WO2020129354A1 - フェルール構造体、フェルール構造体の製造方法、フェルール、及び、レンズユニット - Google Patents

フェルール構造体、フェルール構造体の製造方法、フェルール、及び、レンズユニット Download PDF

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WO2020129354A1
WO2020129354A1 PCT/JP2019/039033 JP2019039033W WO2020129354A1 WO 2020129354 A1 WO2020129354 A1 WO 2020129354A1 JP 2019039033 W JP2019039033 W JP 2019039033W WO 2020129354 A1 WO2020129354 A1 WO 2020129354A1
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lens
ferrule
optical fiber
unit
hole
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PCT/JP2019/039033
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大貴 朝田
章浩 中間
西村 顕人
多賀彦 佐場野
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株式会社フジクラ
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    • G02B6/3861Adhesive bonding

Definitions

  • the present invention relates to a ferrule structure, a ferrule structure manufacturing method, a ferrule, and a lens unit.
  • Patent Documents 1 and 2 describe a structure including a ferrule main body having a plurality of fiber holes and a lens array (lens plate) having a plurality of lenses.
  • the optical fiber and the lens are aligned by aligning the ferrule body and the lens array (lens plate) with the guide pin.
  • the structure of Patent Document 1 since each of a large number of lenses of the lens array has a desired positional relationship with the optical fiber of the ferrule body, it is necessary to mold the ferrule body and the lens array with high precision, and the ferrule It is necessary to suppress an assembly error between the main body and the lens array. As a result, manufacturing is difficult (or manufacturing cost is high).
  • the lens plate has a plurality of alignment sockets corresponding to the respective lenses. Then, by inserting the end portion of the optical fiber into the alignment socket, each of the plurality of lenses has a desired positional relationship with the optical fiber.
  • the lens plate of Patent Document 2 is difficult to manufacture because of its complicated structure.
  • the present invention has a simple structure and aims to arrange a lens with high accuracy for each of a plurality of optical fibers.
  • a first main invention for achieving the above object comprises a ferrule having a plurality of unit holes, and a plurality of lens units, wherein the lens unit has a lens portion and is attached to an end portion of an optical fiber.
  • the ferrule structure is characterized in that the lens unit is inserted into each of the unit holes, and is formed of a resin capable of transmitting an optical signal.
  • a second main invention for achieving the above object comprises a ferrule having a plurality of fiber holes, and a plurality of lens portions, and a lens accommodating portion is formed on the front side of each of the fiber holes, In the ferrule structure, the lens portion is housed in each of the plurality of lens housing portions.
  • a lens can be arranged with high accuracy for each of a plurality of optical fibers.
  • FIG. 1A is an overall perspective view of the ferrule structure 1 of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a cross-sectional perspective view of the ferrule structure 1 of the first embodiment.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of the ferrule structure 1 of the first embodiment.
  • FIG. 2B is a partially enlarged cross-sectional view of the ferrule structure 1 of the first embodiment.
  • FIG. 3A is a perspective view of the ferrule 10 of the first embodiment.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the ferrule 10 of the first embodiment.
  • FIG. 4A is a perspective view of the lens unit 20 of the first embodiment.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the lens unit 20 of the first embodiment.
  • FIG. 8A is a cross-sectional perspective view of the ferrule structure 1 of the second embodiment.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view (side view) of the ferrule structure 1 of the second embodiment.
  • FIG. 9A is a perspective view of the lens unit 20 according to the third embodiment.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view (side view) near the unit hole 13 of the ferrule structure 1 of the third embodiment.
  • 9C is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 9B.
  • FIG. 11A is an overall perspective view of the ferrule structure 101 of the fifth embodiment.
  • FIG. 11B is a sectional perspective view of the ferrule structure 101 of the fifth embodiment.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view of the ferrule structure 101 of the fifth embodiment.
  • FIG. 12B is a partially enlarged cross-sectional view of the ferrule structure 101 of the fifth embodiment.
  • FIG. 13A is a perspective view of the ferrule 110 of the fifth embodiment.
  • FIG. 13B is a sectional view of the ferrule 110 of the fifth embodiment.
  • 14A to 14D are schematic explanatory views of the method for manufacturing the ferrule structure 101 of the present embodiment.
  • FIG. 11A is an overall perspective view of the ferrule structure 101 of the fifth embodiment.
  • FIG. 11B is a sectional perspective view of the ferrule structure 101 of the fifth embodiment.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view of the ferrule structure 101 of the fifth embodiment.
  • FIG. 15A is a sectional perspective view of the ferrule structure 101 of the sixth embodiment.
  • FIG. 15B is a sectional view (side view) of the ferrule structure 101 of the sixth embodiment.
  • FIG. 16A is a sectional view (side view) of the ferrule structure 101 of the seventh embodiment in the vicinity of the lens housing portion 113B.
  • 16B is an explanatory diagram of a first modified example of the seventh embodiment
  • FIG. 16C is an explanatory diagram of a second modified example of the seventh embodiment.
  • FIG. 17A is a cross-sectional view (side view) in the vicinity of the lens housing portion 113B of the ferrule structure 101 of the eighth embodiment.
  • FIG. 17B is an explanatory diagram of a modified example of the eighth embodiment.
  • FIG. 18A is a perspective view of the ferrule structure 101 of the ninth embodiment.
  • FIG. 18B is a partially enlarged view (front view) of the ferrule structure 101 of the ninth embodiment.
  • FIG. 18C is a partially enlarged cross-sectional view (viewed from above) of the ferrule structure 101 of the ninth embodiment.
  • a ferrule having a plurality of unit holes and a plurality of lens units are provided.
  • the lens unit has a lens portion, is attached to an end of an optical fiber, and is molded with a resin capable of transmitting an optical signal.
  • the ferrule structure characterized in that the lens unit is inserted into each of the unit holes becomes clear.
  • the lens unit and the optical fiber of the lens unit having a simple structure can be aligned with each other in a one-to-one manner, so that the optical fiber and the lens unit can be aligned with high accuracy. ..
  • the ferrule can be manufactured easily (or inexpensively). Therefore, with a simple structure, the lens portion can be arranged with high accuracy for each of the plurality of optical fibers.
  • a recess is formed on the end surface of the ferrule, the opening of the unit hole is formed on the bottom surface of the recess, and the tip of the lens portion projects forward from the opening of the unit hole, and It is desirable to be arranged on the rear side of the end face. As a result, damage to the lens portion can be suppressed.
  • the unit hole has a step portion
  • the lens unit has a flange portion
  • the flange portion contacts the step portion.
  • the lens unit can be aligned with the ferrule (unit hole) in the optical axis direction of the optical fiber.
  • Positioning portions are formed in the unit hole and the flange portion, respectively, and the positioning portions in the unit hole and the flange portion perform alignment in the rotation direction about the optical axis of the optical fiber. Is desirable. As a result, the alignment in the rotation direction can be easily and reliably performed.
  • the end face of the optical fiber be inclined with respect to the plane perpendicular to the optical axis. This makes it possible to reduce the loss of the optical signal.
  • the lens unit has a fiber hole into which the optical fiber is inserted, an abutting surface for abutting the optical fiber is formed at an end of the fiber hole, and the abutting surface is perpendicular to the optical axis. It is desirable to incline with respect to a flat surface. This makes it possible to reduce the reflection attenuation amount (the reflected return light can be suppressed and the light source element can be prevented from being adversely affected).
  • the lens portion is attached to the end of the optical fiber, and prepares a plurality of lens units molded of a resin capable of transmitting an optical signal, in each unit hole of a ferrule having a plurality of unit holes.
  • the method of manufacturing a ferrule structure is characterized in that the lens units to which the optical fibers are attached are respectively inserted and fixed. According to such a method of manufacturing a ferrule structure, since the lens unit is attached to the end of the optical fiber, the lens unit is provided with high accuracy for each of the plurality of optical fibers. be able to.
  • the lens unit to which the optical fiber is attached may be configured by inserting the optical fiber into the fiber hole of the lens unit and fixing the optical fiber in the fiber hole. This reduces the restrictions on the resin used to mold the lens unit.
  • the lens unit with the optical fiber attached is configured. May be. Thereby, the configuration of the lens unit can be simplified.
  • a lens unit is inserted into each of the unit holes, the lens unit has a lens portion, and is attached to the end of the optical fiber.
  • a ferrule characterized by being molded from a resin capable of transmitting an optical signal becomes clear.
  • a ferrule having a plurality of fiber holes and a plurality of lens portions are provided, and a lens housing portion is formed on the front side of each of the fiber holes, and the lens portion is housed in each of the plurality of lens housing portions.
  • the ferrule structure that is characterized by the above is revealed. According to such a ferrule structure, since the lens portion is housed (arranged) in the front side of the fiber hole into which the optical fiber is inserted, it is easy to position the lens portion and the optical fiber one to one. Therefore, the lens can be arranged with high accuracy in each of the plurality of optical fibers with a simple structure.
  • the tip of the lens section is located behind the end surface of the ferrule. As a result, damage to the lens portion can be suppressed.
  • a concave portion is formed on the end surface of the ferrule, the lens accommodating portion is formed on the bottom surface of the concave portion, and the tip of the lens portion projects forward from the bottom surface and is rearward of the end surface of the ferrule. It is desirable to be located on the side. As a result, damage to the lens portion can be suppressed.
  • the end surface of the optical fiber be inclined with respect to the surface perpendicular to the optical axis of the optical fiber. This makes it possible to reduce the loss of the optical signal.
  • the lens portion has an abutting portion against which the end surface of the optical fiber is abutted, and at least a portion of the abutting portion facing the end surface of the optical fiber is with respect to a surface perpendicular to the optical axis. It is desirable to be inclined. This makes it possible to reduce the reflection attenuation amount (the reflected return light can be suppressed and the light source element can be prevented from being adversely affected).
  • the lens accommodating portion has a step portion forming a step with respect to the fiber hole, and an inner wall surface formed at an edge of the step portion, and when the lens portion is accommodated in the lens accommodating portion. It is preferable that a rear end surface of the lens portion is in contact with the step portion and a side surface of the lens portion is in contact with the inner wall surface. Accordingly, by accommodating the lens portion in the lens accommodating portion, it is possible to perform alignment in the optical axis direction (front-back direction) and the direction perpendicular to the optical axis (up-down, left-right direction).
  • Positioning portions are formed on the inner wall surface of the lens housing portion and on the side surfaces of the lens portion, respectively, and the optical axes of the optical fibers are set by the positioning portions of the lens housing portion and the lens portion, respectively. It is desirable that the alignment in the rotational direction with respect to the center be performed. Thereby, the alignment of the lens portion with respect to the lens housing portion in the rotation direction can be performed easily and reliably.
  • a method of manufacturing a ferrule structure which comprises applying an adhesive to the inside and accommodating the lens portion in the lens accommodating portion, will be apparent.
  • a ferrule characterized by being capable of accommodating is revealed.
  • FIG. 1A is an overall perspective view of the ferrule structure 1 of the first embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional perspective view of the ferrule structure 1 of the first embodiment
  • 2A is a sectional view of the ferrule structure 1 of the first embodiment
  • FIG. 2B is a partially enlarged sectional view of the ferrule structure 1 of the first embodiment
  • 3A is a perspective view of the ferrule 10 of the first embodiment
  • FIG. 3B is a sectional view of the ferrule 10 of the first embodiment
  • 4A is a perspective view of the lens unit 20 of the first embodiment
  • FIG. 4B is a sectional view of the lens unit 20 of the first embodiment.
  • front-back direction is the optical axis direction of the optical fiber 3, and the end face side of the optical fiber 3 is "front” and the opposite side is “rear”.
  • the left-right direction is a direction in which the two guide holes 11 are arranged, and the right side when viewing the front side from the rear side is “right” and the left side is “left”.
  • the up-down direction is a direction orthogonal to the left-right direction and the front-rear direction, and in the ferrule 10, the side in which the opening for filling the filling portion 15 with the adhesive is provided is “upper” and the opposite side is “lower”.
  • the ferrule structure 1 of the present embodiment includes a ferrule 10, a lens unit 20, an optical fiber tape 30, and a boot 40.
  • the ferrule 10 is a member for holding the end portion of the optical fiber 3 and optically connecting the optical fiber 3 to other optical components, and is, for example, a pin fitting type MT ferrule.
  • the ferrule 10 of the present embodiment is integrally molded of a resin (for example, transparent resin) that can transmit an optical signal. Further, the ferrule 10 of this embodiment has a guide hole 11, a unit hole 13, a filling portion 15, a boot hole 17, and a collar portion 19.
  • the guide hole 11 is a hole for inserting a guide pin (not shown). By inserting the guide pin into the guide hole 11, the ferrules are aligned with each other. Two guide holes 11 are formed in the front end surface (connection end surface) of the ferrule 10. The two guide holes 11 are arranged at intervals in the left-right direction so as to sandwich the plurality of unit holes 13 from the left-right direction.
  • the unit hole 13 is a hole for inserting a lens unit 20 described later.
  • the unit hole 13 is a hole for positioning the lens unit 20.
  • the unit hole 13 is formed by penetrating in the front-rear direction between the front end surface of the ferrule 10 and the filling portion 15.
  • a plurality of unit holes 13 are formed in the ferrule 10.
  • the plurality of unit holes 13 are arranged side by side in the left-right direction.
  • the lens unit 20 provided for the optical fiber 3 is inserted into each unit hole 13 arranged in the left-right direction.
  • the number of the unit holes 13 arranged in the left-right direction is one in the vertical direction (one line), but the present invention is not limited to this, and a plurality of unit holes 13 may be arranged in the vertical direction. ..
  • Each unit hole 13 has a front hole 13A, a rear hole 13B, and a step portion 13C.
  • the front hole 13A is a portion into which the main body 21 of the lens unit 20 is inserted. Therefore, the diameter of the front hole 13A is formed to be substantially the same as the diameter of the main body portion 21 of the lens unit 20. Specifically, the diameter of the front hole 13A of this embodiment is 200 to 240 ⁇ m.
  • the front hole 13A is provided along the front-rear direction (optical axis direction), and opens at the front end face of the ferrule 10. Then, the optical signal passes through the inside of the front hole 13A via the lens unit 20.
  • the rear hole 13B is a portion into which the flange portion 23 of the lens unit 20 is inserted, and is provided in the rear portion of the unit hole 13 (rear side of the front hole 13A).
  • the diameter of the flange portion 23 is larger than the diameter of the main body portion 21 (see FIG. 4)
  • the diameter of the rear hole 13B is formed larger than the diameter of the front hole 13A.
  • the rear hole 13B communicates with the filling section 15. Thereby, the lens unit 20 can be inserted into the unit hole 13 from the filling portion 15 side (rear side).
  • the step portion 13C is a portion between the front hole 13A and the rear hole 13B having different diameters (the rear end of the front hole 13A and the front end of the rear hole 13B).
  • the diameter of the front hole 13A is smaller than the diameter of the flange portion 23 of the lens unit 20. Therefore, when the lens unit 20 is inserted into the unit hole 13, the step portion 13C comes into contact with the flange portion 23 of the lens unit 20. Accordingly, the step portion 13C has a function of aligning the lens unit 20 in the front-rear direction.
  • the filling portion 15 is a hollow portion for filling the adhesive.
  • the filling portion 15 is a cavity that is long in the left-right direction.
  • the filling section 15 is filled with an adhesive for holding the optical fiber 3 in the ferrule 10. By filling the filling portion 15 with the adhesive, the adhesive is applied between the inner wall surface of the filling portion 15 and the optical fiber 3, and the adhesive is cured to fix the optical fiber 3 to the ferrule 10. It will be.
  • the boot hole 17 is provided between the rear end surface of the ferrule 10 and the filling portion 15 so as to penetrate in the front-rear direction.
  • the boot hole 17 is a hole for accommodating and fixing the boot 40 attached to the optical fiber tape 30 (a plurality of optical fibers 3).
  • the collar portion 19 is a portion protruding outward from the outer peripheral surface of the ferrule 10.
  • the lens unit 20 (see FIG. 4) is a member molded of transparent resin and attached to the end of the optical fiber 3.
  • the lens unit 20 has a main body portion 21, a flange portion 23, a fiber hole 25, and a ventilation hole 27.
  • the main body 21 is a part that constitutes the main body of the lens unit 20, and is formed in a rod shape that is elongated in the front-rear direction and has a circular cross section. Further, the main body 21 is provided with a lens portion 21A.
  • the lens portion 21A is formed in a convex shape on the front side at the tip (front end) portion of the main body portion 21.
  • the lens unit 21A functions as a collimator lens. That is, the lens portion 21A has a function of emitting an optical signal emitted from the optical fiber 3 as collimated light, and a function of focusing the incident collimated light and making it enter the end face of the optical fiber 3. Since the diameter of the optical signal is expanded by the lens portion 21A, the positional error of the unit hole 13 of the ferrule 10 is allowed. Therefore, the ferrule 10 can be manufactured easily (or inexpensively). Further, as shown in FIG. 2B, the tip of the lens portion 21A is arranged inside the unit hole 13 (specifically, the front hole 13A). This can prevent the lens portion 21A from being damaged when the ferrules are connected to each other.
  • the flange portion 23 is a portion that protrudes outward from the outer peripheral surface of the main body portion 21, and is provided at the rear end portion of the lens unit 20 (rear side of the main body portion 21). As described above, since the diameter of the flange portion 23 is larger than the diameter of the front hole 13A of the unit hole 13, when the lens unit 20 is inserted into the unit hole 13, the flange portion 23 contacts the step portion 13C of the unit hole 13. To do. As a result, the lens unit 20 can be aligned with the ferrule 10 (unit hole 13) in the front-rear direction.
  • the fiber hole 25 is a hole for inserting the end of the optical fiber 3 (naked optical fiber 3A).
  • the fiber hole 25 is formed along the front-rear direction (the optical axis direction of the optical fiber 3). Further, the fiber hole 25 has an abutting portion 25A.
  • the abutting portion 25A is a portion that abuts the end surface of the optical fiber 3, and is provided at the front end of the fiber hole 25.
  • the abutting portion 25A of this embodiment is a surface perpendicular to the front-rear direction (the optical axis direction of the optical fiber 3).
  • the optical fiber 3 By abutting the end face of the optical fiber 3 against the abutting portion 25A of the fiber hole 25, the optical fiber 3 can be aligned in the front-rear direction with respect to the lens unit 20 (particularly the lens portion 21A). Further, a tapered surface 25B for inserting (for guiding) the optical fiber 3 is provided at the rear end portion of the fiber hole 25 (opening portion at the rear end of the lens unit 20). The tapered surface 25B is formed in a tapered shape whose diameter gradually increases toward the rear side. By providing such a tapered surface 25B, it becomes easy to insert the end portion of the optical fiber 3 into the fiber hole 25.
  • the ventilation hole 27 is a hole for allowing the air in the fiber hole 25 to escape to the outside of the lens unit 20, and is opened between the tip of the fiber hole 25 and the outer peripheral surface (side surface) of the main body 21. By providing the ventilation hole 27, it is possible to suppress bubbles from being generated at the end surface of the optical fiber 3 when the optical fiber 3 is inserted into the fiber hole 25 together with the adhesive.
  • the optical fiber tape 30 is a plurality (eight in this case) of optical fibers 3 connected in parallel (for example, intermittently connected). It should be noted that in FIG. 1, members that are connected are not shown.
  • the optical fiber 3 is a member that transmits an optical signal. As shown in FIG. 1, eight optical fibers 3 are arranged (arranged) in the left-right direction in the ferrule 10. Each optical fiber 3 has a bare optical fiber 3A and a coating 3B. In the coating portion 3B, the coating covers the outside of the bare optical fiber 3A.
  • the boot 40 is a tubular body having a through hole through which the plurality of optical fibers 3 of the optical fiber tape 30 pass, and is inserted into the boot hole 17 of the ferrule 10.
  • the boot 40 is integrally formed of an elastic body (elastomer) such as rubber or plastic, and holds the plurality of optical fibers 3 of the optical fiber tape 30. In this way, by holding the optical fiber 3 via the boot 40 made of an elastic body, even if a bending force is applied to the optical fiber 3, the boot 40 absorbs the force and It is possible to prevent a sharp bend in the fiber 3.
  • 5A to 5C are explanatory views of a method of attaching the lens unit 20 to the optical fiber 3.
  • a plurality of lens units 20 corresponding to the plurality of optical fibers 3 of the optical fiber tape 30 are prepared in advance.
  • the operator pre-processes the end of the optical fiber 3. Specifically, the coating of the coating portion 3B of the optical fiber 3 is removed with a predetermined size, and the optical fiber 3 (bare optical fiber 3A) with the coating removed is cut (cut) to a predetermined length.
  • the worker attaches an adhesive (here, an ultraviolet curable adhesive that also serves as a refractive index matching agent (hereinafter referred to as a UV curable adhesive) to the rear end portion (taper surface 25B) of the fiber hole 25 of the lens unit 20. , UV adhesive)), and the optical fiber 3 is inserted into the fiber hole 25 of the lens unit 20.
  • the optical fiber 3 is inserted into the fiber hole 25 together with the adhesive.
  • the air in the fiber hole 25 is discharged to the outside of the lens unit 20 through the ventilation hole 27.
  • the end face of the optical fiber 3 is abutted against the abutting portion 25A of the fiber hole 25.
  • the adhesive is filled in the space between the end face of the optical fiber 3 and the abutting portion 25A, the space between the optical fiber 3 and the fiber hole 25, and the ventilation hole 27. Since the vent hole 27 is provided, it is possible to suppress the generation of bubbles between the end surface of the optical fiber 3 and the abutting portion 25A.
  • the worker irradiates the lens unit 20 with UV light using a UV light irradiator (irradiates UV light through the transparent lens unit 20) to generate a UV adhesive. Cure. When the UV adhesive is cured, the end of the optical fiber 3 is fixed to the lens unit 20.
  • the lens units 20 are attached to the ends of the plurality (here, eight) of the optical fibers 3 of the optical fiber tape 30.
  • the lens unit 20 (lens portion 21A) having a simple structure and the optical fiber 3 may be aligned in a one-to-one manner, the optical fiber 3 and the lens portion 21A are highly accurate. Positioning can be realized. That is, in the present embodiment, the lens unit 20 includes only one lens portion 21A, and only one optical fiber 3 is aligned with the one lens portion 21A. The unit 20 can realize highly accurate alignment between the optical fiber 3 and the lens portion 21A.
  • the ventilation hole 27 may be used for filling the adhesive. That is, the end portion of the optical fiber 3 may be inserted into the fiber hole 25, and the adhesive may be filled from the ventilation hole 27 in a state where the end surface of the optical fiber 3 is abutted against the abutting portion 25A.
  • 6A to 6D are explanatory views of the method for manufacturing the ferrule structure 1.
  • the operator inserts the lens unit 20 into each unit hole 13 of the ferrule 10 as shown in FIG. 6A, and then the flange portion 23 of the lens unit 20 is inserted into the unit hole 13 as shown in FIG. 6B. Butt against the stepped portion 13C. As a result, the lens unit 20 is aligned with the ferrule 10 (unit hole 13) in the front-rear direction. Further, the boot 40, which has been shifted backward in advance, is moved forward and inserted into the boot hole 17 of the ferrule 10.
  • the operator fills the filling section 15 with an adhesive as shown in FIG. 6C.
  • the UV adhesive is filled from the opening above the filling section 15.
  • the UV adhesive is filled in the filling portion 15 and also penetrates between the unit hole 13 and the lens unit 20.
  • the UV adhesive used here may not also serve as the refractive index matching agent.
  • the worker irradiates the ferrule 10 with UV light (irradiates UV light through the transparent ferrule 10) using an UV light irradiator to cure the UV adhesive. ..
  • the plurality of lens units 20 are fixed in the unit holes 13 of the ferrule 10. Further, the plurality of optical fibers 3 are fixed inside the inner wall of the filling portion 15.
  • the ferrule structure 1 of the present embodiment includes the ferrule 10 having the plurality of unit holes 13 and the plurality of lens units 20.
  • the lens unit 20 has a lens portion 21A, is attached to the end portion of the optical fiber 3, and is molded with a transparent resin capable of transmitting an optical signal.
  • the lens unit 20 is inserted into each unit hole 13 of the ferrule 10.
  • the lens unit 20 (lens portion 21A) having a simple structure and the optical fiber 3 may be aligned with each other in a one-to-one manner, compared with the “many” to “many” alignment.
  • the optical fiber 3 and the lens portion 21A can be aligned with high precision. realizable.
  • the diameter of the optical signal is expanded by the lens portion 21A, the positional error of the unit hole 13 of the ferrule 10 is allowed. Therefore, the manufacturing of the ferrule 10 becomes simple (or inexpensive). That is, in the present embodiment, the lens portion 21A can be arranged with high accuracy for each of the plurality of optical fibers 3 with a simple structure.
  • FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the lens unit 20.
  • a part (lower part in the figure) of the flange portion 23 of the lens unit 20 extends rearward.
  • the guide groove 26 is provided in the extending portion.
  • the guide groove 26 is a groove-shaped portion provided along the front-rear direction behind the fiber hole 25 (tapered surface 25B) of the lens unit 20.
  • the front end of the guide groove 26 is continuous with the rear end of the tapered surface 25B.
  • the lens portion 21A of the lens unit 20 is arranged inside the unit hole 13 (front hole 13A), but the lens portion 21A may protrude from the unit hole 13. However, if the lens portion 21A projects from the unit hole 13 in the configuration of the first embodiment, the lens portion 21A may be damaged when the ferrules are connected to each other. Therefore, in the second embodiment, a recess (a recess 12 to be described later) is formed on the front end surface of the ferrule 10 to suppress damage to the lens portion 21A.
  • FIG. 8A is a sectional perspective view of the ferrule structure 1 of the second embodiment
  • FIG. 8B is a sectional view (side view) of the ferrule structure 1 of the second embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the ferrule 10 of the second embodiment has a recess 12.
  • the recess 12 is a portion recessed from the front end surface of the ferrule 10 to the rear side.
  • the recess 12 is provided between the two guide holes 11 on the front end surface of the ferrule 10, and is formed in a rectangular shape elongated in the left-right direction.
  • a plurality of unit holes 13 are formed in the bottom of the recess 12. Further, as shown in FIG. 8B, the lens portion 21A of the lens unit 20 projects forward from the opening of each unit hole 13 (front hole 13A) of the recess 12.
  • the front end of the lens portion 21A is arranged behind the front end face of the ferrule 10 (the end face in contact with the mating ferrule). Accordingly, even if the lens portion 21A projects from the unit hole 13 to the front side, damage to the lens portion 21A can be suppressed.
  • FIG. 9A is a perspective view of the lens unit 20 of the third embodiment
  • FIG. 9B is a cross-sectional view (side view) near the unit hole 13 of the ferrule structure 1 of the third embodiment
  • FIG. 9C is 9B is a sectional view taken along line AA of FIG. 9B.
  • the end surface of the optical fiber 3 is obliquely inclined with respect to the plane perpendicular to the front-back direction (optical axis direction). Specifically, the upper side is inclined so as to be toward the rear side. As a result, the reflection of the optical signal can be suppressed, and the loss of the optical signal can be reduced.
  • the fiber hole 25 of the lens unit 20 is provided with an abutting portion 25A' (corresponding to an abutting surface).
  • the abutting portion 25A′ is a portion that abuts the end surface of the optical fiber 3, and is provided at the front end portion of the fiber hole 25.
  • the abutting portion 25A′ of the present embodiment is inclined (toward the rear side toward the upper side) with respect to the plane perpendicular to the front-back direction (optical axis direction) so as to correspond to the end face of the optical fiber 3. ing.
  • the slanted end face of the optical fiber 3 can be reliably abutted against the abutting portion 25A'.
  • the abutting portion 25A' is inclined, it is possible to reduce the return loss.
  • the flange portion 23 of the lens unit 20 is formed with a flat surface (reference surface 23D: corresponding to a positioning portion) on a part of the outer periphery (upper portion in this embodiment). Therefore, the flange portion 23 of the lens unit 20 of the third embodiment has a D-shaped cross section (see FIG. 9C).
  • a flat surface (reference surface 13D: corresponding to a positioning portion) corresponding to the reference surface 23D of the lens unit 20 (flange portion 23) is formed in the rear hole 13B of the unit hole 13 of the ferrule 10. Therefore, the rear hole 13B of the unit hole 13 of the ferrule 10 of the third embodiment also has a D-shaped cross section (see FIG. 9C).
  • the reference surface 23D of the lens unit 20 is placed behind the unit hole 13. It opposes the reference surface 13D of the hole 13B. By doing so, alignment in the rotation direction around the optical axis of the optical fiber 3 is automatically performed. Therefore, it is possible to easily and surely perform the alignment in the rotation direction, and thereby the oblique end surface of the optical fiber 3 can be arranged in the intended direction.
  • either one of the abutting portion 25A′ of the fiber hole 25 of the lens unit 20 and the end surface of the optical fiber 3 may be a surface perpendicular to the front-rear direction (optical axis direction).
  • the optical fiber 3 (naked optical fiber 3A) is inserted and fixed in the fiber hole 25 of the lens unit 20 formed in advance, but the invention is not limited to this.
  • a mold may be used.
  • the lens unit 20 may be injection-molded at the end of the optical fiber 3 (naked optical fiber 3A).
  • the coating of the coating portion 3B may be melted by the heat of the mold. Therefore, it is desirable to mold with an epoxy resin.
  • 10A to 10C are explanatory views of a manufacturing method by injection molding.
  • the present invention is applied to the first embodiment (the end face of the optical fiber 3 is perpendicular to the front-rear direction), but the same can be applied to the third embodiment.
  • a mold 50 having a chamber 51 corresponding to the outer shape of the lens unit 20 is used.
  • the operator places the end of the optical fiber 3 (naked optical fiber 3A) in the chamber 51 of the mold 50, as shown in FIG. 10A.
  • resin epoxy resin
  • the mold 50 is demolded. Thereby, the lens unit 20 to which the optical fiber 3 is attached is configured.
  • the lens unit 20 is molded at the end of the optical fiber 3 (it is not necessary to insert the lens unit 20 into the fiber hole), the lens unit 20 has the vent hole 27 and the taper of the above-described embodiment.
  • the surface 25B and the guide groove 26 are unnecessary. That is, the configuration of the lens unit 20 can be simplified.
  • the coating of the coating portion 3B of the optical fiber 3 is melted by heat. Since there is no fear, there are less restrictions on the resin used (resins other than epoxy resins can also be used).
  • the UV adhesive is used as the adhesive with which the fiber hole 25 and the filling portion 15 are filled, but the adhesive is not limited to this, and for example, a thermosetting adhesive may be used.
  • the ferrule 10 may be made of a material that does not transmit an optical signal.
  • FIG. 11A is an overall perspective view of the ferrule structure 101 of the fifth embodiment
  • FIG. 11B is a cross-sectional perspective view of the ferrule structure 101 of the fifth embodiment
  • 12A is a sectional view of the ferrule structure 101 of the fifth embodiment
  • FIG. 12B is a partially enlarged sectional view of the ferrule structure 101 of the fifth embodiment
  • 13A is a perspective view of the ferrule 110 of the fifth embodiment
  • FIG. 13B is a sectional view of the ferrule 110 of the fifth embodiment.
  • front-back direction is the optical axis direction of the optical fiber 3, and the end face side of the optical fiber 3 is "front” and the opposite side is “rear”.
  • the left-right direction is the direction in which the two guide holes 111 are arranged, and the right side when viewing the front side from the rear side is “right” and the left side is “left”.
  • the up-down direction is a direction orthogonal to the left-right direction and the front-rear direction, and in the ferrule 110, the side in which the opening for filling the filling portion 115 with the adhesive is provided is “upper” and the opposite side is “lower”.
  • the ferrule structure 101 of this embodiment includes a ferrule 110, a lens portion 120, an optical fiber tape 30, and a boot 40.
  • the ferrule 110 is a member for holding the end portion of the optical fiber 3 and optically connecting the optical fiber 3 to other optical components, and is, for example, a pin fitting type MT ferrule.
  • the ferrule 110 of the present embodiment is integrally molded with a resin (eg, transparent resin) that can transmit an optical signal.
  • the ferrule 110 also includes a guide hole 111, a through hole 113, a filling portion 115, a boot hole 117, and a collar portion 119.
  • the guide hole 111 is a hole for inserting a guide pin (not shown). By inserting the guide pin into the guide hole 111, the ferrules are aligned with each other. Two guide holes 111 are opened in the front end surface (connection end surface) of the ferrule 110. The two guide holes 111 are arranged at intervals in the left-right direction so as to sandwich the plurality of through holes 113 from the left-right direction.
  • the through hole 113 is a hole that penetrates between the front end surface of the ferrule 110 and the filling portion 115 in the front-rear direction. Between the two guide holes 111 of the ferrule 110, a plurality of (through eight here) through holes 113 are provided side by side in the left-right direction. Each of the plurality of through holes 113 has a fiber hole 113A and a lens housing portion 113B.
  • the fiber hole 113A is a hole for inserting the end portion of the optical fiber 3 (naked optical fiber 3A), and is provided along the front-rear direction between the filling portion 115 and the lens housing portion 113B (bottom surface 231). ing. Further, the rear end portion of the fiber hole 113A (opening portion on the filling portion 115 side) is formed in a tapered shape. This facilitates guiding the optical fiber 3 into the fiber hole 113A when inserting the end of the optical fiber 3 into the fiber hole 113A.
  • the lens housing portion 113B is a portion for housing the lens portion 120 (fitting with the lens portion 120). Since the lens portion 120 is arranged in front of the end face of the optical fiber 3, the lens housing portion 113B is provided in front of the fiber hole 113A.
  • the lens housing portion 113B has a bottom surface 231 (corresponding to a step portion) and a side surface 232 (corresponding to an inner wall surface).
  • the bottom surface 231 is a portion (surface) forming a step with respect to the fiber hole 113A, and the bottom surface 231 is provided with the opening of the fiber hole 113A.
  • the diameter of the bottom surface 231 is provided to be substantially the same as the diameter of the lens section 120.
  • the bottom surface 231 is a portion facing the rear end surface (abutting portion 123) of the lens portion 120, and has a function of aligning the lens portion 120 in the front-rear direction.
  • the side surface 232 is a wall-shaped portion (inner wall surface of the lens housing portion 113B) between the edge of the bottom surface 231 and the front end surface of the ferrule 110.
  • the side surface 232 is a portion facing the side surface 125 of the lens unit 120, and has a function of aligning the lens unit 120 in the vertical and horizontal directions (directions perpendicular to the optical axis of the optical fiber 3).
  • the filling portion 115 is a hollow portion for filling the adhesive.
  • the filling portion 115 is a hollow that is long in the left-right direction.
  • the filling section 115 is filled with an adhesive for holding the optical fiber 3 in the ferrule 110.
  • the adhesive is applied between the inner wall surface of the filling portion 115 and the optical fiber 3, and the adhesive is cured to fix the optical fiber 3 to the ferrule 110. It will be.
  • the boot hole 117 is provided so as to penetrate in the front-rear direction between the rear end surface of the ferrule 110 and the filling portion 115.
  • the boot hole 117 is a hole for accommodating and fixing the boot 40 attached to the optical fiber tape 30 (the plurality of optical fibers 3).
  • the collar portion 119 is a portion protruding outward from the outer peripheral surface of the ferrule 110.
  • the lens part 120 is a member integrally molded of transparent resin.
  • the lens portion 120 has a lens surface 121, an abutting portion 123, and a side surface 125.
  • the lens surface 121 is provided at the tip of the lens unit 120 as shown in FIG. 12B, and is arranged in front of the end surface of the optical fiber 3.
  • the lens surface 121 has a convex shape on the front side and functions as a collimator lens. That is, the lens surface 121 has a function of emitting the optical signal emitted from the optical fiber 3 as collimated light, and a function of focusing the incident collimated light and making it enter the end face of the optical fiber 3.
  • the front end (front end) of the lens surface 121 is arranged rearward of the front end surface of the ferrule 110 (that is, the lens housing portion 113B is located in the lens portion 120). It is desirable to form deeper than the thickness).
  • the abutting part 123 is located at the end of the lens part 120 opposite to the lens surface 121, and is a part against which the end face of the optical fiber 3 is abutted.
  • the abutting portion 123 is a flat surface and is arranged perpendicular to the optical axis direction (front-back direction) when the lens portion 120 is housed in the lens housing portion 113B.
  • the side surface 125 is a surface (side surface) that surrounds the periphery (outer periphery) of the lens portion 120 along the edges of the lens surface 121 and the abutting portion 123.
  • the optical fiber tape 30 is a plurality (eight in this case) of optical fibers 3 connected in parallel (for example, intermittently connected). It should be noted that in FIG. 11, the connecting members are not shown.
  • the optical fiber 3 is a member that transmits an optical signal. As shown in FIG. 11, eight optical fibers 3 are arranged (arranged) in the left-right direction in the ferrule 110. Each optical fiber 3 has a bare optical fiber 3A and a coating 3B. In the coating portion 3B, the coating covers the outside of the bare optical fiber 3A.
  • the boot 40 is a tubular body having a through hole through which the plurality of optical fibers 3 of the optical fiber tape 30 pass, and is inserted into the boot hole 117 of the ferrule 110.
  • the boot 40 is integrally formed of an elastic body (elastomer) such as rubber or plastic, and holds the plurality of optical fibers 3 of the optical fiber tape 30. In this way, by holding the optical fiber 3 via the boot 40 made of an elastic body, even if a bending force is applied to the optical fiber 3, the boot 40 absorbs the force and It is possible to prevent a sharp bend in the fiber 3.
  • the operator pre-processes the end of the optical fiber 3. Specifically, the coating of the coating portion 3B of the optical fiber 3 is removed with a predetermined size, and the optical fiber 3 (bare optical fiber 3A) with the coating removed is cut (cut) to a predetermined length. Pretreatment is similarly performed for all the optical fibers 3 of the optical fiber tape 30. In the following, only one combination of the optical fiber 3 and the lens unit 120 will be described (illustrated), but the same applies to other combinations of the optical fiber 3 and the lens unit 120.
  • the operator prepares the ferrule 110 having the above-described configuration and inserts the optical fiber 3 (naked optical fiber 3A) into the fiber hole 113A of the ferrule 110 as shown in FIG. 14A. Then, the end of the optical fiber 3 is slightly projected from the opening of the fiber hole 113A on the bottom surface 231 of the lens housing 113B.
  • an adhesive here, an ultraviolet curable adhesive (also referred to as a UV adhesive) that also serves as a refractive index matching agent) into the lens housing portion 113B from the front side. ..
  • an adhesive here, an ultraviolet curable adhesive (also referred to as a UV adhesive) that also serves as a refractive index matching agent
  • the UV adhesive is applied to the bottom surface 231 of the lens housing portion 113B and the end portion of the optical fiber 3.
  • the UV adhesive also penetrates between the fiber hole 113A and the optical fiber 3 (naked optical fiber 3A).
  • the worker inserts (accommodates) the lens unit 120 into the lens accommodation unit 113B.
  • the side surface 125 of the lens portion 120 contacts the side surface 232 (corresponding to the inner wall surface) of the lens housing portion 113B as shown in FIG. 14C.
  • the vertical and horizontal alignment of the lens unit 120 is performed.
  • the abutting portion 123 of the lens portion 120 contacts the bottom surface 231 (corresponding to a step portion) of the lens housing portion 113B.
  • the lens unit 120 is aligned in the front-rear direction.
  • the optical fiber 3 since the end portion of the optical fiber 3 projects from the opening on the front side of the fiber hole 113A, the optical fiber 3 reliably abuts the abutting portion 123 of the lens portion 120. Therefore, when the abutting portion 123 of the lens portion 120 comes into contact with the bottom surface 231 of the lens housing portion 113B, the optical fiber 3 is pushed rearward and slightly bent. Therefore, it is advisable to confirm the bending of the optical fiber 3 from the filling portion 115 side. As a result, it can be determined whether or not the lens unit 120 can be reliably accommodated in the lens accommodation unit 113B.
  • the UV adhesive is applied to the end surface of the optical fiber 3
  • the UV adhesive (refractive index matching agent) is filled between the end surface of the optical fiber 3 and the abutting portion 123 of the lens unit 120. Further, by housing the lens unit 120 in the lens housing unit 113B, the UV adhesive penetrates into the gap between the side surface 125 of the lens unit 120 and the side surface 232 of the lens housing unit 113B.
  • the operator also fills the filling section 115 with the adhesive.
  • the UV adhesive is filled from the opening above the filling portion 115.
  • the UV adhesive is filled in the filling portion 115 and also penetrates between the fiber hole 113A and the optical fiber 3 (naked optical fiber 3A).
  • the UV adhesive (adhesive to be filled in the filling portion 115) used here does not have to be transparent, and therefore may not also serve as the refractive index matching agent (that is, it is applied to the lens housing portion 113B).
  • a UV adhesive different from the UV adhesive may be used). However, the same UV adhesive (refractive index matching agent) as the UV adhesive applied to the lens housing portion 113B may be used.
  • the worker irradiates the ferrule 110 with UV light using a UV light irradiator (irradiates UV light through the transparent ferrule 110) to cure the UV adhesive. ..
  • the plurality of lens portions 120 are fixed to the lens housing portions 113B of the ferrule 110, respectively.
  • the bare optical fiber 3A is fixed in the fiber hole 113A, and the plurality of optical fibers 3 are fixed inside the inner wall of the filling portion 115.
  • the method for manufacturing the ferrule structure 101 is not limited to the above.
  • the filling unit 115 may be filled with a UV adhesive and UV irradiation may be performed.
  • the optical fiber 3 is inserted into the fiber hole 113A (the end surface of the optical fiber 3 is abutted against the abutting section 123 of the lens section 120), and the filling section is provided.
  • 115 may be filled with UV adhesive.
  • the adhesive used is not limited to UV adhesive.
  • a thermosetting adhesive may be used.
  • the ferrule 110 may be made of a material that does not transmit an optical signal.
  • the ferrule structure 101 of the present embodiment includes the ferrule 110 having the plurality of fiber holes 113A and the plurality of lens portions 120.
  • a lens housing portion 113B is formed on the front side of each fiber hole 113A, and a lens portion 120 is housed in each of the plurality of lens housing portions 113B.
  • each fiber hole 113A and the lens housing portion 113B on the front side of each fiber hole 113A are configured with a predetermined positional accuracy, the end face of the optical fiber 3 inserted into the fiber hole 113A and the lens Since the positional accuracy with the lens section 120 housed in the housing section 113B can be ensured, highly accurate alignment between the plurality of optical fibers 3 and the plurality of lens sections 120 can be realized with a simple structure. That is, in this embodiment, the optical fiber 3 and the lens unit 120 (lens surface 121) can be aligned on a one-to-one basis. (Compared with the case of aligning a plurality of optical fibers with respect to each lens portion of a lens plate having a large number of lens portions), highly precise alignment of the optical fiber 3 and the lens portion 120 can be performed with a simple structure. realizable.
  • the lens portion 120 is arranged inside the lens housing portion 113B (that is, the lens surface 121 of the lens portion 120 is located behind the front end of the lens housing portion 113B).
  • the lens part 120 may project from the lens housing part 113B.
  • the lens portion 120 (lens surface 121) may be damaged when the ferrules are connected to each other. Therefore, in the sixth embodiment, a recess (a recess 112 described later) is formed in the front end surface of the ferrule 110 to suppress damage to the lens surface 121.
  • FIG. 15A is a sectional perspective view of the ferrule structure 101 of the sixth embodiment
  • FIG. 15B is a sectional view (side view) of the ferrule structure 101 of the sixth embodiment.
  • the same components as those in the fifth embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the ferrule 110 of the sixth embodiment has a recess 112.
  • the recess 112 is a portion recessed from the front end surface of the ferrule 110 to the rear side.
  • the recess 112 is provided between the two guide holes 111 on the front end face of the ferrule 110, and is formed in a rectangular shape elongated in the left-right direction.
  • a plurality of openings of through holes 113 are formed in the bottom portion (bottom surface) of the recess 112. Further, as shown in FIG. 15B, the lens portion 120 (lens surface 121) projects forward from the opening of the lens housing portion 113B of the recess 112.
  • the front end of the lens surface 121 is arranged rearward of the front end surface of the ferrule 110 (the contact end surface with the mating ferrule). This makes it possible to suppress damage to the lens unit 120 (lens surface 121) even if the lens unit 120 projects forward from the lens housing unit 113B.
  • the lens housing portion 113B since the lens portion 120 may protrude from the lens housing portion 113B to the front side (that is, the lens housing portion 113B may be shallower than the thickness of the lens portion 120), the lens housing portion 113B has a lens. It becomes easier to insert (accommodate) the portion 120, and it becomes easier to bring the abutting portion 123 of the lens portion 120 into contact with the bottom surface 231 of the lens accommodating portion 113B.
  • FIG. 16A is a sectional view (side view) of the ferrule structure 101 of the seventh embodiment in the vicinity of the lens housing portion 113B.
  • the end surface of the optical fiber 3 is obliquely inclined with respect to the surface perpendicular to the front-rear direction (optical axis direction). Specifically, the upper side is inclined so as to be toward the rear side.
  • the abutting part 123 of the lens part 120 is also obliquely inclined (toward the rear side toward the upper side) with respect to the plane perpendicular to the front-back direction (optical axis direction), similarly to the end face of the optical fiber 3. ..
  • the slanted end face (inclined face) of the optical fiber 3 can be reliably abutted.
  • the abutting portion 123 is inclined, it is possible to reduce the reflection attenuation amount (the reflected return light can be suppressed and the light source element can be prevented from being adversely affected).
  • FIG. 16B is an explanatory diagram of the first modified example of the seventh embodiment.
  • the abutting portion 123 of the lens portion 120 only the portion that contacts the end face of the optical fiber 3 in the vertical direction (the central portion in the vertical direction) is formed diagonally, and other than that, The surface is perpendicular to the direction. That is, of the abutting portion 123, the part (surface) above the optical fiber 3 is located rearward of the part (surface) below the optical fiber 3.
  • the portion of the abutting portion 123 above the optical fiber 3 is in contact with the bottom surface 231 of the lens housing portion 113B. Further, the length of the side surface 125 in the lower portion of the lens portion 120 in the front-rear direction is longer than that in FIG. 16A (that is, the area of the side surface 125 is large).
  • the contact area with the lens housing portion 113B is small.
  • the contact area between the lens section 120 and the lens housing section 113B can be made larger than in the case of FIG. 16A.
  • FIG. 16C is an explanatory diagram of a second modified example of the seventh embodiment.
  • a recess 123A that is recessed in the front side is provided in a portion of the abutting portion 123 of the lens portion 120 that faces the end surface of the optical fiber 3. Then, only the bottom surface of the recess 123A is obliquely inclined (is an inclined surface), and the end surface of the optical fiber 3 is abutted.
  • the contact area between the lens section 120 and the lens housing section 113B can be further increased.
  • the part facing the end face of the optical fiber 3 is concave (concave part 123A), but it may be convex.
  • the recess 123A may have a groove shape or a hole shape.
  • the end surface of the optical fiber 3 and the lens portion 120 may be aligned with high accuracy by inserting the end surface of the optical fiber 3 into the hole-shaped recess 123A. ..
  • the end surface of the optical fiber 3 and the abutting portion 123 (rear end surface) of the lens portion 120 are respectively inclined with respect to the surface perpendicular to the optical axis direction (front-back direction) of the optical fiber 3. It was In this case, when the lens unit 120 is inserted into the lens housing unit 113B of the ferrule 110, it is desirable to perform alignment in the rotation direction (hereinafter, also simply referred to as rotation direction) about the optical axis direction (front-back direction). .. Therefore, in the eighth embodiment, the lens unit 120 and the lens housing unit 113B can be easily aligned in the rotational direction.
  • FIG. 17A is a cross-sectional view (side view) in the vicinity of the lens housing portion 113B of the ferrule structure 101 of the eighth embodiment.
  • the end surface of the optical fiber 3 is inclined similarly to the seventh embodiment, and the abutting portion 123 (rear end surface) of the lens portion 120 is also inclined.
  • the lens portion 120 of the eighth embodiment is provided with a concave positioning portion 126 on a part of the outer periphery (in the figure, on the rear side of the upper end portion).
  • a convex ridge positioning portion 116 is provided at a predetermined position (here, the upper end portion) of the side surface 232.
  • the positioning section 116 is provided in a shape (size) corresponding to the positioning section 126 of the lens section 120.
  • the position of the concave positioning part 126 of the lens part 120 may be aligned with the position of the ridge positioning part 116 of the lens housing part 113B. Then, by inserting the lens part 120 into the lens housing part 113B, the concave positioning part 126 of the lens part 120 and the convex positioning part 116 of the lens housing part 113B are fitted together. As a result, the alignment in the rotation direction can be easily performed.
  • the positioning part 126 of the lens part 120 is concave and the positioning part 116 of the lens accommodating part 113B is a ridge, but the relationship of concavities and convexities may be reversed. That is, the positioning portion of the lens portion 120 may be a convex strip and the positioning portion of the lens housing portion 113B may be concave. Moreover, each positioning part may be plural.
  • FIG. 17B is an explanatory diagram of a modified example of the eighth embodiment.
  • the lens portion 120 is provided with two convex ridge positioning portions (first positioning portion 126A and second positioning portion 126B).
  • the first positioning section 126A is provided on a part (upper side in the figure) of the side surface 125 of the lens section 120.
  • the width of the first positioning portion 126A in the left-right direction is W1.
  • the second positioning section 126B is provided on the side surface 125 of the lens section 120 on the side opposite to the first positioning section 126A (lower side in the figure).
  • the lateral width of the second positioning portion 126B is W2 ( ⁇ W1). That is, the second positioning portion 126B is narrower than the first positioning portion 126A.
  • two concave positioning portions are provided in the lens housing portion 113B.
  • the first positioning portion 116A is provided on the upper side of the lens housing portion 113B in a shape corresponding (fitting) with the first positioning portion 126A of the lens portion 120.
  • the second positioning portion 116B is provided below the lens housing portion 113B in a shape corresponding (fitting) with the second positioning portion 126B of the lens portion 120. That is, the width of the second positioning portion 116B is narrower than that of the first positioning portion 116A.
  • the first positioning unit 126A of the lens unit 120 is aligned with the first positioning unit 116A of the lens housing unit 113B, and the second positioning unit of the lens unit 120 is inserted.
  • 126B is aligned with the second positioning portion 116B of the lens housing portion 113B.
  • the relationship of the unevenness of the positioning portion is opposite to that of the eighth embodiment.
  • the alignment in the rotational direction can be performed similarly.
  • two positioning portions are provided in each of the lens portion 120 and the lens housing portion 113B, and the width (W1, W2) of each positioning portion is set on the lens portion 120 side and the lens housing portion 113B side. Different. This can prevent mistakes in the mounting direction.
  • the width of the positioning portion is made different in this modification, the present invention is not limited to this, and the height of the positioning portion may be made different, for example. In this case as well, mistakes in the mounting direction can be prevented.
  • the number of positioning parts of the lens part 120 (the number of positioning parts of the lens housing part 113B) may be three or more.
  • the lens portion 120 and the lens housing portion 113B may be provided with a combination of a concave positioning portion and a convex positioning portion, respectively.
  • the second positioning portion 126B of the lens portion 120 may be concave
  • the second positioning portion 116B of the lens housing portion 113B may be convex. In this case as well, mistakes in the mounting direction can be prevented.
  • FIG. 18A is a perspective view of the ferrule structure 101 of the ninth embodiment
  • FIG. 18B is a partially enlarged view (front view) of the ferrule structure 101 of the ninth embodiment
  • FIG. 18C is a ninth view. It is a partially expanded sectional view (viewed from above) of the ferrule structure 101 of the embodiment.
  • the ferrule structure 101 of this embodiment includes a lens unit 300.
  • the lens unit 300 has a plurality of lens portions 120 and a plurality of connecting portions 127, and is integrally molded of transparent resin. Since the configuration of the lens unit 120 is the same as that of the above-described embodiment (for example, the lens unit 120 of the fifth embodiment), the description thereof will be omitted.
  • connection part 127 is provided between the adjacent lens parts 120 (more specifically, the side surface 125 of the lens part 120), and connects the lens parts 120 to each other.
  • the plurality of lens portions 120 of the lens unit 300 are linearly (here, linear in the left-right direction) connected by the plurality of connecting portions 127. Therefore, in the lens unit 300, the number of connecting portions 127 is one less than the number of lens portions 120.
  • the connecting portion 127 has a function as a positioning portion in the rotation direction. That is, by mounting the lens unit 300 (plurality of lens parts 120) to the ferrule 110 (plurality of lens housing parts 113B), the alignment in the rotational direction is performed for each of the plurality of lens parts 120. Further, the lens unit 300 also has a function of absorbing the deformation amount by the connecting portion 127 when the temperature environment changes, and maintaining the positional relationship between the lens portion 120 and the optical fiber 3.
  • the ferrule 110 of this embodiment has a groove 114.
  • the groove portion 114 is provided between the adjacent lens housing portions 113B (between the lens housing portions 113B and 113B).
  • the groove 114 is a portion for disposing the connecting portion 127. It is desirable that the groove 114 and the connecting portion 127 are not fixed. This is because when the temperature environment changes, the connecting portion 127 is expanded/contracted and the deformation amount is absorbed by the connecting portion 127.
  • the bottom surface of the groove portion 114 is arranged in front of the bottom surface 231 of the lens housing portion 113B. This can prevent the adhesive applied to the lens housing portion 113B from adhering to the groove 114.
  • the lens unit 300 in which the adjacent lens units 120 are connected by the connecting unit 127 is used. Further, a groove 114 for disposing the connecting portion 127 is provided between the adjacent lens housing portions 113B of the ferrule 110. This facilitates the handling of the large number of lens units 120 and facilitates the alignment in the rotational direction.
  • each fiber hole 113A and the lens housing portion 113B on the front side of each fiber hole 113A are configured with a predetermined positional accuracy, the end face of the optical fiber 3 inserted into the fiber hole 113A, Since the positional accuracy with the lens unit 120 housed in the lens housing unit 113B can be ensured, highly accurate alignment between the plurality of optical fibers 3 and the plurality of lens units 120 can be realized with a simple structure. Even if the distance between the lens portions 120 of the lens unit 300 is slightly different from the distance between the lens housing portions 113B, the connecting portion 127 may be deformed when the lens portion 120 is housed in the lens housing portion 113B. Since the distance between the lens portions 120 of the lens unit 300 matches the distance between the lens housing portions 113B, highly accurate alignment between the optical fiber 3 and the lens portion 120 can be realized.

Landscapes

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Abstract

【課題】複数の光ファイバのそれぞれに対してレンズを高精度に配置させることができるフェルール構造体を提供する。 【解決手段】複数のユニット穴を有するフェルールと、複数のレンズユニットとを備え、前記レンズユニットは、レンズ部を有し、光ファイバの端部に取り付けられており、光信号を透過可能な樹脂で成型されており、それぞれの前記ユニット穴に前記レンズユニットが挿入される。

Description

フェルール構造体、フェルール構造体の製造方法、フェルール、及び、レンズユニット
 本発明は、フェルール構造体、フェルール構造体の製造方法、フェルール、及び、レンズユニットに関する。
 端面にレンズを有するフェルールを対向させて、光ファイバ同士を光学的に接続する技術が知られている。特許文献1、2には、複数のファイバ穴を有するフェルール本体と、複数のレンズを有するレンズアレイ(レンズプレート)とを備えた構造体が記載されている。
特表2014-521996号公報 国際公開第2018/089286号
 特許文献1に記載の構造体では、フェルール本体とレンズアレイ(レンズプレート)とをガイドピンによって位置合わせさせることによって、それぞれの光ファイバとレンズとの位置合わせが行われる。但し、特許文献1の構造では、レンズアレイの多数のレンズのそれぞれがフェルール本体の光ファイバと所望の位置関係になるために、フェルール本体やレンズアレイを高精度に成型する必要があるとともに、フェルール本体とレンズアレイとの組立誤差を抑制する必要がある。この結果、製造が困難である(若しくは、製造コストが高くなる)。
 一方、特許文献2に記載の構造体では、レンズプレートは、それぞれのレンズに対応した位置合わせソケットを複数有している。そして、位置合わせソケットに光ファイバの端部を挿入させることによって、多数のレンズのそれぞれが光ファイバと所望の位置関係になる。但し、特許文献2のレンズプレートは、構造が複雑であるため、製造が困難である。
 本発明は、簡易な構造で、複数の光ファイバのそれぞれに対してレンズを高精度に配置させることを目的とする。
 上記目的を達成するための主たる第1の発明は、複数のユニット穴を有するフェルールと、複数のレンズユニットとを備え、前記レンズユニットは、レンズ部を有し、光ファイバの端部に取り付けられており、光信号を透過可能な樹脂で成型されており、それぞれの前記ユニット穴に前記レンズユニットが挿入されることを特徴とするフェルール構造体である。
 上記目的を達成するための主たる第2の発明は、複数のファイバ穴を有するフェルールと、複数のレンズ部と、を備え、それぞれの前記ファイバ穴の前側にはレンズ収容部が形成されており、複数の前記レンズ収容部のそれぞれに前記レンズ部が収容されていることを特徴とするフェルール構造体である。
 本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。
 本発明によれば、複数の光ファイバのそれぞれに対してレンズを高精度に配置させることができる。
図1Aは、第1実施形態のフェルール構造体1の全体斜視図である。図1Bは、第1実施形態のフェルール構造体1の断面斜視図である。 図2Aは、第1実施形態のフェルール構造体1の断面図である。図2Bは、第1実施形態のフェルール構造体1の一部拡大断面図である。 図3Aは、第1実施形態のフェルール10の斜視図である。図3Bは、第1実施形態のフェルール10の断面図である。 図4Aは、第1実施形態のレンズユニット20の斜視図である。図4Bは、第1実施形態のレンズユニット20の断面図である。 図5A~図5Cは、レンズユニット20を光ファイバ3に取り付ける方法の説明図である。 図6A~図6Dは、フェルール構造体1の製造方法の説明図である。 レンズユニット20の変形例を示す図である。 図8Aは、第2実施形態のフェルール構造体1の断面斜視図である。図8Bは、第2実施形態のフェルール構造体1の断面図(側面図)である。 図9Aは、第3実施形態のレンズユニット20の斜視図である。図9Bは、第3実施形態のフェルール構造体1のユニット穴13近傍の断面図(側面図)である。図9Cは、図9BのA-A断面図である。 図10A~図10Cは、射出成型による製造方法の説明図である。 図11Aは、第5実施形態のフェルール構造体101の全体斜視図である。図11Bは、第5実施形態のフェルール構造体101の断面斜視図である。 図12Aは、第5実施形態のフェルール構造体101の断面図である。図12Bは、第5実施形態のフェルール構造体101の一部拡大断面図である。 図13Aは、第5実施形態のフェルール110の斜視図である。図13Bは、第5実施形態のフェルール110の断面図である。 図14A~図14Dは、本実施形態のフェルール構造体101の製造方法の概略説明図である。 図15Aは、第6実施形態のフェルール構造体101の断面斜視図である。図15Bは、第6実施形態のフェルール構造体101の断面図(側面図)である。 図16Aは、第7実施形態のフェルール構造体101のレンズ収容部113B近傍の断面図(側面図)である。図16Bは、第7実施形態の第1変形例の説明図である、図16Cは、第7実施形態の第2変形例の説明図である。 図17Aは、第8実施形態のフェルール構造体101のレンズ収容部113B近傍の断面図(側面図)である。図17Bは、第8実施形態の変形例の説明図である。 図18Aは、第9実施形態のフェルール構造体101の斜視図である。図18Bは、第9実施形態のフェルール構造体101の一部拡大図(正面図)である。図18Cは、第9実施形態のフェルール構造体101の一部拡大断面図(上から見た図)である。
 後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
(1)
 複数のユニット穴を有するフェルールと、複数のレンズユニットとを備え、前記レンズユニットは、レンズ部を有し、光ファイバの端部に取り付けられており、光信号を透過可能な樹脂で成型されており、それぞれの前記ユニット穴に前記レンズユニットが挿入されることを特徴とするフェルール構造体が明らかとなる。このようなフェルール構造体によれば、簡易な構造のレンズユニットのレンズ部と光ファイバとを1対1で位置合わせすれば良いので、光ファイバとレンズ部との高精度な位置合わせを実現できる。また、レンズ部によって光信号の径を拡張させることにより、フェルールのユニット穴の位置誤差が許容される。このためフェルールの製造も簡易(若しくは安価)になる。よって、簡易な構造で、複数の光ファイバのそれぞれに対してレンズ部を高精度に配置させることができる。
 前記レンズ部の先端が前記ユニット穴の内部に配置されていることが望ましい。これにより、レンズ部の損傷を抑制することできる。
 前記フェルールの端面に凹部が形成されており、前記凹部の底面で前記ユニット穴の開口が形成されており、前記レンズ部の先端は、前記ユニット穴の開口から前側に突出するとともに、前記フェルールの端面よりも後側に配置されていることが望ましい。これにより、レンズ部の損傷を抑制することができる。
 前記ユニット穴は、段差部を有し、前記レンズユニットは、フランジ部を有し、前記段差部に前記フランジ部が接触することが望ましい。これにより、光ファイバの光軸方向において、フェルール(ユニット穴)に対するレンズユニットの位置合わせをすることができる。
 前記ユニット穴及び前記フランジ部にそれぞれ位置決め部が形成されており、前記ユニット穴及び前記フランジ部のそれぞれの前記位置決め部によって、前記光ファイバの光軸を中心とする回転方向の位置合わせが行われることが望ましい。これにより、回転方向の位置合わせを簡易に且つ確実に行うことができる。
 前記光ファイバの端面は、前記光軸に垂直な面に対して傾斜していることが望ましい。これにより、光信号の損失の低減を図ることができる。
 前記レンズユニットは、前記光ファイバを挿入するファイバ穴を有し、前記ファイバ穴の端部には、前記光ファイバを突き当てる突当面が形成されており、前記突当面は、前記光軸に垂直な面に対して傾斜していることが望ましい。これにより、反射減衰量の低減を図ることができる(反射戻り光を抑制でき、光源素子に悪影響を及ぼさないようにできる)。
 また、レンズ部を有し、光ファイバの端部に取り付けられており、光信号を透過可能な樹脂で成型されたレンズユニットを複数用意すること、複数のユニット穴を有するフェルールの各ユニット穴に、前記光ファイバが取り付けられた前記レンズユニットをそれぞれ挿入して固定すること、を行うことを特徴とするフェルール構造体の製造方法が明らかとなる。このようなフェルール構造体の製造方法によれば、光ファイバの端部に取り付けられるレンズユニットにレンズ部が設けられているので、複数の光ファイバのそれぞれに対してレンズ部を高精度に配置させることができる。
 前記レンズユニットのファイバ穴に前記光ファイバを挿入し、前記ファイバ穴に前記光ファイバを固定することによって、前記光ファイバを取り付けた前記レンズユニットを構成してもよい。これにより、レンズユニットの成型に使用する樹脂の制約が少なくなる
 前記レンズユニットを前記樹脂で成型する金型のチャンバーに前記光ファイバの端部を配置させること、及び、前記チャンバーに前記樹脂を射出することによって、前記光ファイバを取り付けた前記レンズユニットを構成してもよい。これにより、レンズユニットの構成を簡素化できる。
 また、複数のユニット穴を有するフェルールであって、それぞれの前記ユニット穴には、レンズユニットが挿入されており、前記レンズユニットは、レンズ部を有し、光ファイバの端部に取り付けられており、光信号を透過可能な樹脂で成型されていることを特徴とするフェルールが明らかとなる。
 また、光ファイバの端部に取り付けられ、複数のユニット穴を有するフェルールのそれぞれの前記ユニット穴に挿入されるレンズユニットであって、レンズ部を有し、光信号を透過可能な樹脂で成型されたことを特徴とするレンズユニットが明らかとなる。
(2)
 複数のファイバ穴を有するフェルールと、複数のレンズ部と、を備え、それぞれの前記ファイバ穴の前側にはレンズ収容部が形成されており、複数の前記レンズ収容部のそれぞれに前記レンズ部が収容されていることを特徴とするフェルール構造体が明らかとなる。このようなフェルール構造体によれば、光ファイバを挿入するファイバ穴の前側にレンズ部が収容される(配置される)ので、レンズ部と光ファイバとを1対1に位置合わせしやすい。このため、簡易な構造で、複数の光ファイバのそれぞれに対してレンズを高精度に配置させることができる。
 前記レンズ部の先端が前記フェルールの端面よりも後側に配置されていることが望ましい。これにより、レンズ部の損傷を抑制することができる。
 前記フェルールの端面に凹部が形成されており、前記凹部の底面に前記レンズ収容部が形成されており、前記レンズ部の先端は、前記底面から前側に突出するとともに、前記フェルールの端面よりも後側に配置されていることが望ましい。これにより、レンズ部の損傷を抑制することができる。
 前記光ファイバの端面は、当該光ファイバの光軸に垂直な面に対して傾斜していることが望ましい。これにより、光信号の損失の低減を図ることができる。
 前記レンズ部は、前記光ファイバの端面が突き当てられる突当部を有し、前記突当部のうち、少なくとも前記光ファイバの端面と対向する部位は、前記光軸に垂直な面に対して傾斜していることが望ましい。これにより、反射減衰量の低減を図ることができる(反射戻り光を抑制でき、光源素子に悪影響を及ぼさないようにできる)。
 前記レンズ収容部は、前記ファイバ穴に対して段差を構成する段差部と、前記段差部の縁に形成された内壁面と、を有し、前記レンズ部を前記レンズ収容部に収容した際に、前記レンズ部の後側端面が前記段差部と接触し、前記レンズ部の側面が前記内壁面と接触することが望ましい。これにより、レンズ部をレンズ収容部に収容することによって、光軸方向(前後方向)及び光軸に垂直な方向(上下左右方向)の位置合わせを行うことができる。
 前記レンズ収容部の前記内壁面、及び、前記レンズ部の前記側面にそれぞれ位置決め部が形成されており、前記レンズ収容部及び前記レンズ部のそれぞれの前記位置決め部によって、前記光ファイバの光軸を中心とする回転方向の位置合わせが行われることが望ましい。これにより、レンズ収容部に対するレンズ部の回転方向の位置合わせを、容易に且つ確実に行うことができる。
 隣接する前記レンズ部同士を連結する連結部を有し、前記フェルールの隣接する前記レンズ収容部の間には、前記連結部を配置するための溝部が設けられていることが望ましい。これにより、多数のレンズ部の取り扱いが容易になる。また、多数のレンズ部の回転方向の位置合わせが容易になる。
 また、複数のファイバ穴を有し、それぞれの前記ファイバ穴の前側にレンズ収容部が形成されたフェルールを用意すること、前記ファイバ穴に光ファイバの端部を挿入すること、前記レンズ収容部の内側に接着剤を塗布すること、前記レンズ収容部にレンズ部を収容すること、を行うことを特徴とするフェルール構造体の製造方法が明らかとなる。
 また、光ファイバの端部が挿入されるファイバ穴を複数有するフェルールであって、それぞれの前記ファイバ穴の前側にはレンズ収容部が形成されており、複数の前記レンズ収容部のそれぞれにレンズ部を収容可能であることを特徴とするフェルールが明らかとなる。
 ===第1実施形態===
 図1Aは、第1実施形態のフェルール構造体1の全体斜視図であり、図1Bは、第1実施形態のフェルール構造体1の断面斜視図である。また、図2Aは、第1実施形態のフェルール構造体1の断面図であり、図2Bは、第1実施形態のフェルール構造体1の一部拡大断面図である。また、図3Aは、第1実施形態のフェルール10の斜視図であり、図3Bは、第1実施形態のフェルール10の断面図である。また、図4Aは、第1実施形態のレンズユニット20の斜視図であり、図4Bは、第1実施形態のレンズユニット20の断面図である。
 本実施形態では以下のように「前後方向」と「左右方向」と「上下方向」を定義する。前後方向は、光ファイバ3の光軸方向であり、光ファイバ3の端面の側を「前」とし、その逆側を「後」とする。左右方向は、2個のガイド穴11の並ぶ方向であり、後側から前側を見た時の右側を「右」とし、左側を「左」とする。上下方向は、左右方向及び前後方向に直交する方向であり、フェルール10において、充填部15に接着剤を充填するための開口が設けられている側を「上」とし、逆側を「下」とする。
 本実施形態のフェルール構造体1は、フェルール10と、レンズユニット20と、光ファイバテープ30と、ブーツ40とを備えている。
 フェルール10は、光ファイバ3の端部を保持し、他の光学部品に対して光ファイバ3を光接続するための部材であり、例えばピン嵌合式のMTフェルールである。本実施形態のフェルール10は、光信号を透過可能な樹脂(例えば透明樹脂)により一体成型されている。また、本実施形態のフェルール10は、ガイド穴11と、ユニット穴13と、充填部15と、ブーツ穴17と、鍔部19とを有している。
 ガイド穴11は、ガイドピン(不図示)を挿入するための穴である。ガイド穴11にガイドピンを挿入することによって、フェルール同士が位置合わせされることになる。フェルール10の前側端面(接続端面)には2つのガイド穴11が開口している。2つのガイド穴11は、複数のユニット穴13を左右方向から挟むように、左右方向に間隔を空けて配置されている。
 ユニット穴13は、後述するレンズユニット20を挿入させるための穴である。また、ユニット穴13は、レンズユニット20を位置決めするための穴である。ユニット穴13は、フェルール10の前側端面と、充填部15との間を前後方向に貫通して形成されている。
 フェルール10には、複数のユニット穴13が形成されている。複数のユニット穴13は、左右方向に並んで配置されている。左右方向に並ぶ各ユニット穴13には、光ファイバ3に対して設けられたレンズユニット20が、それぞれ挿入されることになる。なお、本実施形態では、左右方向に並ぶユニット穴13の列が上下方向に1つ(1列)のみであるが、これには限られず、上下方向に複数列並んで設けられていても良い。
 各ユニット穴13は、それぞれ、前穴13Aと、後穴13Bと、段差部13Cを有している。
 前穴13Aは、レンズユニット20の本体部21を挿入させる部位である。このため、前穴13Aの径は、レンズユニット20の本体部21の径とほぼ同じに形成されている。具体的には、本実施形態の前穴13Aの径は、200~240μmである。また、前穴13Aは前後方向(光軸方向)に沿って設けられており、フェルール10の前側端面で開口している。そして、レンズユニット20を介して前穴13Aの内部を光信号が通過する。
 後穴13Bは、レンズユニット20のフランジ部23を挿入させる部位であり、ユニット穴13のうちの後部(前穴13Aよりも後側)に設けられている。レンズユニット20において、本体部21の径よりもフランジ部23の径の方が大きいため(図4参照)、後穴13Bの径は、前穴13Aの径よりも大きく形成されている。また、後穴13Bは、充填部15に連通している。これにより、充填部15側(後側)からレンズユニット20をユニット穴13に挿入できる。
 段差部13Cは、径の異なる前穴13Aと後穴13B(前穴13Aの後端と後穴13Bの前端)の間の部位である。なお、前穴13Aの径は、レンズユニット20のフランジ部23の径よりも小さい。このため、ユニット穴13にレンズユニット20を挿入したとき、段差部13Cは、レンズユニット20のフランジ部23に接触する。これにより、段差部13Cは、レンズユニット20の前後方向の位置合わせとしての機能を有する。
 充填部15は、接着剤を充填するための空洞部である。充填部15は、左右方向に長い空洞となっている。充填部15には、光ファイバ3をフェルール10に引き留めるための接着剤が充填される。充填部15に接着剤が充填されることによって、充填部15の内壁面と光ファイバ3との間に接着剤が塗布され、この接着剤が硬化して光ファイバ3がフェルール10に固定されることになる。
 ブーツ穴17は、フェルール10の後側端面と充填部15との間において、前後方向に貫通して設けられている。ブーツ穴17は、光ファイバテープ30(複数の光ファイバ3)に取り付けられたブーツ40を収容及び固定するための穴である。
 鍔部19は、フェルール10の外周面から外側に突出した部位である。
 レンズユニット20(図4参照)は、透明樹脂によって成型された部材であり、光ファイバ3の端部に取り付けられる部材である。レンズユニット20は、本体部21と、フランジ部23と、ファイバ穴25と、通気穴27とを有している。
 本体部21は、レンズユニット20の本体を構成する部位であり、前後方向に細長く断面円形の棒状に形成されている。また、本体部21にはレンズ部21Aが設けられている。
 レンズ部21Aは、本体部21の先端(前側端)部分において前側に凸状に形成されている。レンズ部21Aは、コリメータレンズとして機能する。すなわち、レンズ部21Aは、光ファイバ3から出射される光信号をコリメート光として出射する機能や、入射してくるコリメート光を集束させて光ファイバ3の端面に入射させる機能を有する。このレンズ部21Aによって光信号の径を拡張させているため、フェルール10のユニット穴13の位置誤差が許容される。このためフェルール10の製造も簡易(若しくは安価)になる。また、図2Bに示すように、レンズ部21Aの先端はユニット穴13(具体的には前穴13A)の内部に配置されている。これにより、フェルール同士を接続する際などにおいてレンズ部21Aが損傷することを抑制できる。
 フランジ部23は、本体部21の外周面から外側に突出した部位であり、レンズユニット20の後端部(本体部21よりも後側)に設けられている。前述したように、フランジ部23の径は、ユニット穴13の前穴13Aの径よりも大きいため、レンズユニット20をユニット穴13に挿入すると、フランジ部23がユニット穴13の段差部13Cに接触する。これにより、フェルール10(ユニット穴13)に対するレンズユニット20の前後方向の位置合わせを行うことができる。
 ファイバ穴25は、光ファイバ3(裸光ファイバ3A)の端部を挿通させるための穴である。ファイバ穴25は、前後方向(光ファイバ3の光軸方向)に沿って形成されている。また、ファイバ穴25は、突当部25Aを有している。突当部25Aは、光ファイバ3の端面を突き当てる部位であり、ファイバ穴25の前側端部に設けられている。なお、本実施形態の突当部25Aは、前後方向(光ファイバ3の光軸方向)に垂直な面である。光ファイバ3の端面をファイバ穴25の突当部25Aに突き当てることにより、レンズユニット20(特にレンズ部21A)に対する光ファイバ3の前後方向の位置合わせを行うことができる。また、ファイバ穴25の後端部分(レンズユニット20の後端の開口部分)には光ファイバ3の挿入用(案内用)のテーパ面25Bが設けられている。テーパ面25Bは、後側ほど径が徐々に大きくなるテーパ形状に形成されている。このようなテーパ面25Bを設けていることにより、光ファイバ3の端部をファイバ穴25に挿入しやすくなる。
 通気穴27は、ファイバ穴25内の空気をレンズユニット20の外側に逃がすための穴であり、ファイバ穴25の先端部と本体部21の外周面(側面)との間に開口されている。通気穴27を設けていることにより、ファイバ穴25の中に光ファイバ3を接着剤とともに挿入したときに、光ファイバ3の端面に気泡が発生することを抑制できる。
 光ファイバテープ30は、複数本(ここでは8本)の光ファイバ3が並列に連結(例えば、間欠的に連結)されたものである。なお、図1では連結している部材の図示を省略している。
 光ファイバ3は、光信号を伝送する部材である。図1に示すように、フェルール10には、8本の光ファイバ3が左右方向に並んで配置(配列)されている。各光ファイバ3は、それぞれ、裸光ファイバ3Aと、被覆部3Bとを有している。被覆部3Bでは、裸光ファイバ3Aの外側を被覆が覆っている。
 ブーツ40は、光ファイバテープ30の複数の光ファイバ3を通す貫通穴を有する筒状体であり、フェルール10のブーツ穴17に挿入されている。ブーツ40は、ゴムやプラスチックなどの弾性体(エラストマー)によって一体的に成形されており、光ファイバテープ30の複数の光ファイバ3を保持する。このように、弾性体からなるブーツ40を介して光ファイバ3を保持することによって、光ファイバ3に曲げるような力が加えられた場合であっても、その力をブーツ40が吸収し、光ファイバ3に急激な曲げが生じないようにすることができる。
<製造方法>
 図5A~図5Cは、レンズユニット20を光ファイバ3に取り付ける方法の説明図である。なお、予め、光ファイバテープ30の複数の光ファイバ3に対応する複数のレンズユニット20を用意しておく。
 まず、作業者は、光ファイバ3の端部を前処理する。具体的には、光ファイバ3の被覆部3Bの被覆を定められた寸法で除去し、被覆の除去された光ファイバ3(裸光ファイバ3A)を所定の長さで切断(カット)する。
 次に、作業者は、図5Aに示すように、レンズユニット20のファイバ穴25の後端部(テーパ面25B)に接着剤(ここでは屈折率整合剤を兼ねた紫外線硬化型接着剤(以下、UV接着剤))を塗布して、レンズユニット20のファイバ穴25に光ファイバ3を挿入する。光ファイバ3は、接着剤とともに、ファイバ穴25に挿入されていく。このとき、ファイバ穴25内の空気は、通気穴27からレンズユニット20の外側に排出される。
 そして、図5Bに示すように、光ファイバ3の端面をファイバ穴25の突当部25Aに突き当てる。これにより、光ファイバ3の端面と突当部25Aとの間、光ファイバ3とファイバ穴25の間、通気穴27に接着剤が充填される。なお、通気穴27があるため、光ファイバ3の端面と突当部25Aとの間に気泡が発生することを抑制できる。
 次に、作業者は、図5Cに示すように、UV光の照射器を用いて、レンズユニット20にUV光を照射(透明なレンズユニット20越しにUV光を照射)して、UV接着剤を硬化させる。UV接着剤が硬化することにより、光ファイバ3の端部がレンズユニット20に固定される。
 同様にして、光ファイバテープ30の複数(ここでは8本)の光ファイバ3の端部に、それぞれ、レンズユニット20を取り付ける。このように、本実施形態では、簡易な構造のレンズユニット20(レンズ部21A)と光ファイバ3とを1対1で位置合わせすれば良いため、光ファイバ3とレンズ部21Aとの高精度な位置合わせを実現できる。つまり、本実施形態では、レンズユニット20が1個のレンズ部21Aしか備えておらず、1個のレンズ部21Aに対して1本の光ファイバ3を位置合わせするだけなので、簡易な構造のレンズユニット20によって光ファイバ3とレンズ部21Aとの高精度な位置合わせを実現できる。
 なお、通気穴27を接着剤の充填用に用いても良い。すなわち、ファイバ穴25に光ファイバ3の端部を挿入して、光ファイバ3の端面を突当部25Aに突き当てた状態で、通気穴27から接着剤を充填しても良い。
 また、図6A~図6Dは、フェルール構造体1の製造方法の説明図である。
 まず、作業者は、図6Aに示すように、フェルール10のそれぞれのユニット穴13にレンズユニット20を挿入していき、図6Bに示すように、レンズユニット20のフランジ部23を、ユニット穴13の段差部13Cに突き当てる。これにより、フェルール10(ユニット穴13)に対するレンズユニット20の前後方向の位置合わせが行われる。また、予め後方にずらしていたブーツ40を前方に移動させて、フェルール10のブーツ穴17に挿入する。
 次に、作業者は、図6Cに示すように、充填部15に接着剤を充填する。ここでは、充填部15の上の開口部分からUV接着剤を充填する。UV接着剤は充填部15に充填されるとともに、ユニット穴13とレンズユニット20との間にも浸透する。なお、ここで使用するUV接着剤は、屈折率整合剤を兼ねていなくても良い。
 次に、作業者は、図6Dに示すように、UV光の照射器を用いて、フェルール10にUV光を照射(透明なフェルール10越しにUV光を照射)してUV接着剤を硬化させる。これにより、複数のレンズユニット20が、フェルール10のユニット穴13にそれぞれ固定される。また、充填部15の内壁の内側に複数の光ファイバ3が固定される。
 以上説明したように、本実施形態のフェルール構造体1は、複数のユニット穴13を有するフェルール10と、複数のレンズユニット20とを備えている。レンズユニット20は、レンズ部21Aを有し、光ファイバ3の端部に取り付けられており、光信号を透過可能な透明樹脂で成型されている。そして、フェルール10のそれぞれのユニット穴13にレンズユニット20が挿入されている。
 このように、本実施形態では、簡易な構造のレンズユニット20(レンズ部21A)と光ファイバ3とを1対1で位置合わせすれば良いため、「多数」対「多数」の位置合わせと比べて(例えば、多数のレンズ部を有するレンズプレートのそれぞれのレンズ部に対して複数本の光ファイバを位置合わせする場合と比べて)、光ファイバ3とレンズ部21Aとの高精度な位置合わせを実現できる。また、レンズ部21Aによって光信号の径を拡張させているため、フェルール10のユニット穴13の位置誤差は許容されている。よって、フェルール10の製造も簡易(若しくは安価)になる。すなわち、本実施形態では、簡易な構造で、複数の光ファイバ3のそれぞれに対してレンズ部21Aを高精度に配置させることができる。
<レンズユニット20の変形例>
 図7は、レンズユニット20の変形例を示す図である。 
 この変形例では、レンズユニット20のフランジ部23の一部(図では下部)が後方に延出している。そして、その延出部分に案内溝26が設けられている。
 案内溝26は、レンズユニット20のファイバ穴25(テーパ面25B)よりも後側において前後方向に沿って設けられた溝状の部位である。また、案内溝26の前端は、テーパ面25Bの後端と連続している。 
 このような案内溝26を設けることにより、光ファイバ3をファイバ穴25により挿入しやすくなる。
 ===第2実施形態===
 第1実施形態では、レンズユニット20のレンズ部21Aがユニット穴13(前穴13A)の内部に配置されていたが、レンズ部21Aがユニット穴13から突出しても良い。但し、第1実施形態の構成でレンズ部21Aがユニット穴13から突出していると、フェルール同士の接続の際などにレンズ部21Aを損傷するおそれがある。そこで、第2実施形態では、フェルール10の前側端面に凹部(後述する凹部12)を形成し、レンズ部21Aの損傷を抑制するようにしている。
 図8Aは、第2実施形態のフェルール構造体1の断面斜視図であり、図8Bは、第2実施形態のフェルール構造体1の断面図(側面図)である。第1実施形態と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。
 第2実施形態のフェルール10は、凹部12を有している。凹部12は、フェルール10の前側端面から後側に凹んだ部位である。凹部12は、フェルール10の前側端面において2つのガイド穴11の間に設けられており、左右方向に細長い長方形状に形成されている。凹部12の底部には複数のユニット穴13(前穴13A)の開口が形成されている。また、図8Bに示すように、凹部12の各ユニット穴13(前穴13A)の開口から、レンズユニット20のレンズ部21Aが前側に突出している。
 但し、図8Bに示すように、レンズ部21Aの先端は、フェルール10の前側端面(相手側フェルールとの接触端面)よりも後側に配置されている。これにより、レンズ部21Aがユニット穴13から前側に突出していても、レンズ部21Aの損傷を抑制できる。
 ===第3実施形態===
 図9Aは、第3実施形態のレンズユニット20の斜視図であり、図9Bは、第3実施形態のフェルール構造体1のユニット穴13近傍の断面図(側面図)であり、図9Cは、図9BのA-A断面図である。
 第3実施形態では、光ファイバ3の端面が、前後方向(光軸方向)に垂直な面に対して斜めに傾斜している。具体的には、上側ほど後側になるように傾斜している。これにより、光信号の反射を抑制でき、光信号の損失の低減を図ることができる。
 また、レンズユニット20のファイバ穴25には突当部25A´(突当面に相当)が設けられている。突当部25A´は、光ファイバ3の端面を突き当てる部位であり、ファイバ穴25の前側端部に設けられている。本実施形態の突当部25A´は、光ファイバ3の端面に対応するように、前後方向(光軸方向)に垂直な面に対して斜めに(上側ほど後側になるように)傾斜している。これにより、光ファイバ3の斜めの端面を確実に突当部25A´に突き当てることができる。また、突当部25A´が傾斜していることにより、反射減衰量の低減を図ることができる。
 また、レンズユニット20のフランジ部23には、外周の一部(本実施形態では上部)に平面(基準面23D:位置決め部に相当)が形成されている。このため、第3実施形態のレンズユニット20のフランジ部23は、断面D字状である(図9C参照)。
 また、フェルール10のユニット穴13の後穴13Bには、レンズユニット20(フランジ部23)の基準面23Dに対応した平面(基準面13D:位置決め部に相当)が形成されている。このため、第3実施形態のフェルール10のユニット穴13の後穴13Bも、断面D字状である(図9C参照)。
 そして、光ファイバ3が取り付けられたレンズユニット20をフェルール10のユニット穴13に挿入する際には、図9B及び図9Cに示すように、レンズユニット20の基準面23Dを、ユニット穴13の後穴13Bの基準面13Dに対向させる。こうすることにより、光ファイバ3の光軸を中心とする回転方向の位置合わせが自動的に行われることになる。よって、回転方向の位置合わせを簡易に且つ確実に行うことができ、これにより、光ファイバ3の斜めの端面を、狙いの向きに配置させることができる。
 なお、レンズユニット20のファイバ穴25の突当部25A´と、光ファイバ3の端面の何れか一方が前後方向(光軸方向)に垂直な面であっても良い。
 ===第4実施形態===
 前述の実施形態では、予め形成されたレンズユニット20のファイバ穴25に光ファイバ3(裸光ファイバ3A)を挿入して固定していたが、これには限られず、例えば、金型を用いて、光ファイバ3(裸光ファイバ3A)の端部にレンズユニット20を射出成型(モールド)しても良い。但し、この場合、被覆部3Bの被覆が金型の熱で溶けるおそれがある。このため、エポキシ系の樹脂でモールドすることが望ましい。
 図10A~図10Cは、射出成型による製造方法の説明図である。ここでは第1実施形態(光ファイバ3の端面が前後方向に垂直)に適用した場合について説明するが、第3実施形態についても同様に適用できる。この製造方法では、レンズユニット20の外形に対応したチャンバー51を有する金型50を使用する。
 まず、作業者は、図10Aに示すように、金型50のチャンバー51内に光ファイバ3(裸光ファイバ3A)の端部を配置させる。
 次に、図10Bに示すように、チャンバー51内に樹脂(エポキシ系の樹脂)を射出する。
 その後、図10Cに示すように、金型50から脱型を行う。これにより、光ファイバ3を取り付けたレンズユニット20が構成される。
 この製造方法では、金型50のチャンバー51内への光ファイバ3の配置精度を高めることで、光ファイバ3とレンズ部21Aとの高精度な位置合わせを実現できる。また、この製造方法では、光ファイバ3の端部にレンズユニット20が成型されることになる(ファイバ穴に挿入する必要がない)ため、レンズユニット20に前述の実施形態の通気穴27、テーパ面25B、案内溝26は不要である。すなわち、レンズユニット20の構成を簡素化できる。
 一方、前述の実施形態の製造方法(予め成型したレンズユニット20のファイバ穴25に光ファイバ3の端部を挿入して固定する方法)では、光ファイバ3の被覆部3Bの被覆が熱で溶けるおそれがないため、使用する樹脂の制約が少なくなる(エポキシ系以外の樹脂も使用できる)。
 また、前述の実施形態では、ファイバ穴25や充填部15に充填する接着剤としてUV接着剤を用いていたが、これには限られず、例えば、熱硬化性の接着剤を用いても良い。その場合、フェルール10は、光信号を透過させない材料で構成されていても良い。
 ===第5実施形態===
 図11Aは、第5実施形態のフェルール構造体101の全体斜視図であり、図11Bは、第5実施形態のフェルール構造体101の断面斜視図である。また、図12Aは、第5実施形態のフェルール構造体101の断面図であり、図12Bは、第5実施形態のフェルール構造体101の一部拡大断面図である。また、図13Aは、第5実施形態のフェルール110の斜視図であり、図13Bは、第5実施形態のフェルール110の断面図である。
 本実施形態では以下のように「前後方向」と「左右方向」と「上下方向」を定義する。前後方向は、光ファイバ3の光軸方向であり、光ファイバ3の端面の側を「前」とし、その逆側を「後」とする。左右方向は、2個のガイド穴111の並ぶ方向であり、後側から前側を見た時の右側を「右」とし、左側を「左」とする。上下方向は、左右方向及び前後方向に直交する方向であり、フェルール110において、充填部115に接着剤を充填するための開口が設けられている側を「上」とし、逆側を「下」とする。
<全体説明>
 本実施形態のフェルール構造体101は、フェルール110と、レンズ部120と、光ファイバテープ30と、ブーツ40とを備えている。
 フェルール110は、光ファイバ3の端部を保持し、他の光学部品に対して光ファイバ3を光接続するための部材であり、例えばピン嵌合式のMTフェルールである。本実施形態のフェルール110は、光信号を透過可能な樹脂(例えば透明樹脂)により一体成型されている。また、フェルール110は、ガイド穴111と、貫通穴113と、充填部115と、ブーツ穴117と、鍔部119とを備えている。
 ガイド穴111は、ガイドピン(不図示)を挿入するための穴である。ガイド穴111にガイドピンを挿入することによって、フェルール同士が位置合わせされることになる。フェルール110の前側端面(接続端面)には2つのガイド穴111が開口している。2つのガイド穴111は、複数の貫通穴113を左右方向から挟むように、左右方向に間隔を空けて配置されている。
 貫通穴113は、フェルール110の前側端面と充填部115との間を前後方向に貫通する穴である。フェルール110の2つのガイド穴111の間には、貫通穴113が左右方向に複数(ここでは8つ)並んで設けられている。複数の貫通穴113は、それぞれ、ファイバ穴113Aとレンズ収容部113Bとを有している。
 ファイバ穴113Aは、光ファイバ3(裸光ファイバ3A)の端部を挿通させるための穴であり、充填部115とレンズ収容部113B(底面231)との間において、前後方向に沿って設けられている。また、ファイバ穴113Aの後端部分(充填部115側の開口部分)はテーパー形状に形成されている。これにより、光ファイバ3の端部をファイバ穴113Aに挿入する際に、光ファイバ3をファイバ穴113A内へ案内しやすくなる。
 レンズ収容部113Bは、レンズ部120を収容(レンズ部120と嵌合)する部位である。なお、レンズ部120は光ファイバ3の端面よりも前側に配置されるため、レンズ収容部113Bはファイバ穴113Aよりも前側に設けられている。レンズ収容部113Bは、底面231(段差部に相当)と、側面232(内壁面に相当)を有している。
 底面231は、ファイバ穴113Aに対して段差を構成する部位(面)であり、底面231にはファイバ穴113Aの開口が設けられている。底面231の径は、レンズ部120の径とほぼ同じになるように設けられている。また、底面231はレンズ部120の後側端面(突当部123)と対向する部位であり、レンズ部120の前後方向の位置合わせを行う機能を有する。
 側面232は、底面231の縁とフェルール110の前側端面との間の壁状の部位(レンズ収容部113Bの内壁面)である。また、側面232は、レンズ部120の側面125と対向する部位であり、レンズ部120の上下左右方向(光ファイバ3の光軸に垂直な方向)の位置合わせを行う機能を有する。
 充填部115は、接着剤を充填するための空洞部である。充填部115は、左右方向に長い空洞となっている。充填部115には、光ファイバ3をフェルール110に引き留めるための接着剤が充填される。充填部115に接着剤が充填されることによって、充填部115の内壁面と光ファイバ3との間に接着剤が塗布され、この接着剤が硬化して光ファイバ3がフェルール110に固定されることになる。
 ブーツ穴117は、フェルール110の後側端面と充填部115との間において、前後方向に貫通して設けられている。ブーツ穴117は、光ファイバテープ30(複数の光ファイバ3)に取り付けられたブーツ40を収容及び固定するための穴である。
 鍔部119は、フェルール110の外周面から外側に突出した部位である。
 レンズ部120は、透明樹脂によって一体成型された部材である。レンズ部120は、レンズ面121と、突当部123と、側面125を有している。
 レンズ面121は、図12Bに示すようにレンズ部120の先端に設けられており、光ファイバ3の端面よりも前側に配置される。レンズ面121は、前側に凸形状であり、コリメータレンズとして機能する。すなわち、レンズ面121は、光ファイバ3から出射される光信号をコリメート光として出射する機能や、入射してくるコリメート光を集束させて光ファイバ3の端面に入射させる機能を有する。なお、レンズ面121の損傷を抑制するため、レンズ面121の先端(前端)はフェルール110の前側端面よりも後側に配置されていることが望ましい(つまり、レンズ収容部113Bがレンズ部120の厚みよりも深く形成されることが望ましい)。
 突当部123は、レンズ部120においてレンズ面121とは反対側の端部に位置し、光ファイバ3の端面が突き当てられる部位である。本実施形態において突当部123は、平面であり、レンズ部120をレンズ収容部113Bに収容したとき光軸方向(前後方向)に垂直に配置される。
 側面125は、レンズ面121及び突当部123の縁に沿って、レンズ部120の周囲(外周)を囲む面(側面)である。
 光ファイバテープ30は、複数本(ここでは8本)の光ファイバ3が並列に連結(例えば、間欠的に連結)されたものである。なお、図11では連結している部材の図示を省略している。
 光ファイバ3は、光信号を伝送する部材である。図11に示すように、フェルール110には、8本の光ファイバ3が左右方向に並んで配置(配列)されている。各光ファイバ3は、それぞれ、裸光ファイバ3Aと、被覆部3Bとを有している。被覆部3Bでは、裸光ファイバ3Aの外側を被覆が覆っている。
 ブーツ40は、光ファイバテープ30の複数の光ファイバ3を通す貫通穴を有する筒状体であり、フェルール110のブーツ穴117に挿入されている。ブーツ40は、ゴムやプラスチックなどの弾性体(エラストマー)によって一体的に成形されており、光ファイバテープ30の複数の光ファイバ3を保持する。このように、弾性体からなるブーツ40を介して光ファイバ3を保持することによって、光ファイバ3に曲げるような力が加えられた場合であっても、その力をブーツ40が吸収し、光ファイバ3に急激な曲げが生じないようにすることができる。
<製造方法>
 図14A~図14Dは、本実施形態のフェルール構造体101の製造方法の概略説明図である。
 まず、作業者は、光ファイバ3の端部を前処理する。具体的には、光ファイバ3の被覆部3Bの被覆を定められた寸法で除去し、被覆の除去された光ファイバ3(裸光ファイバ3A)を所定の長さで切断(カット)する。光ファイバテープ30の全ての光ファイバ3について同様に前処理を行う。なお、以下では、光ファイバ3とレンズ部120との1つの組み合わせのみについて説明(図示)するが、他の光ファイバ3とレンズ部120の組み合わせについても同様である。
 次に、作業者は、上述した構成のフェルール110を用意し、図14Aに示すように、フェルール110のファイバ穴113Aに光ファイバ3(裸光ファイバ3A)を挿入する。そして、レンズ収容部113Bの底面231のファイバ穴113Aの開口から光ファイバ3の端部を若干突出させる。
 次に、作業者は、図14Bに示すように、前側からレンズ収容部113B内に接着剤(ここでは屈折率整合剤を兼ねた紫外線硬化型接着剤(以下、UV接着剤))を塗布する。これにより、レンズ収容部113Bの底面231や光ファイバ3の端部にUV接着剤が塗布される。また、ファイバ穴113Aと光ファイバ3(裸光ファイバ3A)の間にもUV接着剤が浸透する。
 次に、作業者は、レンズ収容部113Bにレンズ部120を挿入(収容)する。レンズ部120をレンズ収容部113Bに収容することにより、図14Cに示すように、レンズ部120の側面125がレンズ収容部113Bの側面232(内壁面に相当)と接触する。これにより、レンズ部120の上下左右方向の位置合わせが行われる。また、レンズ部120の突当部123がレンズ収容部113Bの底面231(段差部に相当)と接触する。これにより、レンズ部120の前後方向の位置合わせが行われる。また、前述したようにファイバ穴113Aの前側の開口から光ファイバ3の端部が突出しているので、レンズ部120の突当部123に光ファイバ3が確実に突き当たる。このため、レンズ部120の突当部123がレンズ収容部113Bの底面231と接触したとき、光ファイバ3が後側に押されて若干撓むことになる。よって、充填部115の側から光ファイバ3の撓みを確認すると良い。これにより、レンズ収容部113Bにレンズ部120を確実に収容できたか否かを判断することができる。
 なお、光ファイバ3の端面にUV接着剤が塗布されているので、光ファイバ3の端面とレンズ部120の突当部123との間にUV接着剤(屈折率整合剤)が充填される。また、レンズ部120をレンズ収容部113Bに収容することにより、レンズ部120の側面125とレンズ収容部113Bの側面232の隙間にUV接着剤が浸透する。
 また、図示していないが、作業者は充填部115にも接着剤を充填する。ここでは、充填部115の上の開口部分からUV接着剤を充填する。UV接着剤は充填部115に充填されるとともに、ファイバ穴113Aと光ファイバ3(裸光ファイバ3A)との間にも浸透する。なお、ここで使用するUV接着剤(充填部115に充填する接着剤)は、透明でなくても良いため、屈折率整合剤を兼ねていなくても良い(つまり、レンズ収容部113Bに塗布するUV接着剤とは別のUV接着剤でも良い)。但し、レンズ収容部113Bに塗布するUV接着剤と同じUV接着剤(屈折率整合剤)でも良い。
 次に、作業者は、図14Dに示すように、UV光の照射器を用いて、フェルール110にUV光を照射(透明なフェルール110越しにUV光を照射)してUV接着剤を硬化させる。これにより、複数のレンズ部120が、フェルール110のレンズ収容部113Bにそれぞれ固定される。また、ファイバ穴113Aに裸光ファイバ3Aが固定され、充填部115の内壁の内側に複数の光ファイバ3が固定される。
 なお、フェルール構造体101の製造方法は上述したものには限られない。例えば、レンズ部120をレンズ収容部113Bに固定(接着)した後に、充填部115にUV接着剤を充填してUV照射を行っても良い。若しくは、レンズ部120をレンズ収容部113Bに固定(接着)した後に、ファイバ穴113Aに光ファイバ3を挿入し(光ファイバ3の端面をレンズ部120の突当部123に突き当て)、充填部115にUV接着剤を充填しても良い。
 また、使用する接着剤はUV接着剤には限られない。例えば、熱硬化性の接着剤を用いても良い。その場合、フェルール110は光信号を透過させない材料で構成されていても良い。
 以上説明したように、本実施形態のフェルール構造体101は、複数のファイバ穴113Aを有するフェルール110と、複数のレンズ部120とを備えている。また、それぞれのファイバ穴113Aの前側にはレンズ収容部113Bが形成されており、複数のレンズ収容部113Bのそれぞれにレンズ部120が収容されている。
 本実施形態では、それぞれのファイバ穴113Aと、それぞれのファイバ穴113Aの前側のレンズ収容部113Bとを所定の位置精度で構成すれば、ファイバ穴113Aに挿入された光ファイバ3の端面と、レンズ収容部113Bに収容されたレンズ部120との位置精度を確保することができるため、簡易な構造で複数の光ファイバ3と複数のレンズ部120との高精度な位置合わせを実現できる。つまり、本実施形態では、光ファイバ3とレンズ部120(レンズ面121)との位置合わせを1対1で行なうことができため、「多数」対「多数」の位置合わせと比べて(例えば、多数のレンズ部を有するレンズプレートのそれぞれのレンズ部に対して複数本の光ファイバを位置合わせする場合と比べて)、光ファイバ3とレンズ部120との高精度な位置合わせを簡易な構造で実現できる。
 ===第6実施形態===
 第5実施形態では、レンズ部120がレンズ収容部113Bの内部に配置されていた(すなわちレンズ部120のレンズ面121がレンズ収容部113Bの前側端よりも後側に位置していた)が、レンズ部120がレンズ収容部113Bから突出しても良い。但し、第5実施形態の構成でレンズ部120がレンズ収容部113Bから突出していると、フェルール同士の接続の際などにレンズ部120(レンズ面121)を損傷するおそれがある。そこで、第6実施形態では、フェルール110の前側端面に凹部(後述する凹部112)を形成し、レンズ面121の損傷を抑制するようにしている。
 図15Aは、第6実施形態のフェルール構造体101の断面斜視図であり、図15Bは、第6実施形態のフェルール構造体101の断面図(側面図)である。第5実施形態と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。
 第6実施形態のフェルール110は、凹部112を有している。凹部112は、フェルール110の前側端面から後側に凹んだ部位である。凹部112は、フェルール110の前側端面において2つのガイド穴111の間に設けられており、左右方向に細長い長方形状に形成されている。凹部112の底部(底面)には、貫通穴113(より具体的にはレンズ収容部113B)の開口が複数形成されている。また、図15Bに示すように、凹部112のレンズ収容部113Bの開口から、レンズ部120(レンズ面121)が前側に突出している。
 但し、図15Bに示すように、レンズ面121の先端は、フェルール110の前側端面(相手側フェルールとの接触端面)よりも後側に配置されている。これにより、レンズ部120がレンズ収容部113Bから前側に突出していても、レンズ部120(レンズ面121)の損傷を抑制することが可能である。第6実施形態では、レンズ部120がレンズ収容部113Bから前側に突出しても良いため(つまり、レンズ収容部113Bがレンズ部120の厚みよりも浅くても良いため)、レンズ収容部113Bにレンズ部120を挿入(収容)させ易くなり、レンズ部120の突当部123をレンズ収容部113Bの底面231に接触させ易くなる。
 ===第7実施形態===
 図16Aは、第7実施形態のフェルール構造体101のレンズ収容部113B近傍の断面図(側面図)である。
 第7実施形態では、図16Aに示すように、光ファイバ3の端面が、前後方向(光軸方向)に垂直な面に対して斜めに傾斜している。具体的には、上側ほど後側になるように傾斜している。このように光ファイバ3の端面を傾斜面とすることにより、光信号の反射を抑制でき、光信号の損失の低減を図ることができる。
 また、レンズ部120の突当部123も光ファイバ3の端面と同様に、前後方向(光軸方向)に垂直な面に対して斜めに(上側ほど後側になるように)傾斜している。これにより、光ファイバ3の斜めの端面(傾斜面)を確実に突き当てることができる。また、突当部123が傾斜していることにより、反射減衰量の低減を図ることができる(反射戻り光を抑制でき、光源素子に悪影響を及ぼさないようにできる)。
<第1変形例>
 図16Bは、第7実施形態の第1変形例の説明図である。
 この第1変形例では、レンズ部120の突当部123のうち、上下方向において光ファイバ3の端面と接触する部分(上下方向の中央部分)のみ斜めに形成されており、それ以外は、前後方向に垂直な面となっている。つまり、突当部123のうち、光ファイバ3よりも上側部分の部位(面)は、光ファイバ3よりも下側部分の部位(面)よりも後側に位置している。
 このため、突当部123のうちの光ファイバ3よりも上側の部位と、レンズ収容部113Bの底面231とが接触している。また、図16Aと比べて、レンズ部120の下側部分における側面125の前後方向の長さが長くなっている(すなわち、側面125の面積が大きい)。
 前述した第7実施形態(図16A)の形状だと、レンズ収容部113Bとの接触面積が小さい。これに対し、この第1変形例(図16B)では、図16Aの場合よりもレンズ部120とレンズ収容部113Bとの接触面積を大きくすることができる。
<第2変形例>
 図16Cは、第7実施形態の第2変形例の説明図である。
 第2変形例では、レンズ部120の突当部123のうち、光ファイバ3の端面と対向する部分に前側に窪んだ凹部123Aを設けている。そして、凹部123Aの底面のみが、斜めに傾斜しており(傾斜面であり)、光ファイバ3の端面が突き当てられている。
 図からわかるように、この第2変形例では、レンズ部120とレンズ収容部113Bとの接触面積を更に大きくすることができる。
 なお、この例では、光ファイバ3の端面と対向する部位が凹状(凹部123A)であったが、凸条であってもよい。
 凹部123Aは、溝状でも穴状でも良い。凹部123Aを穴状に形成する場合には、穴状の凹部123Aに光ファイバ3の端面を挿入することによって、光ファイバ3の端面と、レンズ部120とを高精度に位置合わせさせても良い。
 ===第8実施形態===
 第7実施形態では、光ファイバ3の端面及びレンズ部120の突当部123(後側端面)が、それぞれ、光ファイバ3の光軸方向(前後方向)に垂直な面に対して傾斜していた。この場合、レンズ部120をフェルール110のレンズ収容部113Bに挿入する際に、光軸方向(前後方向)を中心とする回転方向(以下、単に回転方向ともいう)の位置合わせを行なうことが望ましい。そこで、第8実施形態では、レンズ部120とレンズ収容部113Bとの回転方向の位置合わせを簡易に行えるようにしている。
 図17Aは、第8実施形態のフェルール構造体101のレンズ収容部113B近傍の断面図(側面図)である。なお、第8実施形態において、光ファイバ3の端面は、第7実施形態と同様に傾斜しており、レンズ部120の突当部123(後側端面)も傾斜している。
 第8実施形態のレンズ部120には、外周の一部(図では上端部の後側)に凹状の位置決め部126が設けられている。
 また、第8実施形態のレンズ収容部113Bには、側面232の所定位置(ここでは上端部)に、凸条の位置決め部116が設けられている。位置決め部116は、レンズ部120の位置決め部126と対応する形状(サイズ)に設けられている。
 レンズ部120をレンズ収容部113Bに挿入する際には、レンズ部120の凹状の位置決め部126の位置を、レンズ収容部113Bの凸条の位置決め部116の位置に合わせれば良い。そして、レンズ部120をレンズ収容部113Bに挿入することで、レンズ部120の凹状の位置決め部126と、レンズ収容部113Bの凸条の位置決め部116とが嵌合する。これにより、回転方向の位置合わせを容易に行うことができる。
<変形例>
 第8実施形態ではレンズ部120の位置決め部126が凹状であり、レンズ収容部113Bの位置決め部116が凸条であったが、凹凸の関係が逆でも良い。つまり、レンズ部120の位置決め部が凸条で、レンズ収容部113Bの位置決め部が凹状でも良い。また、それぞれの位置決め部が複数でも良い。
 図17Bは、第8実施形態の変形例の説明図である。この変形例では、レンズ部120に2つの凸条の位置決め部(第1位置決め部126A、第2位置決め部126B)が設けられている。
 第1位置決め部126Aは、レンズ部120の側面125のうちの一部(図では上側)に設けられている。第1位置決め部126Aの左右方向の幅はW1である。
 第2位置決め部126Bは、レンズ部120の側面125のうち、第1位置決め部126Aとは反対側に部分(図では下側)に設けられている。第2位置決め部126Bの左右方向の幅はW2(<W1)である。つまり第2位置決め部126Bは、第1位置決め部126Aよりも幅が狭い。
 また、この変形例では、レンズ収容部113Bに2つの凹状の位置決め部(第1位置決め部116A、第2位置決め部116B)が設けられている
 第1位置決め部116Aは、レンズ収容部113Bの上側において、レンズ部120の第1位置決め部126Aと対応(嵌合)する形状に設けられている。
 第2位置決め部116Bは、レンズ収容部113Bの下側において、レンズ部120の第2位置決め部126Bと対応(嵌合)する形状に設けられている。すなわち、第2位置決め部116Bは、第1位置決め部116Aよりも幅が狭い。
 そして、レンズ部120をレンズ収容部113Bに挿入する際には、レンズ部120の第1位置決め部126Aをレンズ収容部113Bの第1位置決め部116Aに合わせ、且つ、レンズ部120の第2位置決め部126Bをレンズ収容部113Bの第2位置決め部116Bに合わせる。これにより、レンズ部120の回転方向の位置合わせを行うことができ、また、取り付け方向のミスを防止できる。
 このように、変形例では、第8実施形態と比べて、位置決め部の凹凸の関係が逆になっている。この場合においても同様に回転方向の位置合わせを行うことができる。また、変形例では、レンズ部120とレンズ収容部113Bに、位置決め部をそれぞれ2つ設けており、レンズ部120側とレンズ収容部113B側において、それぞれの位置決め部の幅(W1、W2)を異ならせている。これにより、取り付け方向のミスを防止できる。なお、この変形例では位置決め部の幅を異ならせていたが、これには限られず、例えば、位置決め部の高さを異ならせても良い。この場合も同様に、取り付け方向のミスを防止できる。また、レンズ部120の位置決め部の数(レンズ収容部113Bの位置決め部の数)が3つ以上であっても良い。
 また、レンズ部120とレンズ収容部113Bに、それぞれ、凹状の位置決め部と凸条の位置決め部を組み合わせて設けても良い。例えば、図17Bにおいて、レンズ部120の第2位置決め部126Bを凹状にし、レンズ収容部113Bの第2位置決め部116Bを凸条にしてもよい。この場合も同様に、取り付け方向のミスを防止できる。
 ===第9実施形態===
 図18Aは、第9実施形態のフェルール構造体101の斜視図であり、図18Bは、第9実施形態のフェルール構造体101の一部拡大図(正面図)であり、図18Cは、第9実施形態のフェルール構造体101の一部拡大断面図(上から見た図)である。
 本実施形態のフェルール構造体101は、レンズユニット300を備えている。
 レンズユニット300は、複数のレンズ部120と、複数の連結部127を有しており、透明樹脂で一体成型されている。レンズ部120の構成は前述の実施形態(例えば、第5実施形態のレンズ部120)と同じであるので説明を省略する。
 連結部127は、隣接するレンズ部120(より具体的には、レンズ部120の側面125)の間に設けられており、レンズ部120同士を連結している。レンズユニット300の複数のレンズ部120は、複数の連結部127によって直線状(ここでは左右方向に沿った直線状)に連結されている。このため、レンズユニット300において、連結部127の数はレンズ部120の数よりも一つ少ない。
 隣接するレンズ部120同士を連結部127で連結することにより、多数(ここでは8つ)のレンズ部120の取り扱いが容易になる。また、連結部127は、回転方向の位置決め部としての機能を有する。すなわち、レンズユニット300(複数のレンズ部120)をフェルール110(複数のレンズ収容部113B)に取り付けることで、複数のレンズ部120のそれぞれについて回転方向の位置合わせが行われることになる。さらに、レンズユニット300は、温度環境が変化したときに変形量を連結部127で吸収して、レンズ部120と光ファイバ3との位置関係を維持させる機能も有する。
 また、本実施形態のフェルール110は、溝部114を有している。溝部114は、隣接するレンズ収容部113Bの間(レンズ収容部113Bとレンズ収容部113Bとの間)に設けられている。溝部114は、連結部127を配置するための部位である。なお、溝部114と連結部127との間は固定しない方が望ましい。これは、温度環境が変化したときに、連結部127を膨張・収縮させて変形量を連結部127で吸収させるためである。また、溝部114の底面は、レンズ収容部113Bの底面231よりも前側に配置されている。これにより、レンズ収容部113Bに塗布した接着剤が溝部114に付着することを抑制できる。
 このように第9実施形態では、隣接するレンズ部120同士が連結部127で連結されたレンズユニット300を用いている。また、フェルール110の隣接するレンズ収容部113Bの間には、連結部127を配置するための溝部114が設けられている。これにより、多数のレンズ部120の取り扱いが容易になり、また、回転方向の位置合わせが容易になる。
 本実施形態においても、それぞれのファイバ穴113Aと、それぞれのファイバ穴113Aの前側のレンズ収容部113Bとを所定の位置精度で構成すれば、ファイバ穴113Aに挿入された光ファイバ3の端面と、レンズ収容部113Bに収容されたレンズ部120との位置精度を確保することができるため、簡易な構造で複数の光ファイバ3と複数のレンズ部120との高精度な位置合わせを実現できる。なお、仮にレンズ収容部113B同士の間隔に対してレンズユニット300のレンズ部120同士の間隔が若干異なっていても、レンズ収容部113Bにレンズ部120を収容するときに連結部127が変形することによってレンズユニット300のレンズ部120同士の間隔がレンズ収容部113B同士の間隔に適合するため、光ファイバ3とレンズ部120との高精度な位置合わせを実現できる。
 ===その他の実施形態===
 上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。
1 フェルール構造体、
3 光ファイバ、3A 裸光ファイバ、3B 被覆部、
10 フェルール、11 ガイド穴、
12 凹部、13 ユニット穴、
13A 前穴、13B 後穴、13C 段差部、13D 基準面、
15 充填部、17 ブーツ穴、19 鍔部、
20 レンズユニット、21 本体部、21A レンズ部、
23 フランジ部、23D 基準面、
25 ファイバ穴、25A 突当部、25B テーパ面
26 案内溝、27 通気穴、
30 光ファイバテープ、
40 ブーツ、
50 金型、51 チャンバー、
101 フェルール構造体、
110 フェルール、111 ガイド穴、
112 凹部、113 貫通穴、
113A ファイバ穴、113B レンズ収容部、
114 溝部、115 充填部、
116 位置決め部、116A 第1位置決め部、116B 第2位置決め部、
117 ブーツ穴、119 鍔部、
120 レンズ部、121 レンズ面、
123 突当部、123A 凹部、125 側面、
126 位置決め部、126A 第1位置決め部、126B 第2位置決め部、
127 連結部、
231 底面、232 側面、
300 レンズユニット、

Claims (22)

  1.  複数のユニット穴を有するフェルールと、
     複数のレンズユニットと
    を備え、
     前記レンズユニットは、レンズ部を有し、光ファイバの端部に取り付けられており、光信号を透過可能な樹脂で成型されており、
     それぞれの前記ユニット穴に前記レンズユニットが挿入されることを特徴とするフェルール構造体。
  2.  請求項1に記載のフェルール構造体であって、
     前記レンズ部の先端が前記ユニット穴の内部に配置されている、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  3.  請求項1に記載のフェルール構造体であって、
     前記フェルールの端面に凹部が形成されており、
     前記凹部の底面で前記ユニット穴の開口が形成されており、
     前記レンズ部の先端は、前記ユニット穴の開口から前側に突出するとともに、前記フェルールの端面よりも後側に配置されている、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  4.  請求項1~3の何れかに記載のフェルール構造体であって、
     前記ユニット穴は、段差部を有し、
     前記レンズユニットは、フランジ部を有し、
     前記段差部に前記フランジ部が接触する、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  5.  請求項4に記載のフェルール構造体であって、
     前記ユニット穴及び前記フランジ部にそれぞれ位置決め部が形成されており、
     前記ユニット穴及び前記フランジ部のそれぞれの前記位置決め部によって、前記光ファイバの光軸を中心とする回転方向の位置合わせが行われる、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  6.  請求項5に記載のフェルール構造体であって、
     前記光ファイバの端面は、前記光軸に垂直な面に対して傾斜している、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  7.  請求項5又は6に記載のフェルール構造体であって、
     前記レンズユニットは、前記光ファイバを挿入するファイバ穴を有し、
     前記ファイバ穴の端部には、前記光ファイバを突き当てる突当面が形成されており、
     前記突当面は、前記光軸に垂直な面に対して傾斜している、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  8.  レンズ部を有し、光ファイバの端部に取り付けられており、光信号を透過可能な樹脂で成型されたレンズユニットを複数用意すること、
     複数のユニット穴を有するフェルールの各ユニット穴に、前記光ファイバが取り付けられた前記レンズユニットをそれぞれ挿入して固定すること、
    を行うことを特徴とするフェルール構造体の製造方法。
  9.  請求項8に記載のフェルール構造体の製造方法であって、
     前記レンズユニットのファイバ穴に前記光ファイバを挿入し、前記ファイバ穴に前記光ファイバを固定することによって、前記光ファイバを取り付けた前記レンズユニットを構成することを特徴とするフェルール構造体の製造方法。
  10.  請求項8に記載のフェルール構造体の製造方法であって、
     前記レンズユニットを前記樹脂で成型する金型のチャンバーに前記光ファイバの端部を配置させること、及び、
     前記チャンバーに前記樹脂を射出することによって、前記光ファイバを取り付けた前記レンズユニットを構成すること
    を特徴とするフェルール構造体の製造方法。
  11.  複数のユニット穴を有するフェルールであって、
     それぞれの前記ユニット穴には、レンズユニットが挿入されており、
     前記レンズユニットは、レンズ部を有し、光ファイバの端部に取り付けられており、光信号を透過可能な樹脂で成型されている、
    ことを特徴とするフェルール。
  12.  光ファイバの端部に取り付けられ、複数のユニット穴を有するフェルールのそれぞれの前記ユニット穴に挿入されるレンズユニットであって、
     レンズ部を有し、光信号を透過可能な樹脂で成型されたことを特徴とするレンズユニット。
  13.  複数のファイバ穴を有するフェルールと、
     複数のレンズ部と、
    を備え、
     それぞれの前記ファイバ穴の前側にはレンズ収容部が形成されており、
     複数の前記レンズ収容部のそれぞれに前記レンズ部が収容されていることを特徴とするフェルール構造体。
  14.  請求項13に記載のフェルール構造体であって、
     前記レンズ部の先端が前記フェルールの端面よりも後側に配置されている、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  15.  請求項14に記載のフェルール構造体であって、
     前記フェルールの端面に凹部が形成されており、
     前記凹部の底面に前記レンズ収容部が形成されており、
     前記レンズ部の先端は、前記底面から前側に突出するとともに、前記フェルールの端面よりも後側に配置されている、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  16.  請求項13~15の何れかに記載のフェルール構造体であって、
     光ファイバの端面は、当該光ファイバの光軸に垂直な面に対して傾斜している、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  17.  請求項16に記載のフェルール構造体であって、
     前記レンズ部は、前記光ファイバの端面が突き当てられる突当部を有し、
     前記突当部のうち、少なくとも前記光ファイバの端面と対向する部位は、前記光軸に垂直な面に対して傾斜している。
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  18.  請求項13~17の何れかに記載のフェルール構造体であって、
     前記レンズ収容部は、
     前記ファイバ穴に対して段差を構成する段差部と、
     前記段差部の縁に形成された内壁面と、
    を有し、
     前記レンズ部を前記レンズ収容部に収容した際に、前記レンズ部の後側端面が前記段差部と接触し、前記レンズ部の側面が前記内壁面と接触する、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  19.  請求項18に記載のフェルール構造体であって、
     前記レンズ収容部の前記内壁面、及び、前記レンズ部の前記側面にそれぞれ位置決め部が形成されており、
     前記レンズ収容部及び前記レンズ部のそれぞれの前記位置決め部によって、光ファイバの光軸を中心とする回転方向の位置合わせが行われる、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  20.  請求項13~19の何れかに記載のフェルール構造体であって、
     隣接する前記レンズ部同士を連結する連結部を有し、
     前記フェルールの隣接する前記レンズ収容部の間には、前記連結部を配置するための溝部が設けられている、
    ことを特徴とするフェルール構造体。
  21.  複数のファイバ穴を有し、それぞれの前記ファイバ穴の前側にレンズ収容部が形成されたフェルールを用意すること、
     前記ファイバ穴に光ファイバの端部を挿入すること、
     前記レンズ収容部の内側に接着剤を塗布すること、
     前記レンズ収容部にレンズ部を収容すること、
    を行うことを特徴とするフェルール構造体の製造方法。
  22.  光ファイバの端部が挿入されるファイバ穴を複数有するフェルールであって、
     それぞれの前記ファイバ穴の前側にはレンズ収容部が形成されており、
     複数の前記レンズ収容部のそれぞれにレンズ部を収容可能である、
    ことを特徴とするフェルール。
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