JP2015087636A - 光信号接続部材 - Google Patents

Abstract

【課題】両端の光ファイバコネクタにおいて複数の光ファイバの配置が同一であって且つ小型である光信号接続部材を提供する。【解決手段】光信号接続部材は、保護被覆に覆われたｎ本（ｎは２以上の整数）の光ファイバを平行に並べた状態で固定した光ファイバテープ１００ａ、１００ｂを複数と、光ファイバテープ１００ａ、１００ｂのそれぞれの端部に取り付けられたコネクタ２０１ａとを備え、複数の光ファイバテープ１００ａ、１００ｂは積層されており、それぞれの光ファイバテープ１００ａ、１００ｂにおいて、固定された部分における並び順がｉ番目（１≰ｉ≰ｎ）の光ファイバが、いずれかの端部において複数の光ファイバ同士の固定が解除され光ファイバの並び順が変更されて、解除された端部におけるコネクタにおいてｎ＋１−ｉ番目の並び順となっている。【選択図】図４

Description

本発明は、光信号接続部材に関し、特に保護被覆に覆われたｎ本（ｎは２以上の整数）の光ファイバを平行に並べた状態で固定した光ファイバテープを複数と、光ファイバテープのそれぞれの端部に取り付けられたコネクタとを備えた光信号接続部材に関するものである。

従来、光ファイバを用いた光信号の伝送装置などの光信号入出力部において、複数の光ファイバ同士の接続を容易に行うことができる光ファイバコネクタが開発されて実用化されている。例えば、複数の光ファイバ素線を並列に配置して互いに連結させた光ファイバテープ心線を用いて、複数の光ファイバの接続を一括で行うことができる光ファイバコネクタが実用化されている（特許文献１）。

近年では通信される情報量が大幅に増大してきていることや、光信号の伝達装置が小型、高機能化してきていること等の理由により、機器に接続する一つの光ファイバ用Ｖ溝や、ファイバアレーを含むコネクタに含まれる光ファイバの心線数を増やすことが求められており、特許文献１に開示されているように複数の光ファイバテープ心線を積み重ねて一つの光ファイバコネクタに挿入することが行われるようになってきた。この場合、図７に示すように、光ファイバコネクタの先端部分であるフェルール２０１には、その端面に光ファイバ先端面が露出する光ファイバ露出孔群３００，４００が複数列（ここでは２列）設けられている。

下側の列の光ファイバ露出孔群３００からは下側の光ファイバテープ心線を構成する光ファイバが露出して、上側の列の光ファイバ露出孔群４００からは上側の光ファイバテープ心線を構成する光ファイバが露出している。そしてフェルール２０１の先端面において図７に示されているように、下列では図７の左から露出孔３０１、３０２，・・、３１２と１２個の露出孔が並んでおり、上列でも露出孔４０１、４０２，・・、４１２と１２個の露出孔が並んでいる。下列に並ぶ光ファイバは、下側のガイド溝２０３に支えられ、上列の光ファイバは上側のガイド溝２０４に支えられる。上面に開いている窓２０６は光ファイバの挿入作業のために必要であり、挿入作業が終了したらこの窓２０６から樹脂を注入して光ファイバとフェルール２０１とを固定する。符号２０７は機器側との位置合わせのためのガイドピン穴である。

特開２０１２−６３６４９号公報 特開２０００−２０６３８１号公報 国際公開２０１１０４３３２４号公報

ここで、光ファイバテープ心線の反対側の端にも同型のフェルール２０１が取り付けられるのであるが、特許文献１のように２つの光ファイバテープ心線をただ重ねた状態であると、一方のフェルール２０１の例えば下列左端の露出孔３０１から露出する光ファイバが、反対側のフェルール２０１では右端の露出孔３１２から露出することになる。反対側の端のフェルール２０１の上下を逆にして光ファイバを挿入した場合は、一方のフェルール２０１の下列左端の露出孔３０１から露出する光ファイバが、反対側のフェルール２０１では上列左端の露出孔４０１から露出することになる。

このように２つの光ファイバテープ心線をただ重ねた状態であると、例えばＪＩＳ Ｃ５９８２に記載のアダプタを用いた前記フェルールの付いた光ファイバテープ心線による機器への接続の場合は、両端でアダプタを２回通過し、内部の光回路に接続されることを前提として使用すれば、光ファイバの露出部分における並び順は元に戻るため問題は生じない。しかし、電子基板に実装された光部品に直接接続して使用する場合等では、両端のフェルール２０１（コネクタ）において複数の光ファイバ同士の配置が変わってしまうという不都合が生じてしまう。

特許文献２に開示されているように、各光ファイバテープ心線を重ねて一回ひねりを加えるという配線方法にすると、反対側の端のフェルール２０１の上下を逆にしておけば、両端のフェルール２０１において複数の光ファイバ同士の配置を同じにすることができる。しかしながら、光ファイバテープ心線にひねりを加えて重なりの順番を変えると、ひねった部分およびその前後において、光ファイバに応力がかかり且つ応力がかかった状態が保持され続ける。そのため、光信号の伝送損失が生じ、さらには光ファイバが破断してしまうおそれがある。また、この方法では、両端部のフェルール２０１，２０１の上下を同じにする場合には対応できない。

光ファイバに過度のストレスをかけないためには、両端のフェルール間の各光ファイバテープ心線を重ね合わせないで異なるルートを通るように配置することが考えられるが、このやり方はストレス回避のための光ファイバテープ心線の線長が相当長く必要になるとともに、その冗長部分を収納する収納空間も余分に必要になってしまい、小型の伝送装置に収納することができなくなってしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、両端の光ファイバコネクタにおいて複数の光ファイバの配置が同一であって且つ小型である光信号接続部材を提供することにある。

本発明の第１の光信号接続部材は、保護被覆に覆われたｎ本（ｎは２以上の整数）の光ファイバを平行に並べた状態で固定した光ファイバテープを複数と、前記光ファイバテープのそれぞれの端部に取り付けられたコネクタとを備え、複数の前記光ファイバテープは積層されており、それぞれの前記光ファイバテープにおいて、固定された部分における並び順がｉ番目（１≦ｉ≦ｎ）の光ファイバが、いずれかの端部において複数の光ファイバ同士の固定が解除され光ファイバの並び順が変更されて、解除された端部における前記コネクタにおいてｎ＋１−ｉ番目の並び順となっている構成を有している。この構成により、光ファイバの一方の端部におけるコネクタの端面を観察したときにｉ番目に位置する光ファイバが、他方の端部におけるコネクタの端面を観察したときにもｉ番目に位置するようになる。

前記光ファイバテープにおいては、前記複数の光ファイバ同士の固定が解除され光ファイバの並び順が変更された部分から、解除された端部における前記コネクタに固定される部分までにおいて、前記複数の光ファイバが平行に並べられて接着剤によって固定されていてもよい。

複数の前記光ファイバテープにおいては、一方の端部に光ファイバの並び順が変更されている部分が存する光ファイバテープの数と、他方の端部に光ファイバの並び順が変更されている部分が存する光ファイバテープの数とは等しい或いは１の差があってもよい。

前記コネクタはハウジング及びブーツ部分を備えており、前記光ファイバの並び順が変更されている部分は、前記コネクタのハウジング及びブーツ部分の少なくとも一方に収納されていてもよい。コネクタのブーツとは、光ファイバ先端を固定するフェルール及びそのフェルールの一部を覆うハウジングに続いてフェルールに取り付けられた光ファイバテープの一部を保護するカバー状の部材である。

前記コネクタは、Ｖ溝及び光ファイバアレーの少なくとも一方を含んでいてもよい。

本発明の第２の光信号接続部材は、保護被覆に覆われたｎ本（ｎは２以上の整数）の光ファイバを平行に並べた状態で互いに隣接する２本の光ファイバ間を連結部で連結し、該連結部を、光ファイバ長手方向及び並び方向にそれぞれ間欠的に設けて固定した間欠連結型の光ファイバテープを複数と、前記光ファイバテープのそれぞれの端部に取り付けられたコネクタとを備え、複数の前記光ファイバテープは積層されており、それぞれの前記光ファイバテープは、前記連結部が除去されてｎ本の前記光ファイバ同士の固定が解除されたフリー領域を有しているとともに、長手方向の周りに１８０度回転されている構成を有している。ここで間欠連結型の光ファイバテープは、例えば特許文献３に記載されている構造を有している。

前記フリー領域において複数の光ファイバの並び順が変更されており、前記コネクタはハウジング及びブーツ部分を備えており、前記フリー領域は前記コネクタのハウジング及びブーツ部分の少なくとも一方に収納されていてもよい。

一方の前記コネクタに収納されている前記フリー領域の数と、他方の前記コネクタに収納されている前記フリー領域の数とは等しい或いは１の差があってもよい。

前記コネクタは、Ｖ溝及び光ファイバアレーの少なくとも一方を含んでいてもよい。

本発明の光信号接続部材は、小型且つ簡単な構成によって両端の光ファイバコネクタにおいて複数の光ファイバの配置を同一にすることができる。

実施形態１に係る光ファイバテープの一方の端部を単心分離した状態を示す模式的な図である。 実施形態１に係る光ファイバの並び順を変更する一つの手順を示す模式的な図である。 実施形態１に係る光ファイバの並び順を変更する別の手順を示す模式的な図である。 実施形態１に係る光ファイバテープの端部にフェルールを取り付けた模式的な図である。 実施形態２に係る光ファイバテープを示す模式的な図である。 実施形態に係る光ファイバコネクタの模式的な斜視図である。 光ファイバコネクタに用いられるフェルールの模式的な斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。

（実施形態１）
実施形態１に係る光信号接続部材は図１に示すように、４本の光ファイバ１０２，１０２，・・を平行に同一平面上に並べた状態で固定した２つの光ファイバテープ１００ａ，１００ｂを有している。光ファイバ１０２は、保護被覆で覆われていて、図では保護被覆を含めて光ファイバ１０２として表している。光ファイバ１０２，１０２，・・の並び順を変更するため、第１の光ファイバテープ１００ａでは図の右側が、第２の光ファイバテープ１００ｂでは図の左側が、固定が解除されて各光ファイバ１０２，１０２，・・がそれぞれ分離された単心分離の状態となっている。この単心分離には例えば古河電気工業（株）製Ｓ２３３Ｃを用いる。

次に図２に示すように、樹脂フィルムに粘着剤を塗布した粘着シート５００に、光ファイバシート１００ａ，１００ｂの単心分離していない部分を貼り付けて固定し、それから単心分離した４本の光ファイバ１０２，１０２，・・を、固定された部分においてｉ番目（１≦ｉ≦４）の光ファイバ１０２が、４＋１−ｉ番目に並ぶように並び順を変更する。そして、並び順変更部１０３ａ，１０３ｂから光ファイバ端までは４本の光ファイバを同一平面上に平行に並べた光ファイバ束１０１ａ，１０１ｂとして、この光ファイバ束１０１ａ，１０１ｂ粘着シート５００に貼り付ける。ここで光ファイバ１０２の並び順を変更する際に光ファイバ１０２同士を交差させているが、交差させることで光ファイバ１０２に湾曲が生じる。この湾曲により生じる伝送損失が光信号接続部材において許容される範囲に収まるように、湾曲の曲率半径が決定されている。また、並び順を変更する際には、光ファイバ１０２がその中心軸周りに捻れることがないようにして交差させている。

次に図３に示すように、光ファイバ束１０１ａ，１０１ｂの部分に接着剤を塗布して隣り合う光ファイバ１０２，１０２同士を接着し固定して固定束部１０４ａ，１０４ｂとする。それから粘着シート５００を光ファイバシート１００ａ，１００ｂから取り外す。粘着シート５００は、取り外ししやすいようにシリコーン系粘着剤を塗布した樹脂フィルムからなっていることが好ましい。また、粘着シート５００の大きさは、光ファイバテープ１００ａ，１００ｂの幅よりも少し大きい幅と、光ファイバ１０２の並び順を変更して固定できるだけの長さ（例えば２〜３ｃｍ）を有していればよい。

このようにして光ファイバ１０２，１０２，・・の並び順を変更した２つの光ファイバシート１００ａ，１００ｂを重ねて、図４に示すように両端に第１及び第２のフェルール２０１ａ，２０１ｂをそれぞれ取り付ける。このとき、第１の光ファイバテープ１００ａの並び順変更部１０３ａは第２のフェルール２０１ｂ近傍に位置し、第２の光ファイバテープ１００ｂの並び順変更部１０３ｂは第１のフェルール２０１ａ近傍に位置して、２つの並び順変更部１０３ａ，１０３ｂは重ならないように配置されている。なお、フェルール２０１ａ，２０１ｂには１２本×２列の光ファイバを取り付けられるようになっているが、中央部分の４本×２列の露出孔のみを用いている。

それから、図６に示すように、フェルール２０１の後ろ側（ファイバ露出端面とは反対側）及び光ファイバテープ１００ａ，１００ｂのフェルール２０１近辺部分を保護部材２０５で覆い隠して保護する。保護部材２０５はハウジングとブーツとで構成されており、並び順変更部１０３ａ，１０３ｂはその中に納められている。なお、図６においてはフェルール２０１の先端面の孔配置等は省略している。

本実施形態の光信号接続部材においては、光ファイバテープ１００ａ，１００ｂを用いて簡単な方法・構成で両端のコネクタの端面に現れる複数の光ファイバ１０２，１０２，・・の配置を同一にすることができる。２つのコネクタ間における光ファイバ１０２の伝送損失も小さく抑制でき、光ファイバテープ１００ａ，１００ｂが占める空間及び長さも小さく抑制できる。また、側圧が最もかかりやすい並び順変更部１０３ａ，１０３ｂを保護部材２０５の中に収容しているため、並び順変更部１０３ａ，１０３ｂに過度の曲げが生じたり他部品が接触・圧迫することがなく、光ファイバ１０２が破断したり伝送損失が増大することを避けられる。

（実施形態２）
実施形態２の光信号接続部材は、光ファイバテープとして間欠連結型の光ファイバテープを用いることが実施形態１と異なっており、コネクタ部分の構成等は実施形態１と同じであるので、実施形態１と異なる部分を中心に以下説明する。

本実施形態の光ファイバテープは図５に示すように、保護被覆に覆われた４本の光ファイバ１０２，１０２，・・が同一平面上に平行に隣り合って並べられて、隣り合う２本の光ファイバ１０２，１０２の間を、間欠的に設けられた連結部１１０が連結している。連結部１１０は接着剤あるいは合成樹脂からなっており、隣り合う２本の光ファイバ１０２，１０２の間に、光ファイバ全長に亘って連続的に設けられているのではなく、不連続に、間欠的に、点在しているが、光ファイバテープ１２０全体としてみると、４本の光ファイバ１０２，１０２，・・が光ファイバテープ１２０として固定されて一体的に扱えるように配置されている。

本実施形態においては、光ファイバテープ１２０の端部１２１に近い部分においていくつかの連結部１１０を取り去ってフリー領域１２２を形成している。フリー領域１２２では連結部１１０が除去されているため、隣り合う光ファイバ１０２，１０２同士の固定が解除されて、それぞれの光ファイバ１０２がばらばらになっている状態である。この状態で光ファイバテープ１２０の端部１２１と中央部分との間を中心軸に沿って１８０度回転させるとフリー領域１２２において各光ファイバ１０２の並び順が変わる。この並び順変更部１２３においては、各光ファイバ１０２がその軸周りに捻られているが、特許文献２とは異なり、フリー領域１２２の全体に亘って捻れの応力が分散されているため光ファイバ１０２が破断することはなく、伝送損失も小さく抑えられる。

本実施形態では、２つの光ファイバテープ１２０を用意し、それぞれ図５（ｂ）に示すように一方の端部近くにフリー領域１２２を作成して光ファイバテープ１２０を捻り、並び順を変更する。そして、２つの光ファイバテープ１２０を、フリー領域１２２が近傍に存する端部１２１同士が別々の端に行くように重ねて、重ね合った両端にフェルール２０１をそれぞれ取り付ける。フェルール２０１は実施形態１と同じものを用いる。そして実施形態１と同様にフェルール２０１に保護部材２０５を取り付け、その保護部材２０５の中にフリー領域１２２を収納させる。

実施形態２においても実施形態１と同じ効果を奏する。また、実施形態２の方が実施形態１よりも容易にかつ短時間で並び順変更部を作成することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。

光ファイバの種類は石英、プラスチックなどどのような種類であってもよい。

１枚の光ファイバテープに並べられる光ファイバの数は２本以上であればよく、ｎ本（ｎは２以上の整数）の光ファイバの場合は、一方の端部の光ファイバの並び列において列内の並び順がｉ番目（１≦ｉ≦ｎ）の光ファイバが他方の端部においてｎ＋１−ｉ番目に位置するように交差部において並び順が変更される。このことにより、第１のコネクタの端面を観察したときに並び順がｉ番目の光ファイバは、第２のコネクタの端面を観察したときに並び順がｉ番目となり、端面を観察したときに、両側のコネクタで光ファイバの並び順・配置が同じとなる。

光ファイバテープの枚数も２以上であれば特に限定されない。光ファイバテープが３以上であって偶数の場合、第１のフェルール２０１ａ近傍に配置される並び順変更部またはフリー領域の数と第２のフェルール２０１ｂ近傍に配置される並び順変更部又はフリー領域の数とが等しいと、光ファイバテープを積層した際の最厚部の厚みを小さく抑えることが出来て好ましい。奇数の場合は、第１のフェルール２０１ａ近傍および第２のフェルール２０１ｂ近傍のどちらかが並び順変更部又はフリー領域の数が１つ多いことが好ましい。

フェルールや保護部材の形状や長さ、収納される光ファイバテープの枚数、光ファイバの数も特に限定されない。

なお、並び順変更部やフリー領域は光ファイバテープの端部に存する必要はなく、保護部材の中に収納されている必要もない。

また、第２のコネクタが２つ以上であってもよい。例えば実施形態1において光ファイバ２枚ずつ分の光ファイバを挿通・固定した２つの第２のコネクタとしてもよい。

以上説明したように、本発明に係る光信号接続部材は、両端のコネクタ端面を見たときに光ファイバの並び順が同じであるので、種々の光信号の接続用等として有用である。

１００ａ，１００ｂ 光ファイバテープ
１０２ 光ファイバ
１１０ 連結部
１２０ 光ファイバテープ
１２２ フリー領域
２０１ フェルール（コネクタ）
２０１ａ，２０１ｂ フェルール（コネクタ）

Claims (8)

1. 保護被覆に覆われたｎ本（ｎは２以上の整数）の光ファイバを平行に並べた状態で固定した光ファイバテープを複数と、前記光ファイバテープのそれぞれの端部に取り付けられたコネクタとを備え、
   複数の前記光ファイバテープは積層されており、
   それぞれの前記光ファイバテープにおいて、固定された部分における並び順がｉ番目（１≦ｉ≦ｎ）の光ファイバが、いずれかの端部において複数の光ファイバ同士の固定が解除され光ファイバの並び順が変更されて、解除された端部における前記コネクタにおいてｎ＋１−ｉ番目の並び順となっている、光信号接続部材。
2. 前記光ファイバテープにおいては、前記複数の光ファイバ同士の固定が解除され光ファイバの並び順が変更された部分から、解除された端部における前記コネクタに固定される部分までにおいて、前記複数の光ファイバが平行に並べられて接着剤によって固定されている、請求項１に記載されている光信号接続部材。
3. 複数の前記光ファイバテープにおいては、一方の端部に光ファイバの並び順が変更されている部分が存する光ファイバテープの数と、他方の端部に光ファイバの並び順が変更されている部分が存する光ファイバテープの数とは等しい或いは１の差がある、請求項１または２に記載されている光信号接続部材。
4. 前記コネクタはハウジング及びブーツ部分を備えており、
   前記光ファイバの並び順が変更されている部分は、前記コネクタのハウジング及びブーツ部分の少なくとも一方に収納されている、請求項１から３のいずれか一つに記載されている光信号接続部材。
5. 保護被覆に覆われたｎ本（ｎは２以上の整数）の光ファイバを平行に並べた状態で互いに隣接する２本の光ファイバ間を連結部で連結し、該連結部を、光ファイバ長手方向及び並び方向にそれぞれ間欠的に設けて固定した間欠連結型の光ファイバテープを複数と、前記光ファイバテープのそれぞれの端部に取り付けられたコネクタとを備え、
   複数の前記光ファイバテープは積層されており、
   それぞれの前記光ファイバテープは、前記連結部が除去されてｎ本の前記光ファイバ同士の固定が解除されたフリー領域を有しているとともに、長手方向の周りに１８０度回転されている、光信号接続部材。
6. 前記フリー領域において複数の光ファイバの並び順が変更されており、
   前記コネクタはハウジング及びブーツ部分を備えており、
   前記フリー領域は前記コネクタのハウジング及びブーツ部分の少なくとも一方に収納されている、請求項５に記載されている光信号接続部材。
7. 一方の前記コネクタに収納されている前記フリー領域の数と、他方の前記コネクタに収納されている前記フリー領域の数とは等しい或いは１の差がある、請求項６に記載されている光信号接続部材。
8. 前記コネクタは、Ｖ溝及び光ファイバアレーの少なくとも一方を含んでいる、請求項１から７のいずれか一つに記載されている光信号接続部材。

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