(57)【要約】概略的に、少なくとも１本の光ファイバーを保持する少なくとも１つのウェーハを有する光ファイバーコネクタを提供するものである。ウェーハは進退可能なシラウド、進退可能なシラウドを受容する本体及び少なくとも１つの偏倚部材とを含む。好ましい実施例において、偏倚部材は第１の偏倚部材、第２の偏倚部材及び第３の偏倚部材を含む。第１の偏倚部材はフェルールの位置合せピンに進退可能なシラウドのドアを開かせるように偏倚可能である。第２の偏倚部材は進退可能なシラウドが本体に受容されるように偏倚可能である。第３の偏倚部材は進退可能なシラウド及び本体を可変ワイプ長さに適合させるように偏倚可能である。
2005502081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアを有する進退可能なシラウドと、
該進退可能なシラウドを受容する本体と、
少なくとも１本の光ファイバーを保持し、位置合せピンを備えた少なくとも１つのフェルールと、
第１の偏倚部材、第２の偏倚部材及び第３の偏倚部材と、
からなり、
上記第１の偏倚部材が上記フェルールの位置合せピンに上記進退可能なシラウドのドアを開かせるように偏倚可能であり、
上記第２の偏倚部材が上記進退可能なシラウドを上記本体に受容されるように偏倚可能であり、
上記第３の偏倚部材が上記進退可能なシラウド及び本体を可変なワイプ長さに適合するように移動させられるように偏倚可能である
ようにした可変のワイプ長さに適合することができる少なくとも１つのウェーハを有することを特徴とする光ファイバーコネクタ。
【請求項２】
上記フェルールがＭＴ型のフェルールであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバーコネクタのウェーハ。
【請求項３】
上記フェルールがＭＡＣ型のフェルールであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバのウェーハ。
【請求項４】
上記第３の偏倚部材によって与えられる予荷重の力が、上記第１の偏倚部材によって与えられる予荷重の力より大きい、上記第２の偏倚部材によって与えられる予荷重の力より大きいことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバーコネクタのウェーハ。
【請求項５】
上記ドアがヒンジにより上記進退可能なシラウドに回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバーコネクタのウェーハ。
【請求項６】
上記ウェーハが同じものであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバーコネクタ。
【請求項７】
補強部材と、
該補強部材に取り付けられた少なくとも１つのウェーハと、
からなり、上記ウェーハが
ドアを有する進退可能なシラウドと、
該進退可能なシラウドを受容する本体と、
上記補強部材に取り付けられる形状の支持フレームと、
少なくとも１本の光ファイバーを保持し、位置合せピンを備えた少なくとも１つのフェルールと、
第１の偏倚部材、第２の偏倚部材及び第３の偏倚部材と、
からなり、
上記第１の偏倚部材が上記フェルールの位置合せピンに上記進退可能なシラウドのドアを開かせるように偏倚可能であり、
上記第２の偏倚部材が上記進退可能なシラウドを上記本体に受容されるように偏倚可能であり、
上記第３の偏倚部材が上記進退可能なシラウド及び本体を可変なワイプ長さに適合するように移動させられるように偏倚可能である
ようにしたことを特徴とする光ファイバーコネクタ。
【請求項８】
上記第３の偏倚部材によって与えられる予荷重の力が、上記第１の偏倚部材によって与えられる予荷重の力より大きい、上記第２の偏倚部材によって与えられる予荷重の力より大きいことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバーコネクタ。
【請求項９】
上記ウェーハが同じものであることを特徴とする請求項７に記載の光ファイバーコネクタ。
【請求項１０】
上記補強部材に取り付けられた少なくとも１つのラッチングモジュールをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバーコネクタ。
【請求項１１】
上記補強部材におけるラッチングモジュール及びウェーハの配置が変えられるようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバーコネクタ。
【請求項１２】
少なくとも第１のウェーハを有する第１の光ファイバーコネクタと、
少なくとも第２のウェーハを有する第２の光ファイバーコネクタと、
からなり、上記第１のウェーハが
ドアを有する進退可能なシラウドと、
該進退可能なシラウドを受容する本体と、
少なくとも１本の光ファイバーを保持し、位置合せピンを備えた少なくとも１つのフェルールと、
上記ドアを開き、上記シラウドが本体に受容されるようにし、上記第１のウェーハを可変ワイプ長さに適合する補助をなすように移動させるように偏倚することができる偏倚部材と、
からなり、上記第２のウェーハが
ドアを有する進退可能なシラウドと、
該進退可能なシラウドを受容する本体と、
少なくとも１本の光ファイバーを保持し、位置合せピンを備えた少なくとも１つのフェルールと、
上記ドアを開き、上記シラウドが本体に受容されるように偏倚することができる偏倚部材と、
からなることを特徴とする光ファイバーコネクタ組立体。
【請求項１３】
上記第１のウエーハの偏倚部材が第１、第２及び第３の組のばねからなり、該第１、第２及び第３の組のばねが異なる予荷重の力を与えることを特徴とする請求項１２に記載の光ファイバーコネクタ組立体。
【請求項１４】
上記第１のウェーハに関して、上記第３の偏倚部材によって与えられる予荷重の力が、上記第１の偏倚部材によって与えられる予荷重の力より大きい、上記第２の偏倚部材によって与えられる予荷重の力より大きいことを特徴とする請求項１３に記載の光ファイバーコネクタ組立体。
【請求項１５】
上記第１の光ファイバコネクタの第１のウェーハが同じものであることを特徴とする請求項１２に記載の光ファイバーコネクタ組立体。
【請求項１６】
上記第１の光ファイバーコネクタの第１のウェーハが同じものであり、上記第２の光ファイバーコネクタの第２のウェーハが同じものであることを特徴とする請求項１２に記載の光ファイバーコネクタ組立体。
【請求項１７】
上記第１の光ファイバーコネクタが上記第１のウェーハの取り付けられる第１の補強部材をさらに含み、上記第２の光ファイバーコネクタが上記第２のウェーハの取り付けられる第２の補強部材をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ファイバーコネクタ組立体。
【請求項１８】
上記第１の光ファイバーコネクタが少なくとも１つのラッチングモジュールをさらに含み、上記第２の光ファイバーコネクタが上記ラッチングモジュールを受容するための少なくとも１つの受容モジュールをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ファイバーコネクタ組立体。
【請求項１９】
可変ワイプ長さに適合する複数のウェーハを有する光ファイバーコネクタに関する方法であって、
上記複数のウェーハの各々に進退可能なシラウドを形成することと、
上記進退可能なシラウドにドアを形成することと、
上記進退可能なシラウドを受容する本体を形成することと、
上記複数のウェーハの各々に少なくとも１本の光ファイバーを備えることと、
複数の偏倚部材を備えることと、
１つまたはそれより多くの上記偏倚部材を偏倚させることによって上記光ファイバーコネクタを対応する光ファイバーコネクタに係合させる際にドアを開くことと、
１つまたはそれより多くの上記偏倚部材を偏倚させることによって上記光ファイバーコネクタを対応する光ファイバーコネクタに係合させる際に上記進退可能なシラウドが上記本体に受容されるようにすることと、
１つまたはそれより多くの上記偏倚部材を偏倚させることによって上記光ファイバーコネクタを対応する光ファイバーコネクタに係合させる際に可変ワイプ長さに適合するようにすることと、
の各ステップからなることを特徴とする光ファイバーコネクタに関する方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの分離可能なウェーハを有する光ファイバーコネクタであって、上記ウェーハが少なくとも１本の光ファイバーを保持し、
ドアを有する進退可能なシラウドと、
該進退可能なシラウドを受容する本体と、
上記ウェーハが対応して係合するウェーハに接触して上記ドアを開く時に偏倚することができる少なくとも第１の偏倚部材と、
からなることを特徴とする光ファイバーコネクタ。
【請求項２１】
上記ウェーハに関して、上記第１の偏倚部材の偏倚によりドアが外方に開くようにしたことを特徴とする請求項２０に記載の光ファイバーコネクタ。
【請求項２２】
上記ウェーハに関して、上記ウェーハが係合の際に上記対応して係合するウェーハに接触する時を除いて上記ドアが閉じた状態のままになっていることを特徴とする請求項２０に記載の光ファイバーコネクタ。
【請求項２３】
少なくとも１つの分離可能なウェーハを有する光ファイバーコネクタであって、上記ウェーハが少なくとも１本の光ファイバーを保持し、
上記光ファイバーを保持するフェルールと、
複数の偏倚部材と、
からなり、上記偏倚部材は上記ウェーハが可変ワイプに適合することができる異なる予荷重の力を有する
ようにしたことを特徴とする光ファイバーコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連特許出願］
本出願は、２００１年８月３１日に出願した「光ファイバーの不整合の可能性を最小にするように可変ワイプ長さに適合するコネクタの形態」という名称の米国特許出願第６０／３１６５９４号に基づいて優先権を主張するものである。
【発明の背景】
【０００２】
従来の高速のコンピュータ及び通信システムはバックプレーン組立体を用いて形成されることが多い。このようなシステムはバックプレーンを介して相互に連結された「ドータボード」あるいは「ドータカード」と称するいくつかのプリント回路ボード（ＰＣＢ）に形成される。
【０００３】
従来のバックプレーンは多くの信号トレースがこれを通り抜けるプリント回路ボードである。トレースはバックプレーンの面に装着された電気コネクタの間に信号をルーティングする。ドータカードは１つの縁部に沿って対応する電気コネクタを有し、各々のドータカードがバックプレーン内にプラグ接続されるようにする。この形態でドータカードは相互に平行で典型的にはバックプレーンに対して直角をなして装着される。
【０００４】
我々の技術社会におけるバンド幅の必要性が増大するに従って、従来の通信システムが所望のバンド幅を与える能力を有していないことが明らかとなっている。かくして、従来の電気通信アーキテクチャに加えてデータ信号を伝達するために光を用いる高速システムが開発されなければならない。その場合データが非常に高速に（例えば１０ギガビット／秒）伝達される。このシステムは金属の伝送路の代りに光を伝達するための光ファイバーまたは導波路を用いる。
【０００５】
光通信は電気通信と同様でないことがわかるであろう。光は電子の特性とは異なる独自の特性を有する電磁波である。それゆえ光透過用のバックレーン組立体の設計は電子透過用のバックレーン組立体の設計とは異なる配慮事項を有する。
【０００６】
光透過用に設計されたバックプレーン組立体は一般的に１本の光ファイバーまたは複数光ファイバーのリボンを保持するフェルールを有するコネクタを含む。ドータカードコネクタのフェルールは組合せられるフェルールに保持された光ファイバーが損失を最小にするように位置合せされるようにしてバックプレーンコネクタの対応するフェルールに組合せられる。これらのフェルールは従来位置合せピンと位置合せピンを受容する通路とにより組合せた位置に配置される。
【０００７】
用いられる光ファイバーの寸法が、例えば直径６２．５ミクロンのコアで直径１２５ミクロン（１０-6メートル）であるために、位置合せピンと受容通路との正確な許容差を維持することが重要である。正確な許容差を維持できず、また他の何らかの位置不整合／欠陥があるとファイバーとファイバーとの界面でのデータ信号に大きな損失が生ずるようになるであろう。
【０００８】
より多くのバックプレーン組立体が電気コネクタと光ファイバコネクタとをともに備えるようになって、バックプレーン組立体が可変のワイプ長さに適合するようにする必要性により前述した位置合せ／許容差の問題がさらに複雑になる。ここで用いる「ワイプ長さ」はドータカードとバックプレーンとの電気コネクタが電気的接触を行うのに必要な距離について言うものである。典型的には電気コネクタはドータカードの縁部に装着されるが、光コネクタに近接して装着されることが多い。
【０００９】
「ワイプ」は主としてバックプレーン／ドータカード収容体内に蓄積される許容差に逆作用することが必要である。ＰＣＢの一様性、平面性、位置決め許容差、ＰＣＢの係止位置、部品の許容差、コネクタの接合のような要因が全てＰＣＢに対して電気コネクタを最終的に位置決めする上での役割をもつ。これらの要因が光ファイバーには有害なものになり得る。
【００１０】
光ファイバーコネクタは突合せ結合装置である。光ファイバーを通る光信号が遮断されず安定したものとなるようにするために、光ファイバーを保持する端面は常に物理的に接触したままになっていなければならない。それゆえ光ファイバーコネクタ電気コネクタの可変ワイプに適合するように完全な係合を行い「フロート」（係合軸方向における可動性）を与えるように設計されなければならない。これには２つの主要な理由がある
【００１１】
第１に、高密度の電気コネクタを接合する際に６８ｋｇ（１５０ポンド）を超える当接力が生じ得る。個々のドータカードをバックプレーンに接合するために従来手動カムラッチ機構が用いられている。この機構は手動動作によるものであるが、通し止まり型（ｇｏ  ｏｒ  ｎｏ−ｇｏ  ｔｙｐｅ）の状態のほかにはユーザーフィードバックを与えない。このような場合、この荷重を受けていずれかのコネクタが適切に位置合せされていなければ、結合システムに問題がある可能性が強い。それゆえラッチが係合する前に個々のコネクタが位置合せされることが重要である。さらに光コネクタから電気コネクタへの接合の順序を交錯させることによりスパイク状の当接力を分離させるのが望ましい。これによりドータカードをバックプレーン取り付けようとする時により円滑なカムラッチ動作がなされよう。また弾性限度を超えるようなラッチを生ずるような付加的な荷重が除かれる。
【００１２】
第２に、異なる電気コネクタに適合し新たな技術に容易に適応する製品を有するようにするために、互換性を与えるフロートを大きくし将来的にスパイク状の力が発生する可能性を制限することが重要である。これらの特徴が与えられるために、例えば３〜７ｍｍ程度の適度な大きさのＺ軸方向の移動行程（ここで係合の軸としてＺ軸が選択されている）が望ましい。これは光ファイバーコネクタと電気コネクタとが相互に対して移動することを必要とし、移動しなければドータカードをバックプレーンに係合させるレバーアームの力を受けて部品が損傷を受け、あるいは破壊されよう。
【００１３】
所望のフロートを得るために、典型的にはシステムにおいて摺動機構が用いられよう。例えばイワノらに発行された米国特許第５１２１４５４号に開示されている先行技術のシステムは当接のためのコネクタハウジング内に摺動ラッチが備えられ、ラッチ及びコネクタハウジングの形状によりＺ軸方向のフロートが与えられる。先行技術の  ’４５４号特許のラッチ手法は詳細な説明で図１に関してより詳細に説明される。
【００１４】
本発明の発明者は、先行技術の光ファイバー結合システムが多くの場合十分な作用を行うが、先行技術のシステムによるものとされる欠点を有することを確認した。第１に、本発明者の知る従来技術は設計の柔軟性がない。例えば、光ファイバーの数あるいはコネクタにおける他の要件が変化すると、このような要件を満たすように設備替え（ｒｅｔｏｏｌ）し設計し直す必要がある。そしてこのような設備替え／再設計（ｒｅｔｏｏｌｉｎｇ／ｒｅｄｅｆｉｎｉｇ）の工程は費用や時間を要するものである。先行技術の  ’４５４号特許に開示された光ファイバーコネクタに戻ると、コネクタの要件が変化したとすれば（例えばさらに多くの光ファイバがコネクタにより保持される必要性）、コネクタが再設計され実質的な設備替え（ｒｅｔｏｏｌｉｎｇ）が必要となることは当業者に明らかである。
【００１５】
第２に、十分な当接の力があるために、先行技術のシステムは複雑なラッチ／解除の機構を用いているが、これは結合システムの大きさや材料の費用を増大させようとするものである。より重要と思われることは、この寸法の増大した結合システムは、他の部品に用いられるはずのプリント回路ボード上の貴重な空間を占めることである。
【００１６】
それゆえ、望ましいのは、費用上効果的で所要時間を少なくするような設計の柔軟性を与えることによって先行技術のシステムの欠点を指摘しつつ電気コネクタの可変ワイプ長さに適合する光ファイバーコネクタである。
【発明の概略】
【００１７】
それゆえ、ファイバーとファイバーとの界面におけるデータ信号の損失を少なくして可変ワイプ長さに適合する光ファイバーコネクタを設計できるようにすることが本発明の１つの目的である。
【００１８】
他の目的は、種々のシステムの形状及び／または密度の要件に合致するような柔軟性のある形状のモジュラー性を可能にする光ファイバーコネクタを提供することである。
【００１９】
さらに他の目的は、費用、工程の制御、製造に要する時間を改善する光ファイバーコネクタの形態を与えることである。
【００２０】
さらに他の目的は、清浄性と部品の保全を改善し目を安全にする光フアイバーコネクタの形態を与えることである。
【００２１】
本発明のこれらの、また他の目的は概略的に、少なくとも１つのウェーハを有し、このウェーハが少なくとも１本の光ファイバーを保持するようにした光ファイバーコネクタによって達せられる。このウェーハは進退可能なシラウドと、この進退可能なシラウドを受容する本体と、少なくとも１つの偏倚部材とを含む。偏倚部材はウェーハがシラウドを後退させるように対応して当接するウェーハに接触する時に偏倚させられる。
【００２２】
本発明の実施例及び細目において、前述のウェーハはさらに光ファイバーを保持する少なくとも１つのフェルールと、好ましくは外方に開くドアを有する進退可能なシラウドとを含み、このフェルールは位置合せピンを備えている。偏倚部材は第１の偏倚部材、第２の偏倚部材及び第３の偏倚部材を含む。第１の偏倚部材はフェルールの位置合せピンに進退可能なシラウドを開かせるように偏倚可能である。第２の偏倚部材は進退可能なシラウドが本体に受容されるように偏倚可能である。第３の偏倚部材は進退可能なシラウド及び本体を可変ワイプ長さに適合させるように偏倚可能である。
【好ましい実施例の詳細な説明】
【００２３】
図１は光ファイバー結合システムの３つの異なる形態を示している。オプション１及び３は従来技術の形態であり、オプション２は本発明の形態である。図１は用いられるラッチングの形態による生ずる力を示している。ループは力の範囲とシステムにおいて力がどのように分布しているかを示し、太い矢印は当接した後にバックプレーンに前向きの力が加わるか否かを示す。オプション１の形態においてのみ当接の後にバックプレーンに前向きに加わる力があることがわかる。ラッチは容易に確認できるように塗りつぶされている。
【００２４】
オプション１は外側のカムラッチまたはエンクロージャに装着されたカードねじによりバックプレーンに固着保持された従来技術のドータカードの光ファイバーコネクタを示している。この形態は例えば３ＭのＯＧＩバックプレーンコネクタのものが利用される。この形態において、力はドータカード全体に分布して、ドータカードをシステムから外そうとする圧力を保持手段（ラッチあるいはねじ等）加えている。コネクタに取り付けられたアダプタ（図示せず）に対して荷重を加えたばねによって係合の軸方向のフロートが与えられる。ドータカードが比較的小さい時にはこのオプションは変化させられる。しかしながらオプション１はこれを多くの状況で望ましくないものにするという欠点を有している。例えば、ドータカードがもはや小さくなければ、その距離にわたって分布する力を制御し予測することが難しいであろう。また、各々のコネクタに多くのフェルールが必要な時には、必要な力が増大し、ドータカードの数だけ倍加する。さらに、この形態は多様なシステムの形態には適用されない。
【００２５】
オプション３はシステムが十分に係合した時にバックプレーンから力が取り除かれる従来技術のドータカード光ファイバーコネクタを示している。この形態は、バックプレーンに加わる力が取り除かれたためにシステムにおける疲労あるいは電気部品に損傷を与えるような応力の生ずる可能性がなくなるという点から望ましい。このラッチングの形態において、典型的にはプラスチックで形成される側方ラッチが組立体の２つの半片を一体的に保持し、ドータカードあるいはバックプレーンのいずれかのコネクタがＺ方向（係合の軸の方向）にフロートできるようにする。本発明者は、イワノらの米国特許第５１２１４５４号や、例えばダイアモンドＧｍｂＨのＥ−２０００（登録商標）のコネクタがこのラッチングの形態を用いているものと考える。
【００２６】
発明の背景の項で述べたように、オプション３の光ファイバーコネクタ、設計の柔軟性がなくプリント回路ボードの貴重な空間を占めるという点から望ましくない。
【００２７】
本発明の好ましい実施例であるオプション２に示される光フアイバーコネクタの形態は分離可能なウェーハモジュールを用いている。さらに、オプション２の形態は分離可能なラッチングモジュールを用いるのが望ましい。この手法はモジュラー型の組立ブロックとして作用する堆積可能な部分としての可能性を与える。また、モジュラー型のラッチングは所望に応じてシステム内に力を分布させる能力を与える。単にコネクタ組立体に別のラッチングモジュールを付加することによって、荷重がより大きい表面領域に分布可能になり、かくして与えられたラッチングモジュールに加わる力が最小になる。さらにコネクタをカプセル化したい場合に金属製の材料が用いられ、それによってシステム全体の遮蔽性及び耐久性の改善がなされよう。分離可能なウェーハモジュールを用いることによって、特殊工具や組立装置がなくてもカスタム設計がなされ、それによって費用上効果的な速い製造のサイクルや可量性の手段が与えられる。オプション２に示されるラッチングモジュールの配置は単に例示のためのものであり、本発明の範囲を図示のものに制限するものではないことがわかるであろう。
【００２８】
図２は図１のオプション２の光ファイバーコネクタ組立体（係合していない状態）の実施例を示す斜視図であり、光ファイバーコネクタ組立体は全体的に参照番号９０で示される電気コネクタ組立体（係合していない状態）とともに全体的に参照番号１０で示されている。光ファイバーコネクタ組立体１０の光フアイバーコネクタ及び電気コネクタ組立体９０の電気コネクタは第１及び第２のプリント回路ボード（「ＰＣＢ」）２１及び２２に取り付けられている。図３は図２の光ファイバーコネクタだけを示す斜視図である。本発明の目的は各々のＰＣＢ２１、２２に取り付けられた１つ、２つまたはそれより多くの光ファイバーコネクタにより達せられることが以下の説明から当業者に明らかとなろう。
【００２９】
図２及び３に示されるように、光ファイバーコネクタ組立体１０はバックプレーン等の第１のＰＣＢ２１の光ファイバーコネクタ２０と、これに組合せられるドータカード等の第２のＰＣＢ２２の光ファイバーコネクタ３０とを含む。光ファイバーコネクタ２０は複数のウェーハ２３と、ラッチングモジュール２６と、ウェーハ２３及びラッチングモジュール２６を保持する好ましくは補強部材からなるモジュール取付体２７とを含む。光ファイバーコネクタ３０は複数のウェーハ３４と、ラッチングモジュール３５と、ウェーハ３４及びラッチングモジュール３５を保持する好ましくは補強部材からなるモジュール取付体３７とを含む。ラッチングモジュール２６は光ファイバーコネクタ２０に伴うものとして、またラッチングモジュール３５は光ファイバーコネクタ３０に伴うものとして示されているが、本発明の作用及び目的を逸脱することなくモジュール２６、３５の配置が入れ換えられることは当業者に明らかであろう。
【００３０】
この光ファイバーコネクタ２０、３０の形態によりウェーハが同等の大きさであるのでモジュラー性が与えられる。これは所望に応じてウェーハの数及び適当な補強部材を選択することによって異なるシステムの形態あるいは密度の要件の適合がなされることを意味する。ラッチングモジュール２６、３５はまたモジュラー型であるのでこのようなモジュールの装着される数と光ファイバーコネクタにおけるその配置とは変更可能であることがわかる。
【００３１】
図４及び５は図２及び３の光ファイバーコネクタ３０の複数のウェーハのうちの１つを示している。ウェーハ３４は支持フレーム４６、本体４０及び進退可能なシラウド４１を含む。支持フレーム４６は補強部材３７に取り付け可能な形態になっている。進退可能なシラウド４１は好ましくは外方に開くドア４２を有する。図４においてドア４２が閉じた状態で示され、図５においてドア４２が開いた状態で示されている。１本またはそれより多くの光ファイバーを保持するための少なくとも１つのフェルール４４（図５に示される）がウェーハ３４の進退可能なシラウド４１／本体４０に収容されている。フェルール４４は例えば日本電信電話株式会社により開発されたＭＴ（「機械的伝送」）フェルールあるいはＡＴ＆Ｔにより開発されたＭＡＣ（「多ファイバーアレイコネクタ」）、あるいは「正確な拘束原理に基づくことにより製造誤差及び係合不整合を少なくするようにした光コネクタフェルール」という名称の正規の関連特許出願（ここでの参照に付す）に開示されたフェルール、あるいはここに説明したようなウェーハの形態に備えられるいずれかの他のフェルールのような市販のフェルールの１つでもよい。図５に示されるフェルール４４は多ファイバー型のフェルールであるが、本発明のウェーハの形態は任意の数の多フェルール型あるいは単ファイバー型のフェルールと同様に１つの単ファイバー型フェルールに用いられることが当業者には明らかであろう。
【００３２】
ウェーハ３４はさらにフェルール４４を光ファイバーコネクタ２０のウェーハ２３の対応するフェルールに係合させる際に案内及び位置合せを行うために用いられる位置合せピンを含む。さらに、位置合せピン３１はドア４２を開くために用いられ、フェルールの損傷あるいは摩耗を生じないように保護し、またフェルールの光学的端面が破片や汚物に接触しないように保護する。またフェルールではごみ、埃及び他の望ましくない破片や汚物が光データの伝送を妨げるが、好ましい実施例においてドア４２が外方に開くので、ドアがこのような破片や汚物をフェルールから除去する。図４及び５に示される進退可能なシラウド４１の形態の他の利点は、ウェーハ３４、２３が係合するまでドア４２が開いて光ファイバー３２を露出するようにはならないことである。これは以下により詳細に説明する。それゆえ、この形態により目の安全が保証される。前述の実施例はドア４２を押し開くために位置合せピン３１を用いているが、本発明の作用及び目的を逸脱することなくドア４２を開くための他の手段が用いられることが当業者には明らかであることがわかるであろう。例えば、対向するウェーハのシラウドに接触すると動作するシラウドの外側の作動部材によってドアが開かれよう。さらに、好ましい実施例は外方に開くドアを有する進退可能なシラウドであるが、本発明はまた内方に開くドアでも作用可能である。
【００３３】
本体４０と支持フレーム３４との間に１対のばね部材が示されている。ウェーハ３４はまた他の２対のばね部材５１、５２を有し、これが図６ａ−６ｅに示されている。ウェーハ３４が対応するウェーハ２３係合する際のばね部材の動作とウェーハ３４の種々の部分の動作とを図６ａ−６ｅを参照して説明する。
【００３４】
図６ａ−６ｅはウェーハ２３、３４を尺度を考慮せずに示した図で、係合の過程の種々の段階でのウェーハ２３、３４の動作を示すだけのものである。図６ａは係合過程が始まる前のウェーハ２３、３４を示す。ウェーハ２３は本体６０及び進退可能なシラウド６１を含む。本体６０は補強部材２７（図２及び３に示される）に取り付け可能である。進退可能なシラウドは外方に開くドア６２を有する。１本またはそれより多くの光ファイバー（図示せず）を保持するためのフェルール６４がウェーハ２３の進退可能なシラウド６１／本体６０に収容されている。ウェーハ３４のフェルール４４に関して前述したように、フェルール６４はＭＴ型あるいはＭＡＣ型のフェルール、あるいは「正確な拘束原理に基づくことにより製造誤差及び係合不整合を少なくするようにした光コネクタフェルール」という名称の正規の関連特許出願に開示されたフェルール、あるいはここに説明したようなウェーハの形態に備えられるいずれかの他のフェルールのような市販のフェルールの１つでもよい。
【００３５】
ウェーハ２３はフェルール６４を光ファイバーコネクタ３０のウェーハ３４の対応するフェルール４４に係合させる際に案内及び位置合せに用いられる位置合せピン７１を含む。さらに、位置合せピン７１はドア６２を押し開くために用いられ、かくしてフェルールが損傷ないし摩耗を受けないように保護し、またフェルールの光学的端面が破片や汚物に接触と接触するのを防止する。またフェルールではごみ、埃、望ましくない破片や汚物が光データの伝送を妨げ得るが、ドア６２が外方に開くので、ドアがこのような破片や汚物をフェルールから除去する。進退可能なシラウド６１の形態の他の利点は、ウェーハ２３、３４が係合するまでドア６２が開いて光ファイバーを露出するようにはならないことである。それゆえ、この形態により目の安全が保証される。図示のように、ウェーハ２３はまた２対のばね部材８１、８２を含む。前述の実施例はドア６２を押し開くために位置合せピン７１を用いているが、本発明の作用あるいは目的を逸脱することなくドア６２を押し開くために他の手段が用いられることは当業者に明らかであろう。例えば、対向するウェーハのシラウドの外方の作動部材によりドアが開かれよう。
【００３６】
図６ａは係合過程が始まる前のウェーハ２３、３４を示している。ウェーハ３４の対をなすばね部材５１、５２、５３及びウェーハ２３の対をなすばね部材８１、８２は全て予荷重を加えた状態になっている。ウェーハ３４ではばね部材５１はばね係数がＫｓであり、ばね部材５２はばね係数がＫｆであり、ばね部材５３はばね係数がＫｗである。ウェーハ２３ではばね部材８１はばね係数がＫａであり、ばね部材８２はばね係数がＫｂである。
【００３７】
好ましい実施例において、ばね５１と８１とのばね係数及び予加重が同じであり、ばね５２と８２とのばね係数及び予加重が同じである。かくして、ウェーハ２３におけるばね８１、８２の動作はウェーハ３４におけるばね５１、５２の動作と鏡像関係になるであろう。図６ａ−６ｅにおいて、ばね部材５１、５２、５３、８１、８２は対をなすコイル状ばねとして示されている。しかしながら、偏倚力を与えることができるいかなるもの（例えば、磁石、弾性材料）でも用いられ、ここに説明したＺ軸方向のフロートを与えるように作用する限りいくつの偏倚部材を用いてもよいことが当業者には明らかであろう。説明し易くするため、ばね係数は各対のばねごとに１つの値として扱っている。ここで図６ｂ−６ｆを参照して動作順序について説明する。
【００３８】
図６は接触する瞬間のウェーハ２３、３４を示している。シラウド４１、６１が接触すると、ばね５１、８１は予荷重の力の方がうちかっているので圧縮し始める。係合の際のウェーハ２３、３４のばねの力とウェーハ２３、３４の部品の変位とを示すダイアグラムである図６ｆは参照番号９４でばね５１、８１の予加重の力を示している。シラウド４１、６１の接触の瞬間に、ドア４２、６２はフェルール４４、６４を破片や他の汚物から保護する閉じた状態にある。捩りばね４３、６３は概略的にそれぞれドア４２、６２を閉じた状態に向かって偏倚させ、かくして破片や他の汚物から保護された密閉された室空間を形成するものである。ばね５１、８１が圧縮状態になると、ドア４２、６２がそれぞれ位置合せピン３１、７１によって押し開かれる。位置合せピン３１、７１がドア４２、６２を開かせる際のシラウド４１、６１の変位が図６ｆに参照番号９７で示されている。本発明の好ましい実施例は概略的に枢支ヒンジを中心に回転するドア４２、６２を示しているが、ドアを開閉するための他の手法が用いられることが当業者には明らかであろう。
【００３９】
ウェーハ２３、３４が係合の過程を継続すると、これに加わる力の増大によりフェルール４４、６４が接触するようになる。これが図６ｃに示されている。フェルール４４、６４が接触する場合のシラウド４１、６１の変位が図６ｆに参照番号９８で示されており、必要な力が参照番号１０５で示されている。ばね５２、８２の予め加えられた荷重の力は参照番号９３で示されている。ばね５２、８２の予め加えられた荷重の力９３より力が大きくなると、ばね５２、８２が圧縮し始め、フェルール４４、６４及びシラウド４１、６１がそれぞれ結合したばね係数Ｋｓ＋Ｋｆ及びＫａ＋Ｋｂで平行に移動する。好ましい実施例において、光ファイバーコネクタシステムは、図６ｄに示されるようにそれぞれ本体４０、６０に突き当たるような形態になっている。この点に関して、シラウドの変位は参照番号１００で示され（図６ｆ参照）、フェルールの変位は参照番号９９で示され、この点に達するのに必要な力は参照番号９２で示され、係合するフェルール４４、６４間の突合せ結合力は参照番号１０３で示されている。フェルール４４、６４はそれ以上変位しないので、フェルールに加わる力はそれ以外の動作に必要な突合せ結合力として一定に保持される。
【００４０】
最大のフェルールの変位した点において、ウェーハ２３、３４に加わる付加的な力が増大することにより図６ｆに参照番号９１で示されるばね５３の予め加えられた荷重より大きくなってウェーハ３４のばね５３が圧縮し始める。これが図６ｅに示されている。本発明の光ファイバー結合システムにＺ軸（係合軸）の方向のフロートを与えるのはこのばね５３の圧縮である。Ｚ軸方向のフロートの範囲は参照番号１０２で示されている。システムが定置状態にある（すなわちそれ以上コネクタが変位しない）場合のＺ軸方向のフロートの範囲１０２における位置は電気コネクタによって決定される。最大のＺ軸方向のフロート変位の際にシステムに必要とされる最大の力が参照番号１０４で示されている。
【００４１】
多段階のばねの形態を用いることにより、本発明の光ファイバーコネクタの形態は電気コネクタの可変ワイプ長さに適合して、光ファイバーの不整合の可能性を最小にし、内側フェルールの力を外側組立体から分離する。さらに、それに応じてばね部材を選択することにより、望ましくは分離面や確実停止体（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｓｔｏｐｓ）を必要とせずに適当なばね部材が動作するように光ファイバーコネクタの動作が逐次なされる。
【００４２】
図７は本発明の光ファイバーコネクタ組立体の他の実施例のウェーハを尺度を考慮せずに示した図である。図６ａと同様なこの図において、第１のＰＣＢ２１に取り付けられた第１の光ファイバーコネクタ２０のウェーハ２３は図６ａに示されるものと同じである。しかしながら、第２のＰＣＢ２２に取り付けられた光ファイバーコネクタのウェーハ８４図は６ａにおけるウェーハ３４とは異なる。このウェーハ８４はウェーハ３４にある対をなすばね部材５３を有していないことが重要である。このウェーハ８４は形状及び動作において概略的にウェーハ２３と同様であることがわかるが、ばね部材９２は係合の軸方向にフロートを与えるようにウェーハ２３のばね部材８２より長くなっている。図７に示される光ファイバーコネクタはある場合には適当なものであるが、他の場合には広く変化し得るワイプ長さに適合する能力が制限されるために不適当なものとなろう。
【００４３】
当業者には容易に本発明を利用できるように発明の実施例を十分に詳細に説明したが、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく前述の実施例についての改変や修正がなされるものであり、本発明は前述の説明及び添付の図面に限定されるものではない。例えば、本発明の好ましい実施例は可変ワイプに適合するように進退可能なシラウドウェーハの構造を用いているが、可変ワイプに適合するように進退可能なシラウドを用いないウェーハとすることは本発明の範囲を出るものとはならないであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】光ファイバー結合システムの３つの異なる形態を示し、オプション１及び３が従来技術の形態を示し、オプション２が概略的に本発明の形態を示す概略的な図である。
【図２】電気コネクタ組立体（係合していない状態の）とともに図１のオプション２の光ファイバーコネクタ組立体（係合していない状態の）の実施例を示す斜視図である。
【図３】図２の光ファイバーコネクタ組立体だけを示す斜視図である。
【図４】図２及び３の光ファイバーコネクタの複数のウェーハ（閉じた状態にある外方に開くシラウドのドア）の１つを示す図である。
【図５】外方に開くシラウドのドアが開いた状態にある図４のウェーハを示す図である。
【図６ａ−ｅ】係合過程の種々の段階でのウェーハの動作を示す図２及び３の光ファイバー組立体のウェーハを尺度を考慮せずに示した図である。
【図６ｆ】図６ａ−６ｅの係合の段階でのウェーハの部品の力及び変位をダイアグラム的に示す図である。
【図７】本発明の光ファイバーコネクタ組立体の他の実施例のウェーハを尺度を考慮せずに示す図である。
【図１】
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【図６ｆ】
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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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【国際調査報告】
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