特許 6573472 光コネクタの光結合構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6573472

(24)【登録日】2019年8月23日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】光コネクタの光結合構造

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/34 20060101AFI20190902BHJP

   G02B 6/36 20060101ALI20190902BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/34

   G02B6/36

【請求項の数】1

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-82140(P2015-82140)

(22)【出願日】2015年4月14日

(65)【公開番号】特開2016-200765(P2016-200765A)

(43)【公開日】2016年12月1日

【審査請求日】2018年3月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】宮成 素範

【審査官】 奥村 政人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０１１０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０５５３６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１７０７９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０１５７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５９５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２０３８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５３０６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０１／０３５１４０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／２４

Ｇ０２Ｂ ６／２５５−６／２７

Ｇ０２Ｂ ６／３０− ６／３４

Ｇ０２Ｂ ６／３６− ６／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を出射する出射側光ファイバを有する第１光コネクタと、光を受光する受光側光ファイバを有する第２光コネクタと、を備え、前記第１光コネクタと前記第２光コネクタとが嵌合された場合に、前記出射側光ファイバからの光を前記受光側光ファイバに受光させる光コネクタの光結合構造であって、
前記第１光コネクタは、前記第２光コネクタと嵌合するための開口が形成されると共に、前記出射側光ファイバの光出射側の先端面に設けられ、前記出射側光ファイバからの光の出射方向を変化させる光方向変化部材を有し、
前記光方向変化部材は、前記出射側光ファイバからの光を、自己よりも前記開口側のコネクタ内壁に向けて出射し、
前記第２光コネクタは、前記受光側光ファイバの端面が前記光方向変化部材の光出射面と平行にされ、直接光を受光する
ことを特徴とする光コネクタの光結合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光コネクタの光結合構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、光コネクタ内には、光ファイバ等の光を出射する部材が収納されている。また、このような光コネクタと嵌合する他方の光コネクタについては、上記部材からの光を受け入れる光ファイバ等が収納されている。このため、コネクタ同士を嵌合すると、上記部材からの光が他方の光コネクタ内の光ファイバにて受光されることとなる。

【0003】

また、上記のような光コネクタについては、コネクタ間口（相手側コネクタとの嵌合側）から光が出射されてしまうため、コネクタを嵌合する作業者等の目に光が入ってしまうことがある。そこで、例えば特許文献１に記載のように、シャッターを備えた光コネクタが提案されている。この光コネクタによれば、シャッターにより光が遮られるため、コネクタ間口から外部に光が出射されず、作業者等の目に光が入射してしまうことを防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１３９８０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に記載の光コネクタでは、シャッターを備えるため構造が複雑化してしまう。さらに、作業者がシャッターを開けてしまった場合には、コネクタ間口から外部に光が出射されてしまい、作業者等の目に光が入射してしまうことを防止できなくなってしまう。

【0006】

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、構成の複雑化を防止しつつも、コネクタ開口から光が出射されてしまう事態を防止することが可能な光コネクタの結合構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の光コネクタの結合構造は、光を出射する出射側光ファイバを有する第１光コネクタと、光を受光する受光側光ファイバを有する第２光コネクタと、を備え、前記第１光コネクタと前記第２光コネクタとが嵌合された場合に、前記出射側光ファイバからの光を前記受光側光ファイバに受光させる光コネクタの光結合構造であって、前記第１光コネクタは、前記第２光コネクタと嵌合するための開口が形成されると共に、前記出射側光ファイバの光出射側の先端面に設けられ、前記出射側光ファイバからの光の出射方向を変化させる光方向変化部材を有し、前記光方向変化部材は、前記出射側光ファイバからの光を、自己よりも前記開口側のコネクタ内壁に向けて出射し、前記第２光コネクタは、前記受光側光ファイバの端面が前記光方向変化部材の光出射面と平行にされ、直接光を受光することを特徴とする。

【0008】

本発明の光コネクタの結合構造によれば、第１光コネクタは、光を出射する出射側光ファイバの光出射側に光方向変化部材を有し、光方向変化部材は、当該出射側光ファイバからの光を、自己よりも開口側のコネクタ内壁に向けて出射する。このため、コネクタ開口から光が出射されてしまう事態を防止することができる。さらに、コネクタ開口から光が出射されてしまう事態を防止するにあたり、シャッターを備える必要がなく、また、シャッターが開けられてしまいコネクタ開口から光が出射されるという事態も生じない。従って、構成の複雑化を防止しつつも、コネクタ開口から光が出射されてしまう事態を防止することができる光コネクタの光結合構造を提供することができる。

【0012】

この光コネクタの結合構造によれば、光方向変化部材は、出射側光ファイバからの光を、自己よりも開口側のコネクタ内壁に向けて出射するため、光方向変化部材の位置を第１光コネクタに対して奥まらせることにより、コネクタ開口から光が出射されてしまう事態を防止することができる。しかも、光が開口の方向の側に出射されることから、第２光コネクタに設けられる光ファイバとの光結合を容易とすることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、構成の複雑化を防止しつつも、コネクタ開口から光が出射されてしまう事態を防止することが可能な光コネクタの結合構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る光コネクタの光結合構造を示す断面図であり、（ａ）は第１光コネクタの断面を示し、（ｂ）は第２光コネクタの断面を示している。

【図2】図１に示した第１及び第２光コネクタ同士を嵌合させたときの光結合の様子を示す断面図である。

【図3】第２実施形態に係る光コネクタの光結合構造を示す断面図であり、（ａ）は第１光コネクタの断面を示し、（ｂ）は第２光コネクタの断面を示している。

【図4】図３に示した第１及び第２光コネクタ同士を嵌合させたときの光結合の様子を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は以下の実施形態に限られるものではない。

【0016】

図１は、本発明の実施形態に係る光コネクタの光結合構造を示す断面図であり、（ａ）は第１光コネクタの断面を示し、（ｂ）は第２光コネクタの断面を示している。また、図２は、図１に示した第１及び第２光コネクタ同士を嵌合させたときの光結合の様子を示す断面図である。

【0017】

図１（ａ）に示す第１光コネクタ１０は、光を出射する光ファイバ（部材）１１を有し、図１（ｂ）に示す第２光コネクタ２０は、光を受光する光ファイバ２１を有している。本実施形態で説明する光コネクタの光結合構造は、第１光コネクタ１０と第２光コネクタ２０とが嵌合された場合に、第１光コネクタ１０の光ファイバ１１からの光を第２光コネクタ２０の光ファイバ２１に受光させる構造である。

【0018】

まず、図１（ａ）に示すように、第１光コネクタ１０の光ファイバ１１は、コアと、コアよりも屈折率が低いクラッドとを有し、コアの周囲をクラッドにて覆うことによりコア内部に光を閉じ込めて光を伝送する繊維状の部材である。上記した第２光コネクタ２０の光ファイバ２１についても同様の構成である。

【0019】

また、図１（ａ）に示すように、第１光コネクタ１０は、光ファイバ１１の先端に、ガラスや水晶などの透明な部材により形成された第１プリズム（光方向変化部材）１２を備えている。第１プリズム１２は、第１光コネクタ１０の間口から光が出射されない方向に、光の出射方向を変化させるものである。すなわち、光ファイバ１１内において光は、第１光コネクタ１０の間口の方向Ａに沿って伝送しているが、光ファイバ１１から出射された後は、第１プリズム１２によって第１光コネクタ１０の間口から光が出射されない方向に、光の出射方向が変化させられる。

【0020】

このような第１プリズム１２は、具体的に断面が例えば直角二等辺三角形状となっている。第１プリズム１２は、断面において二等辺のうちの１辺に相当する側の第１面１２ａが光ファイバ１１の端面と接して又は近接して設けられており、二等辺のうちのもう１辺に相当する側の第２面１２ｂが第１光コネクタ１０の下方側を向いた状態となっている。このため、二等辺を除く辺に相当する側の第３面（第１反射面）１２ｃは、前方（第１光コネクタ１０の間口の方向Ａ）に対して４５°傾いた状態（面１２ｃは上向きの４５°の状態）となっている。すなわち、第３面１２ｃは、光ファイバ１１からの光を、間口方向Ａに対して直角に反射する角度に設定されていることとなる。

【0021】

図１（ｂ）に示す第２光コネクタ２０は、光ファイバ２１の先端に、第２プリズム（受光部材）２２を有している。第２プリズム２２は、第１プリズム１２と同様であって、ガラスや水晶などの透明な部材により形成され、断面が例えば直角二等辺三角形状となっている。第２プリズム２２は、断面において二等辺のうちの１辺に相当する側の第１面２２ａ側が光ファイバ２１の端面と接して又は近接して設けられており、二等辺のうちのもう１辺に相当する側の第２面２２ｂが第２光コネクタ２０の上方側を向いた状態となっている。このため、二等辺を除く辺に相当する側の第３面（第２反射面）２２ｃは、後方（第２光コネクタ２０の間口の方向Ｂ）に対して４５°傾いた状態（面２２ｃは下向きの４５°の状態）となっている。

【0022】

また、第１光コネクタ１０と第２光コネクタ２０とが正常に嵌合されると、図２に示すように、第１プリズム１２の第２面１２ｂと、第２プリズム２２の第２面２２ｂとが向かい合う形となる。この状態において、第２光コネクタ２０の光ファイバ２１は、第１プリズム１２により変化させられた方向の光を受光するように位置することとなる。すなわち、第２プリズム２２の第２面２２ｂから入射した光を第３面２２ｃにて反射して光ファイバ２１側に導き、光ファイバ２１に受光させるようになっている。

【0023】

以下、光ファイバ２１の光の受光の様子を、図２を参照して説明する。まず、第１光コネクタ１０の光ファイバ１１内には、光信号が伝送されており、光ファイバ１１の端面から光が出射される。この光は、第１プリズム１２に入射する。

【0024】

第１プリズム１２は、光ファイバ１１から受け入れた光を、間口方向Ａに対して直角に反射する角度に設定された第３面１２ｃを有している。よって、第１プリズム１２に入射した光は、第３面１２ｃによって間口方向Ａに対して直角方向（下方）反射される。そして、光は第２面１２ｂから第１プリズム１２の外部に出射する。

【0025】

第１プリズム１２から出射した光は、第２面２２ｂから第２プリズム２２に入射する。第２プリズム２２は、第１プリズム１２の第３面１２ｃにて反射された光を再度反射する角度に設定された第３面２２ｃを有している。よって、第２プリズム２２に入射した光は、第３面２２ｃによって反射されて前方（方向Ａ）に導かれることとなる。

【0026】

そして、第２プリズム２２の前方には光ファイバ２１が設けられていることから、第２プリズム２２の第３面２２ｃにて反射した光は、光ファイバ２１に受光されることとなる。

【0027】

このようにして、本実施形態に係る光コネクタの光結合構造によれば、第１光コネクタ１０は、光ファイバ１１の光出射側に第１プリズム１２を有し、第１プリズム１２は、光ファイバ１１からの光を第１光コネクタ１０の間口から出射されない方向に光の出射方向を変化させる。このため、コネクタ間口から光が出射されてしまう事態を防止することができる。さらに、コネクタ間口から光が出射されてしまう事態を防止するにあたり、シャッターを備える必要がなく、また、シャッターが開けられてしまいコネクタ間口から光が出射されるという事態も生じない。従って、構成の複雑化を防止しつつも、コネクタ間口から光が出射されてしまう事態を防止することができる光コネクタの光結合構造を提供することができる。

【0028】

また、第１プリズム１２は、光ファイバ１１からの光を受け入れた後に、間口の方向Ａに対して直角に反射する角度に設定された第３面１２ｃを有するため、コネクタ間口から光が出射されてしまう事態を確実に防止することができる。また、第１光コネクタ１０に嵌合される第２光コネクタ２０については、第１プリズム１２の第３面１２ｃにて反射された光を再度反射する角度に設定された第３面２２ｃを有する第２プリズム２２を備えている。このため、間口方向Ａに対して直角に反射された光であっても第３面２２ｃによって再度反射して間口方向Ａに嵌合される第２光コネクタ２０の光ファイバ２１に適切に導くことができる。従って、より適切に、コネクタ間口から光が出射されてしまう事態を防止することができる光コネクタの光結合構造を提供することができる。

【0029】

なお、本実施形態において第１プリズム１２は、間口の方向Ａに対して光を直角に反射する第３面１２ｃを有しているが、第３面１２ｃは、直角に限らず、間口の方向Ａに対して反対方向側に反射するように設定されていてもよい。これによっても同様に、より適切に、コネクタ間口から光が出射されてしまう事態を防止することができる光コネクタの光結合構造を提供することができるからである。

【0030】

次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る光コネクタの光結合構造は、第１実施形態に係るものと同様であるが、光結合構造の様子が一部異なっている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。

【0031】

図３は、第２実施形態に係る光コネクタの光結合構造を示す断面図であり、（ａ）は第１光コネクタの断面を示し、（ｂ）は第２光コネクタの断面を示している。また、図４は、図３に示した第１及び第２光コネクタ同士を嵌合させたときの光結合の様子を示す断面図である。

【0032】

図３（ａ）に示すように、第２実施形態に係る第１光コネクタ１０は、第１実施形態と同様に光ファイバ１１と、第１プリズム１２を備えている。このうち、第１プリズム１２の第３面１２ｃは、傾斜角度の関係から光を反射する面として機能しないようになっている。すなわち、光ファイバ１１からの光は、第１プリズム１２の第３面１２ｃから屈折して間口方向Ａの側に、同方向Ａに対して角度θ（図４参照）を有した状態で出射される。これにより、第１プリズム１２は、第１光コネクタ１０の間口から出射されない方向に光の方向を変化させることとなる。

【0033】

ここで、光が間口方向Ａの側に出射されることから、第１プリズム１２が第１光コネクタ１０の間口近傍に位置すると、光が間口から第１光コネクタ１０の外部に出射されてしまう。よって、第２実施形態において第１光コネクタ１０は、間口から出射されない奥まった位置に、第１プリズム１２が設けられる。これにより、光が間口から第１光コネクタ１０の外部に出射されない構成となっている。

【0034】

なお、奥まった位置、すなわち間口からの引き込み量は、方向Ａに対する角度θとの関係から算出することができる。

【0035】

また、図３（ｂ）に示すように、光が間口方向Ａの側に出射されることから、第２光コネクタ２０は、反射によって光の方向を変更する第２プリズム２２を備える必要がなく、光ファイバ２１によって直接光を受光すればよい。なお、この場合において光ファイバ２１は、その端面が第１プリズム１２の第３面１２ｃと平行にされていることが好ましい。

【0036】

また、図４に示すように、第２実施形態においては、第１プリズム１２の第３面１２ｃと光ファイバ２１との端面とが向かい合った状態となって、光結合されている。この場合において、第１プリズム１２と光ファイバ２１とが離間している場合には、角度θに応じて第１プリズム１２と光ファイバ２１との少なくとも一方の位置を上下方向に変位させておく設計が必要となる。

【0037】

次に、第２実施形態における光ファイバ２１の光の受光の様子を、図４を参照して説明する。まず、第１光コネクタ１０の光ファイバ１１内には、光信号が伝送されており、光ファイバ１１の端面から光が出射される。この光は、第１プリズム１２に入射する。

【0038】

第１プリズム１２は、光ファイバ１１からの光を受け入れた後に、第３面１２ｃを通じて間口方向Ａの側に光を出射する。このとき、光は、第３面１２ｃによって角度θだけ屈折させられる。また、第１プリズム１２は、角度θとの関係から適切な引き込み量となる位置に設けられており、光コネクタの非嵌合時において第１光コネクタ１０の間口から光が直接出射しないこととなる。

【0039】

光コネクタ嵌合時において、第１プリズム１２の前方側には第２光コネクタ２０の光ファイバ２１が位置している。よって、第１プリズム１２から出射した光は、光ファイバ２１によって受光されることとなる。

【0040】

このようにして、第２実施形態に係る光コネクタの光結合構造によれば、第１実施形態と同様に、構成の複雑化を防止しつつも、コネクタ間口から光が出射されてしまう事態を防止することができる光コネクタの光結合構造を提供することができる。

【0041】

また、第２実施形態によれば、第１プリズム１２によって、間口の方向Ａの側に、同方向Ａに対して角度θを有した状態で出射されるように光の方向を変化させ、当該第１光コネクタ１０の間口から出射されない奥まった位置に、第１プリズム１２を有するため、第１プリズム１２の位置を第１光コネクタ１０に対して奥まらせることにより、コネクタ間口から光が出射されてしまう事態を防止することができる。しかも、光が間口の方向Ａの側に出射されることから、第２光コネクタ２０に設けられる光ファイバとの光結合を容易とすることができる。

【0042】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

【0043】

例えば、本実施形態に係る光コネクタの光結合構造では、光を出射する部材として光ファイバ１１を例示したが、光ファイバ１１に限らず、光を出射する他の部材（ＦＯＴやレンズ等の導光部材）であってもよい。

【0044】

さらに、図面上、第１実施形態では光コネクタ嵌合時において第１及び第２プリズム１２，２２は離間しており、第２実施形態では光コネクタ嵌合時において第１プリズム１２と光ファイバ２１とは離間しているが、これに限らず、これらは接するように設計されてもよい

【0045】

加えて、上記実施形態において第１及び第２光コネクタ１０，２０は１本の光ファイバ１１，２１を有しているが、これに限らず、多数本の光ファイバ１１，２１を有するものであってもよい。

【符号の説明】

【0046】

１０ ：第１光コネクタ
１１ ：光ファイバ（部材）
１２ ：第１プリズム（光方向変化部材）
１２ａ ：第１面
１２ｂ ：第２面
１２ｃ ：第３面（第１反射面）
２０ ：第２光コネクタ
２１ ：光ファイバ
２２ ：第２プリズム（受光部材）
２２ａ ：第１面
２２ｂ ：第２面
２２ｃ ：第３面（第２反射面）
Ａ ：間口方向
θ ：角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】