JP5501166B2 - 光コネクタ及び光通信システム - Google Patents

Description

本発明は、光コネクタ及び光通信システムに関し、特に、コネクタアダプタ内で他の光コネクタと光接続する光コネクタ、及びこの光コネクタを用いて光ファイバの光接続を行う光通信システムに関する。

近年、インターネットをはじめとする情報通信技術の普及・発展に伴い、大容量で高速伝送が可能な光通信システムの構築が進んでいる。このような光通信システムにおいては、光ファイバケーブルの多心化・高密度化に伴い、多心光コネクタによって光接続を一括化することが一般的となっている。また、光通信システムの拡大に伴って、多心光コネクタの低価格化の要求も強まっている。

従来、多心光コネクタとしては、コネクタアダプタ等にプッシュオン方式で係合する光コネクタ、例えば、ＪＩＳ Ｃ５９８２に制定されるＦ１３形光コネクタであるＭＰＯ形光コネクタ（非特許文献１参照）が用いられている。

図１０に上記ＪＩＳ規格で標準化された光コネクタ１０１の全体斜視図を示す。また、図１１に図１０のＣ方向から見た従来の光コネクタ１０１の正面図を、図１２に図１０のＤ方向から見た従来のコネクタアダプタ１０７の正面図を示す。
光コネクタ１０１は、コネクタアダプタ１０７内で他の光コネクタとコネクタ結合することによって、光接続する構造である。光コネクタ１０１は、光ファイバ１１の先端に取り付けられたフェルールが、ハウジング１０２に内装支持された構成であり、前記ハウジング１０２の周囲には、カップリング３が前記ハウジング１０２に対し前後に移動可能に設けられている。ハウジング１０２の側面には、前後方向に延在突設したキー１０５が形成されている。

コネクタアダプタ１０７は、樹脂等から断面長方形筒状に形成され、光コネクタ１０１が挿入される挿入穴１７１を内側に形成している。挿入穴１７１の内壁には、前記キー１０５が差し込まれるキー溝１０６が形成されており、光コネクタ１０１の逆差しや、位置にずれが生じることを防止している。
これらキー１０５の突出寸法及びキー幅は、上記ＪＩＳ規格によって定められており、ここに示す光コネクタ１０１のキー１０５の突出寸法は、０．７ｍｍ程度であり、符号Ｓ１で示すキー幅は３．０ｍｍ程度（図１１参照）である。また、キー１０５に対応した形状のキー溝幅（符号Ｓ２で示す）は、３．５ｍｍ程度（図１２参照）である。

光コネクタの逆差しを防止する更なる手段として、特許文献１には、コネクタアダプタを該コネクタアダプタの変形を規制する構造とすることによって、コネクタアダプタへの光コネクタの逆挿しを防止することができる光コネクタが開示されている。

ところで、上記ＪＩＳ規格等で想定していた心数は１２心までであったが、現在、光ファイバを２次元配列した２４心、４８心のＭＰＯコネクタ（以下、２４ＭＰＯ、４８ＭＰＯと称する）が開発されるようになってきている。２４ＭＰＯ、４８ＭＰＯの基本構造は、ＭＰＯコネクタ（ＪＩＳ Ｆ１３形）に準拠しているが、ハウジング内により強いバネ圧を有するバネを実装することによって接続状態を維持することが一般的である。

しかしながら、光ファイバ端面間のPhysical Contact（ＰＣ）接続を実現するためにはバネ圧が十分ではない、上記ＪＩＳの規格のスプリングを内装した２４ＭＰＯ、４８ＭＰＯコネクタも存在している。この場合、上記ＪＩＳ規格のバネ圧の２４、４８ＭＰＯコネクタと、バネ圧を強くした２４、４８ＭＰＯコネクタとの間で外観上区別がつかないことが問題となる。

このため、特許文献２では、ハウジングの側面に形成されたキーの先端に更に細いキーを追加するとともに、このキーが形成された側面とは反対側の側面にキーを追加した光コネクタが開示されている。これにより、バネ圧を強くした光コネクタと標準的なＭＰＯコネクタとが誤って締結されることを防ぐとともに、キー先端の山の位置により目視でコネクタを識別することができる。しかしながら、このような光コネクタは、構造が簡単とは言えず、金型が複雑となり、コストがかかっていた。

特開平１０−２０６６８９号公報 米国特許第７１８２５２３号明細書

日本規格協会、「Ｆ１３形多心光ファイバコネクタ Ｃ ５９８２：1997」、ＪＩＳハンドブック 電子 試験方法・オプトエレクトロニクス編、発行所：財団法人日本規格協会、１９９８年４月２４日。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、標準化された光コネクタと誤って締結されることを防ぐことができ、かつ低コストで製造が可能な光コネクタ、及びこの光コネクタを用いて光ファイバの光接続を行う光通信システムを提供することにある。

本発明の請求項１に係る光コネクタは、コネクタアダプタ内で他の光コネクタと光接続する光コネクタであって、フェルールを収納したハウジングを備え、前記ハウジングの側面に該側面より突出する接続方向に沿った複数の第１キーを有し、前記複数の第１キーのうちの少なくとも１つは、標準化されたコネクタアダプタのキー溝の幅方向両端に対応する２点より外側に配置され、前記複数の第１キーの間に形成された溝のうちの少なくとも１つは、標準化されたコネクタのキーの幅方向両端に対応する２点より内側に配置されたことを特徴とする。
本発明の請求項２に係る光コネクタは、各々の前記第１キーは、目視可能な所定以上の幅を有することを特徴とする。
本発明の請求項３に係る光コネクタは、前記ハウジングの前記複数の第１キーが形成された側面とは反対側の側面に、１つ以上の第２キーを形成したことを特徴とする。

本発明の請求項４に係る光通信システムは、上記いずれかの光コネクタを用いて光ファイバ同士の光接続を行うことを特徴とする。
本発明の請求項５に係る光通信システムは、識別すべき光コネクタ毎に、前記複数の第１キーの数及び／又は配置を異ならせたことを特徴とする。
本発明の請求項６に係る光通信システムは、識別すべき光コネクタ毎に、光コネクタの一部の色を異ならせたことを特徴とする。
本発明の請求項７に係る光通信システムは、前記光コネクタが、前記ハウジングを囲む筒状の、前記ハウジングに対し前後に移動可能なカップリングをさらに備え、識別すべき光コネクタ毎に、前記カップリングの色を異ならせたことを特徴とする。

本発明によれば、標準化された光コネクタとは異なる光コネクタが、標準化されたコネクタアダプタと誤って締結されることを防ぐことができる。
第１キーのそれぞれは、標準化されたコネクタのキーと相似形状であるため、低コストで製造が可能であるため、光コネクタの製造コストを低減することができる。
第１キーのそれぞれを、目視可能な所定以上の幅とすることによって、標準化された光コネクタとの判別が容易となる。
さらに、第２キーを形成した場合は、誤った締結を更に防止することができる。

本発明の実施形態１の光コネクタを示す全体斜視図である。 本発明の実施形態１の光コネクタとコネクタアダプタを示す全体斜視図である。 図１のＡ方向から見た光コネクタのハウジング形状を示す正面図である。 ハウジングのキーの拡大模式図である。 図２のＢ方向から見たコネクタアダプタの形状を示す正面図である。 コネクタアダプタのキー溝の拡大模式図である。 実施形態２，３の光コネクタのキーと、コネクタアダプタのキー溝の形状を示す模式図である。 比較形態１〜３の光コネクタのキーと、コネクタアダプタのキー溝の形状を示す模式図である。 本発明の他の実施形態の光コネクタとコネクタアダプタを示す正面図である。 従来の光コネクタの一例を示す全体斜視図である。 図１０のＣ方向から見た従来の光コネクタの正面図である。 図１０のＤ方向から見た従来のコネクタアダプタの正面図である。

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の光コネクタ１は、後述するハウジング２に形成されたキー５形状、及びハウジング２に内蔵されるスプリングのバネ圧を除いて、ＭＰＯ形光コネクタ（ＪＩＳ Ｃ５９８２に制定されるＦ１３形光コネクタ。ＭＰＯ:Multi-fiber Push On）の構造を採用したものである。
以下、図１、図２における「前」および「後」を参照して構成部材の位置関係を説明する場合がある。また、筒状の部材についての「軸方向」とは、その部材の中心軸方向をいう。

図１に示すように、光コネクタ１は、光ファイバ１１（図示例では１２心の光ファイバテープ心線を２枚重ねた形態）の先端に取り付けられたフェルール１２と、フェルール１２を内装支持するハウジング２と、該ハウジング２の軸方向にスライド移動自在に設けられたカップリング３と、ハウジング２の後端に取りつけられたブーツ４と、から構成されている。スプリング（図示せず）は、光ファイバ１１に外挿される形で、ハウジング２内に収容されており、フェルール１２を前方に付勢している。スプリングのバネ圧は、光ファイバ１１の心数等に応じて適宜定められる。

また、ハウジング２は、キー５の形状を除いてＪＩＳ規格で標準化された光コネクタ（以下、標準光コネクタと称す）と同一の形状であるため、既存の標準コネクタのカップリングを使用することができる。
フェルール１２には２つのガイド穴１３が形成されている。接続される光コネクタ同士の位置合わせは、共通のガイドピン（図示せず）を互いのガイド穴に挿入することにより達成される。

ハウジング２の側面２１には、キー５が形成されている。キー５は、ハウジング１の側面２１より上方に突設されている。図３に示すように、キー５は、接続方向に沿って形成された２つの第１キー５１，５１から構成されており、この２つの第１キー５１，５１によって、溝部５３が画定されている。

図２に示すように、光コネクタ１と接続されるコネクタアダプタ７には、光コネクタ１が挿入される挿入穴７１が形成されている。挿入穴７１の上面には、キー５に対応する形状のキー溝６が形成されている。図５に示すように、キー溝６は、２つの第１キー溝６１，６１から構成されている。また、この２つの第１キー溝６１，６１によって、この２つの第１キー溝６１，６１の間には、突起部６３が画定されている。

ここで、図３、及び図３のキー５周辺を拡大した図４を参照して、ハウジング２のキー５の形状の詳細について説明する。
２つの第１キー５１，５１は、ハウジング２の中心線Ｃ１に対して左右対称に形成された断面矩形状の長尺状の突起である。上述したように、第１キー５１，５１は、接続方向（前後方向）に沿って形成されている。第１キー５１の突出寸法Ｈは、約０．７ｍｍであり、第１キー５１のそれぞれの幅寸法Ｋは、約１ｍｍである。溝５３の幅寸法Ｌ、つまり、第１キー５１，５１同士の間隔は約１．５ｍｍである。なお、突出寸法Ｈは、標準化された光コネクタと同一である。

図４に、ＪＩＳ規格で標準化されたコネクタアダプタ（以下、標準コネクタアダプタと称す）のキー溝１０６（図１２参照）が位置する部分の外形を破線で示す。符号Ｓ２は標準化されたキー溝１０６の幅寸法であり、符号Ｐ２は、キー溝１０６の幅方向両縁に対応する２点である。
図４から明らかなように、第１キー５１，５１の一部は、標準コネクタアダプタのキー溝１０６の幅方向両縁に対応する幅方向の２点Ｐ２，Ｐ２よりも外側に配置される。つまり、標準コネクタアダプタに、本実施形態の光コネクタ１を挿入しようとしても、第１キー５１とキー溝１０６とが干渉するため、挿入はできない。

また、図４に、標準化された光コネクタのキー１０５（図１１参照）が位置する部分の外形を二点鎖線で示す。符号Ｓ１は、標準光コネクタのキー１０５の幅寸法であり、符号Ｐ１は、キー１０５の幅方向両縁に対応する２点である。
図４から明らかなように、溝部５３は、標準光コネクタのキー１０５の幅方向両縁に対応する幅方向の２点Ｐ１，Ｐ１より内側に配置されている。つまり、標準光コネクタ７を本実施形態の光コネクタ１に対応するコネクタアダプタ７に挿入しようとしても、この溝部５３に対応するコネクタアダプタ７の突起部６３が標準光コネクタのキー１０５と干渉するため、挿入はできない。

次に、図５、及び図５のキー溝６周辺を拡大した図６を参照して、コネクタアダプタ７のキー溝６の形状について詳細に説明する。２つの第１キー溝６１，６１は、コネクタアダプタ７の中心線Ｃ１に対して左右対称に形成された断面矩形状の長尺状のキー溝である。コネクタアダプタの中心線Ｃ１と第１キー溝６１の中心線Ｃ３との距離は、ハウジングの中心線Ｃ１と第１キー５１の中心線Ｃ２（図４参照）との距離と同じにされている。これにより、光コネクタ１をコネクタアダプタ７に挿入した際、第１キー５１，５１がそれぞれ第１キー溝６１に差し込まれる構成である。
第１キー溝６１の深さ寸法Ｍは、約０．８ｍｍであり、第１キー溝６１の幅寸法Ｎは約１．１ｍｍであり、図６に一点鎖線で示す第１キー５１の外形よりも一回り大きくなるように形成されている。

実施形態１の光コネクタ１のキー５形状、及びコネクタアダプタ７のキー溝６形状は、以下の３つの条件を満たしている。
（１）光コネクタ１がＪＩＳ規格品のコネクタアダプタに挿入不可であること。すなわち、複数の第１キーのうちの少なくとも１つは、標準化されたコネクタアダプタのキー溝の幅方向両端に対応する２点より外側に配置されていること。
（２）光コネクタ１に対応するコネクタアダプタ７に、ＪＩＳ規格品の光コネクタを挿入不可であること。すなわち、複数の第１キーの間に形成された溝のうちの少なくとも１つは、標準化されたコネクタのキーの幅方向両端に対応する２点より内側に配置されていること。
（３）目視により、ＪＩＳ規格品と識別がしやすいこと。

本実施形態の光コネクタによれば、２つの第１キー５１，５１の一部が、標準化されたコネクタアダプタのキー溝の幅方向両縁に対応する幅方向の２点より外側に配置されていることによって、誤って標準コネクタアダプタに、本実施形態の光コネクタ１を挿入されることを防止することができる。また、２つの第１キー５１，５１の間にある溝部５３が、標準光コネクタのキー１０５の幅方向両端に対応する２点より内側に配置されていることによって、誤って本実施形態の光コネクタ１に対応するコネクタアダプタ７に標準光コネクタが挿入されることを防止することができる。
さらに、それぞれの第１キー５１の概略形状は、標準光コネクタのキー１０５の形状に近似した形状であり、構造が簡単であるため、光コネクタ１の製造コストを低減することができる。

本発明のキー形状は、上記実施形態の形状に限ることはなく、上記（１）〜（３）に示した条件を満たす形状であれば採用可能である。以下に、本発明の光コネクタの他の実施形態である実施形態２、３について説明する。なお、図７に示す実施形態、及び図８に示す比較形態は、キー形状及びキー溝形状以外の構成は、実施形態１と同一である。よって、図７、図８は、キー形状及びキー溝形状のみを示す図としてある。

＜実施形態２＞
図７（ａ）は、実施形態２の光コネクタのキー５Ａの形状と、コネクタアダプタのキー溝６Ａの形状を示す模式図である。また、点線で標準光コネクタのキー（標準コネクタアダプタのキー溝）の外形を示す。
キー５Ａは、３つの第１キー５１Ａ，５１Ａ，５１Ａと、２つの溝部５３Ａ，５３Ａとから形成されている。３つの第１キー５１Ａ，５１Ａ，５１Ａは、それぞれ幅寸法が同一であり、また、ハウジングの中心線に対して左右対称となるように形成されている。

３つの第１キー５１Ａ，５１Ａ，５１Ａのうちの最も外側の２つの第１キー５１Ａ，５１Ａの一部は、点線で示す標準光コネクタのキー（標準コネクタアダプタのキー溝）の外形よりも外側に配置されている。これにより、標準コネクタアダプタに本実施形態の光コネクタが誤って挿入されることを防ぐことができる。また、本実施形態のコネクタアダプタの第１キー溝６１Ａ，６１Ａ，６１Ａの間に画定された突起部６３Ａ，６３Ａは、標準光コネクタの外形より内側に配置されている。これにより、標準光コネクタが本実施形態のコネクタアダプタに誤って挿入されることを防ぐことができる。

＜実施形態３＞
図７（ｂ）は、実施形態３の光コネクタのキー５Ｂの形状と、コネクタアダプタのキー溝６Ｂの形状を示す模式図である。
ハウジング２Ｂのキー５Ｂは、２つの第１キー５１Ｂ，５１Ｂと、溝５３Ｂとから形成されている。２つの第１キー５１Ｂ，５１Ｂは、それぞれ幅寸法が同一である。実施例２のキー５Ｂを構成する第１キー５１Ｂ，５１Ｂは、実施形態１のキー５Ａとは異なり、ハウジングの中心線に対して左右対称となるように形成されてはいない。具体的には、ハウジングの中心線付近の第１キー５１Ｂと、中心線から離れた位置の第１キー５１Ｂとが形成されている。このうち、中心線から離れた位置の第１キー５１Ｂの一部は、点線で示す標準光コネクタの外形より外側に配置されている。
また、本実施形態のコネクタアダプタのキー溝６Ｂの突起部６３Ｂは、標準光コネクタの外形よりも内側に配置されている。
以上より、本実施形態の光コネクタは、標準コネクタアダプタに誤って挿入されることはない。さらに本実施形態のコネクタアダプタに、標準光コネクタが誤って挿入されることはない。

＜比較形態１＞
図８（ａ）は、比較形態１の光コネクタのキー５Ｃの形状と、コネクタアダプタのキー溝６Ｃの形状を示す模式図である。
比較形態１の光コネクタのキー５Ｃは、点線で示す標準光コネクタのキー１０５よりも幅の狭いキーであり、キー１０５の外形よりも内側に配置されている。
比較形態１のコネクタアダプタによれば、キー溝６Ｃに標準光コネクタを挿入することはできないため、誤挿入することを防止することができる。しかし、比較形態１の光コネクタは、標準コネクタアダプタに挿入することができるため、誤挿入を防止することはできない。

＜比較形態２＞
図８（ｂ）は、比較形態２の光コネクタのキー５Ｄの形状と、コネクタアダプタのキー溝６Ｄの形状を示す模式図である。
比較形態２の光コネクタのキー５Ｄは、点線で示す標準光コネクタのキー１０５よりも幅の広いキーであり、その一部がキー１０５の外形よりも外側に配置されている。
比較形態２の光コネクタによれば、キー５Ｄが形成された比較形態２を、標準コネクタアダプタに挿入することができないため、誤挿入をぼうしすることができる。しかし、キー溝６Ｄが形成された比較形態２のコネクタアダプタに、標準光コネクタを挿入することができるため、誤挿入を防止することができない。

＜比較形態３＞
図８（ｃ）は、比較形態３の光コネクタのキー５Ｅの形状と、コネクタアダプタのキー溝６Ｅの形状を示す模式図である。
比較形態３の光コネクタのキー５Ｅは、その一部が点線で示す標準光コネクタのキー１０５の外形よりも外側に配置されている。またキー溝６Ｅの突起部６３Ｅは、キー１０５の外形よりも内側に配置されている。よって、実施形態１と同様に、誤挿入を防止することができる。しかしながら、キー５Ｅの形状が、標準光コネクタのキー１０５の形状と類似しており、目視で識別がしづらいため、適した形状とは言えない。

なお、ハウジングの側面に複数の第１キー５１を形成するとともに、第１キー５１が形成された側面とは反対側の側面に第２キー５２を形成する構成としてもよい。図９に、第２キー５２が形成されたハウジング２Ｆを示す。第２キー５２を形成することにより、誤挿入の可能性をより低くすることができる。

＜光通信システム＞
本発明は、光ファイバを用いたＦＴＴＨ、ＬＡＮ等の光通信システム（光線路）に採用することができる。光通信システムにおいては、例えば、光ファイバテープ心線であれば、４心、８心、１２心、２４心の光ファイバテープ心線等、複数の種類の光ファイバが使用される場合がある。この場合、これらの異なる光ファイバを識別するために、識別すべき光コネクタ毎に、異なる実施形態の光コネクタを適用することができる。
例えば、４心の光ファイバテープ心線には実施形態１（第１キーの数２）の光コネクタを適用し、８心の光ファイバテープ心線に実施形態２（第１キーの数３）の光コネクタを適用することによって、第１キーの数で、光コネクタの種類を識別することが可能となる。

また、これとは別に、光コネクタの一部（例えば、ハウジング）及び対応するコネクタアダプタの色を変えることによって識別する方法もある。例えば、光コネクタのバネ圧に応じてハウジングの色を変えることによって、誤った接続を防止することができる。光コネクタの色を変更する箇所に関しては、カップリングの色を変えることが、識別のし易さという点で好ましい。

１…光コネクタ、２…ハウジング、３…カップリング、４…ブーツ、５…キー、６…キー溝、７…コネクタアダプタ、１１…光ファイバ、１２…フェルール、２１…側面、５１…第１キー、５３…溝部（溝）、６１…第１キー溝、６３…突起部、７１…挿入穴。

Claims (6)

1. コネクタアダプタ内で他の光コネクタと光接続する光コネクタであって、
   フェルールを収納したハウジングを備え、
   前記ハウジングの側面に該側面より突出する接続方向に沿った複数の第１キーを有し、
   前記複数の第１キーのうちの少なくとも１つは、標準化されたコネクタアダプタのキー溝の幅方向両端に対応する２点より外側に配置され、
   前記複数の第１キーの間に形成された溝のうちの少なくとも１つは、標準化されたコネクタのキーの幅方向両端に対応する２点より内側に配置され、
   前記複数の第１キーのぞれぞれは、目視可能な所定以上の幅を有し、
   前記他の光コネクタとの光接続時に使用する前記コネクタアダプタは、前記複数の第１キーの間に形成された溝に対応する突起部を有する光コネクタ。
2. 前記ハウジングの前記複数の第１キーが形成された側面とは反対側の側面に、１つ以上の第２キーを形成した請求項１に記載の光コネクタ。
3. 請求項１又は２に記載された光コネクタを用いて光ファイバ同士の光接続を行う光通信システム。
4. 識別すべき光コネクタ毎に、前記複数の第１キーの数及び／又は配置を異ならせた請求項３に記載の光通信システム。
5. 識別すべき光コネクタ毎に、光コネクタの一部の色を異ならせた請求項３又は４に記載の光通信システム。
6. 前記光コネクタは、前記ハウジングを囲む筒状の、前記ハウジングに対し前後に移動可能なカップリングをさらに備え、
   識別すべき光コネクタ毎に、前記カップリングの色を異ならせた請求項３又は４に記載の光通信システム。

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