光ファイバコネクタ及びその組立方法

【課題】光ファイバの端面を加工する専用ツールも、当該専用ツールを用いた作業も必要とすることなく、組立可能な光ファイバコネクタを提供すること。
【解決手段】光ファイバ把持部４に連結されたフェルール１又は光ファイバ端面処理部８の内部に、光ファイバ６を調心し、研削などの加工を施す光ファイバ調心・加工部７を設けたことにより、光ファイバ６を光ファイバ把持部４側から挿入するとともに回転させてフェルール１へ挿通させることで、光ファイバ６の端面を研削してファイバカッタなどにより切断された劈開面のリップルを除去し、光ファイバ６がフェルール１の先端面まで到達した後に光ファイバ把持部４にて把持・固定することによって光ファイバコネクタを組立てることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光関連工事において現場組立する光ファイバコネクタ及びその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバコネクタでは、コアを伝搬してきた光が光ファイバの端面から出射する際に、コアと屈折率の異なる空気によって反射されることを抑え、良好な反射損失特性を実現する必要がある。この光ファイバの端面における空気との反射を抑える方法として、接続する光ファイバの端面同士の間にコアと同じ屈折率を有する屈折率整合剤を介在させることで抑える方法と、光ファイバのコア同士を直接、密着（ＰｈｙｓｉｃａｌＣｏｎｔａｃｔ：ＰＣ）接続させることで抑える方法がある。
【０００３】
従来、コア同士をＰＣ接続するには、フェルールに接着剤で固定した光ファイバの端面を鏡面状態に研磨する必要があり、光ファイバの端面を研磨するためには、専用の研磨ツールと砥粒が埋め込まれた研磨シートとを用意する必要があった。
【０００４】
一方、光ファイバの先端をフェルールより突き出した状態で保持させておき、接続時に光ファイバがコネクタの内部で座屈する（撓む）ことにより発生する押圧力を利用して、光ファイバの端面を研磨することなくＰＣ接続を実現する方法が提案されている（非特許文献１参照）。なお、端面研磨されていない光ファイバの端面、即ちファイバカッタなどにより切断された光ファイバの劈開面には円周部にリップルが生じており、このリップルを取り除く加工のみを実施することでコア同士のＰＣ接続を実現する方法である。
【非特許文献１】電子情報通信学会２００８年総合大会講演論文集、“ファイバ端面研磨が不要な現場組立ＰＣコネクタの検討”、Ｂ−１３−１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ファイバの端面をＰＣ接続する従来の光ファイバコネクタでは、光ファイバコネクタを組み立てる時には光ファイバコネクタ部材のみならず、光ファイバの端面を加工する専用ツールも必要であり、当該専用ツールを用いた作業も必要であった。
【０００６】
本発明は、光ファイバの端面を加工する専用ツールも、当該専用ツールを用いた作業も必要とすることなく、組立可能な光ファイバコネクタを提供することで、光ファイバ接続作業の簡易化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の光ファイバコネクタは以下の特徴的な構成を有する。
【０００８】
少なくともフェルール、光ファイバ端面処理部及び光ファイバ把持部から構成され、前記フェルール、光ファイバ端面処理部及び光ファイバ把持部は互いに連結され、前記フェルール又は光ファイバ端面処理部はその内部に光ファイバ調心・加工部を備え、前記光ファイバ把持部は光ファイバガイド部を少なくとも備え、前記光ファイバガイド部は光ファイバ調心・加工部と連絡し且つ光ファイバを挿通するガイド溝又はガイド孔をその端部から備えることを特徴とする。
【０００９】
前記光ファイバ調心・加工部はその内部に、光ファイバを研削する光ファイバ加工部材と、光ファイバを調心する光ファイバ調心部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
前記光ファイバ加工部材は、その研削部分の断面形状が円形又は三角形であることを特徴とする。
【００１１】
前記光ファイバ加工部材は、その研削部分が光ファイバ加工部材と異なる物質であることを特徴とする。
【００１２】
前記光ファイバ加工部材は、その研削部分が光ファイバ調心・加工部に挿通された光ファイバに当たる角度が０度より大きく９０度より小さいことを特徴とする。
【００１３】
前記光ファイバ調心部材は、その断面形状がＶ溝又はＵ溝若しくは孔であることを特徴とする。
【００１４】
前記光ファイバガイド部は、その断面形状がＶ溝又はＵ溝若しくは孔であることを特徴とする。
【００１５】
また、光ファイバコネクタの組立方法は、光ファイバ把持部に備えられた光ファイバガイド部の端部から光ファイバを挿通し、挿通した光ファイバを回転させながらフェルール又は光ファイバ端面処理部の光ファイバ調心・加工部に備えられた光ファイバ加工部材に当てることよって光ファイバの端面を研削することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光ファイバコネクタ部材以外のツールを必要とせず、光ファイバを光ファイバコネクタ部材に装着するだけで、ＰＣ接続を実現する光ファイバの端面を形成できるため、光ファイバ接続作業を簡易化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の最良の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１８】
図１は本発明が適用可能とする光ファイバコネクタの構成例を示す概念図である。
【００１９】
図１で示すように、本発明の光ファイバコネクタの光コネクタ本体５は、光ファイバコネクタ同士の接続に利用するフェルール１と、光ファイバ６の加工及び調心を行う光ファイバ端面処理部８と、光ファイバ６を把持する光ファイバ把持部４とから構成される。
【００２０】
フェルール１、光ファイバ端面処理部８及び光ファイバ把持部４は互いに連結されている。フェルール１又は光ファイバ端面処理部８はその内部に、光ファイバ６を調心し、研削などの加工を施す光ファイバ調心・加工部７を備えている。
【００２１】
光ファイバ把持部４は、光ファイバ６を調心し、前記光ファイバ調心・加工部７へ挿通するための光ファイバガイド部２と、光ファイバ６の撓みを許容するための光ファイバ撓み部３とを備えている。
【００２２】
光ファイバガイド部２は光ファイバ調心・加工部７と連絡し且つ光ファイバを挿通する断面形状がＶ溝又はＵ溝のガイド溝若しくはガイド孔をその端部から備え、光コネクタ本体５に挿通した光ファイバ６を調心することが可能になっている。光ファイバ把持部４は光ファイバ６を挿通するために開閉することも可能になっている。
【００２３】
前述した光ファイバ調心・加工部７はその内部に、光ファイバを研削する光ファイバ加工部材と、光ファイバを調心する光ファイバ調心部材とを備える。
【００２４】
図２乃至図７はそれぞれ上記図１の光ファイバコネクタに適用される本発明の第１乃至第６の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の構成を示す断面図である。
【００２５】
図２に示す第１の実施の形態の光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材（１）９は光ファイバ端面処理部８に備えられ、光ファイバ端面処理部８の一部を構成している。
【００２６】
光ファイバ加工部材（１）９はその断面形状が直角三角形であり、光ファイバ６の挿通方向に対して研削部分が０度より大きく９０度より小さい角度で傾いている。光ファイバ加工部材（１）９は光ファイバガイド部２から光ファイバ調心・加工部７内の光ファイバ調心部材１０へ至る挿通方向を軸として３６０度に配置することが可能である。
【００２７】
また、光ファイバ端面処理部８には光ファイバ６を調心する光ファイバ調心部材１０が備えられ、光ファイバ加工部材（１）９へ光ファイバ６を歪まずに挿通することが可能になるとともに、光ファイバ６を保持する役割も備えている。光ファイバ調心部材１０は光ファイバ６を調心するために、その断面形状がＶ溝又はＵ溝若しくは孔であり、光ファイバ６を調心し、フェルール１まで挿通することが可能になっている。
【００２８】
また、光ファイバ６を、当該光ファイバ６又は光ファイバコネクタ自体を回転させながら光ファイバ加工部材（１）９へ挿通させることによって、光ファイバ６の端面が研削される構造になっている。
【００２９】
光ファイバ加工部材（１）９の光ファイバ６に当たる部分を研削面１１とすると、研削面１１は刃のような鋭利なものであっても良いし、砥石のような丸みを帯びたものでも良い。これら研削面１１は超硬刃やステンレスのような金属でも良いし、ダイヤモンドや酸化アルミニウム、炭化ケイ素などを用いた砥石でも良い。光ファイバ６のモース硬度７．５以上のモース硬度を有する物質が望ましいが、研削面１１の形状及び物質、研削方法の組み合わせによってはこれに限定されるものではない。
【００３０】
図３に示す第２の実施の形態の光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材（１）９は基本的に第１の実施の形態と同様であるが、その数を増やしている。即ち、光ファイバ加工部材（１）９を対面に２枚配置することによって、挿通した光ファイバ６又は光ファイバコネクタ自体を回転させながら研削するとき、その回転角度又は回転数を低減することが出来る。例えば、上記のように２枚対面に配置した時、その研削に必要な回転角度は２分の１で済み、加工効率が向上する。
【００３１】
これは例えば、光ファイバ加工部材（１）９を２枚だけではなく複数枚配置しても良いし、光ファイバ加工部材（１）９が円筒形状のように光ファイバ端面処理部８の内部を覆うような形状でも良い。
【００３２】
図４に示す第３の実施の形態の光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材（２）１２は、光ファイバ加工部材（１）９とはその断面が異なり、台形形状をしており、図２に示す第１の実施の形態と同様に配置されている。この形状の場合、光ファイバ加工部材（１）９のような直角三角形とは異なり、光ファイバ６を挿通し、研削する時に光ファイバの研削される部分を少なくすることが可能になっている。この場合、光ファイバ端面処理部８をコンパクトにすることが可能になる。
【００３３】
図５に示す第４の実施の形態の光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材（２）１２は基本的に第３の実施の形態と同様の光ファイバ加工部材であるが、その数を増やしている。即ち、光ファイバ加工部材（２）１２を対面に２枚配置することによって、挿通した光ファイバ６又は光ファイバコネクタ自体を回転させながら研削するとき、その回転角度又は回転数を低減することが出来る。例えば、上記のように２枚対面に配置した時、その研削に必要な回転角度は２分の１で済み、加工効率が向上する。
【００３４】
これは例えば、光ファイバ加工部材（２）１２を２枚だけではなく複数枚配置しても良いし、光ファイバ加工部材（２）１２が円筒形状のように光ファイバ端面処理部８の内部を覆うような形状でも良い。
【００３５】
図６に示す第５の実施の形態の光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材（１）９は基本的に第１の実施の形態と同様であるが、その研削面１１に光ファイバ加工部材（１）９とは異なる物質からなる光ファイバ加工部材（３）１３を備える。この場合、光ファイバ端面処理部８と連結する光ファイバ加工部材（１）９においては強度を優先した物質、光ファイバ６を研削する光ファイバ加工部材（３）１３には研削に優れた物質を備えることで、機械強度及び研削方法を両立することが可能である。また、研削面１１を分離可能な形式にすることで、光ファイバ加工部材（３）１３を光ファイバ６に合わせた物質に変更することや交換することができ、製造コストを低減することが可能になる。
【００３６】
図７に示す第６の実施の形態の光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材（２）１２は基本的に第３の実施の形態と同様であるが、その研削面１１に光ファイバ加工部材（２）１２とは異なる物質からなる光ファイバ加工部材（３）１３を備える。この場合、光ファイバ端面処理部８と連結する光ファイバ加工部材（２）１２においては強度を優先した物質、光ファイバ６を研削する光ファイバ加工部材（３）１３には研削に優れた物質を備えることで、機械強度及び研削方法を両立することが可能である。また、研削面１１を分離可能な形式にすることで、光ファイバ加工部材（３）１３を光ファイバ６に合わせた物質に変更することや交換することができ、製造コストを低減することが可能になる。
【００３７】
ここで、例えば光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材の研削面１１の構造として、図２〜７に示したように直線的なものでも良いし、後述する図１１に示すように丸みを帯びたものでも良い。
【００３８】
また、図２〜図７に示した光ファイバ加工部材（１）９，（２）１２，（３）１３は光ファイバ調心・加工部７の光ファイバ端面処理部８に備えられているが、後述する図１２、図１３に示すようにフェルールの内部に備えられるものであっても良い。
【００３９】
図８ａ乃至８ｄは本発明の第７の実施の形態に係る光ファイバコネクタの組立方法を示した図である。
【００４０】
図８ａは第７の実施の形態に係る光ファイバコネクタの構成を示す概略図である。図８ａに示すように光コネクタ本体５に備えられた光ファイバ把持部４の端部から、光ファイバ把持部４の光ファイバガイド部２に挿通するように光ファイバ６を光コネクタ本体５のフェルール１の方向、即ち矢印Ａの方向に挿入する。
【００４１】
この後、図８（ｂ）に示したように、挿通された光ファイバ６は光ファイバ端面処理部８において光ファイバガイド部２に連結された光ファイバ調心部材１０へとフェルール１の方向、即ち矢印Ｂの方向へ挿通され、光ファイバ調心部材１０に連結された光ファイバ加工部材（２）１２へと挿通される。
【００４２】
この後、図８（ｃ）で示したように、光ファイバ６を光ファイバ加工部材（２）１２へ矢印Ｃの回転を加えながら挿通する。この時、光ファイバ６と光ファイバ加工部材（２）１２が接触する研削面１１において光ファイバ６の端面が加工され、研削された部分、即ちテーパ加工部１４を作成することが可能になる。
【００４３】
研削加工された光ファイバ６は図８（ｄ）で示したように、そのままフェルール１の方向、即ち矢印Ｄの方向へ挿通され、上記図８（ｃ）の作業をフェルール１の先端面に到達するまで繰り返すことによって、フェルール１の先端面まで光ファイバ６を到達させることが可能になり、その後、光ファイバ把持部４にて光ファイバ６を把持・固定することによって本発明の光ファイバコネクタを組立てることが可能になる。
【００４４】
この際、光コネクタ本体５において光ファイバ撓み部３を備えることによって、光ファイバ６にフェルール１の方向、即ち矢印Ｄの方向への押圧力を加えることが可能になり、光ファイバ加工部材（２）１２へ押し当てるとともに、フェルール１へ挿通することが容易になる。
【００４５】
図９は本発明の第１乃至第７の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材の寸法を示した概略図である。例えば、光ファイバ加工部材（２）１２の光コネクタ本体１の長手方向の長さｘ１５、研削面１１の光コネクタ１の長手方向の長さａ１６及び垂直方向の長さｂ１７とすると、図１０に示したように、光ファイバ６のテーパ加工部１４の長さは光ファイバ加工部材（２）１２の研削面１１の長さと対照的になり、研削面１１の寸法によって設計することが可能にある。
【００４６】
また、図１１で示した光ファイバ加工部材（４）１８のように研削面１１が弧である時、その半径ｃ１９によって図１０で示したテーパ加工面１４の長さａ１６が決定され、それは弧の長さ、つまり、半径ｃ１９×２π×（１／４）となる。
【００４７】
これは上記光ファイバ加工部材（２）１２に限定されることなく、同様の形状を有するものであれば、同様に設計することが出来る。
【００４８】
図１２及び図１３はそれぞれ上記図１の光ファイバコネクタに適用される本発明の第８及び第９の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の構成を示す断面図である。
【００４９】
図１２に示す第８の実施の形態の光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材（２）１２はフェルール１に備えられている。フェルール１内の光ファイバ調心・加工部７には光ファイバ６を研削するための光ファイバ加工部材（２）１２と、光ファイバ６を調心するための光ファイバ調心部材１０とが備えられている。光ファイバ調心部材１０はフェルールの一部又は全てを覆うように設けられ、光ファイバ６が研削面に正確に当たるように備えられている。光ファイバ加工部材（２）１２はフェルール１から外部にはみ出していても良いし、フェルール１内に備えられても良い。また、光ファイバ加工部材（２）１２は図１３で示した第９の実施の形態のように、光ファイバ加工部材（１）９であっても構わない。
【００５０】
図１４は本発明の第１乃至第９の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材の他の構成を示す断面図である。
【００５１】
第１乃至第９の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材、ここでは２０は光コネクタ本体５の長手方向正面から見たとき、その研削面１１が片刃でも良いし、両刃でも良い。また、その研削面１１が鋭角ではない、円形でも良いし、蛤型でも良い。
【００５２】
以上のように、本発明の光ファイバコネクタは少なくともフェルール１、光ファイバ端面処理部８及び光ファイバ把持部４から構成され、フェルール１又は光ファイバ端面処理部８はその内部に光ファイバ調心・加工部７を備え、光ファイバ調心・加工部７の内部に備えられた光ファイバ加工部材２０の研削面１１の寸法によって光ファイバ６をフェルール１に合わせた端面処理を実施することが可能になる。
【００５３】
また、本発明の光ファイバコネクタはその内部に光ファイバ６の端面を加工する加工部材を備えることで、光ファイバ６を加工するための専用ツールを使用せずに、光ファイバ６の端面処理を施すことができる。
【００５４】
光ファイバの端面をＰＣ接続する従来の光ファイバコネクタでは、光ファイバコネクタを組立てる時には光ファイバコネクタ部材のみならず、光ファイバの端面を加工する専用ツールも使用していたが、本発明により、専用ツールを用いることなく、組立可能な光ファイバコネクタを提供することで、光ファイバ接続作業の簡易化を実現することが可能になる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成することが出来る。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良い。更に更なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明が適用可能とする光ファイバコネクタの構成例を示す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の構成を示す断面図である。
【図８ａ】本発明の第７の実施の形態に係る光ファイバコネクタの組立方法を示した概略図である。
【図８ｂ】本発明の第７の実施の形態に係る光ファイバコネクタの組立方法を示した概略図である。
【図８ｃ】本発明の第７の実施の形態に係る光ファイバコネクタの組立方法を示した概略図である。
【図８ｄ】本発明の第７の実施の形態に係る光ファイバコネクタの組立方法を示した概略図である。
【図９】本発明の第１乃至第７の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材の寸法を示す断面図である。
【図１０】本発明の第１乃至第７の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部で加工した光ファイバの端面の寸法を示す断面図である。
【図１１】本発明の第１乃至第７の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材の他の寸法を示す断面図である。
【図１２】本発明の第８の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の第９の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の第１乃至第９の実施の形態に係る光ファイバ調心・加工部の光ファイバ加工部材の他の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１：フェルール、２：光ファイバガイド部、３：光ファイバ撓み部、４：光ファイバ把持部、５：光コネクタ本体、６：光ファイバ、７：光ファイバ調心・加工部、８：光ファイバ端面処理部、９：光ファイバ加工部材（１）、１０：光ファイバ調心部材、１１：研削面、１２：光ファイバ加工部材（２）、１３：光ファイバ加工部材（３）、１４：テーパ加工部、１５：長さｘ、１６：長さａ、１７：長さｂ、１８：光ファイバ加工部材（４）、１９：半径ｃ、２０：光ファイバ加工部材。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともフェルール、光ファイバ端面処理部及び光ファイバ把持部から構成され、
前記フェルール、光ファイバ端面処理部及び光ファイバ把持部は互いに連結され、
前記フェルール又は光ファイバ端面処理部はその内部に光ファイバ調心・加工部を備え、
前記光ファイバ把持部は光ファイバガイド部を少なくとも備え、
前記光ファイバガイド部は光ファイバ調心・加工部と連絡し且つ光ファイバを挿通するガイド溝又はガイド孔をその端部から備える
ことを特徴とする光ファイバコネクタ。
【請求項２】
前記光ファイバ調心・加工部はその内部に、光ファイバを研削する光ファイバ加工部材と、光ファイバを調心する光ファイバ調心部材とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項３】
前記光ファイバ加工部材は、その研削部分の断面形状が円形又は三角形である
ことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項４】
前記光ファイバ調心部材は、その断面形状がＶ溝又はＵ溝若しくは孔である
ことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項５】
前記光ファイバガイド部は、その断面形状がＶ溝又はＵ溝若しくは孔である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバコネクタの組立方法であって、
光ファイバ把持部に備えられた光ファイバガイド部の端部から光ファイバを挿通し、
挿通した光ファイバを回転させながらフェルール又は光ファイバ端面処理部の光ファイバ調心・加工部に備えられた光ファイバ加工部材に当てることよって光ファイバの端面を研削する
ことを特徴とする光ファイバコネクタの組立方法。

【図１】