JP2003121697A - 光・電気複合装置の実装構造 - Google Patents
光・電気複合装置の実装構造Info
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Abstract
作業を容易にし、かつバックプレーンの機械的強度を向
上させる。 【解決手段】 ブックシェルフ型ラック2の背面側の開
口をバックプレーン10が覆っている。このバックプレ
ーンのラックの内側に向いた面10A上には、ファイバ
シート11と電気コネクタ13と光コネクタ14が実装
されている。このファイバシートから導出された接続部
が、光コネクタと光接続されている。この接続部は、光
伝送損失に影響を及ぼさない範囲以上の曲率半径を有し
て湾曲し、先端には光コネクタがバックプレーンに垂直
に突設されている。光・電気複合ボード5の電気コネク
タ7と光コネクタ8は、ボードをプラグイン操作するこ
とにより、電気コネクタとバックプレーンの面方向に移
動自在の光コネクタ14に接続される。光コネクタ8ま
たは光コネクタ14は光・電気複合ボードの挿抜方向に
移動自在である。
Description
配線が混在する光・電気複合ボードをブックシェルフ型
ラックのバックプレーンに実装する光・電気複合装置の
実装構造に関する。
内でも電気信号の伝送だけでなく光信号の伝送を行うこ
とが必要になってきている。このような光信号の伝送媒
体として光ファイバケーブルが光デバイス間の接続に使
用されている。この場合、光配線が多くなると、これら
の光ファイバケーブルをフレキシブルなフィルム上に接
着してフレキシブル光配線板(以下、ファイバシートと
称する)とし、光ファイバケーブルの先端に光コネクタ
を装着し、この光コネクタを介して光配線間を接続して
いる。
て、ラックの背面に設けたバックプレーンには、電気配
線のみが形成されている。したがって、バックプレーン
に垂直に実装された光・電気複合ボード間の光接続を行
うには、バックプレーンの必要な箇所に穴を開け、この
穴に臨むように配設した光コネクタを介してラックの背
面側に配置したファイバシートにより行っており、電気
配線のみを形成したバックプレーンとは独立した構成に
なっている。
1を示す斜視図である。これを同図に基づいて説明する
と、符号2で示すものは、角筒状に形成されたブックシ
ェルフ型のラックであって多数の図示してないがガイド
レールを兼ね備えた冷却用孔3が設けられている。39
はバックプレーンであって、ラック2の背面側の開口を
覆うようにして設けられ、このバックプレーン39の上
下には、横二列に並べられた8個の角穴41が穿設さ
れ、これら角穴41の間には4個の電気コネクタ13が
固定され、これら電気コネクタ13のそれぞれから電気
ケーブル40が導出されている。
路(図示せず)が形成されているとともに、一方の面に
光配線されたファイバシート(図示せず)が実装されて
いる。この光・電気複合ボードの後端部には、電子回路
に電気接続された電気コネクタ7と、ファイバシートと
光接続された光コネクタ8とが実装されている。43は
バックプレーン39の背面側に設けられ光配線が形成さ
れたファイバシートであって、端部から8個の接続部4
3aが導出され、これら8個の接続部43aの先端部の
それぞれには光コネクタ42が光接続されており、これ
ら光コネクタ42は角穴41からラック2内を臨むよう
にバックプレーン39に取り付けられている。
複合ボード5(3枚の光・電気複合ボード5は図示を省
略)を、ラック2の前面側の開口から挿入すると、光・
電気複合ボード5は、ラック2内のガイド(図示せず)
によって立設した状態を保ってラック2の背面側に案内
される。ラック2の背面側の終端まで案内されると、光
・電気複合ボード5の電気コネクタ7および光コネクタ
8が、バックプレーン39の電気コネクタ13およびフ
ァイバシート43の光コネクタ42とそれぞれ電気接続
および光接続される。4枚の光・電気複合ボード5の光
コネクタ8が、ファイバシート43の光コネクタ42と
光接続されると、ファイバシート43を介して4枚の光
・電気複合ボード5の相互間が光接続される。
た従来の光・電気複合装置1の実装構造においては、バ
ックプレーン39の背面側の実装空間に、電気ケーブル
40だけでなくファイバシート43も配設されているこ
とにより、ラック2の背面側にファイバシート43を収
納するための空間が必要になるため、高密度実装が困難
になっていた。また、ラック2の背面側の空間が、これ
ら電気ケーブル40やファイバシート43によって輻輳
し煩雑になるため、組立作業および補修作業を困難にし
ていた。さらに、バックプレーン39に光接続のための
大きな角穴41が多数穿設されているため、バックプレ
ーン39における電気配線の配線領域が制限されたり、
バックプレーン39の機械的強度が得られないという問
題もあった。
たものであり、第1の目的は高密度実装を可能にするこ
とにある。また、第2の目的は組立作業および補修作業
を容易にすることにある。また、第3の目的はバックプ
レーンの機械的強度を向上させることにある。
に、請求項1に係る発明は、光配線および電気配線が実
装された複数の光・電気複合ボードと、これら複数の光
・電気複合ボードを収納するブックシェルフ型ラック
と、バックプレーンと、前記複数の光・電気複合ボード
の相互間を光接続するフレキシブル光配線板とからなる
光・電気複合装置の実装構造において、前記フレキシブ
ル光配線板をバックプレーンのラック内側に向いた面上
に実装するとともに、前記光・電気複合ボードに光コネ
クタおよび電気コネクタを実装し、これら光コネクタお
よび電気コネクタに光接続および電気接続する光コネク
タおよび電気コネクタを前記バックプレーンのラック内
側の面上に実装したものである。したがって、バックプ
レーンの背面側後方にはフレキシブル光配線板が存在し
ない。
係る発明において、前記光・電気複合ボードを前記バッ
クプレーンに垂直に実装し、前記フレキシブル光配線板
から導出され、このフレキシブル光配線板と前記バック
プレーンに実装した光コネクタとを光接続する光接続部
を設け、この光接続部を光伝送損失に影響を与えない範
囲で湾曲させたものである。したがって、バックプレー
ンに垂直に複数の光・電気複合ボードを実装し、光およ
び電気のコネクタ接続ができる。
係る発明において、前記光・電気複合ボードを前記バッ
クプレーンに対してプラグインユニット構造としたもの
である。したがって、この光・電気複合ボードをプラグ
イン操作することにより、光・電気複合ボードの光コネ
クタおよび電気コネクタを、バックプレーンの光コネク
タおよび電気コネクタに、一括して光接続および電気接
続される。
係る発明において、前記バックプレーンの光コネクタを
バックプレーンの面内方向に移動自在に支持するととも
に、この光コネクタ内のフェルールと前記光・電気複合
ボードの光コネクタのフェルールが嵌合した状態で、こ
れらフェルールの一方が光コネクタにバックプレーンの
垂直方向に移動自在に支持されたものである。したがっ
て、光・電気複合ボードの光コネクタのフェルールをバ
ックプレーンの光コネクタのフェルールに嵌合させる際
に、光コネクタがバックプレーンの面内方向と光・電気
複合ボードの挿抜方向に移動可能である。
基づいて説明する。図1は本発明に係る光・電気複合装
置の実装構造1においてラックをずらした状態を示す斜
視図、図2は同じく光・電気複合ボードをバックプレー
ンに実装する状態を示す要部の斜視図、図3は同じく光
・電気複合ボードの光コネクタと、バックプレーンの光
コネクタを拡大して示す断面図である。図4はファイバ
を湾曲させたときの曲率半径と光伝送の損失量の関係を
示す図である。図5(a)は同じくバックプレーンに取
り付けられた光コネクタの取付構造を示す断面図、同図
(b)は光コネクタの移動を説明するための平面図、図
6は同じく光・電気複合ボードおよびバックプレーンの
光コネクタ間どうしの嵌合動作を説明するための要部の
断面図である。なお、これらの図において,前述した図
7に示す従来技術において説明した同一または同等の部
材については、同一の符号を付し詳細な説明は適宜省略
する。
ように、ファイバシート11をバックプレーン10のラ
ック2内側に向いた面10A上に接着またはねじ止めに
よって実装し、バックプレーン10に電気コネクタ13
だけでなく光コネクタ14を実装した点にある。
に実装される光コネクタ14は、MTフェルール27
と、このMTフェルール27を保持固定するフェルール
保持体26と、このフェルール保持体26が取り付けら
れるホルダー25とによって構成されている。ホルダー
25は略角筒状に形成され、下部に切欠き25aが設け
られ、両側部には互いに対向する一対の弾性係合片25
b,25bが図中上方に向かって突設され、これら弾性
係合片25b,25bの先端部には互いに対向する爪部
25c,25cが設けられている。
7が図中上方を指向するように、すなわちバックプレー
ン10に垂直となるように、ホルダー25がバックプレ
ーン10上に立設され、バックプレーン10上に実装さ
れたファイバシート11から導出された接続部11aが
切欠き25aを通ってMTフェルール27に光接続され
ている。したがって、この接続部11aは側面視におい
て湾曲した状態になり、その曲率半径Rを所定値以上に
なるように設定している。すなわち、図4は光ファイバ
を湾曲させたときの曲率半径と、光ファイバの伝送損失
量との関係を示したものである。この図から判るよう
に、マルチモードファイバの場合には曲率半径を20m
m以上とし、シングルモードファイバの場合には曲率半
径を10mm以上とすることによって、光伝送損失に影
響を及ぼすことがない。したがって、光接続部11aは
光伝送損失に影響を及ぼさない範囲で湾曲させるよう
に、曲率半径Rもこれらの所定値以上に設定されてい
る。
は、光ファイバの種類(マルチモードかシングルモード
またはファイバのコア材料とクラッド材料の屈折率比)
および使用する光の波長によって異なる。図4に示すも
のは、通信用光ファイバとして使用している光ファイバ
(クラッド径が125μmで、コア径がマルチモードで
50μm、シングルモードで10μm、コア材料とクラ
ッド材料の屈折率比0.3%)の場合としたものであ
る。このため、目的にあった許容損失範囲の曲率半径を
設定することができることはいうまでのないことでるあ
る。
に実装された光コネクタ8の構造を説明する。光コネク
タ8は、MTフェルール22と、このMTフェルール2
2を軸線方向に移動自在に支持するフェルール保持体2
1と、このフェルール保持体21を保持するホルダー2
0とによって概ね構成されている。フェルール保持体2
1に形成した中空部には圧縮コイルばね23が弾装さ
れ、この圧縮コイルばね23の弾発力によってMTフェ
ルール22が図中下方に付勢されているとともに、MT
フェルール22とフェルール保持体21との係合によっ
て、フェルール保持体21からの脱落が規制されてい
る。
向する一対の弾性係合片21a,21aが図中下方に向
かって突設され、これら弾性係合片21a,21aの先
端部には互いに対向する爪部21b,21bが設けられ
ており、底部には貫挿孔21cが形成されている。ホル
ダー20は有底角筒状に形成され、両側部には互いに対
向する一対の弾性係合片20a,20aが図中下方に向
かって突設され、これら弾性係合片20a,20aの先
端部には互いに対向する爪部20b,20bが設けられ
ており、底部には貫挿孔20cが形成されている。
に収容されたフェルール保持体21は、ホルダー20の
弾性係合片20aの爪20bと、フェルール保持体21
の弾性係合片21aの爪21bとが係合することによ
り、ホルダー20に保持されている。この状態でフェル
ール保持体21の底部とホルダ20の底部との間には、
間隔Lに形成された隙間24が設けられている。光・電
気複合ボード5上に実装されたファイバシート6(図2
参照)から導出された接続部6aは、ホルダー20およ
びフェルール保持体21の貫挿孔20c,21cからフ
ェルール保持体21内に導入され、フェルール22に光
接続されている。ホルダー20の側部が光・電気複合ボ
ード5上に固定されることにより、MTフェルール22
は光・電気複合ボード5と平行になるように指向し、フ
ァイバシート6の接続部6aは光・電気複合ボード5に
沿うように延在するので湾曲するようなことがない。
クプレーン10への取付構造について説明する。同図
(a)において、光コネクタ14が取り付けられる位置
に対応して、バックプレーン10には取付孔10a,1
0aが穿孔され、この取付孔10aの径Dは、ボルト3
0の径dよりも大きく形成されており、取付孔10aと
ボルト30との間には隙間32が設けられている。この
隙間32の大きさは、後述するように、光コネクタ14
が隙間32の範囲を移動したとき、光コネクタ14の係
合片25bが、光コネクタ8の係合片20aと係合片2
1aとの間に係入できる範囲に設定している。
コネクタ14のホルダー25の孔25dを挿通させ、さ
らにバックプレーン10の取付孔10aを挿通させて、
先端部にナット31を螺合させることにより、光コネク
タ14をバックプレーン10に取り付ける。このように
取り付けられた光コネクタ14は、取付孔10aとボル
ト30との間には隙間32が設けられていることによ
り、バックプレーン10に、このバックプレーン10の
面方向に隙間32の範囲で移動自在に支持される。すな
わち、同図(b)に示すように、取付孔10a内をボル
ト30が二点鎖線で示す位置から実線で示す位置に移動
することにより、光コネクタ14のホルダー25も二点
鎖線で示す位置から実線で示す位置に移動可能になる。
の実装構造1における光接続動作を説明する。図1に示
すように、4枚の光・電気複合ボード5(1枚の光・電
気複合ボード5は図示を省略)を、ラック2の前面側の
開口から挿入すると、光・電気複合ボード5は、ラック
2内のガイド(図示せず)によって立設した状態を保っ
てラック2の背面側に案内される。ラック2の背面側の
終端まで案内されると、光・電気複合ボード5の電気コ
ネクタ7および光コネクタ8が、バックプレーン10上
に実装した電気コネクタ13および光コネクタ14とそ
れぞれ電気接続および光接続される。
光・電気複合ボード5は、バックプレーン10に垂直に
実装され、挿入方向と反対方向に引き抜くことにより、
電気接続および光接続が解除され、ラック2の前面側の
開口から取り外すことができるプラグインユニット構造
になっている。したがって、光・電気複合ボード5をプ
ラグイン操作することにより、光・電気複合ボード5の
光コネクタ8および電気コネクタ7を、バックプレーン
10の光コネクタ14および電気コネクタ13に、一括
して光接続および電気接続されるので使い勝手が向上す
る。
8が、バックプレーン10上に実装した光コネクタ14
に光接続されるときの状態を図6を用いて説明する。同
図(a)において、光コネクタ14のMTフェルール2
7に光コネクタ8のMTフェルール22が対向した状態
から、ラック2内に挿入した光・電気複合ボード5をさ
らに挿入することにより、光コネクタ8が図中矢印A方
向に移動する。同図(b)に示すように、光コネクタ1
4の係合片25bが光コネクタ8の係合片20aと係合
片21aの間に進入するとともに、MTフェルール27
とMTフェルール22とが対接する。
と、同図(c)に示すように、光コネクタ8が図中矢印
A方向に移動するので、光コネクタ14の係合片25b
によって、光コネクタ8の係合片20aの爪20bと係
合片21aの爪21bとの係合が解除される。したがっ
て、光コネクタ8のフェルール保持体21が、光コネク
タ8のホルダー20に対して移動自在になるので、MT
フェルール22がMTフェルール27によって図中矢印
B方向に押圧され移動する。このため、圧縮コイルばね
23が圧縮され、この圧縮コイルばね23の弾発力によ
ってMTフェルール22がMTフェルール27側に押圧
され、この押圧力によってMTフェルール27とMTフ
ェルール22とが嵌合して光接続する。同時に、同図
(c)に示すように、光コネクタ14の係合片25bの
爪25cが、光コネクタ8の係合片21aの爪21bに
係合するので、光コネクタ8のフェルール保持体21が
光コネクタ14のホルダー25に係止される。したがっ
て、MTフェルール27とMTフェルール22との光接
続の状態が保持される。
ル27とMTフェルール22とが嵌合するときに、図5
を用いて上述したように、光コネクタ14がバックプレ
ーン10の面方向に移動自在に支持されていることによ
り、光コネクタ14のMTフェルール27の位置が微調
整されるので嵌合が確実に行われる。
に実装した複数の電気コネクタ13および光コネクタ1
4に、光・電気複合ボード5に実装されている複数の電
気コネクタ7および光コネクタ8を接続する構造におい
ては、これらの電気コネクタ7,13間および光コネク
タ8,14間の接合位置に微少なばらつきがある。特
に、光コネクタ間の接続においては、μm以下の高精度
な位置合わせが必要なため、光・電気複合ボード5をプ
ラグイン操作によって一括して光コネクタの接続および
電気コネクタの接続を実現するには、このばらつきを吸
収する構造が必要とされる。本発明のように、光コネク
タ14がバックプレーン2の面に水平方向に移動でき、
かつ光コネクタ8が垂直方向に移動できる構造としたこ
とによりばらつきを吸収することが可能になる。
が移動することによって、このMTフェルール22に光
接続されている接続部6aが初期状態から変形するが、
その変形が光伝送損失が発生しないように、ファイバシ
ート6の光・電気複合ボード5への固定位置や接続部6
aの全長が考慮されている。同様に、光コネクタ14が
バックプレーン10の面方向に移動することにより、M
Tフェルール27に光接続されている接続部11aが初
期状態から変形するが、その変形が光伝送損失が発生し
ないように、ファイバシート11のバックプレーン10
への固定位置や接続部11aの全長が考慮されている。
ファイバシート11を実装し、バックプレーン10のラ
ック2の内側に向いた面10A上に電気コネクタ13だ
けでなく光コネクタ14を実装したことにより、ラック
2の背面側の実装空間に、ファイバシート11を収納す
るための空間が必要ないので高密度実装が可能になる。
また、ラック2の背面側の後方にファイバシート11が
存在していないため、組立作業および補修作業が容易に
なる。さらに、バックプレーン10に光接続のための大
きな穴を設ける必要がないため、バックプレーン10の
機械的強度を向上させることができる。
14のフェルール22,27との光接続をファイバーシ
ート6,11に設けた接続部6a,11aとしたが、シ
ート部をはがして光ファイバそのものとしてもよい。ま
た、フェルール22,27を多芯フェルールであるMT
フェルールとしたが、MUフェルールやSCフェルール
等の単芯フェルールとしても同様な効果が得られる。ま
た、光コネクタ14をバックプレーン10の面方向に移
動するのに、バックプレーン10側にボルト30の径よ
りも大きく形成した取付孔10aを設けたが、光コネク
タ14のホルダー25側に設けてもよい。また、光コネ
クタ8のMTフェルール22を移動自在としたが、光コ
ネクタ14のMTフェルール27を移動自在としてもよ
い。
明によれば、バックプレーンの背面側の実装空間に、ラ
ックの背面側にフレキシブル光配線板を収納するための
空間が必要ないので高密度実装が可能になる。また、ラ
ックの背面側の空間にフレキシブル光配線板が設けられ
ていないため、組立作業および補修作業が容易になる。
さらに、バックプレーンに光接続のための大きな穴を設
ける必要がないため、バックプレーンの機械的強度を向
上させることができる。
キシブル光配線板と光・電気複合ボードに実装した光コ
ネクタとの間の光伝送が良好に行われる。
電気複合ボードをプラグイン操作することにより、光・
電気複合ボードの光コネクタおよび電気コネクタを、バ
ックプレーンの光コネクタおよび電気コネクタに、一括
して光接続および電気接続されるので使い勝手が向上す
る。
電気複合ボードの光コネクタのフェルールと、バックプ
レーンの光コネクタのフェルールとの嵌合状態が良好に
なり、光伝送の損失が低減する。
おいてラックをずらした状態を示す斜視図である。
おいて、光・電気複合ボードをバックプレーンに実装す
る状態を示す要部の斜視図である。
おいて、光・電気複合ボードの光コネクタと、バックプ
レーンの光コネクタを拡大して示す断面図である。
送の損失量の関係を示す図である。
の実装構造において、バックプレーンに取り付けられた
光コネクタの取付構造を示す断面図、同図(b)は光コ
ネクタの移動を説明するための平面図である。
おいて、光・電気複合ボードおよびバックプレーンの光
コネクタ間どうしの嵌合動作を説明するための要部の断
面図である。
視図である。
・電気複合ボード、6,11…ファイバシート、6a,
11a…接続部、7,13…電気コネクタ、8,14…
光コネクタ、10…バックプレーン、10a…取付孔、
20,25…ホルダー、21,26…フェルール保持
体、22,27…MTフェルール、23…圧縮コイルば
ね、30…ボルト。
Claims (4)
- 【請求項1】 光配線および電気配線が実装された複数
の光・電気複合ボードと、これら複数の光・電気複合ボ
ードを収納するブックシェルフ型ラックと、このブック
シェルフ型ラックの背面に設けられ前記複数の光・電気
複合ボードの相互間を電気接続するバックプレーンと、
前記複数の光・電気複合ボードの相互間を光接続するフ
レキシブル光配線板とからなる光・電気複合装置の実装
構造において、前記フレキシブル光配線板を前記バック
プレーンの前記ラック内側に向かった面上に実装すると
ともに、前記光・電気複合ボードに光コネクタおよび電
気コネクタを実装し、これら光コネクタおよび電気コネ
クタに光接続および電気接続することを特徴とする光・
電気複合装置の実装構造。 - 【請求項2】 請求項1記載の光・電気複合装置の実装
構造において、前記光・電気複合ボードを前記バックプ
レーンに垂直に実装し、前記フレキシブル光配線板から
導出され、このフレキシブル光配線板と前記バックプレ
ーンに実装した光コネクタとを光接続する光接続部を設
け、この光接続部を光伝送損失に影響を与えない範囲で
湾曲させたことを特徴とする光・電気複合装置の実装構
造。 - 【請求項3】 請求項1記載の光・電気複合装置の実装
構造において、前記光・電気複合ボードを前記バックプ
レーンに対してプラグインユニット構造としたことを特
徴とする光・電気複合装置の実装構造。 - 【請求項4】 請求項3記載の光・電気複合装置の実装
構造において、前記バックプレーンの光コネクタをバッ
クプレーンの面内方向に移動自在に支持するとともに、
この光コネクタ内のフェルールと前記光・電気複合ボー
ドの光コネクタのフェルールが嵌合した状態で、これら
フェルールの一方が光コネクタにバックプレーンの垂直
方向に移動自在に支持されたことを特徴とする光・電気
複合装置の実装構造。
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