(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｏ／Ｅ変換素子とＥ／Ｏ変換素子とが内蔵され、Ｏ／Ｅ変換素子側に設けられるプラグ挿入孔と、Ｅ／Ｏ変換素子側に設けられるプラグ挿入孔とが間隔を介して並設されたリセプタクルコネクタと；前記各プラグ挿入孔に挿入する一対のフェルールがプラグハウジングに一体的に並設され、前記各フェルールのファイバ挿通孔にはそれぞれ光ファイバが挿通固定されているプラグコネクタと；を有し、プラグコネクタをリセプタクルコネクタに嵌合することにより、各フェルールを対応するプラグ挿入孔に挿入して各フェルールの光ファイバを対応するＯ／Ｅ変換素子およびＥ／Ｏ変換素子に一括的に光接続する双方向光コネクタ装置であって、前記Ｏ／Ｅ変換素子とＥ／Ｏ変換素子のうち、光ファイバの軸ずれによる接続損失感度の大きい方を基準側変換素子とし、前記接続損失感度の小さい方を従属側変換素子とし、前記基準側変換素子を光ファイバに接続する側のフェルールとプラグ挿入孔の嵌合部が基準側変換素子と光ファイバを軸合わせする調心嵌合部と成しており、前記従属側変換素子を光ファイバに接続する側のフェルールはプラグ挿入孔の内径周面に対し間隙を介して浮いた状態でプラグ挿入孔に挿入されていることを特徴とする双方向光コネクタ装置。
【請求項２】
基準側変換素子は発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、従属側変換素子はフォトダイオード（ＰＤ）であり、光ファイバはプラスチック光ファイバであることを特徴とする請求項１記載の双方向光コネクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両に塔載設置されて車両内の光通信に使用される双方向光コネクタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近においては、車両の情報化が飛躍的に進展し、例えば、カーナビゲーションシステムを用いて車両位置を地図上に表示したり、あるいはＩＴＳ（高度道路交通システム）を利用して車両の渋滞解消等の管理が行われている。このような情報化に伴い、車両内でのデータ、画像、音声等の通信情報の処理量が増大し、この大容量の情報伝達媒体として光ファイバが使用されるようになって来ている。
【０００３】
光ファイバを用いて情報を伝送する場合、現時点においては、送信信号は電気信号をＥ／Ｏ（電気／光）変換素子によって光信号に変換し、この光信号を光ファイバに乗せて受信側に伝送する。受信側では光ファイバにより伝送されてきた光信号をＯ／Ｅ（光／電気）変換素子により電気信号に変換して取り出し、電気信号により制御等、所望の信号処理が施される。
【０００４】
したがって、光ファイバを用いて送信と受信の双方向通信を行う場合、送信側ではＥ／Ｏ変換素子とこのＥ／Ｏ変換素子を送信用の光ファイバに接続するコネクタが必要となり、受信側では、Ｅ／Ｏ変換素子とこのＥ／Ｏ変換素子に光信号が伝送されてくる光ファイバを接続するコネクタが必要となる。車両内での光通信システムを構築する場合、通常は、一本の光ファイバの一端側にＥ／Ｏ変換素子へのコネクタを、他端側にＯ／Ｅ変換素子へのコネクタをそれぞれ設けておき、それぞれのコネクタを対応する変換素子に接続する方式がとられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、１個の変換素子毎に１個のコネクタを用意する方式はコネクタの部品点数が増え、システム構築のコストが高くなる上に、１個の変換素子毎にコネクタを１個ずつ接続する作業は効率が悪く、システムの生産性の上でも問題となる。
【０００６】
そこで、本発明者は、上記従来の問題を解消する、図７、図８に示すような双方向光コネクタ装置を開発し試作した。この試作の双方向光コネクタ装置は、リセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ２を組としたものであり、リセプタクルコネクタ１は前端を開口５とした箱状のリセプタクルハウジング３を有し、このリセプタクルハウジング３内に一対の筒状のプラグ挿入孔４ａ、４ｂを前端の開口５に向けて突き出し状に並設したもので、プラグ挿入孔４ａの奥端側にはＥ／Ｏ変換素子の発光ダイオード（ＬＥＤ）（図示せず）が設けられ、プラグ挿入孔４ｂの奥端側にはＯ／Ｅ変換素子のフォトダイオード（ＰＤ）（図示せず）が設けられている。
【０００７】
プラグコネクタ２はプラグ本体６の前端面から前方に突出する一対のフェルール７ａ、７ｂが並設されたものであり、フェルール７ａのフェルール挿入孔（フェルール中心孔）には光ファイバ８が挿入固定され、フェルール７ｂのフェルール挿入孔には光ファイバ９が挿入固定されている。プラグコネクタ２をリセプタクルハウジング３の開口５側からリセプタクルハウジング３内に挿入することで、フェルール７ａはプラグ挿入孔４ａに挿入し、フェルール７ｂはプラグ挿入孔４ｂに挿入する。このことで、光ファイバ８はＥ／Ｏ変換素子に光接続し、光ファイバ９はＯ／Ｅ変換素子に光接続する。
【０００８】
この試作装置によれば、プラグコネクタ２をリセプタクルコネクタ１に嵌合することにより、光ファイバ８、９と対応する変換素子との光接続が一括的に行われ、コネクタ部品点数の削減とコネクタ接続作業性の改善を共に図ることができることとなる。この試作例の場合は、光ファイバ８、９の他端側にもプラグコネクタ２が設けられ、この他端側のプラグコネクタ２が別に設けられるリセプタクルコネクタ１に嵌合することにより、一方側のリセプタクルコネクタ１内のＥ／Ｏ変換素子は光ファイバ８を介して他方側のリセプタクルコネクタ１内のＯ／Ｅ変換素子に光接続し、同様に、一方側のリセプタクルコネクタ１内のＯ／Ｅ変換素子は光ファイバ９を介して他方側のリセプタクルコネクタ１内のＥ／Ｏ変換素子に光接続して双方向通信が達成される。
【０００９】
しかしながら、光ファイバ８、９と変換素子との一括接続方式を採用する場合には、フェルール７ａとプラグ挿入孔４ａとの嵌合に必要な公差、フェルール７ｂとプラグ挿入孔４ｂとの嵌合に必要な公差、フェルール７ａとフェルール７ｂのピッチ寸法公差、プラグ挿入孔４ａとプラグ挿入孔４ｂのピッチ寸法公差をそれぞれ考慮した上で、フェルール７ａ、７ｂが共に対応するプラグ挿入孔４ａ、４ｂに嵌合するようにフェルール７ａ、７ｂの外径、およびプラグ挿入孔４ａ、４ｂの内径を設計しなければならないために、変換素子と光ファイバとの最大軸ずれが大きくなるという問題が生じる。
【００１０】
例えば、１個のフェルールと１個のプラグ挿入孔との嵌合の場合は、フェルールの外径をα−ａ（ａは公差）とし、プラグ挿入孔の内径をα＋ｂ（ｂは公差）としたとき、変換素子と光ファイバの最大軸ずれ量は±（ａ＋ｂ）／２と小さい値にすることが可能となる。しかし、上記試作例のように一対のフェルール７ａ、７ｂと一対のプラグ挿入孔４ａ、４ｂを一括的に嵌合する場合は、フェルール７ａ、７ｂ間のピッチをβ±ｃ（ｃは公差），プラグ挿入孔４ａ、４ｂ間のピッチをβ±ｄ（ｄは公差）としたとき、フェルール７ａ、７ｂの外径をα−ａとし、かつ、プラグ挿入孔４ａ、４ｂの内径をα＋ｃ＋ｄ＋ｂとするか、又は、フェルール７ａ、７ｂの外径をα−ｃ−ｄ−ａとし、かつ、プラグ挿入孔４ａ、４ｂの内径をα＋ｂとしなければならず、何れも、光ファイバと変換素子との最大の軸ずれ量は±（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）／２となって、大きな軸ずれが生じ、光ファイバ８、９と対応する変換素子との光接続の損失が大きくなってしまう。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、一対のフェルール７ａ、７ｂを一対のプラグ挿入孔４ａ、４ｂに一括的に挿入する方式をとるにも拘らず、光ファイバ８、９と対応する変換素子との接続損失を小さくすることが可能な高性能の双方向光コネクタ装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、次のような構成をもって、課題を解決する手段としている。すなわち、本発明は、Ｏ／Ｅ変換素子とＥ／Ｏ変換素子とが内蔵され、Ｏ／Ｅ変換素子側に設けられるプラグ挿入孔と、Ｅ／Ｏ変換素子側に設けられるプラグ挿入孔とが間隔を介して並設されたリセプタクルコネクタと；前記各プラグ挿入孔に挿入する一対のフェルールがプラグハウジングに一体的に並設され、前記各フェルールのファイバ挿通孔にはそれぞれ光ファイバが挿通固定されているプラグコネクタと；を有し、プラグコネクタをリセプタクルコネクタに嵌合することにより、各フェルールを対応するプラグ挿入孔に挿入して各フェルールの光ファイバを対応するＯ／Ｅ変換素子およびＥ／Ｏ変換素子に一括的に光接続する双方向光コネクタ装置であって、前記Ｏ／Ｅ変換素子とＥ／Ｏ変換素子のうち、光ファイバの軸ずれによる接続損失感度の大きい方を基準側変換素子とし、前記接続損失感度の小さい方を従属側変換素子とし、前記基準側変換素子を光ファイバに接続する側のフェルールとプラグ挿入孔の嵌合部が基準側変換素子と光ファイバを軸合わせする調心嵌合部と成しており、前記従属側変換素子を光ファイバに接続する側のフェルールはプラグ挿入孔の内径周面に対し間隙を介して浮いた状態でプラグ挿入孔に挿入されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１３】
また、上記本発明の構成において、好ましくは、基準側変換素子は発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、従属側変換素子はフォトダイオード（ＰＤ）であり、光ファイバはプラスチック光ファイバである。
【００１４】
本発明においては、プラグコネクタをリセプタクルコネクタに嵌合することにより、光ファイバを備えた一対の各フェルールは対応するそれぞれのプラグ挿入孔に挿入され、一方側のフェルールの光ファイバはＥ／Ｏ変換素子に光接続し、他方側のフェルールの光ファイバはＯ／Ｅ変換素子に光接続する。
【００１５】
このとき、Ｅ／Ｏ変換素子とＯ／Ｅ変換素子のうち光ファイバの軸ずれに対する接続損失感度の小さい従属側変換素子を光接続するフェルールはプラグ挿入孔に対し該プラグ挿入孔の内径周面から浮いた状態（非接触状態）で挿入し、このフェルールの挿入が他方側（基準側変換素子側）のフェルールとプラグ挿入孔との嵌め合に影響を及ぼすことがない。この従属側変換素子を光接続するフェルールはプラグ挿入孔に対し位置規制されることがないので、光ファイバと従属側変換素子との軸ずれが多少大きくなり得るが、その従属側変換素子は接続損失感度が小さいので軸ずれが多少大きくなっても接続損失は小さく抑えられることとなり、実用に十分耐え得る接続損失でもって光ファイバと従属側変換素子との光接続が達成される。
【００１６】
一方、Ｅ／Ｏ変換素子とＯ／Ｅ変換素子のうち光ファイバの軸ずれに対する接続損失感度の大きい側の基準側変換素子を光接続するフェルールは軸合わせ規制されてプラグ挿入孔に嵌合し、フェルールとプラグ挿入孔は殆ど軸ずれなく嵌め合わされる。これにより、基準側変換素子と光ファイバとの低損失での光接続が達成される。
【００１７】
上記のように、本発明では、プラグコネクタをリセプタクルコネクタに嵌合するだけの操作により、Ｅ／Ｏ変換素子とＯ／Ｅ変換素子は実用に十分耐え得る低損失でもって対応する光ファイバに一括的に光接続することが可能となるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づき説明する。なお、以下の説明において、図７、図８に示した試作装置と同一の名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略又は簡略化する。
【００１９】
図１、図２は本発明の基本構成を示す。これらの図において、双方向光コネクタ装置は前記図７、図８に示した試作装置と同様にリセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ２を組として構成される。この基本構成が試作装置と異なることは、リセプタクルコネクタ１に内蔵するＥ／Ｏ変換素子と、Ｏ／Ｅ変換素子のうち、光ファイバとの軸ずれによる接続損失感度の大きい方（同じ軸ずれ量に対し接続損失が大きくなる方）を基準側変換素子とし、接続損失感度の小さい方を従属側変換素子とし、基準側変換素子はプラグ挿入孔４ａの奥側に配置し、従属側変換素子はプラグ挿入孔４ｂの奥側に配置し、フェルール７ａとプラグ挿入孔４ａの嵌合部は互いの中心軸を位置合わせ状態で嵌合する調心嵌合部とし、フェルール７ｂはプラグ挿入孔４ｂに対し、浮いた状態、つまり、プラグ挿入孔４ｂの内径周面に対して非接触状態で挿入するように構成したことであり、それ以外の構成は図７、図８の試作装置と同様である。
【００２０】
図１、図２の基本構成では、プラグ挿入孔４ａの孔径をｅ、プラグ挿入孔４ｂの孔径をｄ、フェルール７ａの外径をＥ、フェルール７ｂの外径をＤとしたとき、（ｄ−Ｄ）>（ｅ−Ｅ）の関係を満たし、かつ、フェルール７ａ、７ｂのピッチとプラグ挿入孔４ａ、４ｂのピッチの一方側を他方側に対して調整設計することで、フェルール７ｂがプラグ挿入孔４ｂに対して浮いた状態で挿入するようにしている。
【００２１】
このようにフェルール７ｂがプラグ挿入孔４ｂ内に非接触状態で挿入されることにより、フェルール７ｂとプラグ挿入孔４ｂの寸法公差がフェルール７ａとプラグ挿入孔４ａの嵌合状態に影響を与えることがなく、したがって、フェルール７ａとプラグ挿入孔４ａはあたかも１個のフェルールと１個のプラグ挿入孔が嵌め合うのと全く同じ状態で嵌合するので、フェルール７ａとプラグ挿入孔４ａの調心嵌合が確実に達成され、フェルール７ａの光ファイバ８と基準側変換素子との低損失の調心光接続が達成される。
【００２２】
一方、フェルール７ｂはプラグ挿入孔４ｂに非接触状態で挿入するので、その軸ずれは多少大きくなり得るが、従属側変換素子はその軸ずれに対する光損失低下の感度が鈍いので、軸ずれ量が大きくなっても光接続損失の低下は僅かであり、したがって、フェルール７ｂの光ファイバと従属側変換素子も実用上支障のない低損失の光接続が達成される。
【００２３】
次に、本発明に係る双方向光コネクタ装置の具体的な実施形態例を図３〜図６に基づき説明する。図３、図４はプラグコネクタ２の構成を示すもので、図３（ａ）はプラグコネクタ２の平面図、図３（ｂ）はプラグコネクタ２の側面図、図３（ｃ）はプラグコネクタ２を前方から見た正面図をそれぞれ示し、図４はプラグコネクタ２に光ファイバ８（９）が収容されている状況の断面図を示している。
【００２４】
これらの図において、プラグ本体６の上面の後部側には片持ち梁状にアーム１０の基端が一体的に連結され、アーム１０はプラグ本体６の上面に沿って前方に向け延設され、その先端側には係合爪１１が形成されている。プラグ本体６の前面側は、図３（ｃ）に示すように、プラグ本体６の外周縁を前端壁１２よりも前方に突出した格好の縁枠１３が形成されており、前端壁１２には水平方向（幅方向）に所定のピッチ間隔をもって一対の平行な筒状のフェルール７ａ、７ｂが前記縁枠１３よりも前方に突出されている。これらフェルール７ａ、７ｂの中心筒孔はそれぞれ光ファイバ挿入孔として機能している。
【００２５】
光ファイバ８、９はプラスチック光ファイバの外周に外皮１４を施したものであり、図４に示されるように、光ファイバ８、９は先端の外皮１４が除去された状態で、プラグ本体６に設けられているファイバ収容孔１５内に収容されている。
【００２６】
ファイバ収容孔１５の先端側はフェルール７ａ（７ｂ）のファイバ挿入孔に通じており、基端側は光ファイバ８（９）の挿入を容易化する後ろ側に末広がりの曲面状のテーパが形成されている。そのため、光ファイバの曲げが所定の曲率以上になることも防止できる。この光ファイバ８（９）の収容状態で、光ファイバ８、９は止め金具（図示せず）等の適宜の固定手段によりプラグ本体６に固定されており、光ファイバ８（９）の先端はフェルール７ａ（フェルール７ｂ）の先端面と共に鏡面研磨が施されている。
【００２７】
図５はリセプタクルコネクタ１の構成を示すもので、図５（ａ）はリセプタクルコネクタ１の上面図（平面図）を示し、図５（ｂ）はリセプタクルコネクタ１の側面図を示している。リセプタクルコネクタ１の前端面１６側には図１に示されているように開口５が形成され、この開口５にプラグコネクタ２が挿入されて、プラグコネクタ２とリセプタクルコネクタ１との嵌合装着が可能となっている。
【００２８】
リセプタクルコネクタ１の後部側内部には水平方向（幅方向）に所定のピッチ間隔をもって、一対の筒壁１７ａ、１７ｂが設けられ、この筒壁１７ａ、１７ｂの先端は前端面１６へ向けて伸長し、プラグコネクタ２が挿入される空間部に突出している。筒壁１７ａの筒孔はプラグ挿入孔４ａとして機能し、筒壁１７ｂの筒孔はプラグ挿入孔４ｂとして機能する。プラグ挿入孔４ａの奥側にはＥ／Ｏ変換素子のＬＥＤ（発光ダイオード）１８が配置され、このＬＥＤ１８の射光面はプラグ挿入孔４ａの中心軸と位置合わせされている。同様に、プラグ挿入孔４ｂの奥側にはＯ／Ｅ変換素子のＰＤ（フォトダイオード）１９が配置され、このＰＤ１９の受光面はプラグ挿入孔４ｂの中心軸と位置合わせされている。
【００２９】
リセプタクルコネクタ１の上面には上側に膨出した膨出壁２０が形成され、この膨出壁２０の上面には、係合孔２１が開口形成されている。
【００３０】
ＰＤ１９の受光面面積はＬＥＤ１８の射光面面積に比べ大きく、そのため、光ファイバとの接続に際し、光ファイバの軸ずれに対する接続損失感度はＰＤ１９のほうがＬＥＤ１８よりも小さい。このことから、この実施形態例では、ＬＥＤ１８を基準側変換素子とし、ＰＤ１９を従属側変換素子として、フェルール７ａとプラグ挿入孔４ａとの嵌合部を調心嵌合部とし、フェルール７ａとプラグ挿入孔４ａは位置ずれなく嵌合するように、フェルール７ａの外径とプラグ挿入孔４ａの孔内径の寸法公差を設定している。
【００３１】
一方、フェルール７ｂとプラグ挿入孔４ｂは非接触状態、つまり、フェルール７ｂがプラグ挿入孔４ｂの孔内径周面から浮いた状態でプラグ挿入孔４ｂ内に挿入されるようにフェルール７ｂの外径、プラグ挿入孔４ｂの孔径、プラグ挿入孔４ａ、４ｂのピッチ間（又はフェルール７ａ、７ｂのピッチ間）の寸法を設定している。
【００３２】
本実施形態例の双方向光コネクタ装置は上記のように構成されており、次に、この装置のコネクタ接続動作を説明する。プラグコネクタ２をリセプタクルコネクタ１の前端面１６側の開口５から挿入すると、フェルール７ａはプラグ挿入孔４ａに、フェルール７ｂはプラグ挿入孔４ｂにそれぞれ入り込み、プラグコネクタ２側の係合爪１１はプラグコネクタ２の膨出壁２０に沿って入り込む。フェルール７ａと７ｂが最終接続位置までプラグ挿入孔４ａと４ｂに入り込んだとき、係合爪１１は係合孔２１に係合し、図６に示されるように、リセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ２はロックされ、ＬＥＤ１８と光ファイバ８との接続、および、ＰＤ１９と光ファイバ９との接続が同時に達成される。
【００３３】
この最終接続位置で、ＬＥＤ１８とフェルール７ａの光ファイバ８との距離、および、ＰＤ１９とフェルール７ｂの光ファイバ９との距離は例えば０．３ｍｍである。
【００３４】
なお、プラグコネクタ２をリセプタクルコネクタ１から取り外す場合は、係合爪１１を押し下げ、係合孔２１との係合を解除した状態で、プラグコネクタ２をリセプタクルコネクタ１から引き抜けばよい。
【００３５】
この実施形態例においても、前記基本構成で説明した場合と同様に、フェルール７ａとプラグ挿入孔４ａは位置規制されて調心状態で嵌合するので、接続損失感度の大きいＬＥＤ１８と光ファイバ８は殆ど位置ずれなく低損失の光接続が達成され、接続損失感度の小さいＰＤ１９側は、多少軸ずれが大きくなり得るが接続損失感度が小さいため、やはり光ファイバ９に対して低損失の光接続が達成される。
【００３６】
【実施例】
次に、本発明の双方向光コネクタ装置の実施例を説明する。なお、この実施例の双方向光コネクタ装置の構造は前記実施形態例で説明したものと同様である。光ファイバ８、９は直径１．０ｍｍのプラスチック光ファイバを使用し、Ｅ／Ｏ変換素子にＨＰ（Hewlett Packard）製のＬＥＤ（ＨＦＢＲ１５２７）を使用し、Ｏ／Ｅ変換素子にＨＰ（Hewlett Packard）製のＰＤ（ＨＦＢＲ２５２６）を使用し、各光ファイバ８、９とＬＥＤ、ＰＤとの接続損失が１ｄＢ以下になるように設計を行った。
【００３７】
予め、プラスチック光ファイバとＬＥＤの接続損失の測定を行った結果、接続損失を１ｄＢ以下にするためには、光ファイバとＬＥＤとの距離が０．３ｍｍのときには、その両者の軸ずれを０．１ｍｍ以下にすればよいことが分かった。同様にプラスチック光ファイバとＰＤの接続損失の測定を行った結果、接続損失を１ｄＢ以下にするためには、光ファイバとＰＤとの距離が０．３ｍｍのときには、その両者の軸ずれを０．５ｍｍ以下にすればよいことが分かった。
【００３８】
この予備測定の結果を踏まえ、本実施例の双方向光コネクタ装置を単心コネクタおよび本発明者が先に開発した前述の試作装置のコネクタと対比して説明する。先ず、コネクタの各構成部品（部分）の寸法公差は、１個のフェルールと１個のプラグ挿入孔が嵌合する単心コネクタの場合は次のように決定すればよい。
【００３９】
プラスチック光ファイバの外径：１．００±０．０５ｍｍ
フェルールの内径：１．０６＋０．０３ｍｍ
フェルールの外径：２．５０−０．０３ｍｍ
プラグ挿入孔の内径：２．５０＋０．０３ｍｍ
この寸法でもって、フェルールとプラグ挿入孔を設計すれば、１個のフェルールと１個のプラグ挿入孔を嵌合させる単心コネクタの場合は、最大の軸ずれを０．１ｍｍとすることができ、接続損失を１ｄＢ以下とすることができる。
【００４０】
一方、前記試作装置のコネクタは２心のコネクタ構成となるため、フェルール７ａ、７ｂのピッチとして、例えば、１０．１６±０．０４ｍｍを必要とする。このピッチ公差のもとで、フェルール７ａ、７ｂが対応するプラグ挿入孔４ａ、４ｂに嵌合するためには、フェルール７ａ、７ｂの外径を２．４２−０．０３ｍｍとするか（この場合はプラグ挿入孔４ａ、４ｂの孔径は２．５０＋０．０３ｍｍ）、あるいは、プラグ挿入孔４ａ、４ｂを２．５８＋０．０３ｍｍ（この場合はフェルール７ａ、７ｂの外径は２．５０−０．０３ｍｍ）とする必要がある。しかし、この場合、対応するフェルールとプラグ挿入孔の最大の軸ずれは０．１４ｍｍとなり、接続損失１ｄＢを満たすことができなくなる。
【００４１】
これに対し、本実施例の双方向光コネクタ装置は接続損失感度の大きいＬＥＤ１８側のフェルール７ａとプラグ挿入孔４ａを調心嵌合し、フェルール７ｂをプラグ挿入孔４ｂ内に非接触状態で挿入させる構成とする。そこで、フェルール７ａとプラグ挿入孔４ａは単心コネクタの場合と同様に、フェルール７ａの内径は１．０６＋０．０３ｍｍ，フェルール７ａの外径は２．５０−０．０３ｍｍ，プラグ挿入孔４ａの内径は２．５０＋０．０３ｍｍとし、フェルール７ａ、７ｂのピッチは１０．１６±０．０４ｍｍとし、ＰＤ１９側のフェルール７ｂ外径を２．３１−０．０５ｍｍ，プラグ挿入孔４ｂの孔内径を２．５０＋０．０５ｍｍとし、プラグ挿入孔４ａ、４ｂのピッチを１０．１６±０．０４ｍｍとした。
【００４２】
この結果、ＬＥＤ側のフェルール７ａとプラグ挿入孔４ａの最大軸ずれは０．１ｍｍとすることができ、接続損失を１ｄＢ以内に抑えることができる。このとき、ＰＤ１９側のフェルール７ｂとプラグ挿入孔４ｂの最大軸ずれは０．１８ｍｍとなる。本実施例の場合は、ＰＤ１９側のフェルール７ｂはプラグ挿入孔４ｂに非接触状態で挿入されるので、軸ずれはフェルール７ｂの外径とプラグ挿入孔４ｂの孔内径とによらないので、それら径の公差は−０．０５ｍｍ，＋０．０５ｍｍよりも緩やかにしてもよい。
【００４３】
本実施例では、上記のように、接続損失感度の大きいＬＥＤ１８側のフェルール７ａの外径とプラグ挿入孔４ａの孔内径とを精度よく設計し、接続損失感度の低いＰＤ１９側のフェルール７ｂの外径とプラグ挿入孔４ｂの孔内径は寸法精度を要求しなくてもよい。そうすることにより、接続損失感度の大きいＬＥＤ１８側はＬＥＤ１８と光ファイバ８との接続損失を１ｄＢ以下にすることができ、接続損失感度の小さいＰＤ１９側は、０．０８ｍｍだけ軸ずれ量がＬＥＤ１８側よりも増えても、ＰＤ１９と光ファイバ９の接続損失は１ｄＢ以下を満足する。
【００４４】
なお、軸ずれの許容範囲が大きい場合は、フェルール７ａ、７ｂのピッチ間、あるいはプラグ挿入孔４ａ、４ｂ間のピッチ間の公差を大きくすることで、装置製造を容易化できる。逆に、軸ずれの許容範囲が狭い場合は前記ピッチ間の公差、および、ＬＥＤ１８側のフェルール７ａとプラグ挿入孔４ａの嵌め合い公差を適切に設定することにより、接続損失の要求特性を満足させることが可能である。
【００４５】
例えば、上記例において、ＰＤ１９側の軸ずれが０．１６ｍｍのとき接続損失が１ｄＢとなる場合、フェルール７ａ、７ｂおよびプラグ挿入孔４ａ、４ｂのピッチをそれぞれ１０．１６±０．０３とすればＰＤ１９側のフェルール７ｂとプラグ挿入孔４ｂの軸ずれは０．１６ｍｍとなり、ＰＤ１９と光ファイバ９との軸ずれは０．１６ｍｍとなり、そのときの接続損失は１ｄＢとなり、ＬＥＤ１８側とＰＤ１９側の両方で要求される接続損失１ｄＢ以下の特性を満足させることが可能である。
【００４６】
本発明は上記実施形態例や実施例に限定されることなく様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記例では、本発明の双方向光コネクタ装置を、車両内の光通信に使用する用途で説明したが、本発明の双方向光コネクタ装置はそれ以外に、ＦＡ、家庭内ＬＡＮ、オーディオ、ＰＣ等の、様々な光通信の用途に適用することが可能である。また、上記例ではＬＥＤ１８とＰＤ１９を光ー電気間の変換素子として用いたが、これらの一方の代わりにＬＤ（レーザダイオード）をＥ／Ｏ変換素子として用いることができる。
【００４７】
また、上記例では、光ファイバとしてプラスチック光ファイバを用いたが、ガラス光ファイバを用いてもよく、光ファイバの種類は問わない。
【００４８】
さらに、リセプタクルコネクタ１に設けるプラグ挿入孔４ａ、４ｂは、リセプタクルコネクタ１の本体部自体に設けてもよく、あるいは、プラグ挿入孔４ａ、４ｂが予め形成されていて、かつ、Ｏ／Ｅ変換素子とＥ／Ｏ変換素子が内蔵されている部材をリセプタクルコネクタ１の本体に組み込んで一体化したものでもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明はＯ／Ｅ変換素子とＥ／Ｏ変換素子のうち、光ファイバに対する接続損失感度の小さい従属側変換素子がわのフェルールは対応するプラグ挿入孔に浮いた状態で、つまり、非接触状態で挿入するようにしているので、このフェルールのプラグ挿入孔への挿入が接続損失感度が大きい方の基準側変換素子がわのフェルールとプラグ挿入孔の嵌合に影響を及ぼすことがない。
【００５０】
そのため、基準側変換素子がわのフェルールとプラグ挿入孔は単心コネクタの接続の場合と同様に、調心の嵌め合い公差でもって確実に嵌合させることができ、これにより、基準側変換素子と光ファイバを殆ど軸ずれ無く低損失で光接続することができる。この場合、接続損失感度の小さい従属側変換素子側のフェルールとプラグ挿入孔の軸ずれは多少大きくなり得るが、従属側変換素子は軸ずれに対する損失感度が鈍いので、その軸ずれに対する接続損失は小さく、したがって、従属側変換素子がわも光ファイバに対し低損失で光接続することができ、基準側変換素子と従属側変換素子を共に許容の接続損失特性で光接続することが可能である。
【００５１】
また、本発明の双方向光コネクタ装置の設計、製造に際しては、基準側変換素子がわのフェルールとプラグ挿入孔の嵌め合い公差を許容の軸ずれ範囲内に定めればよく、従属側変換素子がわのフェルールとプラグ挿入孔の高度の嵌め合い精度は要求されないので、一対のフェルール間、あるいは一対のプラグ挿入孔間のピッチ間の公差で軸ずれ量を決定できることとなり、これにより、装置の設計、製造を非常に容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る双方向光コネクタ装置の基本構成の説明図である。
【図２】図１の装置のリセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ２を接続端面側から見た図でる。
【図３】本発明の双方向光コネクタ装置を構成するプラグコネクタの実施形態例を示す構成説明図である。
【図４】プラグコネクタに光ファイバが収容されている状態を示す断面説明図である。
【図５】本発明の双方向光コネクタ装置を構成するリセプタクルコネクタの実施形態例を示す構成説明図である。
【図６】リセプタクルコネクタとプラグコネクタが嵌合された状態の双方向光コネクタ装置の図である。
【図７】本発明者が先に試作した双方向光コネクタ装置の説明図である。
【図８】図７に示されているリセプタクルコネクタとプラグコネクタを接続端面側から見た図である。
【符号の説明】
１  リセプタクルコネクタ
２  プラグコネクタ
４ａ，４ｂ  プラグ挿入孔
７ａ，７ｂ  フェルール
８，９  光ファイバ
１８  ＬＥＤ（発光ダイオード）
１９  ＰＤ（フォトダイオード）
【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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