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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbinder für fotoelektrische Kopplung zur Leiterplattenmontage mit einem fotoelektrischen Umwandlungselement.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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JP 2012-137537A beschreibt einen Verbinder für fotoelektrische Kopplung zur Leiterplattenmontage dieses Typs (nachstehend auch nur als ein "Verbinder für fotoelektrische Kopplung" bezeichnet). Dieser Typ des Verbinders für fotoelektrische Kopplung verfügt über ein Anschlussterminal (Anschlussstück
24) zum Senden/Empfangen elektrischer Signale nachdem oder bevor sie abgehend/ankommend von einer Leiterplatte (auf einer Leiterplatte ausgebildeten Schaltkreis), auf dem der Verbinder für fotoelektrische Kopplung befestigt ist, fotoelektrisch umgewandelt werden. Der Verbinder für fotoelektrische Kopplung und die Leiterplatte sind elektrisch und physikalisch durch Verlöten dieses Anschlussterminals mit der Leiterplatte verbunden.
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JP 2012-137537A ist ein Beispiel für den Stand der Technik.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Der in
JP 2012-137537A beschriebene Verbinder für fotoelektrische Kopplung weist einen Passungsabschnitt (Muffe
34) auf, an dem ein anzuschließendes optisches Element befestigt werden kann. Kraftausübung auf den Passungsabschnitt, wenn das anzuschließende optische Element daran befestigt wird, wird unmittelbar auf den gesamten Anschluss übertragen und führt zu Materialspannung in dem Abschnitt, in welchem das Anschlussterminal und die Leiterplatte miteinander verbunden sind. Das bedeutet, dass herkömmliche fotoelektrische Koppelanschlüsse wie sie in
JP 2012-137537A beschrieben werden insofern ein Problem haben, als dass die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen dem Anschlussterminal und der Leiterplatte aufgrund der Kraft vermindert ist, die auftritt, wenn das anzuschließende optische Element daran befestigt wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbinder für fotoelektrische Kopplung zur Leiterplattenmontage bereitzustellen, der Materialspannung reduzieren kann, die in dem Abschnitt auftritt, in dem ein Anschlussterminal und eine Leiterplatte miteinander verbunden sind.
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Um die vorhergehenden Probleme zu lösen, verfügt der Verbinder für fotoelektrische Kopplung zur Leiterplattenmontage gemäß der vorliegenden Erfindung über eine optische Einheit mit einem Passungsabschnitt, an den ein anzuschließendes optisches Element gepasst werden kann, wobei zumindest ein Abschnitt des optischen Elements, der den Passungsabschnitt umfasst und der als optischer Signalpfad dient, aus einem lichtdurchlässigen Material besteht; eine fotoelektrische Umwandlungseinheit mit einem fotoelektrischen Umwandlungselement, das so angeordnet ist, dass eine optische Achse davon mit einer optischen Achse des anzuschließenden optischen Elements übereinstimmt; und ein Anschlussterminal, das mit der fotoelektrischen Umwandlungseinheit verbunden ist und eingerichtet ist, das fotoelektrische Umwandlungselement mit einer Leiterplatte elektrisch zu verbinden, wobei die optische Einheit ferner einen Leiterplattenverbindungsabschnitt aufweist, der eingerichtet ist, mit der Leiterplatte verbunden zu werden. "Verbinder für fotoelektrische Kopplung zur Leiterplattenmontage" kann sich hierbei auf einen Verbinder für fotoelektrische Kopplung (oder eine fotoelektrische Koppelbaugruppe) beziehen, der/die auf einer Leiterplatte befestigt ist oder auf einen, der darauf ausgelegt ist, auf einer Leiterplatte befestigt zu werden aber noch nicht auf einer Leiterplatte befestigt ist.
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Bevorzugt besteht der Leiterplattenverbindungsabschnitt aus einem Metallmaterial.
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Vorzugsweise weist die optische Einheit ein verbindendes Metallelement auf, das gänzlich aus dem Metallmaterial besteht und den Leiterplattenverbindungsabschnitt und einen Abschirmungsabschnitt enthält, der zumindest einen Teil der Oberflächen der fotoelektrischen Umwandlungseinheit überdeckt.
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Bevorzugt ist im Abschirmungsabschnitt des verbindenden Metallelements eine Öffnung in dem Abschnitt ausgebildet, der als optischer Signalpfad dient.
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Vorzugsweise wird ein Abschirmungselement so bereitgestellt, dass es zumindest ein Teil der Oberflächen der fotoelektrischen Umwandlungseinheit überdeckt, mit Ausnahme der Oberfläche, die dem Abschirmungsabschnitt des verbindenden Metallelements zugewandt ist.
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Bevorzugt sind die optische Einheit und die fotoelektrische Umwandlungseinheit so aneinander stoßend zusammengefügt, dass sich dazwischen ein Freiraum ausbildet und das fotoelektrische Umwandlungselement sich in diesem Freiraum befindet.
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Es ist vorzuziehen, dass die optische Einheit einen Linsenabschnitt aufweist, durch den vom anzuschließenden optischen Element ausgesandtes Licht oder vom fotoelektrischen Umwandlungselement ausgesandtes Licht einfällt, und dass sich der Linsenabschnitt in diesem Freiraum befindet.
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Da der Verbinder für fotoelektrische Kopplung zur Leiterplattenmontage gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bauform besitzt, in der nicht nur das in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit vorgesehene Anschlussterminal sondern auch der in der optischen Einheit bereitgestellte Leiterplattenverbindungsabschnitt mit der Leiterplatte verbunden ist, wird fast sämtliche Kraft, die auftritt, wenn das anzuschließende optische Element am Passungsabschnitt befestigt wird, in dem Abschnitt ausgeübt, in dem der Leiterplattenverbindungsabschnitt und die Leiterplatte miteinander verbunden sind. Das heißt, es ist möglich, Materialspannung zu reduzieren, die in dem Abschnitt erzeugt wird, in dem das Anschlussterminal und die Leiterplatte miteinander verbunden sind, und demzufolge wird die Zuverlässigkeit der Verbindung am Abschnitt erhöht.
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Falls der Leiterplattenverbindungsabschnitt aus einem Metallmaterial besteht, ist es möglich, gleichzeitig die Leiterplatte mit dem Anschlussterminal und die Leiterplatte mit dem Leiterplattenverbindungsabschnitt durch Löten oder dergleichen zu verbinden.
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Falls eine Bauform eingesetzt wird, in der ein verbindendes Metallelement vorgesehen ist, einschließlich eines Abschirmungsabschnittes, der angeordnet ist um zumindest einen Abschnitt der fotoelektrischen Umwandlungseinheit abzudecken, wird der elektromagnetische Abschirmungseffekt bezüglich der fotoelektrischen Umwandlungseinheit verbessert. Der Abschirmungsabschnitt wird im verbindenden Metallelement zusammen mit dem Leiterplattenverbindungsabschnitt bereitgestellt. Das heißt, das verbindende Metallelement hat einen Einfluss auf die Verringerung der oben beschriebenen Materialspannung, die in dem Abschnitt erzeugt wird, in dem das Anschlussterminal und die Leiterplatte miteinander verbunden sind, und einen Einfluss auf die Verbesserung des Abschirmungseffekts.
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Falls eine Bauform eingesetzt wird, in der eine Öffnung im Abschirmungsabschnitt im verbindenden Metallelement so ausgebildet ist, dass der optische Signalpfad nicht unterbrochen wird, dann kann ein Abschnitt, der die fotoelektrische Umwandlungseinheit überdeckt, vergrößert werden und der Abschirmungseffekt wird erhöht.
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Falls eine Bauform eingesetzt wird, in der das Abschirmungselement so bereitgestellt wird, dass es zumindest einen Teil der Oberflächen überdeckt, mit Ausnahme der Oberfläche, die dem Abschirmungsabschnitt der fotoelektrischen Umwandlungseinheit zugewandt ist, dann wird der Abschirmungseffekt bezüglich der fotoelektrischen Umwandlungseinheit weiter erhöht. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet deckt der Abschirmungsabschnitt im verbindenden Metallelement einen Abschnitt ergänzend ab, der nicht mit dem Abschirmungselement abgedeckt werden kann.
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Falls eine Bauform eingesetzt wird, in der die optische Einheit und die fotoelektrische Umwandlungseinheit so aneinander gefügt sind, dass sich dazwischen ein Freiraum ausbildet und sich das fotoelektrische Umwandlungselement und ein Linsenabschnitt in dem Freiraum befinden, dann wird das schmutzbedingte Auftreten von Rauschen beim Befestigen am fotoelektrischen Umwandlungselement (ein lichtempfangender Abschnitt oder ein lichtaussendender Abschnitt davon) und am Linsenabschnitt unterdrückt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist eine Außenansicht eines Verbinders für fotoelektrische Kopplung zur Leiterplattenmontage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Querschnittsansicht (aufgenommen entlang der Linie A-A in 1) des Verbinders für fotoelektrische Kopplung zur Leiterplattenmontage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (in einem Zustand der Befestigung auf einer äußeren Leiterplatte).
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3 ist eine Außenansicht einer Baugruppe, die durch Zusammenbau einer optischen Einheit, einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit, und Anschlussterminals entsteht.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es ist anzumerken, dass sich "Querrichtung" in der folgenden Beschreibung auf eine Kurzlängenrichtung des Verbinders bezieht, das heißt auf die X-Achsenrichtung in 1, "Durchgangsrichtung" (Richtung der optischen Achse C; die Vorderseite ist auf der Seite eines fotoelektrischen Umwandlungselements 21 und die Rückseite ist auf der Seite eines Passungsabschnitts 112) bezieht sich auf eine Längsrichtung des Verbinders, das heißt auf die Y-Achsenrichtung in 1, und "Vertikalrichtung" bezieht sich auf eine Richtung, die senkrecht auf der Querrichtung und der optischen Achsenrichtung steht, das heißt auf die Z-Achsenrichtung in 1. Zudem bezieht sich "Ebenenrichtung" auf eine Richtung parallel zur Oberfläche (Befestigungsoberfläche) einer äußeren Leiterplatte 80.
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Ein Verbinder für fotoelektrische Kopplung zur Leiterplattenmontage 1 gemäß einer in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf einer äußeren Leiterplatte 80 befestigt (diese entspricht einer Leiterplatte der vorliegenden Erfindung; siehe 2), wandelt optische Signale in elektrische Signale und überträgt die elektrischen Signale an einen auf der äußeren Leiterplatte 80 bereitgestellten Schaltkreis. Der Verbinder für fotoelektrische Kopplung 1 umfasst eine optische Einheit 10, eine fotoelektrische Umwandlungseinheit 20, Anschlussterminals 30, ein Gehäuse 40, und ein Abschirmungselement 50. Im Folgenden werden die jeweiligen Bauformen ausführlich beschrieben.
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Die optische Einheit 10 weist einen Passungsabschnitt 112 auf (auch als "Muffe" oder dergleichen bezeichnet), an dem ein anzuschließendes optisches Element 90 befestigt wird. In dieser Ausführungsform bestehen alle Abschnitte mit Ausnahme eines unten beschriebenen verbindenden Metallelements 12 einstückig aus einem lichtdurchlässigen Material. Jedoch können alle Abschnitte mit Ausnahme jenes Abschnitts, der als optischer Signalpfad dient, auch aus einem von lichtdurchlässigem Material abweichenden Material ausgebildet werden. Ein aus einem lichtdurchlässigen Material gebildeter Abschnitt 11 ist ein allgemein schalenförmiger Abschnitt mit einem Hauptabschnitt 111, dem Passungsabschnitt 112, einem Linsenabschnitt 113 und einer Wand 114.
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Der Hauptabschnitt 111 ist ein plattenförmiger Abschnitt, der entlang einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung angeordnet ist. Der Passungsabschnitt 112 ist ein röhrenförmiger Abschnitt, der vom Mittelpunkt der Oberfläche auf einer Seite des senkrecht zur Längsrichtung (Richtung der optischen Achse C) befindlichen Hauptabschnitts 111 hervorragt. Die Symmetrieachse der "Röhre" in diesem Passungsabschnitt 112 stimmt mit der optischen Achse C des optischen Bauteils überein. Der Passungsabschnitt 112 ist so ausgestaltet, dass das in 2 durch gestrichelte Linien angedeutete anzuschließende optische Element 90 (zum Beispiel eine Endhülse 91 an die eine Glasfaser 92 befestigt ist) daran befestigt werden kann. Wenn das anzuschließende optische Element 90 an dem Passungsabschnitt 112 eingepasst wird, dann stimmt die Achse der Glasfaser 92 mit der optischen Achse C überein.
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Der Linsenabschnitt 113 ragt vom Mittelpunkt der Oberfläche auf der anderen Seite des senkrecht zur Längsrichtung angeordnete Hauptabschnitts 111 hervor. Dieser Linsenabschnitt 113 ist eine Sammellinse, deren optische Achse C mit der Symmetrieachse der "Röhre" im oben beschriebenen Passungsabschnitt 112 übereinstimmt. Licht, das von der Glasfaser 92 im anzuschließenden optischen Element 92, das am Passungsabschnitt 112 befestigt ist, ausgesandt wird, durchläuft den aus einem lichtdurchlässigen Material gebildeten Abschnitt 11 als auseinanderlaufendes bzw. divergentes Licht und wird durch den Linsenabschnitt 113 gebündelt. Der Linsenabschnitt 113 ist so gestaltet und angeordnet, dass das zusammenlaufende Licht auf einem lichtempfangenden Abschnitt im fotoelektrischen Umwandlungselement 21 fokussiert wird.
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Die Wand 114 ragt aus dem äußeren Rand der Oberfläche auf der anderen Seite des senkrecht zur Längsrichtung angeordneten Hauptabschnitts 111 hervor. Ihre Vorsprungshöhe ist größer als die des Linsenabschnitts 113 (Abstand von der Oberfläche auf der anderen Seite des Hauptabschnitts 111 zum Vorderende des Linsenabschnitts 113).
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Das verbindende Metallelement 12 ist am aus einem lichtdurchlässigen Material gebildeten Abschnitt 11 befestigt, der die oben beschriebene Bauform aufweist. In dieser Ausführungsform ist ein Abschnitt des verbindenden Metallelements 12 (unten beschriebener Abschirmungsabschnitt 122) in den oben beschriebenen Hauptabschnitt 111 mittels Umspritzen eingebettet und das verbindende Metallelement 12 und der Hauptabschnitt 111 sind somit einstückig ausgebildet. Das verbindende Metallelement 12 ist so geformt, dass es im Wesentlichen einen Querschnitt mit "L"-Form aufweist, und es umfasst einen Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 und den Abschirmungsabschnitt 122.
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Der Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 ist am unteren Ende des verbindenden Metallelements 12 ausgebildet und erstreckt sich entlang der Ebenenrichtung. Der Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 ist durch eine Öffnung 422 in einem unten beschriebenen Gehäuse 40 freiliegend und im Wesentlichen auf Höhe der Oberfläche des Unterbodens des Gehäuses 40 angeordnet. Dieser Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 wird mit der äußeren Leiterplatte 80 durch Löten oder dergleichen physikalisch verbunden und mit einem auf der äußeren Leiterplatte 80 ausgebildeten Schaltkreis elektrisch verbunden. Der Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 wird über diesen auf der äußeren Leiterplatte 80 ausgebildeten Schaltkreis geerdet.
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Der Abschirmungsabschnitt 122 erstreckt sich entlang einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung und deckt zumindest einen Abschnitt der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 in Längsrichtung ab. Eine Öffnung 123 ist in dem im Hauptabschnitt 111 eingebetteten Abschirmungsabschnitt 122 an der Stelle ausgebildet, wo er die optische Achse C schneidet. Die Öffnung 123 ist in so einer Größe (Form) gestaltet, dass der Pfad des von der Glasfaser 92 im anzuschließenden optischen Element 90 ausgesandten, auseinanderlaufenden Lichts nicht abgeschnitten wird. Falls jedoch die Öffnung 123 zu groß ist, wird der elektromagnetische Abschirmungseffekt durch den Abschirmungsabschnitt 122 vermindert, und daher ist die Öffnung 123 vorzugsweise so klein wie möglich. Da all das von der Glasfaser 92 im anzuschließenden optischen Element 90 ausgesandte, auseinanderlaufende Licht so ausgelegt ist, dass es auf dem Linsenabschnitt 113 im aus einem lichtdurchlässigen Material gebildeten Abschnitt 11 in der optischen Einheit 10 einfällt, schneidet der Abschirmungsabschnitt 122 das Licht nicht ab und der Abschirmungseffekt wird nicht maßgeblich vermindert, wenn die Öffnung 123 und der Linsenabschnitt 113 in Längsrichtung betrachtet im Wesentlichen dieselbe Form aufweisen (das heißt, die Form des äußeren umlaufenden Randes des Linsenabschnitts 113 und die Form des äußeren umlaufenden Randes der Öffnung 123 im Wesentlichen miteinander übereinstimmen).
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Die fotoelektrische Umwandlungseinheit 20 umfasst ein fotoelektrisches Umwandlungselement 21 (Lichtempfangselement), das von der Glasfaser 92 ausgesandte optische Signale in elektrische Signale umsetzt. Das fotoelektrische Umwandlungselement 21 ist an einer inneren Leiterplatte 22 befestigt, auf der ein Schaltkreis oder dergleichen zum Übertragen der umgesetzten elektrischen Signale zur äußeren Leiterplatte 80 ausgebildet ist. Die optische Achse (der Mittelpunkt des Lichtempfangselements) des fotoelektrischen Umwandlungselements 21 stimmt mit der optischen Achse der Glasfaser 92 im anzuschließenden optischen Element 90 überein. Genauer gesagt ist die Anordnung derart, dass das Licht, das von der Glasfaser 92 im anzuschließenden optischen Element 90 ausgesandt und durch den Linsenabschnitt 113 gebündelt wird, auf die Mitte des lichtempfangenden Abschnitts des fotoelektrischen Umwandlungselements 21 fokussiert wird. Die fotoelektrische Umwandlungseinheit 20 umfasst diese fotoelektrische Umwandlungselement 21, die innere (interne) Leiterplatte 22, auf dem dieses fotoelektrische Umwandlungselement 21 befestigt ist, und ein Tragelement 23, das gesondert unten beschrieben wird.
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Mehrere Anschlussterminals 30 sind mittels Löten oder dergleichen mit dem Schaltkreis verbunden, der sich auf der inneren Leiterplatte 22 befindet und elektrische Signale zur äußeren (externen) Leiterplatte 80 überträgt. Ein Abschnitt der Anschlussterminals 30 ist aus dem Gehäuses 40 herausgeführt. Insbesondere ein sich entlang der Ebenenrichtung erstreckender Abschnitt ist an einem Endabschnitt der Anschlussterminals 30 auf der Seite ausgebildet, die der Seite gegenüber liegt, an der das Anschlussterminal 30 mit der inneren Leiterplatte 22 verbunden ist, und ist aus dem Gehäuse 40 herausgeführt. Dieser sich entlang der Ebenenrichtung erstreckende Abschnitt der Anschlussterminals 30 befindet sich in der Vertikalrichtung an derselben Position wie der oben beschriebene Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 (also der sich entlang der Ebenenrichtung erstreckende Abschnitt des verbindenden Metallelements 12).
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Die innere Leiterplatte 22, auf dem das fotoelektrische Umwandlungselement 21 befestigt ist, und die Anschlussterminals 30 sind am Tragelement 23 fixiert. Das Tragelement 23 ist im Wesentlichen in derselben Form (Schalenform) ausgebildet wie die eines Abschnitts des aus einem lichtdurchlässigen Material gebildeten Abschnitts 11 in der oben beschriebenen optischen Einheit 10, und umfasst einen Hauptabschnitt 231 und eine Wand 232. Der Hauptabschnitt 231 ist ein plattenförmiger Abschnitt senkrecht zur Längsrichtung, und die Wand 232 ragt vom äußeren Rand des Hauptabschnitts 231 zur Seite der optischen Einheit 10 hervor. Die innere Leiterplatte 22, auf dem das fotoelektrische Umwandlungselement 21 befestigt ist, ist entlang der Oberfläche (innere Bodenfläche) des Hauptabschnitts 231 im Tragelement 23 auf der Seite der optischen Einheit 10 angebracht. Die Anschlussterminals 30 durchstoßen die Wand 232 an der Unterseite des Tragelements 23 und sind zur Unterseite des Gehäuses 40 herausgeführt. Das heißt, dass durch Einpressen der mit der inneren Leiterplatte 22 verbundenen Anschlussterminals 30 in ein im Tragelement 23 ausgebildetes Durchgangsloch der inneren Leiterplatte 22, auf der das fotoelektrische Umwandlungselement 21 befestigt ist, die Anschlussterminals 30 am Tragelement 23 befestigt werden. In anderen Worten, es entsteht eine Baugruppe, in der die Anschlussterminals 30 mit der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 verbunden sind, einschließlich des fotoelektrischen Umwandlungselements 21, der inneren Leiterplatte 22, auf dem dieses fotoelektrische Umwandlungselement 21 befestigt ist, und des Tragelements 23.
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Wie in 3 gezeigt ist die fotoelektrische Umwandlungseinheit 20 (die Baugruppe einschließlich der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 und der Anschlussterminals 30) mit der oben beschriebenen optischen Einheit 10 aneinander gefügt. Genauer gesagt sind die fotoelektrische Umwandlungseinheit 20 und die optische Einheit 10 so aneinander gefügt, dass die im Tragelement 23 in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 umfasste Wand 232, die zur Seite der optischen Einheit 10 hervorragt, und die im aus einem lichtdurchlässigen Material gebildeten Abschnitt 11 in der optischen Einheit 10 umfasste Wand 114, die zur Seite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 hervorragt, aneinander stoßen. Dieses Fügeverfahren ist nicht auf ein bestimmtes Verfahren beschränkt. Jedes Verfahren kann eingesetzt werden, solange das fotoelektrische Umwandlungselement 21 und der Linsenabschnitt 113 so positioniert werden, dass sie eine Positionsbeziehung wie oben beschrieben aufweisen und aneinander gefügt sind.
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Da das schalenförmige Tragelement 23 und ein Abschnitt des aus einem lichtdurchlässigen Material gebildeten Abschnitts 11 in der optischen Einheit 10 also aneinander stoßen, bildet sich ein Freiraum S innerhalb der Wände 114 und 232 aus. Das fotoelektrische Umwandlungselement 21, die innere Leiterplatte 22, auf dem das fotoelektrische Umwandlungselement 21 befestigt ist, und der Linsenabschnitt 113 sind innerhalb des durch diese Wände 114 und 232 umgebenen Freiraums S angeordnet.
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Das Gehäuse 40 ist ein Bauteil mit einem oberen Gehäuseteil 41 und einem unteren Gehäuseteil 42, in dem ein Verbindereingriffabschnitt 43 und ein Einheitenaufnahmeabschnitt 44 ausgebildet sind. Ein optischer Verbinder (nicht gezeigt), an dem das anzuschließende optische Element 90 befestigt ist, greift in den Verbindereingriffabschnitt 43 ein. Die optische Einheit 10 und die fotoelektrische Umwandlungseinheit 20 (mit Ausnahme des Passungsabschnitts 112), die aneinander gefügt sind, sind im Einheitenaufnahmeabschnitt 44 untergebracht. Der Verbindereingriffabschnitt 43 und der Einheitenaufnahmeabschnitt 44 werden durch eine Trennwand 45 getrennt, und der röhrenförmige Passungsabschnitt 112 wird in eine Durchdringung 451 eingeführt, die sich in dieser Trennwand 45 befindet. Die Durchdringung 451 wird gebildet durch Vereinigung eines halbrunden Abschnitts, der in einem in der Trennwand 45 im oberen Gehäuseteil 41 enthaltenen Abschnitt ausgeprägt ist, und eines halbrunden Abschnitts, der in einem in der Trennwand 45 im unteren Gehäuseteil 42 enthaltenen Abschnitt ausgeprägt ist. Schlitze 421, in die die in der Querrichtung angeordneten Anschlussterminals 30 mit vorbestimmten Abständen dazwischen eingebracht sind, befinden sich an der Vorderseite der unteren Oberfläche des Gehäuses 40 (unteren Gehäuseteils 42). Zudem ist eine Öffnung 422 zum Freilegen des Leiterplattenverbindungsabschnitts 121 auf der Rückseite der Stellen vorgesehen, wo sich die Schlitze 421 an der unteren Oberfläche des Gehäuses 40 (unteren Gehäuseteils 42) befinden. Nachdem die Baugruppe, die man durch Zusammenfügen der optischen Einheit 10, der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 und der Anschlussterminals 30 erhält, in das untere Gehäuseteil 42 eingebaut ist (jedes Bauteil wird so eingebaut, dass es sich an einer vorbestimmten Position befindet), wird die Baugruppe, die man durch Zusammenfügen der optischen Einheit 10, fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 und der Anschlussterminals 30 erhält, mit dem Gehäuse 40 durch Verbinden des oberen Gehäuseteils 41 mit dem unteren Gehäuseteil 42 zusammengefügt. Es ist zu beachten, dass das Verfahren zum Verbinden des oberen Gehäuseteils 41 und des unteren Gehäuseteils 42 nicht auf ein bestimmtes Verfahren beschränkt ist.
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Das Abschirmungselement 50 ist ein Metallelement, das eine elektromagnetische Abschirmung bezüglich der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 bewirkt und das am Gehäuse 40 so festgemacht ist, dass die fotoelektrische Umwandlungseinheit 20 abgedeckt wird. Das Abschirmungselement 50 umfasst einen Abschnitt 51, der die Oberseite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 überdeckt, Abschnitte 52, die die Seitenflächen davon in der Querrichtung überdecken, und einen Abschnitt 53, der die Vorderseite davon überdeckt. Wie oben beschrieben ist der Abschirmungsabschnitt 122 des verbindenden Metallelements 12 so vorgesehen, dass er der Rückseite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 zugewandt ist, und deshalb wird die Umgebung der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 mit Ausnahme der Unterseite mit dem Abschirmungselement 50 (Abschirmungsabschnitt 122) abgedeckt.
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Das Abschirmungselement 50 weist Verbindungsstifte 54 auf, die von seinem unteren Rand abwärts herausragen. Die Verbindungsstifte 54 sind mit der äußeren Leiterplatte 80 durch Löten oder dergleichen physikalisch verbunden und sind mit einem auf der äußeren Leiterplatte 80 ausgebildeten Schaltkreis elektrisch verbunden. Das Abschirmungselement 50 wird über diesen auf der äußeren Leiterplatte 80 ausgebildeten Schaltkreis geerdet.
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Der Verbinder für fotoelektrische Kopplung 1 mit einem solchen Aufbau ist an einer vorbestimmten Position an der äußeren Leiterplatte 80 angebracht, und die Anschlussterminals 30 und der Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 sind physikalisch und elektrisch mit der äußeren Leiterplatte 80 verbunden. Obwohl das Verbindungsverfahren nicht auf ein bestimmtes Verfahren beschränkt ist, ist es vorzuziehen, dass der Verbinder für fotoelektrische Kopplung 1 mit der äußeren Leiterplatte 80 mittels Aufschmelzlötung verbunden ist.
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Mit dem Verbinder für fotoelektrische Kopplung zur Leiterplattenmontage 1 gemäß dieser oben beschriebenen Ausführungsform wird folgender operativer Effekt erzielt.
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Da der Verbinder für fotoelektrische Kopplung 1 gemäß dieser Ausführungsform einen Aufbau besitzt, in dem nicht nur die in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 bereitgestellten Anschlussterminals 30 sondern auch der in der optischen Einheit 10 bereitgestellten Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 mit der Leiterplatte verbunden sind, wird fast sämtliche Kraft, die auftritt, wenn das anzuschließende optische Element 90 am Passungsabschnitt 112 befestigt wird, in dem Abschnitt ausgeübt, in dem der Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 und die Leiterplatte miteinander verbunden sind. Das heißt, es ist möglich, Materialspannung zu reduzieren, die in dem Abschnitt erzeugt wird, in dem die Anschlussterminals 30 und die Leiterplatte elektrisch miteinander verbunden sind, und demzufolge wird die Zuverlässigkeit der Verbindung an diesem Abschnitt erhöht.
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Da der Verbinder für fotoelektrische Kopplung 1 einen Aufbau mit dem verbindenden Metallelement 12 besitzt, welches durch Formen des Leiterplattenverbindungsabschnitts 121 und des Abschirmungsabschnitts 122 in einem Stück entsteht, ist der elektromagnetische Abschirmungseffekt bezüglich der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 erhöht. Das heißt, das verbindende Metallelement 12 hat den Effekt der Verringerung der Materialspannung, die in dem Abschnitt erzeugt wird, in dem die Anschlussterminals 30 und die Leiterplatte miteinander verbunden sind, und den Effekt, die Abschirmung zu verbessern. Da der mit diesem Abschirmungsabschnitt 122 in einem Stück geformte Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 auch aus einem Metallmaterial besteht, ist es möglich, gleichzeitig die Leiterplatte mit den Anschlussterminals 30 und die Leiterplatte mit dem Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 durch Löten oder dergleichen zu verbinden. Insbesondere falls Aufschmelzlöten eingesetzt wird sind sie einfach miteinander zu verbinden.
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Darüber hinaus ist die Öffnung 123 im Abschirmungsabschnitt 122 im verbindenden Metallelement 12 so ausgebildet, dass sie den optischen Signalpfad nicht unterbricht. Das heißt, der Pfad wird durch die Öffnung 123 sichergestellt, und ein Abschnitt, der die fotoelektrische Umwandlungseinheit 20 überdeckt (ein Abschnitt gegenüber der rückwärtigen Oberfläche der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20) wird vergrößert. Daher ist der Abschirmungseffekt des Abschirmungsabschnitts 122 groß. In dieser Ausführungsform wird das Abschirmungselement 50 so angeordnet, dass es die Oberflächen überdeckt (Oberfläche an der Oberseite, seitliche Oberflächen in Querrichtung, und Oberfläche an der Vorderseite) mit Ausnahme der Oberfläche, die dem Abschirmungsabschnitt 122 in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 zugewandt ist, und daher zeigt sich ein hervorragender Abschirmungseffekt bezüglich der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet deckt der Abschirmungsabschnitt 122 im verbindenden Metallelement einen Abschnitt ergänzend ab, der nicht mit dem Abschirmungselement 50 abgedeckt werden kann.
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Des Weiteren sind das fotoelektrische Umwandlungselement 21, der Linsenabschnitt 113 und dergleichen im Freiraum S angeordnet, der durch Aneinanderfügen der optischen Einheit 10 und der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 20 ausgebildet wird, und von den Wänden 114 und 232 umgeben ist. Demzufolge wird das Auftreten von Rauschen aufgrund von Anhaften von Staub am fotoelektrischen Umwandlungselement 21 (ein lichtempfangender Abschnitt oder ein lichtaussendender Abschnitt davon) und am Linsenabschnitt unterdrückt.
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Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Abwandlungen sind machbar ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Obwohl erklärt wurde, dass der Verbinder für fotoelektrische Kopplung 1 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform von einer Glasfaser 92 im anzuschließenden optischen Element 90 ausgesandte, optische Signale in elektrische Signale mit dem fotoelektrischen Umwandlungselement 21 umsetzt (lichtempfangendes Element) und die elektrischen Signale zur äußeren Leiterplatte 80 überträgt, kann der Verbinder für fotoelektrische Kopplung 1 auch ein Anschluss sein, der die inverse Umsetzung durchführt. Das heißt, der Verbinder für fotoelektrische Kopplung 1 kann von der äußeren Leiterplatte 80 übertragene elektrische Signale mit dem fotoelektrische Umwandlungselement 21 (lichtaussendendes Element) in optische Signale umwandeln, und die optischen Signale können zur Glasfaser 92 im anzuschließenden optischen Element 90 hin ausgesandt werden. Darüber hinaus kann der Verbinder für fotoelektrische Kopplung 1 sowohl eine Funktion haben zur Umwandlung von von der Glasfaser 92 ausgesandte optischen Signalen in elektrische Signale und zum Übertragen der elektrischen Signale zur äußeren Leiterplatte 80, als auch eine Funktion zur Umwandlung elektrische Signale der äußeren Leiterplatte 80 in optische Signale und zum Übertragen der optischen Signale zur Glasfaser 92.
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Ferner, obwohl erklärt wurde, dass im Verbinder für fotoelektrische Kopplung 1 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 im verbindenden Metallelement 12 ausgebildet ist, das am aus einem lichtdurchlässigen Material gebildeten Abschnitt 11 befestigt ist, kann ein Aufbau angewandt werden, in dem der Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 im aus einem lichtdurchlässigen Material gebildeten Abschnitt 11 ausgebildet ist. Ein Aufbau, in dem ein von der unteren Oberfläche des Hauptabschnitts 111 hervorstehender Vorsprung bereitgestellt ist und der Vorsprung in ein in der äußeren Leiterplatte 80 ausgebildetes Loch oder eine Nische eingepresst ist, kann als ein Beispiel für einen solchen Aufbau angegeben werden. Auch wenn so ein Aufbau angewandt wird, wird fast sämtliche Kraft, die auftritt, wenn das anzuschließende optische Element 90 am Passungsabschnitt 112 befestigt wird, in dem Abschnitt ausgeübt, in dem der als Leiterplattenverbindungsabschnitt 121 dienende Vorsprung und die äußere Leiterplatte 80 miteinander verbunden sind, und daher ist es möglich, Materialspannung zu reduzieren, die in dem Abschnitt erzeugt wird, in dem die Anschlussterminals 30 und die äußere Leiterplatte 80 miteinander verbunden sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbinder für fotoelektrische Kopplung
- 10
- Optische Einheit
- 11
- Abschnitt aus lichtdurchlässigem Material
- 112
- Passungsabschnitt
- 113
- Linsenabschnitt
- 12
- Verbindendes Metallelement
- 121
- Leiterplattenverbindungsabschnitt
- 122
- Abschirmungsabschnitt
- 123
- Öffnung
- 20
- Fotoelektrische Umwandlungseinheit
- 21
- Fotoelektrisches Umwandlungselement
- 22
- Innere Leiterplatte
- 23
- Tragelement
- 30
- Anschlussterminal
- 40
- Gehäuse
- 50
- Abschirmungselement
- 80
- Äußere Leiterplatte
- 90
- Anzuschließendes optisches Element
- 92
- Glasfaser
- S
- Freiraum
- C
- Optische Achse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2012-137537 A [0002, 0003, 0004, 0004]
