JP2017167476A - 光結合部材及びこれを備えた光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】長距離の情報伝送を行う場合であっても、伝送損失を抑制することができる光結合部材及びこれを備えた光コネクタを提供すること。【解決手段】一端にボールレンズ（１２）を収容する収容部が形成され、他端に光ファイバ（１３）が挿入される挿入孔が形成されるホルダ（１１）と前記挿入孔に挿入された光ファイバとしてのプラスチック光ファイバ（１３）と、一端側でホルダに保持されたプラスチック光ファイバを支持する一方、他端側でガラスファイバ（１７）を支持し、各ファイバとを接続する割スリーブ（１６）と、を具備し、割スリーブは、プラスチック光ファイバの端面に、ガラスファイバの端面が突き当てられた状態で、プラスチック光ファイバとガラスファイバとを支持する構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子からの光を集光して光ファイバに入射したり、光ファイバから出射する光を受光素子に集光したりする場合に使用される光結合部材及びこれを備えた光コネクタに関する。

光結合部材は、光源から出射される光を光ファイバ内で伝搬させ、必要に応じて空中に出射させる際、或いは、空中を伝搬する光を光ファイバ内に入射させる際に使用される。このような光結合部材として、ソケットの一端にレンズを保持する一方、ソケットの他端からプラスチック光ファイバを挿入し、レンズと光ファイバの端面とを対向して配置させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６１−７０８１７号公報

ところで、プラスチック光ファイバは、ガラス光ファイバに比べ、取扱いが容易であり、家庭向けのデジタル通信などの用途での利用が期待されている。特に、プラスチック光ファイバは、マルチモード光ファイバに好適に利用することができ、その活用方法の展開が期待されている。一方で、プラスチック光ファイバは、ガラス光ファイバに比べ、伝送損失が大きい点が指摘される。特に、情報伝送路が長距離化した場合に伝送損失の課題が顕著になる。光ファイバを利用した情報通信が普及する状況下において、プラスチック光ファイバのメリットを生かしつつ、伝送損失を抑制することができる光結合部材が要請されている。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、長距離の情報伝送を行う場合であっても、伝送損失を抑制することができる光結合部材及びこれを備えた光コネクタを提供することを目的とする。

本発明の光結合部材は、一端にレンズを収容する収容部が形成され、他端に光ファイバが挿入される挿入孔が形成された保持部材と、前記挿入孔に挿入された前記光ファイバとしてのプラスチック光ファイバと、一端側で前記保持部材に保持された前記プラスチック光ファイバを支持する一方、他端側でガラスファイバを支持し、前記プラスチック光ファイバと前記ガラスファイバとを接続する接続部材と、を具備し、前記接続部材は、前記プラスチック光ファイバの端面に、前記ガラスファイバの端面が突き当てられた状態で、前記プラスチック光ファイバと前記ガラスファイバとを支持することを特徴とする。

このように、本発明では、プラスチック光ファイバを用いた光結合部材において、プラスチック光ファイバを一端側に、ガラスファイバを他端側にて接続し、プラスチック光ファイバの端面とガラスファイバの端面とを支持する接続部材を設けている。これにより、プラスチック光ファイバとガラスファイバとの間での光漏れを抑制でき、長距離の情報伝送を行う場合であっても、伝送損失を抑制することができる。

また、上記光結合部材において、前記接続部材は、前記保持部材の他端から露出した前記プラスチック光ファイバの一部を支持することが好ましい。これにより、ガラスファイバに対し、接続部材内部で突き当てられるプラスチック光ファイバ側の端面には、保持部材の厚みを含まないようにできる。このため、プラスチック光ファイバとガラスファイバとの間の位置合わせをより高精度に行うことができる。

また、上記光結合部材において、前記接続部材は、割スリーブであることが好ましい。これにより、割スリーブに、プラスチック光ファイバ及びガラスファイバを挿入することで、簡単且つ位置合わせ精度よく、両者を接続することができる。

また、本発明の光コネクタは、上記に記載の光結合部材を備えたことを特徴とする。これにより、長距離の情報伝送が可能で、デバイスとの間での光通信の信頼性が高い光コネクタとすることができる。

本発明によれば、プラスチック光ファイバを用いた光結合部材において、長距離の情報伝送を行う場合であっても、伝送損失を抑制することができる。

本実施の形態に係る光結合部材の斜視図である。 図１に示す光結合部材の正面図（図１のＡ矢視図）である。 図１に示す光結合部材のＢ−Ｂ矢視の断面図である。 図３に示す２点鎖線Ｃ内の拡大図である。 図３に示す１点鎖線Ｄ内の拡大図である。 図２とは別の接続部材を示す背面図である。 本実施の形態に係る光コネクタの斜視図である。 図７に示す光コネクタの正面図（図７のＥ矢視図）である。 図８に示す光コネクタのＦ−Ｆ矢視の断面図である。 光コネクタ内部の構成部品を分解した分解斜視図である。 図１０に示す光結合部材の説明図であり、図１０に示すＧ−Ｇ矢視の部分断面図である。 図１０に示すカバー部材を光結合部材が配置されたガイド部材に取り付けた状態におけるガイド部材、光結合部材及びカバー部材のＨ−Ｈ矢視の断面図である。 本実施の形態に係る光結合部材の結合作業の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る光結合部材の斜視図である。図２は、図１に示す光結合部材の正面図（図１のＡ矢視図）である。図３は、図１に示す光結合部材のＢ−Ｂ矢視の断面図である。説明の便宜上、光結合部材１０に対して、相手側（結合対象側）の光結合部材２０（図９参照）との接続側を前方側（一端側）と呼び、前記接続側と反対側を後方側（他端側）と呼ぶものとする。図１、図４、図５、図７、図１０では、紙面左方側が前方側であり、紙面右方側が後方側である。また、図３、図９、図１１は、紙面下方側が前方側であり、紙面上方側が後方側である。また、図面上、Ｘ方向とＹ方向とは水平面内にて直交する２方向を指し、Ｘ方向は、光コネクタに配置される複数の光結合部材の並び方向であり、Ｙ方向は、光結合部材の延出方向である。また、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に直交する高さ方向を指す。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の関係は他の図面においても同様である。

図１から図３に示すように、光結合部材１０は、概して円筒形状を有する保持部材としてのホルダ１１と、このホルダ１１の一端部に保持されるボールレンズ１２と、ホルダ１１の前端側（一端側）から挿入して支持された光ファイバとしてのプラスチック光ファイバ１３（図３参照）と、接続部材としての割スリーブ１６と、を有して構成される。なお、図１では、光結合部材１０の後端側（他端側）に、ガラスファイバ１７が挿入され支持された状態を示している。

＜ホルダ＞
ホルダ１１は、例えば、ステンレス等の金属材料で形成される。特に、加工性の点から、ホルダ１１は、オーステナイト系ステンレスで形成されることが好ましい。図３に示すように、ホルダ１１における後端部には、プラスチック光ファイバ１３が挿入される挿入孔１１ａが設けられている。一方、ホルダ１１における前端部（ボールレンズ１２側の端部）には、開口部１１ｂが設けられている。この開口部１１ｂの内側には、ボールレンズ１２を収容する収容部１１ｃが設けられている。この収容部１１ｃは、ボールレンズ１２の表面の損傷を防止するために、ボールレンズ１２全体をその内側に収容可能な寸法に設けられ、ボールレンズ１２が圧入可能に構成されている。

ホルダ１１の内部には、プラスチック光ファイバ１３の外径寸法よりも僅かに大径の貫通孔１１ｄが設けられている。この貫通孔１１ｄは、挿入孔１１ａに連通すると共に、収容部１１ｃに連通して設けられている。さらに、ホルダ１１には、その外周部から工具等により押圧加工を施すことで形成される複数の陥没部１１ｅが設けられている。これらの陥没部１１ｅは、収容部１１ｃと貫通孔１１ｄとの間に設けられ、詳細について後述するように、ボールレンズ１２及びプラスチック光ファイバ１３の位置決めに利用される。

＜ボールレンズ＞
ボールレンズ１２は、例えば、ガラス材料で形成され、球形状を有する。図３に示すように、ボールレンズ１２は、その前端部が、ホルダ１１の前端部と略同一の位置に配置されるように収容部１１ｃに収容される。また、ボールレンズ１２は、収容部１１ｃ内に収容された状態において、貫通孔１１ｄに挿入されたプラスチック光ファイバ１３の先端部に臨むように配置されている。すなわち、ホルダ１１に陥没部１１ｅを設けることで形成される内壁面に位置決めされた状態において、ボールレンズ１２とプラスチック光ファイバ１３とは、一定の位置関係を有する位置に位置決めされる。このとき、ボールレンズ１２は、プラスチック光ファイバ１３の先端面（前端面）に対向して配置された状態となっている。ボールレンズ１２は、プラスチック光ファイバ１３から入射される光を平行状態に調整するコリメートレンズで構成することができる。

＜プラスチック光ファイバ＞
プラスチック光ファイバ１３は、例えば、その中心を貫通して設けられるコア１３ａと、このコア１３ａを被覆するクラッド１３ｂと、を有して構成される。なお、プラスチック光ファイバ１３は、更に、クラッド１３ｂを被覆して補強する補強層を有することが好ましい。補強層は、図３には図示していないが、図４には、符号１３ｃとして図示した。プラスチック光ファイバ１３のボールレンズ１２に対向する端面においては、コア１３ａ、及びクラッド１３ｂ（補強層を有する場合は、補強層を含む）が、同一平面上に配置されている。すなわち、ボールレンズ１２に対向する端面において、コア１３ａ、及びクラッド１３ｂ（補強層を有する場合は、補強層を含む）が揃って配置されている。

プラスチック光ファイバ１３は、ホルダ１１の後端に位置する挿入孔１１ａを介して貫通孔１１ｄに挿入され、その先端部がボールレンズ１２の近傍でその球面に対向するように配置した状態で固定されている。例えば、プラスチック光ファイバ１３は、ホルダ１１の内周面に塗布された接着剤により固定される。なお、ホルダ１１の一部を変形させることでプラスチック光ファイバ１３を固定するようにしてもよい。

本実施の形態に係る光結合部材１０において、プラスチック光ファイバ１３は、例えば、グレーデッドインデックス（ＧＩ）型光ファイバで構成され、ファイバ軸に垂直な断面で屈折率が連続的に変化するように構成されている。また、コア１３ａ及びクラッド１３ｂは、例えば、Ｃ−Ｈ結合のＨをＦに置換した全フッ素置換光学樹脂で構成されている。このように、プラスチック光ファイバ１３を全フッ素置換光学樹脂で構成すると共に、ＧＩ型光ファイバで構成することにより、高速かつ大容量通信を実現することができる。

光結合部材１０においては、コストの上昇を抑制しつつ、簡易にボールレンズ１２とプラスチック光ファイバ１３との位置決めを行うためにホルダ１１に設けた陥没部１１ｅを利用する。具体的には、ホルダ１１に陥没部１１ｅを設けることで形成される当接面（傾斜面）に、ボールレンズ１２及びプラスチック光ファイバ１３の一部を当接させて位置決めを行うことにより、これらの位置決め用のスペーサなどの構成を不要とし、コストの上昇を抑制しつつ、簡易にボールレンズ１２とプラスチック光ファイバ１３との位置決めを可能とする。

ここで、ホルダ１１におけるボールレンズ１２及びプラスチック光ファイバ１３の位置決め方法について図４を用いて説明する。図４は、図３に示す２点鎖線Ｃ内の拡大図である。図４に示すように、陥没部１１ｅを設けることで形成される傾斜面のうち、ボールレンズ１２に対向する部分には、ボールレンズ１２の一部が当接する一方、プラスチック光ファイバ１３に対向する部分には、プラスチック光ファイバ１３を構成するコア１３ａ以外のクラッド１３ｂ又は補強層１３ｃ、或いはクラッド１３ｂ及び補強層１３ｃの一部が当接する。このように当接した状態でボールレンズ１２及びプラスチック光ファイバ１３がそれぞれホルダ１１の所定位置に位置決めされる。

図４に示すように、陥没部１１ｅは、プラスチック光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面（例えば、図４に示すプラスチック光ファイバ１３の端面と平行に配置され、陥没部１１ｅの中心を通過する平面Ｉ）に対して、ボールレンズ１２に対向する部分の角度と、プラスチック光ファイバ１３に対向する部分の角度とが異なる角度に設けられている。このような陥没部１１ｅは、例えば、先端部の形状が異なる先細の工具を用いて押圧加工を施すことにより設けられる。このような工具で押圧加工することにより、陥没部１１ｅは、その押圧加工時における中心軸を基準として、ボールレンズ１２に対向する部分の角度と、プラスチック光ファイバ１３に対向する部分の角度とを異なる角度とすることで、形状の異なるボールレンズ１２とプラスチック光ファイバ１３とを効果的に位置決めすることが可能となる。

また、ホルダ１１においては、このような陥没部１１ｅがホルダ１１の同一周上に複数（本実施の形態においては、３つ。そのうちの２つが図１に見えている）設けられている。同一周上への陥没部１１ｅの形成は、例えば、上述した先端形状の異なる工具によりホルダ１１の外周から同時に押圧加工を施すことが考えられる。このように、同一周上に複数の陥没部１１ｅを設けることにより、ボールレンズ１２及びプラスチック光ファイバ１３をそれぞれ複数の位置で当接させることができるので、より高精度にボールレンズ１２及びプラスチック光ファイバ１３の位置決めを行うことが可能となる。

陥没部１１ｅにおけるボールレンズ１２に対向する部分は、傾斜面１１ｅ_１を構成する。この傾斜面１１ｅ_１は、図４に矢印で示すプラスチック光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面（例えば、図４に示すプラスチック光ファイバ１３の端面と平行に配置され、陥没部１１ｅの基端部を通過する平面Ｊ）に対する角度θ_１が０°以上４５°以下となるように設けられている。このようにボールレンズ１２側の傾斜面１１ｅ_１の角度θ_１をプラスチック光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面Ｊに対して０°以上４５°以下に設定することにより、ボールレンズ１２におけるプラスチック光ファイバ１３側の一部を支持した状態で位置決めすることができるので、ボールレンズ１２の位置精度を高めることができる。

一方、陥没部１１ｅにおけるプラスチック光ファイバ１３に対向する部分は、傾斜面１１ｅ_２を構成する。傾斜面１１ｅ_２は、プラスチック光ファイバ１３の挿入方向と直交する平面（例えば、図４に示すプラスチック光ファイバ１３の端面と平行に配置される平面Ｋ）に対する角度θ_２が２０°以下となるように設けられている。このように傾斜面１１ｅ_２の角度を平面Ｋに対して２０°以下に設けることにより、プラスチック光ファイバ１３が、コア１３ａ、及びクラッド１３ｂ、或いは、コア１３ａ、クラッド１３ｂ及び補強層１３ｃが同一平面上に配置される光ファイバで構成される場合に、当該プラスチック光ファイバ１３の端面を陥没部１１ｅに当接させることにより、これらの位置精度を確保し易くすることができる。

このように、光結合部材１０においては、ホルダ１１に設けた陥没部１１ｅにボールレンズ１２の一部及びプラスチック光ファイバ１３の一部を当接させて位置決めするようにしたことから、陥没部１１ｅを基準としてボールレンズ１２及びプラスチック光ファイバ１３を位置決めできるので、別部品をホルダ１１に挿入する場合と比べて、作業効率を向上させることができ、コストの上昇を抑制しつつ、簡単にボールレンズ１２とプラスチック光ファイバ１３との位置決めを行うことが可能となる。

＜割スリーブ＞
図１、図３に示す接続部材としての割スリーブ１６は、前端面１６ａから後端面１６ｂにかけての長手方向に延びるスリット１６ｃを有する中空の管状部材であり、ジルコニア等のセラミック等で形成される。

図３に示すように、割スリーブ１６には、前端面１６ａの中央から後端面１６ｂの中央にかけて貫通する貫通孔１８が形成されている。そして、この貫通孔１８に連通し、割スリーブ１６の外周面にまで通じるスリット１６ｃが１つ設けられている。

貫通孔１８には、割スリーブ１６の前端面１６ａから後端面１６ｂの途中までにかけて径の大きい大径孔１８ａが形成されている。また、大径孔１８ａの後端から割スリーブ１６の後端面１６ｂにかけて、大径孔１８ａよりも径の小さい小径孔１８ｂが形成されている。図３に示すように、大径孔１８ａと小径孔１８ｂとの接続部分には、段差１９が形成されている。大径孔１８ａと小径孔１８ｂは、連通している。大径孔１８ａは、プラスチック光ファイバ１３と略同径で形成されている。本実施の形態では、プラスチック光ファイバ１３が、割スリーブ１６の前端面１６ａ側から大径孔１８ａ内に圧入されて支持される。このとき、圧入の際の、プラスチック光ファイバ１３に掛かる荷重を、スリット１６ｃを設けたことで緩和することができ、適度な圧入力にて、プラスチック光ファイバ１３を、大径孔１８ａ内に挿入することができる。

図５は、図３に示す１点鎖線Ｄ内の拡大図である。図５に示すように、大径孔１８ａ内に挿入されたプラスチック光ファイバ１３の後端面１３ｄは、大径孔１８ａと小径孔１８ｂとの間に形成された段差１９に突き当てられる。

また、図３、図５に示すように、割スリーブ１６の後端面１６ｂ側から小径孔１８ｂ内に、ガラスファイバ１７が挿入され支持される。このとき、ガラスファイバ１７の外周の被覆層（バッファ／ジャケット）を除去した状態にして、ガラスファイバ１７を小径孔１８ｂに圧入する。圧入の際、ガラスファイバ１７に掛かる荷重を、スリット１６ｃを設けたことで緩和することができ、適度な圧入力にて、ガラスファイバ１７を、小径孔１８ｂ内に挿入することができる。

図５に示すように、小径孔１８ｂに挿入されたガラスファイバ１７の前端面１７ｃは、プラスチック光ファイバ１３の後端面１３ｄに突き当てられ、プラスチック光ファイバ１３とガラスファイバ１７とが、位置合わせされる。なお、プラスチック光ファイバ１３の後端面１３ｄとガラスファイバ１７の前端面１７ｃとの間には、例えば、屈折率整合剤（マッチングジェル）を介在させることができる。

図５に示すように、大径孔１８ａの中心Ｏ_１と、小径孔１８ｂの中心Ｏ_２とはＹ方向に向けての同一直線上に一致するように、大径孔１８ａと小径孔１８ｂとが、割スリーブ１６内にて高精度に形成されている。このため、大径孔１８ａに挿入されたプラスチック光ファイバ１３のコア１３ａの中心と、小径孔１８ｂに挿入されたガラスファイバ１７のコア１７ａの中心とを各端面１３ｄ、１７ｃの位置にて、一致させることができる。このとき、プラスチック光ファイバ１３のクラッド１３ｂの内側に位置するコア１３ａが多少、中心位置からずれていても、プラスチック光ファイバ１３のコア１３ａの径内に、ガラスファイバ１７のコア１７ａを突き当てることができる。同様に、ガラスファイバ１７のクラッド１７ｂの内側に位置するコア１７ａが多少、中心位置からずれていても、プラスチック光ファイバ１３のコア１３ａの径内に、ガラスファイバ１７のコア１７ａを突き当てることができる。

本実施の形態では、図３、図５に示すように、プラスチック光ファイバ１３の後方部分１３ｅは、ホルダ１１の後端から後方に突き出して露出した状態とされる。そして、露出したプラスチック光ファイバ１３の後方部分１３ｅが、割スリーブ１６の大径孔１８ａ内に挿入される。このように、割スリーブ１６の大径孔１８ａ内に、ホルダ１１が介在しないように、ホルダ１１の後端を、割スリーブ１６の前端面１６ａの前方に位置させている。これにより、割スリーブ１６内部では、ホルダ１１の厚みが、プラスチック光ファイバ１３のコア中心の位置ずれに関与しないため、プラスチック光ファイバ１３のコア１３ａの中心と、ガラスファイバ１７のコア１７ａの中心とを、より高精度に位置合わせすることができる。ただし、本実施の形態において、ホルダ１１も含めて、割スリーブ１６の大径孔１８ａ内にて支持する構成を除外するものではない。

本実施の形態では、接続部材として割スリーブ１６を用い、この割スリーブ１６に、プラスチック光ファイバ１３とガラスファイバ１７とを挿入することで、簡単且つ高い位置合わせ精度にて、両者を接続することができる。ただし、本実施の形態では、接続部材として割スリーブ１６に限定されるものではない。例えば、図６に示す一対の分割スリーブであってもよい。なお、図６は、ガラスファイバ１７側から見た背面図である。

図６に示すように、各分割スリーブ３０、３１の対向面３０ａ、３１ａには、夫々、大小の相似形のＶ溝３２、３３が形成されている。図６に示す小Ｖ溝３２と大Ｖ溝３３は、連通して形成されている。プラスチック光ファイバ１３を大Ｖ溝３３に、ガラスファイバ１７を小Ｖ溝３２に夫々設置し、このとき、プラスチック光ファイバ１３とガラスファイバ１７の端面同士を突き当てた状態にて、一対の分割スリーブ３０、３１で挟み込む。これにより、プラスチック光ファイバ１３とガラスファイバ１７とを突き当てた状態にて、両者を接続することができる。また、このとき、プラスチック光ファイバ１３のコア１３ａの中心と、ガラスファイバ１７のコア１７ａの中心とを精度よく位置合わせすることができる。

以上のように、本実施の形態では、プラスチック光ファイバ１３を備える光結合部材１０において、プラスチック光ファイバ１３の後端側に、ガラスファイバ１７を突き当てた状態で適切に接続することができる。このとき、プラスチック光ファイバ１３とガラスファイバ１７との各コア１３ａ、１７ａを、精度よく位置合わせすることができる。また本実施の形態では、プラスチック光ファイバ１３とボールレンズ１２とを高精度に位置合わせした状態にて、両者を、ホルダ１１にて保持することができる。以上により、プラスチック光ファイバ１３を備える光結合部材１０において、長距離の情報伝送を行う場合であっても、伝送損失を抑制することができ、加えて、デバイスとの間の光通信の信頼性を向上させることができる。

本実施の形態では、曲げやすいプラスチック光ファイバ１３を用いたことで、図３に示すように、直線状に、プラスチック光ファイバ１３を配置する構成に限定されない。プラスチック光ファイバ１３とガラスファイバ１７との接続形態はそのままに、例えば、プラスチック光ファイバ１３を、図３の下方に曲げた状態にて、割スリーブ１６の下面からプラスチック光ファイバ１３を突出させて保持してもよい。

＜光コネクタ＞
次に、本実施の形態の光結合部材１０を用いた光コネクタ１について説明する。図７は、本実施の形態に係る光コネクタの斜視図である。また、図８は、図７に示す光コネクタの正面図（図７のＥ矢視図）である。また、図９は、図８に示す光コネクタのＦ−Ｆ矢視の断面図である。また、図１０は、光コネクタ内部の構成部品を分解した分解斜視図である。また、図１１は、図１０に示す光結合部材の説明図であり、図１０に示すＧ−Ｇ矢視の部分断面図である。

本実施の形態では、光コネクタ１は、光結合部材１０と、移動規制部材の一例であるガイド部材２と、光結合部材１０及びガイド部材２を収納するケース４と、ケース４の後端側を塞ぐキャップ５と、を有して構成される。光結合部材１０については、図１、図３に示す構成に、以下の部分を追加している。

図９、図１０、図１１に示すように、ホルダ１１における前端部（ボールレンズ１２側の端部）の外周に、第１の磁石１４が設けられている。例えば、第１の磁石１４は、概して円筒形状を有している。第１の磁石１４は、その内部にホルダ１１の一部を収容した状態でホルダ１１に固定されている。例えば、第１の磁石１４は、ホルダ１１の外周面に塗布された接着剤や圧入により固定される。なお、溶接等によりホルダ１１の外周面に第１の磁石１４を固定するようにしてもよい。

第１の磁石１４は、図９、図１１に示すように、その前端面１４ｓが平面形状を有している。図１１に示すように、第１の磁石１４の前端面１４ｓは、ホルダ１１の前端部よりも若干前方の位置に配置されるようにホルダ１１に固定される。上述したように、収容部１１ｃに収容されたボールレンズ１２の前端部は、ホルダ１１の前端部と同一の位置に配置される。したがって、第１の磁石１４の前端面１４ｓは、ボールレンズ１２の前端部の位置よりも若干前方に配置されている。

また、詳細について後述するように、第１の磁石１４は、結合対象側の光結合部材２０の第１の磁石２４と互いに吸着し、ボールレンズ１２の中心を、光結合部材２０のボールレンズ２２の中心に位置合わせする役割を果たす。

図９、図１１に示すように、ホルダ１１には、ガイド部材２よりも後方位置に、ストッパ部材６が設けられている。ストッパ部材６は、光結合部材１０が必要以上に前方に突出するのを防止する機能を有する。ストッパ部材６は、例えば、ホルダ１１の外周面に接着固定されている。ストッパ部材６は、図１０に示すように、貫通孔を備えた円筒形状（リング形状）で形成され、光結合部材１０のホルダ１１の部分が、ストッパ部材６の貫通孔に挿入されている。ただし、本実施の形態では、ストッパ部材６の形状を限定するものではない。ストッパ部材６は、ホルダ１１の外周面に部分的に設けられてもよいし、複数のストッパ部材６が、ホルダ１１の外周面に間欠的に設けられてもよい。ストッパ部材６の材質は、樹脂や金属等で形成され、材質を特に限定するものでない。

図９から図１１に示すように、ストッパ部材６の前端面６ａには付勢部材としてのコイルばね７が設けられている。コイルばね７は、引張コイルばねで構成されている。図１０に示すように、コイルばね７は、次に説明するガイド部材２の後端面２ｃに接続されている。すなわち、コイルばね７は、ガイド部材２の後端面２ｃと、ガイド部材２の後端側にて、光結合部材１０に取り付けられたストッパ部材６の前端面６ａとの間を繋いでいる。

＜ガイド部材＞
次に、移動規制部材としてのガイド部材２について説明する。限定されるものではないが、ガイド部材２は、例えば、樹脂等の電気絶縁材料で形成されたブロック状である。そして、ガイド部材２の上面２ａには、前端面（一端面）２ｂから後端面（他端面）２ｃにかけて直線状に延びる有底凹状のガイド溝８、８が形成されている。そして、各光結合部材１０のホルダ１１が個別に各ガイド溝８、８に配置される。なお、図１０に示すように、各光結合部材１０のホルダ１１の部分が各ガイド溝８内に配置され、第１の磁石１４の部分は、ガイド部材２の前端面２ｂの前方に突出している。

図１２は、図１０に示すカバー部材を光結合部材が配置されたガイド部材に取り付けた状態におけるガイド部材、光結合部材及びカバー部材のＨ−Ｈ矢視の断面図である。図１２に示すように、各ガイド溝８は、底面８ａと底面８ａのＸ方向の両側に位置する壁面８ｂとを備えている。図１２に示すように、ガイド溝８の幅寸法、すなわち両側の壁面８ｂ、８ｂ間の間隔（Ｘ方向の間隔）は、Ｔ１である。幅寸法Ｔ１は、ガイド溝８内に配置される光結合部材１０（図１２ではホルダ１１が、外周表面として位置する部分の直径Ｍ１）よりも大きく形成されている。したがって、ガイド溝８と光結合部材１０との間には、Ｘ方向にＴ１−Ｍ１にて求められるクリアランス（間隙）が発生している。一方、ガイド溝８の幅寸法Ｔ１は、第１の磁石１４が配置された部分の光結合部材１０の幅寸法（図１２では第１の磁石１４を点線で示す。なお、第１の磁石１４が外周表面として位置する部分の光結合部材１０の幅寸法は直径Ｍ２で示される）Ｍ２よりも小さい。したがって、第１の磁石１４の部分は、ガイド溝８内に入り込まず、ガイド部材２の前端面２ｂに突出した状態で保持される。

また、図１２に示すように、各ガイド溝８の高さ寸法、すなわち、壁面８ｂのＺ方向の高さ寸法は、Ｔ２である。高さ寸法Ｔ２は、ガイド溝８内に配置される光結合部材１０の直径Ｍ１よりも大きく形成されている。図１２に示すように、ガイド溝８の上方がカバー部材３で塞がれることで、ガイド溝８内に配置された光結合部材１０の上下方向（Ｚ方向）へのクリアランス（隙間）が、Ｔ２−Ｍ１とされている。また、ガイド溝８の高さ寸法Ｔ２は、第１の磁石１４を備えた部分の光結合部材１０の直径Ｍ２よりも小さい。なお、ガイド溝８の幅寸法Ｔ１及び高さ寸法Ｔ２が、第１の磁石１４を備えた部分の光結合部材１０の幅寸法あるいは高さ寸法の少なくとも一方より小さい寸法関係にあれば足りる。

上述したように、ガイド部材２の後端側では、光結合部材１０のストッパ部材６の前端面６ａとガイド部材２の後端面２ｃとの間にコイルばね７が繋がれている（図１０参照）。コイルばね７は、引張コイルばねであり、第１の磁石１４をガイド部材２の前端面２ｂ側に付勢する付勢力が作用している。このため、図１０のように各ガイド溝８内に配置された光結合部材１０にはガイド部材２の後端方向への付勢力が作用し、各第１の磁石１４の後端面が、ガイド部材２の前端面２ｂに当接した状態で保持されている。

図１０に示すように、ガイド部材２の両側の側面２ｄには、例えば、Ｙ方向に長尺状の突起２ｅが形成されている。なお、図１０では、図面上見える一方の側面２ｄにのみ突起２ｅが図示されている。

図１０に示すように、カバー部材３は、平板状の天井部３ａと天井部３ａのＸ方向の両側にて下方且つ垂直に折れ曲がる外壁部３ｂ、３ｂとを有して構成される。カバー部材３は、樹脂や非磁性金属等で形成される。例えば、カバー部材３を樹脂で形成した場合は、天井部３ａと外壁部３ｂから成るカバー部材３を射出成形等により形成できる。あるいは、カバー部材３が非磁性金属材料で形成される場合は、金属板を折り曲げて天井部３ａ及び外壁部３ｂを構成することができる。図１０に示すようにカバー部材３のＸ方向の両側に設けられた外壁部３ｂには、Ｙ方向に長尺状の長穴３ｃが形成されている。なお、図１０では、図面上見える一方の外壁部３ｂにのみ長穴３ｃが図示されている。長穴３ｃの大きさは、ガイド部材２に設けられた突起２ｅの大きさと略同一とされている。そして、光コネクタ１の組立工程の際、カバー部材３がガイド部材２の上方から組み込まれることで、ガイド部材２の突起２ｅがカバー部材３の長穴３ｃに入り込み、カバー部材３がガイド部材２に固定される。

＜ケース＞
次に、ケース４について説明する。ケース４は、金属や樹脂等で形成される。図９に示すように、ケース４は、結合対象と対向する側の前端側から後端側にかけて貫通する収容空間４ａを備える。そして、図１０に示すガイド部材２、カバー部材３、及び、光結合部材１０が、収容空間４ａ内に収容される。なお、カバー部材３は、図９に示す図面には示されていない。

図９に示すように、収容空間４ａの前端側は開口（以下、開口４ｂと言う）しており、開口４ｂから、光結合部材１０のボールレンズ１２及びリング状の第１の磁石１４が見えている。なお、図８に示すように、２つの光結合部材１０の各ボールレンズ１２の中心がＸ方向に一直線に並んだ状態であるが、ボールレンズ１２同士が多少、上下方向（Ｚ方向）にずれている状態も許容される。後で詳述するように、本実施の形態における光結合部材１０は、浮動構造（フローティング構造；ｆｌｏａｔｉｎｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）にて支持されており、ガイド部材２により結合対象との間のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向への位置合わせ動作が許容されている。したがって、ボールレンズ１２の中心位置が、Ｘ方向から若干上下方向にずれていても、光結合部材１０の浮動動作により結合対象と適切に位置合わせを行うことが可能である。

図７から図９に示すように、開口４ｂの外周に位置し、結合対象側に向くケース４の前端面４ｃには、第２の吸着部材としての第２の磁石１５が２個設けられている。ケース４の前端面４ｃは、結合対象側であるデバイス側の光コネクタ１００の前端面１０４ｃ（図９等参照）と対向する面である。

図９に示すように、ケース４の収容空間４ａは、開口４ｂ側でやや幅が狭くなっており、ケース４には、開口４ｂの周囲に、後方のガイド部材２と一部対向する枠体２７が設けられている。よって、ガイド部材２は、枠体２７により外側に抜け出ないように規制されている。また、収容空間４ａには、ガイド部材２の前後方向（Ｙ方向）への移動を許容する間隔Ｔ３が設けられている。なお、ガイド部材２とケース４の内壁との間には、多少のクリアランスが設けられている。このように、ガイド部材２は、収容空間４ａにて、所定範囲内での移動が許容されている。

第２の磁石１５は、ケース４の前端面４ｃに設けられた凹部内に配置されている。第２の磁石１５の外面は、ケース４の前端面４ｃと略同一平面で形成されている。

図７、図８に示す実施の形態では、第２の磁石１５は、開口４ｂの左右両側に、夫々、１個ずつ配置されているが、第２の磁石１５の個数や配置を特に制限するものではない。ただし、第２の磁石１５は、複数個設けられることが、位置合わせ精度を向上させるうえで好適である。また、第２の磁石１５を図７、図８に示すように、開口４ｂの左右両側に１個ずつ配置した場合、光結合部材１０に配置された第１の磁石１４と、第２の磁石１５とが同一直線上に配置されることが好ましい。このように直線上に配置すると、結合対象に接続された状態では、左右均等な吸着力が作用し、安定した接続状態を得ることができる。なお、第２の磁石１５については、結合対象との逆付け防止が可能な配置とすることができる。

図７、図８では、第２の磁石１５の形状は円形であるが、形状を限定するものではない。例えば、第２の磁石１５は、多角形状、リング状、楕円状、及び、扇形等であってもよい。

＜キャップ＞
図９に示すように、ケース４の後端側はキャップ５により塞がれている。キャップ５は、金属や樹脂等で形成される。図９に示すように、キャップ５は、中央に凹部を有する突出部５ａと、突出部５ａの後端に段差を介して設けられる後方部５ｂとを有して構成される。突出部５ａは、ケース４の収容空間４ａに圧入、ねじ止め、接着等とされている。また、図９に示すように、キャップ５の内部には、後方部５ｂを貫通する、ガラスファイバ１７を通すための挿通口５ｃが設けられている。図９に示すように、ガラスファイバ１７は、挿通口５ｃに挿通され、キャップ５の後方に延出している。

なお、本実施の形態では、光結合部材１０及びガイド部材２を収容するためのケース４と、ケース４の後方を塞ぐキャップ５とを別々に構成していたが、一体化してもよい。

＜結合対象との接続＞
続いて、結合対象との接続について説明する。図９に示す紙面右側の光コネクタ１は、図７に示す光コネクタ１である。一方、図９に示す紙面左側は、デバイス側の光コネクタ１００を示している。なお、この実施形態では、光コネクタ１００は、固定された構成として説明するが、光コネクタ１と同様に作業者が手に取って動かすことが可能な非固定の構成であってもよい。また、結合対象としての光コネクタ１００は、本実施の形態の光コネクタ１とほぼ同様の内部構造で構成されている。ただし、内部構造は、光コネクタ１、１００で異なっていてもよい。なお、説明の便宜上、結合対象としての光コネクタ１００では、光結合部材２０、ホルダ２１、ボールレンズ２２、光ファイバ２３、第１の磁石２４、第２の磁石２５、及び、ガイド部材２６とし、光コネクタ１とは符号を変えて説明する。

図９に示す光コネクタ１に設けられた第１の磁石１４を、光コネクタ１００に設けられた第１の磁石２４に接近させると、互いに吸着するように、一方がＮ極に、他方がＳ極に着磁されている。同様に、光コネクタ１に設けられた第２の磁石１５を、光コネクタ１００に設けられた第２の磁石２５に接近させると、互いに吸着するように、一方がＮ極に、他方がＳ極に着磁されている。

光コネクタ１を、光コネクタ１００に対して所定距離以上に接近させると、光コネクタ１に設けられた光結合部材１０の第１の磁石１４と、光コネクタ１００に設けられた光結合部材２０の第１の磁石２４との間で、磁力（吸着力）が生じる。このときの磁力は、各光結合部材１０に設けられたコイルばね７の付勢力に勝る。このため、光結合部材１０が、光結合部材２０に近づくように、光結合部材１０及びガイド部材２が前方に移動する。すなわち、ガイド部材２は、間隔Ｔ３だけ前方に移動可能であり、このとき、第１の磁石１４は、ケース４の開口４ｂから前方に突出し、やがて、第１の磁石１４、２４同士が接触する。なお、ガイド部材２の前方への移動は、ケース４の開口４ｂ側の枠体２７で規制されるため、光コネクタ１が、光コネクタ１００に所定距離以上に接近したときにのみ、第１の磁石１４、２４同士が接近・吸着する。

本実施の形態では、コイルばね７の付勢力を、第１の磁石１４、２４の間で作用する磁力よりも弱く設定している。これにより、光結合部材１０の第１の磁石１４は、初期位置から、光結合部材１０を、第１の磁石１４、２４間で作用する磁力によって前方に移動させることができる。なお、この実施の形態では、結合対象としての光コネクタ１００も同様の機構を備えており、光結合部材２０及びガイド部材２６が前方に移動し、第１の磁石１４、２４同士が吸着する。

以下、光コネクタ１、１００を接続した際の光結合部材１０、２０同士の結合作業について説明する。図１３は、本実施の形態に係る光結合部材１０、２０の結合作業の説明図である。図１３に示すように、光結合部材２０は、第１の磁石２４の着磁形態のみにおいて光結合部材１０と相違する。例えば、光結合部材１０の第１の磁石１４は、ボールレンズ１２側の先端部近傍がＮ極に着磁され、反対側の端部近傍がＳ極に着磁されている。一方、光結合部材２０の第１の磁石２４は、光結合部材１０の第１の磁石１４と異なり、ボールレンズ２２側の先端部近傍がＳ極に着磁され、反対側の端部近傍がＮ極に着磁されている。

図１３Ａに示すように、第１の磁石１４を、第１の磁石２４へ一定距離まで接近させると、第１の磁石１４、２４間に作用する磁力によって、初期位置から第１の磁石１４、２４同士が引き寄せられ、やがて、第１の磁石１４、２４同士は、接触した状態となる（図１３Ｂ参照）。

そして、図１３Ｂに示す接触状態から、さらに第１の磁石１４、２４の磁力によって、第１の磁石２４の光結合部材１０側の前端面２４ｓと、第１の磁石１４の光結合部材２０側の前端面１４ｓとが対向して配置するように、第１の磁石１４、２４同士が移動する。ここでは、第１の磁石２４が上方側に移動し、第１の磁石１４が下方側に移動する。これにより、図１３Ｃに示すように、第１の磁石２４の光結合部材１０側の前端面２４ｓと、第１の磁石１４の光結合部材２０側の前端面１４ｓとが密着した状態となる。

このように、各第１の磁石１４、２４の前端面１４ｓ、２４ｓが互いに、密着した状態となることにより、ボールレンズ１２、２２の中心同士が一致した状態となる。なお、少なくとも、各第１の磁石１４、２４の前端面１４ｓ、２４ｓにめっきが施されていると、滑りがよくなり、各第１の磁石１４、２４の表面を滑らせながら移動させることができる。よって、より高精度な位置合わせを行うことができる。

なお、本実施の形態では、各光コネクタ１、１００に複数の光結合部材１０、２０が配置されている。したがって、接続される光結合部材１０、２０は複数組ある。使用用途にもよるが、各組の結合タイミングを略同時とすることができ、あるいは、結合タイミングを変えることもできる。例えば、各組の結合タイミングが略同時となるように規定されている。「略同時」とは、厳密な同時ではなく製造誤差等を含む概念である。

図１３に説明した結合作業において本実施の形態では、ガイド部材２が用いられて、光結合部材１０の結合対象である光結合部材２０への位置合わせ動作を許容しながら、それ以上の移動はできないように規制されている。以下、光結合部材１０に対する移動規制について説明する。なお、説明は省略するが、光結合部材２０についても同様である。本実施の形態における光結合部材１０は、浮動構造（フローティング構造）にて支持されている。すなわち、光結合部材１０が左右方向（Ｘ方向）、前後方向（Ｙ方向）及び上下方向（Ｚ方向）の３軸方向のいずれにも移動可能に支持されている。しかしながら、光結合部材１０の３軸方向への自由な移動を許容し移動規制をしないと、例えば、複数の光結合部材１０を並設した場合、各光結合部材間で生じる反発力や吸着力により各光結合部材１０の初期位置が安定しない。また、光結合部材１０を１つだけ配置した場合でも、光結合部材１０を光コネクタ１内に組み込む際の位置決め精度が低下しやすく、また、光コネクタ１に強い衝撃等が加わった場合に、光結合部材１０がケース部分に激しく衝突する等してボールレンズ１２等の破損を招く恐れがある。このように、光結合部材１０の初期位置が安定しないと、結合対象と高い位置合わせ精度により結合することができず、あるいは、結合対象との結合そのものができない恐れがある。したがって、本実施の形態では、光結合部材１０の結合対象への位置合わせ動作を許容しながら、光結合部材１０の移動を規制する移動規制部材を設けている。

具体的には、本実施の形態では、移動規制部材としてガイド部材２を用いている。ガイド部材２には、前端から後端にかけてガイド溝８が形成されており、光結合部材１０は、第１の磁石１４がガイド部材２の前端側から突出した状態で、ホルダ１１がガイド溝８に配置されている。そして、図１２に示す通り、ガイド溝８の幅寸法Ｔ１及び高さ寸法Ｔ２は、ガイド溝８に配置される部分の光結合部材１０の直径（幅寸法）Ｍ１よりも大きい。これにより、光コネクタ１、１００が所定距離に近づくと、第１の磁石１４、２４との間で磁力が発生し、各光結合部材１０、２０が相手側との結合方向へ適切に移動できる。また、ガイド溝８の幅寸法Ｔ１及び高さ寸法Ｔ２は、ガイド溝８に配置される部分の光結合部材１０、２０の直径よりも大きいため、ホルダ１１とガイド溝８との間にクリアランスが生じている。したがって、光結合部材１０、２０は、ガイド溝８の延出方向（前後方向；Ｙ方向）と交差する方向の左右方向（Ｘ方向）及び高さ方向（Ｚ方向）に形成されたクリアランス範囲にて適切に移動できる。したがって、各光結合部材１０、２０は、相手側との位置合わせ動作が３軸方向に許容され、適切に、各光結合部材１０、２０のボールレンズ１２、２２の中心を合わせる位置合わせ動作が可能である。加えて、ガイド溝８の底面８ａ及び壁面８ｂ、及びガイド溝８の上面を塞ぐカバー部材３の天井部面は、各光結合部材１０、２０が必要以上に移動するのを抑制する規制面を構成する。さらに、ガイド溝８の幅寸法Ｔ１及び高さ寸法Ｔ２は、第１の磁石１４、２４を備えた部分の光結合部材１０、２０の直径Ｍ２よりも小さいため、第１の磁石１４、２４が、ガイド部材２のガイド溝８内に入り込まず、光結合部材１０、２０が必要以上に後端方向へ移動することを規制できる。これにより適切に、各光結合部材１０、２０の相手側との位置合わせ動作を許容しながら、各光結合部材１０、２０の移動を規制することができる。

加えて、本実施の形態では、ガイド部材２も浮動構造（フローティング構造）にて支持されている。すなわち、収容空間４ａ内にて、光結合部材１０と、ガイド部材２の双方が、浮動構造（フローティング構造）とされている。例えば、ガイド部材２が収容空間４ａ内にて固定されている場合、ガイド部材２と光結合部材１０との隙間が、光結合部材１０の可動範囲として制限されてしまい、それ以上に光コネクタ間の嵌合公差が大きいと適切に光結合部材同士を結合させることができず、コネクタとして適切に機能しなくなる。そこで、ガイド部材２も、浮動構造（フローティング構造）にて支持することで、光コネクタの寸法公差が大きい場合でもガイド部材２が動くことで、公差を吸収できる。そして、最終的に、第２の磁石１５、２５が微小な位置合わせをすることで、第１の磁石１４、２４と第２の磁石１５、２５による、２段階の位置合わせにより大きな公差を吸収し、しかも精密な位置合わせが簡単に実現できる。

本実施の形態では、先に各光コネクタ１、１００の第１の磁石１４、２４同士が接続された後、第２の磁石１５、２５同士が接続する構成とすることができる。例えば、先に、第２の磁石１５、２５が接続され、続いて、第１の磁石１４、２４が接続される構成、あるいは、同時に接続される構成では、第１の磁石１４、２４同士の接続の際に位置ずれが生じる場合がある。すなわち、第２の磁石１５、２５の接続によって第１の磁石１４、２４の移動が拘束されてしまうため、例えば、第２の磁石１５、２４の接続がややずれてしまった場合、第１の磁石１４、２４同士もずれた状態で対向してしまう。そして、移動が拘束された状態では、第１の磁石１４、２４の間で位置ずれが生じて接続されやすくなる。よって、先に、第１の磁石１４、２４同士を接続させ、後で第２の磁石１５、２５同士を接続させる構成が、位置合わせ精度を向上させるうえで好ましい。このように、第２の磁石１５、２５を、各光コネクタ１、１００の位置合わせの際に補助的に用いることで、第２の磁石１５、２５による位置合わせ精度を、第１の磁石１４、２４による位置合わせ精度より低くすることができる。よって、第１の磁石１４、２４をレンズ１２、２２に対して互いに高精度に形成し、第１の磁石１４、２４の接続を主体として、レンズ中心の位置合わせを実行する。一方、第２の磁石１５、２５は補助的に用いることができ、第１の磁石１４、２４に比べて多少ラフな構成であってもよい。例えば、第２の磁石１５、２５の表面粗さは、第１の磁石１４、２４よりも大きく、各ケース４、１０４同士がぴったりと密着せず、ケース４、１０４の前端面４ｃ、１０４ｃ間に多少の隙間が生じていてもよい。

また、第１の磁石１４、２４の磁力は、第２の磁石１５、２５の磁力よりも強いことが好ましい。これにより、結合対象との位置合わせにおいて、第１の磁石１４、２４を主体とし、第２の磁石１５、２５を補助的に用いることができる。よって、第１の磁石１４、２４同士が先に接続し、続いて、第２の磁石１５、２５が接続するように構成しやすい。

また、既に記載したように、第１の磁石１４、２４の表面はめっきが施されて滑りを良くした構成であることが好ましいが、同様に、第２の磁石１５、２５の表面にもめっきを施して、滑りを良くすることが可能である。

また、本実施の形態では、図９に示すように、光コネクタ１、１００同士をケース４、１０４の前端面４ｃ、１０４ｃにて吸着力を用いて、面接続する構成に適している。このため、例えば、ピンを用いて挿抜するコネクタの構成とは違って、挿抜回数の規制がなく、ピンを用いた場合のように破損が生じることもない。したがって、より効果的に、長期間に亘って繰り返しの着脱が可能である。

また、光コネクタ１、１００に配置される各第１の磁石１４、２４の前端面１４ｓ、２４ｓの形状は同一に構成されている。このため、これらの第１の磁石１４、２４の吸着力により前端面１４ｓ、２４ｓ同士を密着させることができる。これにより、光結合部材２０に対して安定して光結合部材１０を結合させることが可能となる。

特に、光コネクタ１に配置される第１の磁石１４は、結合対象である光結合部材２０側の前端面１４ｓの外形形状が、ボールレンズ１２の中心を中心点とした真円形状に構成されている。このため、光結合部材２０の磁石２４と吸着する際に第１の磁石１４が回転することがない。このため、第１の磁石１４が設けられるホルダ１１の回転を防止できるので、ホルダ１１に保持されるプラスチック光ファイバ１３が捻じれる事態を防止することが可能となる。

なお、上記実施の形態に係る光結合部材１０、２０においては、第１の磁石１４、２４が発生する吸着力によって光結合部材１０と光結合部材２０とを結合する場合について説明している。しかしながら、光結合部材１０の構成については、これに限定されるものではない。光結合部材１０と光結合部材２０との結合を強固にしたり、光結合部材１０と光結合部材２０とを結合し易くしたりすることは実施の形態として好ましい。

また、本実施の形態では、図９等に示すように、ガイド部材２の前端側に突出した第１の磁石１４をガイド部材２の前端面２ｂ方向に付勢する付勢部材としてのコイルばね７が設けられている。具体的には、コイルばね７は、ガイド部材２の後端面２ｃと、ガイド部材２の後端面２ｃよりも後方にて光結合部材１０に設けられたストッパ部材６の前端面６ａとの間を接続する引張コイルばねである。また、コイルばね７の付勢力は、第１の磁石１４の結合対象である第１の磁石２４との間で作用する磁力（吸着力）よりも弱く設定されている。これにより、光結合部材１０の第１の磁石１４は、ガイド部材２の前端面２ｂに当接した初期位置から、光コネクタ１、１００同士の接続によって第１の磁石１４、２４間で作用する磁力により、前方に移動して光結合部材１０、２０同士が適切に結合される。また、光コネクタ１、１００の接続状態から光コネクタ１、１００を引き離すと、第１の磁石１４、２４同士が離れ、このとき、コイルばね７の付勢力により、光結合部材１０の第１の磁石１４がガイド部材２の前端面２ｂに当接する初期位置に適切に戻される。

上記実施の形態では、光結合部材１０、２０との結合状態の解除により、光結合部材１０を初期位置に戻す付勢部材として、コイルばね７が用いられたが、弾性体としてコイルばね７以外にゴム等が用いられてもよい。このように、付勢部材として弾性体が用いられることで、簡単な構成で、光結合部材１０に対して付勢力を付加することができる。

また、上記実施の形態では、コイルばね７がガイド部材２の後端面２ｃとストッパ部材６の前端面６ａとの間に設けられていたが、コイルばね７等の弾性体をガイド部材２の前端面２ｂと第１の磁石１４の後端面との間に接続してもよい。

ただし、付勢部材は、ガイド部材２の後端側に配置されていることが好ましい。ガイド部材２の後端側は前端側に比較して広いスペースがあるため、無理なく付勢部材を配置することができる。また、第１の磁石１４の初期位置としてガイド部材２の前端面２ｂに当接した状態を得ることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、光結合部材１０が備えるレンズがボールレンズ１２で構成される場合について説明している。しかしながら、光結合部材１０に適用されるレンズについてはボールレンズ１２に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、結合対象との間で適切に伝搬される光を結合可能であることを前提として、凸レンズや凹レンズ等の任意のレンズを適用することができる。

また、上記実施の形態においては、光結合部材１０が第１の吸着部材として第１の磁石１４を備える場合について説明している。しかしながら、光結合部材１０が備える第１の吸着部材については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、第１の吸着部材として、結合対象に設けられた磁石に吸着する磁性体を光結合部材１０に備えるようにしてもよい。このように変更する場合にも、上記実施の形態と同様に、複雑な結合作業を必要とすることなく、プラスチック光ファイバ１３内の光の伝搬効率を向上することが可能となる。

さらに、上記実施の形態においては、光結合部材１０が備える第１の磁石１４が円筒形状を有する場合について説明している。しかしながら、光結合部材１０が備える第１の磁石１４の形状については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、結合対象に設けられる磁石との関係において、ボールレンズ１２の中心を結合対象側の光学要素の中心と位置合わせできることを前提として任意の形状とすることができる。例えば、第１の磁石１４は、断面形状が多角形の筒状体で構成するようにしてもよい。また、第１の磁石１４は、ホルダ１１の前端部の周囲全体に囲む形状でなく、その一部に配置される形状であってもよい。さらに、第１の磁石１４は、前端部の断面が平面形状ではなく凹凸形状を有するようにしてもよい。

さらに、上記実施の形態においては、光結合部材１０の結合対象として同一の構成を有する光結合部材２０と結合する場合を例に説明している。しかしながら、光結合部材１０の結合対象については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、光結合部材１０は、光学要素としてレンズを含まない結合対象、異なる断面形状を有する第１の磁石２４を備えた結合対象や、第１の磁石２４の代わりに磁性体を備えた結合対象と結合することができる。また、結合対象側の光コネクタは、固定されていても非固定であってもどちらでもよい。また本実施の形態では、光コネクタ同士を面で接続することができるが、例えば、オス型、及び、メス型を構成するコネクタに本実施の形態を適用することも可能である。

また、本実施の形態では、光結合部材に対する移動規制部材としてガイド部材２を提示したが、ガイド部材２に限定されるものでない。例えば、エラストマー等の柔軟性のある樹脂層で光結合部材のホルダ１１の周囲を覆い、樹脂層の前端側に第１の磁石１４が突出した状態とする。樹脂層は、光結合部材の結合対象への位置合わせ動作を阻害しない柔軟性を有している。したがって、樹脂層を、光結合部材の結合対象への位置合わせ動作を許容はするが、光結合部材がそれ以上移動できないように規制する移動規制部材として機能させることができる。これによっても、複雑な結合作業を必要とすることなく、光ファイバ内の光の伝搬効率を向上することが可能となる。ただし、ガイド溝を有するガイド部材を移動規制部材として用い、ガイド溝に光結合部材のホルダを配置した構成とすることで、光結合部材の結合対象への位置合わせ動作範囲を精度よく規制でき、さらに、光結合部材のホルダをガイド部材のガイド溝に配置するだけで光結合部材の光コネクタ内の位置合わせを行うことができ、光結合部材の組み立て作業を容易にできる。

また、本実施の形態における光コネクタの構成は、好ましい形態の一例であって、第１の磁石１４及び第２の磁石２４の一方、或いは両方を設けない構成とすることも可能であるし、ガイド部材２（移動規制部材）を配置しない構成とすることも可能である。

なお、本実施の形態における光コネクタは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に対応した電気コネクタ、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）規格（ＨＤＭＩは登録商標）に対応した電気コネクタ、サンダーボルト（登録商標）（Thunderbolt）規格に対応した電気コネクタ、イーサネット(Ethernet)規格（イーサネット及びEthernetは登録商標）に対応した電気コネクタ等に用いることができる。また、給電用コネクタとしても用いることが可能である。給電用コネクタでは、まず、グランド用の光結合部材が結合対象のグランド用光結合部材と結合した後、遅れて残りの光結合部材同士が結合する構成とされる。例えば、各光結合部材に取りつけられる付勢部材としてのコイルばね等の付勢力を、各光結合部材毎に変えたり、磁石の磁力を変えたりすることで、結合タイミングを同時でなくずらすことができる。

特に、本実施の形態では、プラスチック光ファイバとガラスファイバとを繋ぎ合わせ、長距離の情報伝送を可能としたので、飛行機や、電車、ビルの複数階に跨るように、また、海底中継路のように、伝送距離が長い用途に好ましく適用できる。

１、１００ 光コネクタ
２ ガイド部材
３ カバー部材
４、１０４ ケース
４ａ 収容空間
４ｂ 開口
５ キャップ
７ コイルばね
８、２６ ガイド溝
１０、２０ 光結合部材
１１、２１ ホルダ
１２、２２ ボールレンズ
１３ プラスチック光ファイバ
１３ａ，１７ａ コア
１４、２４ 第１の磁石
１５、２５ 第２の磁石
１６ 割スリーブ
１７ ガラスファイバ
１８ 貫通孔
１８ａ 大径孔
１８ｂ 小径孔
３０、３１ 分割スリーブ
３２ 小Ｖ溝
３３ 大Ｖ溝

Claims (4)

1. 一端にレンズを収容する収容部が形成され、他端に光ファイバが挿入される挿入孔が形成された保持部材と、
   前記挿入孔に挿入された前記光ファイバとしてのプラスチック光ファイバと、
   一端側で前記保持部材に保持された前記プラスチック光ファイバを支持する一方、他端側でガラスファイバを支持し、前記プラスチック光ファイバと前記ガラスファイバとを接続する接続部材と、を具備し、
   前記接続部材は、前記プラスチック光ファイバの端面に、前記ガラスファイバの端面が突き当てられた状態で、前記プラスチック光ファイバと前記ガラスファイバとを支持することを特徴とする光結合部材。
2. 前記接続部材は、前記保持部材の他端から露出した前記プラスチック光ファイバの一部を支持することを特徴とする請求項１記載の光結合部材。
3. 前記接続部材は、割スリーブであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光結合部材。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光結合部材を備えたことを特徴とする光コネクタ。
   

Images