JP2012068535A - 多芯光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】安価かつ組立容易な多芯光コネクタを提供する。
【解決手段】
光ファイバリボン２０を伝播する光に対して透明な樹脂から成形されたフェルール本体部１１と、本体部１１と一体成形により形成され、本体部１１の前面１１ａに列設された凸レンズ１２と、本体部１１と一体成形により本体部１１の後面１１ｂに形成され、凸レンズ１２の光軸に沿って伸長し、後方から光ファイバ２１が挿入される所定深さのファイバ穴１４と、を備える多芯光コネクタ。フェルール１０が射出成形により一体形成品として製造されるので、精密な組立が不要でかつ安価な多芯光コネクタが提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は多芯光コネクタに関する。

外部機器又はボード間で多量のデータ伝送を必要とするコンピュタ、例えば高性能コンピュータ（ＨＰＣ：Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）又は高性能サーバーでは、ボード間又はボードとバックプレーン間のデータ伝送に光インタコネクション技術を用いることが提案されている。

かかる光インタコネクション技術では、多量のデータを伝送するための伝送路として、多芯光ケーブル、例えは複数光ファイバをリボン状に保持する光ファイバリボンあるいは複数導波路が形成された光フラットケーブルが用いられる。従って、これら高性能コンピュータで用いられる光コネクタには、多芯の光ケーブル間を接続することができる多芯光コネクタが要求されている。

従来、多芯光コネクタとして、フェルールに保持された光ファイバの先端面を研磨し、その先端面を突き合わせ、対向する先端面を通して光ファイバ相互間の光伝送を行うＭＴ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒａｂｌｅ）コネクタが広く使用されている。

しかし、ＭＴコネクタは、結合損失を小さくするために、対向する光ファイバの軸芯を高精度で一致させねばならない。このため、コネクタの精密な成形、加工、さらには光ファイバのコネクタへの精密な取り付けが要求され製造コストが高くなる。

光ファイバ間の光伝送を平行光線で行い、対向する光ファイバの軸合わせ精度を緩和した光コネクタが知られている。この光コネクタでは、対向する光ファイバの先端にそれぞれコリメート型レンズを配置する。一方の光ファイバからの出射光はレンズを通してコリメートされ、コリメートされた平行光線束は、他方の光ファイバの先端に配置されたレンズにより他方の光ファイバの先端に集光され他方の光ファイバ内へと伝送される。このように、レンズ間の光伝送は平行光線束により伝送されるので、レンズ間隔及びレンズの光軸のずれに対する許容誤差が大きい。このため、コネクタの成形、加工の許容誤差は大きく、安価に製造することができる。

特開平０６−０３４８４５号公報 特開２００７−１６３９６９号公報 特開２００７−１７８７９０号公報

（発明が解決しようとする課題）
上述したように、従来のＭＴ光コネクタでは、コネクタ部品、例えばフェルール及びハウジングの構成部品の製造に高精度の成形、加工が必要なため、高コストになるという問題があった。

また，コリメート型レンズを用いる従来の多芯光コネクタは、レンズ及びフェルールを複数部品に分割して成形し、その後に組み立てて一体化することで製造されていた。例えば、フェルールを、平行溝が形成された部品とレンズが形成された部品とに分割して成形する。そして、平行溝内に光ファイバを挿入して光ファイバを固定した後、レンズが形成された部品を取付けてフエルールを組み立てる。しかし、フェルールを複数部分に分割して成形するのでは、金型が多く又組立工程も多くなる。さらに、光ファイバとレンズとを精密に位置合わせして組立てるために、精密な金型を必要とする。このため、製造コストが高いという問題がある。

本発明は、レンズを含めて一体成形により製造されたフェルールを用いることで、レンズと光ファイバ又は光導波路との位置関係が精密に定まり、かつ安価に製造される多芯光コネクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一観点によると、光ファイバリボンを伝播する光に対して透明な樹脂から成形されたフェルール本体部と、前記本体部と一体成形により形成され、前記本体部の前面に列設された凸型レンズと、前記本体部と一体成形により前記本体部の後面に形成され、前記凸型レンズの光軸に沿って伸長し、後方から光ファイバが挿入される所定深さのファイバ穴と、を備える多芯光コネクタとして提供される。

本発明によれば、フェルールがレンズを含めて一体成形されるので、レンズと光ファイバ又は光導波路との位置関係が精密に定まる多芯光コネクタを安価に提供することができる。

本発明の第１実施形態のフェルールの構造説明図 本発明の第１実施形態のファイバ穴の構造説明図 本発明の第１実施形態のファイバ穴の断面図 本発明の第１実施形態のファイバ穴先端部の拡大断面図 本発明の第１実施形態の多芯光コネクタの断面図 本発明の第２実施形態の多芯光コネクタの構造説明図 本発明の第３実施形態の多芯光コネクタの構造説明図 本発明の第４実施形態のフェルールの構造説明図 本発明の第４実施形態の多芯光コネクタの側断面図 本発明の第５実施形態のフェルールの構造説明図

本発明の第１実施形態は光ファイバリボンを相互に結合するための多芯光コネクタに関する。

図１は本発明の第１実施形態のフェルールの構造説明図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は右正面図である。なお、図１（ａ）は、図１（ｂ）中のＡＡ’断面を表している。

図１を参照して、第１実施形態の多芯光コネクタ４０（図５参照）に用いられるフェルール１０は、光ファイバ２１が挿入されるファイバ穴１４が設けられたフェルール本体部１１と、レンズ１２と、位置決めブロック１３とを備え、これらが一体成形された樹脂成形品として製造される。なお、本第１実施形態では、結合される光ファイバリボンとして、例えば光ファイバ２１の周囲を被覆した芯線２２を、１２行２列に配置しラミネートした光ファイバリボン２０を用いた。この光ファイバ２１として、例えばＧＩ５０ファイバ（コアの直径５０μｍ、クラッド層の直径１２５μｍ）を用いることができる。なお、光ファイバ２１は接着剤１５を用いてフェルール本体部１１に固定される。

フェルール１０の材料となる樹脂として、射出成形に用いられる樹脂であって、光ファイバを通して伝送される光に対して透明な樹脂が用いられる。ここでは、オレフィン系樹脂、例えばポリオレフィンを用いた。

本体部１１は、例えば幅が約２０００μｍ、高さが約８０００μｍ、奥行きが約６０００μｍのほぼ直方体として形成される。本体部１１の前面１１ａには、凸型レンズ１２が形成されている。この凸型レンズ１２は、本体部１１前面１１ａの一部が半凸型レンズ状に突 出するように成形して形成され、光ファイバリボン２０の光ファイバ２１の配列に合わせて、例えば、高さ方向に５００μｍピッチで１２個、横方向に５００μｍピッチで２個の行列、即ち１２行２列の行列状に配置される。なお、本明細書では、光ファイバリボン２０中の光ファイバ２１内をレンズ１２に向けて進行する光の進行方向を前方又は前面（前面方向）といい、逆方向を後方又は後面（後面方向）という。

本体部１１の後面１１ｂには、ファイバ穴１４が設けられている。このファイバ穴１４は、レンズ１２の光軸を中心軸とし、本体部１１後面１１ｂに開口するめくら穴構造を有し、レンズ１２の配列に合わせて例えば１２行２列に配列される。

ファイバ穴１４は、底面がレンズ１２の焦点位置に位置するように、例えは４３０μｍの曲率半径を有するレンズ１２の先端から１２５０μｍ離れた位置に底面があるように、その深さが設計される。

図２は本発明の第１実施形態のファイバ穴の構造説明図であり、図２（ａ）は本体部１１の一部断面を、図２（ｂ）〜図２（ｄ）は図２中のＡＡ’断面を表している。

図２（ａ）を参照して、ファイバ穴１４は、先端部分（前方部分）が光ファイバ２１に嵌合する嵌合部１４ａを構成し、後端部分が後方に（開口に）向けて拡径するテーパー状のテーパー部１４ｂを構成している。

嵌合部１４ａは、レンズ１２の光軸を中心軸とし、この中心軸にそって伸長する例えば深さ２０００μｍの穴として形成される。この嵌合部１４ａは、嵌合部１４ａに嵌入された光ファイバ２１の中心軸がレンズ１２の中心軸に一致するように、光ファイバ２１の外周に嵌合して光ファイバ２１を支持する。さらに、図２（ｂ）〜図２（ｃ）を参照して、この嵌合部１４ａの側壁には、中心軸方向に伸びる溝１４ｃが形成される。この溝１４ｃは、先端に接着剤１５を付着した光ファイバ２１を嵌入する際、接着剤１５が逃げる通路となる。この溝１４ｃを設けることで、接着剤１５を付着した光ファイバ２１を容易に嵌合部１４ａに挿入することがてきる。

図２（ｂ）を参照して、嵌合部１４ａの形状を、光ファイバ２１の外周に嵌合する例えば直径１２５μｍの円柱と、その円柱の外周に形成された円柱軸に平行に伸長する溝１４ｃとから構成することができる。この円柱部分は、溝１４ｃにより例えば３個のリッジ１４ｄに分離され、リッジ１４ｄの先端が、光ファイバ２１の外周に嵌合して光ファイバ２１を支持する。

図２（ｃ）を参照して、勘合部１４ａの形状を、光ファイバ２１の外周に嵌合する断面正方形の角柱，例えば４角柱とすることもできる。この勘合部１４ａは、光ファイバ２１の外周を４辺に密接させて支持する。一方、正方形の角部は光ファイバ２１に接触せず、接着剤１５を逃がす溝１４ｃとなる。

さらに、図２（ｄ）を参照して、嵌合部１４ａを光ファイバ２１が嵌合する円柱形とし、光ファイバ２１の外周に溝２１ｃを形成してもよい。この溝２１ｃは、光ファイバ２１のコア２１ａを伝播する光の損失を増加させないように、クラッド層２１ｂの外周に形成される。この円柱形状の嵌合部１４ａは、後述する金型の製作及び金型の抜去が容易である。

再び図２（ａ）を参照して、テーパー部１４ｂは、レンズ１２の光軸を中心軸とし、この中心軸にそって後方に拡径する例えば長さ２７５０μｍのテーパーとして形成される。テーパー角は、例えば２°〜３°とする。

光ファイバ２１は、その先端に接着剤１５を付着させた状態で、又は予めファイバ穴１４に接着剤１５を注入した状態で、本体部１１の後面１１ｂからファイバ穴１４に挿入される。テーパー部１４ｂに挿入された光ファイバ２１は、テーパーに沿って嵌合部１４ａに案内され、容易に嵌合部１４ａに嵌入される。この嵌合部１４ａに嵌入される際、光ファイバ２１先端に付着した接着剤１５は、嵌合部１４ａを充填したのち、溝１４ｃを通りテーパー部１４ｂへ逃げるので、嵌入圧の増加が回避され挿入が容易になされる。

図３は本発明の第１実施形態のファイバ穴の断面図であり、長さの異なる光ファイバ２１が挿入されたファイバ穴１４を表している。

図３を参照して、複数のファイバ穴１４に挿入される光ファイバ２１は、光ファイバリボン２０の一端から引き出され、先端を所定の長さに揃えて切断されている。しかし、全ての光ファイバ２１の先端を光ファイバリボン２０の伸長方向に直角に揃えて切断することは難しい。このため、ファイバ穴に挿入される光ファイバ２１の先端部分の長さがばらつくことがある。

このような光ファイバ２１の長さのばらつきがあると、光ファイバ２１の先端位置がばらつき、光ファイバ２１の先端をレンズ１２の焦点に精密に一致させることができず、結合損失が大きくなる。

本第１実施形態では、ファイバ穴１４がテーパー部１４ｂで拡径している。このため、長い光ファイバ２１は、先端がファイバ穴１４の底に当接した後、さらに後方から挿入されると、この拡径したテーパー部１４ｂ内で屈曲して長さのばらつきを吸収する。従って、光ファイバ２１の先端部分の長さがばらついても、ばらつきは吸収されて、全ての光ファイバ２１の先端がファイバ穴１４の底（先端）に当接した状態で、接着剤により固定される。このため、光ファイバ２１の切断精度が低くても損失の小さな多芯光コネクタ４０が実現されるので、多芯の光コネクタを安価に製造することがてきる。

図４は本発明の第１実施形態のファイバ穴先端部の拡大断面図であり、光ファイバ２１が挿入されたファイバ穴１４を表している。

図４を参照して、嵌合部１４ａに嵌入された光ファイバ２１は、嵌合部１４ａの底面にその先端を当接して接着剤１５により固定される。即ち、光ファイバ２１先端と、嵌合部１４ａ底面との隙間は、この接着剤１５により充填される。この接着剤１５として、本体部１１の屈折率と光ファイバ２１のコア２１ａの屈折率との間の屈折率を有するもの、好ましくはコア２１ａに近い屈折率を有するものを用いる。

光ファイバ２１の先端又は嵌合部１４ａの底面に、設計されていない凹凸１９、２５が形成されることがある。例えば、光ファイバ２１の未研磨状態の切断面の凹凸２５、あるいは射出成形品の表面の凹凸１９である。このようにコア２１ａに近い屈折率を有する接着剤１５を用いることで、凹凸２５、１９の表面における光の散乱が抑制され、散乱による光損失を小さくすることがてきる。従って、光ファイバ２１の先端を切断面のまま端面研磨をすることなく用いることがてきるので、研磨工程を省略して多芯光コネクタを安価に製造することができる。

接着剤１５として、例えば紫外線硬化型のエポキシを用いることができる。紫外線硬化型では、接着剤の加熱硬化がないので、加熱による変形を回避することがてきる。なお、接着剤１５に代えてコア２１ａに近い屈折率の流動性を有する樹脂を用い、テーパー部１４ｂの開口を硬化性の接着剤で密閉してもよい。

再度図１を参照して、本体部１１の上下端に、例えば幅６０００μｍ、高さ２０００μｍ、奥行き３０００μｍのほぼ直方体の位置決めブロック１３が設けられている。この位置決めブロック１３は、既述したように本体部１１、レンズ１２及びファイバ穴１４と共に、一体成形品として形成される。

位置決めブロック１３の前面に、位置決め面１３ｂが形成される。位置決め面１３ｂは、レンズ１２が形成された本体部１１前面１１ａから前方に突出して形成される。そして、本体部１１の上下に設けられた位置決めブロック１３の位置決め面１３ｂは、本体部１１前面１１ａに平行な基準面を形成する。従って、位置決め面１３ｂを、他の部品（例えば本第１実施形態のフェルール１０と組み合わせる他のフェルール、ハウジング等の部品）の位置合わせ基準面に当接することで、本体部１１の前面１１ａを他の部品の位置合わせ基準面に平行に支持することができる。

さらに位置決めブロック１３には、レンズの光軸に平行な、即ちファイバ穴１４の中心軸に平行な例えば１０００μｍのガイド穴１３ａが、位置決めブロック１３の両端部分（幅方向の両端近く）に設けられている。このガイド穴１３ａには、他の部品と共に組み立てる際、他の部品に設けられたガイドピンあるいは他の部品のガイド穴に嵌入されるガイドピン１６が嵌入され、次に説明するように他の部品と本体部１１との位置決めに用いられる。このガイド穴１３ａとガイドピン１６は、例えば５０μｍの公差で嵌挿される。

このガイド穴１３ａは、本体部１１前面１１ａが、位置決め面１３ｂにより決定される基準面の垂直軸回りに回転する回転方位を決定するために用いられる。これにより、前面１１ａに形成されたレンズ１２の列設方位を、他の部品に形成されたレンズの列設方位に容易に一致させることができる。

このレンズ１２の列設方位のずれは、レンズ１２相互間の光軸の位置ずれを生ずるものの、レンズ１２が形成された前面１１ａは常に位置決め面１３ｂに平行に保持される。レンズ１２の光軸は前面１１ａに垂直に形成されているから、対向するレンズ１２の光軸は、常に平行に保持される。従って、レンズ１２相互間の光軸が傾斜することによる生ずる結合損失は抑制される。一方、光軸の位置ずれ（相互の光軸が平行方向にずれる位置ずれ）に起因する結合損失は、光軸の傾斜のずれに起因する結合損失に比べて小さい。このため、ガイド穴１３ａの成形の許容寸法誤差は、ＭＴコネクタと比べて大きく、射出成形により十分な精度で成形することができる。

上述した、フェルール１０は、樹脂成形に通常用いられる周知の射出成形法により、一体成形品として製造される。射出成形に用いられる金型は、図１を参照して、フェルール１０を例えば位置合わせブロック１３の後端から前後に２分割し、分割面から後部を成形する部分を上型とし、前部を成形する部分を下型として製作される。

上型は、本体部１１の後部を形成する直方体の空洞と、その空洞の底面に垂設されたニードルとを備える。このニードルは、ファイバ穴１４の形状をなし、ファイバ穴１４と同様に１２行２列の行列状に設けられる。なお、ニードルを中子として製作し、空洞の底面に設けた穴に嵌入して上型を構成することもできる。ニードルを中子とすることで、成形後、上型を本体部１１から外したのち、ニードルを単独でファイバ穴１４から抜去することができるので、金型からの抜去が容易になる。また、射出成形の際に損傷したニードルを交換することができるので、金型の修理が容易になる。もちろん、ニードルを下型と一体の金型として製作してもよい。

下型は、本体部１１の後部を形成する直方体の空洞と、その空洞の両端に位置決めブロック１３を形成する直方体の空洞とを備える。本体部１１を形成する空洞の底面には、レンズ１２を成形する半レンズ状の窪みが、レンズ１２と同様に１２行２列に形成される。さらに、位置決めブロック１３を形成する空洞の底面に、ガイド穴１３ａを形成する円柱が垂設される。なお、この円柱を、中子として製作してもよい。

本第１実施形態のフェルール１０は、上記の上下の型を金型とし、樹脂の射出成形により一体成形品として製造される。

上述した本第１実施形態のフェルール１０は、２個のフェルール１０を突き合わせて、光ファイバリボンを相互に接続する多芯光コネクタとして組み立てることができる。

図５は本発明の第１実施形態の多芯光コネクタの断面図であり、２個のフェルール１０を突き合わせて組み立てた多芯光コネクタ４０を表している。

図５を参照して、本第１実施形態の多芯光コネクタ４０は、光ファイバ２１をファイバ穴１４に挿入し接着剤１５を用いて固定した２個のフェルール１０を、互いの位置決め 面１３ｂを密接させ、ガイドピン１６を用いて結合することで組み立てられる。ガイドピン１６は、双方のフェルール１０に形成されたガイド穴１３ａに密嵌されて、双方のフェルール１０を固定する。なお、ガイドピン１６をガイド穴１３ａに挿抜可能に挿入し、後述する第２実施形態のように、ラッチ機構を有するハウジングを用いて双方のフェルールを固定することもできる。

本第１実施形態の多芯光コネクタ４０では、突き合わされた双方のフェルール１０の前面１１ａは、互いの位置決め面１３ｂを密接することで、位置決め面１３ｂに平行に配置される。従って、双方のフェルール１０前面１１ａに形成されたレンズ１２は互いに平行に配置され、その結果、前面１１ａに垂直なレンズ１２の光軸は互いに平行になる。

一方、ガイドピン１６による位置決めの誤差は、列設されたレンズ１２の列を光軸に垂直な面内で回転させるため、対向するレンズ１２の位置ずれを発生させる。この位置ずれは、光軸を平行に保持したまま、レンズ１２の中心軸（光軸）が平行にずれる位置ずれを生じさせる。しかし、対向するレンズ１２の光軸は平行に保持されるので、結合損失は小さく、ガイドピン１６を緩挿する場合でも、実用上は十分な位置合わせ精度が実現される。

上述したように、本第１実施形態の多芯光コネクタでは、レンズ１２及びファイバ穴１４を有するフェルール１０を一体成形品として製造するので、レンズ１２とファイバ２１との位置合わせが精密になされる多芯光コネクタを、安価に製造することができる。

さらに、位置決め面１３ｂ及びガイド穴１３ａを備える位置決めブロック１３を一体成形することで、光軸を平行に保持して結合損失が少ない多芯光コネクタ４０を容易に組み立てることがてきる。

本発明の第２実施形態は、ボードをバックプレーンに取り付けるための多芯光コネクタ４１（バックプレーンコネクタ）に関する。

図６は本発明の第２実施形態の多芯光コネクタの構造説明図であり、図６（ａ）はピンインサート５０Ａ及びソケットインサート５０Ｂの側断面図を、図６（ｂ）及び図６（ｃ）はそれぞれピンインサート５０Ａ及びソケットインサート５０Ｂの正面図を表している。なお、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、ピンインサート５０Ａ及びソケットインサート５０Ｂのそれぞれについて、レンズ１２の形成面側から光ファイバ２１方向を見た図である。

図６（ａ）を参照して、本第２実施形態の多芯光コネクタ４１は、ボード６１の一端に固定されるピンインサート５０Ａと、バックプレーンの主面に取り付けられ、ピンインサート５０Ａと結合するソケットインサート５０Ｂとを有する。

図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して、ピンインサート５０Ａは、ボード６１の一端に例えばはとめ加工で固定されたピン側ハウジング５１Ａを備える。ピン側ハウジング５１Ａは、前端にフェルール１０の本体部１１及び位置決めブロック１３が緩挿される窪みと、位置決めブロック１３に形成されたガイド穴１３ａに嵌合するガイドピン１６とを有する。なお、本体部１１が緩挿される窪みの底には、光ファイバリボン２０又は芯線２２を通すスリット状の貫通孔が設けられる。また、位置決めブロック１３が緩挿される窪みの底には、弾性機構５５、例えばばね又はゴムが設けられる。

光ファイバ２１が固定されたフェルール１０は、本体部１１及び位置決めブロック１３を上記の窪みに緩挿され、さらにガイドピン１６をガイド穴１３ａに貫通させてピン側ハウジング５１Ａに保持される。このとき、位置決めブロック１３は、弾性機構５５により、ピン側ハウジング５１Ａに対して揺動自在に保持される。

ピン側ハウジング５１Ａは、さらに上下端にラッチ５２機構の一方を構成する係合部５２ａが形成されている。この係合部５２ａは、次に説明するソケット側ハウジング５１Ｂに形成されたラッチ爪５２ｂと係合し、ピンインサート５０Ａをソケットインサート５０Ｂに結合するラッチ５２を構成する。

図６（ａ）及び図６（ｃ）を参照して、ソケットインサート５０Ｂは、コンピュータのバックプレーン６２の主面に例えばはとめ加工により固定されたソケット側ハウジング５１Ｂと、ソケット側ハウジング５１Ｂに保持されるフェルール１０とを有する。

ソケット側ハウジング５１Ｂは、ピン側ハウジング５１Ａと同様の構造を有する窪みを備え、フェルール１０をこの窪みに嵌入しソケット側ハウジング５１Ｂに保持される。このとき、フェルール１０は、弾性機構５５を介して揺動自在に保持される。なお、ソケット側ハウジング５１Ｂには、ガイドピン１６は設けられない。フェルール１０に結合・固定された光ファイバリボン２０は、ソケット側ハウジング５１Ｂを貫通しバックプレーン６２主面上に延在する。あるいは、バックプレーン６２を貫通して引き出される。

ソケットインサート５０Ｂは、上下端にラッチ爪５２ｂを備える。このラッチ爪５２ｂは、ピン側ハウジング５１Ａに形成された係合部５２ａに係合して、ラッチ５２を構成する。ボード６１のバックプレーン５２への取り付けは、ピン側ハウジング５２Ａに形成されたガイドピンを、ソケット側ハウジング５１Ｂに保持されたフェルール１０のガイド穴１３ａに嵌挿し、互いの位置決めブロック１３前面に設けられた位置決め面１３ｂを密接することでなされる。なお、ピン側ハウジング５１Ａとソケット側ハウジング５１Ｂとは、ラッチ５２により互いに押圧され、互いの位置決め面１３ｂが密着するようにラッチ５２により付勢される。

上述した、これらのピン側ハウジング５１Ａ及びソケット側ハウジング５１Ｂは、いずれも一体成形品として製造することができる。

本発明の第３実施形態は、光ファイバからの光の漏洩を防止するシャッタ機構を備えた多芯光コネクタに関する。

図７は本発明の第３実施形態の多芯光コネクタの構造説明図であり、図７（ａ）はピンインサート５０Ａ及びソケットインサート５０Ｂの側断面図を、図７（ｂ）及び図７（ｃ）はそれぞれピンインサート５０Ａ及びソケットインサート５０Ｂの正面図を表している。なお、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、ピンインサート５０Ａ及びソケットインサート５０Ｂのそれぞれについて、レンズ１２の形成面側から光ファイバ２１方向を見た図である。

本第３実施形態の多芯光コネクタ４２は、ソケットインサート５０Ｂの前方、即ちソケット側ハウジング５１Ｂに保持されたフェルール１０のレンズ１２の前方に、内側に開く観音開きのシャッタ５４が設けられている。その他の構造は第２実施形態の多芯光コネクタ４１と同様である。

図７を参照して、ピンインサート５０Ａがソケットインサート５０Ｂから外されているとき、観音開きのシャッタ５４は閉じるように付勢されている。従って、このときシャッタ５４は自動的に閉じる。

ピンインサート５０Ａをソケットインサート５０Ｂに結合する際、初めにガイドピン１６がシャッタ５４に当接し、シャッタ５４は中央から内側に開扉する。その後、第２実施形態と同様にピンインサート５０Ａとソケットインサート５０Ｂとが結合される。

本第３実施形態では、ピンインサート５０Ａをソケットインサート５０Ｂから抜去したとき、ソケットインサート５０Ｂ側の光ファイバ２１からの光がシャッタ５４で遮蔽され、外部へ漏洩しない。このため、漏洩光が作業者の目に入ることを防止することができ、作業の安全性が高まる。

本発明の第４実施形態は、光ファイバから出射する光を直角方向に曲げて結合させるＬ型多芯光コネクタ５０に関する。

図８は本発明の第４実施形態のフェルールの構造説明図であり、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は側面図、図８（ｃ）は正面図を表している。

図８を参照して、本第４実施形態のフェルール１０Ａは、前面１１ａに位置決め面１１ｆが形成されたほぼ直方体の本体部１１を有する。その本体部１１の一側面１１ｃに、本体部１１と一体成形により形成された半凸型レンズ状のレンズ１２が、例えば１２行２列の行列状に列設されている。なお、本体部１１の一側面１１ｃは位置決め面１１ｆに垂直に形成されており、従って、レンズ１２の光軸は位置決め面１１ｆに平行になる。

本体部１１には、レンズ１２の焦点位置から円弧に沿って伸長し、本体部１１の後面１１ｂに開口するファイバ穴１４が、本体部１１と一体成形されている。この、ファイバ穴１４は、先端が光ファイバ２１に嵌合する嵌合部１４ａを構成し、開口部分が開口に向けて拡径するテーパー部１４ｂを構成する。なお、嵌合部１４ａ及びテーパー部１４ｂは、中心軸が円弧となることを除き第１実施形態の嵌合部１４ａ及びテーパー部１４ｂと同様である。ファイバ穴１４には、図６に示す光ファイバリボン２０の芯線２２の被覆を剥いで露出した光ファイバ２１が嵌挿され、接着剤１５で固定される。これらは、材料を含めて第１実施形態と同様になされる。

さらに、本体部１１の上下面に、ほぼ直方体の位置決めブロック１３が、本体部と一体成形されている。位置決めブロック１３には、位置決め面１１ｆに垂直に貫通するガイド穴１３ａが設けられる。後述するように、このガイド穴１３ａは、本体部１１の側面１１ｃ（レンズ１２形成面）を、対向するレンズの光軸に垂直に位置決めするために用いられる。

上述した本第４実施形態のフェルール１０Ａは、第１実施形態のフェルール１０と同様の射出成形により製造することができる。ただし、金型の上型を構成するファイバ穴１４を形成するための円弧上に伸長するニードルは、中子として製作される。中子とすることで、上型を外した後、ニードルを円弧に沿って抜去することができる。

図９は本発明の第４実施形態の多芯光コネクタの側断面図であり、図８に示すフェルール１０Ａを用いたＬ型多芯光コネクタ５０の構造を表している。

図９を参照して、本第４実施形態の多芯光コネクタ５０は、バックプレーン６２に固定されたソケットインサート５０Ｂと、フェルール１０Ａを保持するピンインサート５０Ａとを備える。

ピンインサート５０Ａは、ロック機構を構成する係合部５２ａと、フェルール１０Ａが緩挿する窪みとを備える。この窪みの底面には、フェルール１０Ａを揺動自在に保持するための弾性機構５５、例えば弾性体が設けられる。なお、このピンインサート５０Ａは、ボード６１の一端に固定されている。

ソケットインサート５０Ｂは、バックプレーン６２に例えばはとめ６３を用いて固定され、その一端に光ファイバ２１をバックプレーン６２に平行に保持するフェルール１０Ｂが固設されている。このフェルール１０Ｂは、第１実施形態のフェルール１０の本体部１１と同様の構造を有し、前面に１２行２列に配置されたレンズ１２と、後面に各レンズ１２に対応するファイバ穴１４が一体成形されている。なお、位置決めブロック１３は設けられない。

ソケットインサート５０Ｂは、ピンインサート５０Ａに対向する主面がバックプレーン６２にほぼ平行な基準面６４として形成されている。フェルール１０Ｂは、レンズ１２形成面を基準面５４に垂直にして固定される。

さらに、ソケットインサート５０Ｂは、基準面６４に垂設された一組のガイドピン１６と、一組のラッチ爪５２ｂとを有する。ガイドピン１６は、フェルール１０Ａのガイド穴１３ａに嵌挿し、フェルール１０Ａ側面１１ｃに形成されたレンズ１２の光軸をフェルール１０Ｂに形成されたレンズ１２の光軸に平行になるように位置決めする。ラッチ爪５２ｂは、ピンインサート５０Ａに形成された係合部５２ａと係合し、ピンインサート５０Ａをソケットインサート５０Ｂに結合、固定するラッチ５２機構を構成する。

ピンインサート５０Ａをソケットインサート５０Ｂに結合すると、揺動自在に保持されたフェルール１０Ａは、位置決め面１１ｆを基準面６４に密接させて支持される。従って、位置決め面１１ｆに垂直な側面１１ｃに形成されたレンズ１２の光軸は、基準面６４に平行になる。ガイドピン１６はガイド穴１３ａに嵌挿され、フェルール１０Ａの基準面６４に垂直軸回りの回転を規制する。そして、フェルール１０Ａに形成されたレンズ１２の光軸をフェルール１０Ｂに形成されたレンズ１２の光軸に平行に、即ちフェルール１０Ａの側面１１ｃをフェルール１０Ｂの前面（レンズ形成面）に平行になるように、フェルール１０Ａの回転角度が決められる。この回転角度の精度は、ガイド穴１３ａの形成位置の精度に依存する。しかし、このガイド穴１３ａは、列設されたレンズ１２の列の両端外側に配置され十分大きな間隔を有するので、通常は容易に必要な精度が得られる。必要ならば、フェルール１０Ａ、１０Ｂのレンズ形成面を平行に位置決めする機構、例えばこれら両面に平行な面を有するブロックを基準面６４上に設けることもできる。

本発明の第５実施形態は、複数の光導波路が設けられた光フラットケーブル３０を結合する多芯光コネクタに関する。

図１０は本発明の第５実施形態のフェルールの構造説明図であり，図１０（ａ）は側断面を、図１０（ｂ）は図１０（ａ）中のＡＡ’断面を、図１０（ｃ）は図１０（ａ）中のＢＢ’断面を表している。

図１０を参照して、本第５実施形態では、平行に延在する複数の光導波路３１をラミネートしてテープ状に加工した光フラットケーブル３０（フレキシブル光導波路と呼ばれる）が用いられる。この光フラットケーブル３０は、例えば第１実施形態の光ファイバリボン２０の光ファイバ２１の配列と同様の配列で、例えば幅方向に１２列、厚さ方向に２行の光導波路３１が形成されている。

第５実施形態で用いられるフェルール１０Ｃは、後面から光フラットケーブル３０が挿入されるスロット１８を備える。その他は、第１実施形態のフェルール１０と同様である。なお、このスロット１８はフェルール１０Ｃの本体部１１及び位置決めブロック１３とともに一体成形により形成される。

スロット１８は、前端部分が嵌合部１８ａを、後端部分がテーパー部１８ｂを構成する。勘合部１８ａは、底面（先端）がレンズ１２の焦点に位置し、光フラットケーブル３０に嵌合する狭幅の矩形断面を有するスロットであり、側壁（光フラットケーブル３０の主面に対向する壁面）にレンズ１２の光軸方向に延在する溝１８ｃが形成されている。この溝１８ｃの間は、側壁面が光フラットケーブル３０の主面に当接して挟持するリッジ１８ｄを構成する。

テーパー部１８ｂは、例えば２°〜３°のテーパー角で本体部１１後面１１ｂに開口する。このテーパーは、光フラットケーブル３０の幅方向（図１０（ａ）の紙面上下方向）、及び、光フラットケーブル３０の厚さ方向（図１０（ｃ）の紙面上下方向）に形成される。後方からテーパー部１８ｂに挿入された光フラットケーブル３０は、テーパーに沿って嵌合部１８ａの中に案内され、先端が嵌合部１８ａの底面に当接するまで挿入される。なお、接着剤を光フラットケーブル３０の先端に付着させて挿入するか、または接着剤を予め嵌合部１８ａの底面近くに注入しておくことは、第１実施形態と同様である。

本第５実施形態では、第１実施形態のように長さが不揃いの光ファイバ２１の先端を揃える作用はない。従って、光フラットケーブル３０の切断の際に、光導波路３１の先端を揃えて切断しなければならない。しかし、光フラットケーブル３０では光導波路３１がばらばらに分離することはないから、先端を揃えて切断することは容易であり、とくに支障はない。

上述した第５実施形態のフェルール１０Ｃを、第４実施形態の多芯光コネクタと同様に、Ｌ型多芯光コネクタに適用することもできる。即ち、第５実施形態のスロット１８を、図９に示すファイバ穴１４と同様に、円弧状に形成する。このとき、円弧の内側の光導波路の長さを外側の光導波路より短く切断しなければならない。この切断の煩わしさは、光導波路が一列（一層）に形成された光フラットケーブルを、例えは２枚用いることで回避することができる。

本第５実施形態では、光導波路を一体化した光フラットケーブルを用いるので、光導波路の先端を揃えて切断することが容易である。また、光導波路が一体化しているから、一括してスロットに挿入することができるので、光フラットケーブルの取り付け、固定も容易である。

本発明を、コンピュータのボード間又は外部とのデータ伝送に適用することで、安価に多量のデータ伝送を実現することができる。

１０、１０Ａ〜１０Ｃ フェルール
１１ 本体部
１１ａ 前面
１１ｂ 後面
１１ｃ 側面
１２ レンズ
１３ 位置決めブロック
１３ａ ガイド穴
１３ｂ、１１ｆ 位置決め面
１４ ファイバ穴
１４ａ、１８ａ 嵌合部
１４ｂ、１８ｂ テーパ部
１４ｃ、１８ｃ 溝
１４ｄ、１８ｄ リッジ
１５ 接着剤
１６ ガイドピン
１８ スロット
１９、２５ 凹凸
２０ 光ファイバリボン
２１ 光ファイバ
２１ａ コア
２１ｂ クラッド層
２１ｃ 溝
２２ 芯線
２３ 光
３０ 光フラットケーブル
３１ 光導波路
４０、４１、４２、５０ 多芯光コネクタ
５０Ａ ピンインサート
５０Ｂ ソケットインサート
５１Ａ ピン側ハウジング
５１Ｂ ソケット側ハウジング
５２ ラッチ
５２ａ 係合部
５２ｂ ラッチ爪
５４ シャッタ
５５ 弾性機構
６１ ボード
６２ バックプレーン
６３ かしめ
６４ 基準面

Claims (5)

1. 光ファイバリボンを伝播する光に対して透明な樹脂から成形されたフェルールの本体部と、
   前記本体部と一体成形により形成され、前記本体部の前面に列設された凸レンズと、
   前記本体部と一体成形により前記本体部の後面に形成され、前記凸レンズの光軸に沿って伸長し、後方から光ファイバが挿入される所定深さのファイバ穴と、
   を備える多芯光コネクタ。
2. 前記本体部と一体成形により形成され、前記本体部の前面から前方に突出する前端面に、前記本体部の前面に平行な位置決め面が形成された位置決めブロックと、
   前記位置決めブロックに設けられ、前記凸レンズの光軸に沿ってガイドピンが嵌挿されるガイド穴と、
   を備える請求項１記載の多芯光コネクタ。
3. ハウジングの基準面に密接されて取り付けられる多芯光ファイバコネクタにおいて、
   光ファイバリボンを伝播する光に対して透明な樹脂から成形され、前面に前記基準面に密接する位置決め面が形成されたフェルールの本体部と、
   前記本体部と一体成形により形成され、前記本体部の側面に前記位置決め面に平行な方向に列設された凸レンズと、
   前記本体部と一体成形により形成され、前記本体部の後面から前記凸レンズの焦点位置まで円弧に沿って伸長する、光ファイバが挿入されるファイバ穴と、
   を備える多芯光コネクタ。
4. 前記ファイバ穴は、前方に形成された嵌合部と、後方に形成されたテーパー部とを有し、
   前記嵌合部は、前記光ファイバに嵌合する穴の外周に、前記穴の伸長方向に延在する溝を備え、
   前記テーパー部は、後方に向けて拡がるテーパー形状をなす、
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の多芯光コネクタ。
5. 前記樹脂に代えて、複数導波路が形成された光フラットケーブルを伝播する光に対して透明な樹脂を用い、
   光ファイバが挿入される前記ファイバ穴に代えて、前記ファイバ穴に等しい深さを有し、前記光フラットケーブルが挿入されるスロットを形成した、
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れかの請求項記載の多芯光コネクタ。