(57)【要約】【課題】通常の光ファイバ、即ち、被覆を除去するとガラス面が剥き出しになる光ファイバであっても、破断確率を抑制して使用できるファイバＰＣ光コネクタである、光ファイバコネクタを提供する。【解決手段】ＰＣ光コネクタは、一対の光ファイバ自体をマイクロホール１０１で調心し、光ファイバの弾性力を利用して一対の光ファイバ端面同士を突き合わせることによって光接続する。ＰＣ光コネクタは、マイクロホール１０１の形状として、被覆を除去した光ファイバを突き合わせる内径約１２６μｍの丸穴部２０５と、その両側に設けた被覆を除去した光ファイバ先端を挿入するためのテーパ部２０４ａ、２０４ｂと、さらにその両側（または片側）に設けた被覆の付いた光ファイバを挿入するための内径約２６０μｍの丸穴部２０１ａ、２０１ｂと、さらにその外側に設けた光ファイバを挿入するためのテーパ部２０３ａ、２０３ｂとを備えた構成に特徴がある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の光ファイバを、マイクロホール内で各光ファイバの端面同士を密着させて調心し、前記マイクロホールの一端から該マイクロホールの外部で片方の光ファイバをたわませ、当該たわんだ片方の光ファイバに発生する座屈力で前記端面同士を押圧することにより接続する光ファイバコネクタであって、
前記マイクロホールは、前記片方の光ファイバの端面から前記一端へ前記片方の光ファイバの被覆を直線に保つ空間を有し、
前記一端から前記マイクロホールの外部で被覆付き状態の前記片方の光ファイバがたわむ
ことを特徴とする光ファイバコネクタ。
【請求項２】
前記マイクロホールによって、接続した前記一対の光ファイバが複数組並列に整列され、
前記空間の断面は、前記一対の光ファイバの前記複数組を並列に固定する矩形である
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信用の光ファイバコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバコネクタのひとつとして、光ファイバ自体をマイクロホールで調心し、光ファイバの弾性力を利用して光ファイバ同士を接続する光ファイバコネクタがある。このようなコネクタを、ファイバＰＣ光コネクタと称している（例えば、非特許文献１参照）。尚、ＰＣとはPhysical Contactの略であり、光ファイバ端面が密着し空隙の無い接続状態を意味する。
【０００３】
図１０（ａ）、（ｂ）は、従来のファイバＰＣ光コネクタの基本構造を示す図である。ファイバＰＣ光コネクタ１００４は、フェルールを用いず、被覆無しの光ファイバ１００２ａ、１００２ｂ自身を光ファイバ外径（通常１２５μｍ）よりも若干大きな内径（光ファイバ外径が１２５μｍの場合１２６μｍ程度）を有するマイクロホール１００１で調心し、一方の光ファイバ１００２ａをマイクロホール１００１の端１１０２ａでたわませ（たわみ１００５）、その時の光ファイバ１００２ａ自身の弾性力（座屈力）によりＰＣ接続を実現する。そのため、図１０に示すように光コネクタ１００４の主要部品（光コネクタ部品１００４ａ、１００４ｂ）はコの字状の形状を有し、光ファイバ１００２ａ、１００２ｂは被覆が除去されガラス面が剥き出しになり、先端１００６ａ、１００６ｂから離れた部分で光コネクタ部品１００４ａ、１００４ｂに固定されており、光コネクタ１００４嵌合時には図１２に示すように被覆の無い光ファイバの先端１００６ａ、１００６ｂがマイクロホール１００１に挿入され、後部がたわむ（たわみ１００５）。図１２に示すように光ファイバ１００２ａ、１００２ｂの挿入をスムーズに行うためにテーパ１１０４ａ、１１０４ｂが加工されている。
【０００４】
尚、２つの光コネクタ部品１００４ａ、１００４ｂにおいて光ファイバ１００２ａ、１００２ｂの把持長さは異なっており、把持長さの大きい光ファイバ１００２ａのみがたわむ構造となっている。たわみ１００５の長さで座屈力が決定され、たわみ長さ７ｍｍで座屈力０．７Ｎ、８ｍｍで０．５Ｎ、１０ｍｍで０．３Ｎ程度に設定できる。また、２つの光コネクタ部品１００４ａ、１００４ｂを突き合わせる構造とし、その先端１００６ａからの光ファイバ１００２ａの突き出し量により横方向へのたわみ量を設定できる。例えば、たわみ長さ（図１０（ｂ）及び図１２中のＡ；光コネクタ部品１００４ａからテーパ１１０４ａの開始端）が８ｍｍの場合、突き出し量（図１０（ａ）中のα−β）５０μｍで、たわみ量（図１２中のＢ）は０．３ｍｍ程度である。この範囲の設定であれば、確実にＰＣ接続を実現し、かつ、たわみの曲げ部で発生する曲げ損失が十分に小さい。また、先端面１００６ａ、１００６ｂは劈開面、或いは、ＰＣし易いように滑らかな面に研磨されており、さらに、図１２に示すように光ファイバ１００２ａ、１００２ｂの挿入をスムーズに行うためにテーパ１１０４ａ、１１０４ｂが加工されている。
【０００５】
しかしながら、従来のファイバＰＣ光コネクタでは、光ファイバの被覆を除去して用いる必要があるため破断する確率が高い。たわみ部の曲率半径は両端と中央で小さく、特に、たわみの端でもあるマイクロホール入り口での破断の確率が大きい。
【０００６】
したがって、マイクロホールに挿入される部分のみの被覆を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、特許文献１の図５に示されており、この構造では、最も破断の確率の大きいたわみの端でもある、マイクロホール入り口は、光ファイバの被覆は無く、破断防止の効果は低い。
【０００７】
そこで、対策としてガラス面上の薄いポリマ被覆（例えば、厚さ５μｍ程度）で光ファイバを保護し、その外径を被覆無しでガラス面が剥き出しになる通常の光ファイバの外径１２５μｍと同じくした光ファイバを用いる方法が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−５５５３号公報
【非特許文献１】１９９６年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会  Ｃ−１３３
【非特許文献２】１９９９年電子情報通信学会総合大会  Ｃ−３−５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の非特許文献２の技術により破断の発生をほぼ消滅させることに成功していたが、この技術を適用した光ファイバは特殊な光ファイバであるため汎用性が低い、という解決すべき課題が従来技術にはあった。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、通常の光ファイバ、即ち、被覆を除去するとガラス面が剥き出しになる光ファイバであっても、破断確率を抑制して使用できるファイバＰＣ光コネクタである、光ファイバコネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明の光ファイバコネクタは、一対の光ファイバ（１０２ａ、１０２ｂ）を、マイクロホール（１０１）内で各光ファイバの端面同士（１０６ａ、１０６ｂ）を密着させて調心し、前記マイクロホールの一端（２０２ａ）から該マイクロホールの外部で片方の光ファイバ（１０２ａ）をたわませ、当該たわんだ片方の光ファイバに発生する座屈力で前記端面同士を押圧することにより接続する光ファイバコネクタ（１０４）であって、前記マイクロホールは、前記片方の光ファイバの端面（１０６ａ）から前記一端（２０２ａ）へ前記片方の光ファイバの被覆を直線に保つ空間（２０１ａ）を有し、前記一端（２０２ａ）から前記マイクロホールの外部で被覆付き状態の前記片方の光ファイバがたわむことを特徴とする（実施形態１、２）。
【００１２】
以上の構成により、光ファイバコネクタは、一対の光ファイバを接続して調心するマイクロホール内の入り口付近の端に光ファイバの被覆を直線に保つ空間が存在するので、マイクロホール開口部ですぐに光ファイバのたわみが開始せず、被覆除去した光ファイバ部に曲げ応力が働かない。また、被覆付きのまま光ファイバをたわませる。
【００１３】
尚、特許請求の範囲の構成要素と対応する実施形態中の図中符号等を（）で示した。ただし、特許請求の範囲に記載した構成要素は上記（）部の実施形態の構成要素に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光ファイバを破断する確率をほぼ０にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を適用できる実施形態を詳細に説明する。尚、本明細書で参照される各図面において同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。
【００１６】
（実施形態１）  
図１〜３を参照し、本実施形態１を説明する。本実施形態１は、一対の光ファイバ１０２ａ、１０２ｂを接続するための構造であり、図１（ａ）、（ｂ）は全体の構造図、図２はマイクロホールの構造図、図３はマイクロホールに光ファイバが挿入された状態の説明図である。
【００１７】
図１１に示すように、従来のファイバＰＣ光コネクタのマイクロホール１００１は、内径１２６μｍの穴の両端１１０２ａ、１１０２ｂに光ファイバの挿入をスムーズにするためのテーパ１１０４ａ、１１０４ｂが設けられているのみである。
【００１８】
これに対して、図１に示す本実施形態１のファイバＰＣ光コネクタ１０４のマイクロホール１０１は、図２に示す通り、内径１２６μｍの丸穴２０５の前後に第１のテーパ２０４ａ、２０４ｂを介して、外径２５０μｍの光ファイバ１０２ａ、１０２ｂの被覆に合わせた内径（例えば、市販の光ファイバの被覆外径のばらつきを考慮して、内径約２６０μｍ）の丸穴２０１ａ、２０１ｂが設けられている。さらに、マイクロホール１０１の入り口に挿入用の第２のテーパ２０３ａ、２０３ｂが設けられている。
【００１９】
図１（ａ）、（ｂ）を参照し、本実施形態のファイバＰＣ光コネクタの基本構造を説明する。ファイバＰＣ光コネクタ１０４は、フェルールを用いず、一部先端部が被覆無しの光ファイバ１０２ａ、１０２ｂ自身を光ファイバ外径（先端が通常１２５μｍ）よりも若干大きな内径（光ファイバ先端外径が１２５μｍの場合１２６μｍ程度）を有するマイクロホール１０１で調心し、一方の光ファイバ１０２ａをマイクロホール１０１の端２０２ａでたわませ（たわみ１０５）、その時の光ファイバ１０２ａ自身の弾性力（座屈力）によりＰＣ接続を実現する。そのため、図１に示すように光コネクタ１０４の主要部品（光コネクタ部品１０４ａ、１０４ｂ）はコの字状の形状を有し、光ファイバ１０２ａ、１０２ｂは先端の被覆が除去されガラス面が剥き出しになり、先端１０６ａ、１０６ｂから離れた部分で光コネクタ部品１０４ａ、１０４ｂに固定されており、光コネクタ１０４嵌合時には図３に示すように被覆の無い光ファイバの先端１０６ａ、１０６ｂがマイクロホール１０１に挿入され、後部がたわむ（たわみ１０５）。
【００２０】
尚、図１〜３におけるＡ、Ｂ、α及びβ等は、前述の図１０〜１２におけるものと同様な量である。例えば、図１〜３におけるたわみ長さは、図１（ｂ）及び図３中のＡ（光コネクタ部品１０４ａから第２のテーパ２０３ａの開始端）である。
【００２１】
図３は、光ファイバ１０２ａ、１０２ｂ挿入時の形態を示す図である。光ファイバ１０２ａ、１０２ｂは、内径１２６μｍの丸穴２０５及びテーパ２０４ａ、２０４ｂに挿入される長さのみが被覆除去されており、被覆部が内径２６０μｍの部分２０１ａ、２０１ｂに位置するようになっている。これにより、光ファイバ１０２ａ、１０２ｂを調心するマイクロホール１０１の端２０２ａ、２０２ｂに光ファイバ１０２ａ、１０２ｂの被覆を直線に保つ空間２０１ａ、２０１ｂが存在するので、マイクロホール開口部ですぐに被覆除去した光ファイバ１０２ａのたわみが開始することにならず、被覆除去した光ファイバ部１０３ａ、１０３ｂに曲げ応力が働かない。また、被覆付きのまま光ファイバ１０２ａをたわませるので（たわみ１０５）、破断する確率をほぼ０にすることが可能となる。
【００２２】
ここで、寸法例としては、内径１２６μｍの丸穴２０５の全長１ｍｍ程度、第１のテーパ２０４ａの全長０．２５ｍｍ程度、光ファイバ１０２ａの被覆除去部１０３ａの長さ０．７５ｍｍ程度である。光ファイバ１０２ａの被覆除去長をこの程度まで十分小さくしておくことにおり、不慮の光ファイバ１０２ａのガラス部への接触の可能性を低減し、破断する確率を減らすこともできる。
【００２３】
尚、図４、５に示すように、光ファイバをたわませない側４０２ｂについては、光ファイバ１０２ｂへの曲げ応力が働かないので、被覆部を直線的に保持する部分が無い構造２０４ｂも可能である。この構造により、（符号２０１ｂ、２０３ｂのような）段付き部を減らせるのでマイクロホール４０１の構造が簡易となる。
【００２４】
また、図６は、本実施形態１の分割したマイクロホールの構成図で、（ａ）は断面図、（ｂ）はＶ溝の説明図である。図６（ａ）に示すように、マイクロホール６０１について、内径１２６μｍ部２０５を含む光ファイバ調心部６０１ｃと、被覆を直線に保つ部分２０１ａ、２０１ｂを含む被覆保持部６０１ａ、６０１ｂとを、別部材とすることも可能である。調心部６０１ｃの内径は非常に高精度が要求されるのに対し、被覆保持部６０１ａ、６０１ｂは比較的精度を要しないので、この構造により、精度を要求する調心部６０１ｃのみ高精度に製作すればよくなり、製作コストを低減することができる。例えば、調心部６０１ｃはジルコニア成型品、他は樹脂成型品とすることが可能となる。また、丸穴の代わりにＶ溝に蓋をして構成される三角形状（図６（ｂ））をマイクロホール６０１として用いる場合、第１のテーパ２０４ａ、２０４ｂはザグリ（座ぐり）機械加工によって形成することが可能である。しかし、２段目の丸穴２０１ａ、２０１ｂ、及び第２のテーパ２０３ａ、２０３ｂを一体で構成することは、現状の機械加工技術では困難である。しかし、図６（ａ）のように調心部６０１ｃと他とに複数分割することでＶ溝構造を一体で構成可能となる。尚、Ｖ溝に蓋をして構成される三角形状は内接円の直径が調心部６０１では１２６μｍ、被覆直線保持部６０１ａ、６０１ｂでは２６０μｍ程度となるようにする。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態１のＰＣ光コネクタ１０４は、光ファイバ１０２ａ、１０２ｂ自体をマイクロホールで調心し、光ファイバ１０２ａの弾性力を利用して光ファイバ端面１０６ａ、１０６ｂ同士を突き合わせることによって光接続する。本実施形態１のＰＣ光コネクタ１０４は、マイクロホールの形状として、被覆を除去した光ファイバを突き合わせる内径約１２６μｍの丸穴部２０５と、その両側に設けた被覆を除去した光ファイバ先端を挿入するためのテーパ部２０４ａ、２０４ｂと、さらにその両側（または片側）に設けた被覆の付いた光ファイバを挿入するための内径約２６０μｍの丸穴部２０１ａ、２０１ｂと、さらにその外側に設けた光ファイバを挿入するためのテーパ部２０３ａ、２０３ｂとを備えた構成に特徴がある。
【００２６】
（実施形態２）  
図７、８は、本実施形態２を説明する構成図である。本実施形態２は、複数の同種の光ファイバの被覆外径と同じピッチで各一対の光ファイバ（７０２ａ−１、７０２ｂ−１）、（７０２ａ−２、７０２ｂ−２）、（７０２ａ−３、７０２ｂ−３）が、複数並列に整列した場合の接続構造である。例えば、被覆外径２５０μｍでは、各一対の光ファイバが２５０μｍピッチで並列に整列している。
【００２７】
その他の構造的特徴は、基本的に実施形態１の図１〜３を参照した説明と同様である。以下、実施形態１との差異のみ説明する。
【００２８】
ここで、図９に示すようにマイクロホール９０１について、実施形態１の丸穴構造を整列することでも構成可能である。しかし、この場合、被覆外径と同じピッチで光ファイバが整列しているため、被覆部を直線に保持する部分の丸穴がほぼ連結されてしまい、型を用いて部品を製作する場合、複雑な構造と成ってしまう。そこで本実施形態２では、図７、８に示すように、マイクロホール７０１は被覆を直線に保持する部８０１ａを完全に連結し、並列に整列する光ファイバの心数分の大きさの矩形８０５とした構造にしている。
【００２９】
（実施形態の効果）  
以上説明したように本実施形態によれば、第１の態様として、一対の光ファイバ（１０２ａ、１０２ｂ）を、マイクロホール（１０１）内で各光ファイバの端面同士（１０６ａ、１０６ｂ）を密着させて調心し、前記マイクロホールの一端（２０２ａ）から該マイクロホールの外部で片方の光ファイバ（１０２ａ）をたわませ、当該たわんだ片方の光ファイバに発生する座屈力で前記端面同士を押圧することにより接続する光ファイバコネクタ（１０４）は、前記マイクロホールは、前記片方の光ファイバの端面（１０６ａ）から前記一端（２０２ａ）へ前記片方の光ファイバの被覆を直線に保つ空間（２０１ａ）を有し、前記一端（２０２ａ）から前記マイクロホールの外部で被覆付き状態の前記片方の光ファイバがたわむことを特徴とする（実施形態１、２）。
【００３０】
以上の構成により、光ファイバコネクタは、一対の光ファイバを接続して調心するマイクロホール内の入り口近傍の端に光ファイバの被覆を直線に保つ空間が存在するので、マイクロホール開口部ですぐに光ファイバのたわみが開始せず、被覆除去した光ファイバ部に曲げ応力が働かない。また、被覆付きのまま光ファイバをたわませる。このため、光ファイバが破断する確率をほぼ０にすることが可能となる。
【００３１】
ここで、第２の態様として、一対の光ファイバ（７０２ａ−１、７０２ｂ−１等）を、マイクロホール（７０１）内で各光ファイバの端面同士（７０６ａ−１、７０６ｂ−１等）を密着させて調心し、前記マイクロホールの一端（８０２ａ）から該マイクロホールの外部で片方の光ファイバ（７０２ａ−１等）をたわませ、当該たわんだ片方の光ファイバに発生する座屈力で前記端面同士を押圧することにより接続する光ファイバコネクタ（７０４）は、前記マイクロホールは、前記片方の光ファイバの端面（７０６ａ−１等）から前記一端（８０２ａ）へ前記片方の光ファイバの被覆を直線に保つ空間（８０１ａ）を有し、前記一端（８０２ａ）から前記マイクロホールの外部で被覆付き状態の前記片方の光ファイバがたわみ、前記マイクロホールによって、接続した前記一対の光ファイバが複数組（７０２ａ−１、７０２ｂ−１）（７０２ａ−２、７０２ｂ−２）（７０２ａ−３、７０２ｂ−３）並列に整列され、前記空間の断面は、前記一対の光ファイバの前記複数組を並列に固定する矩形（８０５）であることを特徴とする（実施形態２）。
【００３２】
以上の構成により、図７、８に示すように、矩形８０５としても、厚み方向（図８のＹ軸方向）は光ファイバ被覆１本分であり、また横方向（図８のＸ軸方向）も並ぶ光ファイバの被覆同士によって位置が規制されるので、被覆を直線に保持する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用できる実施形態１の全体構成図で、（ａ）は分解図、（ｂ）は接続図ある。
【図２】本発明を適用できる実施形態１のマイクロホールの構成図である。
【図３】本発明を適用できる実施形態１のマイクロホールへの光ファイバ挿入状態の説明図である。
【図４】本発明を適用できる実施形態１の他のマイクロホールの構成図である。
【図５】本発明を適用できる実施形態１の他のマイクロホールへの光ファイバ挿入状態の説明図である。
【図６】本発明を適用できる実施形態１の分割したマイクロホールの構成図で、（ａ）は断面図、（ｂ）はＶ溝の説明図である。
【図７】本発明を適用できる実施形態２の全体構成図で、（ａ）は分解図、（ｂ）は接続図ある。
【図８】本発明を適用できる実施形態２のマイクロホールの正面図である。
【図９】本発明を適用できる実施形態１のマイクロホールを複数整列した場合の正面図である。
【図１０】従来の全体構成図である。
【図１１】従来のマイクロホールの構成図で、（ａ）は分解図、（ｂ）は接続図ある。
【図１２】従来のマイクロホールへの光ファイバ挿入状態の説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０１  マイクロホール
１０２ａ、１０２ｂ  光ファイバ
１０３ａ、１０３ｂ  被覆除去した光ファイバ部
１０４  光ファイバコネクタ
１０５  たわみ
１０６ａ、１０６ｂ  先端
２０１ａ、２０１ｂ  丸穴
２０２ａ、２０２ｂ  マイクロホールの端
２０３ａ、２０３ｂ  第２のテーパ
２０４ａ、２０４ｂ  第１のテーパ
２０５  丸穴部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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