(57)【要約】【課題】光素子と光ファイバの間に所定の間隔を設ける場合においても、プラグが変動してもフェルールの位置は変化せず、安定した光素子と光ファイバの結合状態を得ることが可能となる光コネクタを提供することを目的とする。【解決手段】光素子と光ファイバが両者を結ぶ光軸に沿って所定の間隔を有し、前記光ファイバを内蔵したフェルールと、弾性力に抗して変位できる前記フェルールを内蔵したプラグと、前記フェルールを挿入するスリーブと、前記スリーブを内蔵するレセプタクルから成る光コネクタにおいて、前記フェルールが前記スリーブに挿入された時、前記フェルールの先端が前記フェルール固定部と接触し、前記フェルールと前記フェルール固定部との相対位置が弾性力により固定されることにより前記光素子と前記光ファイバとの相対位置が固定される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子と光ファイバが両者を結ぶ光軸に沿って所定の間隔を有し、前記光ファイバを内蔵したフェルールと、弾性力に抗して変位できる前記フェルールを内蔵したプラグと、前記フェルールを挿入するスリーブと、前記スリーブを内蔵するレセプタクルから成る光コネクタにおいて、前記フェルールが前記スリーブに挿入された時、前記フェルールの先端が前記フェルール固定部と接触し、前記フェルールと前記フェルール固定部との相対位置が弾性力により固定されることにより前記光素子と前記光ファイバとの相対位置が固定されることを特徴とする光コネクタ。
【請求項２】
前記フェルール固定部は、前記光ファイバの断面積以上の開口部を有することを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ通信に用いられる光コネクタに係わり、特に光コネクタの１構成要素であるレセプタクルの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル機器の普及に伴い、デジタル化された映像、音声データなどを一元的に管理、加工するためのネットワーク化が進行している。特にデジタルネットワークにおいては、高速のデジタル信号を伝送するため、光ファイバを用いたデータ伝送システムが増加している。
【０００３】
光ファイバと機器を接続する部分が光コネクタであり、光コネクタの光ファイバの先端に取付けられたプラグと機器側のレセプタクルから成る。プラグは光ファイバを内蔵したフェルールを備え、フェルールは光ファイバを内蔵する。また、レセプタクルは前述のフェルールが差し込まれる部分であるスリーブを内蔵している。光コネクタの種類は複数存在するが、その中でフェルールが弾性力に抗して変位できる構成のものと、変位できないものとがある。フェルールが弾性力に抗して変位できない光コネクタの特徴としては、プラグとフェルールの位置関係が変化しないため、プラグとレセプタクルがしっかりと接続されて位置決めを行うことによって、レセプタクル内のフェルールの先端の位置を所定の位置に設定することが可能となる。次に、フェルールが弾性力に抗して変位できる光コネクタの特徴について図４を用いて説明する。プラグ１に内蔵されるフェルール４は主にバネなどでプラグ１に保持され、光ファイバ５の長手方向の弾性力に抗して変位できる構成となっている。プラグ１がレセプタクル２に挿入されたとき、フェルール４は光素子７に接触してプラグ１の方向に押圧され、それに対するバネの復帰力でフェルール４は光素子７に押し付けられる。このとき、プラグ１とレセプタクル２が接続された状態において、プラグ１がレセプタクル２の中で変動することを考える。プラグ１がレセプタクル２の中で変動すると、プラグ１の先端位置８がプラグ先端位置８ａと８ｂの間で変動する。しかし、フェルール４はバネの復帰力で光素子７に押し付けられているためフェルール先端位置９は変位せず、その結果安定した光ファイバ５と光素子７との結合状態を得ることができる。従来のこの種の光コネクタとしては、非特許文献１（ＪＩＳ規格のＪＩＳＣ  ５９７６）が知られている。
【０００４】
【非特許文献１】
「Ｆ０７形２心光ファイバコネクタ」、（財）日本規格協会、１９９８年５月２０日、ＪＩＳ  Ｃ  ５９７６
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光コネクタのうちフェルールが弾性力に抗して変位できる光コネクタにおいて、プラグがレセプタクルに接続された状態においてフェルールの先端が光素子と接触している場合、プラグがレセプタクルの中で変動しても、フェルールの先端の位置は変位せず、光素子と光ファイバの相対位置は変化しない。しかし、光素子と光ファイバの結合に関して、光素子と光ファイバとが接触している状態が常に最適というわけではなく、例えば発光素子の出射光パターンが所定の距離において焦点を結ぶ、または所定の距離を離して発光素子と光ファイバを結合したときに伝送特性が最適となるような場合においては、発光素子と光ファイバを所定の間隔を空けて結合することが最適となる。このような場合、レセプタクルにおいて、光素子と光ファイバの間に所定の距離を設ける必要が生じる。
【０００６】
図５を用いて、レセプタクルにおいて光素子と光ファイバの間に所定の距離を設ける場合について説明する。プラグ１がレセプタクル２に接続され、プラグの先端位置がプラグ先端位置８にあって、フェルールの先端の位置がフェルール先端位置９となったときに、光素子７と光ファイバ５の結合状態が最適であるとする。このとき、プラグ１がレセプタクル２の中で変動することを考える。プラグ先端位置８が８ａと８ｂの間で変化した場合、フェルール４の先端は光素子７と接触しておらず、フェルール４は全く固定されない状態にある。そのため、フェルールの先端の位置はフェルール先端位置９ａと９ｂの間で変化してしまう。プラグ１がレセプタクル２の中で変動すると、光素子７と光ファイバ５との相対位置が変化してしまい、光素子７と光ファイバ５との光ファイバ５の長手方向の距離を所望の値に固定することができない。その結果、図２に示すように発光素子１０とレフェノール４の相対位置が変化し、最適点（発光素子１０の出射光パターンの焦点位置）であるフェルール先端位置９に対してフェルールの先端の位置が変化してしまい、発光素子１０の出射光が光ファイバ５に安定して入射できず、光ファイバ５からのファイバ出力パワーが変化する、または発光素子１０と光ファイバ５の入射条件が変化することにより、光ファイバ５の伝送帯域特性が変化して所望の伝送帯域特性が得られない、という問題が生じた。また、受光素子と光ファイバの相対位置が変化することより、受光素子に入力される光パワーが変化する、といった問題があった。
【０００７】
その問題に対し、レセプタクルにフェルール固定部を設置し、プラグがレセプタクルに接続された状態において、フェルールの先端をフェルール固定部と接触させてフェルールの先端の位置を固定することにより、光素子と光ファイバの間に所定の距離を設ける場合において、プラグがレセプタクルの中で変動しても、光素子と光ファイバとの相対位置は変化せず、安定した光素子と光ファイバの結合状態を得ることができる光コネクタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明は、光素子と光ファイバが両者を結ぶ光軸に沿って所定の間隔を有し、前記光ファイバを内蔵したフェルールと、弾性力に抗して変位できる前記フェルールを内蔵したプラグと、前記フェルールを挿入するスリーブと、前記スリーブを内蔵するレセプタクルから成る光コネクタにおいて、前記フェルールが前記スリーブに挿入された時、前記フェルールの先端が前記フェルール固定部と接触し、前記フェルールと前記フェルール固定部との相対位置が弾性力により固定されることにより前記光素子と前記光ファイバとの相対位置が固定されることを特徴としている。
【０００９】
更に本発明は、前記フェルール固定部は、前記光ファイバの断面積以上の開口部を有することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。実施の形態は、プラグ１、レセプタクル２、フェルール固定部３、フェルール４、光ファイバ５、スリーブ６、光素子７より成る。プラグ１はフェルール４を内蔵し、フェルール４は光ファイバ５を内蔵する。またフェルール４は弾性力に抗して変位できる構成となっており、フェルール４に光ファイバ５の長手方向に弾性力を加えると、プラグ１に対してフェルール４は変位することができる。プラグ１と接続されるレセプタクル２はスリーブ６を内蔵し、スリーブ６はフェルール４を保持する。また、レセプタクル２にはスリーブ６の奥にフェルール固定部３が設置され、光素子７はフェルール４の先端位置９からファイバの長手方向に所定の距離をおいてレセプタクル２に設置されている。フェルール４の先端位置がフェルール先端位置９にあるとき、光素子７と光ファイバ５の結合状態が最適であるとする。また、プラグ１の先端位置がプラグ先端位置８まで差し込まれるとプラグ１とレセプタクル２は接続された状態であるとし、プラグ１はレセプタクル２の中で変動が可能で、プラグ先端位置は８ａから８ｂの間で変動する。
【００１２】
以上のように構成された光コネクタについて、その動作を説明する。プラグ１がレセプタクル２に接続するとき、フェルール４はスリーブ６に挿入される。フェルール４の先端がフェルール固定部３に接触するところまで挿入されると、フェルール４は光ファイバ５の長手方向に対してフェルール固定部３から弾性力を受け、プラグ１の方向に押圧される。そして、プラグ１の先端位置がプラグ先端位置８まで達した時、プラグ１がレセプタクル２に完全に接続される。このとき、フェルール４はフェルール固定部３と接触し、弾性力に対するプラグ１からの復帰力で押圧されており、フェルール４の先端位置はフェルール先端位置９に固定され、光素子７と光ファイバ５は最適な結合状態になる。この状態において、プラグ１がレセプタクル２の中で変動することを考える。プラグ１はその先端位置がプラグ先端位置８ａと８ｂの間で変動する。プラグ１の先端位置がプラグ先端位置８ｂになるときを考えると、フェルール４はフェルール固定部３からの弾性力によりプラグ１の方向に押圧され、フェルール４はプラグ１に対して変位するが、フェルールの先端位置はフェルール先端位置９から変位せず固定される。次にプラグ１の先端位置がプラグ先端位置８ａになるときを考えると、フェルール４はフェルール固定部３からの弾性力に対してプラグ１からの復帰力を受けている。そのため、フェルール４はフェルール固定部３の方向に押され、フェルール４はフェルール固定部３に押圧されることになる。そのため、フェルール４の先端位置はフェルール先端位置９に固定される。以上の動作より、プラグ１がレセプタクル２の中で変動してもフェルールの先端位置はフェルール先端位置９に固定され、光素子７と光ファイバ５は最適な結合状態が維持される。
【００１３】
例えば図２において、フェルールの先端位置がフェルール先端位置９に固定されるため、発光素子１０からのファイバ入射光１１が焦点を結ぶ位置に光ファイバ５が固定されることになり、安定したファイバ出力パワーが得られる。以上より、レセプタクル２にフェルール固定部３を設置することにより、プラグ１がレセプタクル２の中で変動しても、光素子７と光ファイバ５は最適な結合状態を維持することが可能となる。
【００１４】
（実施の形態２）
図１、図３は本発明の第２の実施の形態を示す図である。前記実施の形態１において、フェルール固定部３は以下のような特徴を有する。フェルール固定部３は、光ファイバ５の断面積以上の開口部を持ち、光素子７と光ファイバ５の間の光信号を透過することを特徴とする。光素子７と光ファイバ５の間にフェルール固定部３は設置されるが、光ファイバ５のコア１２へ入射される、またはコア１２から出射される光信号が透過できるように、フェルール固定部３は図３のような空隙を有する。フェルール固定部３の構成としては、図３左に示すようなフェルール４の一部と接触するものや、図３右に示すような円形の透過穴を有するものが考えられる。以上の構成により、光素子７と光ファイバ５との相対位置が固定され、光素子７と光ファイバ５はフェルール固定部３を透過して結合することが可能となる。なお、フェルール固定部３の空隙の形状は、光ファイバ５の断面積以上の領域をもち、光ファイバ５への入射光または光ファイバ５からの出射光を遮らないものであればよい。またフェルール固定部３の光信号の透過領域として空隙ではなく、光信号を透過する材料により構成されてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明により、光素子と光ファイバが両者を結ぶ光軸に沿って所定の間隔を有し、フェルールが弾性力に抗して変位できる光コネクタにおいて、レセプタクルにフェルール固定部を設置することで、フェルールの先端がフェルール固定部と接触してフェルールの先端の位置が固定されることにより、光素子と光ファイバの間に所定の間隔を設ける場合においても、プラグがレセプタクルの中で変動しても光素子と光ファイバの相対位置は変化せず、安定した光素子と光ファイバの結合状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光コネクタの構成を示す図
【図２】本発明の光コネクタの効果を示す図
【図３】本発明の光コネクタの構成を示す図
【図４】従来の光コネクタの構成を示す図
【図５】従来の光コネクタの構成を示す図
【符号の説明】
１  プラグ
２  レセプタクル
３  フェルール固定部
４  フェルール
５  光ファイバ
６  スリーブ
７  光素子
８，８ａ，８ｂ  プラグ先端位置
９，９ａ，９ｂ  フェルール先端位置
１０  発光素子
１１  ファイバ入射光
１２  コア
【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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