JP3809905B2 - 光ファイバ接続方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバ穴に予め光ファイバを内蔵させたいわゆる現場付けの光コネクタの前記光ファイバ穴に外部から光ファイバを挿入して、内蔵光ファイバと挿入側光ファイバとを前記光ファイバ穴内で突き合わせ接続する光ファイバ接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光コネクタの組み立てを工場以外の接続現場にて行う現場付けの光コネクタが各種提案されている。現場付けの光コネクタとは、短尺の光ファイバを光コネクタの途中まで内蔵しているものであり、通常は接続端面を予め研磨しておくが、樹脂成形時に接続端面を現場研磨不要な程度の平滑面に成形して研磨を省く場合もある。後者の場合、光ファイバの端面は平滑な切断面のままであり、整合剤を用いた接続を行う。現場では、内蔵光ファイバと光コネクタ外部より挿入した挿入側光ファイバとを光コネクタの光ファイバ穴内で突き合わせ、固定することで、光コネクタの組み立てが行われる。
【０００３】
この種の現場付け光コネクタのなかで、光ファイバを固定し端面研磨を済ませたフェルールの後端部に、光ファイバ穴を形成する上下１対の素子を例えばコ字状のバネでクランプする接続機構いわゆるメカニカルスプライスを一体に設けたものがある（特開平１０−２０６６８８号等参照）。
この接続機構内蔵の現場付け光コネクタを組み立てる場合、接続機構の上下１対の素子間を開放部材により押し開いて、上下の素子が形成する光ファイバ穴を若干広げ、その広げた光ファイバ穴に挿入側光ファイバを挿入して内蔵光ファイバと突き合わせ、次いで開放部材を外してバネで上下の素子をクランプし、これにより内蔵光ファイバと挿入側光ファイバとを突き合わせ接続状態で固定する。
【０００４】
従来、上記の光コネクタ組立てに際して通常は、挿入側光ファイバを接続機構の光ファイバ穴に挿入する作業を手で行っていた。したがって、挿入側光ファイバの端面を内蔵光ファイバの端面に突き合わせる際の突き当て圧は、手の感覚のみに頼るものであった。
また、簡易な光コネクタ組立工具を利用する場合もあるが、この場合、組立工具を利用して挿入側光ファイバを光コネクタの光ファイバ穴に挿入した後、バネの付勢力により挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き当てる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように光ファイバの挿入を手作業で行う方法では、光ファイバ穴は小さく挿入しにくいので、作業能率がきわめて悪い。
また、接続損失の少ない光ファイバ接続を行うためには、挿入側光ファイバの端面と内蔵光ファイバの端面とが適度な圧で突き合わされていることが必要であるが、従来のように挿入側光ファイバの突き当て圧を手の感覚のみに頼るものでは、所望のかつ常に一定の突き当て圧を得ることは困難である。
また、組立工具を利用する組立の場合は、バネの力で突き当て圧を得るものであるが、バネ弾性は経年変化し易く、また光ファイバは極めて細く適切な突き当て圧も例えば数十グラム程度と小さいものなので、適切な突き当て圧を保持し続けることが困難であり、突き当て圧が強過ぎることになり勝ちであった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、光ファイバを光コネクタの光ファイバ穴に挿入する操作を容易にし、かつ、光コネクタの光ファイバ穴内で光ファイバどうしの突き合わせ接続をする際に、光ファイバどうしを所望のかつ常に一定の突き当て圧で突き合わせることを可能にする光ファイバ接続方法を提供することを目的とする。
【０００８】
請求項１の発明は、光ファイバ穴に予め光ファイバを内蔵させた光コネクタの前記光ファイバ穴に外部から光ファイバを挿入して、内蔵光ファイバと挿入側光ファイバとを前記光ファイバ穴内で突き合わせ接続する光ファイバ接続方法であって、
挿入側光ファイバをその先端を光コネクタの光ファイバ穴に向けて光ファイバ保持治具上に固定するとともに、挿入側光ファイバの前記固定位置と挿入側光ファイバの先端近傍を摺動可能に収容しかつその先端を平行に揃えて突出させるガイド部との中間部分を撓んだ状態に保持し、その撓み状態のまま光ファイバ保持治具を光コネクタに向けて当該光ファイバ保持治具の前進限を規定するストッパ位置まで前進させて挿入側光ファイバを光ファイバ穴に挿入し、次いで挿入側光ファイバの撓みを解除して、挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き合わせ接続することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、フェルール光ファイバ穴内に光ファイバを挿入固定して内蔵させるとともにその一部をフェルール後端から延出させたフェルールと、このフェルールの後端側に設けられ、前記フェルールから延出した内蔵光ファイバと外部から挿入される挿入側光ファイバとを突き合わせ接続する接続機構とを備えた光コネクタを組み立てる際に、前記内蔵光ファイバと挿入側光ファイバとを突き合わせ接続する光ファイバ接続方法であって、
前記挿入側光ファイバを光ファイバ保持治具上に固定するとともに、挿入側光ファイバの前記固定位置と挿入側光ファイバの先端近傍を摺動可能に収容しかつその先端を平行に揃えて突出させるガイド部との中間部分を撓んだ状態に保持し、その撓み状態のまま光ファイバ保持治具を光コネクタの接続機構に向けて当該光ファイバ保持治具の前進限を規定するストッパ位置まで前進させて挿入側光ファイバを接続機構の光ファイバ穴に挿入し、次いで挿入側光ファイバの撓みを解除して、接続機構内で挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き合わせ接続することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、少なくとも一方に調心溝を備えて光ファイバ穴を形成する上下１対の素子と、両素子を弾性的にクランプするバネと、前記バネの弾性把持力に抗して前記１対の素子間を押し開く開放手段とを備えた接続機構内で、予め当該接続機構の光ファイバ穴に収容した内蔵光ファイバと外部から挿入される挿入側光ファイバとを突き合わせ接続する光ファイバ接続方法であって、
前記挿入側光ファイバを光ファイバ保持治具上に固定するとともに、挿入側光ファイバの前記固定位置と挿入側光ファイバの先端近傍を摺動可能に収容しかつその先端を平行に揃えて突出させるガイド部との中間部分を撓んだ状態に保持し、その撓み状態のまま光ファイバ保持治具を接続機構に向けて当該光ファイバ保持治具の前進限を規定するストッパ位置まで前進させて挿入側光ファイバを接続機構の光ファイバ穴に挿入し、次いで挿入側光ファイバの撓みを解除して、接続機構内で挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き合わせ接続することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態の光ファイバ接続方法に用いる光コネクタ組立工具１に光コネクタ１０およびこの光コネクタ１０に挿入して接続しようとする光ファイバ（以下、挿入側光ファイバという）１１を保持した状態を示す平面図、図２は図１の正面図である。挿入側光ファイバ１１の被覆を除去した裸ファイバを１１ａ、被覆部を１１ｂで示す。なお、以下の説明では、裸ファイバ１１ａの部分、あるいは被覆部１１ｂの部分も、場合により単に挿入側光ファイバ１１と呼ぶ。
【００１２】
この光コネクタ組立工具１は、光コネクタ１０を保持する工具本体２と、前記工具本体２と一体のスライド台３と、このスダイド台３の案内３ａに沿って光ファイバ接続方向（図１、図２の左右方向）の前後に摺動可能に設けられた光ファイバ保持治具４とを備えている。前記光ファイバ保持治具４は、挿入側光ファイバ１１を工具本体２上の光コネクタ１０の光ファイバ穴１０ａに向けて固定する固定部７と、挿入側光ファイバ１１の被覆部１１ｂの先端近傍を収容し光ファイバ１１の先端を揃えて突出させるガイド部８と、挿入側光ファイバ１１の前記固定部７位置と前記ガイド部８の位置との中間部分を撓んだ状態に保持するスペーサ（撓み保持手段）９を備えている。また、スライド台３上に光ファイバ保持治具４の前進限位置を規定するストッパ５を設けている。
【００１３】
前記光コネクタ１０の詳細を図３〜図５を参照して説明すると、この光コネクタ１０は、２心コネクタであり、概ね角形をなす光フェルール１２とこの光フェルール１２の後端側に一体に設けた接続機構１３とを備えている。
前記フェルール１２は、２つの光ファイバ穴１２ａ内にそれぞれ光ファイバ１８を挿入固定して内蔵させるとともに一部をフェルール後端から延出させ、かつ端面１２ｂを斜め研磨している。このフェルール１２は一般にＭＴコネクタと呼ばれる嵌合ピン位置合わせ方式の光コネクタ（JIS C 5981 のＦ１２形多心光ファイバコネクタ）用のフェルールと概ね同様な構成である。フェルール１２は例えばエポキシ樹脂等の硬質樹脂で成形することができる。光フェルール１２およびこれと一体化した接続機構１３はハウジング２１（図１、図２参照）に収容されている。
前記接続機構１３は、上下１対の素子すなわち本体１４と蓋体１５とをコ字状の板バネ１６でクランプした構造である。本体１４は、ベース部１４ａとその前端部（図４の左方）のフェルール嵌合部１４ｂとからなり、フェルール嵌合部１４ｂに設けた嵌合中空部１４ｃ内にフェルール１２の後端部（図４の右方）が嵌合し接着剤で固定されて、フェルール１２と本体１４とが一体化される。
また、本体１４の上面の前方側に例えばＶ溝による調心溝１４ｄを形成して、この調心溝１４ｄと蓋体１５側の平坦面または溝とで光ファイバ穴１０ａが形成されるようにしている。また、本体１４および蓋体１５の後方側に光ファイバ被覆部収容溝１４ｅ、１５ｅを形成して、光ファイバ穴１０ａと同一軸線の光ファイバ被覆部収容穴１９が形成されるようにしている。また、光ファイバ被覆部収容穴１９の後端部には、光ファイバ挿入を容易にするためのテーパ状の光ファイバ導入口１９ａを形成している。
また、接続機構１３の側面に、バネ１６の弾性把持力に抗して本体１４と蓋体１５との間を押し開くための楔状の開放部材２０が差し込まれる差込口１７が形成されている。この差込口１７は、本体１４および蓋体１５の両方の縁部に設けた凹所１４ｆ、１５ｆにより形成される。なお、本体１４および蓋体１５の材質は特に限定されないが、硬質樹脂または金属で形成することができる。
なお、接続機構１３の本体１４は、フェルール１２と樹脂一体成形したものでもよい。
【００１４】
上記の光コネクタ組立工具１を用いて光コネクタ１０の組み立てを行う場合、光コネクタ１０を工具本体２上に固定し、差込口１７に開放部材２０を差し込んで接続機構１３の本体１４と蓋体１５との間を押し開いておく。これにより、接続機構１３の本体１４と蓋体１５との間に形成される光ファイバ穴１０ａが若干広がった状態となる。なお、光コネクタ１０の内蔵光ファイバ１８のフェルール後端から延出した部分は、接続機構１３の光ファイバ穴１０ａ内の途中位置まで入っている。
次いで、光ファイバ保持治具４を後退させた位置（例えば後方側ストッパ６に当てた位置）で、挿入側光ファイバ１１を光ファイバ保持治具４の固定部７を通してガイド部８に挿入し、固定部７で挿入側光ファイバ１１を固定する。その際、挿入側光ファイバ１１の固定部７位置から先端までの突出長さＬ（図６の２点鎖線参照）は、予め求めた所定の長さに設定する。
次いで、左右の挿入側光ファイバ１１の間にスペーサ９を介在させて、左右の挿入側光ファイバ１１を撓んだ状態にしかつ先端を揃えて保持する（図１の状態）。この場合、２本の挿入側光ファイバ１１が固定部７とガイド部８とで閉じて中間がそれぞれ外側に膨らむように撓む。
次いで、光ファイバ保持治具４をスライド部３上で矢印Ａ方向に摺動させてストッパ５に当たるまで前進させると、挿入側光ファイバ１１が光コネクタ１０の接続機構１３の光ファイバ穴１０ａにテーパ状の導入口１９ａから挿入される。図７はこの段階を示す。このように、光ファイバ保持治具４をスライドさせるだけで、挿入側光ファイバ１１を光ファイバ穴１０ａに正しく挿入できるので、光ファイバ挿入が容易であり、作業能率が著しく向上する。
【００１５】
次いで、スペーサ９を外して挿入側光ファイバ１１の撓みを解除すると、挿入側光ファイバ１１の撓みが戻ろうとする力により、すなわち自身の剛性により光ファイバ１１が光ファイバ穴１０ａ内を前進して内蔵光ファイバ１８に突き当たり、挿入側光ファイバ１１とと内蔵光ファイバ１８とが光ファイバ穴１０ａ内で真っ直ぐの状態で、かつ挿入側光ファイバ１１の端面と内蔵光ファイバ１８の端面とが適度な突き当て圧で突き合わせ接続される。次いで、差込口１７から開放部材２０を抜き取ると、バネ１６のクランプ力により光ファイバ１１が接続機構１３内にクランプ保持され、接続状態が維持される。
【００１６】
上述の光ファイバ１８、１１どうしの突き合わせ接続の際に、挿入側光ファイバ１１の端面と内蔵光ファイバ１８の端面とを、光ファイバの撓みが戻ろうとする力（自身の剛性によるファイバ撓み復元力）による適度な突き当て圧で突き合わせ接続するためには、内蔵光ファイバ１８に突き当てた後の挿入側光ファイバ１１が適度な撓み量を残していることが必要である。そのためには、図６に示すように、挿入側光ファイバ１１の固定部７位置から先端までの撓ませ部のファイバ直線長さＬ（２点鎖線で示す部分の長さ）を、突き合わせ接続時の固定部７位置から接続端面位置Ｐまでの距離Ｌ’よりも適宜の距離ΔＬだけ長く設定する必要がある。このΔＬとΔＬに対応する突き当て圧の大きさとの関係を予め実験等により求めておき、このΔＬを求められた値に設定することにより、挿入側光ファイバ１１の端面を蔵光ファイバ１８の端面に所望の突き当て圧で突き合わせ接続することができる。
【００１７】
上述の光ファイバの接続方法によれば、突き当て圧を光ファイバの可撓性で得るものなので、従来の人の手の感覚に頼る作業と比べて、容易に突き当て圧を一定にすること可能であり、バラツキの少ない安定した組み立てが可能となり、また、きわめて再現性が高い。また、従来のバネの力で光ファイバどうしを突き合わせ接続するものと比べ、光ファイバどうしの突き当て圧が必要以上に強くなる恐れは少なく、接続特性を損なうことを防止できる。
なお、上記の実施形態は２心の光コネクタの場合であり、２心の光コネクタに適用して好適であるが、単心の光コネクタに適用することもできる。３心以上の多心光コネクタに適用することもできる。３心以上の多心光コネクタに適用する場合には、各挿入側光ファイバをすべて同じ方向に撓ませるとよい。
接続機構１３内で突き合わせ接続する２本の光ファイバは通常は同種の光ファイバであるが、異種の光ファイバどうし、例えばシングルモード光ファイバとマルチモード光ファイバとを接続する場合もある。
【００１８】
上述の実施形態は、フェルール２と、光ファイバ穴を形成する上下１対の素子を例えばコ字状のバネでクランプする接続機構１３とを一体化した構造の光コネクタ１０を対象としているが、本発明は、独立した接続機構、すなわち図３〜図５の光コネクタ１０における接続機構１３と同様な構造でフェルール１２から独立した接続機構（いわゆるメカニカルスプライス自体）における光ファイバどうしの突き合わせ接続にも適用可能である。すなわち、２本の光ファイバを前記独立した接続機構で接続する際に、本発明の光ファイバ接続方法を採用することができる。
この場合、固定した一方の光ファイバの先端部をメカニカルスプライス（接続機構）の光ファイバ穴に収容しておき、他方の光ファイバを光ファイバ保持治具上で撓ませた状態で保持し、前進させて、メカニカルスプライスの光ファイバ穴に挿入し、次いで、撓みを解除する。
【００１９】
また、本発明は図８に示すようなメカニカルスプライスを用いない光コネクタ２８にも適用可能である。この光コネクタ２８は、内蔵光ファイバ３２の後端がフェルール２９の光ファイバ穴２９ａ内にあり、この内蔵光ファイバ３２と外部から挿入する光ファイバ（挿入側光ファイバ）１１とを、フェルール２９の光ファイバ穴２９ａ内で突き合わせ接続する構成である。このフェルール２９は、ＭＴコネクタと呼ばれる嵌合ピン位置合わせ方式の光コネクタ（JIS C 5981 のＦ１２形多心光ファイバコネクタ）用のフェルールと概ね同じであり、研磨した先端面２９ｂを持つ。なお、３１は光ファイバ保護用のゴムブーツである。
【００２０】
この光コネクタ２８の内蔵光ファイバ３２に挿入側光ファイバ１１を突き当て接続する場合も、概ね図１、図２と同様な光コネクタ組立工具で接続することができる。すなわち、挿入側光ファイバ１１を光ファイバ保持治具上で撓ませた状態で保持し、次いでスライドさせて、図９に示すように挿入側光ファイバ１１（その裸ファイバ１１ａ）をフェルール２９の光ファイバ穴２９ａに挿入し、次いで挿入側光ファイバ１１の撓みを解除する。これにより、前述と同様に、適度な突き当て圧の突き合わせ接続を行うことができる。その後、開口部３０に例えばエポキシ系接着剤３２を注入して、挿入側光ファイバ１１を固定する。
【００２１】
なお、本発明は既に光ファイバが内蔵されたフェルール等の物品に対し、外部から光ファイバを挿入して接続する場合についてのみ説明しているが、本発明は、光ファイバ自身の剛性を利用して光ファイバに過度の力を加えることなく前進力を与え、さらに必要に応じて前進と同時あるいは前進後に突き当て力を安定的な確保するということが重要である（ただし、ここでの前進とは光ファイバの先端が移動する場合と、光ファイバの先端は移動しないが光ファイバが真っ直ぐになることによって先端以外の部分が変位する場合を含む総称である）。従って、本作用を利用する装置、機構、器具、また、光ファイバが挿入されるか、あるいは光ファイバが撓み力によって前進しようする相手側の対象物はフェルールの内蔵ファイバには限定されない、すなはち、予め光ファイバに所望量の撓みを与えておき、その撓みを解除することにより、光ファイバを主に自身の力により前進させて光ファイバの先端を所望の位置に到達させたりする方式は多種の形態の対象物に適用可能である。例えば、光コネクタとして用いて相手側の光コネクタとの接続、光コネクタ形式ではないが相手側光ファイバとの接続、光学素子との接続、相手側光ファイバは存在しないが光位置決め部材への光ファイバの挿入固定（例えば、光ファイバアレイや光フェルールへの光ファイバの挿入固定）などに好適に用いることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、光コネクタを工具本体上に保持し、挿入側光ファイバを光ファイバ保持治具上で撓んだ状態に、かつ、その先端が平行に揃って摺動可能に突出する状態に保持し、光ファイバ保持治具をスライド部上を摺動させてストッパに当たるまで前進させて、挿入側光ファイバを光コネクタの光ファイバ穴に挿入し、次いで撓みを解除して、挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き合わせ接続するので、次のような効果を奏する。
光ファイバ保持治具をスライド部上で摺動させるだけで、挿入側光ファイバを光コネクタの光ファイバ穴に挿入できるので、光ファイバ挿入がきわめて容易であり、作業能率が著しく向上する。
また、挿入側光ファイバの撓みが戻ろうとする力で、光ファイバどうしの突き当て圧を得るものなので、しかも前記撓みが戻ろうとする力を、ファイバ固定部、ガイド部、撓み保持手段、ストッパなどの構成により、きわめて高い再現性でもって適切な大きさに設定することが可能なので、従来の人の手の感覚に頼る作業と比べて、容易に突き当て圧を一定にすること可能であり、バラツキの少ない安定した組み立てが可能となり、また、きわめて再現性が高い。また、従来のバネの力で光ファイバどうしを突き合わせ接続するものと比べ、光ファイバどうしの突き当て圧が必要以上に強くなったり変動したりする恐れは少なく、接続特性を損なうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、光コネクタおよび挿入側光ファイバを保持した状態の光コネクタ組立工具の平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１における光コネクタの詳細を示す斜視図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３における接続機構の本体を示す斜視図である。
【図６】上記の光コネクタ内で光ファイバどうしを突き合わせ接続する際に、所望の力で光ファイバの端面を蔵光ファイバの端面に突き当てる方法を説明する図である。
【図７】上記の光コネクタ内で光ファイバが接続される要領の詳細を示す断面図である。
【図８】本発明の光ファイバ接続方法で対象とする光コネクタの他の例を示すもので、メカニカルスプライスを用いない光コネクタの断面図である。
【図９】図８で示した光コネクタの組み立て後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 光コネクタ組立工具
２ 工具本体
３ スライド台
４ 光ファイバ保持治具
５ ストッパ
６ 後方側ストッパ
７ 固定部
８ ガイド部
９ スペーサ（撓み保持機構）
１０、２８ 光コネクタ
１０ａ （光コネクタの）光ファイバ穴
１１ 挿入側光ファイバ
１２ フェルール
１２ａ （フェルールの）光ファイバ穴
１３ 接続機構
１４ 本体
１４ａ ベース部
１４ｂ フェルール嵌合部
１４ｃ 嵌合中空部
１４ｄ 調心溝
１４ｅ、１５ｅ 光ファイバ被覆部収容溝
１４ｆ、１５ｆ 凹所
１５ 蓋体
１６ 板バネ
１７ 差込口
１８、３２ 内蔵光ファイバ
１９ 光ファイバ被覆部収容穴
２０ 開放部材
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバ穴に予め光ファイバを内蔵させたいわゆる現場付けの光コネクタの前記光ファイバ穴に外部から光ファイバを挿入して、内蔵光ファイバと挿入側光ファイバとを前記光ファイバ穴内で突き合わせ接続する光ファイバ接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光コネクタの組み立てを工場以外の接続現場にて行う現場付けの光コネクタが各種提案されている。現場付けの光コネクタとは、短尺の光ファイバを光コネクタの途中まで内蔵しているものであり、通常は接続端面を予め研磨しておくが、樹脂成形時に接続端面を現場研磨不要な程度の平滑面に成形して研磨を省く場合もある。後者の場合、光ファイバの端面は平滑な切断面のままであり、整合剤を用いた接続を行う。現場では、内蔵光ファイバと光コネクタ外部より挿入した挿入側光ファイバとを光コネクタの光ファイバ穴内で突き合わせ、固定することで、光コネクタの組み立てが行われる。
【０００３】
この種の現場付け光コネクタのなかで、光ファイバを固定し端面研磨を済ませたフェルールの後端部に、光ファイバ穴を形成する上下１対の素子を例えばコ字状のバネでクランプする接続機構いわゆるメカニカルスプライスを一体に設けたものがある（特開平１０−２０６６８８号等参照）。
この接続機構内蔵の現場付け光コネクタを組み立てる場合、接続機構の上下１対の素子間を開放部材により押し開いて、上下の素子が形成する光ファイバ穴を若干広げ、その広げた光ファイバ穴に挿入側光ファイバを挿入して内蔵光ファイバと突き合わせ、次いで開放部材を外してバネで上下の素子をクランプし、これにより内蔵光ファイバと挿入側光ファイバとを突き合わせ接続状態で固定する。
【０００４】
従来、上記の光コネクタ組立てに際して通常は、挿入側光ファイバを接続機構の光ファイバ穴に挿入する作業を手で行っていた。したがって、挿入側光ファイバの端面を内蔵光ファイバの端面に突き合わせる際の突き当て圧は、手の感覚のみに頼るものであった。
また、簡易な光コネクタ組立工具を利用する場合もあるが、この場合、組立工具を利用して挿入側光ファイバを光コネクタの光ファイバ穴に挿入した後、バネの付勢力により挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き当てる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように光ファイバの挿入を手作業で行う方法では、光ファイバ穴は小さく挿入しにくいので、作業能率がきわめて悪い。
また、接続損失の少ない光ファイバ接続を行うためには、挿入側光ファイバの端面と内蔵光ファイバの端面とが適度な圧で突き合わされていることが必要であるが、従来のように挿入側光ファイバの突き当て圧を手の感覚のみに頼るものでは、所望のかつ常に一定の突き当て圧を得ることは困難である。
また、組立工具を利用する組立の場合は、バネの力で突き当て圧を得るものであるが、バネ弾性は経年変化し易く、また光ファイバは極めて細く適切な突き当て圧も例えば数十グラム程度と小さいものなので、適切な突き当て圧を保持し続けることが困難であり、突き当て圧が強過ぎることになり勝ちであった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、光ファイバを光コネクタの光ファイバ穴に挿入する操作を容易にし、かつ、光コネクタの光ファイバ穴内で光ファイバどうしの突き合わせ接続をする際に、光ファイバどうしを所望のかつ常に一定の突き当て圧で突き合わせることを可能にする光ファイバ接続方法を提供することを目的とする。
【０００８】
請求項１の発明は、光ファイバ穴に予め光ファイバを内蔵させた光コネクタの前記光ファイバ穴に外部から光ファイバを挿入して、内蔵光ファイバと挿入側光ファイバとを前記光ファイバ穴内で突き合わせ接続する光ファイバ接続方法であって、
挿入側光ファイバをその先端を光コネクタの光ファイバ穴に向けて光ファイバ保持治具上に固定するとともに、挿入側光ファイバの前記固定位置と挿入側光ファイバの先端近傍を摺動可能に収容しかつその先端を平行に揃えて突出させるガイド部との中間部分を撓んだ状態に保持し、その撓み状態のまま光ファイバ保持治具を光コネクタに向けて当該光ファイバ保持治具の前進限を規定するストッパ位置まで前進させて挿入側光ファイバを光ファイバ穴に挿入し、次いで挿入側光ファイバの撓みを解除して、挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き合わせ接続することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、フェルール光ファイバ穴内に光ファイバを挿入固定して内蔵させるとともにその一部をフェルール後端から延出させたフェルールと、このフェルールの後端側に設けられ、前記フェルールから延出した内蔵光ファイバと外部から挿入される挿入側光ファイバとを突き合わせ接続する接続機構とを備えた光コネクタを組み立てる際に、前記内蔵光ファイバと挿入側光ファイバとを突き合わせ接続する光ファイバ接続方法であって、
前記挿入側光ファイバを光ファイバ保持治具上に固定するとともに、挿入側光ファイバの前記固定位置と挿入側光ファイバの先端近傍を摺動可能に収容しかつその先端を平行に揃えて突出させるガイド部との中間部分を撓んだ状態に保持し、その撓み状態のまま光ファイバ保持治具を光コネクタの接続機構に向けて当該光ファイバ保持治具の前進限を規定するストッパ位置まで前進させて挿入側光ファイバを接続機構の光ファイバ穴に挿入し、次いで挿入側光ファイバの撓みを解除して、接続機構内で挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き合わせ接続することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、少なくとも一方に調心溝を備えて光ファイバ穴を形成する上下１対の素子と、両素子を弾性的にクランプするバネと、前記バネの弾性把持力に抗して前記１対の素子間を押し開く開放手段とを備えた接続機構内で、予め当該接続機構の光ファイバ穴に収容した内蔵光ファイバと外部から挿入される挿入側光ファイバとを突き合わせ接続する光ファイバ接続方法であって、
前記挿入側光ファイバを光ファイバ保持治具上に固定するとともに、挿入側光ファイバの前記固定位置と挿入側光ファイバの先端近傍を摺動可能に収容しかつその先端を平行に揃えて突出させるガイド部との中間部分を撓んだ状態に保持し、その撓み状態のまま光ファイバ保持治具を接続機構に向けて当該光ファイバ保持治具の前進限を規定するストッパ位置まで前進させて挿入側光ファイバを接続機構の光ファイバ穴に挿入し、次いで挿入側光ファイバの撓みを解除して、接続機構内で挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き合わせ接続することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態の光ファイバ接続方法に用いる光コネクタ組立工具１に光コネクタ１０およびこの光コネクタ１０に挿入して接続しようとする光ファイバ（以下、挿入側光ファイバという）１１を保持した状態を示す平面図、図２は図１の正面図である。挿入側光ファイバ１１の被覆を除去した裸ファイバを１１ａ、被覆部を１１ｂで示す。なお、以下の説明では、裸ファイバ１１ａの部分、あるいは被覆部１１ｂの部分も、場合により単に挿入側光ファイバ１１と呼ぶ。
【００１２】
この光コネクタ組立工具１は、光コネクタ１０を保持する工具本体２と、前記工具本体２と一体のスライド台３と、このスダイド台３の案内３ａに沿って光ファイバ接続方向（図１、図２の左右方向）の前後に摺動可能に設けられた光ファイバ保持治具４とを備えている。前記光ファイバ保持治具４は、挿入側光ファイバ１１を工具本体２上の光コネクタ１０の光ファイバ穴１０ａに向けて固定する固定部７と、挿入側光ファイバ１１の被覆部１１ｂの先端近傍を収容し光ファイバ１１の先端を揃えて突出させるガイド部８と、挿入側光ファイバ１１の前記固定部７位置と前記ガイド部８の位置との中間部分を撓んだ状態に保持するスペーサ（撓み保持手段）９を備えている。また、スライド台３上に光ファイバ保持治具４の前進限位置を規定するストッパ５を設けている。
【００１３】
前記光コネクタ１０の詳細を図３〜図５を参照して説明すると、この光コネクタ１０は、２心コネクタであり、概ね角形をなす光フェルール１２とこの光フェルール１２の後端側に一体に設けた接続機構１３とを備えている。
前記フェルール１２は、２つの光ファイバ穴１２ａ内にそれぞれ光ファイバ１８を挿入固定して内蔵させるとともに一部をフェルール後端から延出させ、かつ端面１２ｂを斜め研磨している。このフェルール１２は一般にＭＴコネクタと呼ばれる嵌合ピン位置合わせ方式の光コネクタ（JIS C 5981 のＦ１２形多心光ファイバコネクタ）用のフェルールと概ね同様な構成である。フェルール１２は例えばエポキシ樹脂等の硬質樹脂で成形することができる。光フェルール１２およびこれと一体化した接続機構１３はハウジング２１（図１、図２参照）に収容されている。
前記接続機構１３は、上下１対の素子すなわち本体１４と蓋体１５とをコ字状の板バネ１６でクランプした構造である。本体１４は、ベース部１４ａとその前端部（図４の左方）のフェルール嵌合部１４ｂとからなり、フェルール嵌合部１４ｂに設けた嵌合中空部１４ｃ内にフェルール１２の後端部（図４の右方）が嵌合し接着剤で固定されて、フェルール１２と本体１４とが一体化される。
また、本体１４の上面の前方側に例えばＶ溝による調心溝１４ｄを形成して、この調心溝１４ｄと蓋体１５側の平坦面または溝とで光ファイバ穴１０ａが形成されるようにしている。また、本体１４および蓋体１５の後方側に光ファイバ被覆部収容溝１４ｅ、１５ｅを形成して、光ファイバ穴１０ａと同一軸線の光ファイバ被覆部収容穴１９が形成されるようにしている。また、光ファイバ被覆部収容穴１９の後端部には、光ファイバ挿入を容易にするためのテーパ状の光ファイバ導入口１９ａを形成している。
また、接続機構１３の側面に、バネ１６の弾性把持力に抗して本体１４と蓋体１５との間を押し開くための楔状の開放部材２０が差し込まれる差込口１７が形成されている。この差込口１７は、本体１４および蓋体１５の両方の縁部に設けた凹所１４ｆ、１５ｆにより形成される。なお、本体１４および蓋体１５の材質は特に限定されないが、硬質樹脂または金属で形成することができる。
なお、接続機構１３の本体１４は、フェルール１２と樹脂一体成形したものでもよい。
【００１４】
上記の光コネクタ組立工具１を用いて光コネクタ１０の組み立てを行う場合、光コネクタ１０を工具本体２上に固定し、差込口１７に開放部材２０を差し込んで接続機構１３の本体１４と蓋体１５との間を押し開いておく。これにより、接続機構１３の本体１４と蓋体１５との間に形成される光ファイバ穴１０ａが若干広がった状態となる。なお、光コネクタ１０の内蔵光ファイバ１８のフェルール後端から延出した部分は、接続機構１３の光ファイバ穴１０ａ内の途中位置まで入っている。
次いで、光ファイバ保持治具４を後退させた位置（例えば後方側ストッパ６に当てた位置）で、挿入側光ファイバ１１を光ファイバ保持治具４の固定部７を通してガイド部８に挿入し、固定部７で挿入側光ファイバ１１を固定する。その際、挿入側光ファイバ１１の固定部７位置から先端までの突出長さＬ（図６の２点鎖線参照）は、予め求めた所定の長さに設定する。
次いで、左右の挿入側光ファイバ１１の間にスペーサ９を介在させて、左右の挿入側光ファイバ１１を撓んだ状態にしかつ先端を揃えて保持する（図１の状態）。この場合、２本の挿入側光ファイバ１１が固定部７とガイド部８とで閉じて中間がそれぞれ外側に膨らむように撓む。
次いで、光ファイバ保持治具４をスライド部３上で矢印Ａ方向に摺動させてストッパ５に当たるまで前進させると、挿入側光ファイバ１１が光コネクタ１０の接続機構１３の光ファイバ穴１０ａにテーパ状の導入口１９ａから挿入される。図７はこの段階を示す。このように、光ファイバ保持治具４をスライドさせるだけで、挿入側光ファイバ１１を光ファイバ穴１０ａに正しく挿入できるので、光ファイバ挿入が容易であり、作業能率が著しく向上する。
【００１５】
次いで、スペーサ９を外して挿入側光ファイバ１１の撓みを解除すると、挿入側光ファイバ１１の撓みが戻ろうとする力により、すなわち自身の剛性により光ファイバ１１が光ファイバ穴１０ａ内を前進して内蔵光ファイバ１８に突き当たり、挿入側光ファイバ１１とと内蔵光ファイバ１８とが光ファイバ穴１０ａ内で真っ直ぐの状態で、かつ挿入側光ファイバ１１の端面と内蔵光ファイバ１８の端面とが適度な突き当て圧で突き合わせ接続される。次いで、差込口１７から開放部材２０を抜き取ると、バネ１６のクランプ力により光ファイバ１１が接続機構１３内にクランプ保持され、接続状態が維持される。
【００１６】
上述の光ファイバ１８、１１どうしの突き合わせ接続の際に、挿入側光ファイバ１１の端面と内蔵光ファイバ１８の端面とを、光ファイバの撓みが戻ろうとする力（自身の剛性によるファイバ撓み復元力）による適度な突き当て圧で突き合わせ接続するためには、内蔵光ファイバ１８に突き当てた後の挿入側光ファイバ１１が適度な撓み量を残していることが必要である。そのためには、図６に示すように、挿入側光ファイバ１１の固定部７位置から先端までの撓ませ部のファイバ直線長さＬ（２点鎖線で示す部分の長さ）を、突き合わせ接続時の固定部７位置から接続端面位置Ｐまでの距離Ｌ’よりも適宜の距離ΔＬだけ長く設定する必要がある。このΔＬとΔＬに対応する突き当て圧の大きさとの関係を予め実験等により求めておき、このΔＬを求められた値に設定することにより、挿入側光ファイバ１１の端面を蔵光ファイバ１８の端面に所望の突き当て圧で突き合わせ接続することができる。
【００１７】
上述の光ファイバの接続方法によれば、突き当て圧を光ファイバの可撓性で得るものなので、従来の人の手の感覚に頼る作業と比べて、容易に突き当て圧を一定にすること可能であり、バラツキの少ない安定した組み立てが可能となり、また、きわめて再現性が高い。また、従来のバネの力で光ファイバどうしを突き合わせ接続するものと比べ、光ファイバどうしの突き当て圧が必要以上に強くなる恐れは少なく、接続特性を損なうことを防止できる。
なお、上記の実施形態は２心の光コネクタの場合であり、２心の光コネクタに適用して好適であるが、単心の光コネクタに適用することもできる。３心以上の多心光コネクタに適用することもできる。３心以上の多心光コネクタに適用する場合には、各挿入側光ファイバをすべて同じ方向に撓ませるとよい。
接続機構１３内で突き合わせ接続する２本の光ファイバは通常は同種の光ファイバであるが、異種の光ファイバどうし、例えばシングルモード光ファイバとマルチモード光ファイバとを接続する場合もある。
【００１８】
上述の実施形態は、フェルール２と、光ファイバ穴を形成する上下１対の素子を例えばコ字状のバネでクランプする接続機構１３とを一体化した構造の光コネクタ１０を対象としているが、本発明は、独立した接続機構、すなわち図３〜図５の光コネクタ１０における接続機構１３と同様な構造でフェルール１２から独立した接続機構（いわゆるメカニカルスプライス自体）における光ファイバどうしの突き合わせ接続にも適用可能である。すなわち、２本の光ファイバを前記独立した接続機構で接続する際に、本発明の光ファイバ接続方法を採用することができる。
この場合、固定した一方の光ファイバの先端部をメカニカルスプライス（接続機構）の光ファイバ穴に収容しておき、他方の光ファイバを光ファイバ保持治具上で撓ませた状態で保持し、前進させて、メカニカルスプライスの光ファイバ穴に挿入し、次いで、撓みを解除する。
【００１９】
また、本発明は図８に示すようなメカニカルスプライスを用いない光コネクタ２８にも適用可能である。この光コネクタ２８は、内蔵光ファイバ３２の後端がフェルール２９の光ファイバ穴２９ａ内にあり、この内蔵光ファイバ３２と外部から挿入する光ファイバ（挿入側光ファイバ）１１とを、フェルール２９の光ファイバ穴２９ａ内で突き合わせ接続する構成である。このフェルール２９は、ＭＴコネクタと呼ばれる嵌合ピン位置合わせ方式の光コネクタ（JIS C 5981 のＦ１２形多心光ファイバコネクタ）用のフェルールと概ね同じであり、研磨した先端面２９ｂを持つ。なお、３１は光ファイバ保護用のゴムブーツである。
【００２０】
この光コネクタ２８の内蔵光ファイバ３２に挿入側光ファイバ１１を突き当て接続する場合も、概ね図１、図２と同様な光コネクタ組立工具で接続することができる。すなわち、挿入側光ファイバ１１を光ファイバ保持治具上で撓ませた状態で保持し、次いでスライドさせて、図９に示すように挿入側光ファイバ１１（その裸ファイバ１１ａ）をフェルール２９の光ファイバ穴２９ａに挿入し、次いで挿入側光ファイバ１１の撓みを解除する。これにより、前述と同様に、適度な突き当て圧の突き合わせ接続を行うことができる。その後、開口部３０に例えばエポキシ系接着剤３２を注入して、挿入側光ファイバ１１を固定する。
【００２１】
なお、本発明は既に光ファイバが内蔵されたフェルール等の物品に対し、外部から光ファイバを挿入して接続する場合についてのみ説明しているが、本発明は、光ファイバ自身の剛性を利用して光ファイバに過度の力を加えることなく前進力を与え、さらに必要に応じて前進と同時あるいは前進後に突き当て力を安定的な確保するということが重要である（ただし、ここでの前進とは光ファイバの先端が移動する場合と、光ファイバの先端は移動しないが光ファイバが真っ直ぐになることによって先端以外の部分が変位する場合を含む総称である）。従って、本作用を利用する装置、機構、器具、また、光ファイバが挿入されるか、あるいは光ファイバが撓み力によって前進しようする相手側の対象物はフェルールの内蔵ファイバには限定されない、すなはち、予め光ファイバに所望量の撓みを与えておき、その撓みを解除することにより、光ファイバを主に自身の力により前進させて光ファイバの先端を所望の位置に到達させたりする方式は多種の形態の対象物に適用可能である。例えば、光コネクタとして用いて相手側の光コネクタとの接続、光コネクタ形式ではないが相手側光ファイバとの接続、光学素子との接続、相手側光ファイバは存在しないが光位置決め部材への光ファイバの挿入固定（例えば、光ファイバアレイや光フェルールへの光ファイバの挿入固定）などに好適に用いることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、光コネクタを工具本体上に保持し、挿入側光ファイバを光ファイバ保持治具上で撓んだ状態に、かつ、その先端が平行に揃って摺動可能に突出する状態に保持し、光ファイバ保持治具をスライド部上を摺動させてストッパに当たるまで前進させて、挿入側光ファイバを光コネクタの光ファイバ穴に挿入し、次いで撓みを解除して、挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き合わせ接続するので、次のような効果を奏する。
光ファイバ保持治具をスライド部上で摺動させるだけで、挿入側光ファイバを光コネクタの光ファイバ穴に挿入できるので、光ファイバ挿入がきわめて容易であり、作業能率が著しく向上する。
また、挿入側光ファイバの撓みが戻ろうとする力で、光ファイバどうしの突き当て圧を得るものなので、しかも前記撓みが戻ろうとする力を、ファイバ固定部、ガイド部、撓み保持手段、ストッパなどの構成により、きわめて高い再現性でもって適切な大きさに設定することが可能なので、従来の人の手の感覚に頼る作業と比べて、容易に突き当て圧を一定にすること可能であり、バラツキの少ない安定した組み立てが可能となり、また、きわめて再現性が高い。また、従来のバネの力で光ファイバどうしを突き合わせ接続するものと比べ、光ファイバどうしの突き当て圧が必要以上に強くなったり変動したりする恐れは少なく、接続特性を損なうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、光コネクタおよび挿入側光ファイバを保持した状態の光コネクタ組立工具の平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１における光コネクタの詳細を示す斜視図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３における接続機構の本体を示す斜視図である。
【図６】上記の光コネクタ内で光ファイバどうしを突き合わせ接続する際に、所望の力で光ファイバの端面を蔵光ファイバの端面に突き当てる方法を説明する図である。
【図７】上記の光コネクタ内で光ファイバが接続される要領の詳細を示す断面図である。
【図８】本発明の光ファイバ接続方法で対象とする光コネクタの他の例を示すもので、メカニカルスプライスを用いない光コネクタの断面図である。
【図９】図８で示した光コネクタの組み立て後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 光コネクタ組立工具
２ 工具本体
３ スライド台
４ 光ファイバ保持治具
５ ストッパ
６ 後方側ストッパ
７ 固定部
８ ガイド部
９ スペーサ（撓み保持機構）
１０、２８ 光コネクタ
１０ａ （光コネクタの）光ファイバ穴
１１ 挿入側光ファイバ
１２ フェルール
１２ａ （フェルールの）光ファイバ穴
１３ 接続機構
１４ 本体
１４ａ ベース部
１４ｂ フェルール嵌合部
１４ｃ 嵌合中空部
１４ｄ 調心溝
１４ｅ、１５ｅ 光ファイバ被覆部収容溝
１４ｆ、１５ｆ 凹所
１５ 蓋体
１６ 板バネ
１７ 差込口
１８、３２ 内蔵光ファイバ
１９ 光ファイバ被覆部収容穴
２０ 開放部材
Claims (3)
- 光ファイバ穴に予め光ファイバを内蔵させた光コネクタの前記光ファイバ穴に外部から光ファイバを挿入して、内蔵光ファイバと挿入側光ファイバとを前記光ファイバ穴内で突き合わせ接続する光ファイバ接続方法であって、
挿入側光ファイバをその先端を光コネクタの光ファイバ穴に向けて光ファイバ保持治具上に固定するとともに、挿入側光ファイバの前記固定位置と挿入側光ファイバの先端近傍を摺動可能に収容しかつその先端を平行に揃えて突出させるガイド部との中間部分を撓んだ状態に保持し、その撓み状態のまま光ファイバ保持治具を光コネクタに向けて当該光ファイバ保持治具の前進限を規定するストッパ位置まで前進させて挿入側光ファイバを光ファイバ穴に挿入し、次いで挿入側光ファイバの撓みを解除して、挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き合わせ接続することを特徴とする光ファイバ接続方法。 - フェルール光ファイバ穴内に光ファイバを挿入固定して内蔵させるとともにその一部をフェルール後端から延出させたフェルールと、このフェルールの後端側に設けられ、前記フェルールから延出した内蔵光ファイバと外部から挿入される挿入側光ファイバとを突き合わせ接続する接続機構とを備えた光コネクタを組み立てる際に、前記内蔵光ファイバと挿入側光ファイバとを突き合わせ接続する光ファイバ接続方法であって、
前記挿入側光ファイバを光ファイバ保持治具上に固定するとともに、挿入側光ファイバの前記固定位置と挿入側光ファイバの先端近傍を摺動可能に収容しかつその先端を平行に揃えて突出させるガイド部との中間部分を撓んだ状態に保持し、その撓み状態のまま光ファイバ保持治具を光コネクタの接続機構に向けて当該光ファイバ保持治具の前進限を規定するストッパ位置まで前進させて挿入側光ファイバを接続機構の光ファイバ穴に挿入し、次いで挿入側光ファイバの撓みを解除して、接続機構内で挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き合わせ接続することを特徴とする光ファイバ接続方法。 - 少なくとも一方に調心溝を備えて光ファイバ穴を形成する上下１対の素子と、両素子を弾性的にクランプするバネと、前記バネの弾性把持力に抗して前記１対の素子間を押し開く開放手段とを備えた接続機構内で、予め当該接続機構の光ファイバ穴に収容した内蔵光ファイバと外部から挿入される挿入側光ファイバとを突き合わせ接続する光ファイバ接続方法であって、
前記挿入側光ファイバを光ファイバ保持治具上に固定するとともに、挿入側光ファイバの前記固定位置と挿入側光ファイバの先端近傍を摺動可能に収容しかつその先端を平行に揃えて突出させるガイド部との中間部分を撓んだ状態に保持し、その撓み状態のまま光ファイバ保持治具を接続機構に向けて当該光ファイバ保持治具の前進限を規定するストッパ位置まで前進させて挿入側光ファイバを接続機構の光ファイバ穴に挿入し、次いで挿入側光ファイバの撓みを解除して、接続機構内で挿入側光ファイバを内蔵光ファイバに突き合わせ接続することを特徴とする光ファイバ接続方法。
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