位置決め部を、光ファイバ（裸光ファイバ３ａ）を装着面に対して傾斜支持できるように形成する。ここで、位置決め部によって傾斜支持される光ファイバの装着面に対する傾斜は、前記光軸変更用凹所から光ファイバ保持用中空部側に行くにしたがって前記装着面からの距離が増大する傾斜であり、しかも、装着面から遠い段の位置決め部ほど、傾斜支持した光ファイバの装着面に対する傾斜角度が大きくなるようにする。これにより、各位置決め段の位置決め部によって支持される光ファイバの先端を、装着面から近いところに集中的に配置することができる。
【００３３】
また、本発明の光コネクタ１は、いわば、光ファイバ間の光接続を行う光コネクタフェルールに光軸変更用反射面を一体に設けた如き構成であって、容易に小形化を実現でき、また、回路基板６の配線パターン等との干渉回避も容易である。しかも、複数本（ここでは２本）の光ファイバテープ心線の先端に組み立てられ、複数本の光ファイバテープ心線の光素子５に対する一括接続を実現できるため、例えば、１本の光ファイバテープ心線の先端に組み立てられた光コネクタを、回路基板等の基板の複数箇所に実装された光トランシーバ４の光素子５に対して接続する構成とした場合に比べて、大幅な省スペース化、高密度化を実現できることは言うまでも無い。
【００３４】
本発明において、光ファイバ保持用中空部は、実施形態のような光ファイバ保持用中空部８に限らず、例えば、コネクタ本体２の装着面２ａと反対側に開口する中空部であってもよいし、また、回路基板面６ａと直交する向きの開口部を持たない中空部であってもよいし、単なる凹所状の中空部であってもよい。要するに、光ファイバ３の被覆部を保持できるものであればよい。
【００３５】
また、本発明において光コネクタに取り付ける光ファイバとしては、実施形態のように光ファイバテープ心線である場合に限定されない。本発明に係る光コネクタは、複数本の単心の光ファイバ３（光ファイバ心線、光ファイバ素線等。但し、裸光ファイバを被覆する被覆部を有するもの）の取り付けにも適用できる。光ファイバ３自体の構成についても、ＵＶ線である場合に限らず、各種構成が採用可能である。
【００３６】
また、上述の実施形態のように位置決めピンを、光トランシーバ４にあけた位置決め用ピン穴に嵌入させただけでは、十分な固定が得られない場合は、回路基板６にも位置決め用ピン穴をあけて、位置決めピンを光トランシーバ４および回路基板６の両方の位置決め用ピン穴に嵌入させる固定手段、あるいは、例えばステンレス板等の金属板を折り曲げて形成したコネクタホルダを別に回路基板側に取り付けて、このコネクタホルダが光コネクク１を抱え込むように保持する固定手段、その他の固定手段を採用することができる。
また、実施形態では、回路基板６にモジュール化した光トランシーバ４を実装した場合であるが、回路基板６上に光トランシーバ機能を実現するための光素子および各種デバイス、部品を設けた場合にも適用できる。この場合には、光コネクタ１を保持する固定手段を回路基板６上に直接設けて、光コネクタ１を回路基板６上の光素子に対面させる。
【００３７】
また、回路基板上に直接または間接的に設ける光入出端としては、光素子に限定されず、例えば、光ファイバの端部を回路基板６に引き込んで固定したもの等、各種構成を採用可能である。
裸光ファイバを位置決めするための位置決め部としては、コネクタ本体の構成部材に貫通させて穿設した光ファイバ穴（丸孔等、断面形状には限定は無い）に限定されず、各種構成が採用可能である。例えば、コネクタ本体を複数の部材によって組み立てた組み立て品とし、コネクタ本体の構成部材の内、隣り合う対を構成する部材の間に挿入される光ファイバ（裸光ファイバ）を、前記隣り合う対を構成する部材の一方又は両方に形成しておいた位置決め溝によって高精度に位置決め（調心）する構成等も採用可能である。また、位置決め部における光ファイバ穴や位置決め溝といった光ファイバの調心手段が形成されている部材と、光ファイバ保持用中空部から前記調心手段に光ファイバ（裸光ファイバ）を導く誘導手段（誘い溝等）が形成されている部材とが別々になっている構成も採用可能である。
【００３８】
前述の実施形態では、位置決め段毎に、１つの位置決め段を構成する複数の位置決め部（光ファイバ穴）が位置決めする光ファイバの入出射光の光軸の装着面に対する傾斜角度を揃えた構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、位置決めする光ファイバの入出射光の光軸の装着面に対する傾斜角度が互いに異なる複数の位置決め部を有し、これら位置決め部によって位置決めされる光ファイバが、それぞれ、光軸変更用凹所の複数の光軸変更用反射面のいずれかに対面されて、光入出端との間に光軸変更用反射面を介して光接続される光路を形成するようになっていれば良く、必ずしも、位置決め段を有する構成に限定されない。
【００３９】
なお、いずれの実施形態においても、接着剤は、完全に透明な接着剤のみに限定されない。半透明であっても、光ファイバを通る光を許容範囲の透過率で透過させる接着剤であれば使用可能である。
また、図２などにおいて、幅方向の一端側に位置する１または複数の光ファイバ（図示例では裸光ファイバ３ａ）を送信用、他端側に位置する１または複数の光ファイバ（図示例では裸光ファイバ３ａ）を受信用とし、さらに、幅方向の中央部に位置する１または複数のファイバ（図示例では裸光ファイバ３ａ）を使用しない構成としてもよい。この場合、中央部に使用しないファイバが存在する分、幅方向一端側に位置する光ファイバと光入出端（光素子５）との間の光路と、幅方向他端側に位置する光ファイバと光入出端（光素子５）との間の光路との間の距離が大きくなるため、散乱光による混信等の問題をより低減できる。
【００４０】
位置決めピンは、光コネクタと基板とを位置決めする突出部材の総称である。この位置決めピンは、好ましくは、前述の実施形態に例示したように、メタル製の丸棒ピンが用いられるが、これには限定されない。例えば、樹脂製の光コネクタに一体成形によって形成された突起、あるいは、樹脂製の基板に一体成形によって形成された突起であっても良い。光コネクタ側あるいは基板側から、相手側に向かって突出して光コネクタと基板とを位置決めする機能を果たすものであれば、本発明における位置決めピンに相当するということができる。例えば、光コネクタに突設された突出部が相手側（基板）と嵌合して、基板と光コネクタとの間を位置決めする機能を果たすのであれば、前記光コネクタに突設された突出部は本発明に係る「位置決めピン」と称することができる。また、基板側に突設された突出部が、これが光コネクタ側の凹所（嵌合部）と嵌合することで、基板と光コネクタとの間を位置決めする機能を果たすのであれば、本発明における「位置決めピン」と称することができる。位置決めピンは、前述したように、好ましくは断面円形の丸棒ピンであるが、断面形状が、例えば、楕円形、長方形、正方形などであっても良い。また、断面形状は、中空状であっても良い。また、位置決めピンの本数は、好ましくは２本であるが、位置決め精度の向上等の目的のため、２本以外の本数（１本又は３本以上）であっても構わない。
一方、本明細書における「ピン穴（位置決め用ピン穴）」は、位置決めピンが嵌合される部分の総称であり、丸棒ピンに対応する丸孔であるピン穴に限定されるものでは無い。位置決めピンが嵌合されることで、この位置決めピンを高精度に位置決めして、基板と光コネクタとの間を位置決めする機能を果たすものであれば、これを、本発明に係るピン穴と称することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態の光コネクタにおけるコネクタ本体の斜視図（ただし裏返して見た図）である。
【図２】図１のコネクタ本体の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３において位置決めピン穴に位置決めピンを嵌入させた状態のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３において位置決めピン穴に位置決めピンを嵌入させた状態のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図２においてコネクタ本体に光ファイバを挿入した状態の図である。
【図７】上述のコネクタ本体を用いて構成した本発明の一実施形態の光コネクタの使用状態で示した断面図である。（図３を上下反転した状態となる）。
【図８】図７の要部の拡大図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…光コネクタ、２…コネクタ本体、２ａ…装着面、２ｂ…側面、３…光ファイバ、３ａ…光ファイバ（裸光ファイバ）、３ｂ…被覆部、４…光トランシーバ、４１…基板（マウント）、４１ａ…基板面（上面）、４ａ…位置決め用ピン穴、５…光素子、６…基板（回路基板）、６ａ…基板面、７…壁部、８…光ファイバ保持用中空部、８ａ…光ファイバ挿入用開口部、９…位置決め部（光ファイバ穴）、９Ａ、９Ｂ…位置決め段、１０…光軸変更用反射面、１０ａ…光軸変更用反射面（第１反射面）、１０ｂ…光軸変更用反射面（第２反射面）、１１…光軸変更用凹所、１１ａ…凹所開口部、１３…位置決めピン、１４…位置決め用ピン穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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