(57)【要約】【課題】光ファイバに作用する力を緩和すること。【解決手段】光ファイバ３０の端部に取付けられる光コネクタ２０であって、光ファイバ３０の端部を保持するファイバ端部保持部材２６と、環状周面２８ａを有するファイバ巻付部材２８とを備える。光ファイバ３０の端部はファイバ端部保持部材２６により一定位置及び姿勢で保持され、かつ、ファイバ巻付部材２８の環状周面２８ａに巻付けて外部に引出される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの端部に取付けられる光コネクタであって、
光ファイバの端部を保持するファイバ端部保持部材と、
前記光ファイバが巻付けられる環状周面を有するファイバ巻付部材と、
を備えた光コネクタ。
【請求項２】
請求項１記載の光コネクタであって、
前記環状周面の中心軸を前記光ファイバの端部の軸方向に対して略直交させた姿勢で、前記ファイバ巻付部材が配設されている、光コネクタ。
【請求項３】
請求項１記載の光コネクタであって、
前記環状周面の中心軸を前記光ファイバの端部の軸方向に対して略平行にした姿勢で、前記ファイバ巻付部材が配設されている、光コネクタ。
【請求項４】
光ファイバの配索経路の途中に設けられる光ファイバ緩衝装置であって、
前記光ファイバが巻付けられる環状周面を有するファイバ巻付部材を備えた光ファイバ緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、車載用光通信システムの物理層部分を担う部品、主に高速光通信部品として利用される技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般民生機器においては、光コネクタ（或は光るプラグ）内に光電変換ユニットを組込み、プラスチック光ファイバを伝送媒体として通信を行うための通信部品の存在は既に知られている。このような通信部品は、民生機器の付属品として扱われるに過ぎず、その通信組速度は数メガビット毎秒の通信速度であった。
【０００３】
ところで、昨今、自動車等における次世代ネットワークシステムとして、リアルタイムに映像を伝送できるような高速通信システムの使用が検討されている。一般に、リアルタイム映像を伝送するためには、数百メガビット毎秒程度の通信速度が要求される。
【０００４】
数百メガビット毎秒の速度で通信を行うために、信号光源として高速応答可能なＬＤ（レーザーダイオード）の使用が検討されている。ガラス系のコアを含む光ファイバは、赤外線領域での透過率に優れるため、上記ＬＤを信号光源とする伝送媒体としての使用に適している。
【０００５】
なお、光ファイバの余長部分を環状の溝形状を有する余長処理部内に収容する技術は、特許文献１に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−７５６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、例えば、自動車内で光ファイバを配索する場合を想定してみると、オフィス等とは異なり、配索スペースはとても狭い。このため、狭いスペースに光ファイバを敷設して該光ファイバ端部のコネクタを所定の機器に接続した場合、光ファイバの接続端部に無理な力が作用し、光ファイバが過大な力で引張られたり、或は、光ファイバが急激に曲げられる恐れがある。これにより、光ファイバと接続先となる光学部品との光結合が不安定になる恐れがある。特に、上記のようなガラス光ファイバは、一般的に、プラスチック光ファイバと比べて物理的強度に劣るため、上記のような問題を生じやすい。
【０００８】
なお、上記特許文献１に開示の技術は、光ファイバの余長部分を環状の溝形状を有する余長処理部内にたるませた状態で収容しているため、光ファイバの途中経路に作用した力は、そのまま光ファイバの端部に作用する可能性があり、上記問題の解決手段としては不十分である。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、光ファイバの端部に作用する力を緩和させることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る光コネクタは、光ファイバの端部に取付けられる光コネクタであって、光ファイバの端部を保持するファイバ端部保持部材と、前記光ファイバのうち前記ファイバ端部保持部材で保持された部分よりも手前の部分が巻付けられる環状周面を有するファイバ巻付部材と、を備えたものである。
【００１１】
この場合に、前記環状周面の中心軸を前記光ファイバの端部の軸方向に対して略直交させた姿勢で、前記ファイバ巻付部材が配設されていてもよい。
【００１２】
また、前記環状周面の中心軸を前記光ファイバの端部の軸方向に対して略平行にした姿勢で、前記ファイバ巻付部材が配設されていてもよい。
【００１３】
また、この発明に係る光ファイバ緩衝装置は、光ファイバの配索経路の途中に設けられる光ファイバ緩衝装置であって、前記光ファイバが巻付けられる環状周面を有するファイバ巻付部材を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の光コネクタによると、前記光ファイバのうち前記ファイバ端部保持部材で保持された部分よりも手前の部分が巻付けられる環状周面を有するファイバ巻付部材を備えているため、光ファイバに引張り力が加わっても、その引張り力は光ファイバとファイバ巻付部材との摩擦力によって受止められる。このため、光ファイバの端部に作用する力を緩和させることができる。
【００１５】
また、前記環状周面の中心軸を前記光ファイバの端部の軸方向に対して略直交させた姿勢で、前記ファイバ巻付部材が配設されていると、光ファイバを環状周面の接線方向外方に向けて急激に曲げることなく、引出すことができる。
【００１６】
また、前記環状周面の中心軸を前記光ファイバの端部の軸方向に対して略直交させた姿勢で、前記ファイバ巻付部材が配設されていると、光ファイバを環状周面の接線方向外方に向けて急激に曲げることなく、引出すことができる。
【００１７】
また、この発明の光ファイバ緩衝装置によると、光ファイバの配索経路の途中に設けられる光ファイバ緩衝装置であって、前記光ファイバが巻付けられる環状周面を有するファイバ巻付部材を備えているため、光ファイバに引張り力が加わっても、その引張り力は光ファイバとファイバ巻付部材との摩擦力によって受止められる。このため、光ファイバに作用する力を緩和させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
以下、この発明の第１実施形態に係る光コネクタについて説明する。図１は光コネクタと電気機器の機器側コネクタを示す図である。
【００１９】
すなわち、車両等でネットワーク通信を行う端末装置である電気機器１０に、機器側コネクタ１６が設けられており、この機器側コネクタ１６に光コネクタ装置としての光コネクタ２０が接続される。
【００２０】
ここで、機器側コネクタ１６は、コネクタハウジング１７と、複数のコネクタ端子１８とを備えている。コネクタハウジング１７は、一方側が開口する略筺状に形成されている。各コネクタ端子１８は、金属等の導電性部材で形成された長尺状の部材であり、コネクタハウジング１７の底部からその開口側に向けて突出する姿勢でかつ所定の配列形態で設けられている。これらの各コネクタ端子１８は、図示省略のリード端子やリード線等を介して電気機器１０内の基板等に形成された所定の回路に電気的に接続されている。
【００２１】
光コネクタ２０は、光ファイバ３０の端部に取付けられており、電気信号を光信号に変換して光ファイバ３０を介して外部に出力する機能及び光ファイバ３０を通して入力された光信号を電気信号に変換する機能のうち少なくとも一つの機能を有している。なお、光ファイバ３０としては、ガラス系のコアを含む光ファイバは勿論、プレスチックのコアを含む光ファイバを用いてもよい。
【００２２】
このような光コネクタ２０は、光アクティブコネクタとも呼ばれる。なお、本実施形態では、光コネクタ２０が光アクティブコネクタである例で説明するが、必ずしもその例に限られない。例えば、光ファイバの端部を保持して接続先となるコネクタ内に保持された発光素子や受光素子、光ファイバ等に光学的に結合するための光コネクタ等、光ファイバの端部を保持する部材を有する光コネクタ一般に、本発明は適用され得る。なお、この光ファイバ３０は、その布線態様に応じて、光コネクタ２０の下方に引出される場合や、或は、図２に示すように、光コネクタ２０の接続方向後方に引出される場合等がある。
【００２３】
図３は光コネクタの内部構造を示す説明図である。図１及び図３に示すように、光コネクタ２０は、コネクタハウジング２２と、複数のコネクタ端子２３と、実装基板２４と、ファイバ端部保持部材２６と、ファイバ巻付部材２８とを備えている。
【００２４】
コネクタハウジング２２は、樹脂等により形成され、上記機器側コネクタ１６内に内嵌め可能な形状（ここでは略直方体形状）に形成されている。
【００２５】
各コネクタ端子２３は、金属等の導電性材料で形成された長尺状の部材であり、対応する上記各コネクタ端子１８に嵌合接続可能に形成されている。なお、コネクタ端子１８及びコネクタ端子２３のうちどちらがメス端子形状であってもオス端子形状であってもよい。各コネクタ端子２３は、コネクタハウジング２２の一端部に所定の配列形態で保持されている。そして、本光コネクタ２０を機器側コネクタ１６に嵌合接続すると、各コネクタ端子１８と対応する各コネクタ端子２３とが嵌合接続されて電気的な接続がなされる。
【００２６】
実装基板２４は、所定のプリント配線基板（ＰＣＢ）に、信号増幅や素子の駆動等の処理機能を持つＩＣ等のアクティブな素子、その他、抵抗やコンデンサ等の素子を含む実装部品等を実装したものである。この実装基板２４に、電気信号の増幅処理や光素子の駆動等の信号変換中継処理を行う処理回路が形成されている。また、この実装基板２４は、上記コネクタハウジング２２内に収容配置されており、上記各コネクタ端子２３の基端部は、図示省略のリード端子や導線等を介して本実装基板２４の回路に電気的に接続されている。
【００２７】
また、実装基板２４には、発光素子又は受光素子である光素子２５が実装固定されている。この光素子２５は、光ファイバ３０を伝搬してきた信号光を受光し、又は、光ファイバ３０に向けて信号光を送出する。光素子２５としては、レーザ光の発光又は受光素子の他、一般的な発光ダイオード等、赤外光の発光又は受光素子を用いることができる。
【００２８】
また、この光素子２５の光結合面２５ａ（発光面又は受光面）側の位置に、ファイバ端部保持部材２６が配設されている。ファイバ端部保持部材２６は、光ファイバ３０の端面を光結合面２５ａに対向させる位置及び姿勢で、光ファイバ３０の端部を保持する部材である。ここでは、ファイバ端部保持部材２６は、一主面に光ファイバ３０の端部を保持可能な溝部２６ｇを有する略板状に形成されており、実装基板２４上に接着剤等で固定されている。そして、溝部２６ｇに光ファイバ３０の端部を保持させることで、該光ファイバ３０の端面が光結合面２５ａに対向配置され、光ファイバ３０と光素子２５とが光学的に結合されるようになっている。
【００２９】
なお、ファイバ端部保持部材２６としては、上記構成の他、例えば、光ファイバ３０の端部を挿入可能な略筒形状に形成されていてもよい。また、ファイバ端部保持部材２６は、コネクタハウジング２２に一体形成されていてもよい。
【００３０】
そして、各コネクタ端子２３を介して入力された電気信号が実装基板２４上の処理回路及び光素子２５（発光素子）で光信号に変換されて光ファイバ３０を通じて他の機器に伝送され、又はこれに加えて、他の機器から光ファイバ３０を介して伝送された光信号が光素子２５（受光素子）及び実装基板２４上の処理回路により電気信号に変換され、各コネクタ端子２３を介して出力されるようになっている。
【００３１】
ファイバ巻付部材２８は、樹脂等により、環状周面２８ａを有する部材に形成されている。ここでは、ファイバ巻付部材２８は、略円柱形状に形成されている。環状周面２８ａの曲率半径は、コネクタハウジング２２に収る範囲内でなるべく大きいことが好ましく、また、光ファイバ３０の最小曲げ半径以上であることが好ましい。なお、光ファイバ３０の最小曲げ半径（許容曲げ半径ともいう）とは、物理的強度や曲げ損失等の観点から規定される値である。
【００３２】
このファイバ巻付部材２８は、環状周面２８ａの中心軸Ｏ１を光ファイバ３０の端部の軸方向に対して略直交させた姿勢で、ファイバ端部保持部材２６の周縁部であって光ファイバ３０の端部指向方向とは反対側（つまり、光素子２５の反対側）の位置に配設されている。そして、上記光ファイバ３０のうちファイバ端部保持部材２６で保持された部分よりも手前の部分が環状周面２８ａに巻付けられて（好ましくは密着状に巻付けられて）、コネクタハウジング２２に形成された導出口（図示省略）を通って、光コネクタ２０外（図３では光コネクタ２０の下方）に引出されている。光ファイバ３０は、その光ファイバ３０に作用する引張り力を受止めることができる程度の回数で環状周面２８ａに巻付けられていることが好ましく、例えば、光ファイバ３０は１回以上環状周面２８ａに巻付けられていることが好ましい。
【００３３】
なお、光ファイバ３０の布線態様に応じて、光ファイバ３０を光コネクタ２０の上方に引出すようにしてもよいし（図３のＡ１参照）、或は、光ファイバ３０を光コネクタ２０の背面側（光コネクタ２０のコネクタ接続方向の反対側）に引出すようにしてもよい（図３のＡ２参照）。つまり、環状周面２８ａの任意の接線方向に光ファイバ３０を引出すのに適している。
【００３４】
このように構成された光コネクタ２０によると、光ファイバ３０（ここでは、ファイバ端部保持部材２６で保持された部分よりも手前の部分）が、ファイバ巻付部材２８の環状周面２８ａに少なくとも１回巻付けられているため、光ファイバ３０に引張り力が加わっても、その引張り力は光ファイバ３０とファイバ巻付部材２８の環状周面２８ａとの摩擦力によって穏やかに受止められる。このため、光ファイバ３０の端部に作用する力を緩和させることができ、例えば、過大な引張り力によって光ファイバ３０の端面と光結合面２５ａとが離間したり、また、光ファイバ３０が急激に曲げられてしまうような事態を防止することができる。
【００３５】
しかも、光コネクタ２０の側方（図３では光コネクタ２０の上方向や斜め上向き方向、下方向や斜め下向き方向）に光ファイバ３０を引出す場合には、光ファイバ３０を環状周面２８ａに巻付けて、所定の接線方向で外方に引出すとよい。これにより、当該引出し状態で、光ファイバ３０を側方外側に引張る過大な力が加わった場合でも、光ファイバ３０と環状周面２８ａとの摩擦力によって穏やかに受止めることができ、光ファイバ３０が急激に曲るのを防止しつつ、光コネクタ２０の側方に引出すことができる。
【００３６】
図４は変形例に係る光コネクタの内部構造を示す説明図である。この光コネクタ２０Ｂでは、上記ファイバ巻付部材２８と同様構成のファイバ巻付部材２８Ｂが、環状周面２８Ｂａの中心軸Ｏ２を光ファイバ３０の端部の軸方向に対して略平行にした姿勢で、ファイバ端部保持部材２６の周縁部であって光ファイバ３０の端部指向方向とは反対側（つまり、光素子２５の反対側）の位置に配設されている。そして、上記光ファイバ３０のうちファイバ端部保持部材２６で保持された部分よりも手前の部分が環状周面２８Ｂａに巻付けられて、コネクタハウジング２２に形成された導出口（図示省略）を通って、光コネクタ２０Ｂ外（図４では光コネクタ２０Ｂの下方）に引出されている。光ファイバ３０は、その光ファイバ３０に作用する引張り力を受止めることができる程度の回数で環状周面２８Ｂａに巻付けられていることが好ましく、例えば、光ファイバ３０は１回以上環状周面２８Ｂａに巻付けられていることが好ましい。
【００３７】
なお、光ファイバ３０の布線態様に応じて、光ファイバ３０を光コネクタ２０Ｂの左又は右側方に引出すようにしてもよいし（図４のＢ１参照）、或は、光ファイバ３０を光コネクタ２０Ｂの上方に引出すようにしてもよい。なお、光ファイバ３０は、ファイバ端部保持部材２６の後方に引出され、徐々に傾斜させるようにして環状周面２８Ｂａに巻付けられる。本変形例は、環状周面２８Ｂａの任意の接線方向に、即ち、光コネクタ２０Ｂの外周囲外方向に向けて光ファイバ３０を引出すのに適している。
【００３８】
なお、これらの光コネクタ２０，２０Ｂは、第２実施形態で説明する光ファイバ緩衝装置を組込んだ光コネクタであるともいえる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
次に、この発明の第２実施形態に係る光ファイバ緩衝装置について説明する。図５は光ファイバ緩衝装置の適用例を示す説明図であり、図６は同緩衝装置を示す説明図である。
【００４０】
この光ファイバ緩衝装置１２０は、光ファイバ１３０の配索経路の途中に設けられる。例えば、車両では、前部のエンジンルーム周りや運転席周り、後部荷室周り等に、電気制御ユニット（ＥＣＵ）等の電気機器１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃが適宜分散して設けられている。これら電気機器１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ間に光ファイバ１３０が配索されており、各電気機器１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃは該光ファイバ１３０を通じて相互通信を行う。本光ファイバ緩衝装置１２０は、このような光ファイバ１３０の配索経路の途中に設けられる。
【００４１】
光ファイバ緩衝装置１２０は、光ファイバ巻付部材１２８を有している。光ファイバ巻付部材１２８は、樹脂等により形成される部材であり、光ファイバ１３０が巻付けられる環状周面１２８ａを有する部材に形成されている。ここでは、光ファイバ巻付部材１２８は、略円柱形状に形成されている。環状周面１２８ａの曲率半径は、上記実施形態と同様に、収容スペースに収る範囲内でなるべく大きいことが好ましく、また、光ファイバ１３０の最小曲げ半径以上であることが好ましい。
【００４２】
光ファイバ巻付部材１２８は、光ファイバ１３０の配索経路の途中に定位置に固定した状態で設置されている。通常、光ファイバ１３８は、ケース１２２内に収容固定された状態で、上記配索経路の途中の定位置に固定した状態で設置される。ケース１２２には、光ファイバ１３０を異なる方向へ導出するための導出口が複数形成されており、光ファイバ１３０は該各導出口を通って外部に引出され、各電気機器１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃに向けて配索される。
【００４３】
光ファイバ１３０は、配索経路の途中で、上記環状周面１２８ａに巻付けられて（好ましくは、密着状に巻付けられて）、通信先となる電気機器１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃの配設位置に応じて環状周面１２８ａの接線方向に沿って引出され、各電気機器１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃに向けて配索される。光ファイバ１３０は、上記第１実施形態と同様に、光ファイバ１３０に作用する引張り力を受止めることができる程度の回数で環状周面１２８ａに巻付けられていることが好ましく、例えば、光ファイバ１３０は１回以上環状周面１２８ａに巻付けられていることが好ましい。
【００４４】
なお、この光ファイバ巻付部材１２８は、光ファイバ巻付部材１２８と電気機器１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ間では、光ファイバ１３０は直線的に配索されていることが好ましい。
【００４５】
このように構成された光ファイバ緩衝装置１２０によると、光ファイバ１３０がファイバ巻付部材１２８の環状周面１２８ａに巻付けられているため、光ファイバ１３０に引張り力が加わっても、その引張り力は光ファイバ１３０とファイバ巻付部材１２８の環状周面１２８ａとの摩擦力によって穏やかに受止められる。このため、該光ファイバ緩衝装置１２０を越えて光ファイバ１３０に作用する力を緩和させることができ、例えば、過大な引張り力によって光ファイバ１３０の端面と相手側の光結合部分とが離間したり、また、配索経路の途中や端部で光ファイバ１３０が急激に曲げられてしまうような事態を防止することができる。
【００４６】
しかも、光ファイバ１３０の配索経路が曲げられている場合には、光ファイバ１３０を環状周面１２８ａに巻付けて、所定の接線方向で引出すようにするとよい。これにより、光ファイバ１３０に作用する力を緩和すると共に光ファイバ１３０が急激に曲るのを防止しつつ、光ファイバ１３０を曲げて配索することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態に係る光コネクタと電気機器の機器側コネクタを示す図である。
【図２】光ファイバの引出し方向の他の例を示す図である。
【図３】光コネクタの内部構造を示す説明図である。
【図４】変形例に係る光コネクタの内部構造を示す説明図である。
【図５】第２実施形態に係る光ファイバ緩衝装置の適用例を示す説明図である。
【図６】同上緩衝装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
２０，２０Ｂ  光コネクタ
２４  実装基板
２５  光素子
２５ａ  光結合面
２６  ファイバ端部保持部材
２６ｇ  溝部
２８，２８Ｂ  ファイバ巻付部材
２８ａ，２８Ｂａ  環状周面
３０  光ファイバ
１２０  光ファイバ緩衝装置
１２８  ファイバ巻付部材
１２８ａ  環状周面
１３０  光ファイバ
【図１】
2007017741.tif 000003
【図２】
2007017741.tif 000004
【図３】
2007017741.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007017741.tif 000007
【図６】
2007017741.tif 000008