JP2009134262A - Optical connector - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光コネクタ、特に位置決め用凸部である嵌合凸部と位置決め用受け部である嵌合受け部の嵌合により位置決めされる光コネクタに関する。
さらに詳しくは、嵌合凸部である嵌合ピンが嵌合受け部である嵌合穴とに嵌合して位置決めされる光コネクタに関する。
The present invention relates to an optical connector, and more particularly to an optical connector that is positioned by fitting a fitting convex portion that is a positioning convex portion and a fitting receiving portion that is a positioning receiving portion.
More specifically, the present invention relates to an optical connector in which a fitting pin that is a fitting convex portion is fitted and positioned in a fitting hole that is a fitting receiving portion.
図9に、嵌合ピン位置決め方式の従来の一般的な光コネクタ1を示す。
光コネクタ1は樹脂成形品であり、一列に並ぶ複数の光ファイバ穴2の両側、すなわち光ファイバ穴列の両側に嵌合穴3を配置する(特許文献1)。
2つの嵌合穴3の位置は、光ファイバ穴中心を結ぶ直線L上の位置、あるいは、光ファイバ穴中心を結ぶ直線Lから片側(上側又は下側)に若干変位させた所に位置する。5は光ファイバテープ心線である。光ファイバテープ心線5の各光ファイバ5aを光ファイバ穴2に挿通固定している。6はゴムブーツである。なお、この光コネクタ1はJIS C 5981に規定されるF12形多心光ファイバコネクタ(MTコネクタ)に概ね相当する。
The optical connector 1 is a resin molded product, and fitting
The positions of the two
この種の従来の光コネクタ1は、嵌合穴の位置が光ファイバ穴列の両側にあるため、総じて光コネクタは横長扁平である。
このため次の問題が生じる。
(1)樹脂成形後に樹脂が硬化収縮するが、その際に発生する収縮歪み(反り)により光ファイバ穴の位置精度が低下し易い。
(2)標準的なMT光コネクタの横幅は決まっているが、大径の嵌合穴が左右に存在するため光ファイバ穴数を増やすことができない。
光ファイバ穴数を増やすために光ファイバ穴列を上下に2段以上設けた2次元型光コネクタは、光ファイバ穴列が一段の一次元型光コネクタと比較して高精度化が難しく製作コストも高くなる。
(3)標準的なMT光コネクタは横長扁平で横幅が大きいから、光電気複合基板等の搭載基板上に複数の光コネクタを横並び配列すると、光コネクタ全体が占める横幅が広くなってしまうが縦幅は変わらない。
このため基板設計の自由度がなくなり光コネクタの高密度化実装できない。
In this type of conventional optical connector 1, since the positions of the fitting holes are on both sides of the optical fiber hole array, the optical connector is generally horizontally long and flat.
This causes the following problem.
(1) Although the resin cures and shrinks after resin molding, the positional accuracy of the optical fiber hole is likely to be lowered due to shrinkage distortion (warp) generated at that time.
(2) Although the width of a standard MT optical connector is fixed, the number of optical fiber holes cannot be increased because large-diameter fitting holes exist on the left and right.
A two-dimensional optical connector that has two or more optical fiber hole arrays in order to increase the number of optical fiber holes is difficult to increase in accuracy compared to a one-dimensional optical connector with a single optical fiber hole array. Also gets higher.
(3) Since a standard MT optical connector is horizontally long and flat and has a large width, when a plurality of optical connectors are arranged side by side on a mounting substrate such as an optoelectric composite substrate, the entire optical connector occupies a large width. The width does not change.
For this reason, the degree of freedom in designing the board is lost, and the optical connector cannot be mounted with high density.
さらに本発明は、多心化が容易で製作コストが安く、しかも光ファイバ穴の位置精度が良好であり、光コネクタの搭載基板上で光コネクタの取付個数や位置の制約が少なく高密度実装可能な光コネクタを提供することを目的とする。 Furthermore, the present invention makes it easy to increase the number of cores and the manufacturing cost is low, and the position accuracy of the optical fiber hole is good. An object is to provide an optical connector.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、接続端面に光ファイバ穴の列を少なくとも一列を備えた光コネクタであり、
前記光コネクタの接続端面には、位置決め用凸部あるいは位置決め用受け部が設けられ、前記位置決め用凸部あるいは前記位置決め用受け部は、前記接続端面の中心を通る直線Lを挟んで互いに反対側に設けられ、前記位置決め用凸部あるいは前記位置決め用受け部は、前記直線L上の中心Pに関して点対称に配置されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is an optical connector provided with at least one row of optical fiber holes on a connection end face,
The connection end surface of the optical connector is provided with a positioning convex portion or a positioning receiving portion, and the positioning convex portion or the positioning receiving portion is opposite to each other across a straight line L passing through the center of the connection end surface. The positioning convex portion or the positioning receiving portion is arranged point-symmetrically with respect to the center P on the straight line L.
請求項2の発明は、光ファイバを伝搬する光の方向を変更する光コネクタであり、
前記光コネクタは、前記光ファイバを伝搬する光の方向を変更する反射面が設けられている光コネクタであり、前記反射面で反射された反射光が通過する前記光コネクタの一方の面には、位置決め用凸部あるいは位置決め用凹部が設けられ、前記位置決め用凸部あるいは位置決め用凹部は、前記一方の面の光入出路の中心を通る直線M1を挟んで互いに反対側に設けられ、前記位置決め用凸部あるいは位置決め用凹部は、直線M1の中心Qに関して点対称に配置されていることを特徴とする。
Invention of
The optical connector is an optical connector provided with a reflective surface that changes the direction of light propagating through the optical fiber, and one surface of the optical connector through which the reflected light reflected by the reflective surface passes is provided. , positioning protrusions or the positioning recess are provided, the positioning projection or the positioning recess, across the straight line M 1 passing through the center of the light and out path of the one surface provided opposite to each other, wherein positioning projections or positioning recesses, characterized in that are arranged in point symmetry with respect to the center Q of the straight line M 1.
請求項3は、請求項2において、前記反射面が傾斜面であり、前記光コネクタには前記光ファイバの光軸と向かい合う傾斜面が設けられていること特徴とする。 A third aspect is characterized in that, in the second aspect, the reflecting surface is an inclined surface, and the optical connector is provided with an inclined surface facing the optical axis of the optical fiber.
請求項4は、請求項3において、前記傾斜面を、前記光コネクタの内側面に有することを特徴とする According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the inclined surface is provided on an inner surface of the optical connector.
請求項5は、請求項3において、前記傾斜面を、前記光コネクタの外側面に有することを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect, the inclined surface is provided on an outer surface of the optical connector.
請求項6は、請求項2において、前記反射面で反射された反射光が通過する前記光コネクタの一方の面には前記2つの位置決め用凸部が形成されており、前記前記2つの位置決め用凸部を結んだ線分は、前記直線M1に対して垂直であることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the second aspect, the two positioning convex portions are formed on one surface of the optical connector through which the reflected light reflected by the reflecting surface passes, and the two positioning convex portions line connecting protrusion is characterized in that it is perpendicular to the straight line M 1.
請求項7は、請求項1〜6のいずれかにおいて、前記位置決め用凸部が丸棒状のピンであり、前記位置決め用凹部が前記ピンが嵌合される穴であることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the positioning convex portion is a round bar-shaped pin, and the positioning concave portion is a hole into which the pin is fitted.
請求項8は、請求項7において、前記位置決め用凸部が前記光コネクタに一体成形された樹脂製のピンであることを特徴とする。 An eighth aspect is characterized in that, in the seventh aspect, the positioning convex portion is a resin pin integrally formed with the optical connector.
請求項1の発明の光コネクタによれば、嵌合穴又は嵌合ピンが、光ファイバ穴中心を結ぶ直線Lを挟んで互いに反対側にあり、かつ、直線L上の光ファイバ穴全体の配列中心Pに関して点対称となるため次の効果が得られる。
(1)光ファイバ穴列の両側に嵌合穴を有して横長扁平な標準的なMT光コネクタと比較して、光コネクタの横寸法(横幅、幅寸法)を小さく縦寸法(縦幅、高さ寸法)を大きくすることができ、縦横寸法差があまり大でない非横長扁平の断面形状にできる。
これにより光コネクタ配列の自由度が向上するとともに、光コネクタが小型になるため光コネクタの高密度実装が可能になる。
(2)大径の嵌合穴または嵌合ピンが、光ファイバ穴列の上下に開口しているため、規定された光コネクタ横幅内おいては同列内の光ファイバ穴数を増やせる。
つまり、一次元型光コネクタと光ファイバ穴が同心数の2次元型光コネクタと比較すれば、一次元型光ネクタのほうが高精度品の製造が容易であり製造コストを安くできる。
(3)縦横寸法差があまり大でないから、樹脂成形の際に生ずる不均一な硬化収縮等による成形歪みが生じにくく、光ファイバ穴の位置精度が低下することを防止できる。
(4)2つの嵌合穴(又は嵌合ピン)の中心と光ファイバの配列中心とが一致することにより、温度変化による膨張・収縮の変化の中心も一致するため、温度変化による穴位置(又はピン位置)の変化による影響を小さくできる。
(5)嵌合ピンや嵌合穴の位置を接続端面の各隅部に配置し光ファイバ穴列と離すことにより、嵌合ピン径に比べて極めて小径な光ファイバ穴の成形精度、配列ピッチ精度を向上することが可能になる。
According to the optical connector of the first aspect of the present invention, the fitting holes or the fitting pins are on opposite sides of the straight line L connecting the optical fiber hole centers, and the entire optical fiber hole on the straight line L is arranged. Since it is point-symmetric with respect to the center P, the following effects can be obtained.
(1) Compared with standard MT optical connectors that have fitting holes on both sides of the optical fiber hole array and are horizontally long and flat, the horizontal dimension (horizontal width, width dimension) of the optical connector is small and the vertical dimension (vertical width, The height dimension) can be increased, and the cross-sectional shape of a non-horizontal oblong shape in which the difference in vertical and horizontal dimensions is not so large can be achieved.
As a result, the degree of freedom of the optical connector arrangement is improved, and the optical connector is miniaturized, so that the optical connector can be mounted at a high density.
(2) Since the large-diameter fitting holes or fitting pins are opened above and below the optical fiber hole row, the number of optical fiber holes in the row can be increased within the prescribed optical connector lateral width.
That is, as compared with a one-dimensional optical connector and a two-dimensional optical connector having concentric optical fiber holes, a one-dimensional optical connector can easily manufacture a high-precision product and can be manufactured at a low cost.
(3) Since the vertical / horizontal dimension difference is not so large, molding distortion due to uneven curing shrinkage or the like that occurs during resin molding hardly occurs, and it is possible to prevent the positional accuracy of the optical fiber hole from being lowered.
(4) Since the center of the two fitting holes (or fitting pins) and the arrangement center of the optical fiber coincide with each other, the center of expansion / contraction change due to temperature change also coincides. (Or pin position) can be less affected.
(5) Positioning of the fitting pins and fitting holes at each corner of the connection end face and separation from the optical fiber hole array, forming accuracy and arrangement pitch of optical fiber holes that are extremely small compared to the fitting pin diameter The accuracy can be improved.
請求項2の発明の光コネクタによれば、嵌合穴又は嵌合ピンが、光入出路の中心を結ぶ直線M1を挟んで互いに反対側にあり、かつ、直線M1上の光入出路全体の配列中心に関して点対称に配置されているので、請求項1の発明の光コネクタと同様にコネクタ幅を狭くすることができ光コネクタを小型化ができる。
この形状の光コネクタの接続面(底面)には、光ファイバ導入方向においてスペースが空いているため、その部分に嵌合穴又は嵌合ピンを設けてもコネクタ面積が拡大しない。
According to the optical connector of the invention of
Since the connection surface (bottom surface) of the optical connector having this shape has a space in the optical fiber introduction direction, the connector area does not increase even if a fitting hole or a fitting pin is provided in that portion.
以下、本発明を実施した光コネクタについて図面を参照して説明する。 An optical connector embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に本発明の第一の実施例の光コネクタ11を斜視図で示す。
なお、以下の各実施例で位置決め用凸部を嵌合ピン、位置決め用受け部を嵌合穴として説明する。
しかし、位置決め用凸部、位置決め用受け部とは、2つの部材を位置決めする機能を持った構造物の総称であるから実施例には限定されない。
この光コネクタ11は、樹脂で一体成形された嵌合ピン位置決め方式の多心光コネクタである。
相手側光コネクタとの接続面となる接続端面11aに横一列に並ぶ複数の光ファイバ穴12が開口している。
これら光ファイバ穴12の上下には、光ファイバ穴12の列を挟んで光ファイバ穴12よりも径が大きい2つの位置決め用の嵌合穴13が開口している。
Lは光ファイバ穴12の中心を結び、接続端面11aの上面と下面の中央を水平に横切った直線である。
この2つの嵌合穴13は直線Lに対して上下反対側に開口している。
直線Lの中央は、光ファイバ穴の配列の中心Pである、
この中心Pは、接続端面11aの左右方向における中央にもなっている。
2つの大きな嵌合穴13は、光ファイバ穴12の配列の中心Pに関して点対称に配置されている。
2つの嵌合穴13の開口中心を結んだ直線をL1とするとL1はLに対して垂直である。
14は光コネクタの本体部分(胴部)よりも幾分か縦横幅が広い鍔部(フランジ部)であり、胴部のフランジ側の端面は開口端である。
この開口端より光コネクタの内側は接着剤充填空間となる中空部である。
光コネクタ11の上下面のいずれかには、前記中空部と外部を連絡する接着剤充填用の窓(図示しない)が開口する場合がある。
前記中空部より接続端面側の前方は樹脂充実部である。
この樹脂充実部には、光コネクタ接続方向(光コネクタの長手方向、光ファイバ挿入方向)に沿って複数の光ファイバ穴12が貫通している。
光コネクタ11に光ファイバを成端するには、まず、先端被覆を除去した光ファイバテープ心線5を、鍔部14側の開口端から光コネクタ内部に挿入する。
光ファイバテープ心線(光ファイバ)5の各光ファイバ5aを、前記中空部と連通する光ファイバ穴12に挿入し終わったら、次に中空部に接着剤を充填して光ファイバ5aを光コネクタに接着する。
光ファイバ5aの先端を細径の光ファイバ穴12にガイドするために、一般的なMT光コネクタ(MTコネクタ、MTフェルール、MT光フェルールともいう)で採用されているガイド構造が採用できる。
6は光コネクタから延出する光ファイバテープ心線5の根元を保護するゴム製のブーツである。
ブーツ6は、光ファイバ5の保護のために必要に応じて採用できる。
FIG. 1 is a perspective view showing an optical connector 11 according to a first embodiment of the present invention.
In the following embodiments, the positioning convex portion is described as a fitting pin, and the positioning receiving portion is described as a fitting hole.
However, the positioning convex portion and the positioning receiving portion are generic names of structures having a function of positioning two members, and are not limited to the embodiments.
This optical connector 11 is a multi-fiber optical connector of a fitting pin positioning system that is integrally formed of resin.
A plurality of
Two positioning fitting
L is a straight line that connects the centers of the
The two
The center of the straight line L is the center P of the arrangement of the optical fiber holes.
This center P is also the center in the left-right direction of the connection end face 11a.
The two
When a straight line connecting the opening centers of the two
The inside of the optical connector from the opening end is a hollow portion serving as an adhesive filling space.
An adhesive filling window (not shown) that connects the hollow portion and the outside may open on either the upper or lower surface of the optical connector 11.
The front side of the connection end face side from the hollow part is a resin enriched part.
A plurality of
In order to terminate the optical fiber in the optical connector 11, first, the optical fiber
After each
In order to guide the tip of the
The
この光コネクタ11は、図9に示した横長扁平な標準形状のMTコネクタとは異なり、2つの嵌合穴13は光ファイバ穴列を挟んだ上下に位置している。
光コネクタの横幅が規定され大きく出来ない場合、嵌合穴の位置を上下に変更することにより、光ファイバ穴列の横幅を増やすことができるから光ファイバの収容心数を増やすことができる。
例えば、標準形状のMT光コネクタは横幅が規定されているために、大径の嵌合穴13の存在により光ファイバ穴の数を増やすことができないが、嵌合穴の位置変更により光ファイバの収容心数を増やすことができる。
光コネクタが標準形状でない場合にも、この配列により、図示の通り光コネクタの横寸法(幅寸法)W1を狭く、縦寸法(高さ寸法)Hを広くできるから、縦横寸法差があまり大でない非横長で扁平な形状にすることができる。
収容される光ファイバ数を増やすため光ファイバ穴列を2段以上の2次元配列にした2次元配列型の多心光コネクタは、一次元型の光コネクタに比較して成形精度を維持することが難しくなり、製造コストが高くなるという問題がある。
したがって、一次元配列のままで同列内の光ファイバ穴数を増やすことができれば安価で精度の良い多心光コネクタが実現できるという利点がある。
また、光コネクタの接続端面が非横長で扁平な形状なため、光コネクタが搭載される回路基板の設計自由度が向上し光コネクタの高密度実装が可能になるという利点もある。
例えば、光電気回路基板上に光コネクタ11を複数個横並びに搭載した場合と、同心数のMTコネクタを複数個横並びに搭載した場合を比較すると、横に並べられた光コネクタ11が占める横幅は、同じ個数のMTコネクタを横に並べた場合よりも狭くなる。
なお、嵌合穴13を光ファイバ穴列の上下に開口すると、光コネクタ1の高さ寸法(幅)Hは同心数の標準的なMTコネクタよりも大となる。
しかし、もともと標準形状のMTコネクタは上下側面間の幅が広くなっているから、この部分に嵌合穴13を形成しても、嵌合穴を形成するために必要な幅の増分はそれほど大きくは無い。
このように、総じて光コネクタ11の接続端面11aは、標準的なMTコネクタの接続端面1aよりも小面積となるため光コネクタを小型化できる。
また、実装密度の向上以外にも、縦横寸法差を小さくできるから、樹脂成形の際に生ずる不均一な硬化収縮等による成形歪みが生じにくく、光ファイバ穴12の位置精度が低下することを防止できるという利点がある。
さらにまた、2つの嵌合穴の中心とファイバ穴の配列の中心とが一致することにより、樹脂成形の際に生ずる不均一な硬化収縮等による成形歪みが生じにくくなる。
なおまたさらに、温度変化による穴位置の変化を小さくできるという利点もある。
The optical connector 11 is different from the horizontally long and flat standard MT connector shown in FIG. 9 in that the two
When the horizontal width of the optical connector is specified and cannot be increased, the horizontal width of the optical fiber hole row can be increased by changing the position of the fitting hole up and down, so that the number of optical fibers can be increased.
For example, since the width of a standard-shaped MT optical connector is regulated, the number of optical fiber holes cannot be increased due to the presence of the large-diameter
Even when the optical connector is not standard shape, this arrangement, narrow transverse dimension of the street light connector shown (width) W 1, because the vertical dimension (height) H can be widened, length and width difference is too large It can be made into a non-horizontal and flat shape.
In order to increase the number of optical fibers to be accommodated, a two-dimensional array type multi-fiber optical connector in which two or more optical fiber hole arrays are arranged in two or more stages maintains molding accuracy compared to a one-dimensional optical connector. There is a problem that the manufacturing cost becomes high.
Therefore, if the number of optical fiber holes in the same row can be increased while maintaining a one-dimensional array, there is an advantage that an inexpensive and accurate multi-fiber optical connector can be realized.
Further, since the connection end face of the optical connector is non-horizontal and flat, there is an advantage that the degree of freedom in designing the circuit board on which the optical connector is mounted is improved and high-density mounting of the optical connector is possible.
For example, when comparing a case where a plurality of optical connectors 11 are mounted side by side on a photoelectric circuit board and a case where a plurality of concentric MT connectors are mounted side by side, the horizontal width occupied by the optical connectors 11 arranged side by side is This is narrower than when the same number of MT connectors are arranged side by side.
When the fitting holes 13 are opened above and below the optical fiber hole array, the height dimension (width) H of the optical connector 1 becomes larger than that of a standard MT connector having a concentric number.
However, since the MT MT of the standard shape originally has a wide width between the upper and lower side surfaces, even if the
Thus, since the connection end surface 11a of the optical connector 11 generally has a smaller area than the connection end surface 1a of the standard MT connector, the optical connector can be miniaturized.
In addition to improving the mounting density, the vertical and horizontal dimension differences can be reduced, so that molding distortion due to non-uniform curing shrinkage that occurs during resin molding is less likely to occur, and the positional accuracy of the
Furthermore, since the center of the two fitting holes coincides with the center of the array of fiber holes, molding distortion due to non-uniform curing shrinkage or the like that occurs during resin molding is less likely to occur.
Still further, there is an advantage that the change in the hole position due to the temperature change can be reduced.
図2に本発明の他の実施例の光コネクタ21を斜視図で示す。
この光コネクタ21は、上記実施例と同様な光コネクタであり、接続端面21aには、横一列に並ぶ複数の光ファイバ穴22と、光ファイバ穴22よりも大径な2つの嵌合穴23が開口している。
位置決め用の2つの嵌合穴23は、直線Lに対して互いに上下反対側で、かつ、接続端面の中央近傍から離れた角隅部分に開口している。
この2つの嵌合穴23は配列中心Pに関して点対称であり、中心を結んだ直線L2は直線Lに対して90°以外の適宜設定された角度θで傾斜している。
つまり、図1の実施例は、直線L1の直線Lに対する角度θが90°の場合である。
この光コネクタ21においても図1と同様な効果が得られるが、嵌合穴と光ファイバ穴列との位置関係を適宜変更できるという利点を有する。
また、嵌合穴の位置を接続端面の各隅部に配置して光ファイバ穴列と相対的に離すことにより、嵌合ピン径に比べて極めて小径な光ファイバ穴や配列ピッチの成形精度を向上できるという利点を有する。
FIG. 2 is a perspective view of an
The
The two
The two
That is, the embodiment of FIG. 1, the angle θ with respect to the straight line L of the straight line L 1 is a case of 90 °.
This
In addition, by positioning the fitting hole at each corner of the connection end face and separating it from the optical fiber hole row, the molding accuracy of optical fiber holes and arrangement pitch that are extremely small compared to the fitting pin diameter can be achieved. It has the advantage that it can be improved.
図3〜図5に本発明の他の実施例の光コネクタ31を示す。
図3は、光コネクタ31及びこの光コネクタが実装される位置決め台42の斜視図を示し、図4は、光コネクタ31を位置決め台42に実装した状態で示す横断面図である。
この光コネクタ31は光路変更型の光コネクタである。
この光コネクタ31は概ね角形の形状であり、基板面42に取り付けられる横一列(図4で紙面垂直方向)に定間隔で並ぶ複数の光素子41の光軸と、光コネクタ本体に取り付けられた横一列(図4で紙面垂直方向)に定間隔で並ぶ複数の光ファイバ35を伝搬する光の光軸とを反射部36により結合させる光コネクタである。
この光コネクタを、光路変換用の光コネクタあるは光路変更用の光フェルールと呼ぶ場合があるが、呼称は特に限定されない。
本発明の各実施例では、反射部36(反射面ともいう)として、光コネクタ内部に形成された内側面、あるいは光コネクタの外側面に設けられた傾斜面を採用しいる。
本発明の実施例では、光コネクタ31は位置決め台42の取付面42aに搭載される。
取付面42aの表面には、受発光素子等の光素子が配置されている。
受発光素子とは、例えばPDアレイ、ビクセル等であり、これら受発光素子の光軸は取付面42aに対して概ね垂直である。
取付面42aには光素子を挟んで2箇所の嵌合穴43が形成されている。
これら嵌合穴43には後述の嵌合ピン33が嵌合する。
位置決め台42は、受発光素子のサポート部材であり、回路基板等の表面に配置され、回路基板等に形成された回路パターンと電気的に接続されている。
本実施例では、位置決め台42は断面コ字型の枠体である。
しかし、位置決め台42の形状は種々変形があり実施例には限定されない。
光コネクタ31の底面(接続面ともいう)31aから垂直に突出する2本の嵌合ピン33は、光コネクタ31と受発光素子を精密位置決めをするための、位置決め凸部である。
取付面42aの2つの嵌合穴43の配列ピッチ(間隔)は、光コネクタ側の2本の嵌合ピンの配列ピッチと同じである。
2本の嵌合ピン33を2つの嵌合穴43に挿入して嵌合することにより、光コネクタ31を位置決め台42に位置決め固定できる。
光コネクタ31と位置決め台42の位置決めが完了すれば、取付面42aの表面に配置された複数の光素子(受発光素子、受光素子又は発光素子)41と、光コネクタ31に取り付けられた複数の光ファイバの光軸が整合する。
図4に基づいてさらに詳しく説明する。
32は光コネクタ内部を紙面左右方向に貫通する光ファイバ挿入穴である。
この光ファイバ挿入穴32は、接続面31a(取付面42a)と平行である。
光ファイバ挿入穴32の一端は光コネクタ下端部の切欠き部31bに開口し、他端は凹所36に開口している。
光ファイバ挿入穴32には、先端の樹脂被覆を除去した光ファイバ35が、切欠き部31bから挿入されている。
凹所36は、紙面垂直方向から見て断面が概ね三角形である。凹所36は紙面上下方向に延在する垂直面と紙面上下方向に対して傾斜した傾斜面36aにより構成されている。
傾斜面36aは、光ファイバ35の端面と向かい合った傾斜面であり、紙面垂直方向に対して45°傾いている。
傾斜面の表面は銀等の金属メッキによってミラー面とすることができる。
凹所36に挿入された光ファイバ35の先端部は垂直面と面一になるか、あるいは凹所36内に多少突出する場合がある。
受発光素子41の光軸が取付面42aに対して垂直な場合、光ファイバ35の入出射光はミラー面で反射して直角に向きを変え、受発光素子41に入出射して光結合する。
すなわち、光コネクタ31を位置決め台42に位置決めすると、ミラー面により光素子41の光軸と前記光ファイバ35を伝搬する光の光軸とが直交する。
光ファイバを固定する部分である複数の光ファイバ挿入穴32は、紙面垂直方向に向かって定間隔で配列されている。
しかし、このような複数の微細な光ファイバ挿入穴は、金型や製造工程が複雑であるから、穴を形成せずに光ファイバを蓋で抑えるだけの簡易な構造を採用することができる。
例えば、光ファイバ穴32の代わりの位置決め構造として、断面V形状の複数のV溝を長手方向に沿って光コネクタ31の底面に形成し、これらV溝内に光ファイバを載置し、透明ガラス等の蓋で光ファイバを押さえ込むこともできる。
透明ガラス等の蓋の先端は、V溝が存在する領域だけでなくをV溝から延在させて凹所36の開口領域まで延在できる。
この場合、開口領域は透明なガラスで封止できるが、ガラスの蓋で閉塞された凹所36の内部は、光ロスが生じない光学接着材にて封止されている。
ただし、V溝で光ファイバを位置決めし、蓋で押さえつけて固定する構造は周知であるから詳述しない。
図5は光コネクタ31の接続面(底面)31aを示す。
光入出路の領域となる凹所36が紙面の左右方向に長く開口している。
凹所36の内側には、各光ファイバ35から入射出する光の光路断面が、紙面左右方向に横一列に並んでいる(特に図示しない)。
これら光路断面はスポット状であり、光入出路ともいう場合もある。
光路断面の中心を結ぶ直線をM1で示す。
3 to 5 show an
FIG. 3 is a perspective view of the
The
The
This optical connector may be called an optical connector for changing an optical path or an optical ferrule for changing an optical path, but the name is not particularly limited.
In each embodiment of the present invention, an inner surface formed inside the optical connector or an inclined surface provided on the outer surface of the optical connector is employed as the reflection portion 36 (also referred to as a reflection surface).
In the embodiment of the present invention, the
An optical element such as a light receiving / emitting element is disposed on the surface of the mounting
The light emitting / receiving elements are, for example, PD arrays, bixels, and the like, and the optical axes of these light emitting / receiving elements are substantially perpendicular to the mounting
Two
The fitting pins 33 described later are fitted into these fitting holes 43.
The positioning table 42 is a support member for the light emitting / receiving element, is disposed on the surface of a circuit board or the like, and is electrically connected to a circuit pattern formed on the circuit board or the like.
In this embodiment, the positioning table 42 is a frame having a U-shaped cross section.
However, the shape of the positioning table 42 has various modifications and is not limited to the embodiment.
The two
The arrangement pitch (interval) of the two
The
When the positioning of the
This will be described in more detail with reference to FIG.
The optical
One end of the optical
In the optical
The
The
The surface of the inclined surface can be made into a mirror surface by metal plating such as silver.
The tip of the
When the optical axis of the light receiving / emitting
That is, when the
The plurality of optical fiber insertion holes 32, which are portions for fixing the optical fiber, are arranged at regular intervals in the direction perpendicular to the paper surface.
However, since such a plurality of fine optical fiber insertion holes are complicated in mold and manufacturing process, it is possible to adopt a simple structure in which the optical fiber is held by a lid without forming a hole.
For example, as a positioning structure in place of the
The tip of the lid of transparent glass or the like can extend not only to the region where the V-groove exists, but also to the opening region of the
In this case, the opening region can be sealed with transparent glass, but the inside of the
However, a structure in which the optical fiber is positioned by the V-groove and pressed and fixed by the lid is well known and will not be described in detail.
FIG. 5 shows a connection surface (bottom surface) 31 a of the
A
Inside the
These optical path cross sections are spot-like, and may be referred to as light input / output paths.
The straight line connecting the center of the optical path cross-section shown in M 1.
前記直線M1上の光入出路全体の配列中心をQとする。
2つの嵌合ピン33は、直線M1を挟んで互いに反対側に位置し、かつ、配列中心Qに関して点対称の位置である。
一方、上記実施例と同様に、位置決め台42の光コネクタ31との対峙面(取付面42a)には複数の光素子(光受発光素子)41が、光コネクタ31側の光ファイバ35列と同ピッチで一列に並んでいる。
光素子41の中心を横一列に結ぶ直線をM2(図示しない)とすると、位置決め台42の2つの嵌合穴43は直線M2を挟んで互いに反対側に位置し、配列中心Qに関して点対称の位置である。
このため、光コネクタ31の2つの嵌合ピン33を基板42側の2つの嵌合穴43に挿入すると、光コネクタ31の接続面31aにおいて横一列に並ぶ複数の光入出路を結ぶ直線M1と、基板42側の光素子41の中心を横一列に結ぶ直線M2とが一致する。
基板42側の光素子41の光軸と光コネクタ31側の光ファイバ35を伝搬する光の光軸とが整合すると、光コネクタ31の各光ファイバ35と基板42側の各光素子41とが正しく光接続される。
The sequence around the entire optical input and path on the straight line M 1 and Q.
Two
On the other hand, as in the above-described embodiment, a plurality of optical elements (light receiving and emitting elements) 41 are arranged on the facing surface (mounting
Assuming that a straight line connecting the centers of the
For this reason, when the two
When the optical axis of the
この光コネクタ31は、2つの嵌合ピン33が光入出路の両側にないので、図示の通り光コネクタの横寸法(幅寸法)W2を小さくできる。
一方、嵌合ピン33が直線M1を挟んで互いに反対側にあるので、コネクタ縦寸法(奥行き寸法)Dは大きくなる。
したがって、嵌合ピンが光入出路列の両側にある構造と比較して、縦横寸法差を小さくできる。
このように、縦横寸法差があまり大でないために、嵌合ピンを光入出路の両側に配置した横長扁平な光コネクタと比較して、横寸法(幅寸法)が小さくなる。
これにより、例えば基板上に複数個横並びに設置する場合には、基板上の光コネクタが占める横幅を狭くでき、基板の設計自由度が向上する。
つまり、上記実施例にて説明したように、この光コネクタ31は、接続面31aと平行な光ファイバ穴32の列を有しており、光ファイバ穴長手方向には所定のコネクタ縦寸法Dが必要であるから、嵌合ピン33を設けたことによるコネクタ縦寸法の増分はないか、あるいは増分が有ったとしてもそれほど大きくはない。
光ファイバ穴列を左右に配置した場合と比較すれは、小型化が可能でより高密度実装が可能なため、配線設計の自由度が大幅に向上する。
また、縦横比が小さくなったため成形樹脂の硬化収縮時に発生する不均一な収縮等による歪みが生じにくく、光ファイバ穴32等の各部の成形精度が低下することを防止できる。
The
On the other hand, since the
Therefore, the vertical and horizontal dimension difference can be reduced as compared with the structure in which the fitting pins are on both sides of the light input / output path row.
Thus, since the vertical / horizontal dimension difference is not so large, the horizontal dimension (width dimension) is smaller than that of a horizontally long and flat optical connector in which fitting pins are arranged on both sides of the light input / output path.
Accordingly, for example, when a plurality of devices are installed side by side on the board, the horizontal width occupied by the optical connector on the board can be reduced, and the degree of freedom in designing the board is improved.
In other words, as described in the above embodiment, the
Compared with the case where the optical fiber hole arrays are arranged on the left and right, the size can be reduced and higher-density mounting is possible, so that the degree of freedom in wiring design is greatly improved.
In addition, since the aspect ratio is small, distortion due to non-uniform shrinkage that occurs during curing shrinkage of the molding resin is difficult to occur, and it is possible to prevent the molding accuracy of each part such as the
なお、実施例では光コネクタ31側に嵌合ピン33、基板42側に嵌合穴43を設けたが、これとは逆に、基板42側に嵌合ピン、光コネクタ31側に嵌合穴を設ける構造とすることもできる。
ただし、光コネクタ31側に嵌合穴33を設ける場合には、嵌合穴の底が光ファイバ穴32に触れない程度の深さにするか、あるいは平面視にて光ファイバ穴32と嵌合穴33の位置が重ならないようにする(図示しない)。
このような構造とすれば、光コネクタ31側に嵌合穴を設けることができる。
また、本実施例では光コネクタの内側に凹所36を設け、この凹所の傾斜面を反射面とした。
また、凹所36を設けずに光路変更をすることもできる。
反射用の凹所を設けない場合、光コネクタ本体を光を透過する樹脂で成形し、光ファイバの入出射光が光コネクタ本体内を通過できるようにする。
光ファイバ穴の一端は光コネクタ本体の途中まで形成し、光コネクタ本体の光ファイバ光軸に対向する側面を光軸に対して45度傾斜させた傾斜面とする。
例えば、図4において光コネクタ31の左側面を傾斜させた面とする。
この傾斜面は空気と樹脂の境であるから全反射面となる。
光ファイバから出射した光は、光ファイバ穴の穴底から光コネクタ本体内に入射して、この傾斜面で全反射する。
全反射した光は樹脂内をそのまま透過して、光コネクタの取付面、つまり受光素子側の光コネクタ低面(図4では下側の面)から光コネクタ外部に出射する。
In the embodiment, the
However, when the
With such a structure, a fitting hole can be provided on the
In this embodiment, a
Further, the optical path can be changed without providing the
When the recess for reflection is not provided, the optical connector main body is molded with a resin that transmits light so that incident / exit light of the optical fiber can pass through the optical connector main body.
One end of the optical fiber hole is formed partway through the optical connector body, and the side surface of the optical connector body that faces the optical fiber optical axis is inclined by 45 degrees with respect to the optical axis.
For example, the left side surface of the
Since this inclined surface is a boundary between air and resin, it becomes a total reflection surface.
The light emitted from the optical fiber enters the optical connector main body from the bottom of the optical fiber hole and is totally reflected by this inclined surface.
The totally reflected light passes through the resin as it is, and is emitted to the outside of the optical connector from the mounting surface of the optical connector, that is, the lower surface of the optical connector on the light receiving element side (the lower surface in FIG. 4).
図6は本発明のさらに他の実施例の光コネクタ51を示すもので、嵌合ピン53を前記実施例とは異ならせた位置に配置している。
この光コネクタ51は、2つの嵌合ピン53が複数の光入出路全体の配列中心Qに対して点対称に配置されている。
2つの嵌合ピン53を結んだ線は光入出路中心を結ぶ直線M1に対して角度を持ち、この角度は前記各実施例のように適宜設定できる。
この光コネクタ51を実装する基板側には、この2つの嵌合ピン53に対応する位置に嵌合穴を設ける。
この光コネクタ51においても、前記各実施例の光コネクタ31と同様な効果が得られる。
本実施例において、嵌合ピン53の代わりに位置決め部として嵌合穴を設ける場合には、図示されている嵌合ピン53の位置に嵌合穴を形成する。
この場合、嵌合穴の形成位置を大きく離すと、光ファイバ穴列上に嵌合穴が位置することを避けることができる。
光コネクタ51の厚みが小さい場合には、光ファイバ穴の底が光ファイバ穴に触れる恐れれがあるため嵌合穴の深さを十分に確保できない。
しかし、光ファイバ穴列の存在領域と嵌合穴の形成位置を平面視にて重ならないようにすれば、嵌合穴の深さの制限を緩やかにできる効果が生ずる。
FIG. 6 shows an
In this
The line connecting the two
On the board side on which the
Also in this
In this embodiment, when a fitting hole is provided as a positioning portion instead of the
In this case, if the formation position of the fitting hole is greatly separated, the fitting hole can be avoided from being positioned on the optical fiber hole array.
When the thickness of the
However, if the existence region of the optical fiber hole array and the formation position of the fitting hole are not overlapped in a plan view, the effect of making the restriction of the depth of the fitting hole gentle can be obtained.
図7に示した光コネクタ11’は、接続端面11aに2列に並ぶ二次元配列の複数の光ファイバ穴12を備えている。
図1の光コネクタにおいて、光ファイバ穴の配列が横1列の一次元配列でなく、二次元配列の場合に相当する実施例である。
前記光ファイバ穴12には光ファイバ5aの端面が露出している。
光コネクタの位置決めが、一方の光コネクタの接続端面から突出する嵌合ピンが他方の光コネクタの接続端面に形成された嵌合穴13に嵌合することにより、2つの光コネクタの光ファイバ穴が位置決めされる光コネクタである。
すなわち、位置決めのための2つの嵌合穴13(又は嵌合ピン)を、光ファイバ穴並び方向と直交する方向に互いに反対側にし、かつ、二次元配列の複数の光ファイバ穴全体の分布中心Pに関して点対称に配置した構成である。
本図において、分布中心Pは2列の光ファイバ穴列の中間で、かつ、光ファイバ穴列の長手方向の中間となる。
図1と共通する部分には同じ符号を付して説明を省略する。
この光コネクタ11’においても、図1の光コネクタ11のように光ファイバ穴列が横1列(すなわち一次元配列)の場合と同様な効果が得られる。
また、図2の光コネクタ21において、光ファイバ穴の配列を横1列の一次元配列でなく二次元配列にしてもよい。
The optical connector 11 ′ shown in FIG. 7 includes a plurality of optical fiber holes 12 in a two-dimensional array arranged in two rows on the connection end surface 11a.
In the optical connector of FIG. 1, the optical fiber hole array is not a one-dimensional horizontal array but a two-dimensional array.
The end face of the
The optical connector is positioned by fitting a fitting pin projecting from the connection end face of one optical connector into a
That is, the two fitting holes 13 (or fitting pins) for positioning are opposite to each other in the direction orthogonal to the optical fiber hole arrangement direction, and the distribution center of the entire two-dimensional array of optical fiber holes This is a configuration arranged symmetrically with respect to P.
In this figure, the distribution center P is in the middle of two rows of optical fiber holes and in the middle in the longitudinal direction of the optical fiber holes.
Portions common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
Also in this optical connector 11 ′, the same effect as in the case where the optical fiber hole array is one horizontal line (that is, one-dimensional array) as in the optical connector 11 of FIG. 1 can be obtained.
In the
次に光路変更型の光コネクタにおいて、光ファイバ列を2次元型にした実施例について説明する。
図8はこの光コネクタの斜視図、図9は横断面図を示す。
本実施例は、図3の光コネクタ31において、光入出路の配列が横1列の一次元配列でなく、二次元配列の場合の実施例である。
以下、図3と共通する部分には同じ符号を付して説明を省略する。
図8に示すように本実施例の光路変更型の光コネクタ31’は、2列に並ぶ二次元配列の複数の光ファイバ35を有する。
位置決めのための2つの嵌合ピン33が、光入出路の並び方向(図9で紙面と直交する方向)と直交する方向(図9で左右方向)に互いに反対側にある。
2つの嵌合ピン33(又は嵌合穴)は、二次元配列の複数の光入出路全体の分布中心に関して点対称に配置されている構成である。
この光コネクタ31’においても、図5の光コネクタ31のように光入出路列が横1列(すなわち一次元配列)の場合と同様な効果が得られる。
また、図6の光コネクタ21において、光ファイバ穴の配列を横1列の一次元配列でなく、二次元配列にしてもよい。
Next, an embodiment in which the optical fiber array is a two-dimensional type in the optical path changing type optical connector will be described.
FIG. 8 is a perspective view of the optical connector, and FIG. 9 is a cross-sectional view.
In this embodiment, the
In the following, parts common to those in FIG.
As shown in FIG. 8, the optical path changing type
Two
The two fitting pins 33 (or fitting holes) are configured to be point-symmetric with respect to the distribution center of the entire plurality of light input / output paths in a two-dimensional array.
Also in this
In the
上記各実施例では、光ファイバ挿入穴32が接続面31a(取付面42a)と平行な場合を図示している。
しかし、光ファイバ挿入穴の方向と取付面の面方向がなす角度は適宜設定できる。
例えば、光ファイバ挿入穴の方向が、図4中、紙面右上方向から紙面左下方向に向かって傾斜している場合もある。
このように光ファイバ挿入穴の方向が傾斜していても、反射面で臨界角を確保できれば光素子と光ファイバを光結合できる。
光ファイバ挿入穴の代わりに、断面がV形状なる複数のV溝を光コネクタの底面に形成し、これらV溝内に光ファイバを載置し、透明ガラス等の蓋で光ファイバを押さえ込む方式の場合も同様である。
In each said Example, the case where the optical
However, the angle formed by the direction of the optical fiber insertion hole and the surface direction of the mounting surface can be set as appropriate.
For example, the direction of the optical fiber insertion hole may be inclined from the upper right direction on the paper surface toward the lower left side on the paper surface in FIG.
Thus, even if the direction of the optical fiber insertion hole is inclined, the optical element and the optical fiber can be optically coupled if the critical angle can be secured on the reflecting surface.
Instead of an optical fiber insertion hole, a plurality of V-grooves having a V-shaped cross section are formed on the bottom surface of the optical connector, optical fibers are placed in these V-grooves, and the optical fiber is pressed with a lid made of transparent glass or the like. The same applies to the case.
本発明において嵌合ピンとは位置決め用凸部の一実施例であり、嵌合穴とは該位置決め用凸部を受容する位置決め用受け部の一実施例である。
一般に樹脂一体成形のMT光コネクタにおいては、光コネクタ本体に形成された嵌合穴の中にSUS製等の金属製の嵌合ピンを埋め込んで雄側光コネクタとしている。
しかし、本発明では、光コネクタ本体に樹脂製の嵌合ピンを一体成形することもできる。
また、一般にMT光コネクタにおいては、嵌合ピンの形状は先端がコニカルな断面円形のものが用いられるが、嵌合ピン形状は限定されず適宜形状を採用できる。
つまり、位置決め用凸部と位置決め用受け部とは、嵌合ピンや嵌合穴に限定されず位置決機能を有する構造物を総称するものである。
さらにまた、本発明において光を反射する反射面として光コネクタ本体に形成された傾斜面を実施例としているが、反射面とは光を反射する機能を有する部分を総称するものであり実施例には限定されない。
例えば、光ファイバの端面自体を傾斜加工して、必要に応じて傾斜面に反射膜を加工することもできる。この場合には光コネクタ本体には傾斜面等の構造が不用になる。
ただし、上記の光ファイバの端面を傾斜面として光ファイバ伝搬光を反射させる技術は周知であるから特に説明はしない。
In the present invention, the fitting pin is an example of a positioning convex part, and the fitting hole is an example of a positioning receiving part that receives the positioning convex part.
In general, in a resin-integrated MT optical connector, a male-side optical connector is formed by embedding a metal fitting pin made of SUS or the like in a fitting hole formed in an optical connector body.
However, in the present invention, a resin-made fitting pin can be formed integrally with the optical connector body.
In general, in the MT optical connector, the shape of the fitting pin is a conical section with a conical tip, but the shape of the fitting pin is not limited and can be appropriately adopted.
That is, the positioning convex portion and the positioning receiving portion are not limited to the fitting pin and the fitting hole, but are generic names of structures having a positioning function.
Furthermore, in the present invention, an inclined surface formed on the optical connector body as a reflecting surface for reflecting light is used as an example, but the reflecting surface is a general term for a portion having a function of reflecting light, and in the example. Is not limited.
For example, the end face itself of the optical fiber can be inclined and a reflecting film can be processed on the inclined surface as necessary. In this case, a structure such as an inclined surface is not necessary for the optical connector body.
However, since the technique for reflecting the optical fiber propagation light with the end face of the optical fiber as an inclined surface is well known, it will not be described in particular.
さらに、本発明で用いる光ファイバという言葉は光導波路を意味している。
光導波路には、全石英製の光ファイバ、高分子系光ファイバ(プラスチック光ファイバ)、或いはこれらが並列配置されたもの等が含まれる。
Furthermore, the term optical fiber used in the present invention means an optical waveguide.
The optical waveguide includes an all-quartz optical fiber, a polymer optical fiber (plastic optical fiber), or those in which these are arranged in parallel.
5 光ファイバテープ心線
5a 光ファイバ
11、21 光コネクタ
11’ 光コネクタ
12、22 光ファイバ穴
13、23 嵌合穴
31、51 光コネクタ
31’ 光コネクタ
31a コネクタの底面(接続面)
32 光ファイバ穴
33、53 嵌合ピン
35 光ファイバ
36 ミラー
41 光素子
42 位置決め台(基板)
42a 取付面
43 嵌合穴
L 光ファイバ穴中心を結ぶ直線
M1 (光コネクタ側の)光入出路中心を結ぶ直線
P 光ファイバ穴全体の配列中心(二次元配列の光ファイバ穴全体の分布中心)
Q 光入出路全体の配列中心(二次元配列の光入出路全体の分布中心)
W1、W2 コネクタ横寸法(幅寸法)
H コネクタ縦寸法(高さ寸法)
D コネクタ縦寸法(奥行き寸法)
5
32 Optical fiber hole
33, 53
Q Array center of the entire light input / output path (distribution center of the entire light input / output path of the two-dimensional array)
W 1 , W 2 connector horizontal dimension (width dimension)
H Connector vertical dimension (height dimension)
D Connector vertical dimension (depth dimension)
Claims (8)
前記光コネクタの接続端面には、位置決め用凸部あるいは位置決め用受け部が設けられ、
前記位置決め用凸部あるいは前記位置決め用受け部は、前記接続端面の中心を通る直線Lを挟んで互いに反対側に設けられ、
前記位置決め用凸部あるいは前記位置決め用受け部は、前記直線L上の中心Pに関して点対称に配置されていることを特徴とする光コネクタ。 An optical connector having at least one row of optical fiber holes on the connection end face;
The connection end surface of the optical connector is provided with a positioning convex portion or a positioning receiving portion,
The positioning convex portion or the positioning receiving portion is provided on opposite sides of a straight line L passing through the center of the connection end surface,
The optical connector, wherein the positioning convex portion or the positioning receiving portion is arranged point-symmetrically with respect to a center P on the straight line L.
前記光コネクタは、前記光ファイバを伝搬する光の方向を変更する反射面が設けられている光コネクタであり、
前記反射面で反射された反射光が通過する前記光コネクタの一方の面には、位置決め用凸部あるいは位置決め用凹部が設けられ、
前記位置決め用凸部あるいは位置決め用凹部は、前記一方の面の光入出路の中心を通る直線M1を挟んで互いに反対側に設けられ、
前記位置決め用凸部あるいは位置決め用凹部は、直線M1の中心Qに関して点対称に配置されていることを特徴とする光コネクタ。 An optical connector that changes the direction of light propagating through an optical fiber,
The optical connector is an optical connector provided with a reflective surface for changing the direction of light propagating through the optical fiber,
On one surface of the optical connector through which the reflected light reflected by the reflecting surface passes, a positioning convex portion or a positioning concave portion is provided,
The positioning protrusions or the positioning recess, across the straight line M 1 passing through the center of the light and out path of the one surface provided opposite to each other,
The positioning protrusions or positioning recesses, an optical connector, characterized in that are arranged in point symmetry with respect to the center Q of the straight line M 1.
前記前記2つの位置決め用凸部を結んだ線分は、前記直線M1に対して垂直であることを特徴とする請求項2記載の光コネクタ。 The two positioning projections are formed on one surface of the optical connector through which the reflected light reflected by the reflecting surface passes,
Wherein the two line segments connecting the positioning projections, the optical connector according to claim 2, wherein the is perpendicular to the straight line M 1.
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