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特許7123857フェルール、ファイバ付きフェルール及びファイバ付きフェルールの製造方法
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(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】
(24)【登録日】2022-08-15
(45)【発行日】2022-08-23
(54)【発明の名称】フェルール、ファイバ付きフェルール及びファイバ付きフェルールの製造方法
(51)【国際特許分類】
   G02B 6/36 20060101AFI20220816BHJP
   G02B 6/32 20060101ALI20220816BHJP
   G02B 6/40 20060101ALN20220816BHJP
【FI】
G02B6/36
G02B6/32
G02B6/40
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2019097647
(22)【出願日】2019-05-24
(65)【公開番号】P2020098319
(43)【公開日】2020-06-25
【審査請求日】2021-11-29
(31)【優先権主張番号】P 2018234026
(32)【優先日】2018-12-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000005186
【氏名又は名称】株式会社フジクラ
(74)【代理人】
【識別番号】110000176
【氏名又は名称】一色国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】中間 章浩
(72)【発明者】
【氏名】朝田 大貴
【審査官】坂上 大貴
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-9081(JP,A)
【文献】特開2016-95410(JP,A)
【文献】特開2018-169581(JP,A)
【文献】特表2014-521996(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2011/0026882(US,A1)
【文献】特開2004-252244(JP,A)
【文献】特開2013-134347(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2018/0059331(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 6/24
6/255-6/27
6/30-6/34
6/36-6/43
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のガイドピンを挿入するための第1の本体側ガイド穴と、第2のガイドピンを挿入するための第2の本体側ガイド穴と、光ファイバを保持するための光ファイバ保持部とを備えるフェルール本体と、
前記第1のガイドピンを挿入するための第1のプレート側ガイド穴と、前記第2のガイドピンを挿入するための第2のプレート側ガイド穴と、レンズ部と、前記光ファイバの端面を突き当てるための突き当て面とを備えるレンズプレートと
を有し、
前記第1の本体側ガイド穴と、前記第1のプレート側ガイド穴とは、前記第1のガイドピンが嵌合するように形成され、
前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうちいずれか一方は、前記第2のガイドピンが嵌合するように形成されると共に、前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうち他方の内径は前記第2のガイドピンが嵌合する際の内径よりも大きく形成され、
前記フェルール本体は、本体側位置決め部を備え、
前記レンズプレートは、プレート側位置決め部を備え、
前記本体側位置決め部と前記プレート側位置決め部とが接することで、前記第1のプレート側ガイド穴の中心軸と前記第2のプレート側ガイド穴の中心軸とを含む面に垂直な方向に、前記フェルール本体に対する前記レンズプレートの位置決めを行う
ことを特徴とするフェルール。
【請求項2】
請求項1に記載のフェルールであって、
前記第2の本体側ガイド穴が前記第2のガイドピンが嵌合するように形成されると共に、前記第2のプレート側ガイド穴の内径が前記第2の本体側ガイド穴の内径よりも大きく形成される
ことを特徴とするフェルール。
【請求項3】
光ファイバと、
第1のガイドピンを挿入するための第1の本体側ガイド穴と、第2のガイドピンを挿入するための第2の本体側ガイド穴と、前記光ファイバを保持するための光ファイバ保持部とを備えるフェルール本体と、
前記第1のガイドピンを挿入するための第1のプレート側ガイド穴と、前記第2のガイドピンを挿入するための第2のプレート側ガイド穴と、レンズ部と、前記光ファイバの端面を突き当てるための突き当て面とを備えるレンズプレートと
を有し、
前記第1の本体側ガイド穴と、前記第1のプレート側ガイド穴とは、前記第1のガイドピンが嵌合するように形成され、
前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうちいずれか一方は、前記第2のガイドピンが嵌合するように形成されると共に、前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうち他方の内径は前記第2のガイドピンが嵌合する際の内径よりも大きく形成され、
前記フェルール本体は、本体側位置決め部を備え、
前記レンズプレートは、プレート側位置決め部を備え、
前記本体側位置決め部と前記プレート側位置決め部とが接することで、前記第1のプレート側ガイド穴の中心軸と前記第2のプレート側ガイド穴の中心軸とを含む面に垂直な方向に、前記フェルール本体に対する前記レンズプレートの位置決めを行う
ことを特徴とするファイバ付きフェルール。
【請求項4】
光ファイバと、
第1のガイドピンを挿入するための第1の本体側ガイド穴と、第2のガイドピンを挿入するための第2の本体側ガイド穴と、前記光ファイバを保持するための光ファイバ保持部とを備えるフェルール本体と、
前記第1のガイドピンを挿入するための第1のプレート側ガイド穴と、前記第2のガイドピンを挿入するための第2のプレート側ガイド穴と、レンズ部と、前記光ファイバの端面を突き当てるための突き当て面とを備えるレンズプレートと
を有するファイバ付きフェルールの製造方法であって、
前記第1の本体側ガイド穴と、前記第1のプレート側ガイド穴とは、前記第1のガイドピンが嵌合するように形成され、
前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうちいずれか一方は、前記第2のガイドピンが嵌合するように形成されると共に、前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうち他方の内径は前記第2のガイドピンが嵌合する際の内径よりも大きく形成され、
前記フェルール本体は、本体側位置決め部を備え、
前記レンズプレートは、プレート側位置決め部を備え、
前記第1のガイドピンと、前記第2のガイドピンとを、前記第1の本体側ガイド穴と、前記第2の本体側ガイド穴とにそれぞれ挿入すること、
前記第1のガイドピンと、前記第2のガイドピンとを、前記第1のプレート側ガイド穴と、前記第2のプレート側ガイド穴とにそれぞれ挿入すること、
前記本体側位置決め部と前記プレート側位置決め部とが接することで、前記第1のプレート側ガイド穴の中心軸と前記第2のプレート側ガイド穴の中心軸とを含む面に垂直な方向に、前記フェルール本体に対する前記レンズプレートの位置決めを行うこと
を特徴とするファイバ付きフェルールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フェルール、ファイバ付きフェルール及びファイバ付きフェルールの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
端面にレンズを有するフェルール同士が対向することによって、それぞれのフェルールに保持された光ファイバ同士を光学的に接続する、いわゆるレンズコネクタの技術が知られている。このようなレンズコネクタとして、光ファイバの端部を保持するフェルール本体と、レンズが設けられたレンズプレートとを別体で構成したものが知られている。例えば、特許文献1には、フェルール本体のファイバ穴とレンズプレートのレンズ部とが2本のガイドピンを介して高精度に位置合わせされるフェルール構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2018-92152号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載されているように、フェルール本体では、ファイバ穴とガイドピン穴との2つの部位の互いの位置関係が高精度に形成され、レンズプレートでは、レンズ部とガイドピン穴との2つの部位の互いの位置関係が高精度に形成されている。しかし、フェルール本体のガイドピン穴と、レンズプレートのガイドピン穴との間でピッチが合わない場合、ガイドピンを挿入することでフェルール本体やレンズプレートが変形してしまい、フェルール本体のファイバ穴とレンズプレートのレンズ部とが位置ずれしてしまうことがあった。
【0005】
本発明は、フェルール本体及びレンズプレートのガイドピン穴同士でピッチが合わない場合に、フェルール本体のファイバ穴とレンズプレートのレンズ部とが位置ずれしてしまうことを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の幾つかの実施形態は、第1のガイドピンを挿入するための第1の本体側ガイド穴と、第2のガイドピンを挿入するための第2の本体側ガイド穴と、光ファイバを保持するための光ファイバ保持部とを備えるフェルール本体と、前記第1のガイドピンを挿入するための第1のプレート側ガイド穴と、前記第2のガイドピンを挿入するための第2のプレート側ガイド穴と、レンズ部と、前記光ファイバの端面を突き当てるための突き当て面とを備えるレンズプレートとを有し、前記第1の本体側ガイド穴と、前記第1のプレート側ガイド穴とは、前記第1のガイドピンが嵌合するように形成され、前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうちいずれか一方は、前記第2のガイドピンが嵌合するように形成されると共に、前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうち他方の内径は前記第2のガイドピンが嵌合する際の内径よりも大きく形成され、前記フェルール本体は、本体側位置決め部を備え、前記レンズプレートは、プレート側位置決め部を備え、前記本体側位置決め部と前記プレート側位置決め部とが接することで、前記第1のプレート側ガイド穴の中心軸と前記第2のプレート側ガイド穴の中心軸とを含む面に垂直な方向に、前記フェルール本体に対する前記レンズプレートの位置決めを行うことを特徴とするフェルールである。
【0007】
本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【0008】
本発明の幾つかの実施形態によれば、フェルール本体及びレンズプレートのガイドピン穴同士でピッチが合わない場合に、フェルール本体のファイバ穴とレンズプレートのレンズ部とが位置ずれしてしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1図1Aは、本実施形態のフェルール構造体10の全体斜視図である。図1Bは、本実施形態のフェルール構造体10の分解斜視図である。
図2図2Aは、下側から見た本実施形態のフェルール構造体10の分解斜視図である。図2Bは、本実施形態のファイバ付きフェルール構造体10の断面図である。
図3図3A及び図3Bは、比較例のフェルール構造体100におけるフェルール本体11とレンズプレート12とを、ガイドピン13を介して組み立てる様子を示す説明図である。
図4図4A及び図4Bは、本実施形態の本体側ガイド穴21及びプレート側ガイド穴32にガイドピン13が挿入された様子を示す断面説明図である。
図5図5は、本実施形態のファイバ付きフェルール構造体10の製造方法(組み立て手順)のフロー図である。
図6図6A図6Dは、本実施形態のフェルール本体11のファイバ穴22及びレンズプレート12のレンズ部33を位置合わせする様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【0011】
第1のガイドピンを挿入するための第1の本体側ガイド穴と、第2のガイドピンを挿入するための第2の本体側ガイド穴と、光ファイバを保持するための光ファイバ保持部とを備えるフェルール本体と、前記第1のガイドピンを挿入するための第1のプレート側ガイド穴と、前記第2のガイドピンを挿入するための第2のプレート側ガイド穴と、レンズ部と、前記光ファイバの端面を突き当てるための突き当て面とを備えるレンズプレートとを有し、前記第1の本体側ガイド穴と、前記第1のプレート側ガイド穴とは、前記第1のガイドピンが嵌合するように形成され、前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうちいずれか一方は、前記第2のガイドピンが嵌合するように形成されると共に、前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうち他方の内径は前記第2のガイドピンが嵌合する際の内径よりも大きく形成され、前記フェルール本体は、本体側位置決め部を備え、前記レンズプレートは、プレート側位置決め部を備え、前記本体側位置決め部と前記プレート側位置決め部とが接することで、前記第1のプレート側ガイド穴の中心軸と前記第2のプレート側ガイド穴の中心軸とを含む面に垂直な方向に、前記フェルール本体に対する前記レンズプレートの位置決めを行うことを特徴とするフェルールが明らかとなる。このようなフェルールによれば、フェルール本体及びレンズプレートのガイドピン穴同士でピッチが合わない場合に、フェルール本体のファイバ穴とレンズプレートのレンズ部とが位置ずれしてしまうことを抑制することができる。
【0012】
前記第2の本体側ガイド穴が前記第2のガイドピンが嵌合するように形成されると共に、前記第2のプレート側ガイド穴の内径が前記第2の本体側ガイド穴の内径よりも大きく形成されることが望ましい。これにより、フェルール本体及びレンズプレートのガイドピン穴同士でピッチが合わない場合に、フェルール本体のファイバ穴とレンズプレートのレンズ部とが位置ずれしてしまうことを抑制することができる。
【0013】
光ファイバと、第1のガイドピンを挿入するための第1の本体側ガイド穴と、第2のガイドピンを挿入するための第2の本体側ガイド穴と、前記光ファイバを保持するための光ファイバ保持部とを備えるフェルール本体と、前記第1のガイドピンを挿入するための第1のプレート側ガイド穴と、前記第2のガイドピンを挿入するための第2のプレート側ガイド穴と、レンズ部と、前記光ファイバの端面を突き当てるための突き当て面とを備えるレンズプレートとを有し、前記第1の本体側ガイド穴と、前記第1のプレート側ガイド穴とは、前記第1のガイドピンが嵌合するように形成され、前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうちいずれか一方は、前記第2のガイドピンが嵌合するように形成されると共に、前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうち他方の内径は前記第2のガイドピンが嵌合する際の内径よりも大きく形成され、前記フェルール本体は、本体側位置決め部を備え、前記レンズプレートは、プレート側位置決め部を備え、前記本体側位置決め部と前記プレート側位置決め部とが接することで、前記第1のプレート側ガイド穴の中心軸と前記第2のプレート側ガイド穴の中心軸とを含む面に垂直な方向に、前記フェルール本体に対する前記レンズプレートの位置決めを行うことを特徴とするファイバ付きフェルールが明らかとなる。このようなファイバ付きフェルールによれば、フェルール本体及びレンズプレートのガイドピン穴同士でピッチが合わない場合に、フェルール本体のファイバ穴とレンズプレートのレンズ部とが位置ずれしてしまうことを抑制することができる。
【0014】
光ファイバと、第1のガイドピンを挿入するための第1の本体側ガイド穴と、第2のガイドピンを挿入するための第2の本体側ガイド穴と、前記光ファイバを保持するための光ファイバ保持部とを備えるフェルール本体と、前記第1のガイドピンを挿入するための第1のプレート側ガイド穴と、前記第2のガイドピンを挿入するための第2のプレート側ガイド穴と、レンズ部と、前記光ファイバの端面を突き当てるための突き当て面とを備えるレンズプレートとを有するファイバ付きフェルールの製造方法であって、前記第1の本体側ガイド穴と、前記第1のプレート側ガイド穴とは、前記第1のガイドピンが嵌合するように形成され、前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうちいずれか一方は、前記第2のガイドピンが嵌合するように形成されると共に、前記第2の本体側ガイド穴及び前記第2のプレート側ガイド穴のうち他方の内径は前記第2のガイドピンが嵌合する際の内径よりも大きく形成され、前記フェルール本体は、本体側位置決め部を備え、前記レンズプレートは、プレート側位置決め部を備え、前記第1のガイドピンと、前記第2のガイドピンとを、前記第1の本体側ガイド穴と、前記第2の本体側ガイド穴とにそれぞれ挿入すること、前記第1のガイドピンと、前記第2のガイドピンとを、前記第1のプレート側ガイド穴と、前記第2のプレート側ガイド穴とにそれぞれ挿入すること、前記本体側位置決め部と前記プレート側位置決め部とが接することで、前記第1のプレート側ガイド穴の中心軸と前記第2のプレート側ガイド穴の中心軸とを含む面に垂直な方向に、前記フェルール本体に対する前記レンズプレートの位置決めを行うことを特徴とするファイバ付きフェルールの製造方法が明らかとなる。このようなファイバ付きフェルールの製造方法によれば、フェルール本体及びレンズプレートのガイドピン穴同士でピッチが合わない場合に、フェルール本体のファイバ穴とレンズプレートのレンズ部とが位置ずれしてしまうことを抑制することができる。
【0015】
===本実施形態===
<フェルール構造体10の概要>
図1Aは、本実施形態のフェルール構造体10の全体斜視図である。図1Bは、本実施形態のフェルール構造体10の分解斜視図である。図2Aは、下側から見た本実施形態のフェルール構造体10の分解斜視図である。図2Bは、本実施形態のファイバ付きフェルール構造体10の断面図である。なお、図2Bは、左右方向に垂直な面で光ファイバ1の中心軸の位置において切ったときの断面図を示している。
【0016】
以下の説明では、図に示すように各方向を定義する。すなわち、ファイバ穴22の方向を「前後方向」とし、ファイバ穴22に挿入される光ファイバ1の端面の側、又は、フェルール本体11から見てレンズプレート12の側を「前」とし、逆側を「後」とする。また、2つの本体側ガイド穴21(本体側ガイド穴21A及び本体側ガイド穴21B)の並ぶ方向、又は、2つのプレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32A及びプレート側ガイド穴32B)の並ぶ方向を「左右方向」とし、後側から前側を見たときの右側を「右」とし、逆側を「左」とする。また、前後方向及び左右方向に垂直な方向を「上下方向」とする。
【0017】
フェルール構造体10は、光ファイバ1の端部を保持し、他の光学部品に対して光ファイバ1を光接続するための部材である。フェルール構造体10のことを単に「フェルール」と呼ぶこともある。フェルール構造体10は、フェルール本体11と、レンズプレート12とを有する。
【0018】
フェルール本体11は、光ファイバ1の端部を保持する部材である。フェルール本体11は、2つの本体側ガイド穴21(本体側ガイド穴21A及び本体側ガイド穴21B)と、ファイバ穴22と、ファイバ挿入口23と、接着剤充填部24と、本体側位置決め部25とを有する。
【0019】
なお、フェルール本体11は、例えばMT形光コネクタ(JIS C5981に制定されるF12形光コネクタ。MT:Mechanically Transferable)とほぼ同様の構成である。但し、通常のMT形光コネクタでは、フェルールの端面と光ファイバの端面とを研磨することになるが、本実施形態では、後述するように、光ファイバ1の端面3はフェルール本体11の前端面20(ファイバ穴22の開口面)から突出させることになり、フェルールの端面と光ファイバの端面とを研磨することは行われない。また、通常のMT形光コネクタでは、フェルールの端面でファイバの端面が露出することになるが、本実施形態では、フェルール本体11の前側にレンズプレート12が配置され、光ファイバ1の端面3はレンズプレート12に突き当てられた状態になるため、光ファイバの端面は外部に露出しない。
【0020】
2つの本体側ガイド穴21(本体側ガイド穴21A及び本体側ガイド穴21B)は、ガイドピン13(図1A図2Bでは不図示、後述する図4A及び図4Bを参照)を挿入するための穴である。後述するように、本体側ガイド穴21は、フェルール本体11のファイバ穴22とレンズプレート12のレンズ部33との位置合わせにも用いられることになる。本体側ガイド穴21は、前後方向に沿ってフェルール本体11を貫通しており、フェルール本体11の前端面20には2つの本体側ガイド穴21が開口している。2つの本体側ガイド穴21は、複数のファイバ穴22を左右方向から挟むように、左右方向に間隔を空けて配置されている。2つの本体側ガイド穴21の詳細については、後述する。
【0021】
ファイバ穴22は、光ファイバ1を挿入するための穴である。また、ファイバ穴22は、光ファイバ1を位置決めするための穴である。このため、ファイバ穴22は、本体側ガイド穴21に対して高精度に形成されている。ファイバ穴22は、前端面20と接着剤充填部24との間を貫通しており、フェルール本体11の前端面20にはファイバ穴22が開口している。ファイバ穴22には、光ファイバ心線から被覆を除去した裸光ファイバが挿入されることになる。ファイバ穴22は、前後方向に沿って形成されている。
【0022】
本実施形態のフェルール本体11には、複数のファイバ穴22が形成されている。さらに、本実施形態では、複数のファイバ穴22は、左右方向に並んで配置されている。左右方向に並ぶファイバ穴22には、光ファイバテープ(光ファイバリボン)を構成する光ファイバ1がそれぞれ挿入されることになる。但し、ファイバ穴22は、複数でなくても良い。例えば、ファイバ穴22が1個形成されているだけでも良い。この場合、ファイバ穴22に挿入される光ファイバ1は光ファイバテープ(光ファイバリボン)を構成しない。
【0023】
ファイバ挿入口23は、フェルール本体11の後端面に形成された開口である。ファイバ挿入口23からフェルール本体11に光ファイバ1が挿入されることになる。フェルール本体11にブーツ(不図示)が挿入されることがあるため、ファイバ挿入口23は「ブーツ穴」と呼ばれることもある。
【0024】
接着剤充填部24は、接着剤を充填するための空洞部である。接着剤充填部24には、光ファイバ1をフェルール本体11に引き留めるための接着剤が充填されることになる。接着剤充填部24に接着剤が充填されることによって、接着剤充填部24やファイバ穴22の内壁面と光ファイバ1との間に接着剤が塗布され、この接着剤が硬化して光ファイバ1がフェルール本体11に固定されることになる。これにより、光ファイバ1の端部がフェルール本体11に保持される。ファイバ穴22と接着剤充填部24とを合わせて光ファイバ保持部と呼ぶことがある。
【0025】
本体側位置決め部25は、フェルール本体11のファイバ穴22とレンズプレート12のレンズ部33との上下方向の位置合わせをするための部位である。本体側位置決め部25は、前端面20の上側に形成された本体側位置決め部25Aと、前端面20の下側に形成された本体側位置決め部25Bとを有する。本体側位置決め部25(本体側位置決め部25A及び本体側位置決め部25B)の詳細については、後述する。
【0026】
レンズプレート12は、複数のレンズが設けられた光学部材である。レンズプレート12は、光信号を透過させる透明樹脂によって成形されている。レンズプレート12は、後述するプレート側位置決め部40をフェルール本体11の本体側位置決め部25に接触させた状態で、フェルール本体11の前側に配置される。レンズプレート12は、2つのプレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32A及びプレート側ガイド穴32B)と、レンズ部33と、突き当て面36と、プレート側位置決め部40とを有する。
【0027】
2つのプレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32A及びプレート側ガイド穴32B)は、ガイドピン13(図1A図2Bでは不図示、後述する図4A及び図4Bを参照)を挿入するための穴である。プレート側ガイド穴32は、フェルール本体11のファイバ穴22とレンズプレート12のレンズ部33との位置合わせに用いられる。このため、2つのプレート側ガイド穴32のピッチ(間隔)は、フェルール本体10の2つの本体側ガイド穴21のピッチ(間隔)と同じである。なお、以下では、2つのガイド穴(2つの本体側ガイド穴21又は2つのプレート側ガイド穴32)のピッチ(間隔)を、2つのガイド穴の中心軸間の距離として説明している。すなわち、2つのプレート側ガイド穴32の中心軸間の距離は、フェルール本体10の2つの本体側ガイド穴21の中心軸間の距離と同じである。プレート側ガイド穴32は、前後方向に沿ってレンズプレート12を貫通しており、レンズプレート12の前端面30及び底部41(後述)には2つのプレート側ガイド穴32がそれぞれ開口している。2つのプレート側ガイド穴32の詳細については、後述する。
【0028】
レンズ部33は、複数のファイバ穴22にそれぞれ挿入される複数の光ファイバ1の端面に対応してそれぞれ配置されており、レンズ部33を介して光ファイバ1の端面に光信号が入出射されることになる。前述したように、本実施形態では、左右方向に並んだファイバ穴22の列が配置されている。そして、レンズ部33についても、左右方向に並んだレンズ部33の列が配置されている。すなわち、左右方向に並んだレンズ部33の列がレンズプレート12に配置されることで、ファイバ穴22の列にそれぞれ挿入される光ファイバ1の端面に対応して配置されることになる。このため、レンズ部33は、プレート側ガイド穴32に対して高精度に形成されている。レンズ部33は、例えばコリメートレンズとして機能するように形成されている。レンズ部33によって径の拡大された光信号を入出射することによって、光信号がコリメート光として伝播するので、コネクタ間にダストが侵入しても安定して接続することが可能であり、光信号の伝送損失を抑制できる。また、レンズ部33によって径の拡大された光信号を入出射することによって、光信号がコリメート光として伝播するので、コネクタ間で光信号の光路の位置ずれが生じても、光信号の伝送損失を抑制できる。レンズ部33は、レンズプレート12の前端面30の側に形成されており、フェルール構造体10の前端面に形成されている。フェルール構造体10同士を対向させて突き合わせたときに、凸状のレンズ部33同士が接触しないようにするために、レンズ部33は、レンズプレート12に形成された凹所(レンズ配置部34)の底部に形成されている。但し、フェルール本体11にファイバ穴22が1個形成されている場合、対応するレンズ部33も1個配置されることになる。
【0029】
突き当て面36は、光ファイバ1の端面を突き当てるための突き当て面である。突き当て面36は、レンズプレート12の後側に設けられた凹所である底部41に形成されている。このため、ガイドピン13を介してレンズプレート12をフェルール本体11に取り付けたとき(後述)、突き当て面36は、フェルール本体11のファイバ穴22の開口と対向することになる。なお、底部41の左右方向の幅は、左右方向に並ぶファイバ穴22の列の幅よりも長い(光ファイバテープの幅よりも長い)。底部41が形成されることによって、フェルール本体11のファイバ穴22の開口面と、レンズプレート12の突き当て面36との間に隙間が形成されることになる。すなわち、レンズプレート12に底部41が形成されることによって、レンズプレート12とフェルール本体11との間に隙間が形成され、この隙間が屈折率整合剤としての機能を有する接着剤を充填させるための整合剤充填部となる。但し、レンズプレート12とフェルール本体11との間の隙間に屈折率整合剤が充填されなくても良い。本実施形態では、底部41は、レンズプレート12の上面から下面にわたって形成されている。このため、底部41(整合剤充填部)は、フェルール構造体10の上面及び下面で開口している。
【0030】
プレート側位置決め部40は、前述した本体側位置決め部25と共に、フェルール本体11のファイバ穴22とレンズプレート12のレンズ部33との上下方向の位置合わせをするための部位である。プレート側位置決め部40は、突き当て面36の上側に形成されたプレート側位置決め部40Aと、突き当て面36の下側に形成されたプレート側位置決め部40Bとを有する。但し、図2Aに示すように、底部41が設けられている部分については、プレート側位置決め部40Aと、プレート側位置決め部40Bとは、それぞれ形成されていない。プレート側位置決め部40の詳細については、後述する。
【0031】
<比較例>
図3A及び図3Bは、比較例のフェルール構造体100におけるフェルール本体11とレンズプレート12とを、ガイドピン13を介して組み立てる様子を示す説明図である。なお、図3A及び図3Bは、上下方向に垂直な面でガイドピン13の中心軸の位置において切ったときの断面図を示している。
【0032】
比較例のフェルール構造体100では、前述の本実施形態のフェルール構造体10と同様に、ファイバ穴22が本体側ガイド穴21に対して高精度に形成されている。また、レンズ部33もプレート側ガイド穴32に対して高精度に形成されている。但し、比較例のフェルール構造体100では、本体側ガイド穴21とプレート側ガイド穴32との関係では高精度に設計されていない。このため、比較例では、フェルール構造体10の製造時に、2つのプレート側ガイド穴32のピッチが、2つの本体側ガイド穴21のピッチに対して異なって形成されてしまうことがある。例えば、図3Aに示すように、2つの本体側ガイド穴21(本体側ガイド穴21A及び本体側ガイド穴21B)のピッチは、いずれもP1で形成されているのに対し、2つのプレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32A及びプレート側ガイド穴32B)のピッチは、P1よりも小さいP2で形成されてしまうことがある(P2<P1)。ここで、図3Aに示すように、2本のガイドピン13(ガイドピン13A及びガイドピン13B)は、2つの本体側ガイド穴21(本体側ガイド穴21A及び本体側ガイド穴21B)にそれぞれ嵌合した状態となっている。このため、2本のガイドピン13(ガイドピン13A及びガイドピン13B)は、2つのプレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32A及びプレート側ガイド穴32B)には嵌合しない状態となっている。このような状態の2本のガイドピン13を2つのプレート側ガイド穴32に挿入すると、ガイドピン13がプレート側ガイド穴32の内面を押圧することでレンズプレート12が変形してしまう。そうすると、図3Bに示すように、レンズ部33が当初の位置から移動してしまうことになる。これにより、ファイバ穴22とレンズ部33との関係で位置ずれを引き起こしてしまい、光コネクタ同士を接続したときに軸ずれによる結合効率の低下の原因となることがあった。なお、この問題は、2つの本体側ガイド穴21のピッチよりも、2つのプレート側ガイド穴32のピッチが大きく形成されてしまう場合(P2>P1)でも同様に引き起こされる。
【0033】
<本実施形態のフェルール本体11とレンズプレート12との位置決め>
図4A及び図4Bは、本実施形態の本体側ガイド穴21及びプレート側ガイド穴32にガイドピン13が挿入された様子を示す断面説明図である。なお、図4Aは、本実施形態のフェルール構造体10を上下方向に垂直な面で切った際の断面説明図である。また、図4Bは、本実施形態のフェルール構造体10を左右方向に垂直な面で切った際の断面説明図である。
【0034】
前述した比較例は、ファイバ穴22が本体側ガイド穴21に対して高精度に形成され、レンズ部33がプレート側ガイド穴32に対して高精度に形成されているものの、本体側ガイド穴21とプレート側ガイド穴32との関係では高精度に設計されていないため、フェルール構造体10の製造時に2つの本体側ガイド穴21と2つのプレート側ガイド穴32とでピッチが異なって形成されてしまう例であった。このため、比較例では、2つの本体側ガイド穴21と2つのプレート側ガイド穴32とでピッチが合わないことにより、2本のガイドピン13を挿入した際にレンズプレート12が変形してしまい、フェルール本体11のファイバ穴22とレンズプレート12のレンズ部33との関係で位置ずれを引き起こしてしまう。
【0035】
そこで、本実施形態では、2本のガイドピン13のうち、一方のガイドピン13(ガイドピン13A)が挿入される本体側ガイド穴21(本体側ガイド穴21A)の内径と、プレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32A)の内径とは、ガイドピン13が嵌合するように形成されている。また、他方のガイドピン13(ガイドピン13B)が挿入されるプレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32B)の内径が、ガイドピン13が嵌合する際の内径よりも大きく形成されている。つまり、プレート側ガイド穴32Bは、プレート側ガイド穴32Aよりも大きく形成されている。これにより、他方のガイドピン13(ガイドピン13B)が挿入されるプレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32B)のピッチが、本体側ガイド穴21(本体側ガイド穴21B)のピッチと合わない場合でも、フェルール本体11のファイバ穴22とレンズプレート12のレンズ部33との位置ずれを抑制することができる。
【0036】
図4A及び図4Bに示すように、本実施形態では、本体側ガイド穴21Aと、プレート側ガイド穴32Aとは、ガイドピン13Aが嵌合するように形成されている。また、本体側ガイド穴21Bもガイドピン13Bが嵌合するように形成されている。但し、プレート側ガイド穴32Bは、ガイドピン13Bが嵌合する際の内径よりも大きく形成されている。このため、フェルール構造体10の製造時にプレート側ガイド穴32Bのピッチが製造時よりも異なって形成されてしまったときでも、本体側ガイド穴21Bに嵌合するガイドピン13Bの幅に対して、プレート側ガイド穴32Bの位置が異なってしまうことを抑制することができる。これにより、ガイドピン13Bがプレート側ガイド穴32Bに挿入されるときに、プレート側ガイド穴32Bの内面を押圧してレンズプレート12を変形させることを抑制することができる。
【0037】
本実施形態では、本体側ガイド穴21Aと、プレート側ガイド穴32Aとは、ガイドピン13Aが嵌合するように形成され、本体側ガイド穴21Bはガイドピン13Bが嵌合するように形成されると共に、プレート側ガイド穴32Bが、ガイドピン13Bが嵌合する際の内径よりも大きく形成されている。このため、フェルール本体11に挿入した2本のガイドピン13(ガイドピン13A及びガイドピン13B)をレンズプレート12の2つのプレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32A及びプレート側ガイド穴32B)にそれぞれ挿入しただけでは、ガイドピン13Aが挿入されたプレート側ガイド穴32A(本体側ガイド穴21A)の中心軸を中心として、レンズプレート12がフェルール本体11に対して回転可能となっている。すなわち、フェルール本体11に挿入した2本のガイドピン13(ガイドピン13A及びガイドピン13B)をレンズプレート12のプレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32A及びプレート側ガイド穴32B)に挿入しただけでは、プレート側ガイド穴32A(本体側ガイド穴21A)の中心軸を中心とした、フェルール本体11のファイバ穴22に対するレンズプレート12のレンズ部33の回転方向の位置合わせがなされていないことになる。
【0038】
そこで、図4Bに示すように、本実施形態では、本体側位置決め部25が設けられている。本体側位置決め部25は、後述するプレート側位置決め部40と接触する部位である。本体側位置決め部25は、フェルール本体11の前側に設けられている。本体側位置決め部25は、下側に行くほど前側に傾斜する傾斜面(テーパ面)である本体側位置決め部25Aと、上側に行くほど前側に傾斜する傾斜面(テーパ面)である本体側位置決め部25Bとで構成される。本体側位置決め部25を、プレート側位置決め部40に接触させることによって、フェルール本体11に対するレンズプレート12の前後方向及び上下方向の位置を合わせることができる。これにより、プレート側ガイド穴32A(本体側ガイド穴21A)の中心軸を中心とした、フェルール本体11のファイバ穴22に対するレンズプレート12のレンズ部33の回転方向の位置合わせもなされることになる。
【0039】
一方、本実施形態では、プレート側位置決め部40が設けられている。プレート側位置決め部40は、前述した本体側位置決め部25と接触する部位である。プレート側位置決め部40は、レンズプレート12の後側に設けられている。プレート側位置決め部40は、上側に行くほど後側に傾斜する傾斜面(テーパ面)であるプレート側位置決め部40Aと、下側に行くほど後側に傾斜する傾斜面(テーパ面)であるプレート側位置決め部40Bとで構成される。プレート側位置決め部40を、本体側位置決め部25に接触させることによって、フェルール本体11に対するレンズプレート12の前後方向及び上下方向の位置を合わせることができる。これにより、プレート側ガイド穴32A(本体側ガイド穴21A)の中心軸を中心とした、フェルール本体11のファイバ穴22に対するレンズプレート12のレンズ部33の回転方向の位置合わせもなされることになる。
【0040】
なお、図4Bに示すように、本実施形態では、プレート側位置決め部40(プレート側位置決め部40A及びプレート側位置決め部40B)は、プレート側ガイド穴32Bを上下方向から挟むように設けられている。このため、プレート側位置決め部40(プレート側位置決め部40A及びプレート側位置決め部40B)によって上下方向の両側からプレート側ガイド穴32Bの位置決めをすることができ、ガイドピン13Bに対するプレート側ガイド穴32Bの上下方向の位置を高精度に位置決めすることができる。
【0041】
<ファイバ付きフェルール構造体10の製造方法>
図5は、本実施形態のファイバ付きフェルール構造体10の製造方法(組み立て手順)のフロー図である。図6A図6Dは、本実施形態のフェルール本体11のファイバ穴22及びレンズプレート12のレンズ部33を位置合わせする様子を示す説明図である。なお、図6A図6Dは、図5のS103及びS104の様子を図示している。また、図6B及び図6Dは、左右方向に垂直な面でガイドピン13Bの中心軸の位置において切ったときの断面図を示している。
【0042】
まず作業者は、フェルール本体11とレンズプレート12とを準備する(S101)。また、作業者は、次の工程のために、ガイドピン13も準備する。また、必要に応じて、作業者は、フェルール本体11とレンズプレート12とを組み付けるための治具なども準備する。
【0043】
次に、作業者は、フェルール本体11のファイバ穴22とレンズプレート12のレンズ部33とをガイドピンを介して位置合わせするために、ガイドピン13を本体側ガイド穴21に挿入する(S102)。このとき、ガイドピン13Aを本体側ガイド穴21Aに挿入し、ガイドピン13Bを本体側ガイド穴21Bに挿入する。前述したように、本体側ガイド穴21Aは、ガイドピン13Aが嵌合するように形成されている。また、本体側ガイド穴21Bは、ガイドピン13Bが嵌合するように形成されている。このため、ガイドピン13Aを本体側ガイド穴21Aに挿入することで、ガイドピン13Aが本体側ガイド穴21Aに嵌合することになる。また、ガイドピン13Bを本体側ガイド穴21Bに挿入することで、ガイドピン13Bが本体側ガイド穴21Bに嵌合することになる。
【0044】
また、作業者は、フェルール本体11のファイバ穴22とレンズプレート12のレンズ部33とをガイドピンを介して位置合わせするために、ガイドピン13をプレート側ガイド穴32に挿入する(S103)。このとき、ガイドピン13Aをプレート側ガイド穴32Aに挿入し、ガイドピン13Bをプレート側ガイド穴32Bに挿入する。前述したように、プレート側ガイド穴32Aは、ガイドピン13Aが嵌合するように形成されている。このため、ガイドピン13Aをプレート側ガイド穴32Aに挿入することで、ガイドピン13Aがプレート側ガイド穴32Aに嵌合することになる。
【0045】
前述したように、プレート側ガイド穴32Bは、ガイドピン13Bが嵌合する際の内径よりも大きく形成されている。このため、図6A及び図6Bに示すように、ガイドピン13A及びガイドピン13Bをプレート側ガイド穴32A及びプレート側ガイド穴32Bにそれぞれ挿入しただけでは、プレート側ガイド穴32A側ではガイドピン13Aが嵌合された状態であるのに対し、プレート側ガイド穴32B側ではガイドピン13Bの外周に余裕がある状態となっている。このため、プレート側ガイド穴32Aの中心軸を中心として、レンズプレート12がフェルール本体11に対して回転可能となっている。
【0046】
そこで、作業者は、フェルール本体11とレンズプレート12とを相対的に近づけることで、本体側位置決め部25とプレート側位置決め部40とを接触させる(S104)。これにより、図6C及び図6Dに示すように、フェルール本体11に対するレンズプレート12の前後方向及び上下方向の位置を合わせることができる。これにより、プレート側ガイド穴32A(本体側ガイド穴21A)の中心軸を中心とした、フェルール本体11のファイバ穴22に対するレンズプレート12のレンズ部33の回転方向が規制され、位置合わせもなされることになる。プレート側ガイド穴32B側ではガイドピン13Bの外周に余裕がある状態となっているので、その余裕がある範囲内で、フェルール本体11とレンズプレート12との上下方向の位置関係が、本体側位置決め部25とプレート側位置決め部40との接触によって決定されることになる。
【0047】
なお、ガイドピン13を介してフェルール本体11とレンズプレート12と取り付けたフェルール構造体10を治具に設置することによって、本体側位置決め部25とプレート側位置決め部40とを接触させた状態を保持させても良い。
【0048】
S104において、フェルール本体11のファイバ穴22とレンズプレート12のレンズ部33とを位置合わせすると、フェルール本体11とレンズプレート12との位置関係は図6C及び図6Dに示す状態になる。このとき、レンズプレート12の底部41によって、レンズプレート12とフェルール本体11との間に隙間が形成される。また、レンズプレート12の突き当て面36は、フェルール本体11のファイバ穴22の開口と対向することになる。
【0049】
次に、作業者は、光ファイバテープの各光ファイバ1をフェルール本体11のファイバ穴22にそれぞれ挿入する(S105)。光ファイバ1の挿入の前に、作業者は、光ファイバテープの各光ファイバ1の端面をカットする。光ファイバ1の端面のカットは、レーザーによるカットや、刃により機械的にカットしても良いし、研磨によって行っても良い。光ファイバ1の端面のカットの後、作業者は、光ファイバテープの各光ファイバ1をフェルール本体11のファイバ穴22にそれぞれ挿入する。そして、フェルール本体11の前端面20(ファイバ穴22の開口面)から光ファイバ1を突出させる。但し、この段階では、光ファイバ1の端面をレンズプレート12の突き当て面36には突き当てない。これは、光ファイバ1をファイバ穴22に通したときに、光ファイバ1の端面にゴミ等が付着するおそれがあるためである。
【0050】
なお、後述するS106(突き当て処理)やS107(光ファイバ引き留め処理)の前に、光ファイバ1の端面を洗浄しても良い(不図示)。例えば、作業者は、エアを吹き付けるなどして、フェルール本体11の前端面20から突出した光ファイバ1の端面に付着したゴミを吹き飛ばす。これにより、ファイバ穴22に光ファイバ1を挿入したとき(S105)に付着した光ファイバ1の端面のゴミを除去することができる。
【0051】
次に、作業者は、光ファイバ1を更に挿入して、光ファイバ1の端面をレンズプレート12の突き当て面36に突き当てる(106)。なお、本実施形態では、作業者は、ファイバ挿入口23にブーツを挿入する。但し、ファイバ挿入口23にブーツを挿入しなくても良い。
【0052】
なお、前述のS104(本体側位置決め部25及びプレート側位置決め部40による位置合わせ)において、フェルール本体11のファイバ穴22に対するレンズプレート12のレンズ部33の前後方向の位置合わせがなされる。このとき、本体側位置決め部25やプレート側位置決め部40の製造誤差によって、フェルール本体11に対するレンズプレート12の前後方向の位置がずれることが起こり得る。但し、前述のS106(突き当て処理)において、本実施形態では、光ファイバ1の端面が突き当て面36に突き当てられるまで、光ファイバ1が挿入されることになる。このため、光ファイバ1の端面からレンズ部33のレンズ面までの距離は、フェルール本体11に対するレンズプレート12の前後方向の位置がずれた場合でも変わらない。したがって、このようなフェルール本体11に対するレンズプレート12の前後方向の位置ずれは許容される。
【0053】
次に、作業者は、光ファイバ1をフェルール本体11に引き留める(S107)。S106の光ファイバ引き留め処理では、まず、作業者は、フェルール本体11の接着剤充填部24に接着剤を充填する。これにより、接着剤充填部24の内壁面と光ファイバ1との間に接着剤が塗布される。接着剤充填部24に接着剤が充填されると、接着剤がファイバ穴22の内壁面と光ファイバ1との間に浸透する。そして、作業者は、屈折率整合剤となる接着剤を、底部41の上側の開口から充填することになる。S107において屈折率整合剤となる接着剤が底部41に充填されると、フェルール本体11とレンズプレート12との接触面の微小な隙間に接着剤が浸透する。これにより、接着剤を硬化させると、フェルール本体11とレンズプレート12とを接着固定することができる。このため、フェルール本体11とレンズプレート12とを接着固定する作業が容易である。最後に、作業者は、接着剤を硬化させる。接着剤として紫外線硬化樹脂が用いられている場合には、作業者は、紫外線を照射することになる。また、接着剤として紫外線硬化樹脂が用いられている場合には、作業者は、加熱を行うことになる。
【0054】
===その他===
前述の実施形態では、本体側ガイド穴21Aと、プレート側ガイド穴32Aとは、ガイドピン13Aが嵌合するように形成され、本体側ガイド穴21Bはガイドピン13Bが嵌合するように形成されると共に、プレート側ガイド穴32Bが、ガイドピン13Bが嵌合する際の内径よりも大きく形成されていた。しかし、ガイドピン13Aの嵌合の状態とガイドピン13Bの嵌合の状態とは逆になっても良い。すなわち、本体側ガイド穴21Bと、プレート側ガイド穴32Bとは、ガイドピン13Bが嵌合するように形成され、本体側ガイド穴21Aはガイドピン13Aが嵌合するように形成されると共に、プレート側ガイド穴32Aが、ガイドピン13Aが嵌合する際の内径よりも大きく形成されていても良い。これによっても、他方のガイドピン13(ガイドピン13A)が挿入されるプレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32B)のピッチが、本体側ガイド穴21(本体側ガイド穴21A)のピッチと合わない場合でも、フェルール本体11のファイバ穴22とレンズプレート12のレンズ部33との位置ずれを抑制することができる。
【0055】
また、プレート側ガイド穴32Bはガイドピン13Bが嵌合するように形成されると共に、本体側ガイド穴21Bの側が、ガイドピン13Bが嵌合する際の内径よりも大きく形成されていても良い。これによっても、他方のガイドピン13(ガイドピン13A)が挿入される本体側ガイド穴21(本体側ガイド穴21A)のピッチが、プレート側ガイド穴32(プレート側ガイド穴32B)のピッチと合わない場合でも、フェルール本体11のファイバ穴22とレンズプレート12のレンズ部33との位置ずれを抑制することができる。
【0056】
前述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0057】
1 光ファイバ、3 端面、10・100 フェルール構造体、
11 フェルール本体、12 レンズプレート、
13A ガイドピン(第1のガイドピン)、
13B ガイドピン(第2のガイドピン)、20 前端面、
21A 本体側ガイド穴(第1の本体側ガイド穴)、
21B 本体側ガイド穴(第2の本体側ガイド穴)、
22 ファイバ穴、23 ファイバ挿入口、24 接着剤充填部、
25A・25B 本体側位置決め部、30 前端面、
32A プレート側ガイド穴(第1のプレート側ガイド穴)、
32B プレート側ガイド穴(第2のプレート側ガイド穴)、
33 レンズ部、34 レンズ配置部、36 突き当て面、
40A・40B プレート側位置決め部、41 底部
図1
図2
図3
図4
図5
図6