光ファイバコードおよび光ファイバコードの配線方法
【課題】これまで困難だった、ドアや引き戸、窓を通す光ファイバ配線を、小型で安価な光ファイバコードで容易に実施できるようにする。
【解決手段】光ファイバ心線を内蔵している扁平な光ファイバコードであって、本体にはクラッド直径が８０ミクロン以下のホールアシスト型光ファイバを内蔵し、その両端は、クラッド直径が１２５ミクロン相当の光ファイバとそれぞれ融着接続し、その融着接続部は、当該光ファイバコード本体と一体化して保護し、接続された両端の光ファイバは本体外側では被覆を有するものとし、端部に光コネクタプラグが取り付ける。
【解決手段】光ファイバ心線を内蔵している扁平な光ファイバコードであって、本体にはクラッド直径が８０ミクロン以下のホールアシスト型光ファイバを内蔵し、その両端は、クラッド直径が１２５ミクロン相当の光ファイバとそれぞれ融着接続し、その融着接続部は、当該光ファイバコード本体と一体化して保護し、接続された両端の光ファイバは本体外側では被覆を有するものとし、端部に光コネクタプラグが取り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信用の光ファイバを狭隘箇所に配線するための光ファイバコードおよびその配線法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバを用いた公衆通信が普及し、各家庭への光ファイバ配線、また家の中の光ファイバ配線が一般的になった。
【０００３】
従来、室内の出隅（エッジ）、入隅をまたぐ配線では光ファイバコード（家内配線に用いるものはインドアケーブルとも呼ばれている。）を壁面や柱から浮かして、曲げ半径を大きくするように配線することが必要とされた。このような配線形態は、美感的な問題ばかりでなく、光ファイバコードを引っかけて破損させ易いという問題があった。
【０００４】
近年、曲げても損失が生じにくいシングルモードファイバが普及し、曲げ半径の許容値を１５ｍｍや１０ｍｍにできることから、出隅、入隅での配線をあまり目立たないようにできるようになった。
【０００５】
また、最近では、ホールアシスト型ファイバと呼ばれる光ファイバ（簡単にホーリーファイバとも呼ばれる。）が開発されており、これを適用すれば、曲げ半径が５ｍｍ以下でも損失が生じないことから、出隅、入隅への密着配線がし易くなっている。このホールアシスト型ファイバの断面構造を図８に示す。
【０００６】
このような曲げによる損失が生じにくい光ファイバを用いて、狭隘な箇所への配線を可能にする光ファイバコードが特許文献１に記載されている。この技術は、幅広の光ファイバコードの中に光ファイバ心線を斜めに内蔵しておくことにより、エッジを跨いで配線する際に、エッジの稜線に対して光ファイバ心線を斜めに交差させることにより光ファイバの曲率半径を大きくして、長期的に破断が生じにくくしようとするものである。
【０００７】
特許文献２には、外装中に光ファイバを波形に配置することによって、光ファイバ強度確保の上で要求される曲げ半径よりも小さな曲げ部にも適用可能で、かつ外被全体を縮小しようとするものである。
【０００８】
特許文献３には、ホールアシスト型ファイバのクラッド直径が概ね８０μｍ以下のものを用いることが記載されている。
【０００９】
きつい曲げが加わった光ファイバの機械的長期信頼性については、非特許文献に詳細な記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−３１６４０４号公報
【特許文献２】特開２００８−３０４５５７号公報
【特許文献３】特開２００９−１２８４９５号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Masao Tachikura, “Improved theoretical estimation of mechanical reliability of optical fibers”, Proceedings of SPIE, Volume 5623, January, 2005.”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の構造にあっては光ファイバコードの中に内蔵する光ファイバ配置の斜め角度を大きな角度とすることを要するため、光ファイバコードを極端に幅広くする必要があるという問題があった。
【００１３】
また、内部で波形に配線してコード幅を小さくする構造にあっては、その波形の頂点部や谷底部では配線角度がゼロとなってしまうために、それらの部分では曲げることができないという問題があった。例えば、想定される配線箇所として、アルミサッシ窓がある。図９にサッシ窓枠の断面形状と想定される配線形状を示す。この形状は規格化されておらず、製造メーカや品種によって大きく異なることからこの構造で対応するのが難しい。
【００１４】
また、これらの光ファイバコードに内蔵する光ファイバとして、クラッド直径が１２５ミクロンの標準規格の光ファイバよりも、もっとクラッド直径が小さな光ファイバを内蔵させた方が、光ファイバコードの横幅を狭くできて利便性が高まるので好ましい。しかしながら、クラッド直径が１２５ミクロン以外の光ファイバについては、光コネクタフェルールの価格が高いために製造コストが大幅に高くなってしまう問題があり、商品化は難しかった。
【００１５】
また、ホールアシスト型光ファイバ（図９参照）を適用すると、コネクタ付けの際に、光ファイバ空孔を封止することが必要であることもコスト面で問題であった。
【００１６】
図１０は、斜め配線の原理を示す図である。図中の左上は、出隅（エッジ）の形状をモデル化して示している。鋭いエッジも、拡大すればその先端は丸みを帯びているため、円柱で近似できる。このとき、その曲率半径ｒのエッジ先端に、光ファイバを稜線からθの角度で傾けて沿わせたとき、光ファイバ自体の曲率半径ρは次式で求められる。
ただし、t1はエッジ表面から光ファイバ中心軸までの距離である。光ファイバをこのエッジの稜線に直角に沿わせたとき（θ=0°）、曲げ半径はr+ t1となる。θが大きいほど、あるいは r+ t1が大きいほど、ρが大きくなるため信頼性が向上することが言える。
【００１７】
非特許文献１での計算結果から、光ファイバのクラッド直径をdとすれば、許容曲げ半径ρminは、概略、ρmin＝20d で表現できる。したがって、θの値は下式を満足するように設定すればよい。
本発明は、かかる点に鑑みてクラッド直径が１２５ミクロンの標準規格の光ファイバよりも、もっとクラッド直径が小さな光ファイバを内蔵させることを可能にして、光ファイバコードの横幅を狭くできて利便性が高まるようにすることを目的とする。
【００１８】
本発明は、更にクラッド直径が小さな光ファイバについてこれを曲げたときに、全体の曲げ半径に比べてより大きな曲げ半径を付与するようにして、前述したθの角度をより小さくできるようにすることにある。
【００１９】
本発明は、更にクラッド直径が１２５ミクロン以外の光ファイバについては、光コネクタフェルールの価格が高いために製造コストが大幅に高くなるという問題を解決することを目的とする。
【００２０】
また、本発明は、光ファイバの空孔封止作業を不要にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードにおいて、
弾性変形する保護部材外装が、小径曲げ許容部に配設される細径光ファイバ内蔵の心線、該小径曲げ許容部以外の非小径曲げ許容部に配設される外部接続用太径光ファイバ内蔵の心線および前記細径光ファイバと外部接続用太径光ファイバとの融着接続部、あるいは該融着接続部および該融着接続部を保護する融着補強部を内蔵、保護すること
を特徴とする光ファイバコードを提供する。
【００２２】
本発明は、また、
前記外部接続用太径光ファイバ内蔵心線の、前記保護部材外装外側に配設された外部接続用端部には光コネクタプラグが取り付けられてあること
を特徴とする光ファイバコードを提供する。
【００２３】
本発明は、また、前記外部接続用太径光ファイバ内蔵心線が被覆部によってさらに被覆され、前記保護部材外装が、該被覆部端部を内蔵、保護し、これによって前記外部接続用太径光ファイバを保護することを特徴とする光ファイバコードを提供する。
【００２４】
本発明は、光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードにおいて、
前記内蔵される心線の光ファイバが、クラッド直径が１００〜６０ミクロンとされ、弾性変形する保護部材外装によって保護され、前記保護部材外装が前記小径曲げ許容部で曲げられたときに、前記保護部材外装のその曲げ半径を、該保護部材外装の厚さが一定であるとした時の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体とされて、これに伴って前記光ファイバの曲げ半径が拡大され、前記光ファイバ心線が前記小径曲げ許容部で該小径曲げ許容部のエッジ稜線に対して直角に沿わされた時をθ＝０°として、前記保護部材外装がθ＝０°〜３０°の曲げ角度で曲げられることを特徴とする光ファイバコードを提供する。
【００２５】
本発明は、また、前記被取り付け部表面に貼り付けられた、フッション性の両面テープに取り付けられて構成されたことを特徴とする光ファイバコードを提供する。
【００２６】
本発明は、光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードの配線方法において、
外部のエッジ部分にクッション性を有する両面テープを貼り付けることにより当該エッジの曲率半径を実質的に拡大し、
該両面テープの外表面に光ファイバコードの小径曲げ許容部を取付けること、
を特徴とする光ファイバコードの配線方法を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、上述のようにクラッド直径が８０ミクロン以下の光ファイバの使用を可能にしており、これまで困難であった窓や引き戸、室内ドアなどを通る光ファイバ配線を可能にし、しかも配線の作業の作業性がよく、美感的にも有利な小形の光ファイバコードを提供できる。
【００２８】
また、本発明によれば、８０ミクロン以下の光ファイバをクラッド直径が１２５ミクロンの標準規格に接続可能であるために標準規格の光フェルールの使用を可能にして安価に製造することができる。
【００２９】
また、本発明によれば、光ファイバの空孔封止作業を不要にすることができる。
【００３０】
以上のように、本発明によれば多くのメリットを達成することができ、今後の光ブロードバンドサービスの一層の普及に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例の構成を示す一部断面図を含む図。
【図２】図１のＡ−Ａ´断面図。
【図３】配線による曲率半径を説明する図。
【図４】曲率半径を拡大することを示す図。
【図５】光ファイバのクラッド直径とエッジ部配線角度θｍｉｎとの関係を示す図。
【図６】本発明の他の実施例の構成を示す一部断面を含む図。
【図７】図６のＡ−Ａ´断面図。
【図８】代表的なホールアシスト型ファイバの構造を示す断面図。
【図９】アルミサッシ窓枠に光ファイバコードを適用した図。
【図１０】光ファイバ斜め配線の原理を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本発明の実施例の構成を示す図であり、図２は図１のＡ−Ａ´断面を示す図である。
【００３４】
図１，図２において、本発明の実施例である光ファイバコード１は、保護材外装２、この中に収容される細径光ファイバ内蔵の光ファイバ心線（細径光ファイバ内蔵心線。単に光ファイバ心線という場合がある。）３、外部接続用太径光ファイバ内蔵の光ファイバ心線（外部接続用太径光ファイバ内蔵心線）４、前記細径光ファイバと前記外部接続用太径光ファイバの融着接続部を保護する融着補強部５、細径光ファイバ内蔵心線３と外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４の配置に沿って間隙を置いて両側に配置された補強材６、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４の端部に取り付けた光コネクタプラグ７、および外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４を被覆する被覆部８から構成され、扁平形状とされる。
【００３５】
保護部材外装２は、細長平面部２１とこの端部でこれから直角方向に突出する突出部２２とからなり、細長平面部２１の幅はＷで表示される。なお、図１では両側の突出部が共に下方に向いているが、同一方向である必要はなく、左右で異にして、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４を反対方向に直角に曲げることにしてもよい。直角方向に曲げるのは、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４を、住居の柱に沿って垂直方向に配線する場合が多いことを想定しているからであるが、汎用性を持たせるために、突出部２２を設けず、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４を水平方向に出すようにして、上下垂直方向に任意に曲げられるようにしてもよい。その場合、曲げやすくするためには、被覆部８を保護材外装に固定する部分の出口箇所の粘着材を局所的に省くなどすると効果的である。
【００３６】
なお、ここで光ファイバ心線とは、石英ガラスを素材とする光ファイバに保護被覆を施したものを意味する。一般に被覆外径２５０ミクロン程度以下のものは素線と呼ばれることが多いが、ここでは区別せず心線と呼ぶ。本発明の場合、光ファイバ心線の被覆外径は小さいものが好ましい。
融着補強部５は、一般に融着補強スリーブと呼ばれる部材を用いて形成する。これば、熱溶融型接着剤と補強棒（スチールが一般的）を内蔵した熱収縮チューブであって、この中に融着接続部をいれ、外側から加熱することによって、これらが一体化して融着補強部が形成されるのである。ただし、この構造には限定されない。補強棒を省くことも可能である。融着補強部には、融着接続された裸の光ファイバと両光ファイバ心線の被覆部端が一体化される。これによって、裸光ファイバの表面が覆われ、外力からも保護される。
【００３７】
また、保護部材外装２は、この例の場合、両面接着テープ方式の２枚の粘着材１１、これに貼り付けた下面（図２では左側）の剥離紙１２、上面の保護シート１３から構成されているが、これらには限定されない。細径光ファイバ内蔵心線３、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４、被覆部５、補強部材６および被覆部８は、図１に示すように配設され、両面接着テープ方式の２枚の粘着材１１によってサンドウィッチに挟まれ、固着、固定される。粘着材１１には片面には剥離紙１２が、反対面には保護シート１３が設けられる。
【００３８】
配線作業時には、下面の剥離紙１２を剥がし、粘着面を配線したい箇所に貼り付ける。剥離紙はかならずしも紙とは限らず、合成樹脂シートの場合もある。
このようにして構成された保護部材外装２は、弾性材構成となって弾性変形し、内部に光ファイバ、すなわち細径光ファイバ内蔵心線３および外部接続用光ファイバ内蔵心線４を内蔵し、保護する。
【００３９】
保護シートの材質は、たとえばポリエステル系やポリプロピレン系の合成紙が適する。これは、紙の代用にできるよう、樹脂内にミクロな空孔を作るなどして内部の光散乱を発生させることにより、白色あるいは半透明の乳白色にし、印刷しやすいように表面処理をしたものである。この表面処理により、通常、粘着剤との接着性が高くなって長期的な信頼性が得られる。厚さが0.1mm程度の市販品があり、破損しにくい。合成紙には、引き裂き強度向上のために合成樹脂クロスを貼り合わせた商品もあり、これらも適用可能である。また樹脂クロス単体を保護シートにしてもよい。またアルミ薄膜も適用できる。
【００４０】
補強材６には、塑性変形しやすい金属、例えば銅、アルミニウム、黄銅などが用いられ、これらの材料によって作られた補強材６は保護部材外装２の曲げ状態を保持する効果が得られるのが好ましい。補強材６を光ファイバ心線よりも太くしておくことによって、外側から外力が加わった場合にも、光ファイバ心線に外力が働かないように保護することができる。
【００４１】
粘着材１１によって構成される粘着層は、市販の両面テープを用いて形成することができる。粘着層は、その粘着力が高いことが好ましいが、柔軟であることが重要である。剛性が大きいと、貼り合わせた際の曲げ剛性が高くなってしまい、きつい曲げ形状を形成することが難しくなる。この点で好ましいのは、発泡性基材の両面に粘着剤を塗布したタイプのものである。この基材の代表例としてはアクリルフォームやウレタンフォームがあり、クッション性を持たせることができる。
【００４２】
細径光ファイバ内蔵心線３は、細長平面部２１において、この例ではθの角度で斜め配置されているが、この配置には限定されない。θの定義は、図１０に示す通りであり、光ファイバ心線が小径曲げ許容部で小径曲げ許容部のエッジ稜線に対して直角に沿わせた時がθ＝０°となる。
【００４３】
細長平面部２１において小径曲げ許容部で形成される。保護部材外装２は、この細長平面部２１の一部で曲げ半径を小さくして曲げられ、これに伴って内蔵される細径光ファイバ３が曲げられる。この小径曲げ許容部以外の部分をここでは非小径曲げ許容部と称する。従って、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４は端側の突出部２２に配設されているが、非小径曲げ許容部に配設されていることになる。
【００４４】
斜め形状で配設された細径光ファイバ内蔵心線３は、方向を転換され、細長平面部２１に対して直角方向とされ、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４に融着接続され、融着補強部５によって保護される。この外部接続用太径光ファイバとして、標準の光ファイバが用いられ、これはクラッド直径として１２５ミクロンを標準寸法とした光ファイバである。従って、細径光ファイバとは標準の光ファイバよりもクラッド直径が小さい光ファイバということであり、具体的にはクラッド直径が１２５ミクロン相当よりも細いということである。
【００４５】
細径光ファイバ３と外部接続用光ファイバ４との融着接続は、外径の異なる光ファイバ同士を接続するため、相互のコアの軸合せ操作が可能な融着接続装置が必要である。外形を画像で判断して、自動的な軸合せが可能であり、容易に接続できる。外部配線用の光ファイバ心線４を、ホールアシスト型でない一般のシングルモードファイバにしておけば、ホールアシスト型光ファイバのコネクタ付けで必要な空孔封止作業を省くことができるので、コネクタ付け作業が容易になる。
【００４６】
また、コネクタがついてない構造の場合、すなわち他の光ファイバコードとメカニカルスプライスや融着接続で接続する場合であっても、外部接続用光ファイバを標準のクラッド直径、すなわち１２５ミクロン相当にしておくことの利点がある。メカニカルスプライスでは、クラッド直径の異なる光ファイバ同士の接続ができないからである。また融着接続の場合でも、クラッド直径の異なる光ファイバ同士を接続する場合には、軸合せ操作が可能な精密機構を持つ高価な融着接続装置を必要とするため、現地での適用が難しいからである。
【００４７】
なお、本実施例では、外部接続用光ファイバがホールアシスト型ファイバであってもよい。その場合でも、クラッド直径が１２５ミクロン相当であれば、現地用の安価な融着接続装置が適用できる。装置の設定条件を変えるだけで、一般のシングルモードファイバ同士と同様に、簡単に接続できる。メカニカルスプライスについては、市販品でのホールアシスト型ファイバの接続は、空孔内に屈折率整合剤が進入するので現在は困難であると考えられる。しかしながら、これを解決する技術がすでに開発されており、遠からず適用が可能になると期待される。
【００４８】
また、高強度融着接続を実施することにより融着接続時の光ファイバ強度の低下を防止し、融着接続部保護のために用いる融着補強スリーブを省いて、粘着層で直接挟み込むことにしてもよい。そうすれば融着補強部５が嵩張らないので、保護シート１３に凸部が生じない。その場合、融着接続部の裸光ファイバの表面保護のため再被覆することが好ましい。この再被覆技術は、海底光ケーブルの接続に多用されていて、リコートと呼ばれる。
【００４９】
なお粘着剤で光ファイバ心線を挟みこむ際に、相手の厚みが大きい場合には、その付近の粘着剤層を厚くして周囲に空隙が生じないようにすることができる。ただし製造性が悪くなる。そのため、標準外径光ファイバ内蔵心線にさらに被覆した被覆部8の外径についても小さな方が好ましい。
【００５０】
以上の例において、光ファイバとして一心の場合を説明したが、複数心としてもよい。その場合、コネクタとして、ＭＴコネクタやＭＰＯコネクタのような多心用コネクタを適用することができる。また、光ファイバは、ホールアシスト型ファイバに限定されず、他の種類の曲げ損失の小さな光ファイバであってもよい。
【００５１】
以上のように、光ファイバコード１は、弾性変形する保護部材外装２が、小径曲げ許容部に配設される細径光ファイバ内蔵心線３、該小径曲げ許容部以外の非小径曲げ許容部に配設される外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４および細径光ファイバと外部接続用太径光ファイバとの融着接続部および該融着接続部を保護する融着補強部５を内蔵、保護するようにされる。更に、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４の保護部材外装２の外側に配設された外部接続用端部には光コネクタプラグ７が取り付けられて構成される。
【００５２】
そして、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４が被覆部８によって被覆され、保護部材外装２が、この被覆部８の端部を内蔵、保護し、これによって外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４を保護することを行っている。
【００５３】
更に、本実施例の光ファイバコード１は、保護部材外装２に内蔵される光ファイバが、弾性変形する保護部材外装のその曲げ半径をこの保護部材外装２の厚さが一定であるとした時の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体とされて、これに伴って光ファイバの曲げ半径が拡大され、この変形した形体を備えた小径曲げ許容部に内蔵される光ファイバは、クラッド直径が８０ミクロン以下とされる構成を備える。以下、詳述する。
【００５４】
図１０において、ｒ＋ｔ１を大きくすることができれば光ファイバの配線の傾きをゼロに、あるいはゼロに近い値にすることができ、図１に示す幅Ｗを小さくすることができる。ｒ＋ｔ１を大きくするには、光ファイバコードを厚くすることと、エッジ先端の曲率半径を大きくすることによって達成される。
【００５５】
本実施例は、光ファイバコードを厚くするのではなく、薄くし、小径曲げ許容部のエッジ先端取り付け箇所に内蔵される光ファイバの曲率半径を大きくすることによって図１に示す幅Ｗを小さくし、かつ光ファイバコード厚さを薄くする構成を提供する。
【００５６】
図３は、シャープな９０度のエッジに厚さ０．８ｍｍの弾性変形する、すなわちクッション性の両面テープによって形成した粘着層を形成した単純な設計モデルの例である。この粘着層の外面に光ファイバコードが貼着されることが想定される。本例ではこの粘着層を保護部材外装２の一部とみなすこともできる。
【００５７】
図３に示すように、エッジにおける曲率半径Ｒ１は０．８ｍｍになることが予想された。しかしながら、測定の結果では、図４に示すように粘着層は変形し、エッジ端から粘着層外面までの距離が０．５１ｍｍとなり、曲率半径Ｒ２が１．４ｍｍを呈することが判った。すなわち、粘着層に変形を持たせることによって、エッジ先端の曲率半径を大幅に大きくした光ファイバコードが提供されることになり、つまり、内蔵される光ファイバが、弾性変形する保護部材外装２によって保護され、光ファイバすなわち保護部材外装が小径曲げ許容部で曲げられたときに、保護部材外装２のその曲げ半径を、保護部材外装の厚さが一定であるとした時の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体として、これに伴って光ファイバの曲げ半径を拡大することができる。
【００５８】
すなわち、粘着層を弾性変形させ、その厚さの見かけ上の曲率半径よりも大きな曲率半径を大きくした光ファイバコードが構成される。
【００５９】
この実験結果によると、エッジの曲率半径ｒが実質的にＲ２となるのであるから、弾性変形する粘着層に光ファイバコードを貼り付けること、すなわち取り付けることによって、ｔ１＝０．５ｍｍの場合で、ｒ＋ｔ１が１．９ｍｍ相当の曲率半径を持つ光ファイバコードとなる。
【００６０】
内蔵される光ファイバを両面テープを備えて弾性変形する保護部材外装によって保護するに際して、まず外部のエッジ部分に該両面テープを取り付ける。
【００６１】
ついで保護部材外装が前記小径曲げ許容部で曲げられたときに前記保護部材外装のその曲げ半径を、該保護部材外装の厚さが一定の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体としてこれに伴って前記光ファイバの曲げ半径を拡大させ、この変形した形体を備えた両面テープの小径曲げ許容部に光ファイバコードを取り付けることを行う。
【００６２】
図５は、以上のような光ファイバコードについての光ファイバのクラッド直径（ｍｍ）とエッジ部配線角度θｍｉｎ（度）との関係を示す図であり、式（２）を用いて計算した。
【００６３】
図中、r+ t1をパラメータにとり、0.8 mm、1.0 mm, 1.2 mm, 1.4 mm, 1.6 mm, 1.8 mm、2.0 mmの場合について示した。
【００６４】
１ｍｍのコード厚を想定してt1が0.5 mm、エッジ先端の曲率半径を0.3mmとすると、
r+ t1＝0.8 mm である。
【００６５】
図５から、クラッド直径１２５ミクロンの従来の太さの光ファイバであれば、θの大きさは、７０度程度必要になることになる。狭隘部配線長をLとすれば、必要な光ファイバコードの幅W について次の条件が求まる。
もし、アルミサッシ窓等を想定して、L＝１５０ｍｍとすれば、Wは４１０ｍｍ以上必要となることから、この幅の光ファイバコードを窓枠に取り付ける作業にはかなりの困難が伴うことが明らかである。また美観上の問題も生じる。
【００６６】
r+ t1を大きくするとしても、従来の太さの光ファイバでは、倍の1.6 mm の場合でもθが５０度程度必要であるから、その改善効果が小さい。
【００６７】
本実施例として、クラッド直径が８０ミクロンの場合を図５中に明示しているが、r+ t1が1.6 mmの場合であれば、θmin はほぼゼロになるという大きな改善ができる。もっと細い光ファイバにすれば、さらに効果が大きい。クラッド直径を小さくすると、r+ t1を大きくすることによる改善効果が高まるのである。
【００６８】
ただし、クラッド直径を小さくすると、コネクタ付けに問題が生じる。クラッド直径が８０ミクロンの光ファイバについては、最近、装置内の配線等に使われることから、コネクタフェルールが比較的入手しやすくなってきたが、それでもフェルールは１０倍程度の価格である。それ以外の寸法では、特注品となるためさらに高価である。したがって、本実施例の用途に１２５ミクロンから１００ミクロン（１００ミクロン含まず）の間のクラッド直径を選ぶことは１００ミクロン以下、特に８０ミクロンかそれより小さなものに比べてメリットは小さい。特に、８０ミクロンかそれより小さなものが、この用途には望ましい。
【００６９】
図５から判るように、保護部材外装２を弾性変形させて曲率半径することによってクラッド直径１００ミクロンまでの光ファイバを使用した時に、θ＝０°が配設が可能になり、従って、余裕を持ってθ＝０°〜３０°という極めて小さい配置角度で光ファイバの配置が可能になる。この範囲の図５において斜線域で示してある。この斜線域外でも効果があるが、特にこの斜線域での配置は効果が大きい。
【００７０】
そして、図５から光ファイバが小径曲げ許容部で該小径曲げ許容部のエッジ稜線に対して直角に沿わされた時をθ＝０°として保護部材外装２がθ＝０°〜３０°の曲げ角度で曲げられ、光ファイバは、クラッド直径が８０〜６０ミクロンとされることで好ましい光ファイバコードが提供される。
【００７１】
そして、また細径光ファイバは、クラッド直径が８０〜６０ミクロンとされ、外部接続用太径光ファイバが標準外径の１２５ミクロン相当とされた光ファイバコードが提供される。
【００７２】
そして、また光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードの配線方法を実施する場合に、内蔵される光ファイバ心線を、例えば１．６〜０．８ｍｍの厚さの弾性変形する保護部材外装によって保護する。
【００７３】
この場合に、光ファイバが小径曲げ許容部で曲げられたときに保護部材外装のその曲げ半径を、保護部材外装の厚さが一定の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体としてこれに伴って光ファイバの曲げ半径を拡大させ、この変形した形体を備えた小径曲げ許容部に内蔵される光ファイバ心線に、クラッド直径が１００〜６０、特に８０ミクロン以下の光ファイバを用いる。
【００７４】
そして、光ファイバコードを、外部のエッジ部分に配線されるときのエッジ配線角度が３０°〜０°の範囲で配線することができる。
【００７５】
この時に、クラッド直径が８０〜６０ミクロンに特定した光ファイバを用い、光ファイバコードを、エッジ配線角度が３０°〜０°の範囲で配線することができる。
【００７６】
なお、アルミサッシ窓などでは、開閉の際に戸が窓枠に直接ぶつからないようにした構造が多い。たとえば、戸は、窓枠の一部に取り付けられた緩衝部材に衝突するようになっており、そこを避けて配線すれば、外圧や衝撃の心配はない。このような配線用途では、補強材として金属線を使う必要性は小さいので、金属線を省くか、あるいは心線被覆樹脂よりも弾性率の大きな合成樹脂の線材で代用することも可能である。その場合には、光ファイバコード自体の曲げ剛性が大幅に小さくなるので、配線作業が楽になる。合成樹脂の補強材は、剛性も低く、曲げた状態では徐々に応力緩和する特性もあるため、鋼線のような剥離誘発の心配はなく、外圧へのある程度の補強効果も期待できる。
【実施例２】
【００７７】
図６および図７は、本発明の他の実施例の構成を示す図である。先の実施例と同一の構成については同一の番号が付してあり、同一の番後の説明並びに先の実施例に用いた図面、その説明を援用する。
【００７８】
図６は本発明の他の実施例である光ファイバコード１の構成を示す一部断面図であり、図７は図６のＡ−Ａ’断面を示す。この実施例では、保護部材外装２は樹脂モールド３１で構成される。融着接続部３２には先の実施例とは違って融着補強部５が設けられておらず、細径光ファイバ３、外部接続用太径光ファイバ４および被覆部８の一部が樹脂でモールドされ、一体化される。これによって光ファイバ表面がモールド樹脂で覆われ、保護される。
【００７９】
モールド樹脂としては、シリコンゴムや熱可塑性エラストマーなどの柔軟に変形する樹脂が適する。
【００８０】
融着接続部３２の側方の両側には補強材６´が配設される。この補強材６´は融着接続部３２およびその近傍の細径光ファイバ３および外部接続用太径光ファイバ（標準外径光ファイバ心線）４を保護している。補強材６´はステンレス、スチールあるいはセラミックスのような剛性の高い素材が望ましい。このような構成において、この例では細径光ファイバ３は、配線角度θ＝０°で配設される。配線角度θ＝０°の配線によって、光ファイバコード１の構成は極めて簡単化され、光ファイバコードの大きさは極めて小さいものとされ、幅Ｗは図１のものに比べても極めて小さなものとされる。これに伴ってアルミサッシ窓等での配線作業が極めて楽になる。
【００８１】
なお、被覆部が無理なく曲がるよう、保護材外装の両端をテーパ状に徐々に細くした構造にすることも効果的である。また、前の実施例のように、被覆部８が直角方向に出るよう被覆部８を直角に曲げた形状でモールドして保護部外装を形成してもよい。
取り付けに際しては、接着剤を使用することもできるが、前述のように、クッション性のある両面テープを被取り付け部表面に貼り付けて、この上に光ファイバコードを取り付けるようにすれば、光ファイバコードの厚みを削減することができる利点がある。
【００８２】
以上のように、本実施例によれば、弾性変形する保護部材外装が、小径曲げ許容部に配設される細径光ファイバ内蔵心線、小径曲げ許容部以外の非小径曲げ許容部に配設される外部接続用太径光ファイバ内蔵心線および細径光ファイバと外部接続用太径光ファイバとの融着接続部あるいは該融着接続部および該融着接続部を保護する融着補強部を内蔵、保護する光ファイバコード１が構成される。
【符号の説明】
【００８３】
１…光ファイバコード、２…保護材外装、３…細径光ファイバを内蔵する光ファイバ心線、４…外部接続用太径光ファイバを内蔵する光ファイバ心線、５…融着補強部、６…補強材、７…光コネクタプラグ、８…被覆部、１１…粘着材、１２…剥離紙、１３…保護シート。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信用の光ファイバを狭隘箇所に配線するための光ファイバコードおよびその配線法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバを用いた公衆通信が普及し、各家庭への光ファイバ配線、また家の中の光ファイバ配線が一般的になった。
【０００３】
従来、室内の出隅（エッジ）、入隅をまたぐ配線では光ファイバコード（家内配線に用いるものはインドアケーブルとも呼ばれている。）を壁面や柱から浮かして、曲げ半径を大きくするように配線することが必要とされた。このような配線形態は、美感的な問題ばかりでなく、光ファイバコードを引っかけて破損させ易いという問題があった。
【０００４】
近年、曲げても損失が生じにくいシングルモードファイバが普及し、曲げ半径の許容値を１５ｍｍや１０ｍｍにできることから、出隅、入隅での配線をあまり目立たないようにできるようになった。
【０００５】
また、最近では、ホールアシスト型ファイバと呼ばれる光ファイバ（簡単にホーリーファイバとも呼ばれる。）が開発されており、これを適用すれば、曲げ半径が５ｍｍ以下でも損失が生じないことから、出隅、入隅への密着配線がし易くなっている。このホールアシスト型ファイバの断面構造を図８に示す。
【０００６】
このような曲げによる損失が生じにくい光ファイバを用いて、狭隘な箇所への配線を可能にする光ファイバコードが特許文献１に記載されている。この技術は、幅広の光ファイバコードの中に光ファイバ心線を斜めに内蔵しておくことにより、エッジを跨いで配線する際に、エッジの稜線に対して光ファイバ心線を斜めに交差させることにより光ファイバの曲率半径を大きくして、長期的に破断が生じにくくしようとするものである。
【０００７】
特許文献２には、外装中に光ファイバを波形に配置することによって、光ファイバ強度確保の上で要求される曲げ半径よりも小さな曲げ部にも適用可能で、かつ外被全体を縮小しようとするものである。
【０００８】
特許文献３には、ホールアシスト型ファイバのクラッド直径が概ね８０μｍ以下のものを用いることが記載されている。
【０００９】
きつい曲げが加わった光ファイバの機械的長期信頼性については、非特許文献に詳細な記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−３１６４０４号公報
【特許文献２】特開２００８−３０４５５７号公報
【特許文献３】特開２００９−１２８４９５号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Masao Tachikura, “Improved theoretical estimation of mechanical reliability of optical fibers”, Proceedings of SPIE, Volume 5623, January, 2005.”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の構造にあっては光ファイバコードの中に内蔵する光ファイバ配置の斜め角度を大きな角度とすることを要するため、光ファイバコードを極端に幅広くする必要があるという問題があった。
【００１３】
また、内部で波形に配線してコード幅を小さくする構造にあっては、その波形の頂点部や谷底部では配線角度がゼロとなってしまうために、それらの部分では曲げることができないという問題があった。例えば、想定される配線箇所として、アルミサッシ窓がある。図９にサッシ窓枠の断面形状と想定される配線形状を示す。この形状は規格化されておらず、製造メーカや品種によって大きく異なることからこの構造で対応するのが難しい。
【００１４】
また、これらの光ファイバコードに内蔵する光ファイバとして、クラッド直径が１２５ミクロンの標準規格の光ファイバよりも、もっとクラッド直径が小さな光ファイバを内蔵させた方が、光ファイバコードの横幅を狭くできて利便性が高まるので好ましい。しかしながら、クラッド直径が１２５ミクロン以外の光ファイバについては、光コネクタフェルールの価格が高いために製造コストが大幅に高くなってしまう問題があり、商品化は難しかった。
【００１５】
また、ホールアシスト型光ファイバ（図９参照）を適用すると、コネクタ付けの際に、光ファイバ空孔を封止することが必要であることもコスト面で問題であった。
【００１６】
図１０は、斜め配線の原理を示す図である。図中の左上は、出隅（エッジ）の形状をモデル化して示している。鋭いエッジも、拡大すればその先端は丸みを帯びているため、円柱で近似できる。このとき、その曲率半径ｒのエッジ先端に、光ファイバを稜線からθの角度で傾けて沿わせたとき、光ファイバ自体の曲率半径ρは次式で求められる。
ただし、t1はエッジ表面から光ファイバ中心軸までの距離である。光ファイバをこのエッジの稜線に直角に沿わせたとき（θ=0°）、曲げ半径はr+ t1となる。θが大きいほど、あるいは r+ t1が大きいほど、ρが大きくなるため信頼性が向上することが言える。
【００１７】
非特許文献１での計算結果から、光ファイバのクラッド直径をdとすれば、許容曲げ半径ρminは、概略、ρmin＝20d で表現できる。したがって、θの値は下式を満足するように設定すればよい。
本発明は、かかる点に鑑みてクラッド直径が１２５ミクロンの標準規格の光ファイバよりも、もっとクラッド直径が小さな光ファイバを内蔵させることを可能にして、光ファイバコードの横幅を狭くできて利便性が高まるようにすることを目的とする。
【００１８】
本発明は、更にクラッド直径が小さな光ファイバについてこれを曲げたときに、全体の曲げ半径に比べてより大きな曲げ半径を付与するようにして、前述したθの角度をより小さくできるようにすることにある。
【００１９】
本発明は、更にクラッド直径が１２５ミクロン以外の光ファイバについては、光コネクタフェルールの価格が高いために製造コストが大幅に高くなるという問題を解決することを目的とする。
【００２０】
また、本発明は、光ファイバの空孔封止作業を不要にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードにおいて、
弾性変形する保護部材外装が、小径曲げ許容部に配設される細径光ファイバ内蔵の心線、該小径曲げ許容部以外の非小径曲げ許容部に配設される外部接続用太径光ファイバ内蔵の心線および前記細径光ファイバと外部接続用太径光ファイバとの融着接続部、あるいは該融着接続部および該融着接続部を保護する融着補強部を内蔵、保護すること
を特徴とする光ファイバコードを提供する。
【００２２】
本発明は、また、
前記外部接続用太径光ファイバ内蔵心線の、前記保護部材外装外側に配設された外部接続用端部には光コネクタプラグが取り付けられてあること
を特徴とする光ファイバコードを提供する。
【００２３】
本発明は、また、前記外部接続用太径光ファイバ内蔵心線が被覆部によってさらに被覆され、前記保護部材外装が、該被覆部端部を内蔵、保護し、これによって前記外部接続用太径光ファイバを保護することを特徴とする光ファイバコードを提供する。
【００２４】
本発明は、光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードにおいて、
前記内蔵される心線の光ファイバが、クラッド直径が１００〜６０ミクロンとされ、弾性変形する保護部材外装によって保護され、前記保護部材外装が前記小径曲げ許容部で曲げられたときに、前記保護部材外装のその曲げ半径を、該保護部材外装の厚さが一定であるとした時の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体とされて、これに伴って前記光ファイバの曲げ半径が拡大され、前記光ファイバ心線が前記小径曲げ許容部で該小径曲げ許容部のエッジ稜線に対して直角に沿わされた時をθ＝０°として、前記保護部材外装がθ＝０°〜３０°の曲げ角度で曲げられることを特徴とする光ファイバコードを提供する。
【００２５】
本発明は、また、前記被取り付け部表面に貼り付けられた、フッション性の両面テープに取り付けられて構成されたことを特徴とする光ファイバコードを提供する。
【００２６】
本発明は、光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードの配線方法において、
外部のエッジ部分にクッション性を有する両面テープを貼り付けることにより当該エッジの曲率半径を実質的に拡大し、
該両面テープの外表面に光ファイバコードの小径曲げ許容部を取付けること、
を特徴とする光ファイバコードの配線方法を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、上述のようにクラッド直径が８０ミクロン以下の光ファイバの使用を可能にしており、これまで困難であった窓や引き戸、室内ドアなどを通る光ファイバ配線を可能にし、しかも配線の作業の作業性がよく、美感的にも有利な小形の光ファイバコードを提供できる。
【００２８】
また、本発明によれば、８０ミクロン以下の光ファイバをクラッド直径が１２５ミクロンの標準規格に接続可能であるために標準規格の光フェルールの使用を可能にして安価に製造することができる。
【００２９】
また、本発明によれば、光ファイバの空孔封止作業を不要にすることができる。
【００３０】
以上のように、本発明によれば多くのメリットを達成することができ、今後の光ブロードバンドサービスの一層の普及に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例の構成を示す一部断面図を含む図。
【図２】図１のＡ−Ａ´断面図。
【図３】配線による曲率半径を説明する図。
【図４】曲率半径を拡大することを示す図。
【図５】光ファイバのクラッド直径とエッジ部配線角度θｍｉｎとの関係を示す図。
【図６】本発明の他の実施例の構成を示す一部断面を含む図。
【図７】図６のＡ−Ａ´断面図。
【図８】代表的なホールアシスト型ファイバの構造を示す断面図。
【図９】アルミサッシ窓枠に光ファイバコードを適用した図。
【図１０】光ファイバ斜め配線の原理を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本発明の実施例の構成を示す図であり、図２は図１のＡ−Ａ´断面を示す図である。
【００３４】
図１，図２において、本発明の実施例である光ファイバコード１は、保護材外装２、この中に収容される細径光ファイバ内蔵の光ファイバ心線（細径光ファイバ内蔵心線。単に光ファイバ心線という場合がある。）３、外部接続用太径光ファイバ内蔵の光ファイバ心線（外部接続用太径光ファイバ内蔵心線）４、前記細径光ファイバと前記外部接続用太径光ファイバの融着接続部を保護する融着補強部５、細径光ファイバ内蔵心線３と外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４の配置に沿って間隙を置いて両側に配置された補強材６、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４の端部に取り付けた光コネクタプラグ７、および外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４を被覆する被覆部８から構成され、扁平形状とされる。
【００３５】
保護部材外装２は、細長平面部２１とこの端部でこれから直角方向に突出する突出部２２とからなり、細長平面部２１の幅はＷで表示される。なお、図１では両側の突出部が共に下方に向いているが、同一方向である必要はなく、左右で異にして、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４を反対方向に直角に曲げることにしてもよい。直角方向に曲げるのは、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４を、住居の柱に沿って垂直方向に配線する場合が多いことを想定しているからであるが、汎用性を持たせるために、突出部２２を設けず、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４を水平方向に出すようにして、上下垂直方向に任意に曲げられるようにしてもよい。その場合、曲げやすくするためには、被覆部８を保護材外装に固定する部分の出口箇所の粘着材を局所的に省くなどすると効果的である。
【００３６】
なお、ここで光ファイバ心線とは、石英ガラスを素材とする光ファイバに保護被覆を施したものを意味する。一般に被覆外径２５０ミクロン程度以下のものは素線と呼ばれることが多いが、ここでは区別せず心線と呼ぶ。本発明の場合、光ファイバ心線の被覆外径は小さいものが好ましい。
融着補強部５は、一般に融着補強スリーブと呼ばれる部材を用いて形成する。これば、熱溶融型接着剤と補強棒（スチールが一般的）を内蔵した熱収縮チューブであって、この中に融着接続部をいれ、外側から加熱することによって、これらが一体化して融着補強部が形成されるのである。ただし、この構造には限定されない。補強棒を省くことも可能である。融着補強部には、融着接続された裸の光ファイバと両光ファイバ心線の被覆部端が一体化される。これによって、裸光ファイバの表面が覆われ、外力からも保護される。
【００３７】
また、保護部材外装２は、この例の場合、両面接着テープ方式の２枚の粘着材１１、これに貼り付けた下面（図２では左側）の剥離紙１２、上面の保護シート１３から構成されているが、これらには限定されない。細径光ファイバ内蔵心線３、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４、被覆部５、補強部材６および被覆部８は、図１に示すように配設され、両面接着テープ方式の２枚の粘着材１１によってサンドウィッチに挟まれ、固着、固定される。粘着材１１には片面には剥離紙１２が、反対面には保護シート１３が設けられる。
【００３８】
配線作業時には、下面の剥離紙１２を剥がし、粘着面を配線したい箇所に貼り付ける。剥離紙はかならずしも紙とは限らず、合成樹脂シートの場合もある。
このようにして構成された保護部材外装２は、弾性材構成となって弾性変形し、内部に光ファイバ、すなわち細径光ファイバ内蔵心線３および外部接続用光ファイバ内蔵心線４を内蔵し、保護する。
【００３９】
保護シートの材質は、たとえばポリエステル系やポリプロピレン系の合成紙が適する。これは、紙の代用にできるよう、樹脂内にミクロな空孔を作るなどして内部の光散乱を発生させることにより、白色あるいは半透明の乳白色にし、印刷しやすいように表面処理をしたものである。この表面処理により、通常、粘着剤との接着性が高くなって長期的な信頼性が得られる。厚さが0.1mm程度の市販品があり、破損しにくい。合成紙には、引き裂き強度向上のために合成樹脂クロスを貼り合わせた商品もあり、これらも適用可能である。また樹脂クロス単体を保護シートにしてもよい。またアルミ薄膜も適用できる。
【００４０】
補強材６には、塑性変形しやすい金属、例えば銅、アルミニウム、黄銅などが用いられ、これらの材料によって作られた補強材６は保護部材外装２の曲げ状態を保持する効果が得られるのが好ましい。補強材６を光ファイバ心線よりも太くしておくことによって、外側から外力が加わった場合にも、光ファイバ心線に外力が働かないように保護することができる。
【００４１】
粘着材１１によって構成される粘着層は、市販の両面テープを用いて形成することができる。粘着層は、その粘着力が高いことが好ましいが、柔軟であることが重要である。剛性が大きいと、貼り合わせた際の曲げ剛性が高くなってしまい、きつい曲げ形状を形成することが難しくなる。この点で好ましいのは、発泡性基材の両面に粘着剤を塗布したタイプのものである。この基材の代表例としてはアクリルフォームやウレタンフォームがあり、クッション性を持たせることができる。
【００４２】
細径光ファイバ内蔵心線３は、細長平面部２１において、この例ではθの角度で斜め配置されているが、この配置には限定されない。θの定義は、図１０に示す通りであり、光ファイバ心線が小径曲げ許容部で小径曲げ許容部のエッジ稜線に対して直角に沿わせた時がθ＝０°となる。
【００４３】
細長平面部２１において小径曲げ許容部で形成される。保護部材外装２は、この細長平面部２１の一部で曲げ半径を小さくして曲げられ、これに伴って内蔵される細径光ファイバ３が曲げられる。この小径曲げ許容部以外の部分をここでは非小径曲げ許容部と称する。従って、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４は端側の突出部２２に配設されているが、非小径曲げ許容部に配設されていることになる。
【００４４】
斜め形状で配設された細径光ファイバ内蔵心線３は、方向を転換され、細長平面部２１に対して直角方向とされ、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４に融着接続され、融着補強部５によって保護される。この外部接続用太径光ファイバとして、標準の光ファイバが用いられ、これはクラッド直径として１２５ミクロンを標準寸法とした光ファイバである。従って、細径光ファイバとは標準の光ファイバよりもクラッド直径が小さい光ファイバということであり、具体的にはクラッド直径が１２５ミクロン相当よりも細いということである。
【００４５】
細径光ファイバ３と外部接続用光ファイバ４との融着接続は、外径の異なる光ファイバ同士を接続するため、相互のコアの軸合せ操作が可能な融着接続装置が必要である。外形を画像で判断して、自動的な軸合せが可能であり、容易に接続できる。外部配線用の光ファイバ心線４を、ホールアシスト型でない一般のシングルモードファイバにしておけば、ホールアシスト型光ファイバのコネクタ付けで必要な空孔封止作業を省くことができるので、コネクタ付け作業が容易になる。
【００４６】
また、コネクタがついてない構造の場合、すなわち他の光ファイバコードとメカニカルスプライスや融着接続で接続する場合であっても、外部接続用光ファイバを標準のクラッド直径、すなわち１２５ミクロン相当にしておくことの利点がある。メカニカルスプライスでは、クラッド直径の異なる光ファイバ同士の接続ができないからである。また融着接続の場合でも、クラッド直径の異なる光ファイバ同士を接続する場合には、軸合せ操作が可能な精密機構を持つ高価な融着接続装置を必要とするため、現地での適用が難しいからである。
【００４７】
なお、本実施例では、外部接続用光ファイバがホールアシスト型ファイバであってもよい。その場合でも、クラッド直径が１２５ミクロン相当であれば、現地用の安価な融着接続装置が適用できる。装置の設定条件を変えるだけで、一般のシングルモードファイバ同士と同様に、簡単に接続できる。メカニカルスプライスについては、市販品でのホールアシスト型ファイバの接続は、空孔内に屈折率整合剤が進入するので現在は困難であると考えられる。しかしながら、これを解決する技術がすでに開発されており、遠からず適用が可能になると期待される。
【００４８】
また、高強度融着接続を実施することにより融着接続時の光ファイバ強度の低下を防止し、融着接続部保護のために用いる融着補強スリーブを省いて、粘着層で直接挟み込むことにしてもよい。そうすれば融着補強部５が嵩張らないので、保護シート１３に凸部が生じない。その場合、融着接続部の裸光ファイバの表面保護のため再被覆することが好ましい。この再被覆技術は、海底光ケーブルの接続に多用されていて、リコートと呼ばれる。
【００４９】
なお粘着剤で光ファイバ心線を挟みこむ際に、相手の厚みが大きい場合には、その付近の粘着剤層を厚くして周囲に空隙が生じないようにすることができる。ただし製造性が悪くなる。そのため、標準外径光ファイバ内蔵心線にさらに被覆した被覆部8の外径についても小さな方が好ましい。
【００５０】
以上の例において、光ファイバとして一心の場合を説明したが、複数心としてもよい。その場合、コネクタとして、ＭＴコネクタやＭＰＯコネクタのような多心用コネクタを適用することができる。また、光ファイバは、ホールアシスト型ファイバに限定されず、他の種類の曲げ損失の小さな光ファイバであってもよい。
【００５１】
以上のように、光ファイバコード１は、弾性変形する保護部材外装２が、小径曲げ許容部に配設される細径光ファイバ内蔵心線３、該小径曲げ許容部以外の非小径曲げ許容部に配設される外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４および細径光ファイバと外部接続用太径光ファイバとの融着接続部および該融着接続部を保護する融着補強部５を内蔵、保護するようにされる。更に、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４の保護部材外装２の外側に配設された外部接続用端部には光コネクタプラグ７が取り付けられて構成される。
【００５２】
そして、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４が被覆部８によって被覆され、保護部材外装２が、この被覆部８の端部を内蔵、保護し、これによって外部接続用太径光ファイバ内蔵心線４を保護することを行っている。
【００５３】
更に、本実施例の光ファイバコード１は、保護部材外装２に内蔵される光ファイバが、弾性変形する保護部材外装のその曲げ半径をこの保護部材外装２の厚さが一定であるとした時の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体とされて、これに伴って光ファイバの曲げ半径が拡大され、この変形した形体を備えた小径曲げ許容部に内蔵される光ファイバは、クラッド直径が８０ミクロン以下とされる構成を備える。以下、詳述する。
【００５４】
図１０において、ｒ＋ｔ１を大きくすることができれば光ファイバの配線の傾きをゼロに、あるいはゼロに近い値にすることができ、図１に示す幅Ｗを小さくすることができる。ｒ＋ｔ１を大きくするには、光ファイバコードを厚くすることと、エッジ先端の曲率半径を大きくすることによって達成される。
【００５５】
本実施例は、光ファイバコードを厚くするのではなく、薄くし、小径曲げ許容部のエッジ先端取り付け箇所に内蔵される光ファイバの曲率半径を大きくすることによって図１に示す幅Ｗを小さくし、かつ光ファイバコード厚さを薄くする構成を提供する。
【００５６】
図３は、シャープな９０度のエッジに厚さ０．８ｍｍの弾性変形する、すなわちクッション性の両面テープによって形成した粘着層を形成した単純な設計モデルの例である。この粘着層の外面に光ファイバコードが貼着されることが想定される。本例ではこの粘着層を保護部材外装２の一部とみなすこともできる。
【００５７】
図３に示すように、エッジにおける曲率半径Ｒ１は０．８ｍｍになることが予想された。しかしながら、測定の結果では、図４に示すように粘着層は変形し、エッジ端から粘着層外面までの距離が０．５１ｍｍとなり、曲率半径Ｒ２が１．４ｍｍを呈することが判った。すなわち、粘着層に変形を持たせることによって、エッジ先端の曲率半径を大幅に大きくした光ファイバコードが提供されることになり、つまり、内蔵される光ファイバが、弾性変形する保護部材外装２によって保護され、光ファイバすなわち保護部材外装が小径曲げ許容部で曲げられたときに、保護部材外装２のその曲げ半径を、保護部材外装の厚さが一定であるとした時の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体として、これに伴って光ファイバの曲げ半径を拡大することができる。
【００５８】
すなわち、粘着層を弾性変形させ、その厚さの見かけ上の曲率半径よりも大きな曲率半径を大きくした光ファイバコードが構成される。
【００５９】
この実験結果によると、エッジの曲率半径ｒが実質的にＲ２となるのであるから、弾性変形する粘着層に光ファイバコードを貼り付けること、すなわち取り付けることによって、ｔ１＝０．５ｍｍの場合で、ｒ＋ｔ１が１．９ｍｍ相当の曲率半径を持つ光ファイバコードとなる。
【００６０】
内蔵される光ファイバを両面テープを備えて弾性変形する保護部材外装によって保護するに際して、まず外部のエッジ部分に該両面テープを取り付ける。
【００６１】
ついで保護部材外装が前記小径曲げ許容部で曲げられたときに前記保護部材外装のその曲げ半径を、該保護部材外装の厚さが一定の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体としてこれに伴って前記光ファイバの曲げ半径を拡大させ、この変形した形体を備えた両面テープの小径曲げ許容部に光ファイバコードを取り付けることを行う。
【００６２】
図５は、以上のような光ファイバコードについての光ファイバのクラッド直径（ｍｍ）とエッジ部配線角度θｍｉｎ（度）との関係を示す図であり、式（２）を用いて計算した。
【００６３】
図中、r+ t1をパラメータにとり、0.8 mm、1.0 mm, 1.2 mm, 1.4 mm, 1.6 mm, 1.8 mm、2.0 mmの場合について示した。
【００６４】
１ｍｍのコード厚を想定してt1が0.5 mm、エッジ先端の曲率半径を0.3mmとすると、
r+ t1＝0.8 mm である。
【００６５】
図５から、クラッド直径１２５ミクロンの従来の太さの光ファイバであれば、θの大きさは、７０度程度必要になることになる。狭隘部配線長をLとすれば、必要な光ファイバコードの幅W について次の条件が求まる。
もし、アルミサッシ窓等を想定して、L＝１５０ｍｍとすれば、Wは４１０ｍｍ以上必要となることから、この幅の光ファイバコードを窓枠に取り付ける作業にはかなりの困難が伴うことが明らかである。また美観上の問題も生じる。
【００６６】
r+ t1を大きくするとしても、従来の太さの光ファイバでは、倍の1.6 mm の場合でもθが５０度程度必要であるから、その改善効果が小さい。
【００６７】
本実施例として、クラッド直径が８０ミクロンの場合を図５中に明示しているが、r+ t1が1.6 mmの場合であれば、θmin はほぼゼロになるという大きな改善ができる。もっと細い光ファイバにすれば、さらに効果が大きい。クラッド直径を小さくすると、r+ t1を大きくすることによる改善効果が高まるのである。
【００６８】
ただし、クラッド直径を小さくすると、コネクタ付けに問題が生じる。クラッド直径が８０ミクロンの光ファイバについては、最近、装置内の配線等に使われることから、コネクタフェルールが比較的入手しやすくなってきたが、それでもフェルールは１０倍程度の価格である。それ以外の寸法では、特注品となるためさらに高価である。したがって、本実施例の用途に１２５ミクロンから１００ミクロン（１００ミクロン含まず）の間のクラッド直径を選ぶことは１００ミクロン以下、特に８０ミクロンかそれより小さなものに比べてメリットは小さい。特に、８０ミクロンかそれより小さなものが、この用途には望ましい。
【００６９】
図５から判るように、保護部材外装２を弾性変形させて曲率半径することによってクラッド直径１００ミクロンまでの光ファイバを使用した時に、θ＝０°が配設が可能になり、従って、余裕を持ってθ＝０°〜３０°という極めて小さい配置角度で光ファイバの配置が可能になる。この範囲の図５において斜線域で示してある。この斜線域外でも効果があるが、特にこの斜線域での配置は効果が大きい。
【００７０】
そして、図５から光ファイバが小径曲げ許容部で該小径曲げ許容部のエッジ稜線に対して直角に沿わされた時をθ＝０°として保護部材外装２がθ＝０°〜３０°の曲げ角度で曲げられ、光ファイバは、クラッド直径が８０〜６０ミクロンとされることで好ましい光ファイバコードが提供される。
【００７１】
そして、また細径光ファイバは、クラッド直径が８０〜６０ミクロンとされ、外部接続用太径光ファイバが標準外径の１２５ミクロン相当とされた光ファイバコードが提供される。
【００７２】
そして、また光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードの配線方法を実施する場合に、内蔵される光ファイバ心線を、例えば１．６〜０．８ｍｍの厚さの弾性変形する保護部材外装によって保護する。
【００７３】
この場合に、光ファイバが小径曲げ許容部で曲げられたときに保護部材外装のその曲げ半径を、保護部材外装の厚さが一定の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体としてこれに伴って光ファイバの曲げ半径を拡大させ、この変形した形体を備えた小径曲げ許容部に内蔵される光ファイバ心線に、クラッド直径が１００〜６０、特に８０ミクロン以下の光ファイバを用いる。
【００７４】
そして、光ファイバコードを、外部のエッジ部分に配線されるときのエッジ配線角度が３０°〜０°の範囲で配線することができる。
【００７５】
この時に、クラッド直径が８０〜６０ミクロンに特定した光ファイバを用い、光ファイバコードを、エッジ配線角度が３０°〜０°の範囲で配線することができる。
【００７６】
なお、アルミサッシ窓などでは、開閉の際に戸が窓枠に直接ぶつからないようにした構造が多い。たとえば、戸は、窓枠の一部に取り付けられた緩衝部材に衝突するようになっており、そこを避けて配線すれば、外圧や衝撃の心配はない。このような配線用途では、補強材として金属線を使う必要性は小さいので、金属線を省くか、あるいは心線被覆樹脂よりも弾性率の大きな合成樹脂の線材で代用することも可能である。その場合には、光ファイバコード自体の曲げ剛性が大幅に小さくなるので、配線作業が楽になる。合成樹脂の補強材は、剛性も低く、曲げた状態では徐々に応力緩和する特性もあるため、鋼線のような剥離誘発の心配はなく、外圧へのある程度の補強効果も期待できる。
【実施例２】
【００７７】
図６および図７は、本発明の他の実施例の構成を示す図である。先の実施例と同一の構成については同一の番号が付してあり、同一の番後の説明並びに先の実施例に用いた図面、その説明を援用する。
【００７８】
図６は本発明の他の実施例である光ファイバコード１の構成を示す一部断面図であり、図７は図６のＡ−Ａ’断面を示す。この実施例では、保護部材外装２は樹脂モールド３１で構成される。融着接続部３２には先の実施例とは違って融着補強部５が設けられておらず、細径光ファイバ３、外部接続用太径光ファイバ４および被覆部８の一部が樹脂でモールドされ、一体化される。これによって光ファイバ表面がモールド樹脂で覆われ、保護される。
【００７９】
モールド樹脂としては、シリコンゴムや熱可塑性エラストマーなどの柔軟に変形する樹脂が適する。
【００８０】
融着接続部３２の側方の両側には補強材６´が配設される。この補強材６´は融着接続部３２およびその近傍の細径光ファイバ３および外部接続用太径光ファイバ（標準外径光ファイバ心線）４を保護している。補強材６´はステンレス、スチールあるいはセラミックスのような剛性の高い素材が望ましい。このような構成において、この例では細径光ファイバ３は、配線角度θ＝０°で配設される。配線角度θ＝０°の配線によって、光ファイバコード１の構成は極めて簡単化され、光ファイバコードの大きさは極めて小さいものとされ、幅Ｗは図１のものに比べても極めて小さなものとされる。これに伴ってアルミサッシ窓等での配線作業が極めて楽になる。
【００８１】
なお、被覆部が無理なく曲がるよう、保護材外装の両端をテーパ状に徐々に細くした構造にすることも効果的である。また、前の実施例のように、被覆部８が直角方向に出るよう被覆部８を直角に曲げた形状でモールドして保護部外装を形成してもよい。
取り付けに際しては、接着剤を使用することもできるが、前述のように、クッション性のある両面テープを被取り付け部表面に貼り付けて、この上に光ファイバコードを取り付けるようにすれば、光ファイバコードの厚みを削減することができる利点がある。
【００８２】
以上のように、本実施例によれば、弾性変形する保護部材外装が、小径曲げ許容部に配設される細径光ファイバ内蔵心線、小径曲げ許容部以外の非小径曲げ許容部に配設される外部接続用太径光ファイバ内蔵心線および細径光ファイバと外部接続用太径光ファイバとの融着接続部あるいは該融着接続部および該融着接続部を保護する融着補強部を内蔵、保護する光ファイバコード１が構成される。
【符号の説明】
【００８３】
１…光ファイバコード、２…保護材外装、３…細径光ファイバを内蔵する光ファイバ心線、４…外部接続用太径光ファイバを内蔵する光ファイバ心線、５…融着補強部、６…補強材、７…光コネクタプラグ、８…被覆部、１１…粘着材、１２…剥離紙、１３…保護シート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードにおいて、
弾性変形する保護部材外装が、小径曲げ許容部に配設される細径光ファイバ内蔵の心線、該小径曲げ許容部以外の非小径曲げ許容部に配設される外部接続用太径光ファイバ内蔵の心線および前記細径光ファイバと外部接続用太径光ファイバとの融着接続部、あるいは該融着接続部および該融着接続部を保護する融着補強部を内蔵、保護すること
を特徴とする光ファイバコード。
【請求項２】
請求項１において、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線の、前記保護部材外装外側に配設された外部接続用端部には光コネクタプラグが取り付けられてあること
を特徴とする光ファイバコード。
【請求項３】
請求項１または２において、前記外部接続用太径光ファイバ内蔵の心線がさらに被覆部によって被覆され、前記保護部材外装が、該被覆部端部を内蔵、保護し、これによって前記外部接続用太径光ファイバを保護することを特徴とする光ファイバコード。
【請求項４】
光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードにおいて、
前記内蔵される心線の光ファイバが、クラッド直径が１００〜６０ミクロンとされ、弾性変形する保護部材外装によって保護され、前記保護部材外装が前記小径曲げ許容部で曲げられたときに、前記保護部材外装のその曲げ半径を、該保護部材外装の厚さが一定であるとした時の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体とされて、これに伴って前記光ファイバの曲げ半径が拡大され、前記光ファイバ心線が前記小径曲げ許容部で該小径曲げ許容部のエッジ稜線に対して直角に沿わされた時をθ＝０°として、前記保護部材外装がθ＝０°〜３０°の曲げ角度で曲げられることを特徴とする光ファイバコード。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかにおいて、被取り付け部表面に貼り付けられた、フッション性の両面テープに取り付けられて構成されたことを特徴とする光ファイバコード。
【請求項６】
光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードの配線方法において、
外部のエッジ部分にクッション性を有する両面テープを貼り付けることにより当該エッジの曲率半径を実質的に拡大し、
該両面テープ外表面に光ファイバコードの小径曲げ許容部を取付けること、
を特徴とする光ファイバコードの配線方法。
【請求項１】
光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードにおいて、
弾性変形する保護部材外装が、小径曲げ許容部に配設される細径光ファイバ内蔵の心線、該小径曲げ許容部以外の非小径曲げ許容部に配設される外部接続用太径光ファイバ内蔵の心線および前記細径光ファイバと外部接続用太径光ファイバとの融着接続部、あるいは該融着接続部および該融着接続部を保護する融着補強部を内蔵、保護すること
を特徴とする光ファイバコード。
【請求項２】
請求項１において、外部接続用太径光ファイバ内蔵心線の、前記保護部材外装外側に配設された外部接続用端部には光コネクタプラグが取り付けられてあること
を特徴とする光ファイバコード。
【請求項３】
請求項１または２において、前記外部接続用太径光ファイバ内蔵の心線がさらに被覆部によって被覆され、前記保護部材外装が、該被覆部端部を内蔵、保護し、これによって前記外部接続用太径光ファイバを保護することを特徴とする光ファイバコード。
【請求項４】
光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードにおいて、
前記内蔵される心線の光ファイバが、クラッド直径が１００〜６０ミクロンとされ、弾性変形する保護部材外装によって保護され、前記保護部材外装が前記小径曲げ許容部で曲げられたときに、前記保護部材外装のその曲げ半径を、該保護部材外装の厚さが一定であるとした時の見かけ上の曲げ半径に比べて拡大するように変形した形体とされて、これに伴って前記光ファイバの曲げ半径が拡大され、前記光ファイバ心線が前記小径曲げ許容部で該小径曲げ許容部のエッジ稜線に対して直角に沿わされた時をθ＝０°として、前記保護部材外装がθ＝０°〜３０°の曲げ角度で曲げられることを特徴とする光ファイバコード。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかにおいて、被取り付け部表面に貼り付けられた、フッション性の両面テープに取り付けられて構成されたことを特徴とする光ファイバコード。
【請求項６】
光ファイバ心線が保護部材外装に内蔵され、小径曲げ許容部を備えた光ファイバコードの配線方法において、
外部のエッジ部分にクッション性を有する両面テープを貼り付けることにより当該エッジの曲率半径を実質的に拡大し、
該両面テープ外表面に光ファイバコードの小径曲げ許容部を取付けること、
を特徴とする光ファイバコードの配線方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１７８７６（Ｐ２０１１−１７８７６Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６２３０３（Ｐ２００９−１６２３０３）
【出願日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（５０４０２６８５６）株式会社アドバンスト・ケーブル・システムズ (64)
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（５０４０２６８５６）株式会社アドバンスト・ケーブル・システムズ (64)
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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