光耦合構(gòu)件和使用該光耦合構(gòu)件的光連接器、以及光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】抑制成本上升且簡單地對透鏡和光纖進行定位。提供一種光耦合構(gòu)件，其特征在于，包括：光纖（13）；保持件，其保持自形成于一端的插入孔（11a）插入的光纖（13）；以及準(zhǔn)直透鏡（12）等透鏡，其容納在形成于保持件（11）的另一端的容納部（11c），該光耦合構(gòu)件使透鏡和/或光纖（13）的端面同形成于保持件（11）的容納部（11c）附近的內(nèi)側(cè)面的突起部（11e）中的設(shè)于與透鏡（12）和光纖（13）相對的位置的錐面抵接而對透鏡和光纖（13）進行定位。
【專利說明】光耦合構(gòu)件和使用該光耦合構(gòu)件的光連接器、以及光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在將來自發(fā)光元件的光會聚且入射到光纖、將自光纖射出的光會聚到受光元件的情況下使用的光耦合構(gòu)件和使用該光耦合構(gòu)件的光連接器、以及光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]光耦合構(gòu)件在使自光源射出的光在光纖內(nèi)傳播且根據(jù)需要地射出到空中時、或?qū)⒃诳罩袀鞑サ墓馊肷涞焦饫w內(nèi)時使用。在這樣的光耦合構(gòu)件中，為了抑制傳播損失，需要恰當(dāng)?shù)剡M行光纖的端面和準(zhǔn)直透鏡的定位。以往以來，作為進行這種光纖的端面和準(zhǔn)直透鏡的定位的方法，公知有將作為獨立構(gòu)件的間隔件插入到保持構(gòu)件內(nèi)的方法(例如參照專利文獻I)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2007-241094號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題
[0007]近年來，對使用光纖在設(shè)備之間或設(shè)備內(nèi)進行大容量通信進行了研究。在使用于這樣的用途的光耦合構(gòu)件中，在形狀方面要求其尺寸較小，在設(shè)備方面要求即使反復(fù)拔插也能維持光纖和透鏡之間的位置關(guān)系。
[0008]對這樣的光耦合構(gòu)件中的光纖的端面和準(zhǔn)直透鏡的定位，也可考慮應(yīng)用專利文獻I的方法。然而，關(guān)于將獨立構(gòu)件的間隔件插入到保持構(gòu)件內(nèi)的作業(yè)，存在這樣的問題:光準(zhǔn)直器的尺寸越小則作業(yè)越困難，導(dǎo)致其作業(yè)所需的成本上升。
[0009]本發(fā)明即是鑒于這樣的問題點而做成的，其目的在于提供能夠抑制成本的上升且能夠簡單地對透鏡和光纖進行定位的光耦合構(gòu)件、和使用該光耦合構(gòu)件的光連接器以及光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件。
[0010]用于解決問題的方案
[0011]本發(fā)明的光耦合構(gòu)件的特征在于，該光耦合構(gòu)件包括:光纖；保持構(gòu)件，其用于保持自形成于一端的插入孔插入的上述光纖；以及透鏡，其容納在形成于上述保持構(gòu)件的另一端的容納部，該光耦合構(gòu)件使上述透鏡和/或光纖的端面同形成于上述保持構(gòu)件的容納部附近的內(nèi)側(cè)面的突起部中的設(shè)于與上述透鏡和光纖相對的位置的錐面抵接而對上述透鏡和/或光纖進行定位。
[0012]根據(jù)上述光耦合構(gòu)件，使透鏡和/或光纖的端面同形成于保持構(gòu)件的容納部附近的內(nèi)側(cè)面的突起部中的設(shè)于與上述透鏡和光纖相對的位置的錐面抵接而對上述透鏡和/或光纖進行定位，因而能夠以突起部為基準(zhǔn)地定位透鏡和/或光纖，因此，相比于以往那樣將獨立構(gòu)件的間隔件插入到保持件保持構(gòu)件內(nèi)的情況，能夠提高作業(yè)效率，而能夠抑制成本上升，且能夠簡單地對透鏡和光纖進行定位。
[0013]另外，根據(jù)上述光耦合構(gòu)件，由于將局部具有錐面的突起部設(shè)置在保持構(gòu)件的內(nèi)側(cè)面，因此能夠防止在設(shè)置具有與光纖的插入方向正交的抵接面的突起部的情況下可能發(fā)生的問題的發(fā)生。例如，在金屬制的保持構(gòu)件上通過切削加工而設(shè)置具有與光纖的插入方向正交的抵接面的突起部的情況下，存在要求極微細的加工技術(shù)、而難以確保尺寸精度的問題。另外，存在如下問題:在加工時容易產(chǎn)生毛刺，產(chǎn)生的毛刺遮蔽光纖與透鏡之間的光路而對傳播產(chǎn)生不良影響。而且，還存在邊緣部分容易損傷透鏡、光纖的端面的問題。如本發(fā)明的光耦合構(gòu)件這樣，通過將局部具有錐面的突起部設(shè)置在保持構(gòu)件的內(nèi)周面，能夠防止上述問題的發(fā)生，且能夠確保透鏡與光纖的位置精度。
[0014]在上述光耦合構(gòu)件中，優(yōu)選的是，該光耦合構(gòu)件設(shè)有配置于與上述光纖的插入方向正交的同一平面上的具有環(huán)形狀的上述突起部。在該情況下，由于設(shè)有配置于同一平面上的具有環(huán)形狀的突起部，因而能夠使透鏡和光纖分別在環(huán)狀的位置與突起部抵接，因此能夠以更高的精度對透鏡和/或光纖進行定位。
[0015]在上述光耦合構(gòu)件中，優(yōu)選的是，在與上述光纖的插入方向正交的同一平面上設(shè)有多個上述突起部。在該情況下，由于在同一平面上設(shè)有多個突起部，因而能夠使透鏡和/或光纖分別在多個位置與突起部抵接，因此能夠以更高的精度對透鏡和/或光纖進行定位。另外，由于能夠使形成于多個突起部之間的空間作為插入透鏡和光纖時空氣的逃避通道發(fā)揮功能，因此能夠進行順暢的定位。
[0016]另外，在上述光耦合構(gòu)件中，優(yōu)選的是，將上述突起部的與上述光纖相對的錐面相對于與上述光纖的插入方向正交的平面的角度、和上述突起部的與上述透鏡相對的錐面相對于與上述光纖的插入方向正交的平面的角度設(shè)為不同的角度。這樣，通過將突起部中的與透鏡相對的錐面的角度、和與光纖相對的錐面的角度設(shè)為不同的角度，能夠有效地定位形狀不同的透鏡和光纖。
[0017]本發(fā)明的光連接器的特征在于，連接上述的任一方式的光耦合構(gòu)件。根據(jù)該光連接器，能夠獲得利用上述的光耦合構(gòu)件獲得的作用效果。
[0018]本發(fā)明的光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件的特征在于，包括:保持體，其保持光纖；容納部，其設(shè)于上述保持體的一端，用于容納透鏡；以及插入孔，其設(shè)于上述保持體的另一端，用于供上述光纖插入，該光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件使上述透鏡和/或光纖的端面同形成于上述保持體的容納部附近的內(nèi)側(cè)面的突起部中的設(shè)于與上述透鏡和光纖相對的位置的錐面抵接而對上述透鏡和光纖進行定位。
[0019]根據(jù)上述光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件，由于使透鏡和/或光纖的端面同形成于保持體的內(nèi)側(cè)面的突起部中的設(shè)于與透鏡和光纖相對的位置的錐面抵接而對透鏡和/或光纖進行定位，因而能夠以突起部為基準(zhǔn)地定位透鏡和/或光纖，因此，相比于以往那樣將獨立構(gòu)件的間隔件插入到保持件保持構(gòu)件內(nèi)的情況，能夠提高作業(yè)效率，能夠抑制成本上升，且能夠簡單地對透鏡和光纖進行定位。
[0020]在上述光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件中，優(yōu)選的是，設(shè)有配置于與上述光纖的插入方向正交的同一平面上的具有環(huán)形狀的上述突起部。在該情況下，由于設(shè)有配置于同一平面上的具有環(huán)形狀的突起部，因而能夠使透鏡和光纖分別在環(huán)狀的位置與突起部抵接，因此能夠以更高的精度對透鏡和/或光纖進行定位。
[0021]在上述光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件中，優(yōu)選的是，在與上述光纖的插入方向正交的同一平面上設(shè)有多個上述突起部。在該情況下，由于在同一平面上設(shè)有多個突起部，因而能夠使透鏡和/或光纖分別在多個位置與突起部抵接，因此能夠以更高的精度對透鏡和/或光纖進行定位。另外，由于能夠使形成于多個突起部之間的空間作為插入透鏡和光纖時空氣的逃避通道發(fā)揮功能，因此能夠進行順暢的定位。
[0022]在上述光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件中，優(yōu)選的是，將上述突起部的與上述光纖相對的錐面相對于與上述光纖的插入方向正交的平面的角度、和上述突起部的與上述透鏡相對的錐面相對于與上述光纖的插入方向正交的平面的角度設(shè)為不同的角度。這樣，通過將突起部中的與透鏡相對的錐面的角度、和與光纖相對的錐面的角度設(shè)為不同的角度，能夠有效地對形狀不同的透鏡和光纖定位。
[0023]發(fā)明的效果
[0024]采用本發(fā)明，能夠抑制成本上升，且能夠簡單地對透鏡和光纖進行定位。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是示意性表示連接本發(fā)明的光準(zhǔn)直器的光連接器的側(cè)剖視圖。
[0026]圖2是本發(fā)明的第I實施方式的光準(zhǔn)直器的側(cè)視圖。
[0027]圖3是圖2所示的A-A處的剖視圖。
[0028]圖4是圖3所示的雙點劃線B內(nèi)的放大圖。
[0029]圖5是本發(fā)明的第2實施方式的光準(zhǔn)直器的剖視圖。
[0030]圖6是圖5所示的雙點劃線E內(nèi)的放大圖。
[0031]圖7是本發(fā)明的第3實施方式的光準(zhǔn)直器的剖視圖。
[0032]圖8是圖7所示的雙點劃線H內(nèi)的放大圖。
【具體實施方式】
[0033]以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式。首先，說明連接作為本發(fā)明的光耦合構(gòu)件的光準(zhǔn)直器的光連接器。圖1是示意性表示連接本發(fā)明的光準(zhǔn)直器的光連接器的側(cè)剖視圖。另外，在圖1中，為了便于說明，作為射出到光準(zhǔn)直器的光源，說明半導(dǎo)體激光芯片和在該半導(dǎo)體激光芯片的光軸上包括有光學(xué)透鏡的光連接器，但光連接器的結(jié)構(gòu)不限定于此，能夠適當(dāng)變更。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明的光準(zhǔn)直器連接的光連接器100包括半導(dǎo)體激光單元105，該半導(dǎo)體激光單元105通過在殼體102的安裝臺103上配置半導(dǎo)體激光芯片101并且在該半導(dǎo)體激光芯片101的光軸上配置光學(xué)透鏡104而成。另外，光連接器100包括適配器108,該適配器108的開口部106安裝于殼體102的側(cè)面102a，用于保持自插入口 107插入的光準(zhǔn)直器10的保持件11。
[0035]在半導(dǎo)體激光單元105中，自半導(dǎo)體激光芯片101射出的激光利用光學(xué)透鏡104成為平行光，而被導(dǎo)向開口部106。而且,來自該光學(xué)透鏡104的平行光利用光準(zhǔn)直器10的準(zhǔn)直透鏡12會聚，而入射到光纖13內(nèi)。然后，這樣入射的光在光纖13內(nèi)傳播.[0036]在本實施方式的光連接器100中，設(shè)計為:當(dāng)光準(zhǔn)直器10被插入到適配器108的規(guī)定位置為止時，能夠?qū)鈱W(xué)透鏡104和準(zhǔn)直透鏡12進行對位，來自半導(dǎo)體激光芯片101的激光能夠恰當(dāng)?shù)厝肷涞焦饫w13內(nèi)。以下，說明與這樣的光連接器100連接的本實施方式的光準(zhǔn)直器10的結(jié)構(gòu)。
[0037]第I實施方式
[0038]圖2是本發(fā)明的第I實施方式的光準(zhǔn)直器10的側(cè)視圖。圖3是圖2所示的A-A處的剖視圖。如圖2所示，第I實施方式的光準(zhǔn)直器10包括:保持件11，其作為保持構(gòu)件具有大致圓筒形狀；準(zhǔn)直透鏡12，其保持于該保持件11的一端部；以及光纖13，其自設(shè)于保持件11的另一端部的插入孔Ila插入。另外，在本實施方式的光準(zhǔn)直器10中，作為光纖
13,優(yōu)選插入塑料光纖。
[0039]保持件11例如由不銹鋼等金屬材料形成。特別是從加工性方面來看，優(yōu)選由鐵素體系不銹鋼形成。如圖3所示，在保持件11的靠準(zhǔn)直透鏡12側(cè)的端部設(shè)有開口部lib。在該開口部Ilb的內(nèi)側(cè)設(shè)有容納準(zhǔn)直透鏡12的容納部11c。該容納部Ilc的尺寸設(shè)為略小于準(zhǔn)直透鏡12的直徑，且能夠供準(zhǔn)直透鏡12壓入。為了防止準(zhǔn)直透鏡12的表面的損傷，容納部Ilc設(shè)為能夠?qū)?zhǔn)直透鏡12整體容納在容納部Ilc的內(nèi)側(cè)的尺寸。另外，在保持件11的內(nèi)部設(shè)有直徑略大于光纖13的外徑的通孔lid。該通孔Ild設(shè)為與插入孔Ila連通，并且與容納部Ilc連通。而且，在保持件11的內(nèi)周面設(shè)有向保持件11的徑向內(nèi)側(cè)突出的突起部lie。突起部lie設(shè)于容納部Ilc與通孔Ild之間，如后述詳細說明，突起部lie用于對準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位。另外，突起部lie具有環(huán)形狀，在保持件11的同一圓周上形成于內(nèi)周整體。具有這樣的結(jié)構(gòu)的保持件11例如通過對由不銹鋼等金屬材料組成的筒狀構(gòu)件施加切削加工而形成。
[0040]準(zhǔn)直透鏡12例如由玻璃材料形成，由具有球形狀的球透鏡構(gòu)成。準(zhǔn)直透鏡12例如由用外徑為0.3mm?1.5mm的球透鏡構(gòu)成。如圖3所示，準(zhǔn)直透鏡12以在被容納于保持件11的容納部Ilc內(nèi)的狀態(tài)下自開口部Ilb面向適配器108的開口部106、且面向插入于通孔Ild的光纖13的頂端部的方式配置。
[0041]光纖13例如由塑料光纖構(gòu)成，由貫穿其中心地設(shè)置的芯材13a、包覆該芯材13a的第I包層13b、以及包覆該第I包層13b的第2包層13c構(gòu)成。這些芯材13a和雙層包層(第I包層13b、第2包層13c)均由塑料材料構(gòu)成。在光纖13的與準(zhǔn)直透鏡12相對的端面上，芯材13a、第I包層13b以及第2包層13c配置在同一平面上。即，在與準(zhǔn)直透鏡12相對的端面上，芯材13a、第I包層13b以及第2包層13c對齊地配置。
[0042]另外，光纖13經(jīng)由插入孔Ila插入到通孔Ild中，以光纖13的頂端部在準(zhǔn)直透鏡12的附近與準(zhǔn)直透鏡12的球面相對配置的狀態(tài)被固定。在該情況下，光纖13例如利用涂布在光纖13與通孔Ild的內(nèi)周面之間的粘接劑固定于保持件11。另外，關(guān)于光纖13固定于保持件11并不限定于此，能夠應(yīng)用任意的固定方法。
[0043]在第I實施方式的光準(zhǔn)直器10中，光纖13例如由折光指數(shù)漸變(GI)型光纖構(gòu)成，以折射率在與光纖軸線垂直的截面中連續(xù)變化的方式構(gòu)成。此外，芯材13a和第I包層13b例如由將C-H鍵的H取代為F而成的全氟取代光學(xué)樹脂構(gòu)成。這樣，通過由全氟取代光學(xué)樹脂并以GI型光纖構(gòu)成光纖13，能夠?qū)崿F(xiàn)高速且大容量通信。
[0044]在具有這種結(jié)構(gòu)的第I實施方式的光準(zhǔn)直器10中，為了抑制成本上升并簡便地進行準(zhǔn)直透鏡12和光纖13的定位而利用設(shè)于保持架11的突起部lie。具體而言，通過使準(zhǔn)直透鏡12和光纖13的一部分與設(shè)于在保持件11上設(shè)置的突起部lie的一部分(更具體而言突起部Ile中的與準(zhǔn)直透鏡12和光纖13相對的位置)的錐面抵接而對準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位，不需要用于對準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位的間隔件等結(jié)構(gòu)，從而能夠抑制成本上升并簡便地進行準(zhǔn)直透鏡12和光纖13的定位。
[0045]在此，使用圖4說明第I實施方式的光準(zhǔn)直器10的保持件11中的準(zhǔn)直透鏡12和光纖13的定位方法。圖4是圖3所示的雙點劃線B內(nèi)的放大圖。如圖4所示,突起部Ile中的與準(zhǔn)直透鏡12相對的部分同準(zhǔn)直透鏡12的一部分抵接，另外，突起部Ile中的與光纖13相對的部分同除構(gòu)成光纖13的芯材13a以外的第I包層13b和/或第2包層13c的一部分抵接。在這樣抵接的狀態(tài)下，準(zhǔn)直透鏡12和光纖13分別被定位于保持件11的規(guī)定位置。
[0046]如圖4所示，將突起部Ile的與準(zhǔn)直透鏡12相對的部分相對于與光纖13的插入方向正交的平面(例如，與圖4所示的光纖13的端面平行地配置、且經(jīng)過突起部lie的中心的平面C)的角度、和突起部lie的與光纖13相對的部分相對于與光纖13的插入方向正交的平面(例如，與圖4所示的光纖13的端面平行地配置、且經(jīng)過突起部lie的中心的平面C)的角度設(shè)為不同的角度。這樣的突起部Ile例如通過在保持件11的延伸方向上使用直徑小于保持件11的工具實施切削加工而設(shè)置。這樣，通過將突起部lie中的與準(zhǔn)直透鏡12相對的部分的角度、和與光纖13相對的部分的角度設(shè)為不同的角度，能夠有效地對形狀不同的準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位。
[0047]此外，在第I實施方式的光準(zhǔn)直器10中，這樣的突起部Ile具有被配置在保持件11的同一圓周上的環(huán)形狀。這樣，通過設(shè)置被配置在同一圓周上的環(huán)形狀的突起部lie，能夠使準(zhǔn)直透鏡12和/或光纖13分別在環(huán)狀的位置抵接，因此能夠以更高的高精度進行準(zhǔn)直透鏡12和光纖13的定位。
[0048]突起部lie中的與準(zhǔn)直透鏡12相對的部分構(gòu)成錐面11θι。該錐面Ile1以相對于與圖4中用箭頭所示的光纖13的插入方向正交的平面(例如，圖4所示的與光纖13的端面平行地配置且通過突起部lie的基端部的平面D)所成的角度Q1S 5°以上且30°以下的方式設(shè)置。通過這樣地將準(zhǔn)直透鏡12側(cè)的錐面Ile1的角度Θ i設(shè)定為相對于與光纖13的插入方向正交的平面D成5°以上且30°以下，能夠在對準(zhǔn)直透鏡12的靠光纖13側(cè)的一部分進行了支承的狀態(tài)下對該準(zhǔn)直透鏡12進行定位，因此，能夠提高準(zhǔn)直透鏡12的位置精度。
[0049]此外，在第I實施方式的光準(zhǔn)直器10中，通過在突起部Ile中的與準(zhǔn)直透鏡12相對的部分的表面上實施有利用切削加工、沖壓(按壓)加工、磨削加工、能量束加工進行的去除加工，來形成突起部Ile與準(zhǔn)直透鏡12的抵接面。通過這樣對突起部Ile的與準(zhǔn)直透鏡12相對的表面實施去除加工，而形成突起部Ile與準(zhǔn)直透鏡12的抵接面，因而能夠?qū)⑼黄鸩縧ie的與準(zhǔn)直透鏡12的抵接面平滑化，因此能夠防止準(zhǔn)直透鏡12的損傷，并且能夠進一步提高準(zhǔn)直透鏡12的位置精度。另外，關(guān)于該去除加工，在以下所示的第2實施方式、第3實施方式的光準(zhǔn)直器20、30中也同樣進行。
[0050]另一方面，突起部Ile的與光纖13相對的部分構(gòu)成錐面lle2。錐面Ile2以相對于與光纖13的插入方向正交的平面(例如，與圖4所示的光纖13的端面平行地配置的平面D)所成的角度92為5°以上且30°以下的方式設(shè)置。這樣，通過將錐面Ile2的角度設(shè)為相對于平面D成5°以上且30°以下，如上所述，在光纖13由芯材13a、第I包層13b以及第2包層13c配置于同一平面上的光纖(例如塑料光纖)構(gòu)成的情況下，通過使該光纖13的端面與突起部Ile抵接，能夠容易確保芯材13a、第I包層13b以及第2包層13c的位置精度。
[0051]如以上所說明的那樣，在第I實施方式的光準(zhǔn)直器10中，使準(zhǔn)直透鏡12的一部分和光纖13的一部分與設(shè)于在保持件11上設(shè)置的突起部lie的一部分的錐面抵接而對準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位，因而能夠以突起部Ile為基準(zhǔn)地對準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位，因此，相比于以往那樣將獨立構(gòu)件的間隔件插入到保持件11內(nèi)的情況，能夠提高作業(yè)效率，能夠抑制成本上升并簡單地對準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位。
[0052]另外，在第I實施方式的光準(zhǔn)直器10中，將局部具有錐面Ile1Ule2的突起部lie設(shè)置在保持件11的內(nèi)周面，因而能夠防止在設(shè)置具有與光纖13的插入方向正交的抵接面的突起部的情況下可能發(fā)生的問題的發(fā)生。例如，存在如下問題:在金屬制的保持件11上利用切削加工設(shè)置具有與光纖13的插入方向正交的抵接面的突起部的情況下，要求極細微的加工技術(shù)，而難以確保尺寸精度。另外，存在如下問題:在加工時容易產(chǎn)生毛刺，產(chǎn)生的毛刺遮蔽光纖13與準(zhǔn)直透鏡12之間的光路而對傳播產(chǎn)生不良影響。而且，還存在邊緣部分容易損傷準(zhǔn)直透鏡12、光纖13的端面的問題。如第I實施方式的光準(zhǔn)直器10這樣，通過將局部具有錐面Ile1Ule2的突起部lie設(shè)置在保持件11的內(nèi)周面，能夠防止上述問題的發(fā)生，且能夠確保準(zhǔn)直透鏡12與光纖13的位置精度。
[0053]而且，在第I實施方式的光準(zhǔn)直器10的保持件11中，利用突起部Ile對準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位，另一方面，利用涂布在光纖13與通孔Ild的內(nèi)周面之間的粘接劑等將光纖13固定。在該情況下，由于通孔Ild具有固定光纖13所需的充分的長度，因此在使光纖13定位的狀態(tài)下能夠使其堅固地固定。因此，在使用光纖13在設(shè)備之間或設(shè)備內(nèi)進行大容量通信的用途中，在反復(fù)進行拔插的情況下，也能夠維持光纖13與準(zhǔn)直透鏡12之間的位置關(guān)系。
[0054]另外，在以上的說明中，說明了使準(zhǔn)直透鏡12的一部和光纖13的一部分與設(shè)于保持件11的突起部Ile抵接而對準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位的情況。然而，關(guān)于準(zhǔn)直透鏡12和光纖13的定位方法并不限定于此且能夠適當(dāng)?shù)刈兏?。例如，也可以不使?zhǔn)直透鏡12和光纖13這兩者與突起部Ile抵接，而是使準(zhǔn)直透鏡12或光纖13中的一者與突起部Ile抵接，使另一者在保持件11的除突起部lie以外的部分進行定位。但是，在該情況下，其前提是將用于定位另一者的部分與突起部He之間的關(guān)系設(shè)為恒定的位置關(guān)系。即，在本發(fā)明的光準(zhǔn)直器10中，還包含使準(zhǔn)直透鏡12或光纖13中的一者與突起部Ile抵接的構(gòu)思。另外，關(guān)于使準(zhǔn)直透鏡12或光纖13中的一者與突起部Ile抵接的方式，在以下所示的第2實施方式、第3實施方式的光準(zhǔn)直器20、30中也同樣。
[0055]另外，在第I實施方式的光準(zhǔn)直器10中，說明了通過對由金屬材料構(gòu)成的保持件11實施切削加工而形成在內(nèi)周面包括突起部Ile的保持件11的情況。然而，保持件11的材料和形成方法并不限定于此且能夠適當(dāng)?shù)刈兏?。例如，還可以利用塑料等樹脂材料、陶瓷形成保持件U。具體而言，考慮有通過對樹脂材料實施成形加工而形成保持件11的方法。該情況下，作為保持件11所使用的樹脂材料，例如，能夠使用聚苯乙烯(PS)樹脂、聚甲醛(POM)樹脂、ABS樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹月旨、聚苯醚(PPO)樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、改性聚苯醚(m-PPE)樹脂、聚醚醚酮(PEEK)樹月旨、聚醚酰亞胺(PEI)樹脂等。在形成這樣的保持件11情況下，也能夠獲得與由金屬材料構(gòu)成的保持件11相同的效果。
[0056]而且，在第I實施方式的光準(zhǔn)直器10中，說明了包括芯材13a和包層(第I包層13b、第2包層13c)由塑料材料構(gòu)成的光纖13的情況。然而，光纖13的結(jié)構(gòu)并不限定于此，且能夠應(yīng)用其他結(jié)構(gòu)的光纖13。例如，還能夠利用芯材13a由石英玻璃構(gòu)成、包層由高硬度塑料構(gòu)成的硬塑料包層光纖(H-PCF)構(gòu)成。另外，以下所示的第2實施方式的光準(zhǔn)直器20也同樣。
[0057]第2實施方式
[0058]第2實施方式的光準(zhǔn)直器在突起部的結(jié)構(gòu)不同這一點上與第I實施方式的光準(zhǔn)直器10不同。以下，以與第I實施方式的光準(zhǔn)直器10的不同點為中心地說明第2實施方式的光準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)。
[0059]圖5是本發(fā)明的第2實施方式的光準(zhǔn)直器20的剖視圖。圖6是圖5所示的雙點劃線E內(nèi)的放大圖。另外，由于第2實施方式的光準(zhǔn)直器20的外觀與圖2所示第I實施方式的光準(zhǔn)直器10通用，因此省略。另外，在圖5和圖6中，對與圖3和圖4所示的第I實施方式的光準(zhǔn)直器10通用的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略說明。
[0060]在第2實施方式的光準(zhǔn)直器20中，如圖5和圖6所示，突起部Ilf在容納部I Ic與通孔Iid之間在保持件11的同一圈上設(shè)有多個(在本實施方式中為三個)。通過這樣在同一圈上設(shè)置多個突起部Hf，能夠使準(zhǔn)直透鏡12和光纖13分別在多個位置抵接，因此能夠以高精度對準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位。另外，由于能夠使形成于多個突起部Ilf之間的空間作為插入準(zhǔn)直透鏡12和光纖13時的空氣的逃避通道發(fā)揮功能，因此能夠進行順暢的定位。
[0061]在此，對具有這樣的突起部Ilf的光準(zhǔn)直器20的保持件11中的準(zhǔn)直透鏡12和光纖13的定位方法進行說明。如圖6所示，突起部Ilf之中的與準(zhǔn)直透鏡12相對的部分同準(zhǔn)直透鏡12的一部分抵接，另一方面，突起部Ilf之中的與光纖13相對的部分同構(gòu)成光纖13的第I包層13b和第2包層13c的一部分抵接。在這樣抵接的狀態(tài)下，準(zhǔn)直透鏡12和光纖13分別被定位在保持件11的規(guī)定位置。
[0062]突起部Ilf中的與準(zhǔn)直透鏡12相對的部分構(gòu)成錐面llf\。該錐面Ilf1與第I實施方式的突起部Ile相同，以相對于與圖6中用箭頭所示的光纖13的插入方向正交的平面(例如，與圖6所示的光纖13的端面平行地配置，且通過突起部Ilf的基端部的平面F)所成的角度93為5°以上且30°以下的方式設(shè)置。這樣，通過將準(zhǔn)直透鏡12側(cè)的錐面Ilf1的角度θ3設(shè)定為相對于與光纖13的插入方向正交的平面F成5°以上且30°以下，能夠在對具有球形狀的準(zhǔn)直透鏡12的靠光纖13側(cè)的一部分進行了支承的狀態(tài)下對該準(zhǔn)直透鏡12進行定位，因此能夠提高準(zhǔn)直透鏡12的位置精度。
[0063]另一方面，突起部Ilf中的與光纖13相對的部分構(gòu)成錐面llf2。錐面Ilf2與第I實施方式的突起部I Ie相同，與相對于與光纖13的插入方向正交的平面(例如，與圖6所示的光纖13的端面平行地配置的平面G)所成的角度04為5°以上且30°以下的方式設(shè)置。這樣，通過將錐面Ilf2的角度設(shè)為相對于平面G成5°以上且30°以下，如上所述，在光纖13由芯材13a、第I包層13b以及第2包層13c配置于同一平面上的光纖(例如塑料光纖)構(gòu)成的情況下，通過使光纖13的端面與突起部Ilf抵接，能夠容易確保芯材13a、第I包層13b以及第2包層13c的位置精度。因此，只要突起部的角度為5°以上且30°以下，則能夠確保期望的位置精度。
[0064]如以上所說明的那樣，在第2實施方式的光準(zhǔn)直器20中，使準(zhǔn)直透鏡12的一部分和光纖13的一部分與設(shè)于在保持件11上設(shè)置的突起部Ilf的一部分(更具體而言，突起部Ilf中的與準(zhǔn)直透鏡12和光纖13相對的位置)的錐面抵接而對準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位，因而能夠以突起部Ilf為基準(zhǔn)地定位準(zhǔn)直透鏡12和光纖13，因此，相比于以往那樣將獨立構(gòu)件的間隔件插入到保持件11內(nèi)的情況，能夠提高作業(yè)效率，能夠抑制成本上升并簡單地對準(zhǔn)直透鏡12和光纖13進行定位。
[0065]另外，第2實施方式的光準(zhǔn)直器20在突起部Ilf將與準(zhǔn)直透鏡12相對的部分的角度、和與光纖13相對的部分的角度設(shè)為不同的角度這一點與第I實施方式的光準(zhǔn)直器10相同。因此，在第2實施方式的光準(zhǔn)直器20中也能夠獲得由該突起部Ilf的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效果O
[0066]另外，第2實施方式的光準(zhǔn)直器20在將局部具有錐面Ilf1Ulf2的突起部Ilf設(shè)置在保持件11的內(nèi)周面上這一點與第I實施方式的光準(zhǔn)直器10相同。因此，第2實施方式的光準(zhǔn)直器20也能夠防止在設(shè)置具有與光纖13的插入方向正交的抵接面的突起部的情況下可能發(fā)生的問題的發(fā)生。
[0067]第3實施方式
[0068]第3實施方式的光準(zhǔn)直器在插入的光纖的結(jié)構(gòu)不同這一點、和用于定位該光纖的突起部的形狀根據(jù)該光纖的結(jié)構(gòu)而不同這一點與第I實施方式的光準(zhǔn)直器10不同。以下，以與第I實施方式的光準(zhǔn)直器10的不同點為中心地說明第3實施方式的光準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)。
[0069]圖7是本發(fā)明的第3實施方式的光準(zhǔn)直器30的剖視圖。圖8是圖7所示的雙點劃線H內(nèi)的放大圖。另外，由于第3實施方式的光準(zhǔn)直器30的外觀與圖2所示的第I實施方式的光準(zhǔn)直器10通用，因此省略。另外，在圖7和圖8中，對與圖3和圖4所示的第I實施方式的光準(zhǔn)直器10通用的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略說明。
[0070]插入于第3實施方式的光準(zhǔn)直器30的光纖15例如由玻璃光纖構(gòu)成，由貫通其中心地設(shè)置的芯材15a、包覆該芯材15a的第I包層15b、以及進一步包覆該第I包層15b的第2包層15c構(gòu)成。這些芯材15a和雙層包層(第I包層15b、第2包層15c)均由玻璃材料構(gòu)成。
[0071]如圖7和圖8所示，光纖15在與準(zhǔn)直透鏡12相對的端面上的第2包層15c的包覆被去除，第I包層15b和芯材15a向準(zhǔn)直透鏡12側(cè)突出。即，在與準(zhǔn)直透鏡12相對的端面上，芯材15a和第I包層15b成為比由第2包層15c構(gòu)成的端面向準(zhǔn)直透鏡12側(cè)突出的狀態(tài)。
[0072]在保持件11的容納部Ilc與通孔Ild之間設(shè)有用于對準(zhǔn)直透鏡12和光纖15進行定位的突起部Hg。根據(jù)上述的光纖15的結(jié)構(gòu)，該突起部Ilg具有與第I實施方式的突起部Ile不同的形狀。具體而言，與光纖15相對的部分的形狀與第I實施方式的突起部Ile不同。另外，后面說明該突起部Hg的形狀。
[0073]在此，說明具有這樣的突起部Ilg的光準(zhǔn)直器30的保持件11中的準(zhǔn)直透鏡12和光纖15的定位方法。如圖8所示，突起部Ilg中的與準(zhǔn)直透鏡12相對的部分同準(zhǔn)直透鏡12的一部分抵接，另一方面，突起部Ilg中的與光纖15相對的部分同構(gòu)成光纖15的第2包層15c的一部分抵接。該情況下，芯材15a和第I包層15b配置為比光纖15與突起部Ilg的抵接位置向準(zhǔn)直透鏡12側(cè)突出。在這樣抵接的狀態(tài)下，準(zhǔn)直透鏡12和光纖15分別被定位于保持件11的規(guī)定位置。
[0074]如圖8所示，突起部Ilg中的與準(zhǔn)直透鏡12相對的部分構(gòu)成錐面llgl。該錐面Ilg1具有與第I實施方式的突起部Ile的錐面Ile1相同的結(jié)構(gòu)，以相對于與圖8中用箭頭所示的光纖15的插入方向正交的平面(例如，與圖8所示的光纖15的端面平行地配置且通過突起部Ilg的基端部的平面I)所成的角度95為5°以上且30°以下的方式設(shè)置。這樣，通過將靠準(zhǔn)直透鏡12側(cè)的錐面Ilg1的角度Θ 5設(shè)定為相對于與光纖15的插入方向正交的平面I成5°以上且30°以下，能夠在對具有球形狀的準(zhǔn)直透鏡12中的靠光纖15側(cè)的一部分進行了支承的狀態(tài)下對準(zhǔn)直透鏡12進行定位，因此，能夠提高準(zhǔn)直透鏡12的位置精度。
[0075]另一方面，突起部Ilg中的與光纖15相對的部分構(gòu)成錐面llg2。錐面Ilg2以相對于與光纖13的插入方向正交的平面(例如，與圖8所示的光纖15的第2包層15c的端面平行地配置的平面J)所成的角度96為30°以上且80°以下的方式設(shè)置。這樣，通過將與光纖15相對的突起部Ilg的角度設(shè)為相對于與光纖15的插入方向正交的平面J成30°以上且80°以下,如上所述，在光纖15由芯材15a、第I包層15b以及第2包層15c構(gòu)成、且由芯材15a和第I包層比第2包層15c的平面突出地配置的光纖(例如玻璃光纖)構(gòu)成的情況下，能夠順暢地插入光纖15，并且能夠容易確保準(zhǔn)直透鏡12和光纖15的位置精度。
[0076]如以上所說明的那樣，在第3實施方式的光準(zhǔn)直器30中，使準(zhǔn)直透鏡12的一部分和光纖15的一部分與設(shè)于保持件11的突起部Ilg的一部分(更具體而言，突起部Ilg中的與準(zhǔn)直透鏡12和光纖15相對的位置)抵接而對準(zhǔn)直透鏡12和光纖15進行定位，因而能夠以突起部Ilg為基準(zhǔn)地定位準(zhǔn)直透鏡12和光纖15，因此，相比于以往那樣將獨立構(gòu)件的間隔件插入到保持件11內(nèi)的情況，能夠提高作業(yè)效率，能夠抑制成本上升并簡單地對準(zhǔn)直透鏡12和光纖15進行定位。
[0077]另外，第3實施方式的光準(zhǔn)直器30在突起部Ilg將與準(zhǔn)直透鏡12相對的部分的角度、和與光纖15相對的部分的角度設(shè)為不同的角度這一點、和以圓環(huán)形狀設(shè)于保持件11的同一圈上這一點與第I實施方式的光準(zhǔn)直器10相同。因此,在第3實施方式的光準(zhǔn)直器30中也能夠獲得由這些突起部Ilg的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效果。
[0078]另外，第3實施方式的光準(zhǔn)直器30在將局部具有錐面Ilg1Ulg2的突起部Ilg設(shè)于保持件11的內(nèi)周面這一點與第I實施方式的光準(zhǔn)直器10相同。因此,在第3實施方式的光準(zhǔn)直器30中也能夠防止在設(shè)置具有與光纖15的插入方向正交的抵接面的突起部的情況下可能發(fā)生的問題的發(fā)生。
[0079]另外,在上述第3實施方式中，以玻璃光纖作為光纖15的一例子進行了說明,但第3實施方式的光準(zhǔn)直器30所適用的光纖15并不限定于玻璃光纖。例如，只要是靠準(zhǔn)直透鏡12側(cè)的端面的一部分突出地配置的結(jié)構(gòu)，還可以應(yīng)用塑料光纖。例如，作為這樣的塑料光纖，還可以相當(dāng)于形成有包覆包層的外周的包覆層、僅芯材和包層自包覆層的端面突出地配置的情況。
[0080]另外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，能夠進行各種變更地實施。在上述實施方式中，關(guān)于附圖所示的大小、形狀等并不限定于此，在發(fā)揮本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更。另外，在不偏離本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更地實施。
[0081]例如，在上述實施方式中，作為光耦合構(gòu)件的一例子，使用將平行光會聚且入射到光纖內(nèi)、或?qū)⒆怨饫w射出的光設(shè)為平行光的光準(zhǔn)直器10 (20、30)進行了說明。然而，本發(fā)明的光I禹合構(gòu)件并不限定于光準(zhǔn)直器。本發(fā)明的光I禹合構(gòu)件以將來自發(fā)光兀件的光會聚且入射到光纖內(nèi)、或?qū)⒆怨饫w射出的光會聚到受光元件為前提，能夠應(yīng)用于任意結(jié)構(gòu)的光耦合構(gòu)件。
[0082]而且，在上述實施方式中，說明了光準(zhǔn)直器10 (20、30)所包括的準(zhǔn)直透鏡12由玻璃材料構(gòu)成的情況，但關(guān)于準(zhǔn)直透鏡12的結(jié)構(gòu)并不限定于此，能夠適當(dāng)變更。例如，可以由塑料材料構(gòu)成準(zhǔn)直透鏡12，其形狀也不限定于球形透鏡。
[0083]而且，在上述第I實施方式中，說明了保持件11大致具有圓筒形狀的情況，但保持件11的結(jié)構(gòu)并不限定于圓筒形狀而且能夠適當(dāng)變更。在一端部形成有準(zhǔn)直透鏡12的容納部11c，另一方面，另一端部形成有光纖13的插入孔Ila的前提下，能夠采用任意的形狀。例如，還包含具有方筒形狀(即，與光纖13的插入方向正交的界面被設(shè)為四邊形的筒形狀)的保持件11。
[0084]假設(shè)，將具有方筒形狀的保持件11應(yīng)用于第I實施方式的光準(zhǔn)直器10的情況下，突起部Ile設(shè)為在保持件11的內(nèi)側(cè)面中的與光纖13的插入方向正交的同一平面上配置的環(huán)形狀。與應(yīng)用于第3實施方式的光準(zhǔn)直器30的情況下的突起部Ilg也相同。另外，在將具有方筒形狀的保持件11應(yīng)用于第2實施方式的光準(zhǔn)直器20的情況下，在保持件11的內(nèi)側(cè)面中的與光纖13的插入方向正交的同一平面上設(shè)有多個突起部Ilf。
[0085]而且，在上述實施方式中，說明了將本發(fā)明具體化為光準(zhǔn)直器10(20、30)以及連接光準(zhǔn)直器10 (20、30)的光連接器的情況。然而，本發(fā)明并不限定于此，作為由上述光準(zhǔn)直器10 (20、30)所具有的保持件11構(gòu)成的光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件也能夠成立。該情況下，光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件例如包括:保持體，其由保持件11的整體構(gòu)成；容納部11c，其設(shè)于該保持體的一端且用于容納透鏡(例如在光準(zhǔn)直器用保持構(gòu)件的情況下為準(zhǔn)直透鏡12);插入孔11a，其設(shè)于保持體的另一端且用于插入光纖13 (15);以及錐面Ile1Ule2 (錐面llf\、Ilf2、錐面Ilg1Ulg2)，其通過設(shè)置被形成于保持體的容納部Ilc的附近的內(nèi)側(cè)面的突起部lie (IlfUlg)而形成于容納部Ilc附近，且用于使透鏡和光纖13 (15)的端面中的一者抵接而對透鏡和光纖13 (15)進行定位。
[0086]采用本發(fā)明的光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件，通過設(shè)置用于使透鏡和光纖13 (15)中的至少一者與設(shè)于容納部Ilc的附近的突起部lie (IlfUlg)的一部分抵接而對透鏡和光纖13 (15)進行定位的錐面Ile1Ule2 (錐面Ilf1Ulf2、錐面llgl、Ilg2)，能夠以突起部Ile(IlfUlg)為基準(zhǔn)地定位透鏡和/或光纖13 (15)，因此，相比于以往那樣將獨立構(gòu)件的間隔件插入到保持件保持構(gòu)件內(nèi)的情況，能夠提高作業(yè)效率，能夠抑制成本上升并簡單地對透鏡和光纖13 (15)進行定位
[0087]本申請基于2011年10月18日申請的日本特愿2011-229139。其內(nèi)容全部包含在本申請中。
【權(quán)利要求】
1.一種光耦合構(gòu)件，其特征在于， 該光耦合構(gòu)件包括:光纖；保持構(gòu)件，其用于保持自形成于一端的插入孔插入的上述光纖；以及透鏡，其容納在形成于上述保持構(gòu)件的另一端的容納部，該光耦合構(gòu)件使上述透鏡和/或光纖的端面同形成于上述保持構(gòu)件的容納部附近的內(nèi)側(cè)面的突起部中的設(shè)于與上述透鏡和光纖相對的位置的錐面抵接而對上述透鏡和/或光纖進行定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合構(gòu)件，其特征在于， 該光耦合構(gòu)件設(shè)有配置于與上述光纖的插入方向正交的同一平面上的具有環(huán)形狀的上述關(guān)起部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合構(gòu)件，其特征在于， 在與上述光纖的插入方向正交的同一平面上設(shè)有多個上述突起部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合構(gòu)件，其特征在于， 將上述突起部的與上述光纖相對的錐面相對于與上述光纖的插入方向正交的平面的角度、和上述突起部的與上述透鏡相對的錐面相對于與上述光纖的插入方向正交的平面的角度設(shè)為不同的角度。
5.一種光連接器，其特征在于， 該光連接器連接權(quán)利要求1所述的光耦合構(gòu)件。
6.一種光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件，其特征在于， 該光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件包括:保持體，其保持光纖；容納部，其設(shè)于上述保持體的一端，用于容納透鏡；以及插入孔，其設(shè)于上述保持體的另一端，用于供上述光纖插入，該光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件使上述透鏡和/或光纖的端面同形成于上述保持體的容納部附近的內(nèi)側(cè)面的突起部中的設(shè)于與上述透鏡和光纖相對的位置的錐面抵接而對上述透鏡和/或光纖進行定位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件，其特征在于， 該光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件設(shè)有配置于與上述光纖的插入方向正交的同一平面上的具有環(huán)形狀的上述突起部。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件，其特征在于， 在與上述光纖的插入方向正交的同一平面上設(shè)有多個上述突起部。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光耦合構(gòu)件用保持構(gòu)件，其特征在于， 將上述突起部的與上述光纖相對的錐面相對于與上述光纖的插入方向正交的平面的角度、和上述突起部的與上述透鏡相對的錐面相對于與上述光纖的插入方向正交的平面的角度設(shè)為不同的角度。
【文檔編號】G02B6/42GK103890626SQ201280051390
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月18日
【發(fā)明者】森谷直彥, 巖元淳 申請人:三菱鉛筆株式會社