JP6724092B2

JP6724092B2 - 光レセプタクル及び光コネクタシステム

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Publication number: JP6724092B2
Application number: JP2018166775A
Authority: JP
Inventors: 大貴朝田; 章浩中間
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2038-09-06
Also published as: JP2020042059A; WO2020049800A1

Description

本発明は、光レセプタクル及び光コネクタシステムに関する。

近年、データセンタにおけるサーバやルータ等の装置間を接続する光ファイバ配線の省スペース化が求められている。こうした光ファイバ配線に関して、光ファイバ同士を光コネクタにより接続する際、接続される光ファイバの長手方向に沿って直線的（１次元的）に接続されることになる。すなわち、光コネクタを介して一方の光ファイバから他方の光ファイバに伝送される光信号の光路は直線的に延びることになる。ここで、光ファイバ配線において光信号の光路を直角に曲げたいような場合、光コネクタの接続部分では曲げることができず、光コネクタから延び出る光ファイバ部分を曲げる必要があった。このとき、光ファイバの伝送損失の増大を抑制するために、十分な光ファイバの曲げ半径を確保する必要があり、光ファイバ配線の省スペース化を困難にさせる要因となっていた。

光ファイバに対して入出射する光信号の光路を変換することに関して、例えば、特許文献１〜３には、光ファイバと基板上の光電変換素子との間に設けられた光路変換部が開示されている。

特開２０１６−１８０９２０号公報特開２０１７−４０７０３号公報特開２０１８−１３５６４号公報

特許文献１〜３に開示されているような光路変換部を利用して、一方の光ファイバから他方の光ファイバに伝送される光信号の光路を変換するような光コネクタレセプタクルを設けた場合、光コネクタプラグの接続の際に光コネクタレセプタクル内の光路変換部に対して押圧力が付与されてしまい、光路変換部の変形の原因となることがあった。

本発明は、光コネクタプラグの接続の際の光路変換部の変形を抑制する光コネクタレセプタクルを提供することを目的とする。

本発明の幾つかの実施形態は、第１光ファイバが保持される第１フェルールを備える光プラグを、第１方向に着脱可能なハウジングと、前記第１方向と直交する第２方向に第２光ファイバが保持される第２フェルールと、前記第１方向に沿った光路と、前記第２方向に沿った光路とを変換する光路変換部であって、前記ハウジングに収容され、前記ハウジングに前記光プラグを装着した時に、前記第１フェルールと前記ハウジングとの間に挟まれて配置される前記光路変換部とを有し、前記光路変換部は、前記第１方向における前記光プラグ側に配置され、前記第２方向に突出する後壁と、前記第１方向における前記後壁に対して前記光プラグとは反対側に配置され、前記第２方向に突出する前壁と、前記第１方向における前記後壁と前記前壁との間に形成され、前記第２方向に開口する凹部とを備え、かつ、前記第２方向から見たときに、前記第１フェルール及び前記光路変換部を前記ハウジングに位置合わせするガイドピンが挿通される第１領域と、前記凹部が形成される第２領域とで構成され、前記第２方向から見たときに、前記第１領域では、前記前壁と前記ハウジングとが接しており、前記第２領域では、前記第１方向における前記前壁と前記ハウジングとの間に隙間が形成されていることを特徴とする光レセプタクルである。

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。

本発明の幾つかの実施形態によれば、光路変換部を備えた光コネクタレセプタクルに光コネクタプラグを接続する際に、光路変換部の変形を抑制することができる。

図１Ａは、比較例の光コネクタシステム１０を説明するための参考図である。図１Ｂは、第１実施形態の光コネクタシステム１０を説明するための参考図である。図２Ａは、第１実施形態の光コネクタシステム１０の全体斜視図である。図２Ｂは、第１実施形態の光コネクタシステム１０の分解斜視図である。図３Ａは、光路変換部３０の平面図である。図３Ｂは、図３ＡのＡ−Ａ線における断面図である。図３Ｃは、光路変換部３０を下側から見た時の斜視図である。図４Ａは、第１実施形態の光コネクタシステム１０を上下方向に垂直な面で切った時の断面図である。図４Ｂは、第１実施形態の光コネクタシステム１０を左右方向に垂直な面で切った時の断面図である。図５Ａは、第２実施形態の光コネクタシステム１０を上下方向に垂直な面で切った時の断面図である。図５Ｂは、第２実施形態の光コネクタシステム１０を左右方向に垂直な面で切った時の断面図である。図６Ａ〜図６Ｃは、変形例の光コネクタシステム１０を左右方向に垂直な面で切った時の光路変換部３０周辺の断面図である。図７は、光路変換部３０の入出射部３６を説明するための断面図である。

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。

第１光ファイバが保持される第１フェルールを備える光プラグを、第１方向に着脱可能なハウジングと、前記第１方向と交差する第２方向に第２光ファイバが保持される第２フェルールと、前記第１方向に沿った光路と、前記第２方向に沿った光路とを変換する光路変換部であって、前記ハウジングに収容され、前記ハウジングに前記光プラグを装着した時に、前記第１フェルールと前記ハウジングとの間に挟まれて配置される前記光路変換部とを有し、前記第１方向における前記光路変換部と前記ハウジングとの間に隙間が形成されていることを特徴とする光レセプタクルが明らかとなる。このような光レセプタクルによれば、光路変換部を備えた光レセプタクルに光プラグを接続する際に、光路変換部の変形を抑制することができる。

前記光路変換部は、前記第１方向と交差する方向に開口する凹部を備えることが望ましい。これにより、光路変換部を備えた光レセプタクルに光プラグを接続する際に、光路変換部の変形を抑制することができる。

前記光路変換部に対向する前記ハウジングの面の少なくとも一部が凹状に形成されることで、前記隙間が形成されていることが望ましい。これにより、光路変換部を備えた光レセプタクルに光プラグを接続する際に、光路変換部の変形を抑制することができる。

前記ハウジングに対向する前記光路変換部の面の少なくとも一部が凹状に形成されることで、前記隙間が形成されていることが望ましい。これにより、光路変換部を備えた光レセプタクルに光プラグを接続する際に、光路変換部の変形を抑制することができる。

前記第１フェルール及び前記第２フェルールのうち少なくとも一方はレンズ結合型のフェルールであることが望ましい。これにより、フェルールを接続端面側に付勢するためのばねの押圧力を小さくすることができる。

前記光路変換部において光信号が入射する面は、前記光信号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、光信号が入射する面での光信号の反射による戻り光の影響を抑制することができる。

第１光ファイバが保持される第１フェルールを備える光プラグと、前記光プラグが第１方向に着脱可能なハウジングと、前記第１方向と交差する第２方向に第２光ファイバが保持される第２フェルールと、前記第１方向に沿った光路と、前記第２方向に沿った光路とを変換する光路変換部であって、前記ハウジングに収容され、前記ハウジングに前記光プラグを装着した時に、前記第１フェルールと前記ハウジングとの間に挟まれて配置される前記光路変換部とを備える光レセプタクルとを有し、前記第１方向における前記光路変換部と前記ハウジングとの間に隙間が形成されていることを特徴とする光コネクタシステムが明らかとなる。このような光コネクタシステムによれば、光路変換部を備えた光レセプタクルに光プラグを接続する際に、光路変換部の変形を抑制することができる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜光コネクタシステム１０の概要＞
・比較例の光コネクタシステム１０の概要
図１Ａは、比較例の光コネクタシステム１０を説明するための参考図である。

以下では、第１実施形態の光コネクタシステム１０を説明する前に、比較例の光コネクタシステム１０について説明する。光コネクタシステム１０は、光コネクタレセプタクル２０と、光コネクタプラグ４０とを有する。なお、光コネクタレセプタクル２０のことを単に「光レセプタクル２０」と呼ぶことがある。また、光コネクタプラグ４０のことを単に「光プラグ４０」と呼ぶことがある。さらに、光コネクタレセプタクル２０及び光コネクタプラグ４０のことを総称して単に「光コネクタ」と呼ぶことがある。

光レセプタクル２０は、装置等に固定され、後述する光プラグ４０が着脱される側の光コネクタである。光レセプタクル２０は、例えばデータセンタ内の装置の壁２に固定されている。図１Ａに示すように、本比較例では、壁２の壁面方向に２個の光レセプタクル２０が固定されている。図１Ａに示す壁面方向は、例えば壁面に沿った鉛直方向を意味するが、水平方向や、それ以外の方向も含む。これら２個の光レセプタクル２０は、光ファイバ１Ｂの両端をそれぞれ保持している。それぞれの光レセプタクル２０では、フェルール（不図示）によって光ファイバ１Ｂの端部が壁２の壁面方向に垂直な方向（後述する着脱方向）に保持されている。したがって、光ファイバ１Ｂの端部は、壁２の壁面方向に垂直な方向（着脱方向）で、かつ、壁２に対して光レセプタクル２０が設けられている側とは反対側（着脱する光プラグ４０の側）を向くことになる。これにより、光プラグ４０が、光レセプタクル２０に対して壁２の壁面方向に垂直な方向に着脱することができる。

光プラグ４０は、光レセプタクル２０に着脱可能な側の光コネクタである。図１Ａに示すように、２個の光プラグ４０が、壁２に固定された２個の光レセプタクル２０にそれぞれ接続されている。接続されたそれぞれの光プラグ４０では、フェルール（不図示）によって光ファイバ１Ａの端部が壁２の壁面方向に垂直な方向（着脱方向）に保持されている。したがって、光ファイバ１Ａの端部は、壁２の壁面方向に垂直な方向（着脱方向）で、かつ、壁２に対して光プラグ４０が設けられている側とは反対側（着脱される光レセプタクル２０の側）を向くことになる。光プラグ４０が光レセプタクル２０に接続されることで、光プラグ４０側の光ファイバ１Ａと、光レセプタクル２０側の光ファイバ１Ｂとが光接続される。なお、着脱方向において光プラグ４０を光レセプタクル２０と離れる側に移動させることで、光プラグ４０を光レセプタクル２０から抜去することができる。これにより光プラグ４０側の光ファイバ１Ａと、光レセプタクル２０側の光ファイバ１Ｂとの光接続が解除される。

図１Ａに示すように、本比較例の光コネクタシステム１０では、光プラグ４０側の光ファイバ１Ａと、光レセプタクル２０側の光ファイバ１Ｂとが、長手方向に沿って直線的（１次元的）に接続されている。言い換えれば、光コネクタ（光レセプタクル２０及び光プラグ４０）を介して一方の光ファイバ１Ａから他方の光ファイバ１Ｂに伝送される光信号の光路は直線的に延びることになる。前述したように、本比較例では、光レセプタクル２０のフェルールによって光ファイバ１Ｂの端部が壁２の壁面方向に垂直な方向（着脱方向）に保持される。そして、光ファイバ１Ｂに対して、光プラグ４０のフェルールによって保持された光ファイバ１Ａの端部を壁２の壁面方向に垂直な方向（着脱方向）に接続することで、光ファイバ（光ファイバ１Ａ及び光ファイバ１Ｂ）が長手方向に沿って直線的（１次元的）に接続されることになる。

このため、本比較例の光コネクタシステム１０では、壁２に対して光レセプタクル２０の飛び出した部分の長さ（Ｌ１）だけ、壁２の壁面方向に垂直な方向（着脱方向）に突出することになる。光レセプタクル２０は、光ファイバ１Ｂの端部を保持する必要があるため、光レセプタクル２０の長手方向に十分な長さを確保する必要がある。したがって、壁２に対して光レセプタクル２０の飛び出した部分の長さＬ１も、その分長くなる。また、本比較例の光コネクタシステム１０では、図１Ａに示す上側の光レセプタクル２０から下側の光レセプタクル２０までは、光ファイバ１Ｂが曲げられて配線されている。光ファイバ１Ｂ中を伝送される光信号の伝送損失の増大を抑制するために、配線された光ファイバ１Ｂは十分な曲げ半径を確保する必要がある。このため、光ファイバ１Ｂの配線に関して所定の長さ（Ｌ２）だけ、壁２に垂直な方向（着脱方向）に突出することになる。ここで、光ファイバ配線の省スペース化のためには、壁２に垂直な方向（着脱方向）に薄く（小さく）する必要がある。つまり、前述した長さの合計ＬＡ（Ｌ１＋Ｌ２）は、できるだけ小さくする必要がある。しかし、前述したように、Ｌ１もＬ２も十分な長さを確保する必要がある為、ＬＡを小さくすることには限度がある。これが光ファイバ配線の省スペース化を困難にさせる要因となっていた。

・第１実施形態の光コネクタシステム１０の概要
図１Ｂは、第１実施形態の光コネクタシステム１０を説明するための参考図である。

本実施形態の光コネクタシステム１０では、壁２の壁面方向に２個の光レセプタクル２０が固定されていることと、２個の光プラグ４０が、壁２に固定された２個の光レセプタクル２０にそれぞれ接続されていることは、前述した比較例と変わらない。また、本実施形態の光コネクタシステム１０でも、２個の光レセプタクル２０が光ファイバ１Ｂの両端をそれぞれ保持していることも、前述した比較例と変わらない。しかし、本実施形態では、それぞれの光レセプタクル２０が、光路変換部３０を有している。

光路変換部３０は、光信号の光路を変換する部材である。図１Ｂに示すように、光路変換部３０により、光ファイバ１Ａ中を伝送される光信号の光路に沿った方向（着脱方向）と、光ファイバ１Ｂ中を伝送される光信号の光路に沿った方向（壁面方向）とが変換されている。これにより、光レセプタクル２０の内部において、光信号の光路が変換されることになる。このため、前述した比較例のように、上側の光レセプタクル２０から下側の光レセプタクル２０まで光ファイバ１Ｂを曲げて配線する必要はなく、上下の光レセプタクル２０同士を直接光ファイバ１Ｂで真っ直ぐ繋ぐだけで良い。また、上下の光レセプタクル２０自身も、壁２の壁面方向に垂直な方向（着脱方向）に突出するように壁２に固定する必要はなく、壁２の壁面方向に沿って固定することができる。このため、壁２に垂直な方向に突出する長さ（ＬＢ）は、比較例における壁２に垂直な方向に突出する長さ（ＬＡ）よりも小さくすることができる（ＬＢ＜ＬＡ）。これにより、本実施形態の光コネクタシステム１０では、光ファイバ配線の省スペース化をすることができる。また、光ファイバ配線を省スペース化することで、光ファイバ配線が冷却ファンから送られる風を妨げることを抑制し、光コネクタシステム１０が設けられるデータセンタ内の装置を効率的に冷却することができる。

＜光コネクタシステム１０の構成＞
図２Ａは、第１実施形態の光コネクタシステム１０の全体斜視図である。図２Ｂは、第１実施形態の光コネクタシステム１０の分解斜視図である。

以下の説明では、図に示すように各方向を定義する。すなわち、光プラグ４０の光レセプタクル２０に対する着脱方向を「前後方向」とし、光プラグ４０に対する光レセプタクル２０の側を「前」とし、逆側（光レセプタクル２０に対する光プラグ４０の側）を「後」とする。光レセプタクル２０に保持される光ファイバ１Ｂ（図１Ｂ参照）の長手方向を「上下方向」とし、レセプタクル側フェルールユニット２２に対する光路変換部３０の側を「上」とし、逆側（光路変換部３０に対するレセプタクル側フェルールユニット２２の側）を「下」とする。なお、上下方向は、図１Ｂに示す壁面方向でもある。また、「前後方向」及び「上下方向」と直交する方向を「左右方向」とし、後から前を見た時の右側を「右」とし、後から前を見た時の左側を「左」とする。なお、「前後方向」を「第１方向」と、「上下方向」を「第２方向」と呼ぶことがある。

なお、図２Ａ及び図２Ｂでは、光プラグ４０については、後述するプラグ側フェルールユニット４２のみ図示し、プラグ側フェルールユニット４２を収容するハウジング等については、説明を容易にするために図示を省略している。また、図２Ａ及び図２Ｂでは、図１Ｂで示した光ファイバ１Ａ及び光ファイバ１Ｂの図示を省略している。

前述したように、光コネクタシステム１０は、光プラグ４０と、光レセプタクル２０とを有する。また、光プラグ４０は、プラグ側フェルールユニット４２を有する。

プラグ側フェルールユニット４２は、光プラグ４０側の光ファイバ１Ａ（図１Ｂ参照）を保持する部材であると共に、レンズ結合型フェルールのレンズが設けられる部材でもある。プラグ側フェルールユニット４２は、プラグ側フェルール４３と、プラグ側レンズ部４４とを有する。なお、本実施形態では、プラグ側フェルール４３と、プラグ側レンズ部４４とは、２部品で構成されているが、１部品で構成されても良い（一体的に形成されても良い）。

プラグ側フェルール４３は、光プラグ４０側の光ファイバ１Ａを保持する部材である。本実施形態のプラグ側フェルール４３と、プラグ側レンズ部４４とは、レセプタクルハウジング２１に取り付けられたガイドピン２５（後述）を介して位置決めされる。なお、後述する図４Ａ及び図４Ｂに示すように、プラグ側フェルール４３は、複数（ここでは、１２本）の光ファイバ１Ａを保持している。

プラグ側フェルール４３は、例えばＭＴ形光コネクタ（ＪＩＳＣ５９８１で規定される光コネクタ、ＭＴ：ＭｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙＴｒａｎｓｆｅｒａｂｌｅ）のフェルールとほぼ同様の構成である。但し、通常のＭＴ形光コネクタのフェルールでは、フェルール端面と光ファイバ端面とを合わせて研磨することになるが、本実施形態では、後述するように、光ファイバ１Ａの端面はプラグ側フェルール４３の前側端面（光ファイバ穴の開口面）から突出させることになり、プラグ側フェルール４３の前側端面と光ファイバ１Ａの端面とを合わせて研磨することは行われない。また、通常のＭＴ形光コネクタでは、フェルール端面で光ファイバ端面が露出することになるが、本実施形態では、後述するように、プラグ側フェルール４３の前側にプラグ側レンズ部４４が配置され、光ファイバ１Ａの端面はプラグ側レンズ部４４の光ファイバ突き当て面４８に突き当てられた状態になるため、光ファイバ１Ａの端面は外部に露出しない。

プラグ側フェルール４３には、ガイド穴４５が形成されている。ガイド穴４５は、後述するガイドピン２５を挿入するための穴である。ガイド穴４５は、プラグ側フェルール４３とプラグ側レンズ部４４との位置合わせに用いられる。ガイド穴４５は、前後方向に沿ってプラグ側フェルール４３を貫通しており、プラグ側フェルール４３の前側端面には２つのガイド穴４５が開口している（図２Ａ及び図２Ｂでは不図示、後述する図４Ａ参照）。なお、図２Ｂに示すように、プラグ側フェルール４３の後側端面にも２つのガイド穴４５がそれぞれ開口しているが、２つのガイド穴４５がそれぞれ後側端面において開口していなくても良い。また、２つのガイド穴４５は、後述する複数の光ファイバ穴４６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。

また、プラグ側フェルール４３には、複数の光ファイバ穴４６が形成されている（図２Ａ及び図２Ｂでは不図示、後述する図４Ａ参照）。複数の光ファイバ穴４６は、左右方向に並んで配置されている。左右方向に並ぶ各光ファイバ穴４６には、光ファイバテープ（光ファイバリボン）を構成する光ファイバ１Ａがそれぞれ挿入されることになる。本実施形態では、左右方向に並ぶ光ファイバ穴４６の列が１列ある。この光ファイバ穴４６の列は、１列でも良いし、複数列でも良い。なお、複数の光ファイバ穴４６は、後述する２本のガイドピン２５の間に配置されている。

プラグ側レンズ部４４は、複数のレンズを配列させたレンズアレイを有する光学部材である。プラグ側レンズ部４４は、光信号を透過させる透明樹脂によって成形されている。プラグ側レンズ部４４は、その後側端面をプラグ側フェルール４３の前側端面に接触させた状態で、プラグ側フェルール４３の前側に配置される。本実施形態のプラグ側レンズ部４４と、プラグ側フェルール４３とは、レセプタクルハウジング２１に取り付けられるガイドピン２５（後述）を介して位置決めされる。

プラグ側レンズ部４４は、ガイド貫通穴４７と、光ファイバ突き当て面４８と、レンズ面４９とを有する（レンズ面４９については、図２Ａ及び図２Ｂでは不図示、後述する図３Ｂ及び図４Ｂを参照）。

ガイド貫通穴４７は、後述するガイドピン２５を挿入するための穴である。ガイド貫通穴４７にガイドピン２５を挿入することによって、プラグ側フェルール４３とプラグ側レンズ部４４とが位置合わせされることになる。このため、２つのガイド貫通穴４７の間隔は、プラグ側フェルール４３の２つのガイド穴４５の間隔と同じである。また、２つのガイド貫通穴４７は、後述する光ファイバ突き当て面４８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。ガイド貫通穴４７は、前後方向に沿ってプラグ側レンズ部４４を貫通しており、プラグ側レンズ部４４の前側端面及び後側端面には２つのガイド貫通穴４７がそれぞれ開口している。

光ファイバ突き当て面４８は、光プラグ４０側の光ファイバ１Ａの端面が突き当てられる面である。光プラグ４０側の光ファイバ１Ａの端面は、プラグ側フェルール４３の前側端面（光ファイバ穴の開口面）から突出しており、光ファイバ突き当て面４８に突き当てられている。後から前を向く方向に光ファイバ突き当て面４８を見た時に、プラグ側フェルール４３の複数の光ファイバ穴４６を覆うように光ファイバ突き当て面４８がプラグ側レンズ部４４の後側端面に形成されている。これにより、プラグ側フェルール４３が保持する全ての複数の光ファイバ１Ａの端面が光ファイバ突き当て面４８に突き当てられることになる。

レンズ面４９は、複数の光ファイバ１Ａ（言い換えると、複数の光ファイバ穴４６）にそれぞれ対応して配置されており、レンズ面４９を介して光信号が入出力されることになる。このため、レンズ面４９は、ガイド貫通穴４７に対して高精度に位置決めされて形成されている。レンズ面４９は、例えばコリメートレンズとして機能するように形成されている。レンズ面４９によって径の拡大された光信号を入出力することによって、光信号の伝送損失を抑制できる。レンズ面４９は、プラグ側レンズ部４４の前側端面に形成されており、プラグ側フェルールユニット４２の前側端面に形成されている。プラグ側フェルールユニット４２を光路変換部３０に対向させて突き合わせた時に、凸状のレンズ面４９が光路変換部３０に接触しないようにするために、レンズ面４９は、プラグ側レンズ部４４の凹所５０の底部に形成されている（図２Ａ及び図２Ｂでは不図示、後述する図３Ｂ及び図４Ｂを参照）。

前述したように、本実施形態のプラグ側フェルールユニット４２は、レンズ結合型のフェルールである。なお、後述するレセプタクル側フェルールユニット２２も、レンズ結合型のフェルールである。レンズ結合型のフェルールとは、光ファイバの端部同士を物理的に接触させずに光接続することができるフェルールである。レンズ結合型のフェルールでは、フェルール（例えば、プラグ側フェルール４３）の端部にレンズ（例えば、プラグ側レンズ部４４）を配置し、フェルール（プラグ側フェルール４３）で保持された光ファイバ（例えば、光ファイバ１Ａ）の端面から出射した光をコリメートし、接続先のフェルール（例えば、レセプタクル側フェルール２３）に伝達する。接続先のフェルール（レセプタクル側フェルール２３）の端部には、今度はコリメートされた光を光ファイバ（例えば、光ファイバ１Ｂ）の端面に入射させるためのレンズ（レセプタクル側レンズ部２４）が配置されている。レンズ結合型のフェルールは、このようにして光接続を行う。これにより、光ファイバ端面が露出したフェルール端面同士を突き合わせる光コネクタと比較して、レンズ結合型のフェルールは、フェルールを接続端面側に付勢するためのばねの押圧力を小さくすることができる。

光レセプタクル２０は、レセプタクルハウジング２１と、レセプタクル側フェルールユニット２２と、ガイドピン２５と、光路変換部３０とを有する。

レセプタクルハウジング２１は、レセプタクル側フェルールユニット２２と、ガイドピン２５と、光路変換部３０とを収容する部材である。また、レセプタクルハウジング２１は、装置の壁等（前述した壁２等）に固定されることで、光レセプタクル２０を装置の壁等に固定する部材でもある。

レセプタクル側フェルールユニット２２は、光レセプタクル２０側の光ファイバ１Ｂを保持する部材であると共に、レンズ結合型のフェルールのレンズが設けられる部材でもある。レセプタクル側フェルールユニット２２は、レセプタクル側フェルール２３と、レセプタクル側レンズ部２４とを有する。なお、レセプタクル側フェルール２３とレセプタクル側レンズ部２４とは所定の位置関係になるように固定されている。レセプタクル側フェルール２３及びレセプタクル側レンズ部２４の詳細な構成については、プラグ側フェルール４３及びプラグ側レンズ部４４と同様なので、説明を省略する。

ガイドピン２５は、プラグ側フェルール４３のガイド穴４５及びプラグ側レンズ部４４のガイド貫通穴４７に挿入されることで、プラグ側フェルール４３とプラグ側レンズ部４４とをレセプタクルハウジング２１に対して位置合わせする部材である。ガイドピン２５は、前側端部がレセプタクルハウジング２１に収容され、取り付けられている。

前述したように、光路変換部３０は、光信号の光路を変換する部材である。言い換えれば、光路変換部３０は、光プラグ４０の光レセプタクル２０に対する着脱方向（第１方向）に沿った光路と、光レセプタクル２０に保持される光ファイバ１Ｂの長手方向（第２方向）に沿った光路とを変換する部材である。光路変換部３０の詳細な構成については、後述する。

＜光路変換部３０＞
図３Ａは、光路変換部３０の平面図である。図３Ｂは、図３ＡのＡ−Ａ線における断面図である。図３Ｃは、光路変換部３０を下側から見た時の斜視図である。図４Ａは、第１実施形態の光コネクタシステム１０を上下方向に垂直な面で切った時の断面図である。図４Ｂは、第１実施形態の光コネクタシステム１０を左右方向に垂直な面で切った時の断面図である。図３Ａ〜図３Ｂでは、プラグ側フェルールユニット４２とレセプタクルハウジング２１とを破線で示している。

光路変換部３０は、反射部３４と、位置決めピン３５と、入出射部３６と、ガイド貫通穴３９とを有する。

反射部３４は、光信号を反射する面である。プラグ側レンズ部４４との光信号の入出射部３６（後側入出射部３６Ａ）が設けられる後壁３８の前側の傾斜端面が反射部３４になる。言い換えれば、光路変換部３０の上面側に開口する凹部３３が形成されており、凹部３３の後側の傾斜端面が反射部３４になる。反射部３４は、光路変換部３０を構成する樹脂と外気との境界面であり、両者の屈折率の違いにより両者の境界面で光が反射する。反射部３４は、左右方向に平行に形成されている。但し、反射部３４は、平面でも良いし、レンズ面（曲面）でも良い。

光路変換部３０を透過する光信号は、反射部３４で反射することになる。プラグ側レンズ部４４から出射し、後側入出射部３６Ａで光路変換部３０に入射した光信号の場合には、光信号は、反射部３４で反射して、下側入出射部３６Ｂからレセプタクル側レンズ部２４に向かって出射することになる。また、レセプタクル側レンズ部２４から出射し、下側入出射部３６Ｂで光路変換部３０に入射した光信号の場合には、光信号は、反射部３４で反射して、後側入出射部３６Ａからプラグ側レンズ部４４に入射することになる。

なお、後側入出射部３６Ａと反射部３４との間の光路は、プラグ側フェルール４３（プラグ側フェルールユニット４２）に保持された光ファイバ１Ａの光軸と平行である。また、後側入出射部３６Ａと反射部３４との間の光路は、光プラグ４０の光レセプタクル２０に対する着脱方向（前後方向）と平行である。また、下側入出射部３６Ｂと反射部３４との間の光路は、レセプタクル側フェルール２３（レセプタクル側フェルールユニット２２）に保持された光ファイバ１Ｂの光軸（上下方向）と平行である。すなわち、後側入出射部３６Ａと反射部３４との間の光路と、下側入出射部３６Ｂと反射部３４との間の光路とは互いに交差する方向になる。ここでは、後側入出射部３６Ａと反射部３４との間の光路と、下側入出射部３６Ｂと反射部３４との間の光路とは、互いに直交しているが、直交ではなく斜めに配置されていても良い。したがって、光路変換部３０は、反射部３４を有することにより、後側入出射部３６Ａと反射部３４との間の光路と、下側入出射部３６Ｂと反射部３４との間の光路とを変換することができる。

位置決めピン３５は、レセプタクル側レンズ部２４の位置決め穴２７（図２Ｂ参照）に挿入するためのピン（位置決め部）である。光路変換部３０の位置決めピン３５をレセプタクル側レンズ部２４の位置決め穴２７に挿入することによって、光路変換部３０とレセプタクル側レンズ部２４とが位置合わせされることになる。前述したように、レセプタクル側レンズ部２４とレセプタクル側フェルール２３とが所定の位置関係になるように固定されているため、光路変換部３０とレセプタクル側レンズ部２４とが位置合わせされると、光路変換部３０とレセプタクル側フェルール２３とが位置合わせされることになる。図３Ｃに示すように、本実施形態では、２本の位置決めピン３５が光路変換部３０の下面から突出している。２本の位置決めピン３５は、上下方向（レセプタクル側フェルール２３（レセプタクル側フェルールユニット２２）に保持された光ファイバ１Ｂの光軸）に平行である。

入出射部３６は、光信号が入射又は出射する面である。入出射部３６は、光路変換部３０の後面に形成された後側入出射部３６Ａと、光路変換部３０の下面に形成された下側入出射部３６Ｂとを有する。光プラグ４０と光レセプタクル２０とが接続されると、後側入出射部３６Ａは、プラグ側レンズ部４４のレンズ面４９と対向し、プラグ側フェルール４３に保持された光ファイバ１Ａの端面から出射する光信号（又は光ファイバ１Ａの端面に入射する光信号）が光路変換部３０に入出射する際の面となる。また、下側入出射部３６Ｂは、レセプタクル側レンズ部２４のレンズ面２８と対向するように光レセプタクル２０が組み立てられており、レセプタクル側フェルール２３に保持された光ファイバ１Ｂの端面から出射する光信号（又は光ファイバ１Ｂの端面に入射する光信号）が光路変換部３０に入出射する際の面となる。なお、入出射部３６（後側入出射部３６Ａ及び下側入出射部３６Ｂ）は、複数の光信号が入射又は出射することになる。入出射部３６は、左右方向に平行に形成されている。また、入出射部３６は、２本のガイドピン２５の間に配置されている。

ガイド貫通穴３９は、ガイドピン２５を挿入するための穴である。ガイド貫通穴３９にガイドピン２５を挿入することによって、ガイドピン２５が取り付けられたレセプタクルハウジング２１に対して光路変換部３０が位置合わせされることになる。２つのガイド貫通穴３９の間隔は、プラグ側フェルール４３の２つのガイド穴４５及びプラグ側レンズ部４４の２つのガイド貫通穴４７の間隔と同じである。ガイド貫通穴３９は、前後方向に沿って光路変換部３０を貫通しており、光路変換部３０の前側端面及び後側端面には２つのガイド貫通穴３９がそれぞれ開口している。

＜凹部領域３１とガイド領域３２＞
図３Ａの右側に示すように、左右方向に光路変換部３０の部位（領域）を区別した場合、光路変換部３０は、凹部領域３１と、ガイド領域３２とで構成されている。すなわち、光路変換部３０を上から見たときに、凹部３３の左右両側の内壁面（左側内壁面６０及び右側内壁面６１）が含まれる面を境界として、内側（凹部３３が形成される側）が凹部領域３１であり、外側がガイド領域３２となっている。ガイド領域３２は、ガイド貫通穴３９が形成され、ガイドピン２５が挿通される領域でもある。

凹部領域３１では、凹部３３が光路変換部３０の上面側に開口している。したがって、図３Ｂに示すように、左右方向に垂直な面で切った時の光路変換部３０の断面を見ると、光路変換部３０の前側で上側に突出する前壁３７と、光路変換部３０の後側で同様に上側に突出する後壁３８とが形成されることになる。

ここで、レセプタクルハウジング２１に光プラグ４０を装着した時に、光路変換部３０は、プラグ側フェルールユニット４２（光プラグ４０）とレセプタクルハウジング２１との間に挟まれて配置されることになる。レセプタクルハウジング２１に光プラグ４０を装着する時、光路変換部３０がプラグ側フェルールユニット４２とレセプタクルハウジング２１との両方に接していると、光路変換部３０は、プラグ側フェルールユニット４２とレセプタクルハウジング２１との両方から押圧力を受けることになる。すなわち、光路変換部３０の後側の面（後壁３８の後側の面）はプラグ側フェルールユニット４２（光プラグ４０）から前方向に押圧力を受け、光路変換部３０の前側の面（前壁３７の後側の面）はレセプタクルハウジング２１から後方向に押圧力を受けることになる。

こうして光路変換部３０がプラグ側フェルールユニット４２とレセプタクルハウジング２１との両方から押圧力を受けることで、光路変換部３０は、前述した後壁３８と前壁３７とが近づく向きに押圧力を受けることになる。これにより、前壁３７と後壁３８とが近づくように移動して光路変換部３０が変形してしまう。したがって、光路変換部３０の反射部３４の位置がずれてしまい、光ファイバ１Ａ（又は、光ファイバ１Ｂ）の端面から出射する光信号が、光ファイバ１Ｂ（又は、光ファイバ１Ａ）の端面に精度良く入射することができなくなってしまい、これが光信号の伝送損失の増大の原因となってしまう。

そこで、本実施形態の光レセプタクル２０では、光路変換部３０とレセプタクルハウジング２１との間に隙間が形成されている。すなわち、光路変換部３０の凹部領域３１が、プラグ側フェルールユニット４２（光プラグ４０）とレセプタクルハウジング２１との両方に接することを抑制している。なお、ガイド領域３２には凹部３３が形成されていない。このため、ガイド領域３２がプラグ側フェルールユニット４２とレセプタクルハウジング２１との両方に接していても、凹部領域３１と比較して変形し難くなっている。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本実施形態の光レセプタクル２０では、光路変換部３０の凹部領域３１に対向するレセプタクルハウジング２１の面が凹状に形成されることで、隙間部２６が形成されている。なお、光路変換部３０のガイド領域３２における後壁３８と、ガイド領域３２に対向するレセプタクルハウジング２１の面とは接したままである。但し、光路変換部３０のガイド領域３２における後壁３８と、ガイド領域３２に対向するレセプタクルハウジング２１との間にも隙間部２６が形成されても良い。言い換えれば、光路変換部３０に対向するレセプタクルハウジング２１の面の少なくとも一部が凹状に形成されることで、隙間部２６が形成されている。これにより、光路変換部３０を備えた光レセプタクル２０に光プラグ４０を接続する際に、光路変換部３０の変形を抑制することができる。

なお、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、前後方向で見た時に、隙間部２６は、光路変換部３０に対して光プラグ４０が配置される側とは反対側に形成されている。また、隙間部２６は、２本のガイドピン２５の間に形成されている。前述したように、２本のガイドピン２５の間には、光路変換部３０の入出射部３６や、プラグ側フェルール４３の複数の光ファイバ穴４６が配置されている。すなわち、隙間部２６は、プラグ４０側の光ファイバ１Ａの端面に入出射する光信号の光路（後側入出射部３６Ａと反射部３４との間の光信号の光路）に対応して形成されている。このように、光信号が通過する凹部領域３１の変形を抑制することができる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図５Ａは、第２実施形態の光コネクタシステム１０を上下方向に垂直な面で切った時の断面図である。図５Ｂは、第２実施形態の光コネクタシステム１０を左右方向に垂直な面で切った時の断面図である。

前述した第１実施形態では、光路変換部３０の凹部領域３１に対向するレセプタクルハウジング２１の面が凹状に形成されることで、隙間部２６が形成されていた。しかし、図５Ａ及び図５Ｂに示す本実施形態の光コネクタシステム１０のように、光路変換部３０の凹部領域３１における、レセプタクルハウジング２１に対向する面が凹状に形成されることで、隙間部２６が形成されても良い。なお、本実施形態でも光路変換部３０のガイド領域３２における後壁３８と、ガイド領域３２に対向するレセプタクルハウジング２１の面とは接したままである。但し、光路変換部３０のガイド領域３２における後壁３８と、ガイド領域３２に対向するレセプタクルハウジング２１との間にも隙間部２６が形成されても良い。言い換えれば、レセプタクルハウジング２１に対向する光路変換部３０の面の少なくとも一部が凹状に形成されることで、隙間部２６が形成されている。これにより、光路変換部３０を備えた光レセプタクル２０に光プラグ４０を接続する際に、光路変換部３０の変形を抑制することができる。

＝＝＝その他＝＝＝
＜変形例＞
図６Ａ〜図６Ｃは、変形例の光コネクタシステム１０を左右方向に垂直な面で切った時の光路変換部３０周辺の断面図である。

前述した第１実施形態及び第２実施形態の光コネクタシステム１０では、プラグ側フェルールユニット４２とレセプタクル側フェルールユニット２２との両方が、レンズ結合型のフェルールであった。すなわち、プラグ側フェルールユニット４２及びレセプタクル側フェルールユニット２２は、フェルール（プラグ側フェルール４３及びレセプタクル側フェルール２３）にレンズ部（プラグ側レンズ部４４及びレセプタクル側レンズ部２４）が設けられていた。

しかし、本変形例では、プラグ側フェルールユニット４２及びレセプタクル側フェルールユニット２２のいずれか一方がレンズ結合型のフェルールでなく、ＭＴ形光コネクタのフェルールであっても良い。また、プラグ側フェルールユニット４２及びレセプタクル側フェルールユニット２２の両方がレンズ結合型のフェルールでなく、ＭＴ形光コネクタのフェルールであっても良い。

図６Ａは、プラグ側フェルールユニット４２及びレセプタクル側フェルールユニット２２の両方がＭＴ形光コネクタのフェルールである場合の光コネクタシステム１０を示している。図６Ｂは、プラグ側フェルールユニット４２がＭＴ形光コネクタのフェルールであり、レセプタクル側フェルールユニット２２がレンズ結合型のフェルールである場合の光コネクタシステム１０を示している。図６Ｃは、プラグ側フェルールユニット４２がレンズ結合型のフェルールであり、レセプタクル側フェルールユニット２２がＭＴ形光コネクタである場合の光コネクタシステム１０を示している。

図６Ａ〜図６Ｃに示す光コネクタシステム１０であっても、光路変換部３０とレセプタクルハウジング２１との間に隙間部２６が形成されているので、光路変換部３０を備えた光レセプタクル２０に光プラグ４０を接続する際に、光路変換部３０の変形を抑制することができる。

＜入出射部３６＞
図７は、光路変換部３０の入出射部３６を説明するための断面図である。なお、図７の下側には、実線で囲った部分を拡大した図を示している。

図７に示すように、入出射部３６（後側入出射部３６Ａ及び下側入出射部３６Ｂ）は、光信号の光軸に垂直な面に対して傾斜している。仮に、入出射部３６に光信号が真っ直ぐ入出射する場合（入出射部３６が光信号の光軸に垂直な面である場合）、入出射部３６において一部反射した光が、光ファイバ（光ファイバ１Ａ及び光ファイバ１Ｂ）に再び入射する戻り光となることがある。この戻り光が、光ファイバを損傷させる原因となっていた。そこで、入出射部３６（後側入出射部３６Ａ及び下側入出射部３６Ｂ）を、光信号の光軸に垂直な面に対して傾斜させることで、戻り光が光ファイバ（光ファイバ１Ａ及び光ファイバ１Ｂ）に再び入射することを抑制している。

前述の実施形態は、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。

１Ａ・１Ｂ光ファイバ、２壁、１０光コネクタシステム、
２０光コネクタレセプタクル（光レセプタクル）、
２１レセプタクルハウジング、２２レセプタクル側フェルールユニット、
２３レセプタクル側フェルール、２４レセプタクル側レンズ部、
２５ガイドピン、２６隙間部、２７位置決め穴、２８レンズ面、
２９凹所、３０光路変換部、３１凹部領域、３２ガイド領域、
３３凹部、３４反射部、３５位置決めピン、３６入出射部、
３６Ａ後側入出射部、３６Ｂ下側入出射部、３７前壁、３８後壁、
３９ガイド貫通穴、４０光コネクタプラグ（光プラグ）、
４２プラグ側フェルールユニット、４３プラグ側フェルール、
４４プラグ側レンズ部、４５ガイド穴、４６光ファイバ穴、
４７ガイド穴、４８光ファイバ突き当て面、４９レンズ面、
５０凹所

Claims

第１光ファイバが保持される第１フェルールを備える光プラグを、第１方向に着脱可能なハウジングと、
前記第１方向と直交する第２方向に第２光ファイバが保持される第２フェルールと、
前記第１方向に沿った光路と、前記第２方向に沿った光路とを変換する光路変換部であって、前記ハウジングに収容され、前記ハウジングに前記光プラグを装着した時に、前記第１フェルールと前記ハウジングとの間に挟まれて配置される前記光路変換部と
を有し、
前記光路変換部は、
前記第１方向における前記光プラグ側に配置され、前記第２方向に突出する後壁と、
前記第１方向における前記後壁に対して前記光プラグとは反対側に配置され、前記第２方向に突出する前壁と、
前記第１方向における前記後壁と前記前壁との間に形成され、前記第２方向に開口する凹部とを備え、かつ、
前記第２方向から見たときに、前記第１フェルール及び前記光路変換部を前記ハウジングに位置合わせするガイドピンが挿通される第１領域と、前記凹部が形成される第２領域とで構成され、
前記第２方向から見たときに、前記第１領域では、前記前壁と前記ハウジングとが接しており、前記第２領域では、前記第１方向における前記前壁と前記ハウジングとの間に隙間が形成されている
ことを特徴とする光レセプタクル。
請求項１に記載の光レセプタクルであって、
前記光路変換部に対向する前記ハウジングの面の少なくとも一部が凹状に形成されることで、前記隙間が形成されている
ことを特徴とする光レセプタクル。
請求項１に記載の光レセプタクルであって、
前記ハウジングに対向する前記前壁の面の少なくとも一部が凹状に形成されることで、前記隙間が形成されている
ことを特徴とする光レセプタクル。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光レセプタクルであって、
前記第１フェルール及び前記第２フェルールのうち少なくとも一方はレンズ結合型のフェルールである
ことを特徴とする光レセプタクル。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光レセプタクルであって、
前記光路変換部において光信号が入射する面は、前記光信号の光軸に垂直な面に対して傾斜している
ことを特徴とする光レセプタクル。
第１光ファイバが保持される第１フェルールを備える光プラグと、
前記光プラグが第１方向に着脱可能なハウジングと、
前記第１方向と直交する第２方向に第２光ファイバが保持される第２フェルールと、
前記第１方向に沿った光路と、前記第２方向に沿った光路とを変換する光路変換部であって、前記ハウジングに収容され、前記ハウジングに前記光プラグを装着した時に、前記第１フェルールと前記ハウジングとの間に挟まれて配置される前記光路変換部と
を備える光レセプタクルと
を有し、
前記光路変換部は、
前記第１方向における前記光プラグ側に配置され、前記第２方向に突出する後壁と、
前記第１方向における前記後壁に対して前記光プラグとは反対側に配置され、前記第２方向に突出する前壁と、
前記第１方向における前記後壁と前記前壁との間に形成され、前記第２方向に開口する凹部とを備え、かつ、
前記第２方向から見たときに、前記第１フェルール及び前記光路変換部を前記ハウジングに位置合わせするガイドピンが挿通される第１領域と、前記凹部が形成される第２領域とで構成され、
前記第２方向から見たときに、前記第１領域では、前記前壁と前記ハウジングとが接しており、前記第２領域では、前記第１方向における前記前壁と前記ハウジングとの間に隙間が形成されている
ことを特徴とする光コネクタシステム。