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技術 マルチコアファイバ用光接続器

出願人 株式会社オプトクエストアダマンド株式会社
発明者 小林哲也遠藤治幸池貝一秋山内勲
出願日 2013年3月18日 (7年1ヶ月経過) 出願番号 2013-055821
公開日 2014年9月29日 (5年7ヶ月経過) 公開番号 2014-182229
状態 特許登録済
技術分野 ライトガイドの機械的結合 光ファイバ、光ファイバ心線
主要キーワード 密着接続 樹脂製コネクタ 板バネ構造 光ファイバ用コネクタ 光接続器 ストップリング 割スリーブ 光情報通信
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年9月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

マルチコアファイバ軸方位のずれを生じない接続器を提供する。

解決手段

光接続器17は,マルチコアファイバ11を保持するフェルール13と,フェルール13を収容するプラグフレーム15とを含む。フェルール13は,外周面に少なくとも1つの平坦面19を有し,プラグフレーム15は,平坦面19を加圧するための板バネ構造21を有する。本発明の光接続器17では,板バネ構造21が,プラグフレーム15内に一体成型されている。

概要

背景

例えば,国際公開WO2010/038861号パンフレット(特許文献1)及び国際公開WO2010/038863号パンフレット(特許文献2)には,1本のファイバ中に複数の伝搬コアを有するマルチコアファイバが開示されている。

マルチコアファイバを伝送路として通信を行うためには,マルチコアファイバ同士低損失で接続することができ,かつ複数回の着脱繰り返しにおいても損失差異なく使用することができる光接続器コネクタ)が必要となる。

特開2010−286548号公報(特許文献3),2010−286718(特許文献4)及び2011−158768(特許文献5)には,マルチコアファイバ同士の接続方式が開示されている。

概要

マルチコアファイバの軸方位のずれを生じない接続器を提供する。光接続器17は,マルチコアファイバ11を保持するフェルール13と,フェルール13を収容するプラグフレーム15とを含む。フェルール13は,外周面に少なくとも1つの平坦面19を有し,プラグフレーム15は,平坦面19を加圧するための板バネ構造21を有する。本発明の光接続器17では,板バネ構造21が,プラグフレーム15内に一体成型されている。

目的

本発明の光接続器は,板バネ構造を標準規格光コネクタのプラグフレーム内に一体成型するものであるため,フェルールフランジの平坦面を加圧する部品をプラグフレームの内部に別途取り付ける必要がなくなり,部品数を増やすことなく,プラグフレーム以外の部品は標準規格光コネクタの部品を流用することが可能で,安価なマルチコアファイバ用光接続器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

マルチコアファイバ(11)を保持するフェルール(13)と,前記フェルール(13)を収容するプラグフレーム(15)とを含む光接続器(17)であって,前記フェルール(13)は,外周面に少なくとも1つの平坦面(19)を有し,前記プラグフレーム(15)は,前記平坦面(19)を加圧するための板バネ構造(21)を有し,前記板バネ(21)は,前記プラグフレーム(15)内に一体成型されている,マルチコアファイバ用光接続器。

請求項2

請求項1に記載の光接続器であって,前記少なくとも1つの平坦面(19)は,4つの平坦面(19a,19b,19c,19d)を有し,前記板バネ(21)は,前記4つの平坦面(19a,19b,19c,19d)を加圧するための4つの板バネ構造(21a,21b,21c,21d)である,光接続器。

請求項3

請求項1又は2に記載の光接続器であって,前記フェルール(13)の外側端部(23)は,割スリーブ(25)を有する光アダプタに挿入される,光接続器。

請求項4

請求項1〜3のいずれか一項に記載の光接続器であって,光ファイバで使用される樹脂製コネクタSCコネクタLCコネクタ,及びMUコネクタに適用可能な,光接続器

技術分野

0001

本発明は,マルチコアファイバ光接続器に関する。

背景技術

0002

例えば,国際公開WO2010/038861号パンフレット(特許文献1)及び国際公開WO2010/038863号パンフレット(特許文献2)には,1本のファイバ中に複数の伝搬コアを有するマルチコアファイバが開示されている。

0003

マルチコアファイバを伝送路として通信を行うためには,マルチコアファイバ同士低損失で接続することができ,かつ複数回の着脱繰り返しにおいても損失差異なく使用することができる光接続器(コネクタ)が必要となる。

0004

特開2010−286548号公報(特許文献3),2010−286718(特許文献4)及び2011−158768(特許文献5)には,マルチコアファイバ同士の接続方式が開示されている。

0005

国際公開WO2010/038861号パンフレット
国際公開WO2010/038863号パンフレット
特開2010−286548号公報
特開2010−286718号公報
特開2011−158768号公報

先行技術

0006

光ファイバ接続用コネクタには現在までに複数の標準規格が規定され,寸法等を各規格に共通化することで使用者の便宜が図られている。現在代表的なものとして,いわゆるSC型,FC型,MU型及びLC型の光コネクタが存在する。
SC型光コネクタ外形寸法等については,IEC61754−13,TIA/EIA−604−3A及びTIA/EIA−604−4Aでグレード1,JIS C 5983及び5970で等級Bに区分されるSC型及びFC型フェルール外径寸法は2.499±0.0005mmと規定されている。

発明が解決しようとする課題

0007

マルチコアファイバは,中心部以外にも複数のコアを有する。このため,マルチコアファイバの軸方位ずれ(軸を中心とした回転移動によるずれ)がおこると,これらのコアの軸ずれを生じ,接続損失を招く。接続するマルチコアファイバの脱着を行うたびに,軸方位がずれると,その都度接続損失が変化する。したがって,マルチコアファイバの軸方位ずれを生じない接続器が望まれる。

課題を解決するための手段

0008

本発明は,基本的には,マルチコアファイバを収容するフェルールのフランジ部を複数方向から加圧することで,マルチコアファイバの軸方位ずれを防止することができるという知見に基づく。また,フェルールフランジ平坦面を設け,板バネ構造を用いてフェルールの平坦面を加圧することで,マルチコアファイバの軸方位ずれを防止することができるという知見に基づく。更に,板バネ構造を既存光ファイバ用コネクタプラグフレーム内に一体成型することで,フェルールフランジの平坦面を加圧するための構造を簡易に設けることができるという知見に基づく。

0009

本発明は,マルチコアファイバ11を保持するフェルール13と,フェルール13を収容するプラグフレーム15とを含む光接続器17に関する。この光接続器17のフェルール13は,外周面に少なくとも1つの平坦面19を有する。プラグフレーム15は,平坦面19を加圧するための板バネ構造21を有する。そして,板バネ構造21はプラグフレーム15内に一体成型される。

発明の効果

0010

このように,本発明の光接続器は,フェルールのフランジに平坦面を設けて,それをプラグフレーム側から板バネ構造を用いて加圧することで,フェルールの軸を中心とした回転運動を防止し,マルチコアファイバの回転運動を防止することができる。そして,平坦面を加圧する部材が板バネ構造であるため,フェルールにX,Y方向からの力が加わっても,もとの状態へ容易に復元する。このため,光接続器の接続状態再現性を飛躍的に高めることができる。

0011

また,本発明の光接続器は,板バネ構造によりフェルールフランジの平坦面を加圧するものであるため,マルチコアファイバのZ軸方向の位置を移動させることができる。このため,ファイバ同士をフィジカルコンタクトさせるために加圧によりフェルールが押し込まれた際にも,マルチコアファイバが軸中心に回転することを防止しつつ,Z軸位置の移動を行うことができる。

0012

更に,本発明の光接続器は,板バネ構造を標準規格の光コネクタのプラグフレーム内に一体成型するものであるため,フェルールフランジの平坦面を加圧する部品をプラグフレームの内部に別途取り付ける必要がなくなり,部品数を増やすことなく,プラグフレーム以外の部品は標準規格光コネクタの部品を流用することが可能で,安価なマルチコアファイバ用光接続器を提供することができる。

0013

本発明の光接続器の好ましいものは,フェルール13の外周面に4つの平坦面19a,19b,19c,19dが存在するものである。そして,プラグフレーム15には,4つの平坦面19a,19b,19c,19dにそれぞれ対応し,4つの平坦面19a,19b,19c,19dをそれぞれ加圧するための4つの板バネ構造21a,21b,21c,21dを有するものである。このように,4つの平坦面19a,19b,19c,19dに対応して4つの板バネ構造21a,21b,21c,21dを設けることで,マルチコアファイバの軸方位ずれをより効果的に防止することができる。

0014

本発明の光接続器の好ましいものは,フェルール13の外側端部23が,割スリーブ25を有する光アダプタに挿入されるものである。このように,フェルール13の外側端部23を割スリーブ25に挿入し,割りスリーブ25の反対側の端に別の光接続器を挿入することで,標準規格光コネクタと同様の取り扱いにて2つのマルチコアファイバを接続することができる。

図面の簡単な説明

0015

図1は,本発明の光接続器の分解斜視図である。
図2は,本発明の光接続器の実装例を示す斜視図である。
図3(a)は,図2のA−A断面図である。図3(b)は,図3(a)のB拡大図である。
図4は,本発明のプラグフレームがフェルールを収容した際の概念図である。
図5は,本発明の光接続器を用いたマルチコアファイバの接続方法を説明するための概念図である。
図6は,本発明の光接続器を用いて2つのマルチコアファイバを接続した際の概念図である。

0016

図1は,本発明の光接続器の分解斜視図である。図2は,本発明の光接続器の実装例を示す斜視図である。図3(a)は,図2のA−A断面図である。図3(b)は,図3(a)のB拡大図である。図4は,本発明のプラグフレームがフェルールを収容した際の概念図である。

0017

図1及び図3に示される例では,本発明の光接続器17は,光ファイバ11を保持し収容するフェルール13,フェルール13を収容するプラグフレーム15,コイルバネ29を介してプラグフレーム15に嵌合するストップリング31,コネクタブーツ35,及び上記の構成部品を収容するツマミ37から構成されている。

0018

光接続器17は,マルチコアファイバとシングルモードファイバ,又はマルチコアファイバ同士を接続するために用いられる光学部品である。マルチコアファイバ同士を接続する際には,マルチコア同士のコアの配置が同じであることが好ましい。この場合,2つのマルチコアファイバの対応するコアが,本発明の光接続器を利用することで,光学的に接続される。

0019

マルチコアファイバ11は,先に説明した特許文献に開示されるとおり,ひとつのファイバ内に複数のコアを含む光ファイバである。マルチコアファイバ11の例は,中心コアと中心コアの周囲に存在する1又は複数のコアを有するファイバである。マルチコアファイバ11は,必ずしも中心にコアが存在するものでなくてもよい。たとえば,本発明に使用するマルチコアファイバは,2から4つ(又はそれ以上)のコアが対称的に並べられたコアを有するマルチコアファイバであってもよい。

0020

中心コアは,マルチコアファイバの中心位置に存在するコアを意味する。コア間の距離は,例えば30μm以上60μm以下である。コア間の距離とは,コアの中心から隣接するコアの中心までの距離を意味する。

0021

フェルール13は,公知の光ファイバ保持用光学部品である。フェルール13は,その内部にマルチコアファイバ11の一部を収容するための収容体である。通常,フェルール13は,マルチコアファイバ11の端部分に設けられており,他の光ファイバを接続するために用いられる。フェルール13は,1つの部材であってもよいし,2つ以上の部材であってもよい。図1に示す例では,略円筒(円柱)上のフェルール本体の端部分にフェルールフランジ19が設けられている。

0022

プラグフレーム15は,その内部にフェルール13を収容するための収容体である。プラグフレーム15は,その内部にフェルール13に圧力を加圧する板バネ構造21a,21b,21c,21dを一体成型し,プラグフレーム15の内部にフェルール13を収容できるものであればよい。プラグフレーム15の例は,光接続器の本体である。プラグフレーム15は,例えばナイロン樹脂ポリブチレンテレフタレート(PBT樹脂,LCP樹脂液晶ポリマー)などの樹脂で金型により一体成形される。

0023

本発明の光接続器17におけるフェルール13は,外周面に少なくとも1つの平坦面19を有する。平坦面は,およそ平坦であればよい。平坦部は,溝の底部分のように形成されたものでも構わない。溝は,たとえば軸を中心として90度回転した位置に4箇所設けられても良い。図3に示す例では,フェルールフランジ19を板バネ構造により加圧する構造とされている。
そして,プラグフレーム15は,平坦面19を加圧するための板バネ構造21を有する。板バネ構造21は,図3に示されるように,プラグフレーム15内に一体成型されている。

0024

このように,フェルール13の外周面に平坦面19を設けて,それをプラグフレーム15側から板バネ構造21を用いて加圧することで,フェルールの軸を中心とした回転運動を防止し,マルチコアファイバの回転運動を防止することができる。

0025

また,本発明の光接続器17は,板バネ構造21によりフェルール13外周の平坦面を接触して加圧するものであるため,マルチコアファイバ11のX,Y,Z軸の位置を移動させることができる。このため,先に説明したとおり,マルチコアファイバが軸中心に回転することを防止しつつ,X,Y,Z軸位置の移動を行うことができる。

0026

更に,本発明の光接続器17は,板バネ構造21をプラグフレーム15内に一体成型するものであるため,フェルール13外周の平坦面19を加圧する部品をプラグフレームの内部に別途取り付ける必要がなくなる。例えば,本発明の光接続器17では,フェルール13外周の平坦面19a,19b,19c,19dを加圧するためのバネを含む部品を,プラグフレーム15の内部に取り付ける必要がなくなる。このように,フェルール外周の平坦面を加圧するための構造を容易に設けることができる。また,本発明のプラグフレームを製造するに際しては,例えば金型を用いた樹脂成型によってプラグフレーム及び板バネ構造を一体的に製造することができる。このため,フェルール外周の平坦面を加圧するための構造を有する光接続器を安価に提供することができる。

0027

本発明の光接続器の好ましいものは,フェルール13の外周面に4つの平坦面19a,19b,19c,19dが存在するものである。そして,プラグフレーム15には,4つの平坦面19a,19b,19c,19dにそれぞれ対応し,4つの平坦面19a,19b,19c,19dをそれぞれ加圧するための4つの板バネ構造21a,21b,21c,21dを有するものである。このような構造を有することで,マルチコアファイバの軸方位ずれをより効果的に防止することができる。フェルール13のうち,少なくとも板バネにより加圧される部分の断面は,正方形(角がRであっても構わない)上であることが好ましい。フェルール13の加圧される部分の形状が略正方形状であれば,フェルールが軸中心に回転する事態を防止することができる。このように,4つの平坦面は,フェルールの中心軸(又はファイバの中心軸)を中心として,90度回転した位置に設けられるものが好ましい。

0028

本発明の光接続器17は,フェルール外周の平坦面を加圧する部材が板バネである。特に,フェルールが4つの平坦面19a,19b,19c,19dを有する場合,対向する面にそれぞれ板バネ構造21a,21b,21c,21dが存在する。このため,本発明によれば,フェルールにX,Y,Z方向の力が加えられても,もとの状態へ容易に復元する。よって,本発明によれば,光接続器の接続状態の再現性を飛躍的に高めることができる。特に,本発明の光接続器は,ファイバ同士を接続するためにフェルールの外側端部23を割スリーブ25に挿入した場合であってもX,Y軸位置を柔軟に移動することができ,しかもマルチコアファイバが軸中心に回転することを防止することができる。このため,ファイバ同士を容易に接続することができるほか,X,Y軸ずれによる接続損失が劣化する事態をも防止することができる。

0029

本発明の光接続器の好ましいものは,フェルール13の外側端部23が,割スリーブ25を有する光アダプタに挿入されるものである。このような構成を有し,割りスリーブ25の反対側の端から別の光接続器が挿入され密着することで,2つの光ファイバを接続することができる。割スリーブ25は,2つの光接続器のフェルールを密着させるように収容することで,2つのマルチコアファイバに含まれる各コアを光学的に接続させ,その接続状態を維持するための光学装置である。割スリーブ25の内部は,例えば,フェルール13の外側端部23の外周に対応した形状を有する。このため,割スリーブ25は,2つのフェルール13を安定して保持することができる。

0030

図5は,本発明の光接続器を用いたマルチコアファイバの接続方法を説明するための概念図である。図5に示されるように,フェルール13の外側端部23は,割スリーブ25の一方の端から挿入される。すなわち,割りスリーブ25の内径は,フェルール13の外側端部23を収容できる大きさとされている。一方,割りスリーブ25の反対側の端から別の光接続器が挿入される。この光接続器にもマルチコアファイバが収容されている。

0031

図6は,本発明の光接続器を用いて2つのマルチコアファイバを接続した際の概念図である。図6に示されるように,1つの割スリーブ25の2つの端部のそれぞれには,光接続器が挿入され,それぞれの光接続器に収容されるマルチコアファイバ同士が密着する。このようにして,マルチコアファイバに含まれる各コアが,光学的に接続される。

0032

コイルバネ29は,フェルール13に当接することでフェルール13を前方に付勢し,ファイバ同士を加圧密着させるための部材である。ストップリング31は,コイルバネ29の後端を支持する部材である。
図3に示す例では,ストップリング31はプラグフレーム15に嵌合し,コイルバネ29はプラグフレーム15内でフェルール13に当接する。

0033

コネクタブーツ35は,光ファイバ11に挿入したケーブルを保護するためのものである。図3に示す例では,コネクタブーツ35はストップリング31に嵌合するとともに,ツマミ37より外側に突出する。コネクタブーツ35は可撓性を有することで,光ファイバケーブル湾曲する際に増大する側圧によって生じる光の伝送損失を低減することができる。

0034

ツマミ37は,その内部に上記した構成部品を収容するための収容体である。図2に示されるように,ツマミ37が上記構成部品を含んだ組立体となることで,本発明の光接続器17が完成する。ツマミ37は矩形状であり,例えばナイロン樹脂,PBT樹脂,LCP樹脂などの樹脂で成形される。

実施例

0035

本実施例においては,フェルールのフランジに基準となる面構造を設ける。そして,その面構造部分にプラグフレーム内に付加した板バネ構造によって加圧を行う。この実施例では,4方向からフェルール外周の平坦面を加圧することで,フェルールは軸回転を起こすことなくコネクタに保持される。この構造によって,ファイバ同士の密着接続にはフェルールがコネクタ奥へ引き込まれるが,板バネ構造がフェルールのフランジへの加圧を保持したままZ軸方向にスライドし,フェルールの軸回転は起こらない。また,アダプタ及びコネクタの部品精度によりファイバのX,Y軸位置がずれていた場合でも,板バネの片方圧縮し,その対面に配置された板バネが加圧を加え続けるため,フェルールのX,Y軸位置が動いた場合でも軸回転は起こらない。このように,着脱再現性のあるマルチコアファイバ用光接続器を構成することができる。

0036

本発明は,光学機器及び光情報通信の分野で利用されうる。

0037

11マルチコアファイバ
13フェルール
15プラグフレーム
17光接続器
19フランジ
19a,19b,19c,19d平坦面
21a,21b,21c,21d板バネ構造
23 フェルールの外側端部
25割スリーブ
26光アダプタ
29コイルバネ
31ストップリング
35コネクタブーツ
37 ツマミ

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