(57)【要約】フェルールの通路内に搭載された光ファイバの偏心量は、通路の偏心を補償するために、光ファイバを通路内に固定するために用いる接着剤を硬化する前に、通路内の所望の位置に光ファイバを押しつけるために、フェルール端面にある通路から突出した光ファイバの端部に力を加えることにより最小にできる。本発明の一実施形態によれば、力は光ファイバの上に重し（ウエイト）をかけることにより光ファイバに加えられる。他の実施形態によれば、力は圧縮流体のジェット流を用いて光ファイバ上に加えられる。力を加える点とその力の大きさと接着剤の粘度は、最小の光ファイバの曲げしか発生しないように選択され、それにより、通路に沿ってフェルール端面から所定の距離だけ通路内の所望の位置に光ファイバを配置することが確実となる。
2005508019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルールの縦軸に沿ってその中を延びフェルールの端部で終端する通路を有するフェルールを用意するステップと、
接着性流体を前記フェルールの通路内に配置するステップと、
光ファイバの端部が前記フェルールの端面を越えて通路内から突出するように光ファイバを前記フェルールの通路内に挿入するステップと、
ここで、前記光ファイバは通路の直径よりも小さな直径を有し、
力Ｆを前記フェルールから突出した光ファイバにかけるステップと、
ここで、前記力は、前記光ファイバの端部が前記通路内の所望の位置に移動するのに十分な大きさであり、前記光ファイバの通路内における曲げは、前記力Ｆが前記フェルールの端面から距離Ｄに加えられることにより最小となり、その結果、前記光ファイバの端部におけるモーメントＦ・Ｄは、前記フェルールの端面から前記通路内まで前記光ファイバを直線状に維持するを有することを特徴とする光ファイバ組み立て体を製造する方法。
【請求項２】
前記力を、前記フェルールから突出した前記光ファイバの端部に加えることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記力Ｆを前記フェルールから突出した前記光ファイバの端部に加えるステップは、前記力Ｆを前記フェルール端面から距離Ｄに加えるステップを含み、その結果、前記光ファイバにかかるモーメントＦ・Ｄは、前記フェルール端面から通路内に少なくとも５０μｍの間、少なくとも０．０５μｍ内で前記光ファイバを直線状に維持することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記力Ｆを前記フェルールから突出した前記光ファイバの端部に加えるステップは、重しを前記光ファイバにかけることにより前記力Ｆを加えるステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記力Ｆを前記フェルールから突出した前記光ファイバの端部に加えるステップは、流体流を前記光ファイバに吹き付けて前記力Ｆを加えるステップを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記流体は空気を含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記力Ｆを前記フェルールから突出した前記光ファイバの端部に加えるステップは、前記通路の軸に直交する方向に前記力Ｆを加えるステップを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項８】
フェルールを収納し支持するよう構成されたレセプタクルと、
前記フェルールは、フェルールの縦軸に沿ってフェルール内に延びる通路を有し、
前記光ファイバは、前記通路の直径よりも小さい直径を有し、
前記光ファイバと前記通路の内側表面との間に接着性流体を配置する接着剤塗布機構と、
前記光ファイバが前記フェルールの端面を越えて前記通路から突出する端部を有するように、前記レセプタクルを配置するホルダと、
力Ｆを前記フェルールから突出した前記光ファイバに加える加力機構と、
ここで、前記力は、前記光ファイバの端部が前記通路内の所望の位置に移動するのに十分な大きさであり、前記光ファイバの通路内における曲げは、前記力Ｆが前記フェルールの端面から距離Ｄに加えられることにより最小となり、その結果、前記光ファイバの端部におけるモーメントＦ・Ｄは、前記フェルールの端面から前記通路内まで前記光ファイバを直線状に維持するを有することを特徴とする光ファイバをフェルールの通路内に配置する装置。
【請求項９】
フェルールを収納し支持するよう構成されたレセプタクルと、
前記フェルールは、フェルールの縦軸に沿ってフェルール内に延びる通路を有し、
前記光ファイバは、前記通路の直径よりも小さい直径を有し、
前記光ファイバと前記通路の内側表面との間に接着性流体を配置する接着剤塗布機構と、
前記光ファイバが前記フェルールの端面を越えて前記通路から突出する端
部を有するように、前記レセプタクルを配置するホルダと、
各レセプタクル用の重しと、
ここで、前記各重しは力を前記光ファイバに加えるために対応するレセプタクル内の前記フェルールから突出した前記光ファイバの端部に載るよう構成され、
前記各重しを前記光ファイバとは係合しない位置から前記光ファイバ上に載る位置まで配置する重し配置機構とを有することを特徴とする光ファイバをフェルールの通路内に配置する装置。
【請求項１０】
前記ホルダは、複数のフェルールが複数の光ファイバとともに配置され、その複数の端面が横切る面で同一平面になるように、隣り合い且つ離間して配列された複数のレセプタクルを規定し、
前記複数の重しは、前記レセプタクルと整合し、
前記重し配置機構は、前記横切る面に平行に延びる持ち上げバーを有し、
前記持ち上げバーは、重し支持部材を有し、前記重し支持部材が重しを前記複数の光ファイバの上方に上げる上方位置と、前記重しを前記複数の光ファイバの上まで低下させる下部位置との間で垂直方向に移動可能であることを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記持ち上げバーを前記上部位置と下部位置との間で移動させる駆動機構をさらに有することを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記駆動機構は、偏心した回転可能カムを含むことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
フェルールを収納し支持するよう構成されたレセプタクルと、
前記フェルールは、フェルールの縦軸に沿ってフェルール内に延びる通路を有し、
前記光ファイバは、前記通路の直径よりも小さい直径を有し、
前記光ファイバと前記通路の内側表面との間に接着性流体を配置する接着剤塗布機構と、
前記光ファイバが前記フェルールの端面を越えて前記通路から突出する端部を有するように、前記レセプタクルを配置するホルダと、
前記光ファイバの端部を前記通路内の所望の位置に移動させるように、前記光ファイバの長手軸に直交して流体流を放出するよう動作するノズルとを有することを特徴とする光ファイバをフェルールの通路内に配置する装置。
【請求項１４】
前記ノズルは、空気流を前記光ファイバに向けて放出することを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
フェルールの縦軸に沿ってその中を延びフェルールの端部で終端する通路を有するフェルールを用意するステップと、
接着性流体を前記フェルールの通路内に配置するステップと、
光ファイバの端部が前記フェルールの端面を越えて通路内から突出するように光ファイバを前記フェルールの通路内に挿入するステップと、
ここで、前記光ファイバは通路の直径よりも小さな直径を有し、
力Ｆを前記光ファイバに加えるステップと、
前記力は前記光ファイバの全長を前記通路内の所望の位置に移動させるのに十分な大きさであり、その結果前記光ファイバは、直線状で前記通路の全長に渡って前記フェルールの端面から前記通路内の所望の位置に接触するよう維持され、
前記通路の全体に沿って前記接着剤を硬化するステップと、
を有することを特徴とする光ファイバ組み立て体を製造する方法。
【請求項１６】
フェルールの長手軸に沿ってその中を延びフェルールの端面で終端する通路を有するフェルールを有し、
前記フェルールは、前記通路内を延びる光ファイバを有し、
前記光ファイバは、直線状で、前記通路の全長に渡って前記フェルールの端面から前記通路内の所望の位置で接触することを特徴とする光ファイバ組み立て体。
【請求項１７】
前記光ファイバは、前記フェルール端面から前記通路内に少なくとも５０μｍの距離に渡って少なくとも０．０５μｍ内で直線状であることを特徴とする請求項１６記載の光ファイバ組み立て体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを配置する方法と装置に関する。特に、本発明は、フェルールの縦軸に対し通路の偏心を補償しながら、その結果通路に対する光ファイバの位置が所定の間ほぼストレートとなるように、光ファイバコネクタのフェルール内に形成された通路内に光ファイバを配置する方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声、画像、データ等の通信信号の伝送は光ファイバを用いてますます行われているが、その理由は、光ファイバが従来の電気導体に比較し高いバンド幅とスループットを提供できるからである。しかし、電気導体の接続とは異なり、光ファイバの接続は、送信信号の損失を最小にするために極めて注意深く且つ正確に行わなければならない。従来公知のように２本の光ファイバは、光ファイバの端面が同軸整合となるようにして接続され、その結果、光ファイバの端面は当接するかあるいは離間していてもわずかの距離しか離れていない。かくして２本の光ファイバは信号を送信するほぼ連続した導波路を形成する。通常各光ファイバは、フェルール内に貫通して形成された通路（例、ボア、チャネル、溝、あるいは他の同様な構造）内に搭載される。フェルールは、セラミックあるいはプラスチックのような材料製の円筒状あるいは非円筒状のボディ（本体）である。
【０００３】
フェルールは、光ファイバコネクタのボディ内に通常搭載され、この光ファイバコネクタは、同じくフェルールをその中に搭載した別のコネクタに適合するよう構成されている。コネクタは、フェルールとその中にある光ファイバとを同軸状態に整合するよう構成されている。例えば、ＳＣフェルールは、各フェルール内のボアがその外側表面に対し、公称上中心にあるように構成される。
【０００４】
光ファイバが互いに整合する精度は、２本の光ファイバ間の接続性能に影響を及ぼす。接続による信号の損失あるいは減衰に対し、影響を与えるいくつかのファクタは次の通りである。（１）光ファイバの適合する端面の横方向のずれ、すなわち適合する端面における光ファイバの２本の軸間の横方向の距離、（２）光ファイバの角度的不整合、（３）光ファイバの各端面間の軸方向距離である。ファイバ間の相互接続における信号の損失あるいは減衰に影響を及ぼす別のファクタは、屈折率のミスマッチ（不整合）、モードフィールド半径のミスマッチ、端面の形状と仕上げおよび各端面に現れる物理的損傷を含む。
【０００５】
これらのファクタのうち、横方向のずれと角度的不整合が信号減衰に対し大きな影響を及ぼす。２本の適合したコネクタの光ファイバの横方向のずれすなわちオフセットは、さまざまな原因から生じる。２つの重要な原因は、（１）フェルールの外側表面に対するフェルールの通路の偏心量と、（２）通路内の光ファイバのオフセットである。後者については、フェルール内の通路は光ファイバの直径よりも若干大きくなっており、そのため光ファイバが通路内の位置に接着剤を介して固定されるまで、光ファイバは通路内を自由に動き得る。従って、フェルールに対する光ファイバの偏心量は、通路内に光ファイバが固定される場所によって高くなったり低くなったりする。
【０００６】
通路が完全に中心にはないかあるいはフェルール内で整合していないようなフェルール内で光ファイバの偏心量を最小するために、光ファイバが通路内で動き得る機能を利用することは公知である。フェルール内の正確な場所（例えばフェルールの中心）内に通路を形成するように注意を払っても、通常通路はフェルールの中心軸から幾分かはずれてしまう。通路のオフセット量すなわち偏心量は、オフセットの大きさとオフセットの方向の２つのパラメータにより特徴づけられる。この２つのパラメータはフェルールの端面で測定される。
【０００７】
例えば中心ボアを有するフェルールの偏心量が１μｍの大きさであり、このオフセットは０°の位置として指定された半径方向ラインにあるとする。上記したように、偏心した通路内に配置された光ファイバの偏心量を、通路内の特定の方向に光ファイバを配置することにより最小にできることは公知である。かくして、例えば、上記の例においては、光ファイバは、通路がオフセットされた半径方向ラインから１８０°ずれた半径方向ラインに向けて通路の１つの側に配置することができる。かくして、光ファイバの偏心量（光ファイバが通路の中心に正確に配置された場合には１μｍとなる）は、通路の直径と光ファイバの直径の差の半分だけ減少する。かくして、通路が１２６μｍの直径の有し、光ファイバが１２５μｍの直径を有する例を仮定すると、光ファイバが通路がオフセットされたのとは反対方向の通路側に配置された場合、光ファイバの偏心量は０．５μｍとなる。これに対し、光ファイバが通路がオフセットされたのと同一方向の通路側に配置された場合には、光ファイバの偏心量は１．５μｍとなる。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許第４８８０２９１号明細書
【０００９】
上記の特許文献１は、フェルールの縦軸方向についての通路の偏心の方向に対し、フェルールの通路内で所定の方向に光ファイバを配置する装置と方法を開示している。この装置は、複数のコネクタボディを収納する複数のレセプタクルすなわちネストを有し、各コネクタボディはフェルールを有し、そのフェルールのボア内に光ファイバが挿入されている。各コネクタボディ内のフェルールは回転しながら方向付けられ、その結果、フェルール内のボアの偏心方向は、コネクタボディの外側表面に形成された突起タブの方向とは反対方向にある。装置内の各ネストは、コネクタボディ上のタブと適合するキー溝を有し、その結果コネクタボディはネスト内で公知の方法で方向付けられる。この装置は、フェルールから突出した光ファイバに圧力をかける複数のワイヤ状ベイルを有し、このワイヤ状ベイルが、光ファイバをコネクタボディ上のタブの方向のボアの側に押しつける。かくして光ファイの偏心量を最小にしている。ボア内の接着剤はその後硬化し、光ファイバをその場所に固着させる。
【００１０】
光ファイバを通路の一方の側に押しつける一般的な方法は公知であるが、従来技術はこの方法をいかに最適に達成するかの方策を提供していない。実際問題として、光ファイバを好ましい方向（例えば通路の一方の側）に押しつけることにより、光ファイバのフェルールの端面における偏心量を改善できることは見いだされている。しかし、図１（同図は誇張した拡大図を示している）に示すように、光ファイバを通路の一方の側に押しつけるために光ファイバにかけられる力により光ファイバが曲がる、すなわちおじぎをしてしまう。光ファイバの端部が切断され、光ファイバとフェルールの端面が研磨されると、光ファイバとフェルールの材料は、フェルールの元あった端面からある軸方向の距離だけもどる方向で除去される。これは、図１において研磨後、フェルールと光ファイバの端面の位置を表す点線により示される。その結果、研磨後の通路に対する光ファイバの位置は、研磨前の光ファイバの位置からかなりずれることがある。更にまた、減衰が組み合わされる通路の角度的不整合により引き起こされる。図１に示すように、光ファイバの曲げに起因してフェルール軸に対する光ファイバ軸の角度的不整合が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
かくして本発明の目的は、フェルールの縦方向重心軸に対する通路の偏心量を補償し、通路に対する光ファイバの位置がフェルール端面から戻った距離（研磨プロセスの間除去される材料の最大長さを表す距離と少なくとも同じ距離）の間ストレートとなるように、光ファイバを通路内に配置する方法と装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を、光ファイバが通路内の特定の方向に押されたことにより発生する光ファイバの曲げ量を減少させる光ファイバ配置装置と方法を提供することにより解決する。従って光ファイバの位置は、フェルールの端面から戻った所定の距離の間、ほぼ直線状（ストレート）であり、その結果光ファイバは、光ファイバとフェルールを研磨した後でも、通路内の所望の位置にある。本明細書で使用される用語「通路」とは、カプセル化した封止通路（例、ボアあるいは同様な構造）とカプセル化していない解放通路（例、チャネル、溝および同様な構造）とそれらの組み合わせを含む。本明細書で使用される用語「フェルール」は、１本のファイバを収納する円筒状あるいは非円筒状のフェルール（例えば、ＳＣフェルール、ＬＣフェルール、ＭＵフェルール、ＢＬＣフェルールおよび他の同様なフェルール）を含む。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、光ファイバをフェルールの通路内に配置する方法は、接着性流体をフェルールの通路内に塗布（配置）するステップと、その後光ファイバをフェルールの通路内に挿入するステップとを含み、その結果、光ファイバの端部がフェルール端面を越えて通路から突出する。光ファイバは通路よりも小さな直径を有する。力Ｆがフェルールから突出した光ファイバの端部に、通路の縦軸方向と直交する方向に加えられる。この力は接着性流体の粘性に打ち勝ち、通路の偏心量を補償するように光ファイバを通路内に配置するのに十分な大きさを有する。その結果、通路に対する光ファイバの位置は、所定の距離だけほぼ直線状（ストレート）である。従来方法とは対照的に、通路内の光ファイバの曲げは、力Ｆを端面からの距離Ｄに加えることにより最小になる。その結果、光ファイバにかかるモーメント（Ｆ・Ｄ）は、端面から通路内に少なくとも約１００μｍ入った距離の間だけ、少なくとも約０．０２５μｍ以内に光ファイバを直線状に維持する。従って、材料（フェルール、光ファイバおよび接着剤）の最大約１００μｍは、研磨中に除去されるが、研磨後の光ファイバの位置は、研磨前の同一位置の少なくとも約０．０２５μｍ内に維持される。
【００１４】
本発明の一実施形態においては、力を光ファイバにかける方法は、光ファイバをほぼ水平方向に向けて、通路から突出した光ファイバの端部上に重し（ウエイト）をかけることにより行われる。重しは、フェルールの端面から少なくとも約０．５ｍｍの距離にある光ファイバ上に、より好ましくは約０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの距離に置かれ、重しは約０．１ｇ〜５．０ｇ、さらに好ましくは約０．３ｇ〜０．５ｇである。
【００１５】
本発明の一実施形態においては、光ファイバを配置する装置は、少なくとも１個のレセプタクルそして好ましくは複数のレセプタクルを規定する固定装置を有し、各レセプタクルは、そこから突出した光ファイバを有するフェルールを収納し保持する。本発明の装置は、ホルダ内に各レセプタクル用に重しを有し、各重しは、対応するレセプタクル内のフェルールから突出した光ファイバの端部上に置かれるよう構成され、その結果光ファイバに下向きの力がかかる。本発明の装置の重し配置機構は、対応する光ファイバから離れた上昇位置から光ファイバ上の下部位置まで各重しを低下させるよう構成／配置される。この装置全体をオーブン内に配置し、フェルールの通路内の接着剤を硬化する。本発明の他の実施形態においては、接着剤は他の適宜の硬化技術、例えば紫外線硬化技術等を用いて行ってもよい。
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、本発明の硬化方法と装置は、レーザ放射の低エネルギービームをフェルールの端部から延びた光ファイバの端部に向ける。この低エネルギービームは、光ファイバの端部を加熱し、熱は通路内に延びる光ファイバに沿って伝導する。熱が通路内に延びる光ファイバに沿って伝導するにつれて、接着剤は熱の影響で硬化する。その後、高エネルギーレーザビームで接着剤と面一に光ファイバを切断する。別の方法として、光ファイバはフェルールの端面を研磨しながら切断してもよい。
【００１７】
本発明の他の実施形態においては、光ファイバを所望の位置、例えば通路の一方の側に押しつける力は、圧縮された流体、好ましくは空気を光ファイバに向けて通路の縦軸に直交する方向に向けることにより加えられる。空気は、フェルールの端面近傍の位置の光ファイバに当たる。別の構成としては、圧縮された流体を光ファイバの軸に沿って複数の場所で光ファイバに加えてもよい。光ファイバが一旦配置されると、光ファイバは接着剤を硬化することによりその位置に固定される。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態においては、レーザー放射ビームは端面に当てられ、接着剤を加熱し、それにより端面に隣接する通路の一部内の接着剤を少なくとも部分的に硬化する。かくして、光ファイバが上記の位置に配置された後、光ファイバをフェルールの端面につなぎ止める。その後、接着剤を通路全体に渡って完全に硬化するが、これは組み立て体をオーブン内で加熱するか、あるいは他の適宜の硬化技術を用いて行われる。
【００１９】
さらに本発明は、以下の装置のうちの少なくとも１つ方法／装置を組み込んだワークステーションを提供する方法と装置を利用する。（１）フェルールの通路内に光ファイバを配置する方法／装置、（２）フェルールの通路内に接着剤を注入する方法／装置、（３）光ファイバの通路に対する位置が所定の距離だけほぼ直線状（ストレート）となるように、フェルールの長手方向の重心軸に対し、通路の偏心量を補償するように光ファイバを配置する方法／装置、（４）光ファイバの端部をフェルールの端面に取り付ける方法／装置、（５）接着剤をフェルールの通路内で硬化する方法／装置、（６）フェルールの端面から突出した光ファイバの端部部分を切断する方法／装置、（７）フェルールと光ファイバの端面を研磨する方法／装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、本発明の好ましい実施形態が開示された図面を参照しながら以下詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な形態で実現可能であり、ここに開示した実施形態に限定するよう解釈されるべきものではない。これらの実施形態は、発明の詳細な説明が完全なものであり、本発明の範囲が当業者にわかるように開示するものである。類似の参照番号は、類似の構成を示す。
【００２１】
図１は前述したように、光ファイバ１２の端部をフェルール１０のボア１４内の所望の位置に向けた状態を示している。光ファイバ１２は、フェルール１０のボア１４内に搭載した状態で示されている。力Ｆが光ファイバ１２に、図１の下方向に向かって加えられ、光ファイバ１２をボア１４の下側１３に押しつける。かくして、光ファイバ１２には曲げモーメントがかかり、これにより光ファイバ１２は、ボア１４の上側１５の方向に向いて曲げられる。曲げの程度は、わかりするために図面では誇張してある。光ファイバ１２が下側１３の点で端面１６にかかり、フェルール１０が研磨されて、図１の点線まで材料が取り除かれると、その結果得られた光ファイバ１２の端部は、ボア１４の下側１３の場所にはない。その理由は、光ファイバ１２が曲がった形状をしているからである。本発明はこのような問題点を解決するものである。
【００２２】
図２−７は、本発明の一実施形態による光ファイバ配置装置２０を示す。この光ファイバ配置装置２０は、底壁板２２と、底壁板２２の上に配置される補強背面板２４と、補強背面板２４の頂部に搭載される浅い箱として示されているシェル２６と、底壁板２２の頂部でシェル２６に搭載されるベース板２８と、から構成されるハウジングを含む。コネクタトレイ組み立て体３０と硬化ブロック組み立て体４０は、ベース板２８頂部のシェル２６内に搭載される。コネクタトレイ組み立て体３０は、立ち上がり壁であるコネクタトレイ壁３２を有する水平方向にスライド可能なコネクタトレイ３１を有する。このコネクタトレイ壁３２内にコネクタを収納する複数のノッチ３４がコネクタトレイ壁３２の長さ方向に沿って離間して形成される。このノッチ３４に、硬化ブロック組み立て体４０の硬化ブロック４２内に形成されている複数のコネクタレセプタクル４４が整合している。
【００２３】
コネクタトレイ壁３２内の各ノッチ３４は、好ましくは光ファイバのコネクタ外側ハウジング１８を収納するよう構成される。他の実施形態（図示せず）においては、各ノッチ３４は光ファイバコネクタのどの部分でも収納できるよう構成することもできる。さらに光ファイバコネクタは、ＳＣフェルール、ＬＣフェルール、ＭＵフェルール、ＢＬＣフェルールおよび同様なフェルールを含むさまざまな構造の通路（例、ボア、チャネル、溝等）を具備したさまざまな種類の単一のファイバフェルールを含んでもよい。しかしここに開示した実施形態の外側ハウジング１８は、例としてＳＣコネクタとして示しているが、必ずしもこれに限定されるべきものではない。かくして、ＳＣコネクタを用いて本発明の方法と装置を例に説明する。外側ハウジング１８は、ほぼ円筒状の外側表面を有し、この外側表面内に溝が形成され、この溝が外側ハウジング１８の対向側上に互いに平行となる一対の平面１９を規定し、コネクタトレイ３１のコネクタトレイ壁３２内のノッチ３４の壁３６とインターフェースする。
【００２４】
ノッチ３４の壁３６と外側ハウジング１８内の溝の平面１９との間が緊密に適合して相互作用する結果、外側ハウジング１８は、一回転方向からのみノッチ３４内に挿入される。フェルール１０は、コネクタがノッチ３４内に挿入されたときに、コネクタのフェルール１０内のボア１４の偏心方向が真上を向くように、外側ハウジング１８内に搭載される。実際にはこのことは、フェルール１０内のボア１４の偏心の量と方向を測定し、ボア１４の偏心の方向が内部ハウジング１１に対し所定の方向を向くように、フェルール１０をコネクタの内部ハウジング１１内に搭載し、その後内部ハウジング１１を所定の方向に外側ハウジング１８内に搭載することにより行われる。当然のことながら、外側ハウジングに直接搭載される（すなわち内側ハウジングを有しない）フェルールを有するコネクタのタイプにおいては、フェルールは所定の方向に向けて外側ハウジング内に搭載される。これは、例えば、ハウジング内に形成されたキーに係合するように、あるいは他の適当な方法で通路の偏心の方向に対し、所定の位置にフェルール内にキー溝を形成することにより行われる。偏心の方向を所定の方向に向けるように、フェルールがコネクタに搭載される特定の技術は本発明にとって重要なものではない。
【００２５】
硬化ブロック４２は、ここに示したように、コネクタを収納するコネクタレセプタクル４４を規定する。コネクタレセプタクル４４は、円筒形状をしており、コネクタの外側ハウジング１８の外径よりも若干大きな直径を有し、その結果、コネクタはコネクタレセプタクル４４内を軸方向にスライド可能である。コネクタが保持されるコネクタトレイ組み立て体３０のコネクタトレイ３１は、硬化ブロック４２のコネクタレセプタクル４４に対し、スライド構造３８を介して軸方向にスライド可能である。コネクタがコネクタトレイ組み立て体３０内に搭載されると、コネクタトレイ３１は硬化ブロック４２に方向に向かってスライドし、これによりコネクタは硬化ブロック４２のコネクタレセプタクル４４内に、コネクタトレイ３１が停止部材３９に当たるまで、挿入される。この停止部材３９は、フェルールと光ファイバの端面が装置の配置組み立て体に対し、所望の軸方向にあるように配置される。
【００２６】
本発明の一実施形態においては、配置組み立て体は、図４−７に詳細に示すように、重し（ウエイト）組み立て体を含む。この重し組み立て体は、コネクタレセプタクル４４の列に平行に延び、且つ離間した細長い形状の持ち上げバー４６を含む。硬化ブロック４２内のコネクタレセプタクル４４にとっては、一対の重し支持部材４８は、持ち上げバー４６からコネクタレセプタクル４４の方向に向かって延び、そして、コネクタレセプタクル４４の中心軸をはさんで両側に離間して配置されている。図示された実施形態の重し支持部材４８は、円筒状のロッドとして構成され、その自由端には環状に溝が形成されている。重し支持部材４８の環状溝の領域の直径よりも若干広い一対のスロット５２を有する板状重し５０が各対の重し支持部材４８にかかっており、スロット５２は、重し支持部材４８に溝に係合する。スロット５２は重し支持部材４８の全直径よりも狭く、その結果、板状重し５０は、重し支持部材４８の自由端の溝内に留まるよう拘束される。各板状重し５０は、光ファイバ１２を収納するための開口５４を有する。
【００２７】
持ち上げバー４６は、上昇位置と下降位置との間で垂直方向に移動可能である。上昇位置においては、持ち上げバー４６と重し支持部材４８は板状重し５０を持ち上げ、その結果、板状重し５０はコネクタの光ファイバ１２の上に乗らない。板状重し５０のこの位置を図７に示す。持ち上げバー４６の下降位置においては、板状重し５０は下げられ、その結果、板状重し５０は光ファイバ１２により支持される。かくして、荷重が光ファイバの下向きの力を加え、光ファイバはフェルール１０内のボア１４の下側１３に押しつけられる。本発明の一実施形態においては、板状重し５０はそれぞれ約０．１ｇ−５．０ｇで、より好ましくは約０．３ｇ−０．５ｇであり、フェルール１０の端面から少なくとも約０．５ｍｍの位置に配置され、好ましくは約０．５ｍｍ−１．０ｍｍの位置に配置される。従って、板状重し５０により光ファイバにかかる曲げモーメントは、４．９Ｘ１０-5Ｎ−ｍ以下であり、好ましくは、１Ｘ１０-5Ｎ−ｍ以下であり、もっと好ましくは、３．９Ｘ１０-6Ｎ−ｍ以下である。ここで、曲げモーメントのレバーアーム（うでの長さ）は、フェルールの端面１６から光ファイバに沿って重しが支持される点まで計算される。注意すべき点として、光ファイバの曲げモーメントを最小にするために、重しをフェルールの端面にできるだけ近づけて配置するのが望ましいが、板状重し５０がフェルールの端面に近づき過ぎると、ボアからの接着剤が端面に流出し、重しがフェルールに固着してしまうことがある。かくして、この理由により、フェルール端面と重しとの間に若干距離（例えば、約０．５ｍｍ−約１．０ｍｍ）を設けるのが好ましい。
【００２８】
わかった点としては、板状重し５０が光ファイバ１２上にかけられたときの温度（すなわち通常室温）のときに適宜の粘度を有する接着剤とともにこの装置を使用するときには、光ファイバの曲げはほとんど発生せずに、光ファイバはフェルール１０内のボア１４の下側１３に配置される。特に、光ファイバの軸は、フェルール端面からボアに沿って少なくとも約５０μｍの距離の間、約０．０２５μｍから約０．０５μｍの間直線状態を維持する。好ましくは、エポキシ接着剤を通路内で光ファイバを固定するために用いる場合には、接着剤は室温で約２７，０００ｃｐｓ以下の粘度、より好ましくは室温で約２７，０００ｃｐｓの粘度を有するのがよい。しかし本発明は、さまざまな範囲の粘度を有するさまざまな接着剤で実現可能である。考慮すべき重要な点は、重しの質量と、重しの加わる点（すなわち、フェルール端面から重しまでの軸方向距離）と、接着剤の粘度である。その結果、重しは接着剤の粘性力に打ち勝つために光ファイバ上に下向きの力をかけるのに十分な程度重いが、光ファイバの曲げが発生するほど重すぎてはならない。重しと、フェルール端面からの距離と、接着剤の粘度のさまざまな組み合わせを用いて、本発明の目的を達成することができる。
【００２９】
この装置の持ち上げバー４６は駆動機構により昇降する。この駆動機能は、硬化ブロック４２内でベアリング６２（図４にのみ開示されている）を介して回転可能に支持されるアクチュエータロッド６０を有する。アクチュエータロッド６０は、硬化ブロック４２内のコネクタレセプタクル４４の列に平行に延び、持ち上げバー４６の下に配置されている。持ち上げバー４６は、硬化ブロック４２に固定される一対の垂直方向のガイドポスト６４にスライド可能に係合し、その結果、持ち上げバー４６はピボットあるいはロックせずに上下にスライドする（すなわち、持ち上げバー４６はほぼ完全に平行移動（translation）をする）。ガイドポスト６４は、持ち上げバー４６内の開口６６内に延びて、ガイドポスト６４の上端は持ち上げバー４６を越えて延びる。コイル圧縮であるスプリング６８は、ガイドポスト６４の上端の周囲に配置されて、一対のＥ型クリップ７０より持ち上げバー４６の上部表面に対し圧縮した状態を保持する。かくして、スプリング６８は持ち上げバー４６を、板状重し５０がコネクタの光ファイバ１２の端部にかかるような下側位置の方向に付勢する。持ち上げバー４６は、アクチュエータロッド６０上に搭載された一対の偏心カム７２によりスプリング６８の力に抗して上昇する。ノブ７４は、アクチュエータロッド６０の一端に取り付けられ、このアクチュエータロッド６０は硬化ブロック４２の一側を、そしてさらにシェル２６の一側を抜けて延びる。このノブ７４を用いてアクチュエータロッド６０を回転させ、偏心カム７２が持ち上げバー４６を上昇させている。持ち上げバー４６は、アクチュエータロッド６０用のキャッチ機構（図示せず）により最上位の場所に固定される。
【００３０】
次に動作／使用方法について説明する。光ファイバ配置装置２０は、ノブ７４を回転して持ち上げバー４６を上昇させ、その上昇位置に固定することにより動作の準備に入る。コネクタトレイ組み立て体３０のコネクタトレイ３１は、硬化ブロック４２のコネクタレセプタクル４４から離れる方向に軸方向にスライドし、それによりコネクタがコネクタトレイ３１内のノッチ３４内に挿入される。コネクタの準備は、接着性流体をフェルール１０内のボア１４内に注入し、光ファイバ１２をボア１４内に挿入し、そして光ファイバをフェルール１０の端面１６から突出させて行う。コネクタがノッチ内に搭載されると、コネクタトレイ３１は硬化ブロック４２の方向に向かってスライドし、これによりコネクタは、コネクタトレイ３１が停止部材３９に当接するまで、硬化ブロック４２のコネクタレセプタクル４４内に挿入される。コネクタトレイ３１のこの位置においては、フェルールの端面は、軸方向に板状重し５０から少なくとも約０．５ｍｍから１．０ｍｍだけ離間している。コネクタの光ファイバ１２は、重し内の開口５４を介して挿入されるが、板状重し５０と光ファイバ１２との間は接触していない。次に、ノブ７４を回転して持ち上げバー４６を下側位置まで低下させ、これにより、板状重し５０を光ファイバ１２の上まで低下させる。かくして、光ファイバ１２はフェルール１０内のボア１４の下側１３方向に向かって押される。その後、光ファイバ配置装置２０全体をオーブン内に配置して、ボア１４内で接着剤を硬化させる。好ましいエポキシ系接着剤では、オーブンは約１５０°Ｃの温度が好ましいが、硬化温度は使用される接着剤の種類に依存する。その後、この装置をオーブンから取り出し、コネクタを装置から取り出す。本発明の他の実施形態においては、接着剤は他の適宜の硬化技術、例えば紫外線硬化技術等を用いて硬化してもよい。
【００３１】
図８−１０に本発明の装置の他の実施形態を示す。この実施形態においては、光ファイバ１２をフェルール１０のボア１４内に配置する力は、圧縮流体あるいはガスを光ファイバの少なくとも一部の上に吹き付けることにより与えられる。図８は、装置１２０の概略図を示す。この装置は、適宜の圧縮流体ソース１２４から制御可能な遮断バルブ１２６を介して圧縮流体が供給されるノズル１２２を有する。好ましくは、この流体は空気を含むが、他の実施形態では別の適宜の流体を用いてもよい。ノズル１２２は、流体が放出されるノズルの先端部が光ファイバ１２の端面１６に隣接するよう配置され、その結果、ノズルにより生成された流体の吹き付け気流（ジェット流）が、光ファイバ１２の軸方向に対しほぼ直交するようになる。好ましくは、流体の吹き付け気流（ジェット流）は、光ファイバ１２の上でフェルール１０の端面１６からせいぜい約０．５ｍｍから１．０ｍｍだけ離れた場所に吹き付けられる。圧縮空気のソース１２４は、約５ｐｓｉｇから１５ｐｓｉｇのプレナム圧力（ゲージ圧）を有する。
【００３２】
ノズル１２２の放出オリフィスは円形ではなく、薄い空気の流れを生成するために光ファイバの軸を横切る方向に細長いのが好ましい。さらに好ましい実施形態においては、ノズルの放出オリフィスは楕円形で、その楕円の長い側は少なくとも約０．８ｍｍの長さで、オリフィスの幅（すなわち、真っ直ぐな側の間のスペース）は、少なくとも約０．５ｍｍである。
【００３３】
ノズル１２２からの空気のジェット流により、フェルール１０内のボア１４の下側１３側に光ファイバ１２を押しつける。光ファイバ１２がボア１４内に配置されると、レーザ１３０からのレーザ放射ビームが集光レンズ１３２を介して光ファイバを包囲している端面１６の部分に当てられ、端面１６におけるフェルールあるいは接着剤を局部的に加熱する。これにより、端面１６に隣接するボア１４の少なくとも一部の中にある接着剤を硬化させる、あるいは少なくとも部分的に硬化させ、光ファイバ１２をボア１４内の所望の位置に取り付ける。その後、コネクタをオーブン内に入れるか、あるいは他の方法で適宜の硬化温度までボア１４の全長に渡って接着剤が完全に硬化するように十分な時間加熱する。前述したように、好ましいエポキシ接着剤においては、適宜の硬化温度は約１５０°Ｃである。
【００３４】
レーザ１３０は、端面１６においてフェルールに所望の温度を生成させるため、フェルールあるいは接着剤の加熱強度を調整するよう制御可能である。レーザ１３０は校正され、その結果レーザ放射のパワーと端面の温度との関係は公知であり、そして、レーザのパワーは所望の温度を生成するよう調整される。好ましくは、端面における温度は約１５０°Ｃであるが、別の接着剤では、光ファイバ１２を配置するために接着剤を十分硬化するためには、別の温度を必要とすることもある。
【００３５】
図９は、ノズル１２２からの空気ジェットによりコネクタを操作されるべき位置に固定する本発明による固定装置１４０を示す。この固定装置１４０は、コネクタを収納する固定装置の壁１４４を介して延びる、少なくとも１個のレセプタクル１４２を有する。ブレット１４６と称する固持構造がコネクタを支持し、矢印１５０で示すように、左から右にレセプタクル１４２内に配置され、その結果、光ファイバ１２を具備したフェルール１０の端面１６は、図１０で示すように、右側のレセプタクルから突出する。ノズル１２２は固定装置１４０に搭載され、ノズルの先端は、コネクタのフェルール１０から突出した光ファイバ１２に近接して、且つフェルールの端面１６に近接して配置される。図１０は、光ファイバ１２とフェルール１０に対するノズルの位置を示す。
【００３６】
図９に示すように、固定装置１４０は、光ファイバ１２が接着剤を硬化することによりフェルール１０のボア１４内に固定された後、コネクタを収納するための第２レセプタクル１４８を有してもよい。第２レセプタクル１４８は、端面１６と光ファイバ１２を研磨するために、フェルール１０から突出した光ファイバの端部を切断装置（図示せず）により切断できるようコネクタを配置する。当然のことながら、本発明の固定装置は、複数のコネクタを同時に処理するために、複数のレセプタクルと各レセプタクルに関連する複数の空気ノズルを有することもでき、そして光ファイバを切断するために、複数のコネクタを配置する複数のレセプタクルを有することもできる。
【００３７】
さらに本発明は、以下の装置のうちの少なくとも１つ方法／装置を組み込んだワークステーションを提供する方法と装置を利用する。（１）フェルールの通路内に光ファイバを配置する方法／装置、（２）フェルールの通路内に接着剤を注入する方法／装置、（３）光ファイバの通路に対する位置が所定の距離だけほぼ直線状（ストレート）となるように、フェルールの長手方向の重心軸に対し、通路の偏心量を補償するように光ファイバを配置する方法／装置、（４）光ファイバの端部をフェルールの端面に取り付ける方法／装置、（５）接着剤をフェルールの通路内で硬化する方法／装置、（６）フェルールの端面から突出した光ファイバの端部部分を切断する方法／装置、（７）フェルールと光ファイバの端面を研磨する方法／装置である。最後に本発明は、上記したさまざまな実施形態から製造されるフェルールあるいはコネクタを組み込んだ光ファイバ組み立て体を含む。
【００３８】
本発明の多くの変形例あるいは他の実施形態は、前述した発明の詳細な説明および関連する図面に示された教示を得て本発明に関連する当業者にとって容易に思いつくことである。例えばここで議論した実施形態は、通路用に中心にあるボアを有するフェルールについて説明している。しかし、例えば、カプセル化されていないあるいは部分的にカプセル化された通路（例えば、チャネルおよび溝）のような他の種類の通路を有するフェルールにも本発明の配置方法と装置は適用可能である。別の変形例あるいは実施形態は、力を光ファイバにかける他の手段、例えば光ファイバに対し引っ張りあるいは力をかける細いワイヤを有してもよい。それゆえに、本発明はここに開示した特定の実施形態に限定されるべきものでなく、また修正例あるいは他の実施形態は、クレームの範囲内に含まれるものである。本明細書では特定の用語を用いたが、これらの用語は一般的および記述的な意味で用いるもので、本発明の範囲を制限するためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来技術の配置方法の際に発生することがある、光ファイバをボア内で曲げてしまうフェルールの概略図。
【図２】本発明の一実施形態により、複数の光ファイバコネクタを搭載し、光ファイバを各コネクタ内に配置し、固定する装置の斜視図。
【図３】図２の装置の展開図。
【図４】図２の装置の重し配置機構の詳細を表す部分の展開図。
【図５】図２の装置に搭載された光ファイバコネクタを表す、光ファイバコネクタの上部から後部を視た拡大部分斜視図。
【図６】図２の装置に搭載された光ファイバコネクタを表す、光ファイバコネクタの上部から前部を視た拡大部分斜視図。
【図７】光ファイバコネクタから伸びた光ファイバ端部を表す、重しを前面から視た図６の重しの拡大斜視図。
【図８】本発明の一実施形態により、空気流を用いて光ファイバを通路内に配置する装置の概略図。
【図９】本発明の一実施形態により、空気流を用いて光ファイバを配置する装置の斜視図。
【図１０】装置内に搭載された光ファイバコネクタを表す図９の装置の部分拡大斜視図。
【００４０】
１０  フェルール
１１  内部ハウジング
１２  光ファイバ
１３  下側
１４  ボア
１５  上側
１６  端面
１８  外側ハウジング
１９  平面
２０  光ファイバ配置装置
２２  底壁板
２４  補強背面板
２６  シェル
２８  ベース板
３０  コネクタトレイ組み立て体
３１  コネクタトレイ
３２  コネクタトレイ壁
３４  ノッチ
３６  壁
３８  スライド構造
３９  停止部材
４０  硬化ブロック組み立て体
４２  硬化ブロック
４４  コネクタレセプタクル
４６  持ち上げバー
４８  重し支持部材
５０  板状重し
５２  スロット
５４  開口
６０  アクチュエータロッド
６２  ベアリング
６４  ガイドポスト
６６  開口
６８  スプリング
７０  Ｅ型クリップ
７２  偏心カム
７４  ノブ
１２０  装置
１２２  ノズル
１２４  ソース
１２６  遮断バルブ
１３０  レーザ
１３２  集光レンズ
１４０  固定装置
１４２  レセプタクル
１４４  壁
１４６  ブレット
１４８  第２レセプタクル
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2005508019.tif 000037
【国際調査報告】
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2005508019.tif 000039
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