本發(fā)明涉及插座連接器及光耦合構造。
背景技術:
在專利文獻1中公開了用于將2個光纖組相互光耦合的光連接器構造。該光連接器構造具有用于對各光纖組進行保持的一對插芯。該一對插芯分別具有用于將從光纖射出的光準直化,并且使向光纖射入的光聚光的透鏡。
專利文獻1:美國專利申請公開第2014/0153875號說明書
技術實現(xiàn)要素:
在專利文獻1記載的構造中,對一方的插芯進行收容的殼體具有用于將對另一方的插芯進行收容的殼體導入的寬的開口部。而且,一對插芯彼此的光耦合部分設置于該寬的開口部內(nèi)。但是,在如上所述的構造中,灰塵、塵埃有可能從寬的開口部侵入,附著于光耦合部分。如果灰塵、塵埃附著于光耦合部分,則導致光耦合效率的降低。本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠減少灰塵、塵埃向光耦合部分的附著的插座連接器及光耦合構造。
本發(fā)明的一個實施方式所涉及的插座連接器,對第一光纖的端部進行保持,通過與對第二光纖的端部進行保持的插頭連接器連接,從而將第一光纖和第二光纖光學性地耦合,該插座連接器具有:插座插芯;以及插座殼體,其包含對插座插芯進行收容的第一空腔及對插頭連接器進行收容的第二空腔,插座插芯具有:前端;保持部,其對第一光纖的端部進行保持;以及插座接口部,其與第一光纖的端部光學性地耦合,與插頭連接器的插頭接口部相對,將從第一光纖射出的光束擴展而從前端射出,與插頭連接器向插座殼體的插入方向垂直的剖面中的第一空腔的開口面積,比與插入方向垂直的剖面中的第二空腔的開口面積小,對插座接口部及插頭接口部光學性地耦合之前的第一狀態(tài)和光學性地耦合之后的第二狀態(tài)進行定義,在第二狀態(tài)下,插座接口部位于第一空腔內(nèi)。
另外,本發(fā)明的一個實施方式所涉及的光耦合構造,具有上述的插座連接器和插頭連接器,插頭連接器具有:插頭插芯,其具有插頭接口部;以及插頭殼體,其對插頭插芯進行收容,插頭接口部與插座接口部光學性地耦合,在第二狀態(tài)下,插頭殼體的前端位于第二空腔內(nèi),插頭接口部位于第一空腔內(nèi)。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的插座連接器及光耦合構造,能夠減少灰塵、塵埃向光耦合部分的附著。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的光耦合構造的斜視圖。
圖2示出沿插入方向的光耦合構造的第一狀態(tài)的剖面。
圖3示出沿插入方向的光耦合構造的第二狀態(tài)的剖面。
圖4是表示適合用作插座插芯及插頭插芯的插芯的斜視圖。
圖5是沿圖4的v-v線的剖視圖。
圖6是將間隔件附近放大而表示的剖視圖。(a)示出第一狀態(tài),(b)示出第二狀態(tài)。
圖7是用于對制造插芯的工序的一部分進行說明的斜視圖。
圖8是表示第1變形例所涉及的光耦合構造的剖視圖。
圖9是表示第2變形例所涉及的光耦合構造的剖視圖。
圖10是將第2變形例的彈性部件放大而表示的斜視圖。
圖11是表示第3變形例所涉及的光耦合構造的剖視圖。
圖12是表示將第3變形例的插座插芯進一步變形后的例子的斜視圖。
具體實施方式
[本發(fā)明的實施方式的說明]
首先,舉例說明本發(fā)明的實施方式的內(nèi)容。本發(fā)明的一個實施方式所涉及的插座連接器,對第一光纖的端部進行保持,通過與對第二光纖的端部進行保持的插頭連接器連接,從而將第一光纖和第二光纖光學性地耦合,該插座連接器具有:插座插芯;以及插座殼體,其包含對插座插芯進行收容的第一空腔及對插頭連接器進行收容的第二空腔,插座插芯具有:前端;保持部,其對第一光纖的端部進行保持;以及插座接口部,其與第一光纖的端部光學性地耦合,與插頭連接器的插頭接口部相對,將從第一光纖射出的光束擴展而從前端射出,與插頭連接器向插座殼體的插入方向垂直的剖面中的第一空腔的開口面積,比與插入方向垂直的剖面中的第二空腔的開口面積小,對插座接口部及插頭接口部光學性地耦合之前的第一狀態(tài)和光學性地耦合之后的第二狀態(tài)進行定義,在第二狀態(tài)下,插座接口部位于第一空腔內(nèi)。
在該插座連接器中,插座插芯的插座接口部沒有位于開口面積寬的第二空腔,而是位于第一空腔,該第一空腔開口面積窄且與第二空腔相比位于插座殼體的里側,灰塵、塵埃難以侵入該第一空腔。因此,能夠減少灰塵、塵埃向插座接口部和插頭接口部的光耦合部分的附著,抑制光耦合效率的降低。
在上述的插座連接器中,也可以是在第一狀態(tài)下插座接口部也位于第一空腔內(nèi)。由此,在插座接口部和插頭接口部的光耦合前,也能夠減少灰塵、塵埃向插座接口部的附著。
在上述的插座連接器中,也可以是在第二狀態(tài)下,與第一狀態(tài)比較,插入方向上的插座接口部的位置向與插頭連接器的相反側移動。由此,能夠容易地將插座接口部和插頭接口部的光耦合部分配置于開口面積窄、里側深處的第一空腔內(nèi)。
在上述的插座連接器中,也可以是插座殼體的內(nèi)壁具有通過與插座插芯抵接而將插座接口部保持于第一空腔內(nèi)的部分。由此,能夠容易地將插座接口部和插頭接口部的光耦合部分配置于開口面積窄、里側深處的第一空腔內(nèi)。并且,通過與插座插芯抵接的插座殼體的上述部分而使第一空腔的開口面積變得更窄,能夠更有效地減少灰塵、塵埃的侵入。
在上述的插座連接器中,也可以是插座殼體還具有間隔件,該間隔件設置于插座接口部和插頭接口部之間,在第二狀態(tài)下,與第一狀態(tài)比較,插入方向上的間隔件相對于插座接口部的相對位置向插座接口部側移動。
在上述的插座連接器中,可以是間隔件朝向第二空腔被施力,插座殼體的內(nèi)壁具有通過與間隔件抵接而將所述插座接口部保持于所述第一空腔內(nèi)的部分。由此,能夠容易地將插座接口部和插頭接口部的光耦合部分配置于開口面積窄、里側深處的第一空腔內(nèi)。并且,通過與插座插芯抵接的插座殼體的上述部分而使第一空腔的開口面積變得更窄,能夠有效地減少灰塵、塵埃的侵入。
上述的插座連接器也可以是,還具有:支撐部件,其配置于在插入方向上在該支撐部件與插頭連接器之間夾著插座插芯的位置,對插座插芯進行支撐,并且對插座插芯向與插頭連接器的相反側的移動進行限制;以及第一彈性部件,其配置于支撐部件和插座插芯之間,在第二狀態(tài)下,第一彈性部件與第一狀態(tài)相比收縮。由此,能夠容易地實現(xiàn)使插入方向上的插座接口部的位置向與插頭連接器的相反側移動的構造。
上述的插座連接器可以是,還具有第二彈性部件,該第二彈性部件配置于在插入方向上在該第二彈性部件與插頭連接器之間夾著插座插芯的位置,對插座插芯進行支撐,并且固定于插座殼體,在第二狀態(tài)下,第二彈性部件與第一狀態(tài)相比收縮。由此,能夠容易地實現(xiàn)使插入方向上的插座接口部的位置向與插頭連接器的相反側移動的構造。
在上述的插座連接器中,也可以是第二空腔對插頭連接器的彈鍵桿的至少一部分進行收容。由此,通過彈鍵桿而使第二空腔和插頭連接器的間隙變窄,能夠更有效地減少灰塵、塵埃的侵入。
上述的插座連接器也可以是,還具有棒狀的引導銷,該引導銷的一部分插入在插座插芯的第一引導銷孔中,其他一部分插入在插頭插芯的第二引導銷孔中,由此進行插座插芯和插頭插芯的定位,第一光纖為單模光纖,引導銷的外徑和第一引導銷孔及第二引導銷孔的內(nèi)徑之差,是在多模光纖的連接所使用的差。在上述的插座連接器中,從插座接口部射出的光束的直徑及射入至插座接口部的光束的直徑,比第一光纖的端面處的直徑大。因此,插座接口部和插頭接口部的相對位置精度放寬,因此如上述所示,能夠使用多模光纖用的引導銷。由此,能夠?qū)⒁龑тN的公差增大而減少制造成本。
另外,本發(fā)明的一個實施方式所涉及的光耦合構造,具有上述任一項的插座連接器、和插頭連接器,插頭連接器具有:插頭插芯,其具有插頭接口部;以及插頭殼體,其對插頭插芯進行收容,插頭接口部與插座接口部光學性地耦合,在第二狀態(tài)下,插頭殼體的前端位于第二空腔內(nèi),插頭接口部位于第一空腔內(nèi)。根據(jù)該光耦合構造,具備上述任一項的插座連接器,因此能夠減少灰塵、塵埃向插座接口部和插頭接口部的光耦合部分的附著,抑制光耦合效率的降低。另外,在第二狀態(tài)下插頭殼體的前端位于第二空腔內(nèi),插頭接口部位于第一空腔內(nèi),因此成為插頭接口部從插頭殼體的前端凸出的構造。因此,插頭接口部的清掃變得容易。
[本發(fā)明的實施方式的詳細內(nèi)容]
下面,一邊參照附圖,一邊對本發(fā)明的插座連接器及光耦合構造的一個方式詳細地進行說明。此外,在附圖的說明中,對相同的要素標注相同的標號,省略重復的說明。另外,在附圖中示出xyz正交坐標系。
圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的光耦合構造1a的斜視圖。光耦合構造1a具有插座連接器10a和插頭連接器20。插座連接器10a對后面記述的第一光纖的端部進行保持,與對第二光纖的端部進行保持的插頭連接器20連接,由此將第一光纖和第二光纖光學性地耦合。插座連接器10a具有大致長方體狀的插座殼體11。插座殼體11具有對插頭連接器20進行收容的空腔18(第二空腔)??涨?8是沿插頭連接器20的插入方向(z方向)延伸,與插入方向垂直的空腔18的剖面(xy剖面)為大致長方形狀。另外,插頭連接器20具有大致長方體狀的插頭殼體21。在插頭殼體21的一個外側面設置有彈鍵桿21a??涨?8對彈鍵桿21a的至少一部分進行收容,在空腔18的一個內(nèi)側面,設置有與彈鍵桿21a卡合的彈鍵卡合部。在插頭連接器20插入至空腔18時,彈鍵桿21a和彈鍵卡合部相互卡合,由此防止插頭連接器20的拔出。
圖2及圖3示出沿插入方向的光耦合構造1a的剖面。圖2示出插頭連接器20向插座連接器10a插入前的狀態(tài)(下面,稱為第一狀態(tài)),圖3示出插頭連接器20插入至插座連接器10a的狀態(tài)(下面,稱為第二狀態(tài))。
如圖2及圖3所示,插座連接器10a在上述的插座殼體11的基礎上,還具有:插座插芯13、間隔件14、銷保持器15、2根棒狀的引導銷16以及支撐部件19。另外,插座殼體11在上述的空腔18的基礎上,具有對插座插芯13進行收容的空腔17(第一空腔)。另外,插頭連接器20在上述的插頭殼體21的基礎上,還具有收容于插頭殼體21的插頭插芯23。
插座插芯13及插頭插芯23具有相互相同的結構。在這里,圖4是表示適合用作插座插芯13及插頭插芯23的插芯30的斜視圖。另外,圖5是沿圖4的v-v線的剖視圖。如圖4及圖5所示,插芯30具有插芯主體部31和自聚焦透鏡陣列34。在插座插芯13中,插芯主體部31具有對光纖f2的端部進行保持的保持部即保持孔33。自聚焦透鏡陣列34具有插座接口部13b,該插座接口部13b與光纖f2的端部光學性地耦合,將從該光纖f2射出的光束擴展而射出。因此,作為插座插芯13的插芯30在前端30a具有插座接口部13b,擴展后的光束從前端30a射出。另外,在插頭插芯23中也是插芯主體部31具有保持部,自聚焦透鏡陣列34具有插頭接口部23b。
插芯主體部31是所謂的mt插芯,且具有大致長方體狀的外形。具體地說,插芯主體部31具有:前端面31a、后端面31b及側面31c。前端面31a及后端面31b分別沿xy平面延伸,在z方向上相互相對。側面31c沿zx平面延伸,將前端面31a和后端面31b相連。
插芯主體部31對構成光纜f1的多個光纖f2的端部進行保持。此外,在插座插芯13中,光纖f2相當于第一光纖,在插頭插芯23中,光纖f2相當于第二光纖。在插芯主體部31的后端面31b開口出用于將光纜f1導入的導入部32(參照圖5)。導入部32對多個光纖f2一體化而成的光纜f1進行保持。導入部32具有窗32a,該窗32a朝向前端面31a而貫通,在貫通中途,在側面31c具有開口。另外,導入部32在與窗32a相比的前方,包含多個保持孔33,該多個保持孔33設置為對光纖f2分別進行保持。保持孔33包含窗32a側的大徑部33a和前端面31a側的小徑部33b。大徑部33a對將用于使多個光纖f2一體化的包覆樹脂f1a去除后的光纖f2的部分中的、樹脂包覆部分f2a進行保持。另外,小徑部33b對將該樹脂包覆也去除后的光纖f2的裸纖部分f2b進行保持。小徑部33b的內(nèi)徑小于大徑部33a的內(nèi)徑。如圖5所示,裸纖部分f2b的前端在前端面31a露出。
光纜f1及構成光纜f1的多個光纖f2,從插芯主體部31的后方插入以使得保持于導入部32,利用從窗32a導入的粘接劑硬化而進行固定。前端面31a被研磨處理,在前端面31a露出的光纖f2的前端面變得平坦。作為光纖f2,可以是單模光纖及多模光纖的任意者,或者也可以是其他種類的光纖。
自聚焦透鏡陣列34通過粘接于插芯主體部31的前端面31a而進行固定。自聚焦透鏡陣列34具有前表面34a和背面34b,該前表面34a具有插座接口部13b(或者插頭接口部23b),該背面34b與插芯主體部31的前端面31a相對。在插座插芯13的端面(前端30a)配置插座接口部13b,在插頭插芯23的端面(前端30a)配置插頭接口部23b。插座接口部13b和插頭接口部23b相互相對,對光學性地耦合之前的第一狀態(tài)(參照圖2)和光學性地耦合之后的第二狀態(tài)(參照圖3)進行定義。
另外,自聚焦透鏡陣列34具有分別與多個光纖f2光學性地耦合的多個自聚焦透鏡(光學元件)35。多個自聚焦透鏡35在xy面內(nèi)配置為陣列狀,分別粘接固定在從背面34b貫通至前表面34a的多個透鏡保持孔34c(參照圖5)。多個自聚焦透鏡35分別與對應的光纖f2的端部光學性地耦合,將從光纖f2射出的光束擴展,從插座接口部13b(或者插頭接口部23b)射出。另外,從插頭接口部23b(或者插座接口部13b)射出的擴展光束,在插座接口部13b(或者插頭接口部23b)被受光,由自聚焦透鏡35聚光而向光纖f2耦合。多個自聚焦透鏡35,例如是構成為從中心朝向外周而折射率逐漸地降低的漸變折射率光纖。
自聚焦透鏡陣列34的前表面34a及背面34b通過研磨處理而被平滑化。背面34b在各光纖f2和各自聚焦透鏡35相互光耦合的狀態(tài)下,粘接固定于插芯主體部31的前端面31a。
另外,如圖4所示,插芯30還具有2個引導銷孔36。這些引導銷孔36在z方向上延伸,以夾著多個光纖f2的方式在x方向上排列而形成。引導銷孔36是形成于插芯主體部31的引導銷孔、和形成于自聚焦透鏡陣列34的引導銷孔在z方向上連通而成的。此外,在插座插芯13中,引導銷孔36相當于第一引導銷孔,在插頭插芯23中,引導銷孔36相當于第二引導銷孔。
對插座插芯13的引導銷孔36插入如圖2及圖3所示的引導銷16的一部分(前部),對插頭插芯23的引導銷孔36插入引導銷16的其他一部分(后部)。由此,能夠進行插座插芯13和插頭插芯23的定位。但是,在光纖f2為單模光纖的情況下,引導銷16的外徑和引導銷孔36的內(nèi)徑之差,可以是在多模光纖的連接所使用的差。
再次參照圖2及圖3。如前述所示,插座殼體11具有空腔17(第一空腔)及空腔18(第二空腔)。空腔17及18在插頭連接器20的插入方向即z方向上連通。在空腔17中對插座插芯13進行收容,在空腔18中對插頭連接器20進行收容。而且,從z方向觀察到的空腔17及18的大小是相互不同的。即,與插頭連接器20的插入方向垂直的剖面(xy剖面)中的空腔17的開口面積,小于與該插入方向垂直的剖面(xy剖面)中的空腔18的開口面積。特別是,在本實施方式中,x方向上的空腔18的內(nèi)部尺寸與該方向上的空腔17的內(nèi)部尺寸相比,大出為了對彈鍵桿21a進行收容所需的空間量。
銷保持器15及支撐部件19設置于空腔17的內(nèi)部。銷保持器15由支撐部件19支撐,并且,對引導銷16的一端部進行保持,由此對插座插芯13進行支撐。支撐部件19固定于插座殼體11。支撐部件19配置于在z方向上在該支撐部件19與插頭連接器20之間夾著插座插芯13的位置,經(jīng)由銷保持器15而對插座插芯13進行支撐,并且,對插座插芯13向與插頭連接器20相反側的移動進行限制。通過如上所述的結構,實現(xiàn)被引導銷16插入貫通的插座插芯13的空腔17內(nèi)部中的定位。
間隔件14設置于插座插芯13的前端30a和插頭插芯23的前端30a之間,使插座接口部13b和插頭接口部23b相互分離。在這里,圖6是將間隔件14附近放大而表示的剖視圖。圖6(a)示出第一狀態(tài),圖6(b)示出第二狀態(tài)。在插頭連接器20被插入之前的第一狀態(tài)(參照圖6(a))下,間隔件14收容于插座殼體11內(nèi)。間隔件14呈板狀,具有在z方向上相對的第一面14a及第二面14b。第一面14a與插座插芯13的前端30a相對,第二面14b與插頭插芯23的前端30a相對。另外,間隔件14在xy面內(nèi)的中央部分,具有用于使光束經(jīng)過的開口14c。開口14c從第一面14a貫通至第二面14b,使插座接口部13b和插頭接口部23b相對。
另外,間隔件14還具有用于將2個引導銷16插入貫通的2個引導銷孔14d。這些引導銷孔14d以隔著開口14c的方式在x方向上排列而形成。在第一狀態(tài)下,引導銷孔14d與插座插芯13的引導銷孔36連通,引導銷16在插入貫通至這些引導銷孔14d、36的狀態(tài)下被保持。另外,引導銷孔14d中的第一面14a側的一部分的內(nèi)徑大于第二面14b側的其他部分的內(nèi)徑,在該一部分插入有在z方向上進行伸縮的彈性部件51。彈性部件51例如是螺旋彈簧,配置為將引導銷16收容于內(nèi)側。彈性部件51的一端與間隔件14接觸,彈性部件51的另一端與插座插芯13接觸。
另外,間隔件14的外周面14e具有朝向空腔18而逐漸地變窄的錐形狀。而且,在插座殼體11的空腔17的內(nèi)壁,形成有與間隔件14的外周面14e抵接的面17a。因此,在圖6(a)所示的第一狀態(tài)下,彈性部件51對間隔件14朝向空腔18進行施力,并且,面17a與外周面14e抵接,由此插座接口部13b位于空腔17內(nèi)。此時,間隔件14的第一面14a和插座接口部13b相互分離。而且,在圖6(b)所示的第二狀態(tài)下,間隔件14被插頭插芯23按壓,由此,與第一狀態(tài)比較,z方向上的間隔件14相對于插座接口部13b的相對位置向該插座接口部13b側移動。此時,間隔件14的外周面14e和面17a相互分離。此外,在該狀態(tài)下,插座接口部13b也位于空腔17內(nèi)。
再次參照圖2及圖3。插頭連接器20在前述的插頭殼體21及插頭插芯23的基礎上,還具有彈性部件24和支撐部件29。支撐部件29固定于插頭殼體21的內(nèi)部后端。支撐部件29具有用于進行限制的彈鍵限制部29a,以使得插頭殼體21的彈鍵桿21a不過度擴開。
彈性部件24例如是在z方向上進行伸縮的螺旋彈簧,且在插頭殼體21的內(nèi)部配置于插頭插芯23和支撐部件29之間。彈性部件24將插頭插芯23向前方(朝向插座插芯13的方向)進行施力。該彈性部件24的彈性力,優(yōu)選比設置于間隔件14的彈性部件51(參照圖4)的彈性力大。另外,在插頭殼體21的內(nèi)面設置有部分21b。部分21b與在插頭插芯23的插芯主體部31的側面形成的凸起抵接。由此,插頭插芯23被彈性部件24施力,并且保持于插頭殼體21內(nèi)。另外,此時,插頭接口部23b從插頭殼體21的前端凸出。
圖2所示的插頭連接器20如果插入至插座殼體11的空腔18,則引導銷16插入至插頭插芯23的引導銷孔36。由此,進行插座插芯13和插頭插芯23的xy面內(nèi)的定位。
如果在引導銷16被插入至插頭插芯23的狀態(tài)下進一步將插頭插芯23插入,則如圖3所示,插頭接口部23b與間隔件14的第二面14b抵接。而且如果進一步將插頭插芯23插入,則彈性部件51收縮,z方向上的第二面14b的位置向插座插芯13側移動。而且,間隔件14的第一面14a與插座接口部13b抵接。在該狀態(tài)下,彈鍵桿21a與彈鍵卡合部卡合,插座連接器10a和插頭連接器20相互連接。此時,在插座插芯13及間隔件14和插座殼體11之間、以及插頭插芯23和插頭殼體21之間產(chǎn)生間隙,因此插座插芯13及插頭插芯23成為浮動狀態(tài),成為外力難以傳遞至這些耦合部分的結構。
另外,此時,插頭接口部23b與插頭殼體21的前端相比凸出,因此插頭接口部23b進入至空腔17內(nèi),與插座接口部13b光耦合。因此,插頭殼體21的前端位于空腔18內(nèi),插座接口部13b位于空腔17內(nèi)。
對通過以上說明的本實施方式所涉及的光耦合構造1a及插座連接器10a而得到的效果進行說明。在插座連接器10a中,插座接口部13b沒有位于開口面積寬的空腔18,而是位于開口面積窄且與空腔18相比位于插座殼體11的里側的空腔17,灰塵、塵埃難以侵入。因此,能夠減少灰塵、塵埃向插座接口部13b和插頭接口部23b的光耦合部分的附著,抑制光耦合效率的降低。
另外,如本實施方式這樣,在第一狀態(tài)下插座接口部13b也可以位于空腔17內(nèi)。由此,在插座接口部13b和插頭接口部23b的光耦合前,也能夠減少灰塵、塵埃向插座接口部13b的附著。
另外,如本實施方式這樣,插座殼體11在插座接口部13b和插頭接口部23b之間具有間隔件14,在第二狀態(tài)下,與第一狀態(tài)比較,z方向上的間隔件14相對于插座接口部13b的相對位置可以向插座接口部13b側移動。由此,能夠適當?shù)貙崿F(xiàn)插座插芯13及插頭插芯23的浮動狀態(tài)。另外,能夠通過板狀的部件而構成間隔件14,間隔件14的構造得到簡化。并且,在第一狀態(tài)及第二狀態(tài)的任意狀態(tài)下,能夠?qū)⒉遄涌诓?3b和插頭接口部23b的光耦合部分容易地配置于插座殼體11的里側。
另外,如本實施方式這樣,間隔件14朝向空腔18而被施力,插座殼體11的內(nèi)壁可以具有通過與間隔件14抵接而將插座接口部13b保持于空腔17內(nèi)的部分(面17a)。由此,能夠容易地將插座接口部13b和插頭接口部23b的光耦合部分配置于開口面積窄、里側深處的空腔17內(nèi)。并且,通過與間隔件14抵接的插座殼體11的上述部分(面17a)而使空腔17的開口面積變得更窄,能夠更有效地減少灰塵、塵埃的侵入。此外,對間隔件14朝向空腔18進行施力的彈性部件51的彈性力,優(yōu)選比設置于插頭連接器20的彈性部件24的彈性力小。由此,能夠可靠地使間隔件14后退而將插座插芯13及插頭插芯23設為浮動狀態(tài)。
另外,如本實施方式這樣,也可以是空腔18對彈鍵桿21a的至少一部分進行收容。由此,能夠通過彈鍵桿21a而使空腔18和插頭連接器20的間隙變窄,更有效地減少灰塵、塵埃的侵入。
另外,如本實施方式這樣,在光纖f2為單模光纖的情況下,引導銷16的外徑和引導銷孔36的內(nèi)徑之差,可以是在多模光纖的連接所使用的差。在本實施方式的插座連接器10a中,通過自聚焦透鏡35,使得從插座接口部13b射出的光束的直徑及射入至插座接口部13b的光束的直徑,大于光纖f2的前端面中的直徑,以這樣較大的直徑進行插座接口部13b和插頭接口部23b之間的光束的收發(fā)。因此,插座接口部13b和插頭接口部23b的相對位置精度被放寬,因此如上述所示,能夠使用多模光纖用的引導銷16。由此,能夠?qū)⒁龑тN16的公差增大而減少制造成本。
另外,如本實施方式這樣,也可以是在第二狀態(tài)下插頭殼體21的前端位于空腔18內(nèi),插頭接口部23b位于空腔17內(nèi)。由此,成為插頭接口部23b從插頭殼體21的前端凸出的構造。因此,插頭接口部23b的清掃變得容易。另外,由此,通過插頭插芯23而使空腔17的開口部變得更窄,因此能夠在第二狀態(tài)下,更有效地減少灰塵、塵埃的侵入。
在這里,圖7是用于對制造插芯30的工序的一部分進行說明的斜視圖。在插芯主體部31的前端面31a安裝自聚焦透鏡陣列34時,將插芯主體部31和自聚焦透鏡陣列34的相對位置通過工具引導銷61進行固定。而且,保持其狀態(tài)不變,使夾在前端面31a和背面34b之間的粘接劑硬化。
此時,插芯主體部31和自聚焦透鏡陣列34的相對位置關系的精度是重要的。如果插芯主體部31和自聚焦透鏡陣列34相互偏移,則光纖f2的光軸和自聚焦透鏡35的光軸相互偏移。在該情況下,從光纖f2射出的光束的光軸通過自聚焦透鏡35而偏轉(zhuǎn),相對于連接方向即z方向而傾斜。
如本實施方式這樣,在插座插芯13和插頭插芯23之間進行直徑被擴展后的光束的收發(fā)的情況下、在射出與連接方向即z方向平行的光束的情況下,如前述所示不容易發(fā)生插座插芯13和插頭插芯23的軸偏移。但是,如果相對于z方向而傾斜地將光束射出,則由于軸偏移而引起的連接損耗變大。另外,即使在預先設定為光束的光軸相對于z方向而傾斜的情況下,如果光軸的傾斜角從期望的角度偏移,則連接損耗也變大。
因此,為了提高插芯主體部31和自聚焦透鏡陣列34的定位精度,作為工具引導銷61,優(yōu)選使用單模連接用的引導銷。單模連接用的引導銷,是指引導銷孔36的內(nèi)徑和引導銷的外徑之差小于或等于1μm。另外,在引導銷的外徑在軸方向上變化的情況下,在這里所說的引導銷的外徑,是指軸方向上的外徑的平均值。由此,插芯主體部31和自聚焦透鏡陣列34的位置偏移小于或等于1μm,能夠有效地減少由于軸偏移而引起的連接損耗。
此外,在將插芯主體部31和自聚焦透鏡陣列34連接之后,拆下該工具引導銷61。因此,即使精度高的單模連接用的引導銷為高價,也能夠反復使用,能夠減少制造成本。
(第1變形例)
圖8是表示上述實施方式的第1變形例所涉及的光耦合構造1b的剖視圖。此外,圖8示出耦合后的第二狀態(tài)。本變形例和上述實施方式的差異點是用于使插座插芯13浮動的插座連接器10b的構造。
如圖8所示,本變形例的插座連接器10b在上述的插座連接器10a的構造的基礎上,還具有彈性部件52。彈性部件52在空腔17的內(nèi)部,設置于支撐部件19和銷保持器15之間。彈性部件52是本變形例中的第一彈性部件的例子,對插座接口部13b朝向空腔18進行施力。而且,在第二狀態(tài)下,插頭插芯23將間隔件14及插座插芯13按壓,由此彈性部件52與第一狀態(tài)相比收縮。由此,z方向上的插座接口部13b的位置向與插頭連接器20的相反側移動。
彈性部件52的彈性力設定為,比設置于間隔件14的彈性部件51的彈性力大,與設置于插頭連接器20的彈性部件24的彈性力大致等同或者更大。由此,能夠在第二狀態(tài)下使彈性部件51可靠地收縮。另外,在第二狀態(tài)下即使對光纜f1施加拉伸力,由于彈性部件52能夠進行伸縮,因此也能夠維持插座插芯13和插頭插芯23的光耦合狀態(tài)。因此,能夠進一步提高光耦合構造1b克服對光纜f1的拉伸力的可靠性。
另外,根據(jù)本變形例,插座插芯13及插頭插芯23成為浮動狀態(tài),成為外力不易傳遞至這些耦合部分的結構。另外,能夠容易地將插座接口部13b和插頭接口部23b的光耦合部分配置于插座殼體11的里側。
此外,在本變形例中,在插座連接器10b及插頭連接器20兩者中,在支撐部件19、29和插芯13、23之間配置有彈性部件52、24,因此實現(xiàn)針對z方向的拉伸力的充分的耐受性。但是,在期望的耐受性低的情況下,可以僅配置彈性部件52、24的某一方。例如,在變形例中,也能夠省去插頭連接器20的彈性部件24。
(第2變形例)
圖9是表示上述實施方式的第2變形例所涉及的光耦合構造1c的剖視圖。此外,圖9示出耦合后的第二狀態(tài)。本變形例和上述實施方式的差異點是用于使插座插芯13浮動的插座連接器10b的構造。
如圖9所示,本變形例的插座連接器10c,取代上述的插座連接器10a的支撐部件19而具有彈性部件53。彈性部件53在空腔17的內(nèi)部固定于插座殼體11,彈性部件53配置于在z方向上在彈性部件53與插頭連接器20之間夾著插座插芯13的位置。而且,彈性部件53經(jīng)由銷保持器15而對插座插芯13彈性地支撐。此外,彈性部件53是本變形例中的第二彈性部件的例子。在第二狀態(tài)下,插頭插芯23將間隔件14及插座插芯13壓入,由此彈性部件53與第一狀態(tài)相比收縮。由此,z方向上的插座接口部13b的位置向與插頭連接器20的相反側移動。
圖10是將彈性部件53放大而表示的斜視圖。在該彈性部件53中導入有至少一部分容易彈性變形的構造。具體地說,彈性部件53具有大致長方體狀的外形,在與銷保持器15相對的面53a設置有用于與銷保持器15抵接的凸起部53b。因此,對插座插芯13施加的z方向的力集中至彈性部件53的特定部位(凸起部53b)。另外,在凸起部53b的背面?zhèn)仍O置有空間部53c,將包含凸起部53b的彈性部件53的部分設為能夠在z方向上移動。此外,彈性部件53還具有爪部53d,爪部53d與插座殼體11卡合,由此,彈性部件53固定于插座殼體11。
彈性部件53的彈性力設定為,比設置于間隔件14的彈性部件51的彈性力大,與設置于插頭連接器20的彈性部件24的彈性力大致等同或者更大。由此,在第二狀態(tài)下能夠使彈性部件51可靠地收縮。另外,在第二狀態(tài)下即使對光纜f1施加拉伸力,由于彈性部件53進行伸縮,因此也能夠維持插座接口部13b和插頭接口部23b的光耦合狀態(tài)。因此,能夠進一步提高光耦合構造1c克服對光纜f1的拉伸力的可靠性。
另外,本變形例的插座連接器10c,對上述實施方式的支撐部件19賦予彈性而省去第1變形例的彈性部件52。由此,抑制部件數(shù)量,并且能夠得到與第1變形例相同的效果,因此能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化,另外,能夠縮短插座連接器10c的z方向的長度。
(第3變形例)
圖11是表示上述實施方式的第3變形例所涉及的光耦合構造1d的剖視圖。此外,圖11示出耦合后的第二狀態(tài)。本變形例和上述第1變形例的差異點是用于將插座插芯13在插座殼體11內(nèi)部進行定位的結構,更詳細地說,是用于在z方向上進行定位的結構。
在本變形例中,在插座插芯13和插頭插芯23之間沒有設置間隔件,在第二狀態(tài)下,插座插芯13的前端30a和插頭插芯23的前端30a相互抵接。即,插座接口部13b及插頭接口部23b相對于自聚焦透鏡陣列34的前表面34a而凹陷。而且,如上所述的自聚焦透鏡陣列34的前表面34a彼此相互抵接,由此插座接口部13b和插頭接口部23b隔開間隔而相互相對。
另外,在插座殼體11的空腔17,設置有第一狀態(tài)下與插座插芯13的部分13a抵接的面17b。該面17b對被彈性部件52施力的插座插芯13的移動進行限制,進行z方向上的插座插芯13的定位。由此,插座接口部13b保持于空腔17內(nèi)。而且,在第二狀態(tài)下,插座插芯13被插頭插芯23按壓而將彈性部件52稍微推回,在面17b和部分13a隔著間隔的狀態(tài)下進行保持。此外,在該狀態(tài)下,插座接口部13b也位于空腔17內(nèi)。
如本變形例所示,插座殼體11可以具有通過與插座插芯13的部分13a抵接而將插座插芯13的光耦合面(前表面34a)保持于空腔17內(nèi)的部分(面17b)。由此,與上述實施方式同樣地,能夠減少灰塵、塵埃向插座接口部13b和插頭接口部23b的光耦合部分的附著,抑制光耦合效率的降低。此外,在圖11示出了在插芯主體部31設置有部分13a的例子,但部分13a也可以設置于自聚焦透鏡陣列34。
圖12是表示將本變形例的插座插芯13進一步變形后的例子的斜視圖。圖12所示的插座插芯13a在圖11所示的插芯主體部31一體地構成有插座接口部13b。在如上所述的結構中,由相對于通信波長而透明的樹脂材料(例如聚醚酰亞胺)形成插座插芯13a,由此能夠容易地形成光學元件、插座接口部13b、對光纖f2的端部進行保持的保持部。插座插芯13a的透鏡(光學元件)37,例如是樹脂制的凸透鏡。另外,透鏡37形成于在從前表面34a凹陷的位置所形成的凹部內(nèi)的插座接口部13b,該凹部比透鏡37的高度深。由此,插座插芯13a的前端作為間隔件起作用。并且,引導銷38也可以與插座插芯13a一體地構成。在該情況下,能夠不需要圖8所示的銷保持器15。
標號的說明
1a~1d…光耦合構造,10a~10c…插座連接器,11…插座殼體,13…插座插芯,13b…插座接口部,14…間隔件,15…銷保持器,16…引導銷,17…第一空腔,18…第二空腔,19、29…支撐部件,20…插頭連接器,21…插頭殼體,23…插頭插芯,23b…插頭接口部,24…彈性部件,29…支撐部件,30…插芯,31…插芯主體部,32…導入部,33…保持孔,34…自聚焦透鏡陣列,34a…前表面,35…自聚焦透鏡,36…引導銷孔,51~53…彈性部件,61…工具引導銷,f1…光纜,f2…光纖。