JPH02143207A - 光結合体付光電子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学的結合を行う光電子装置に係わり、特に
光ファイバやレンズ等の光伝送媒体となる光学部品を保
持するプラグが接続されるスリブをイ１する光結合体付
光電子装置に関する。

［従来の技術］ 光フアイバ通信の光源および受光器として、半導体レー
ザ装置１発光ダイオード装置およびホトダイオード装置
が使用されている。これら半導体レーザ装置５発光ダイ
オード装置およびホトダイオ−（′装置等の光電子装置
と、光ファイバ（光フアイバケーブル）との接続には、
一般に相互に対となるレセプタクルと光コネクタ（光コ
ネクタプラグ）等の光結合体が使用されている。たとえ
ば、ＪＩＳ規格書であるＪＩＳ−Ｃ５９７０の全般にわ
たって記載の光コネクタプラグ（以下単にプラグともｆ
ｊトする。）を挿入することにより、光素子との光結合
を得るレセプタクル（光結合体）が知られており、光フ
ァイバを保持するプラグの軸径は、たとえば、直径２．
４９９ｍｍとなり、その公差は±０．０００５ｍｍとな
っている。また、プラグが挿入されるレセプタクルのス
リーブ（円管）の内径は直径２．５ｍｍであり、その公
差は０〜＋０．００３ｍｍとなっている。これにより、
プラグはスリーブに対して殆ど動くことなく保持される
。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記のように、従来の光結合体構造では、プラグとスリ
ーブ゛とのハメアイを適当に選んでスリーブに対してプ
ラグが動かないようにしている。しかし、前記プラグす
なわち軸と、スリーブすなわち穴とのハメアイは、穴の
最小寸法より軸の最大寸法を小さくし、いわゆるユルミ
バメとしているが、スリーブの内径が最大でプラグの外
径が最小の場合には、４μｍの隙間が発生する。このよ
うに、スリーブとプラグとの組合せによってはスリーブ
とプラグとの間に隙間が発生する。隙間が発生した場合
、プラグが光軸に垂直な方向に動き得る状態となる。し
たがって、レーザダイオードとシングルモードファイバ
内蔵の光コネクタの光結合のように、数μｍ以下の高精
（３）位置決めを必要とする光結合系の場合、プラグ投
首の都度、前記隙間の存在故に光結合状態が変化し、光
結合効率が変動して光コネクタによって取り出される光
出力（ファイバ光出力）が変動することが本発明者によ
ってあきらかにされた。

本発明の目的は、光コレクタプラグとレセプタクルのス
リーブ内径との間での嵌合部での隙間をなくし、光コネ
クタプラグの脱着に際して常に安定な光結合系を得るこ
とができる光結合化付光電子装置を捉供することにある
。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔ｉ！Ｔ！題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を節単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明の光結合化付光電子装置にあっては、
光コネクタが取り付けられるレセプタクルを有し、レセ
プタタルには前記光コネクタのプラグを挿着する管状の
スリーブが設けられているが、このスリーブは弾性体で
ある金属で形成されるとともにその内端部は徐々に細く
なって先端部分の内径が前記プラグの外径よりも小さく
なっている。また、このスリーブの内端部はその先端か
ら軸方向に沿ってスリントが９０変間隔に４箇所設けら
れている。そして、前記スリーブの細く狭まった内端部
が係止部を構成して、このスリーブに挿入されたプラグ
を弾力的に締め付は固定するようになっている。

〔作用〕

Ｅ記した手段によれば、本発明の光結合化付光電子装置
にあっては、光結合体としてのレセプタクルと光コネク
タとにあって、レセプタタルのスリーブの内端部分は細
く挟まりかつ複数のスリットによって弾力的に作用する
係上部を構成していることから、このスリーブ内に前記
光コネクタのプラグが挿入された場合、前記係止部は前
記プラグを弾力的に締め付けるため、隙間なくプラグを
固定することができる。したがって、本発明の光結合化
付光電子装置は、光ファイバを案内するプラグとレセプ
タクル側に取り付けられた光素子との光結合が設定され
た後は、光コネクタを緩めあるいは締め付けてプラグの
脱ηを行なっても、スリーブとプラグの固定部には隙間
がないことから、プラグは光軸に垂直となる方向に動か
なくなり、光素子とプラグの光ファイバとの光結合状態
は常に最初の設定状態を維持でき、高精度な光結合が保
証できる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例によるレセプタクル付光電子
装置と光コネクタプラグとを示す断面図、第２図は同し
く光コネクタプラグを装着したレセプタクル付光電子装
置を示す断面図、第３図は同じくレセプタタルのスリー
ブを示す断面図、第４図は同しく左側面図である。

本発明の特徴について説明する前に、本発明が適用され
た光結合体付光電子装置の要部について説明する。

レセプタクル付光電子装置ｌは、第１図に示されるよう
に、光電子装置２と、図示しない光コネクタが取り付け
られるレセプタクル３とを有している。前記光電子装置
２は前記レセプタクル３のレセプタタル本体４の底に溶
接で固定された筒体５に、光電子装置２のパッケージ６
部分が溶接されることによって固定されている。この光
電子袋；〃２は、パッケージ６の底から外部端子となる
リード７を突出さ廿、パッケージ６の内部に光素子を有
する構造となっていて、パッケージ６の天井部分の図示
しない透明なガラス板やレンズを気密的に嵌め込んだ透
明窓を介して外部との間に光の授受を行うようになって
いる。光素子としては、発光素子としてのレーザダイオ
ードや発光ダイオードあるいは受光素子がある。この実
施例では、パッケージ６内にはレーザダイオード素子が
内蔵されているものとする。

前記レセプタクル３は］１１１記レセプタクル本体４と
、このレセプタクル本体４に螺合されるレセプタクルハ
ウジング８と、＋ｔｉｌδ己レセプタしルハウジング て固定される円管状のスリーブ９とからなっている．前
記レセプタクル本体４は底のある円筒体構造となってい
て、底の円板部分は停止部ｌＯとなるとともに、筒状部
１１の外周面には雄ネジ１２が設けられている．また、
前記レセプタクル本体４の停止部１０の中央部は前記光
電子袋；η２の光軸の延長線上に対応するようになって
いる。そして、この停止部１０の中央部には光の授受を
行うための光透過孔Ｉ３が設けられている。

前記レセプタタルハウジング８は、その内端内周面に雌
ネジ１４が設けられていて、前記副ネジ１２に螺合され
るようになっている。また、このレセプタタルハウジン
グ８の中央部分の内周面には、内周面に沿って所定の高
さを有する突条からなる固定部１５が設けられている。

この固定部Ｉ５は、前記レセプタタルハウジング８をレ
セプタタル本体４に螺合する際の締め付は時、前記スリ
ーブ９の外周に設けられた鍔１６を前記レセプタクル本
体４の筒状部１１に押し付ける．また、レセプタタルハ
ウジング８の外端外周面には、図示しない光コネクタを
螺合するための雄ネジ１７が設けられている。

前記スリーブ９は、第３図および第４図に示されるよう
に筒体からなるとともに、内端側に寄った外周には、前
述のように鍔１６が設けられている．また、このＲ１．
６よりも内端側の筒状部分は、前記レセプタクル本体４
の筒状部１１の内周部分に挿入されるとともに、筒状部
１１の外端側の筒状部分はレセプタタルハウジング８の
固定部１５の内周部分に挿入されるようになっている。

そして、このスリーブ９は、第１図に示されるように、
前記レセプタタル本体４の筒状部１１に内端部分が挿入
され、かつレセプタタル本体４に対するレセプタタルハ
ウジング８の螺合操作によって、前述のように鍔１６が
筒状部１１の端面と固定部１５との間に挟持されること
によって固定される。

一方、固定されたスリーブ９には、第２図に示されるよ
うに、プラグ（光コネクタプラグ）２０が挿入され、図
示しない光コネクタをレセプタクルハウジング８に螺合
することによって固定される。前記プラグ２０はその中
心に沿って光ファイバ２１を挿入保持した構造となる軸
体となっている。

ところで、これが本発明の特徴の一つであるが、前記ス
リーブ９の内径寸法やプラグ２０の外形寸法にバラツキ
があっても、スリーブ９は常ζこプラグ２０が光軸１８
に垂直な方向に動かないようにプラグ２０を固定できる
構造となっている。すなわち、前記スリーブ９は、第３
図および第４図に示されるように、金属管からなるとと
もに、外周の一部には周方向全域に延在する突条の鍔１
６が設けられている．そして、この鍔１６の内端側、す
なわち、第３図におシする左端側は、先端に向かうにつ
れて外径が徐々に細くなるテーバ構造となるとともに、
その先端から軸方向に沿ってスリノト２２が設けられて
いる。このスリット２２は第４図に示されるように、十
字状、換言するならば、９０度間隔毎に設けられている
。そして、これらスリット２２によって区画された部分
は係止部２３を構成している。また、このスリーブ９の
前記鍔１６の外端側、すなわち、第３図における右端側
は内径りおよび外径がどの部分も一定となっている。そ
して、この内径りは、第１図に示されるように、プラグ
２０の外径ｄよりも大きくなっている。これに対して、
前記係止部２３の先端部分の内径Ｄ２は、前記プラグ２
０の外径ｄと同一または小さくなっている。

したがって、第２図に示されるように、レセプタクル本
体４とレセプタタルハウジング８に固定されたスリーブ
９内にプラグ２０を挿入した場合、プラグ２０はスリー
ブ９の係止部２３に隙間を発生さゼることなく保持され
る。ずなわち、プラグ２０の外径とスリーブ９の係止部
２３の内径が同一の場合は、両者の嵌合部において隙間
は零となる。また、プラグ２０とスリーブ９の係止部２
３の加工寸法のハメアイにおいて、係止部２３の内径Ｄ
Ｚが最大で、プラグ２０の外径ｄが最小のとき両者の寸
法が同一とした場合、その他の両者の組合せでは、常に
り、＜ｄなる関係となる。したがって、このような場合
には、前記係止部２３が金属故に弾力的に作用してプラ
グ２０を締め付は保持するようになる。前記プラグ２０
のスリーブ９、より正確には係止部２３に対して挿脱を
繰り返しても、常にプラグ２０が光軸１８に垂直な方向
に動かなくなり確実に固定される。

前記係止部２３を形成する方法としては、（１）金属製
の円管からなるスリーブ９の前記内径りをプラグ２０の
外径ｄよりわずか大きく仕上げた後、前記スリーブ９の
内端部分にスリット２２を入れて、その後、スリーブ９
の内端部を内側に曲げて、プラグ２０の先端の内径Ｄ！
を前記スリット２２の外径ｄと同じか、それよりも小さ
くする方法。（２）金属製の円管の内径をプラグ２０の
直径ｄよりも小さく形成した状態で一端にスリット２２
をいれ、その後前記一端を除く部分の円管の内径りをプ
ラグ２０の外径ｄと同しかやや大きく加工する方法があ
る。

なお、前記レセプタクル付光電子装置１のそれぞれの金
属部品にあっては、特に材ネ４を特定はしてないが、−
度高精度に調整された光結合状態を熱の影響によって１
員なうことがないように、光結合状態に影響を与える部
品はそれぞれ線膨張係数が一敗あるいは近似したもので
構成する必要がある。

このようなレセプタクル付光電子装置１は、以下の手１
頭で組み立てられる。すなわち、前記レセプタクル本体
４に固定されない状態の筒体５に、光電子装置２が挿入
されかつ溶接によって固定される。一方、前記レセプタ
クル本体４にスリーブ９の内情側が挿入され、その後レ
セプタクル本体４にレセプタクルハウジング８が螺合さ
れる。これにより、スリーブ９はレセプタタル本体４お
よびレセプタクルハウジング８に固定される。

つぎに、プラグ２０が前記スリーブ９内に挿入される。

プラグ２０の先端は、レセプタクル本体４の停止部１０
に当接して停止する。プラグ２０はスリーブ９の係止部
２３が光軸１８方向に弾力的に作用する結果、動（こと
なく保持される。そこで、図示しない光コネクタをレセ
プタクルハウジング８に螺合して固定することによって
、プラグ２０は抜けることなくレセプタクル３に固定さ
れる。

つぎに、前記光電子袋１２が取り付けられた筒体５の先
端が、レセプタクル本体４の夕）側の平坦面に突き合わ
されて溶接にてレセプタクル本体４に固定される。この
固定に先立って、前記光電子装置２には所定の電圧が印
加される。この結果、前記光電子袋ぽ２はそのパッケー
ジ６の天井部分の図示しない透明窓からレーザ光を発光
する。そこで、このレーザ光をプラグ２０に保持された
光フアイバ２１内に取り込み、かつ光ファイバ２１のＶ
ｆａから発光されるレーザ光出力（ファイバ光出力）を
検出し、最もファイバ光出力が最大となる位置に光電子
装置２を移動制御する。最もファイバ光出力が大きくな
った位置で前記筒体５をしセブタクル本体４に溶接する
。この最初の光電子！Ｊｉ置２３、＠密には内蔵されて
いる光素子、すなわらレーザダイオードとプラグ２０出
の相対的な位置設定によって、その後光コネクタを緩め
てプラグ２０を抜き再度装着した場合であっても、前述
のようにスリーブ９の係止部２３がプラグ２０の内側部
分を弾力的に締め付けて固定する結果、固定部分には隙
間は発生せず、プラグ２０は光軸に垂直となる方向には
動かなくなる。また、この光結合体付光電子装置は、常
時同じ状態でのプラグ２０の保持が行えるため、常に最
初の設定通りのプラグ２０の固定が可能となり、光結合
状態が変動しない。したがって、光結合化付光電子装置
のファイバ光出力は常に高く設定されることとなる。

このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。

（１）本発明のレセプタクル付光電子装置にあっては、
レセプタタルのスリーブに挿入された光コネクタのプラ
グは、スリーブの係止部が弾力的にプラグを締めつける
ように作用する結果、プラグは挿脱を繰り返しても常に
光軸に垂直となる方向に動くことなく保持されるという
効果が得られる。

（２）上記（１）により、本発明の光結合化付光電子装
置にあっては、前記プラグに保持された光ファイバはプ
ラグの中心に位置する結果、前記スリーブに挿入された
プラグと光電子装置を高い光結合状態に設定して固定し
た場合は、その後プラグの挿脱が繰り返されても、スリ
ーブは光電子装置との間で最初の設定通りの高い光結合
状態を得ることができるという効果が得られる。

（３ン上記（２）により、本発明の光結合体？＝Ｊ光電
子装置は、プラグの挿脱が繰り返されても常に高い光結
合状態を得ることができ、ＩＳ傾度の高いものとなると
いう効果が得られる。

（４）本発明の光結合化付光電子装置は、プラグが挿入
されるスリーブは内端部が徐々に狭まる構造となり、プ
ラグは単に挿入するだけでスリーブに弾力的に保持され
る構造きなることから、プラグの脱着が容易となり作業
性が高くなるという効果が得られる。

（５）本発明の光結合体付光電子ｍＷは、プラグが挿入
されるスリーブは内端部が徐々に狭まる構造となり、プ
ラグは単に挿入するだけでスリーブに弾力的に保持され
る構造となることから、その製造コストも安価となると
いう効果が得られる。

（６）上記（１）〜（５）により、本発明によれば、光
結合の信頬度の高いレセプタクル付光電子装置を安価に
提供することができるという相乗効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、第５図および
第６図に示されるように、０１記スリーブ９の内情例の
内周面に突起３０を設け、これら突起３０を係止部３１
とする構造としても良い、すなわち、これら突起３０は
前記プラグ２０を弾力的に締め付けて固定する結果、プ
ラグ２０が光軸１８に垂直となる方向に動かなくなる。

したがって、このような突起３０を有するスリーブ９を
組み込んだ光結合化付光電子装置にあっては、プラグ２
０の脱着を繰り返しても常に高い光結合効率を維持でき
るようになる。なお、この構造にあって、前記突起３０
を１２０°１．１隔に３個あるいはそれ以上多く設けて
も前記実施例同線な効果が得られる。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
を、そのｆｍとなった利用分野である光通信用の発光源
となるレーザダイオードを内１銭した光結合化付光電子
装置の製造技術に適用した場合について説明したが、そ
れに限定されるものではなく、光を発光する発光ダイオ
ード素子や光を受光する受光素子をパンケージ内に内蔵
する光電子装置を存するレセプタクル付光電子装置の製
造技術に適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を節＋６に説明すれば、下記のとおりで
ある。

本発明の光結合体付光電子装置にあっては、光結合体と
してのレセプタクルと光コネクタとにあって、レセプタ
クルのスリーブの内端部分は細く挟まりかつ複数のスリ
ットによって区画されて弾力的に作用する係止部を構成
していることから、このスリーブ内に前記光コネクタの
プラグが挿入された場合、前記係上部は前記プラグを弾
力的に締め付けるため、プラグは光軸に垂直となる方向
にＣＪかなくなる。したがって、光ファイバを案内する
プラグとレセプタクル側に取り付けられた光素子との光
結合が設定された後は、光コネクタを緩めあるいは締め
付けてプラグの脱着を行なっても、常に遊びのない状態
でプラグが固定されるため、光素子とプラグに保持され
た光ファイバとの光結合状態は常に最初の設定状態を維
持でき、高精度な光結合が行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるレセプタクル付光電子
装置と光コネクタプラグとを示す断面図、第２図は同し
く光コネクタプラグを装着したレセプタクル付光電子装
置を示す断面図、第３図は同じくレセプタクルのスリー
ブを示す断面図、 第４図は同じく左側面図である。 第５図は本発明の他の実施例によるレセプタクルのスリ
ーブを示す断面図、 第６図は同しく左側面図である。 ｌ・・・レセプタクル付光電子装置、２・光電子装置、
３・・・レセプタタル、４・・・レセプタタル本体、５
・・・筒体、６・・・パッケージ、７・・・リード、８
・・・レセプタタルハウジング、９・・・スリーブ、１
０・・・停止部、１１・・・筒状部、】２・・・雄ネジ
、１３・・光透過孔、１４・・・雌ネジ、１５・・・固
定部、１６・・・鍔、１７・・・紺ネジ、１８・・・光
軸、２０・・・プラグ、２１・・・光ファイバ、２２・
・・スリット、２３・・・係止部、３０・・・突起、３
１・・・係止部。 第　　１ 図 第　　３ 図 第　４　　図 第　　２ 図 第　　５ 図 第　　６　　図 ２１−也フ１イハ′ ２２−スリ、外 ２３−特２上部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光伝送媒体となる光学部品を保持したプラグが挿入
   される管状のスリーブを有する光結合体付光電子装置で
   あって、前記スリーブは前記プラグを隙間がないように
   固定する係止部を有していることを特徴とする光結合体
   付光電子装置。 ２、前記スリーブはその内端部が先端に向かうにつれて
   徐々に外径が小さくなるとともに、内端部には軸方向に
   沿って延在する少なくとも一つのスリットが設けられて
   前記プラグに対して弾力的に接触する係止部が構成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
   結合体付光電子装置。 ３、前記スリーブの内周面には突起が設けられ、この突
   起が係止部となって前記プラグに対して弾力的に接触す
   るように構成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の光結合体付光電子装置。