JP2007241093A - 光コネクタ - Google Patents

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信亮 大津
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Abstract

【課題】低い挿入損失及び高い反射減衰量を実現するとともに、レンズから出射した平行光の中心軸の、レンズの中心軸に対する偏心をなくし、かつ大掛かりな製造装置を必要とすることのない光コネクタであって、光ファイバの先端の位置を光学系の焦点位置になるように位置決めするのを容易に行える光コネクタを提供する。
【解決手段】光コネクタ１において、レンズ２０とフェルール３０との間に、レンズ２０、フェルール３０及び光ファイバ３１に接するように、レンズ２０及び光ファイバ３１の屈折率とほぼ等しい屈折率を有する透明な固体ブロック４０を配置する。固体ブロック４０の光の透過方向の厚みｔが、レンズ２０の直径と屈折率及び固体ブロック４０の屈折率から決まるレンズ端面から焦点の位置までの距離と同じになるように設定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光ファイバから出射されて広がった光信号を平行光にする、あるいは平行光を光ファイバへ集光させる光ファイバコリメータ等の光学エレメントを備える、光コネクタに関する。
高速大容量の光ファイバ通信システムを構築する際には、多くの光デバイスが使用されており、その中には複数の波長が多重化された光信号から任意波長の光信号を取り出すものや、光信号の位相を合わせるための光学結晶体を用いる等のものがあり、光ファイバから出射されて広がった光信号を平行光にする、あるいは平行光を光ファイバへ集光させる多数の光ファイバコリメータが用いられている。
この光ファイバコリメータの主な機能は、平行光を減衰なく所望の距離につき伝搬させることにあり、一般に低い挿入損失及び高い反射減衰量が望まれている。
これら低い挿入損失及び高い反射減衰量の実現を図るために、レンズ全面と光ファイバの端面に反射防止膜を設けたり、あるいはより高い反射減衰量を得るためにレンズに近接する光ファイバの端面を斜めに加工し、反射光を光ファイバコア部より外へ反射させる方法がよく用いられている。
従来の、この種の光ファイバ端面を斜めに加工した光ファイバコリメータとして、例えば、図７に示すものが知られている（特許文献１参照）。図７は、従来の光ファイバコリメータの断面図である。
図７に示す光ファイバコリメータ１０１は、円柱部の両端に曲率半径が同じ透光球面１０２ａを有する部分球面レンズ１０２と、中心に端面１０４ａが傾斜した光ファイバ１０４を保持した毛細管１０３と、部分球面レンズ１０２及び毛細管１０３を装着する内孔１０５ａを有する偏心スリーブ１０５とを備えている。そして、部分球面レンズ１０２から出射した平行光の中心軸Ｚが、偏心スリーブ１０５の外周面の中心軸Ｂを中心とする半径０．０２ｍｍ以内の範囲にあり、かつ偏心スリーブ１０５の外周面の中心軸Ｂに対して０．２°以内の角度となっている。
この光ファイバコリメータ１０１によれば、光ファイバ１０４の端面１０４ａが傾斜しているから、高い反射減衰量を得ることができる。
ここで、光ファイバ１０４の端面１０４ａが傾斜していると、光ファイバ１０４の端面１０４ａから屈折の法則に従って部分球面レンズ１０２の中心軸Ａに対して斜め方向に光が出射し、その結果、部分球面レンズ１０２から出射される平行光には、その平行光の中心軸Ｚと部分球面レンズ１０２の中心軸Ａとの間に偏心δが発生するという問題がある。平行光の中心軸Ｚと部分球面レンズ１０２の中心軸Ａとの間に偏心δが発生していると、対向した光ファイバコリメータ同士を外径基準で位置合わせをした場合に平行光の中心軸Ｚが合わないことが問題になる。しかし、図７に示す光ファイバコリメータ１０１の場合には、部分球面レンズ１０２から出射した平行光の中心軸Ｚが、偏心スリーブ１０５の外周面の中心軸Ｂを中心とする半径０．０２ｍｍ以内の範囲にあり、かつ偏心スリーブ１０５の外周面の中心軸Ｂに対して０．２°以内の角度になっているので、対向した光ファイバコリメータ１０１同士を外径基準で位置合わせをした場合に平行光の中心軸Ｚがほぼ合致するのである。
しかしながら、部分球面レンズ１０２から出射した平行光の光軸Ｚを、偏心スリーブ１０５の外周面の中心軸Ｂを中心とする半径０．０２ｍｍ以内の範囲にし、かつ偏心スリーブ１０５の外周面の中心軸Ｂに対して０．２°以内の角度にするのは、実際上は困難であり、対向した光ファイバコリメータ１０１同士を外径基準で位置合わせをした場合に平行光の中心軸Ｚが合わないことが起こりうる問題があった。
これに対し、低い挿入損失及び高い反射減衰量を実現するとともに、レンズから出射した平行光の中心軸の、レンズの中心軸に対する偏心をなくした光ファイバロッドレンズ装置として、例えば、図８に示すものが知られている（特許文献２参照）。図８は、従来の光ファイバロッドレンズ装置の基本構成を示す図である。
図８に示す光ファイバロッドレンズ装置２０１は、コア２０２ａ及びコア２０２ａを取り囲むクラッド２０２ｂよりなる光ファイバ２０２と、光ファイバ２０２の先端面に接続された集束型のロッドレンズ２０３とを備えている。そして、光ファイバ２０２及びロッドレンズ２０３は、互いに中心軸を整列させた状態で、溶融により互いに接続されるようになっている。
この光ファイバロッドレンズ装置２０１によれば、光ファイバ２０２及びロッドレンズ２０３は、互いに中心軸を整列させた状態で、溶融により互いに接続されるので、低い挿入損失及び高い反射減衰量を実現するとともに、レンズから出射した平行光の中心軸の、レンズの中心軸に対する偏心をなくすことができる。
しかしながら、この光ファイバロッドレンズ装置２０１にあっては、光ファイバ２０２及びロッドレンズ２０３を互いに溶融接続するために、ＣＯ2 レーザやアーク放電装置などの大掛かりな製造装置が必要になるという問題があった。
これに対し、低い挿入損失及び高い反射減衰量を実現するとともに、レンズから出射した平行光の中心軸の、レンズの中心軸に対する偏心をなくし、かつ大掛かりな製造装置を必要とすることのない光コネクタとして、例えば、図９に示すものが知られている（特許文献３参照）。図９は、従来の光コネクタを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は光コネクタの使用状態の説明図である。
図９（Ａ）に示す光コネクタ３０１は、コネクタ本体３１０と、光ファイバ３２０と、球状のレンズ３３０とを備えている。コネクタ本体３１０は、不透明な樹脂等で形成されている。コネクタ本体３１０には、レンズ３３０を保持する円錐状孔３１１と、中心軸が円錐状孔３１１の中心軸と一致するように穿設された光ファイバ挿入固定用貫通孔３１２と、相手光コネクタ３１０（図９（Ｂ）参照）と嵌合するときの位置合わせ用ガイド孔３１３とが設けられている。そして、光ファイバ挿入固定用貫通孔３１２には、円錐状孔３１１の反対側から光ファイバ３２０が挿入され、接着剤で固定されている。光ファイバ３２０の固定に際しては、光ファイバ３２０の先端の位置がレンズ３３０の直径と屈折率及び後述する光硬化性樹脂３４０の屈折率から決まる光学系の焦点位置になるようにする。そして、光ファイバ３２０のシリコーン被覆部３２１及びケーブル被覆部３２２もコネクタ本体３１０に接着固定されている。
一方、円錐状孔３１１には、光ファイバ３２０及びレンズ３３０とほぼ同じ屈折率を有する透明な光硬化性樹脂３４０が注入され、その上にレンズ３３０が円錐状孔３１１の壁に接するように挿入され、光硬化性樹脂の光硬化により固定されている。
この光コネクタ３０１は、図９（Ｂ）に示すように、相手コネクタ３０１に対して位置合わせ用ガイド孔３１３及びガイドピン３１４で位置決めされて突き合わされて固定される。そして、一方の光コネクタ３０１の光ファイバ３２０から出射した光は、透明の光硬化性樹脂３４０を通り、レンズ３２０で平行光となり、他方の相手光コネクタ３０１のレンズ３２０に入って集束され、さらに光硬化性樹脂３４０を通って光ファイバ３２０の端面に収束されるようになっている。
この光コネクタ３０１によれば、光ファイバ３２０及びレンズ３３０がこれら、光ファイバ３２０及びレンズ３３０とほぼ同じ屈折率を有する透明な光硬化性樹脂３４０で固定されているので、低い挿入損失及び高い反射減衰量を実現することができる。そして、光ファイバ挿入固定用貫通孔３１２の中心軸が円錐状孔３１１の中心軸と一致するように穿設され、光ファイバ３２０の光軸と球状のレンズ３３０の中心軸とが一致しているから、レンズ３３０から出射した平行光の中心軸の、レンズ３４０の中心軸に対する偏心をなくすことができる。また、光ファイバ３２０とレンズ３３０とを溶融接続する必要もないから、アーク放電装置等の大掛かりな製造装置を必要としない。
特開２００４−３０２４５３号公報 米国特許第５３８４８７４号明細書 特開平５−１１３５１９号公報
しかしながら、この図９に示した従来の光コネクタ３０１にあっては、以下の問題点があった。
即ち、光ファイバ３２０のコネクタ本体３１０への固定に際して、光ファイバ３２０の先端の位置がこの光コネクタ３０１における光学系の焦点位置になるようにするのであるが、光ファイバ３２０の光軸方向の位置を位置決めする機構がない。このため、かかる光ファイバ３２０のコネクタ本体３１０への固定に際しては、光学的にモニタしながら光ファイバ３２０の先端の位置を決定していく必要があり、光ファイバ３２０の先端の位置を光学系の焦点位置になるように位置決めするのが困難であるという問題があった。
また、レンズ３３０を円錐状孔３１１の壁に固定する光硬化性樹脂３４０は、円錐状孔３１１に注入され、その上にレンズ３３０を挿入した後に光硬化により硬化されるものであるため、気体や異物が混入するおそれがある。光硬化性樹脂３４０内に気体や異物が混入すると、光が光硬化性樹脂３４０を透過するときに散乱し、透過光が減衰してしまうという問題があった。
更に、光ファイバ３２０を光ファイバ挿入固定用貫通孔３１２に直接挿入するようになっているため、取り扱い中に光ファイバ３２０が破断してしまうなどの事故が発生することがあった。
従って、本発明はこれら従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、低い挿入損失及び高い反射減衰量を実現するとともに、レンズから出射した平行光の中心軸の、レンズの中心軸に対する偏心をなくし、かつ大掛かりな製造装置を必要とすることのない光コネクタであって、光ファイバの先端の位置を光学系の焦点位置になるように位置決めするのを容易に行える光コネクタを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、低い挿入損失及び高い反射減衰量を実現するとともに、レンズから出射した平行光の中心軸の、レンズの中心軸に対する偏心をなくし、かつ大掛かりな製造装置を必要とすることのない光コネクタであって、透過光の減衰を極力抑制することができる光コネクタを提供することにある。
更に、本発明のもう一つ他の目的は、低い挿入損失及び高い反射減衰量を実現するとともに、レンズから出射した平行光の中心軸の、レンズの中心軸に対する偏心をなくし、かつ大掛かりな製造装置を必要とすることのない光コネクタであって、取り扱い中に光ファイバの破断のおそれを大幅に削減することができる光コネクタを提供することにある。
上記問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係る光コネクタは、前後方向に延びて貫通するフェルール挿入用孔を有し、該フェルール挿入用孔の前端部に配置された、前記フェルール挿入用孔の中心軸と同軸の中心軸を有するレンズ固定部を備えたハウジングと、前記レンズ固定部に固定された球状のレンズと、前記フェルール挿入用孔に後側から挿入され、前端面が中心軸に直交する光ファイバが組み込まれたフェルールとを具備し、前記レンズと前記フェルールとの間に、前記レンズ、前記フェルール及び前記光ファイバに接するように、前記レンズ及び前記光ファイバの屈折率とほぼ等しい屈折率を有する透明な固体ブロックを配置し、前記レンズと前記固体ブロックとの接点の周囲及び前記フェルールと前記固体ブロックとの接触面の周囲に、前記レンズ及び前記光ファイバとほぼ等しい屈折率を有する屈折率整合剤を塗布し、前記固体ブロックの光の透過方向の厚みが、前記レンズの直径と屈折率及び前記固体ブロックの屈折率から決まるレンズ端面から焦点の位置までの距離と同じになるように設定したことを特徴としている。
本発明のうち請求項２に係る光コネクタは、請求項１記載の光コネクタにおいて、前記レンズの前面側に反射防止膜を設けたことを特徴としている。
本発明のうち請求項３に係る光コネクタは、請求項１又は２記載の光コネクタにおいて、前記固体ブロックの材質が、石英硝子であることを特徴としている。
本発明のうち請求項４に係る光コネクタは、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の光コネクタにおいて、前記フェルール挿入用孔の内径に相当する前記ハウジングの内径を前記フェルールの外径に対して０．００３ｍｍ以下の公差で構成し、前記ハウジングの内径の中心の真位置度を０．０５ｍｍ以下で構成するとともに、前記ハウジングの前記レンズ固定部を含む前端面の、前記ハウジングの内径に対する直角度を０．００５ｍｍ以下で構成し、前記レンズ固定部の円周振れを０．００３ｍｍ以下で構成し、前記フェルールが、その半分以上の長さにおいて前記フェルール挿入用孔に挿入されることを特徴としている。
本発明のうち請求項５に係る光コネクタは、請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の光コネクタにおいて、前記ハウジングの前記レンズ固定部に、前記レンズの外形面に沿うＲ形状の面取り、または０．０５ｍｍ以下のＣ状の面取りを施したことを特徴としている。
本発明のうち請求項６に係る光コネクタは、請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の光コネクタにおいて、前記ハウジングに、相手光コネクタと嵌合する際の位置決めピンを設けると共に、前記相手光コネクタに設けられた位置決めピンを受容する位置決めピン受容孔を設けたことを特徴としている。
本発明のうち請求項７に係る光コネクタは、請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の光コネクタにおいて、前記レンズ固定部の周囲に、接着剤注入溝を設けたことを特徴としている。
また、本発明のうち請求項８に係る光コネクタは、請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の光コネクタにおいて、前記ハウジングの後端面に固定され、前記フェルールが挿通可能な前後方向に貫通するフェルール用貫通孔であって雌ねじ部を該フェルール用貫通孔の内周面に設けた前記フェルール用貫通孔を有する雌ねじ部材と、該雌ねじ部材の前記フェルール用貫通孔に挿入され、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に備えると共に前記フェルールから延びる前記光ファイバを後方に導出可能な前後方向に貫通する貫通孔を備え、前記フェルールを前方向に向けて押す雄ねじ部材と、前記雌ねじ部材の前記フェルール用貫通孔内に配置され、前記雄ねじ部材が前記フェルールを前方向に向けて押すときに、前記フェルールを後方向に向けて押す弾性力を作用させる弾性体とを具備したフェルール固定手段を備えたことを特徴としている。
また、本発明のうち請求項９に係る光コネクタは、請求項８記載の光コネクタにおいて、前記雌ねじ部材のフェルール用貫通孔の外側面に、前記光ファイバを前記雌ねじ部材の外側から前記フェルール用貫通孔内に挿入可能とする前後方向に延びるスロットを形成したことを特徴としている。
更に、本発明のうち請求項１０に係る光コネクタは、請求項８又は９記載の光コネクタにおいて、前記雄ねじ部材の側面に、前記光ファイバを前記雄ねじ部材の外側から前記貫通孔内に挿入可能とする前後方向に延びるスロットを形成したことを特徴としている。
本発明のうち請求項１に係る光コネクタによれば、レンズとフェルールとの間に、レンズ、フェルール及び光ファイバに接するように、レンズ及び光ファイバの屈折率とほぼ等しい屈折率を有する透明な固体ブロックを配置し、レンズと固体ブロックとの接点の周囲及びフェルールと固体ブロックとの接触面の周囲に、レンズ及び光ファイバとほぼ等しい屈折率を有する屈折率整合剤を塗布してあるから、光ファイバからレンズに至るまでの屈折率の段差が小さく、反射が小さいため、高い反射減衰量を達成することができる。また、固体ブロックは透明であるから、低い挿入損失を実現することができる。そして、レンズとフェルール（光ファイバ）との間に配置される固体ブロックは、固体であり、光硬化などににより後に硬化されるものではないから、作業中に気体や異物が混入するおそれがなく、散乱により透過光が減衰してしまうおそれを極力抑制することができる。また、ハウジングのレンズ固定部が、フェルール挿入用孔の中心軸と同軸の中心軸を有し、そのレンズ固定部に固定された球状のレンズの中心軸が、フェルール及びそのフェルールに組み込まれた光ファイバの中心軸と一致し、かつ、光ファイバの前端面が光ファイバの中心軸に対して直交しているので、レンズから出射した平行光の中心軸の、レンズの中心軸に対する偏心をなくすことができる。また、透明な固体ブロックがある範囲で傾いたとしても、屈折率整合剤が光学的な段差を埋めることから、レンズから出射した平行光の中心軸の、レンズの中心軸に対する偏心はおこらない。また、レンズと光ファイバとを溶融接続する必要もないので、アーク放電装置等の大掛かりな製造装置も必要はない。
そして、固体ブロックの光の透過方向の厚みが、レンズの直径と屈折率及び固体ブロックの屈折率から決まるレンズ端面から焦点の位置までの距離と同じになるように設定してあるから、レンズをハウジングのレンズ固定部に固定し、固体ブロックをフェルール挿入用孔内に挿入してレンズに当接させ、その後でフェルールをフェルール挿入用孔内に挿入してフェルール及び光ファイバを固体ブロックに当接させることにより、光ファイバの先端の位置を光学系の焦点位置になるように位置決めすることができるので、光ファイバの先端位置を容易に位置決めすることができる。
また、光ファイバはフェルールに組み込まれているから、取り扱い中に光ファイバの破断のおそれを大幅に削減することができる。
また、本発明のうち請求項２に係る光コネクタによれば、請求項１記載の光コネクタにおいて、前記レンズの前面側に反射防止膜を設けたので、反射減衰量をより大きくすることができる。
更に、本発明のうち請求項３に係る光コネクタによれば、請求項１又は２記載の光コネクタにおいて、前記固体ブロックの材質が、石英硝子であるので、広い波長範囲で高い透過率が得られ、光の減衰を極めて小さくでき、透過光が減衰してしまうおそれをより一層抑制することができる。そして、石英硝子は加工技術が確立されているため、固体ブロックの光の透過方向の厚みを任意の公差内で達成することができ、光ファイバの先端位置の位置決めを極めて正確に行うことができる。
また、本発明のうち請求項４に係る光コネクタによれば、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の光コネクタにおいて、前記フェルール挿入用孔の内径に相当する前記ハウジングの内径を前記フェルールの外径に対して０．００３ｍｍ以下の公差で構成し、前記ハウジングの内径の中心の真位置度を０．０５ｍｍ以下で構成するとともに、前記ハウジングの前記レンズ固定部を含む前端面の、前記ハウジングの内径に対する直角度を０．００５ｍｍ以下で構成し、前記レンズ固定部の円周振れを０．００３ｍｍ以下で構成し、前記フェルールが、その半分以上の長さにおいて前記フェルール挿入用孔に挿入されるので、光コネクタの基準面である光コネクタ前面に対して、レンズから出射する平行光の中心軸の位置及び方向が精確に決定でき、一対の光コネクタを対向させて使用するときに、光コネクタ前面の突き当て基準で平行光の中心軸の調心を行うことができる。
本発明のうち請求項５に係る光コネクタによれば、請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の光コネクタにおいて、前記ハウジングの前記レンズ固定部に、前記レンズの外形面に沿うＲ形状の面取り、または０．０５ｍｍ以下のＣ状の面取りを施したので、レンズを固定するレンズ固定部にばりが発生することはなく、レンズの位置ずれを極力回避できる光コネクタとすることができる。
本発明のうち請求項６に係る光コネクタによれば、請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の光コネクタにおいて、前記ハウジングに、相手光コネクタと嵌合する際の位置決めピンを設けると共に、前記相手光コネクタに設けられた位置決めピンを受容する位置決めピン受容孔を設けたので、相手光コネクタと嵌合する際に、位置決めを行うことができる。
本発明のうち請求項７に係る光コネクタによれば、請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の光コネクタにおいて、前記レンズ固定部の周囲に、接着剤注入溝を設けたので、レンズを固定する際に使用する接着剤を接着剤注入溝に容易に注入することができる。
また、本発明のうち請求項８に係る光コネクタによれば、請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の光コネクタにおいて、前記ハウジングの後端面に固定され、前記フェルールが挿通可能な前後方向に貫通するフェルール用貫通孔であって雌ねじ部を該フェルール用貫通孔の内周面に設けた前記フェルール用貫通孔を有する雌ねじ部材と、該雌ねじ部材の前記フェルール用貫通孔に挿入され、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に備えると共に前記フェルールから延びる前記光ファイバを後方に導出可能な前後方向に貫通する貫通孔を備え、前記フェルールを前方向に向けて押す雄ねじ部材と、前記雌ねじ部材の前記フェルール用貫通孔内に配置され、前記雄ねじ部材が前記フェルールを前方向に向けて押すときに、前記フェルールを後方向に向けて押す弾性力を作用させる弾性体とを具備したフェルール固定手段を備えたので、フェルールの固体ブロックに対する押圧力及びレンズに対する押圧力が微力になり、フェルールの前端面と固体ブロックの後端面との接点及び固体ブロックの前端面とレンズの後端面との接点に位置ずれが発生しない。このため、レンズの中心軸とフェルール及びそのフェルールに組み込まれた光ファイバの中心軸とが位置ずれすることはない。また、レンズに対する押圧力が微力となっているため、レンズが損傷するおそれもない光コネクタとすることができる。
また、本発明のうち請求項９に係る光コネクタによれば、請求項８記載の光コネクタにおいて、前記雌ねじ部材の貫通孔の外側面に、前記光ファイバを前記雌ねじ部材の外側から前記フェルール用貫通孔内に挿入可能とする前後方向に延びるスロットを形成したので、雌ねじ部材を、フェルール用貫通孔内にフェルールを挿通させて、ハウジングの後端面に固定する際に、光ファイバを、雌ねじ部材の外側からスロットを通過させてフェルール用貫通孔内に容易に挿入することができる。
更に、本発明のうち請求項１０に係る光コネクタによれば、請求項８又は９記載の光コネクタにおいて、前記雄ねじ部材の側面に、前記光ファイバを前記雄ねじ部材の外側から前記貫通孔内に挿入可能とする前後方向に延びるスロットを形成したので、雄ねじ部材を貫通孔に挿入する際に、光ファイバを、雄ねじ部材の外側からスロットを通過させて貫通孔内に容易に挿入することができる。
次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る光コネクタの第１実施形態の正面図である。図２は、図１に示す光コネクタの斜視図である。図３は、図１の３−３線に沿う部分断面図である。
図１乃至図３において、光コネクタ１は、ハウジング１０と、複数（本実施形態にあっては４個）の球状のレンズ２０と、光ファイバ３１をそれぞれ組み込んだ複数（本実施形態にあっては４個）のフェルール３０とを具備している。
ここで、ハウジング１０は、図１及び図２に示すように円柱形状に形成され、その前端部（図２及び図３における左端部）には、相手光コネクタ（光コネクタ１と同一形状のもの）と嵌合するための円形状の凹部１２が形成されている。凹部１２の外側には凹部１２を囲む円筒状外壁１３が設けられている。ハウジング１０は、ガラスフィラーを混入した樹脂で製造されているが、ステンレス鋼などの金属で製造されてもよい。また、ハウジング１０には、前後方向（軸方向、図３における左右方向）に延びて貫通する断面円形状の複数（本実施形態にあっては４個）のフェルール挿入用孔１１が設けられている。ハウジング１０の内径の中心の真位置度は、０．０５ｍｍ以下で構成されている。ここで、「ハウジング１０の内径の中心の真位置度」とは、相手コネクタ突当て面（嵌合面）の中心からの変位（偏心）量をいう。凹部１２の底部であって各フェルール挿入用孔１１の前側には、塗布用シリンジ針（図示せず）に合わせた形状の接着剤注入溝１４が設けられている。本実施形態においては、接着剤注入溝１４の形状は長穴形状になっている。各フェルール挿入用孔１１の前端部であって接着剤注入溝１４と交差する部分には、フェルール挿入用孔１１の中心軸と同軸の中心軸を有するレンズ固定部１５が配置されている。即ち、接着剤注入溝１４は、レンズ固定部１５の周囲に設けられている。このレンズ固定部１５には、球状のレンズ２０の外形に沿うＲ形状の面取り１６が施されている。このように、レンズ固定部１５には、レンズ２０の外形面に沿うＲ形状の面取り１６が施されているので、レンズ固定部１５に「ばり」が発生することはなく、レンズ２０の位置ずれを極力回避できる。レンズ固定部１５には、レンズ２０の外形面に沿うＲ形状の面取り１３に限らず、０．０５ｍｍ以下のＣ状の面取りを施してもよい。この場合でも、同様の効果を得ることができる。また、ハウジング１０のレンズ固定部１５を含む前端面（接着剤注入溝１４の底面）の、ハウジング１０の内径に対する直角度は、０．００５ｍｍ以下で構成されるとともに、レンズ固定部１５の円周振れは、０．００３ｍｍ以下で構成されている。ここで、「ハウジング１０のレンズ固定部１５を含む前端面の、ハウジング１０の内径に対する直角度」とは、相手コネクタ突当て面（嵌合面）を基準とする傾きをいい、ここでは開き量として表示している。また、「レンズ固定部１５の円周振れ」とは、各レンズ固定部における、真の（理想的な）中心軸を基準とする変位（偏心）量をいう。
また、ハウジング１０には、図１及び図２に示すように、相手光コネクタと嵌合する際の位置決めピン１８が凹部１２から突出するように設けられると共に、相手光コネクタに設けられた、位置決めピン１８と同形状の位置決めピンを受容する位置決めピン受容孔１９が凹部１２に設けられている。図１に示すように、位置決めピン１８と位置決めピン受容孔１９とは、円筒状外壁１３に近接した同心円上において１８０°回転した位置に設けられている。また、複数（本実施形態にあっては４個）のフェルール挿入用孔１１、レンズ固定部１５及び接着剤注入溝１４は、位置決めピン１８と位置決めピン受容孔１９と同じ円上において、位置決めピン１８と位置決めピン受容孔１９との間に均等間隔に設けられている。また、図１に示すように、外壁１３の内周面であって、位置決めピン１８の外側、位置決めピン受容孔１９の外側及び各接着剤注入溝１４の外側には、切削凹部１７が設けられている。外壁１３の内周面であって、位置決めピン１８の外側及び位置決めピン受容孔１９の外側に切削凹部１７を設けることにより、位置決めピン１８の加工及び位置決めピン受容孔１９の加工を容易に行うことができる。また、外壁１３の内周面であって各接着剤注入溝１４の外側に切削凹部１７を設けることにより、各接着剤注入溝１４及びレンズ固定部１５の加工を容易に行うことができる。
また、各レンズ２０は、直径ｄの球状に形成され、ハウジング１０のレンズ固定部１５に接着剤注入溝１４に注入された接着剤２２により固定されるようになっている。レンズ２０の材質はＢＫ７であり、その屈折率ｎ20は１．５０程度である。そして、レンズ２０の前面側（ハウジング１０の凹部１２の底部から突出した部分）２１には、図示しない反射防止膜が設けられている。
また、各フェルール３０は、円柱状に形成され、内部に同軸上に組み込んだ光ファイバ３１を備えている。各フェルール３０の後端部には、フェルール３０よりも径の大きなフランジ部３３を有するキャップ部材３２が固定されている。各フェルール３０の前端面は、研磨されてフェルール３０の前端面と光ファイバ３１の前端面とは同一面となっている。光ファイバ３１の前端面は光ファイバ３１の中心軸に対して直交している。各フェルール３０は、ハウジング１０のフェルール挿入用孔１１にレンズ２０と反対側の後側から挿入されるようになっている。このフェルール挿入用孔１１の内径に相当するハウジング１０の内径は、フェルール３０の外径に対して０．００３ｍｍ以下の公差で構成されている。フェルール３０の前端面の両角部は面取りされている。光ファイバ３１の屈折率ｎ31は、１．４５程度である。
そして、各フェルール挿入用孔１１内のレンズ２０とフェルール３０との間には、透明な固体ブロック４０が配置されている。ここで、「透明」とは、光コネクタ１が使用される光の波長域において、透明であることを意味する。固体ブロック４０は、外周面でフェルール２０の外周面に接し、前端面でレンズ２０の後端面に接し、後端面でフェルール３０の前端面及び光ファイバ３１の前端面に接する円柱状に形成されている。固体ブロック４０は、レンズ２０の屈折率ｎ20（＝１．５０程度）及び光ファイバ３１の屈折率ｎ31（＝１．４５程度）とほぼ等しい屈折率ｎ40（＝１．４５程度）を有している。固体ブロック４０の材質は、石英硝子である。また、固体ブロック４０の光の透過方向の厚みｔは、レンズ２０の直径ｄと屈折率ｎ20及び固体ブロック４０の屈折率ｎ40から決まるレンズ２０の後端面から焦点の位置までの距離と同じになるように設定されている。
また、レンズ２０と固体ブロック４０との接点の周囲及びフェルール３０と固体ブロック４０との接触面の周囲には、レンズ２０の屈折率ｎ20（＝１．５０程度）及び光ファイバ３１の屈折率ｎ31（＝１．４５程度）とほぼ等しい屈折率ｎ50（＝１．４５程度）を有する屈折率整合剤５０が塗布されている。屈折率整合剤５０は、シリコーン系の母材にガラスフィラーが混入した周知の材料で構成されている。
次に、光コネクタ１の製造方法について説明する。
先ず、ハウジング１０の各レンズ固定部１５に複数のレンズ２０のぞれぞれを載置し、接着剤注入溝１４内に接着剤２２を注入して各レンズ２０をレンズ固定部１５に固定する。このとき、反射防止膜を前側にして接着剤２２により固定する。これにより、レンズ２０の中心軸が、レンズ固定部１２の中心軸に一致するとともに、フェルール挿入用孔１１の中心軸にも一致することになる。接着剤注入溝１４は、塗布用シリンジ針に合わせて形成されているため、接着剤２２を容易に注入することができる。
次いで、屈折率整合剤５０を各レンズ２０の後面側に塗布する。
そして、ハウジング１０の後側から各フェルール挿入用孔１１内に固体ブロック４０を挿入し、各固体ブロック４０の前端面を各レンズ２０の後端面に当接させる。
その後、フェルール３０及び光ファイバ３１の前端面に屈折率整合剤５０を塗布したものを複数用意し、それぞれを、ハウジング１０の後側から各フェルール挿入用孔１１内に挿入し、フェルール３０及び光ファイバ３１の前端面を固体ブロック４０の後端面に当接させて、フェルール３０をハウジング１０に固定する。これにより、光コネクタ１が完成する。
この光コネクタ１においては、各レンズ２０の中心軸が、レンズ固定部１５の中心軸に一致するとともに、各フェルール挿入用孔１１の中心軸にも一致し、そして、フェルール３０及びそのフェルール３０に組み込まれた光ファイバ３１の中心軸と一致し、かつ、光ファイバ３１の前端面が光ファイバ３１の中心軸に対して直交している。また、各フェルール３０が、その半分以上の長さにおいてフェルール挿入用孔１１に挿入されている。
このように完成した光コネクタ１は、位置決めピン１８を相手光コネクタに設けられた位置決めピン受容孔（図示せず）に挿入しつつ、相手光コネクタに設けられた位置決めピンを位置決めピン受容孔１９に挿入して、相手光コネクタと嵌合する。これにより、相手光コネクタと嵌合する際に、位置決めを行うことができる。
そして、光コネクタ１の各光ファイバ３１から出射した光は、透明の固体ブロック４０を通り、各レンズ２０で平行光となり、出射することになる。この平行光は、相手光コネクタの各レンズ、固体ブロックを通って各光ファイバの先端面のところで集束することになる。また、相手光コネクタの各光ファイバから出射した光は、透明の固体ブロックを通り、各レンズで平行光となって出射し、光コネクタ１のレンズ２０に対して入射する。そして、その入射した光は、透明の固体ブロック４０を通り、光ファイバ３１の前端位置のところで集束することになる。
この光コネクタ１にあっては、レンズ２０とフェルール３０との間に、レンズ２０、フェルール３０及び光ファイバ３１に接するように、レンズ２０及び光ファイバ３１の屈折率とほぼ等しい屈折率を有する透明な固体ブロック４０を配置し、レンズ２０と固体ブロック４０との接点の周囲及びフェルール３０と固体ブロック４０との接触面の周囲に、レンズ２０及び光ファイバ３１とほぼ等しい屈折率を有する屈折率整合剤５０を塗布してあるから、光ファイバ３１からレンズ２０に至るまでの屈折率の段差が小さく、反射が小さいため、高い反射減衰量を達成することができる。
また、レンズ２０の材質はＢＫ７であり、固体ブロック４０は透明であるから、透過光の吸収が少なく、低い挿入損失を実現することができる。そして、レンズ２０とフェルール３０（光ファイバ３１）との間に配置される固体ブロック４０は、固体であり、光硬化などににより後に硬化されるものではないから、組立作業中に気体や異物が混入するおそれがなく、散乱により透過光が減衰してしまうおそれを極力抑制することができる。
また、レンズ２０の中心軸が、レンズ固定部１２の中心軸に一致するとともに、フェルール挿入用孔１１の中心軸にも一致し、そして、フェルール３０及びそのフェルール３１に組み込まれた光ファイバ３１の中心軸と一致し、かつ、光ファイバ３１の前端面が光ファイバ３１の中心軸に対して直交している。このため、レンズ２０から出射した平行光の中心軸の、レンズ２０の中心軸に対する偏心をなくすことができる。また、透明な固体ブロック４０がある範囲で傾いたとしても、屈折率整合剤５０が光学的な段差を埋めることから、レンズ２０から出射した平行光の中心軸の、レンズ２０の中心軸に対する偏心はおこらない。
また、光コネクタ１の製造に際しては、レンズ２０と光ファイバ３１とを溶融接続する必要もないので、アーク放電装置等の大掛かりな製造装置も必要はない。
そして、固体ブロック４０の光の透過方向の厚みｔは、レンズ２０の直径ｄと屈折率ｎ20及び固体ブロック４０の屈折率ｎ40から決まるレンズ２０の後端面から焦点の位置までの距離と同じになるように設定されているので、レンズ２０をハウジング１０のレンズ固定部１５に固定し、固体ブロック４０をフェルール挿入用孔１１内に挿入してレンズ２０に当接させ、フェルール３０をフェルール挿入用孔１１内に挿入してフェルール３０及び光ファイバ３１を固体ブロック４０に当接させることにより、光ファイバ３１の前端（先端）の位置を光学系の焦点位置になるように位置決めすることができる。このため、光ファイバ３１の先端位置を容易に位置決めすることができる。
また、光ファイバ３１はフェルール３０に組み込まれているから、取り扱い中に光ファイバ３１の破断のおそれを大幅に削減することができる。
そして、レンズ２０の前面側には、反射防止膜が設けられているので、反射減衰量をより大きくすることができる。
更に、固体ブロック４０の材質は、石英硝子であるので、広い波長範囲で高い透過率が得られ、光の減衰を極めて小さくでき、透過光が減衰してしまうおそれをより一層抑制することができる。そして、石英硝子は加工技術が確立されているため、固体ブロック４０の光の透過方向の厚みｔを任意の公差内で達成することができ、光ファイバ３１の先端位置の位置決めを極めて正確に行うことができる。
また、光コネクタ１においては、フェルール挿入用孔１１の内径に相当するハウジング１０の内径をフェルール３０の外径に対して０．００３ｍｍ以下の公差で構成し、ハウジング１０の内径の中心の真位置度を０．０５ｍｍ以下で構成している。また、ハウジング１０のレンズ固定部１５を含む前端面の、ハウジング１０の内径に対する直角度を０．００５ｍｍ以下で構成するとともに、レンズ固定部１５の円周振れを０．００３ｍｍ以下で構成してある。そして、フェルール３０が、その半分以上の長さにおいてフェルール挿入用孔１１に挿入される。これらのことから、光コネクタ１の基準面である光コネクタ前面に対して、レンズ２０から出射する平行光の中心軸の位置及び方向が精確に決定でき、一対の光コネクタ１を対向させて使用するときに、光コネクタ前面の突き当て基準で平行光の中心軸の調心を行うことができる。即ち、光コネクタ前面の位置決めピン１８とこの位置決めピン１８を受容する相手光コネクタに設けられた位置決めピン受容孔、相手コネクタ前面の位置決めピンとこの位置決めピンを受容する光コネクタ前面の置決めピン受容孔１９とにより、平行光の中心軸の回転方向の調心を行う。また、光コネクタ前面の突き当て基準として平行光の角度調心、即ち相手コネクタとの突当て面（嵌合面）を基準面にして、位置合わせが行われる。
次に、本発明に係る光コネクタの第２実施形態について図４乃至図６を参照して説明する。図４は、本発明に係る光コネクタの第２実施形態の断面図である。図５は、雌ねじ部材の斜視図である。図６は、雄ねじ部材を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
図４において、光コネクタ６１は、図１乃至図３に示す光コネクタ１と同様に、ハウジング１０と、複数（本実施形態にあっては４個）の球状のレンズ２０と、光ファイバ３１をそれぞれ組み込んだ複数（本実施形態にあっては４個）のフェルール３０とを具備している。
ここで、ハウジング１０は、図１乃至図３に示すハウジング１０と同様に、円柱形状に形成され、その前端部（図４における左端部）には、相手光コネクタ（光コネクタ６１と同一形状のもの）と嵌合するための円形状の凹部１２が形成されている。凹部１２の外側には、凹部１２を囲む円筒状外壁（図示せず）が設けられている。ハウジング１０は、ガラス繊維を混入した樹脂で製造されているが、ステンレス鋼などの金属で製造されてもよい。また、ハウジング１０には、前後方向（軸方向、図４における左右方向）に延びて貫通する断面円形状の複数（本実施形態にあっては４個）のフェルール挿入用孔１１が設けられている。ハウジング１０の内径の中心の真位置度は、０．０５ｍｍ以下で構成されている。ここで、「ハウジング１０の内径の中心の真位置度」とは、相手コネクタ突当て面（嵌合面）の中心からの変位（偏心）量をいう。凹部１２の底部であって各フェルール挿入用孔１１の前側には、塗布用シリンダ針に合わせた形状の接着剤注入溝１４が設けられている。本実施形態にあっては、接着剤注入溝１４は長穴形状となっている。各フェルール挿入用孔１１の前端部であって接着剤注入溝１４と交差する部分には、フェルール挿入用孔１１の中心軸と同軸の中心軸を有するレンズ固定部１５が配置されている。即ち、接着剤注入溝１４は、レンズ固定部１５の周囲に設けられている。このレンズ固定部１５には、球状のレンズ２０の外形に沿うＲ形状の面取り１６が施されている。このように、レンズ固定部１５には、レンズ２０の外形面に沿うＲ形状の面取り１６が施されているので、レンズ固定部１５に「ばり」が発生することはなく、レンズ２０の位置ずれを極力回避できる。レンズ固定部１５には、レンズ２０の外形面に沿うＲ形状の面取り１６に限らず、例えば０．０５ｍｍ以下のＣ状の面取りを施してもよい。この場合でも、同様の効果を得ることができる。また、ハウジング１０のレンズ固定部１５を含む前端面（接着剤注入溝１４の底面）の、ハウジング１０の内径に対する直角度は、０．００５ｍｍ以下で構成されるとともに、レンズ固定部１５の円周振れは、０．００３ｍｍ以下で構成されている。ここで、「ハウジング１０のレンズ固定部１５を含む前端面の、ハウジング１０の内径に対する直角度」とは、相手コネクタ突当て面（嵌合面）を基準とする傾きをいい、ここでは開き量として表示している。また、「レンズ固定部１５の円周振れ」とは、各レンズ固定部における、真の（理想的な）中心軸を基準とする変位（偏心）量をいう。
また、ハウジング１０には、図示はしないが、図１乃至図３に示すハウジング１０と同様に、相手光コネクタと嵌合する際の位置決めピンが凹部１２から突出するように設けられると共に、相手光コネクタに設けられた位置決めピンを受容する位置決めピン受容孔が凹部１２に設けられている。なお、位置決めピン、位置決めピン受容孔、フェルール挿入用孔１１、レンズ固定部１５及び接着剤注入溝１４の円周方向の配置の仕方は、図１乃至図３に光コネクタ１と同様である。
また、各レンズ２０は、図１乃至図３に示すレンズ２０と同様に、直径ｄの球状に形成され、ハウジング１０のレンズ固定部１５に接着剤注入溝１４に注入された接着剤２２により固定されるようになっている。レンズ２０の材質はＢＫ７であり、その屈折率ｎ20は１．５０程度である。そして、レンズ２０の前面側（ハウジング１０の凹部１２の底部から突出した部分）２１には、図示しない反射防止膜が設けられている。
また、各フェルール３０は、図３に示すフェルール３０と同様に、円柱状に形成され、内部に同軸上に組み込んだ光ファイバ３１を備えている。各フェルール３０の後端部には、フェルール３０よりも径の大きなフランジ部３３を有するキャップ部材３２が圧入により固定されている。各フェルール３０の前端面は、研磨されてフェルール３０の前端面と光ファイバ３１の前端面とは同一面となっている。光ファイバ３１の前端面は光ファイバ３１の中心軸に対して直交している。各フェルール３０は、ハウジング１０のフェルール挿入用孔１１にレンズ２０と反対側の後側から挿入されるようになっている。このフェルール挿入用孔１１の内径に相当するハウジング１０の内径は、フェルール３０の外径に対して０．００３ｍｍ以下の公差で構成されている。そして、フェルール３０の前端面の両角部は面取りされている。光ファイバ３１の屈折率ｎ31は、１．４５程度である。
そして、各フェルール挿入用孔１１内のレンズ２０とフェルール３０との間には、図３に示す光コネクタ１と同様に、透明な固体ブロック４０が配置されている。ここで、「透明」とは、光コネクタ１が使用される光の波長域において、透明であることを意味する。固体ブロック４０は、外周面でフェルール挿入用孔１１の内周面に接し、前端面でレンズ２０の後端面に接し、後端面でフェルール３０の前端面及び光ファイバ３１の前端面に接する円柱状に形成されている。固体ブロック４０は、レンズ２０の屈折率ｎ20（＝１．５０程度）及び光ファイバ３１の屈折率ｎ31（＝１．４５程度）とほぼ等しい屈折率ｎ40（＝１．４５程度）を有している。固体ブロック４０の材質は、石英硝子である。また、固体ブロック４０の光の透過方向の厚みｔは、レンズ２０の直径ｄと屈折率ｎ20及び固体ブロック４０の屈折率ｎ40から決まるレンズ２０の後端面から焦点の位置までの距離と同じになるように設定されている。
また、レンズ２０と固体ブロック４０との接点の周囲及びフェルール３０と固体ブロック４０との接触面の周囲には、図３に示す光コネクタ１と同様に、レンズ２０の屈折率ｎ20（＝１．５０程度）及び光ファイバ３１の屈折率ｎ31（＝１．４５程度）とほぼ等しい屈折率ｎ50（＝１．４５程度）を有する屈折率整合剤５０が塗布されている。屈折率整合剤５０は、シリコーン系の母材にガラスフィラーが混入した周知の材料で構成されている。
更に、光コネクタ６１には、図１乃至図３に示す光コネクタ１と異なり、フェルール３０をハウジング１０に対して固定するためのフェルール固定手段６２が備えられている。このフェルール固定手段６２は、雌ねじ部材７０と、複数（本実施形態にあっては４個）の雄ねじ部材８０と、複数（本実施形態にあっては４個）の弾性体９０とで構成されている。
雌ねじ部材７０は、略円柱状に形成され、ハウジング１０の後端面に配置固定される。雌ねじ部材７０には、フェルール３０及びそのフェルール３０の後端部に固定されたキャップ部材３２が挿通可能な前後方向に延びる複数（本実施形態にあっては４個）のフェルール用貫通孔７１が設けられている。各フェルール用貫通孔７１の内周面には、雌ねじ部７３が設けられている。また、雌ねじ部材７０の各フェルール用貫通孔７１の外側面には、図５に示すように、光ファイバ３１を雌ねじ部材７０の外側から各フェルール用貫通孔７１内に挿入可能とする前後方向に延びるスロット７２が形成されている。なお、雌ねじ部材７０には、図５に示すように、図示しない位置決めピンが挿通される前後方向に延びる貫通孔７４が形成されている。
また、各雄ねじ部材８０は、雌ねじ部材７０の各フェルール用貫通孔７１内に挿入可能に形成された中空円筒状に形成されている。各雄ねじ部材８０には、フェルール３０のキャップ部材３２の後端部を受容しかつ光ファイバ３１を後方に導出可能な前後方向に貫通する貫通孔８１が設けられている。各雄ねじ部材８０の外周面には、各フェルール用貫通孔７１に設けられた雌ねじ部７３に螺合する雄ねじ部８３が設けられている。各雄ねじ部材８０は、雌ねじ部材７０の後方から各フェルール用貫通孔７１内に挿入されて回転されることにより、雄ねじ部８３が雌ねじ部７３に螺合し、回転を続行することにより、各雄ねじ部材８０の前端がキャップ部材３２のフランジ部３３の後端面に当接し、フェルール３０を前方向に向けて押すようになっている。各雄ねじ部材８０の後端部には、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、雄ねじ部材８０を回転させるためのドライバー等の治具の先端が挿入される溝８４が形成されている。また、各雄ねじ部材８０の側面には、図６（Ａ）に示すように、光ファイバ３１を雄ねじ部材８０の外側から貫通孔８１内に挿入可能とする前後方向に延びるスロット８２が形成されている。
また、雄ねじ部材７０の各フェルール用貫通孔７１内であってハウジング１０の後端面とキャップ部材３２のフランジ部３３の前端面との間には、リング状の弾性体９０が配置されている。この弾性体９０は、各雄ねじ部材８０がキャップ部材３２のフランジ部３３の後端面に当接して、フェルール３０を前方向に向けて押すときに、弾性領域内ではフェルール３０に固定されたキャップ部材３２を介してフェルール３０を後方向に向けて押す弾性力を作用させるようになっている。キャップ部材３２が弾性体９０を介してフェルール３０を前方に押す構造としているので、フェルール３０は、キャップ部材３２から直接に押圧力を受けることがなく、しかも、フェルール３０と固定ブロック４０との間及び固定ブロック４０とレンズ２０との間にがたつきが無いように保持できる。この弾性体９０は、ゴムで構成されているが、金属（例えば、座金やばね部材）や金属とゴムとの複合材で構成されてもよい。
次に、光コネクタ６１の製造方法について説明する。
先ず、ハウジング１０の各レンズ固定部１５に複数のレンズ２０のぞれぞれを載置し、接着剤注入溝１４内に接着剤２２を注入して各レンズ２０をレンズ固定部１５に固定する。このとき、反射防止膜を前側にして接着剤２２により固定する。これにより、レンズ２０の中心軸が、レンズ固定部１５の中心軸に一致するとともに、フェルール挿入用孔１１の中心軸にも一致することになる。接着剤注入溝１４は、塗布用シリンダ針に合わせて形成されているため、接着剤２２を容易に注入することができる。
次いで、屈折率整合剤５０を各レンズ２０の後面側に塗布する。
そして、ハウジング１０の後側から各フェルール挿入用孔１１内に固体ブロック４０を挿入し、各固体ブロック４０の前端面を各レンズ２０の後端面に当接させる。
その後、フェルール３０及び光ファイバ３１の前端面に屈折率整合剤５０を塗布したものを複数用意し、それぞれを、ハウジング１０の後側から各フェルール挿入用孔１１内に挿入し、フェルール３０及び光ファイバ３１の前端面を固体ブロック４０の後端面に当接させる。
次いで、ハウジング１０の後端面と各フェルール３０に固定されたキャップ部材３２のフランジ部３３の前端面との間に、リング状の弾性体９０を配置する。
そして、雌ねじ部材７０を、各貫通孔７１内にフェルール３０、キャップ部材３２及び弾性体９０を挿通させて、ハウジング１０の後端面に固定する。この際に、光ファイバ３１は、雌ねじ部材７０の外側からスロット７２を通過させて各貫通孔７１内に容易に挿入することができる。
その後、各雄ねじ部材８０を、雌ねじ部材７０の後方側から各フェルール用貫通孔７１内に挿入して回転させ、これにより雄ねじ部８３を雌ねじ部７３に螺合する。そして、各雄ねじ部材８０の回転を続行して各雄ねじ部材８０の前端をキャップ部材３２のフランジ部３３の後端面に当接させ、更に回転を続行して雄ねじ部材８０を更に挿入し、フェルール３０を前方向に向けて押す。ここで、フランジ部３３の前端面が弾性体９０の弾性領域の任意の位置となるように雄ねじ部材８０の挿入量を調整し、フェルール３０の前端位置を調整する。これにより、弾性体９０がフェルール３０に固定されたキャップ部材３２を介してフェルール３０を後方向に向けて押す弾性力を作用させる。これにより、フェルール３０がハウジング１０に固定されて光コネクタ６１が完成する。なお、雄ねじ部材８０の回転作業は、ドライバー等の治具の先端を溝８４に挿入して行う。また、光ファイバ３１は、雄ねじ部材８０の外側からスロット８２を通過させて貫通孔８１内に容易に挿入することができる。
この光コネクタ６１においては、各レンズ２０の中心軸が、レンズ固定部１５の中心軸に一致するとともに、各フェルール挿入用孔１１の中心軸にも一致し、そして、フェルール３０及びそのフェルール３１に組み込まれた光ファイバ３１の中心軸と一致し、かつ、光ファイバ３１の前端面が光ファイバ３１の中心軸に対して直交している。また、各フェルール３０が、その半分以上の長さにおいてフェルール挿入用孔１１に挿入されている。
ここで、弾性体９０がキャップ部材３２を介してフェルール３０を後方に向けて押す弾性力を作用させているので、フェルール３０の固体ブロック４０に対する押圧力及びレンズ２０に対する押圧力が微力となっており、フェルール３０の前端面と固体ブロック４０の後端面との接点及び固体ブロック４０の前端面とレンズ２０の後端面との接点に位置ずれが発生しない。このため、各レンズ２０の中心軸とフェルール３０及びそのフェルール３１に組み込まれた光ファイバ３１の中心軸とが位置ずれすることはない。また、レンズ２０に対する押圧力が微力となっているため、レンズ２０が損傷するおそれもない。キャップ部材３２が弾性体９０を介してフェルール３０を前方に押す構造としているので、フェルール３０は、キャップ部材３２から直接に押圧力を受けることがなく、しかも、フェルール３０と固定ブロック４０との間及び固定ブロック４０とレンズ２０との間にがたつきが無いように保持できる。
このように完成した光コネクタ６１は、位置決めピン（図示せず）を相手光コネクタに設けられた位置決めピン受容孔（図示せず）に挿入しつつ、相手光コネクタに設けられた位置決めピンを位置決めピン受容孔に挿入して、相手光コネクタと嵌合する。このため、相手光コネクタとの嵌合の際に、位置決めを行うことができる。
そして、光コネクタ６１の各光ファイバ３１から出射した光は、透明の固体ブロック４０を通り、各レンズ２０で平行光となり、出射することになる。この平行光は、相手光コネクタの各レンズ、固体ブロックを通って各光ファイバの先端面のところで集束することになる。また、相手光コネクタの各光ファイバから出射した光は、透明の固体ブロックを通り、各レンズで平行光となって出射し、光コネクタ１のレンズ２０に対して入射する。そして、その入射した光は、透明の固体ブロック４０を通り、光ファイバ３１の前端位置のところで集束することになる。
この光コネクタ６１にあっては、光コネクタ１と同様に、レンズ２０とフェルール３０との間に、レンズ２０、フェルール３０及び光ファイバ３１に接するように、レンズ２０及び光ファイバ３１の屈折率とほぼ等しい屈折率を有する透明な固体ブロック４０を配置し、レンズ２０と固体ブロック４０との接点の周囲及びフェルール３０と固体ブロック４０との接触面の周囲に、レンズ２０及び光ファイバ３１とほぼ等しい屈折率を有する屈折率整合剤５０を塗布してある。このため、光ファイバ３１からレンズ２０に至るまでの屈折率の段差が小さく、反射が小さいため、高い反射減衰量を達成することができる。
また、レンズ２０の材質はＢＫ７であり、固体ブロック４０は透明であるから、透過光の吸収が少なく、低い挿入損失を実現することができる。そして、レンズ２０とフェルール３０（光ファイバ３１）との間に配置される固体ブロック４０は、固体であり、光硬化などににより後に硬化されるものではないから、組立作業中に気体や異物が混入するおそれがなく、散乱により透過光が減衰してしまうおそれを極力抑制することができる。
また、レンズ２０の中心軸が、レンズ固定部１５の中心軸に一致するとともに、フェルール挿入用孔１１の中心軸にも一致し、そして、フェルール３０及びそのフェルール３０に組み込まれた光ファイバ３１の中心軸と一致し、かつ、光ファイバ３１の前端面が光ファイバ３１の中心軸に対して直交している。このため、レンズ２０から出射した平行光の中心軸の、レンズ２０の中心軸に対する偏心をなくすことができる。また、透明な固体ブロック４０がある範囲で傾いたとしても、屈折率整合剤５０が光学的な段差を埋めることから、レンズ２０から出射した平行光の中心軸の、レンズ２０の中心軸に対する偏心はおこらない。
また、光コネクタ６１の製造に際しては、レンズ２０と光ファイバ３１とを溶融接続する必要もないので、アーク放電装置等の大掛かりな製造装置も必要はない。
そして、固体ブロック４０の光の透過方向の厚みｔは、レンズ２０の直径ｄと屈折率ｎ20及び固体ブロック４０の屈折率ｎ40から決まるレンズ２０の後端面から焦点の位置までの距離と同じになるように設定されているので、レンズ２０をハウジング１０のレンズ固定部１５に固定し、固体ブロック４０をフェルール挿入用孔１１内に挿入してレンズ２０に当接させ、フェルール３０をフェルール挿入用孔１１内に挿入してフェルール３０及び光ファイバ３１を固体ブロック４０に当接させることにより、光ファイバ３１の前端（先端）の位置を光学系の焦点位置になるように位置決めすることができる。このため、光ファイバ３１の先端位置を容易に位置決めすることができる。
また、光ファイバ３１はフェルール３０に組み込まれているから、取り扱い中に光ファイバ３１の破断のおそれを大幅に削減することができる。
そして、レンズ２０の前面側には、反射防止膜が設けられているので、反射減衰量をより大きくすることができる。
更に、固体ブロック４０の材質は、石英硝子であるので、広い波長範囲で高い透過率が得られ、光の減衰を極めて小さくでき、透過光が減衰してしまうおそれをより一層抑制することができる。そして、石英硝子は加工技術が確立されているため、固体ブロックの光の透過方向の厚みを任意の公差内で達成することができ、光ファイバ３１の先端位置の位置決めを極めて正確に行うことができる。
また、光コネクタ６１においても、フェルール挿入用孔１１の内径に相当するハウジング１０の内径をフェルール３０の外径に対して０．００３ｍｍ以下の公差で構成し、ハウジング１０の内径の中心の真位置度を０．０５ｍｍ以下で構成している。また、ハウジング１０のレンズ固定部１５を含む前端面の、ハウジング１０の内径に対する直角度を０．００５ｍｍ以下で構成するとともに、レンズ固定部１５の円周振れを０．００３ｍｍ以下で構成してある。そして、フェルール３０が、その半分以上の長さにおいてフェルール挿入用孔１１に挿入される。これらのことから、光コネクタ６１の基準面である光コネクタ前面に対して、レンズ２０から出射する平行光の中心軸の位置及び方向が精確に決定でき、一対の光コネクタ１を対向させて使用するときに、光コネクタ前面の突き当て基準で平行光の中心軸の調心を行うことができる。即ち、光コネクタ前面の位置決めピンとこの位置決めピンを受容する相手光コネクタに設けられた位置決めピン受容孔、相手コネクタ前面の位置決めピンとこの位置決めピンを受容する光コネクタ前面の置決めピン受容孔とにより、平行光の中心軸の回転方向の調心を行う。また、光コネクタ前面の突き当て基準として平行光の角度調心、即ち相手コネクタとの突当て面（嵌合面）を基準面にして、位置合わせが行われる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、レンズ２０の材質はＢＫ７に限定されず、固体ブロック４０の材質は石英硝子に限定されず、屈折率整合剤５０の材質はシリコーン系の母材にガラス繊維が混入した材料に限定されない。
また、ハウジング１０に設けられた位置決めピン受容孔１９は、相手光コネクタに設けられた位置決めピンを受容するものであればよく、必ずしもハウジング１０に設けられた位置決めピン１８と同形状の位置決めピンを受容する必要はない。
本発明に係る光コネクタの第１実施形態の正面図である。 図１に示す光コネクタの斜視図である。 図１の３−３線に沿う部分断面図である。 本発明に係る光コネクタの第２実施形態の断面図である。 雌ねじ部材の斜視図である。 雄ねじ部材を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 従来の光ファイバコリメータの断面図である。 従来の光ファイバロッドレンズ装置の基本構成を示す図である。 従来の光コネクタを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は光コネクタの使用状態の説明図である。
符号の説明
１，６１ 光コネクタ
１０ ハウジング
１１ フェルール挿入用孔
１２ レンズ固定部
１４ 接着剤注入溝
１８ 位置決めピン
１９ 位置決めピン受容孔
２０ レンズ
３０ フェルール
３１ 光ファイバ
４０ 固体ブロック
５０ 屈折率整合剤
６２ フェルール固定手段
７０ 雌ねじ部材
７１ フェルール用貫通孔
７２ スロット
７３ 雌ねじ部
８０ 雄ねじ部材
８１ 貫通孔
８２ スロット
８３ 雄ねじ部
９０ 弾性体

Claims (10)

  1. 前後方向に延びて貫通するフェルール挿入用孔を有し、該フェルール挿入用孔の前端部に配置された、前記フェルール挿入用孔の中心軸と同軸の中心軸を有するレンズ固定部を備えたハウジングと、
    前記レンズ固定部に固定された球状のレンズと、
    前記フェルール挿入用孔に後側から挿入され、前端面が中心軸に直交する光ファイバが組み込まれたフェルールとを具備し、
    前記レンズと前記フェルールとの間に、前記レンズ、前記フェルール及び前記光ファイバに接するように、前記レンズ及び前記光ファイバの屈折率とほぼ等しい屈折率を有する透明な固体ブロックを配置し、
    前記レンズと前記固体ブロックとの接点の周囲及び前記フェルールと前記固体ブロックとの接触面の周囲に、前記レンズ及び前記光ファイバとほぼ等しい屈折率を有する屈折率整合剤を塗布し、
    前記固体ブロックの光の透過方向の厚みが、前記レンズの直径と屈折率及び前記固体ブロックの屈折率から決まるレンズ端面から焦点の位置までの距離と同じになるように設定したことを特徴とする光コネクタ。
  2. 前記レンズの前面側に反射防止膜を設けたことを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
  3. 前記固体ブロックの材質が、石英硝子であることを特徴とする請求項１又は２記載の光コネクタ。
  4. 前記フェルール挿入用孔の内径に相当する前記ハウジングの内径を前記フェルールの外径に対して０．００３ｍｍ以下の公差で構成し、前記ハウジングの内径の中心の真位置度を０．０５ｍｍ以下で構成するとともに、前記ハウジングの前記レンズ固定部を含む前端面の、前記ハウジングの内径に対する直角度を０．００５ｍｍ以下で構成し、前記レンズ固定部の円周振れを０．００３ｍｍ以下で構成し、前記フェルールが、その半分以上の長さにおいて前記フェルール挿入用孔に挿入されることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。
  5. 前記ハウジングの前記レンズ固定部に、前記レンズの外形面に沿うＲ形状の面取り、または０．０５ｍｍ以下のＣ状の面取りを施したことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。
  6. 前記ハウジングに、相手光コネクタと嵌合する際の位置決めピンを設けると共に、前記相手光コネクタに設けられた位置決めピンを受容する位置決めピン受容孔を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。
  7. 前記レンズ固定部の周囲に、接着剤注入溝を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。
  8. 前記ハウジングの後端面に固定され、前記フェルールが挿通可能な前後方向に貫通するフェルール用貫通孔であって雌ねじ部を該フェルール用貫通孔の内周面に設けた前記フェルール用貫通孔を有する雌ねじ部材と、
    該雌ねじ部材の前記フェルール用貫通孔に挿入され、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に備えると共に前記フェルールから延びる前記光ファイバを後方に導出可能な前後方向に貫通する貫通孔を備え、前記フェルールを前方向に向けて押す雄ねじ部材と、
    前記雌ねじ部材の前記フェルール用貫通孔内に配置され、前記雄ねじ部材が前記フェルールを前方向に向けて押すときに、前記フェルールを後方向に向けて押す弾性力を作用させる弾性体とを具備したフェルール固定手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。
  9. 前記雌ねじ部材のフェルール用貫通孔の外側面に、前記光ファイバを前記雌ねじ部材の外側から前記フェルール用貫通孔内に挿入可能とする前後方向に延びるスロットを形成したことを特徴とする請求項８記載の光コネクタ。
  10. 前記雄ねじ部材の側面に、前記光ファイバを前記雄ねじ部材の外側から前記貫通孔内に挿入可能とする前後方向に延びるスロットを形成したことを特徴とする請求項８又は９記載の光コネクタ。
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