JP2020160350A - 光コネクタフェルール及び光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバとレンズ部との間の偏心を抑えて接続損失を抑制することができる光コネクタフェルール及び光コネクタを提供する。【解決手段】光コネクタフェル−ル１０は、ＭＴフェルール１１と、ＭＴフェルールの光学端面１２に取り付けられると共に、ガイドピンが挿入されるガイド孔２８を有するスペーサ２０と、を備え、スペーサは、相手側コネクタＣに当接する当接面２３ａと、当接面に囲まれた凹部２３ｂとを有し、スペーサは、凹部の底面２３ｃに露出すると共にＭＴフェルールの光学端面に光結合するレンズ部２１と、レンズ部を囲んで保持するベース部２２とを含んでおり、レンズ部の材料とベース部の材料とは互いに異なっており、ベース部の線膨張係数とＭＴフェルールの線膨張係数との差が０．５×１０-５／℃以下である。【選択図】図２

Description

本開示は、光コネクタフェルール及び光コネクタに関するものである。

特許文献１には、フェルール本体と、マルチファイバケーブルと、レンズプレートとを備えたレンズフェルールアセンブリが記載されている。マルチファイバケーブルはフェルール本体の一方側からフェルール本体の光ファイバ保持孔に挿入されており、フェルール本体の当該一方側との反対側にレンズプレートが取り付けられる。レンズプレートには、相手側コネクタに当接する当接面と、当接面に囲まれた凹部とが形成されており、凹部の底面には相手側コネクタと光結合する複数のレンズ部が露出している。このレンズフェルールアセンブリは、凹部の底面にレンズ部が露出することにより、当接面が相手側コネクタに当接したときに複数のレンズ部が相手側コネクタに接触しない非接触型の空間結合を実現する。

特許文献２には、相手側コネクタに接続する前部と、相手側コネクタの反対側に位置する後部と、前部及び後部を互いに接続する中間部とを備えたフェルールが記載されている。前部は長方形状とされており、前部には、位置決め用のガイドピンが挿入される一対のガイド孔が開口している。フェルールの内部には、複数の光ファイバのそれぞれが挿入及び保持される複数の光ファイバ保持孔が形成されている。一対のガイド孔は長方形状とされた前部の長手方向に沿って並ぶように配置されており、一対のガイド孔の間には前部から窪む凹部が形成されている。凹部の底面には複数の光ファイバのそれぞれが光結合する複数のレンズが露出している。このフェルールは、前部が相手側コネクタに当接したときに複数のレンズが相手側コネクタに接触しない非接触型の空間結合を実現する。

特表２０１４−５２１９９６号公報 米国特許出願公開第２０１２／００９３４６２号明細書

前述したレンズフェルールアセンブリでは、フェルール本体とレンズプレートが別体とされている。一般的に、フェルール本体はガラスフィラーが充填された樹脂によって構成されており、レンズプレートは光学樹脂によって構成されている。光学樹脂にはガラスフィラー等は充填されないため、レンズプレートを成す光学樹脂の線膨張係数は、フェルール本体の線膨張係数よりも高い。よって、温度変化に伴うレンズプレートの熱膨張量はフェルール本体の熱膨張量よりも大きい。従って、温度変化が大きいときにフェル−ル本体の光ファイバ保持孔に対するレンズプレートの位置ずれが大きくなる。その結果、光ファイバとレンズプレートの間の偏心が大きくなることにより、光の接続損失が増大する懸念がある。

一方、前述したフェルールは一体とされている。このフェルールでは、複数の光ファイバのそれぞれが光ファイバ保持孔に挿入及び保持されており、凹部の底面に露出するレンズ部は光ファイバから離間している。ところで、光ファイバ保持孔は金型の光ファイバ孔形成ピンによって成形され、レンズ部は金型のレンズ駒によって成形される。この光ファイバ孔形成ピンとレンズ駒とは互いに離間した位置に配置されており、光ファイバ孔形成ピンとレンズ駒との位置決めを例えばサブミクロン単位で実現することは困難である。従って、光ファイバとレンズ部の間の偏心が大きくなることがあり、この場合、光ファイバとレンズ部の間の接続損失が大きくなることが懸念される。

本開示は、光ファイバとレンズ部との間の偏心を抑えて接続損失を抑制することができる光コネクタフェルール及び光コネクタを提供することを目的とする。

一形態に係る光コネクタフェルールは、相手側コネクタと空間結合する空間結合型の光コネクタフェルールであって、光ファイバが挿入及び保持される光ファイバ保持孔、位置決めを行うガイドピンが挿入される第１ガイド孔、及び光ファイバに光結合する光が通る光学端面を有するＭＴフェルールと、ＭＴフェルールの光学端面に取り付けられると共に、ガイドピンが挿入される第２ガイド孔を有するスペーサと、を備え、スペーサは、相手側コネクタに当接する当接面と、当接面に囲まれた凹部とを有し、スペーサは、凹部の底面に露出すると共にＭＴフェルールの光学端面に光結合するレンズ部と、レンズ部を囲んで保持するベース部とを含んでおり、レンズ部の材料とベース部の材料とは互いに異なっており、ベース部の材料とＭＴフェルールの材料とは互いに同一である。

別の形態に係る光コネクタフェルールは、相手側コネクタと空間結合する空間結合型の光コネクタフェルールであって、光ファイバが挿入及び保持される光ファイバ保持孔、位置決めを行うガイドピンが挿入される第１ガイド孔、及び光ファイバに光結合する光が通る光学端面を有するＭＴフェルールと、ＭＴフェルールの光学端面に取り付けられると共に、ガイドピンが挿入される第２ガイド孔を有するスペーサと、を備え、スペーサは、相手側コネクタに当接する当接面と、当接面に囲まれた凹部とを有し、スペーサは、凹部の底面に露出すると共にＭＴフェルールの光学端面に光結合するレンズ部と、レンズ部を囲んで保持するベース部とを含んでおり、レンズ部の材料とベース部の材料とは互いに異なっており、ベース部の線膨張係数とＭＴフェルールの線膨張係数との差が０．５×１０^-５／℃以下である。

一形態に係る光コネクタは、前述した光コネクタフェルールと、光コネクタフェルールの光ファイバ保持孔に挿入及び保持された光ファイバと、を備える。

本発明によれば、光ファイバとレンズ部との間の偏心を抑えて接続損失を抑制することができる。

図１は、第１実施形態に係る光コネクタを示す斜視図である。 図２は、図１の光コネクタの側断面図である。 図３は、図１の光コネクタの光コネクタフェルールのスペーサを示す斜視図である。 図４は、図３のスペーサを図３とは異なる方向から見た斜視図である。 図５（ａ）は、第２実施形態に係る光コネクタフェルールのスペーサの縦断面を示す断面斜視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のスペーサのベース部及びレンズ部を拡大した縦断面図である。 図６は、図５（ａ）のスペーサの横断面を示す断面斜視図である。 図７は。図５（ａ）のスペーサのレンズ部を示す斜視図である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光コネクタフェル−ルは、相手側コネクタと空間結合する空間結合型の光コネクタフェルールであって、光ファイバが挿入及び保持される光ファイバ保持孔、位置決めを行うガイドピンが挿入される第１ガイド孔、及び光ファイバに光結合する光が通る光学端面を有するＭＴフェルールと、ＭＴフェルールの光学端面に取り付けられると共に、ガイドピンが挿入される第２ガイド孔を有するスペーサと、を備え、スペーサは、相手側コネクタに当接する当接面と、当接面に囲まれた凹部とを有し、スペーサは、凹部の底面に露出すると共にＭＴフェルールの光学端面に光結合するレンズ部と、レンズ部を囲んで保持するベース部とを含んでおり、レンズ部の材料とベース部の材料とは互いに異なっており、ベース部の材料とＭＴフェルールの材料とは互いに同一である。

一実施形態に係る光コネクタフェルールは、ＭＴフェルールの光学端面に取り付けられるスペーサを備えており、スペーサは、相手側コネクタに当接する当接面と、当接面に囲まれた凹部とを有する。凹部の底面には、ＭＴフェルールの光ファイバ保持孔に挿入及び保持された光ファイバに光結合するレンズ部が露出している。よって、スペーサの当接面が相手側コネクタに当接したときに凹部の底面に露出するレンズ部は相手側コネクタに接触しないので、相手側コネクタとの空間結合が実現される。凹部は当接面に囲まれているので、凹部の内部へのダストの侵入を抑制することができる。スペーサはレンズ部とベース部とを備えており、レンズ部はベース部に保持されている。レンズ部の材料とベース部の材料とは互いに異なっており、ベース部の材料はＭＴフェルールの材料と同一である。従って、レンズ部を囲んで保持するスペーサのベース部とＭＴフェルールとが互いに同一の材料とされている。よって、温度変化が生じても、レンズ部の熱膨張をＭＴフェルールと同一の材料によって構成されたベース部が囲んで抑えることとなる。従って、レンズ部の偏心をベース部が抑えることにより、ＭＴフェルールの光ファイバ保持孔に挿入された光ファイバに対するレンズ部の偏心を抑えることができる。その結果、光ファイバとレンズ部との接続損失を抑制することができる。更に、この光コネクタフェルールでは、スペーサのベース部の材料がＭＴフェルールの材料と同一であるため、光コネクタフェルールの製造を容易に行うことができる。

別の実施形態に係る光コネクタフェルールは、相手側コネクタと空間結合する空間結合型の光コネクタフェルールであって、光ファイバが挿入及び保持される光ファイバ保持孔、位置決めを行うガイドピンが挿入される第１ガイド孔、及び光ファイバに光結合する光が通る光学端面を有するＭＴフェルールと、ＭＴフェルールの光学端面に取り付けられると共に、ガイドピンが挿入される第２ガイド孔を有するスペーサと、を備え、スペーサは、相手側コネクタに当接する当接面と、当接面に囲まれた凹部とを有し、スペーサは、凹部の底面に露出すると共にＭＴフェルールの光学端面に光結合するレンズ部と、レンズ部を囲んで保持するベース部とを含んでおり、レンズ部の材料とベース部の材料とは互いに異なっており、ベース部の線膨張係数とＭＴフェルールの線膨張係数との差が０．５×１０^-５／℃以下である。

別の実施形態に係る光コネクタフェルールは、前述した光コネクタフェルールと同様、スペーサを備えており、スペーサの凹部の底面には、ＭＴフェルールの光ファイバ保持孔に挿入及び保持された光ファイバに光結合するレンズ部が露出している。よって、相手側コネクタとの空間結合が実現されると共に、凹部が当接面に囲まれていることにより凹部の内部へのダストの侵入を抑制することができる。また、スペーサにおいてレンズ部の材料とベース部の材料とは互いに異なっており、ベース部の線膨張係数とＭＴフェルールの線膨張係数との差が０．５×１０^−５／℃以下である。従って、ベース部の線膨張係数とＭＴフェルールの線膨張係数との差が０．５×１０^−５／℃以下であることにより、温度変化が生じてもＭＴフェルールに対するベース部の膨張を抑えることができる。また、ベース部はレンズ部を囲んで保持するため、温度変化が生じてもレンズ部の熱膨張をベース部が囲んで抑えることができる。従って、前述した光コネクタフェルールと同様、ベース部に囲まれて保持されたレンズ部と、ＭＴフェルールの光ファイバ保持孔に挿入及び保持された光ファイバとの間の偏心を抑制することができる。その結果、光ファイバとレンズ部との接続損失を抑制することができる。

一実施形態に係る光コネクタは、前述した光コネクタフェルールと、光コネクタフェルールの光ファイバ保持孔に挿入及び保持された光ファイバと、を備える。従って、前述した光コネクタフェルールと同様の効果が得られる。

また、レンズ部及びベース部は、２色成形により一体成形されていてもよい。この場合、レンズ部及びベース部を備えたスペーサを２色成形によって効率よく製造することができる。

また、レンズ部は、ポリイミド又はポリカーボネートによって構成されていてもよい。この場合、レンズ部の材料として汎用性が高い材料を用いることができる。

また、レンズ部は、レンズ部を通る光の光軸に対して交差する方向に突出する凸状、又は交差する方向に窪む凹状とされたアンカー部を備えてもよい。この場合、凸状又は凹状とされたレンズ部のアンカー部はベース部に嵌合する。従って、温度変化が生じてもベース部に対するレンズ部の位置ずれをアンカー部によって抑えることができるので、レンズ部と光ファイバとの間の偏心をより確実に抑制することができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
以下では、実施形態に係る光コネクタフェル−ル及び光コネクタの具体例を図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の具体例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示され、特許請求の範囲と均等の範囲における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る光コネクタ１を示す斜視図である。図２は、光コネクタ１の側断面図である。図１及び図２に示されるように、光コネクタ１は、例えば、相手側コネクタＣと接続方向Ｄ１に沿って接続する。相手側コネクタＣは、光コネクタ１と同一であってもよいし、光コネクタ１とは異なる光コネクタであってもよい。光コネクタ１は光コネクタフェル−ル１０と光ファイバ３０とを備え、光コネクタフェル−ル１０はＭＴフェルール１１及びスペーサ２０を備える。例えば、光コネクタ１の当接面（例えば後述する当接面２３ａ）と相手側コネクタＣの当接面とが互いに当接する。また、光コネクタ１のガイド孔（例えば後述するガイド孔１９，２８）と相手側コネクタＣのガイド孔にガイドピンが挿入されることによって、光コネクタ１及び相手側コネクタＣの相対位置の位置決めがなされる。

ＭＴフェルール１１は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）にガラスフィラーが含まれて構成されており、ＭＴフェルール１１の材料の主成分はＰＰＳである。例えば、ＭＴフェルール１１の線膨張係数は２．０×１０^−５／℃程度である。ＭＴフェルール１１は、接続方向Ｄ１の一端に設けられてスペーサ２０に対向する光学端面１２と、接続方向Ｄ１の他端に設けられた後端面１３と、接続方向Ｄ１に沿って延びる側面１４、上面１５及び下面１６とを備える。

一対の側面１４が接続方向Ｄ１に交差する方向Ｄ２に沿って並んで配置されており、上面１５及び下面１６は接続方向Ｄ１及び方向Ｄ２の双方に交差する方向Ｄ３に沿って並んで配置されている。方向Ｄ２は、例えば、長方形状とされる当接面２３ａの長手方向であり、方向Ｄ３は当接面２３ａの幅方向である。接続方向Ｄ１、方向Ｄ２及び方向Ｄ３は、例えば、互いに直交している。

上面１５には、ＭＴフェルール１１の内部の光ファイバ３０を視認可能とする窓穴１７が形成されている。窓穴１７は、ＭＴフェルール１１の内部に光ファイバ３０を接着固定する接着剤の導入孔である。よって、ＭＴフェルール１１の内部に光ファイバ３０を配置した状態で窓穴１７からＭＴフェルール１１の内部に接着剤が導入されることにより、ＭＴフェルール１１の内部において光ファイバ３０が接着固定される。

ＭＴフェルール１１は、光ファイバ３０が保持される複数の光ファイバ保持孔１８と、前述したガイドピンが挿入されるガイド孔１９（第１ガイド孔）とを有する。光ファイバ保持孔１８及びガイド孔１９は、共に、ＭＴフェルール１１の光学端面１２及び後端面１３の双方に開放されており、光コネクタフェル−ル１０の内部において接続方向Ｄ１に沿って延びている。複数の光ファイバ保持孔１８、及び複数のガイド孔１９は、方向Ｄ２に沿って並ぶように配置されている。ＭＴフェルール１１は一対のガイド孔１９を有し、一対のガイド孔１９は光ファイバ保持孔１８の方向Ｄ２の両端側のそれぞれに配置されている。

ＭＴフェルール１１の光学端面１２には、光ファイバ３０の先端面３１が露出する。ＭＴフェルール１１は方向Ｄ２に沿って配列される複数の光ファイバ保持孔１８を有し、複数の光ファイバ保持孔１８のそれぞれには複数の光ファイバ３０のそれぞれが挿入されて保持される。光ファイバ３０は、例えば、コア及びクラッドを有するシングルモードファイバである。各光ファイバ保持孔１８の中心軸方向と光ファイバ３０の光軸方向は、例えば、接続方向Ｄ１に一致する。

スペーサ２０は、ＭＴフェルール１１と相手側コネクタＣとの間に介在する樹脂製のスペーサである。スペーサ２０は、相手側コネクタＣに当接する第１端部２３と、第１端部２３の接続方向Ｄ１の反対側を向く第２端部２４と、第１端部２３及び第２端部２４を互いに接続する側部２５、上部２６及び下部２７とを有する。光コネクタ１と相手側コネクタＣとが互いに接続されたときには、例えば、光コネクタ１の側部２５と相手側コネクタＣの側部２５とが面一となり、光コネクタ１の上部２６と相手側コネクタＣの下部２７とが面一となり、光コネクタ１の下部２７と相手側コネクタＣの上部２６とが面一となる。これにより、光コネクタ１のスペーサ２０と相手側コネクタＣのスペーサ２０との間が全て平面状とされるので、光コネクタ１のスペーサ２０と相手側コネクタＣのスペーサ２０との間へのダストの侵入を抑制することが可能となる。

スペーサ２０は、光ファイバ３０と光結合するレンズ部２１と、レンズ部２１を囲んで保持するベース部２２とを備える。レンズ部２１の材料とベース部２２の材料とは互いに異なっている。レンズ部２１及びベース部２２は、例えば、２色成形により一体成形されている。レンズ部２１は、光コネクタ１が扱う光Ｌの通信波長において透明であって、光ファイバ３０に光結合する信号光である光Ｌが透過する光学樹脂によって構成されている。

例えば、波長が１２１０ｎｍ以上且つ１６５０ｎｍ以下である光Ｌに対し、レンズ部２１の光学樹脂の透過率は８０％以上且つ１００％以下である。レンズ部２１の材料は、ポリイミド（ＰＥＩ）又はポリカーボネート（ＰＣ）であってもよい。レンズ部２１がＰＥＩ又はＰＣによって構成される場合、例えば、レンズ部２１の線膨張係数は５．０×１０^−５／℃以上且つ６．０×１０^−５／℃以下である。

ベース部２２の材料は、例えば、ＭＴフェルール１１の材料と同一であり、ＰＰＳにガラスフィラーが含まれて構成されていてもよい。また、ベース部２２の材料は、ＭＴフェルール１１の材料とは異なっていてもよく、ベース部２２の線膨張係数とＭＴフェルール１１の線膨張係数との差が０．５×１０^−５／℃以下であってもよい。このように、ベース部２２の線膨張係数とＭＴフェルール１１の線膨張係数との差が小さいことにより、温度変化が生じたときにベース部２２及びＭＴフェルール１１は互いに同様に熱膨張する。

スペーサ２０の第１端部２３は、相手側コネクタＣに当接する当接面２３ａと、当接面２３ａに囲まれた凹部２３ｂとを有する。スペーサ２０は、前述した一対のガイド孔１９に連通する一対のガイド孔２８（第２ガイド孔）を有し、当接面２３ａに各ガイド孔２８の開口が形成されている。当接面２３ａは、例えば、矩形状とされている。第２端部２４とＭＴフェルール１１の光学端面１２との間には光Ｌが透過する接着剤が導入される。

接着剤は、例えば、窓穴１７からＭＴフェルール１１の内部に塗布されて光学端面１２と第２端部２４の間に入り込んで硬化する。接着剤は、ＭＴフェルール１１、スペーサ２０及び光ファイバ３０を互いに固定する。この接着剤は、例えば、方向Ｄ２及び方向Ｄ３に延びる平面におけるガイド孔１９の位置とガイド孔２８の位置とが互いに一致した状態でＭＴフェルール１１、スペーサ２０及び光ファイバ３０を互いに接着固定する。

図３は、スペーサ２０を第１端部２３側から見た斜視図である。図４は、スペーサ２０を第２端部２４側から見た斜視図である。第１端部２３の凹部２３ｂは、光ファイバ３０に光結合するレンズ部２１の凸レンズ部２１ａが突出する底面２３ｃと、当接面２３ａから底面２３ｃに向かって延びる内側面２３ｄとによって画成される。底面２３ｃは当接面２３ａによって四方から囲まれている。底面２３ｃから突出するレンズ部２１の凸レンズ部２１ａは、光ファイバ３０からの光Ｌを平行光（コリメート光）に変換する。また、レンズ部２１の凸レンズ部２１ａは、相手側コネクタＣから入射した平行光を収束光である光Ｌに変換し、光Ｌを光ファイバ３０の先端面３１に入射してもよい。

ベース部２２は、接続方向Ｄ１に貫通する貫通孔２２ａを有し、貫通孔２２ａにレンズ部２１が接続方向Ｄ１に挿通されている。貫通孔２２ａは、方向Ｄ２に延びる長円状とされており、方向Ｄ３に一定の高さを有する。レンズ部２１の方向Ｄ３の長さ（高さ）は、貫通孔２２ａの方向Ｄ３の高さと一致しており、例えば、０．２５ｍｍ以上且つ１．００ｍｍ以下である。レンズ部２１は貫通孔２２ａに挿通されるレンズベース部２１ｂを備えており、レンズベース部２１ｂには方向Ｄ２に沿って並ぶ複数の凸レンズ部２１ａが形成されている。複数の凸レンズ部２１ａのそれぞれがベース部２２の凹部２３ｂの底面２３ｃに露出している。

例えば、凸レンズ部２１ａの数は１２である。１２個の凸レンズ部２１ａの方向Ｄ２の一端に位置する凸レンズ部２１ａの中心から方向Ｄ２の他端に位置する凸レンズ部２１ａの中心までの長さは、一例として、２．７５ｍｍである。例えば、１２個の凸レンズ部２１ａが方向Ｄ２に沿って等間隔に配置されている場合、方向Ｄ２に沿って配置される凸レンズ部２１ａの間隔（ピッチ）は０．２５ｍｍである。

また、ＭＴフェルール１１の光ファイバ保持孔１８の配列は、凸レンズ部２１ａの上記配列と同様である。すなわち、１２個の光ファイバ保持孔１８が方向Ｄ２に沿って等間隔に配置されている場合、方向Ｄ２に沿って配置される光ファイバ保持孔１８の間隔（ピッチ）は０．２５ｍｍである。また、１２個の光ファイバ保持孔１８の方向Ｄ２の一端に位置する光ファイバ保持孔１８の中心軸から方向Ｄ２の他端に位置する光ファイバ保持孔１８の中心軸までの長さは、一例として、２．７５ｍｍである。

次に、前述した実施形態に係る光コネクタ１及び光コネクタフェル−ル１０の作用効果について詳細に説明する。光コネクタ１及び光コネクタフェル−ル１０は、ＭＴフェルール１１の光学端面１２に取り付けられるスペーサ２０を備えており、スペーサ２０は、相手側コネクタＣに当接する当接面２３ａと、当接面２３ａに囲まれた凹部２３ｂとを有する。

凹部２３ｂの底面２３ｃにはＭＴフェルール１１の光ファイバ保持孔１８に挿入及び保持された光ファイバ３０に光結合するレンズ部２１が露出している。よって、スペーサ２０の当接面２３ａが相手側コネクタＣに当接したときに凹部２３ｂの底面２３ｃに露出するレンズ部２１は相手側コネクタＣに接触しないので、相手側コネクタＣとの空間結合が実現される。凹部２３ｂは当接面２３ａに囲まれているので、凹部２３ｂの内部へのダストの侵入を抑制することができる。

スペーサ２０はレンズ部２１とベース部２２とを備えており、レンズ部２１はベース部２２に保持されている。レンズ部２１の材料とベース部２２の材料とは互いに異なっており、ベース部２２の材料はＭＴフェルール１１の材料と同一である。従って、レンズ部２１を囲んで保持するベース部２２とＭＴフェルール１１とが互いに同一の材料であることにより、温度変化が生じてもレンズ部２１の熱膨張をベース部２２が囲んで抑えることとなる。

前述したように、１２個の凸レンズ部２１ａが等間隔に配置されており凸レンズ部２１ａの間隔（ピッチ）が０．２５ｍｍであって、ＭＴフェルール１１の光ファイバ保持孔１８も同様に配置されている場合を想定する。このとき、温度変化が２０℃から７０℃（温度差が５０℃）であってＭＴフェルール１１の熱膨張係数が２．０×１０^−５／℃、レンズ部２１の熱膨張係数が５．０×１０^−５／℃であるとすると、ＭＴフェルール１１の熱膨張量が２．７５μｍであり、レンズ部２１の熱膨張量が６．８８μｍである。

ここで、仮にベース部の材料がレンズ部２１の材料と同一である場合、方向Ｄ２の端部の凸レンズ部２１ａと光ファイバ保持孔１８との間に約２μｍ（＝（６．８８−２．７５）／２）の偏心が生じるため、光ファイバ保持孔１８に挿入された光ファイバ３０と凸レンズ部２１ａとの間で接続損失の増加を引き起こす。例えば、２μｍの偏心が生じた場合、約０．８ｄＢの接続損失が生じうる。

これに対し、本実施形態に係るスペーサ２０では、ベース部２２とＭＴフェルール１１とが互いに同一の材料によって構成されており、レンズ部２１の熱膨張をベース部２２が囲んで抑えることとなる。よって、レンズ部２１の偏心をベース部２２が抑えることにより、ＭＴフェルール１１の光ファイバ保持孔１８に挿入された光ファイバ３０に対するレンズ部２１の偏心を抑えることができる。従って、光ファイバ３０とレンズ部２１との接続損失を抑制することができる。更に、光コネクタフェル−ル１０では、スペーサ２０のベース部２２の材料がＭＴフェルール１１の材料と同一であるため、光コネクタフェル−ル１０の製造を容易に行うことができる。

なお、ベース部２２の材料はＭＴフェルール１１の材料と同一でなくてもよく、例えば、ベース部２２の線膨張係数とＭＴフェルール１１の線膨張係数との差が０．５×１０^−５／℃以下であってもよい。この場合、温度変化が生じてもレンズ部２１の熱膨張をベース部２２が囲んで抑えるので、前述と同様、レンズ部２１と、光ファイバ保持孔１８に挿入された光ファイバ３０との間の偏心を抑制することができる。

また、レンズ部２１及びベース部２２は、２色成形により一体成形されている。従って、レンズ部２１及びベース部２２を備えたスペーサ２０を２色成形によって効率よく製造することができる。２色成形では、例えば、ベース部２２を成形し、成形したベース部２２を金型内に設置した後に、レンズ部２１を形成する樹脂材料を金型に流し込んでレンズ部２１を成形することにより、ベース部２２及びレンズ部２１が一体成形される。

また、レンズ部２１は、ポリイミド（ＰＥＩ）又はポリカーボネート（ＰＣ）によって構成されていてもよい。この場合、レンズ部２１の材料として汎用性が高い材料を用いることができる。なお、レンズ部２１の材料は、例えば、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等、ＰＥＩ又はＰＣ以外の材料であってもよい。

また、レンズ部２１の方向Ｄ３の長さ（高さ）は、例えば、０．２５ｍｍ以上且つ１．００ｍｍ以下である。この場合、レンズ部２１の高さが０．２５ｍｍ以上であることにより、光ファイバ３０のピッチに凸レンズ部２１ａのピッチを合わせやすくすることができる。また、レンズ部２１の高さが１．００ｍｍ以下であることにより、凸レンズ部２１ａの高さ方向（方向Ｄ３）への偏心をより確実に抑制することができる。更に、本実施形態に係る光コネクタ１及び光コネクタフェル−ル１０は、前述のスペーサ２０を備えることにより、ＭＴフェルール１１としては通常のＭＴフェルールを用いることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る光コネクタフェル−ル５０について図５（ａ）、図５（ｂ）、図６及び図７を参照しながら説明する。図５（ａ）、図５（ｂ）及び図６に示されるように、第２実施形態に係る光コネクタフェル−ル５０は、前述したスペーサ２０とは異なる形状を有するスペーサ６０を備える。以降の説明では、重複を回避するため、前述した実施形態と同一の内容の説明を適宜省略する。

図５（ａ）、図５（ｂ）、図６及び図７に示されるように、光コネクタフェル−ル５０はＭＴフェルール１１及びスペーサ６０を備えており、スペーサ６０は、光ファイバ３０と光結合するレンズ部６１と、レンズ部６１を囲んで保持するベース部６２とを備える。ベース部６２の貫通孔２２ａの内面２２ｂには、方向Ｄ３に窪む凹部６２ａが形成されている。凹部６２ａは、例えば、矩形状に窪んでおり、内面２２ｂから方向Ｄ３に延びる複数の内側面６２ｂと、内側面６２ｂの内面２２ｂとの反対側に位置する底面６２ｃとによって画成されている。底面６２ｃの形状は、例えば、方向Ｄ２に長く延びる長方形状とされている。

レンズ部６１は、ベース部６２の貫通孔２２ａに挿通されるレンズベース部２１ｂと、レンズベース部２１ｂから突出する凸部６１ａとを備える。凸部６１ａは、ベース部６２の凹部６２ａに嵌合する凸状のアンカー部であって、レンズ部６１を通る光Ｌの光軸（接続方向Ｄ１）に対して交差する方向Ｄ３に突出する。凸部６１ａは、例えば、矩形状に突出している。凸部６１ａは、レンズベース部２１ｂから方向Ｄ３に延びる複数の側面６１ｂと、側面６１ｂのレンズベース部２１ｂとの反対側に位置する頂面６１ｃとを有する。

頂面６１ｃの形状は、例えば前述した底面６２ｃと同様、方向Ｄ２に長く延びる長方形状とされている。例えば、レンズ部６１は方向Ｄ３に沿って並ぶ一対の凸部６１ａを備えていてもよい。一対の凸部６１ａのそれぞれはレンズベース部２１ｂから互いに離間する方向に突出していてもよい。このように、レンズ部６１が方向Ｄ３に沿って並ぶ一対の凸部６１ａを備える場合、ベース部６２に対するレンズ部６１の嵌合をバランス良く行うことができる。

以上、第２実施形態に係る光コネクタフェル−ル５０のスペーサ６０において、レンズ部６１は、レンズ部６１を通る光Ｌの光軸に対して交差する方向に突出する凸状のアンカー部（凸部６１ａ）を備える。凸状とされたレンズ部６１のアンカー部はベース部６２に嵌合する。従って、温度変化が生じてもベース部６２に対するレンズ部６１の位置ずれをアンカー部で抑えることができるので、レンズ部６１と光ファイバ３０との間の偏心をより確実に抑制することができる。より具体的には、レンズ部６１が上記のアンカー部を備えることにより、温度変化発生時における偏心の抑制効果を一層向上させることができ、更に、接続方向Ｄ１へのレンズ部６１の抜けをより確実に抑制することができる。

なお、前述した凸状のアンカー部に代えて、レンズ部６１は、レンズ部６１を通る光Ｌの光軸に対して交差する方向（例えば方向Ｄ３）に窪む凹状とされたアンカー部を備えていてもよい。すなわち、レンズ部６１は、凸部６１ａに代えて、レンズベース部２１ｂにおいて窪む凹部を備えていてもよい。この場合、凹状とされたレンズ部６１のアンカー部にベース部６２が嵌合することにより、温度変化が生じてもベース部６２に対するレンズ部６１の位置ずれをアンカー部で抑えることができるので、前述と同様の作用効果が得られる。

以上、本発明に係る光コネクタフェル−ル及び光コネクタの実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、前述した各実施形態の内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨を変更しない範囲において種々の変形が可能である。すなわち、光コネクタ及び光コネクタフェル−ルの各部の形状、大きさ、数、材料及び配置態様は、上記の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、前述の第２実施形態では、一対の矩形状の凸部６１ａをアンカー部として備えるレンズ部６１について説明した。しかしながら、レンズ部のアンカー部の形状、大きさ、数及び配置態様は凸部６１ａの態様に限られず適宜変更可能である。例えば、レンズ部は方向Ｄ２に沿って並ぶ複数のアンカー部を備えていてもよいし、凸レンズ部と同数のアンカー部を備えていてもよい。

また、前述の実施形態では、レンズ部２１及びベース部２２が２色成形により一体成形されている例について説明した。しかしながら、レンズ部及びベース部は２色成形によって一体成形されたものでなくてもよく、例えば、レンズ部とベース部とが機械的に固定されて一体となっていてもよい。

また、前述の実施形態では、方向Ｄ２に沿って並ぶ１２個の凸レンズ部２１ａを備えるレンズ部２１，６１について説明した。しかしながら、レンズ部が備える凸レンズ部の数及び配置態様は適宜変更可能である。例えば、方向Ｄ２に沿って並ぶ１６個の凸レンズ部を備えたレンズ部であってもよい。また、方向Ｄ２に沿って並ぶ複数の凸レンズ部の複数の組が方向Ｄ３に沿って並ぶレンズ部であってもよい。すなわち、方向Ｄ２に沿って並ぶ１２個（又は１６個）の凸レンズ部の２つの組が方向Ｄ３に沿って並ぶレンズ部であってもよく、この場合、２４個（又は３２個）の凸レンズ部が配列される。

１…光コネクタ、１０，５０…光コネクタフェル−ル、１１…ＭＴフェルール、１２…光学端面、１３…後端面、１４…側面、１５…上面、１６…下面、１７…窓穴、１８…光ファイバ保持孔、１９…ガイド孔（第１ガイド孔）、２０，６０…スペーサ、２１，６１…レンズ部、２１ａ…凸レンズ部、２１ｂ…レンズベース部、２２，６２…ベース部、２２ａ…貫通孔、２２ｂ…内面、２３…第１端部、２３ａ…当接面、２３ｂ…凹部、２３ｃ…底面、２３ｄ…内側面、２４…第２端部、２５…側部、２８…ガイド孔（第２ガイド孔）、３０…光ファイバ、３１…先端面、６１ａ…凸部、６１ｂ…側面、６１ｃ…頂面、６２ａ…凹部、６２ｂ…内側面、６２ｃ…底面、Ｃ…相手側コネクタ、Ｄ１…接続方向、Ｄ２…方向、Ｄ３…方向、Ｌ…光。

Claims (6)

1. 相手側コネクタと空間結合する空間結合型の光コネクタフェルールであって、
   光ファイバが挿入及び保持される光ファイバ保持孔、位置決めを行うガイドピンが挿入される第１ガイド孔、及び前記光ファイバに光結合する光が通る光学端面を有するＭＴフェルールと、
   前記ＭＴフェルールの前記光学端面に取り付けられると共に、前記ガイドピンが挿入される第２ガイド孔を有するスペーサと、
   を備え、
   前記スペーサは、前記相手側コネクタに当接する当接面と、前記当接面に囲まれた凹部とを有し、
   前記スペーサは、前記凹部の底面に露出すると共に前記ＭＴフェルールの前記光学端面に光結合するレンズ部と、前記レンズ部を囲んで保持するベース部とを含んでおり、
   前記レンズ部の材料と前記ベース部の材料とは互いに異なっており、
   前記ベース部の材料と前記ＭＴフェルールの材料とは互いに同一である、
   光コネクタフェルール。
2. 相手側コネクタと空間結合する空間結合型の光コネクタフェルールであって、
   光ファイバが挿入及び保持される光ファイバ保持孔、位置決めを行うガイドピンが挿入される第１ガイド孔、及び前記光ファイバに光結合する光が通る光学端面を有するＭＴフェルールと、
   前記ＭＴフェルールの前記光学端面に取り付けられると共に、前記ガイドピンが挿入される第２ガイド孔を有するスペーサと、
   を備え、
   前記スペーサは、前記相手側コネクタに当接する当接面と、前記当接面に囲まれた凹部とを有し、
   前記スペーサは、前記凹部の底面に露出すると共に前記ＭＴフェルールの前記光学端面に光結合するレンズ部と、前記レンズ部を囲んで保持するベース部とを含んでおり、
   前記レンズ部の材料と前記ベース部の材料とは互いに異なっており、
   前記ベース部の線膨張係数と前記ＭＴフェルールの線膨張係数との差が０．５×１０^-５／℃以下である、
   光コネクタフェルール。
3. 前記レンズ部及び前記ベース部は、２色成形により一体成形されている、
   請求項１又は２に記載の光コネクタフェルール。
4. 前記レンズ部は、ポリイミド又はポリカーボネートによって構成されている、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の光コネクタフェルール。
5. 前記レンズ部は、前記レンズ部を通る光の光軸に対して交差する方向に突出する凸状、又は前記交差する方向に窪む凹状とされたアンカー部を備える、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の光コネクタフェルール。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の光コネクタフェルールと、
   前記光コネクタフェルールの前記光ファイバ保持孔に挿入及び保持された光ファイバと、
   を備える光コネクタ。

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