JP2005227462A - Optical active connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載用光通信分野の通信経路に適用される技術に関する。 The present invention relates to a technique applied to a communication path in the in-vehicle optical communication field.
従来より、電気ケーブル用インターフェースと光ファイバ用インターフェースと光電変換ユニットとを一体的に組込んだ光アクティブコネクタ(組込型プラグ)が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical active connector (built-in plug) in which an electric cable interface, an optical fiber interface, and a photoelectric conversion unit are integrated is known.
従来の光アクティブコネクタとしては、例えば、ハウジングに対して、光電変換ユニットが固定されると共に、光ファイバの固定を行う光ファイバ固定部が固定されたものがある。 As a conventional optical active connector, for example, there is one in which a photoelectric conversion unit is fixed to a housing and an optical fiber fixing portion for fixing an optical fiber is fixed.
このような光アクティブコネクタは、所定の電気機器間の通信経路において、電気機器と光ファイバケーブルとの間や電気ケーブルと光ファイバケーブルとの間等に介装されて、電気信号と光信号とを変換する。 Such an optical active connector is interposed between an electrical device and an optical fiber cable, between an electrical cable and an optical fiber cable, or the like in a communication path between predetermined electrical devices. Convert.
このような光アクティブコネクタは、例えば、特許文献1に開示されている。 Such an optical active connector is disclosed in Patent Document 1, for example.
しかしながら、従来の光アクティブコネクタは、一般民生機器等での使用を前提としているため、車両での使用要求で重要な振動対策等については不十分であった。 However, since the conventional optical active connector is premised on the use in general consumer equipment and the like, it has been insufficient in terms of vibration countermeasures and the like that are important for use in vehicles.
例えば、従来の光アクティブコネクタ内部における光学的な結合は、基板上に受発光素子を実装固定し、その受発光素子の発光面又は受光面に光伝送媒体となる光ファイバの端面を突合わせる構造により実現される。そして、光結合部での接続損失とその安定性は、発光面或は受光面と光ファイバ端面との突き合せ位置の安定性により大きな影響を受ける。 For example, optical coupling inside a conventional optical active connector is a structure in which a light emitting / receiving element is mounted and fixed on a substrate, and an end face of an optical fiber serving as an optical transmission medium is brought into contact with the light emitting surface or light receiving surface of the light receiving / emitting element. It is realized by. The connection loss at the optical coupling portion and its stability are greatly affected by the stability of the butt position between the light emitting surface or the light receiving surface and the optical fiber end surface.
ところが、上述のような従来の光アクティブコネクタでは、受発光素子を含む光電変換ユニットと光ファイバ固定部とが、それぞれハウジングに対して固定され、2箇所の固定接続部分を介して連結固定される構成であるため、振動等が加わると、光素子と光ファイバとの相対的な位置関係が乱れ易いため、重厚な固定構造が必要であった。 However, in the conventional optical active connector as described above, the photoelectric conversion unit including the light emitting / receiving element and the optical fiber fixing portion are fixed to the housing, and are connected and fixed via two fixed connection portions. Because of the configuration, when a vibration or the like is applied, the relative positional relationship between the optical element and the optical fiber is likely to be disturbed, so that a heavy fixing structure is necessary.
また、光電変換ユニットにおける受発光素子に光ファイバが突き当る場合には、振動により、受発光素子と基板との実装固定部分にストレスが与えられるおそれがある。このため、車載環境下の様な振動の影響を受け易い場所へ適用する際に、前述の様なストレスを避けるためには、例えば、受発光素子と光ファイバ間に十分な間隔をとる必要があり、光学的な結合損失が大きくなる傾向があった。このように、結合損失の極小安定化を図るという点からして、光素子の実装固定部分へのストレス防止を図る必要があった。 Further, when the optical fiber hits the light receiving / emitting element in the photoelectric conversion unit, there is a possibility that stress is applied to the mounting and fixing portion between the light receiving / emitting element and the substrate due to vibration. For this reason, in order to avoid the above-described stress when applied to a place that is susceptible to vibration such as in an in-vehicle environment, for example, it is necessary to provide a sufficient space between the light emitting / receiving element and the optical fiber. There was a tendency for the optical coupling loss to increase. As described above, in order to minimize the coupling loss, it is necessary to prevent stress on the mounting and fixing portion of the optical element.
そこで、この発明の課題は、光素子と光ファイバとの相対的な位置関係を安定させることができると共に、光素子の実装固定部分へのストレス防止を図ることにある。 Therefore, an object of the present invention is to stabilize the relative positional relationship between the optical element and the optical fiber and to prevent stress on the mounting and fixing portion of the optical element.
上記課題を解決すべく、請求項1記載の発明は、車両における通信経路において、光信号と電気信号とを変換する光アクティブコネクタであって、光ファイバを固定保持する光ファイバ固定部と基板固定部とが一体形成された連結固定部材と、光信号の入力又は出力を行うための光素子が実装固定されると共に、前記光素子に対して所定の信号変換中継処理を行う回路が形成された実装基板と、を備え、前記光素子の光結合面を前記光ファイバの端面に対向配置させる状態で、前記実装基板が前記基板固定部に固定されているものである。 In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is an optical active connector for converting an optical signal and an electrical signal in a communication path in a vehicle, and an optical fiber fixing portion for fixing and holding an optical fiber and a substrate fixing. The connection fixing member integrally formed with the optical element and the optical element for inputting or outputting the optical signal are mounted and fixed, and a circuit for performing predetermined signal conversion relay processing on the optical element is formed. A mounting substrate, and the mounting substrate is fixed to the substrate fixing portion in a state where the optical coupling surface of the optical element is disposed opposite to the end surface of the optical fiber.
請求項2記載の発明は、前記連結固定部材及び前記実装基板が、コネクタハウジング内に収容されているものである。 According to a second aspect of the present invention, the connection fixing member and the mounting board are accommodated in a connector housing.
請求項3記載の発明は、電気信号の入力及び出力のうち少なくとも一方を行うための電気コネクタ部をさらに備え、前記連結固定部材及び前記電気コネクタ部が、前記コネクタハウジングに固定されているものである。 The invention according to claim 3 further includes an electrical connector portion for performing at least one of input and output of an electrical signal, and the connection fixing member and the electrical connector portion are fixed to the connector housing. is there.
この発明の請求項1記載の光アクティブコネクタによると、光ファイバを固定保持する光ファイバ固定部と基板固定部とが一体形成され、光素子の光結合面を光ファイバの端面に対向配置させる姿勢で、実装基板が前記基板固定部に固定されているため、光ファイバ固定部と基板とがより直接的に連結固定される。このため、光素子と光ファイバとの相対的な位置関係を安定させることができると共に、光素子の実装固定部分へのストレスを防止することができる。 According to the optical active connector of the first aspect of the present invention, the optical fiber fixing portion for fixing and holding the optical fiber and the substrate fixing portion are integrally formed, and the optical coupling surface of the optical element is disposed opposite to the end surface of the optical fiber. Since the mounting substrate is fixed to the substrate fixing portion, the optical fiber fixing portion and the substrate are connected and fixed more directly. For this reason, the relative positional relationship between the optical element and the optical fiber can be stabilized, and stress on the mounting and fixing portion of the optical element can be prevented.
また、請求項2記載の発明によれば、前記連結固定部材及び前記実装基板が、コネクタハウジング内に収容されているため、それら連結固定部材及び実装基板に外力が直接加わり難い。従って、より確実に、光素子と光ファイバとの相対的な位置関係を安定させることができると共に、光素子の実装固定部分へのストレスを防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the connecting and fixing member and the mounting board are accommodated in the connector housing, it is difficult for an external force to be directly applied to the connecting and fixing member and the mounting board. Therefore, the relative positional relationship between the optical element and the optical fiber can be stabilized more reliably, and stress on the mounting fixing portion of the optical element can be prevented.
さらに、請求項3記載の発明によれば、電気コネクタ部と実装基板とが、コネクタハウジング及び連結固定部材を介して連結固定されることで、それら電気コネクタ部と実装基板との相対的な位置関係を比較的正確に保つことができ、電気コネクタ部へのストレスを防止することができる。 Further, according to the third aspect of the present invention, the electrical connector portion and the mounting board are connected and fixed via the connector housing and the connecting and fixing member, so that the relative positions of the electrical connector portion and the mounting board are obtained. The relationship can be kept relatively accurate, and stress on the electrical connector portion can be prevented.
以下、この発明の実施形態に係る光アクティブコネクタについて説明する。 Hereinafter, an optical active connector according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は光アクティブコネクタを示す一部断面側面図である。この光アクティブコネクタ10は、車両における通信経路において、光信号と電気信号とを変換するものであり、連結固定部材20と、実装基板30と、コネクタハウジング40と、電気コネクタ部50とを備えている。
FIG. 1 is a partially sectional side view showing an optical active connector. The optical
連結固定部材20は、樹脂等により構成されており、光ファイバ固定部22と基板固定部26とが一体形成されてなる。
The
光ファイバ固定部22は、光ファイバ70(光ファイバケーブルに含まれる光ファイバを含む)の端部を固定保持する部材である。固定保持する構成としては、光ファイバ70の端部を把持する構成であってもよいし、また、光ファイバ70の端部を挿入保持する構成であってもよい。また、光ファイバ70の端部にフェルール付きのコネクタを取付け、このコネクタと結合することで、該光ファイバ70の端部を固定保持する構成であってもよい。ここでは、光ファイバ70の端部に露出するファイバ心線71の手前の被覆72部分を把持固定する構成としている。
The optical
基板固定部26は、実装基板30を固定保持する部材である。実装基板30を固定保持する構成としては、ねじ止や係合構造を利用した構成等を採用できる。ここでは、光ファイバ固定部22の側方に延出するようにして延出部27が形成されると共に、その延出部27にその両面に突出するようにして複数の突出固定部28が形成されており、各突出固定部28の一端部(上端部)に実装基板30がねじSを用いてねじ止固定される構成となっている。
The
実装基板30は、所定のプリント配線基板31上に、光素子32が半田付け等により実装固定されると共に、信号増幅や素子の駆動等の処理機能を持つ制御用IC33aや、その他の抵抗やコンデンサ等の素子33bを含む実装部品33a,33bが実装固定されてなる。
The
光素子32は、入力された光信号を電気信号に変換する受光素子、又は、電気信号を光信号に変換して出力する発光素子である。この光素子32は、光信号の入力部となる受光面又は光信号の出力部となる発光面等の光結合面32aを有している。なお、この光素子32については、受光素子又は発光素子の一方が本コネクタ10に組込まれた構成であってもよいし、又は、それら受光素子及び発光素子がペアで本コネクタ10に組込まれた構成であってもよい。
The
また、この実装基板30では、上述した実装部品33a,33b等によって、電気コネクタ部50と光素子32との間で電気信号の増幅処理や、光素子32の駆動処理等の信号変換中継処理を行う回路が形成されている。
Further, the
この実装基板30は、実装固定された光素子32の光結合面32aを、光ファイバ固定部22に固定保持された光ファイバ70の端面に対向配置させる状態(位置及び姿勢)で、上記基板固定部26に固定保持されている。なお、光結合面32aと光ファイバ70の端面とは、接触するように対向配置されていてもよいし、また、それらの間に所定間隔あけて対向配置されていてもよい。
The
コネクタハウジング40は、例えば、一般的な樹脂や、金属フィラー等の導電性フィラーを混入した導電樹脂材料、金属材料等により形成されたものであり、連結固定部材20及び実装基板30を収容可能な筺状体に形成されている。
The
ここでは、コネクタハウジング40は、ロアハウジング41とアッパーハウジング42とに2分割された構成となっている。
Here, the
このコネクタハウジング40内には、連結固定部材20及び実装基板30が収容されている。ここでは、連結固定部材20はコネクタハウジング40のロアハウジング41内面にねじ止、係合構造、接着剤を利用した構成等で固定されている。なお、連結固定部材20とコネクタハウジング40(ここではロアハウジング41とアッパーハウジング42のうちの一方側)とが一体形成されていてもよい。
The
電気コネクタ部50は、コネクタハウジング内にコネクタ端子が立設されたコネクタであり、外部コネクタが本電気コネクタ部50にコネクタ接続されることで、電気信号の入力及び出力のうち少なくとも一方が行われることになる。 The electrical connector portion 50 is a connector in which a connector terminal is erected in the connector housing. When an external connector is connected to the electrical connector portion 50, at least one of input and output of an electrical signal is performed. It will be.
この電気コネクタ部50は、ロアハウジング41にねじ止等により取付固定されている。また、この電気コネクタ部50の各コネクタ端子は、直接或は電線等を介して、実装基板30に形成された回路に電気的に接続されている。
The electrical connector portion 50 is attached and fixed to the
この光アクティブコネクタ10の使用例について図2を参照して説明する。ここでは、光アクティブコネクタ10が通信経路の端部側に設けられる例について説明する。
A usage example of the optical
まず、光ファイバケーブル80の両端部に、それぞれ光アクティブコネクタ10が接続されたものを準備する。
First, the
そして、車両に搭載される電子ユニットU1(電子機器)に設けられた電気コネクタU1Cと一方側の光アクティブコネクタ10とを接続する。また、車両に搭載される他の電子ユニットU2(電子機器)に設けられた電気コネクタU2Cと他方側の光アクティブコネクタ10とを接続する。これにより、一方側の電子ユニットU1又はU2より送出された電気信号は、一方側の光アクティブコネクタ10において電気信号から光信号に変換された後、光ファイバケーブル80を伝わって他方側の光アクティブコネクタ10において光信号から電気信号に変換され、他方側の電子ユニットU2又はU1に伝達される。従って、電気コネクタU1Cを持つ電子ユニットU1と電気コネクタU2Cを持つ電子ユニットU2とを接続する通信経路において、光ファイバケーブル80を用いた光通信経路を適用することができる。
And the electrical connector U1C provided in the electronic unit U1 (electronic device) mounted in a vehicle and the optical
なお、光アクティブコネクタ10は、車両における通信経路の途中でワイヤーハーネスと光ファイバケーブルとの間に介装される形態で用いられてもよい。
In addition, the optical
以上のように構成された光アクティブコネクタ10によると、光ファイバ70を固定保持する光ファイバ固定部22と基板固定部26とが一体形成され、光素子32の光結合面32aを光ファイバ70の端面に対向配置させる姿勢で、実装基板30が基板固定部26に固定されているため、光ファイバ固定部22と実装基板30とがより直接的に連結固定される。このため、例えば、基板と光ファイバ固定部とをそれらとは別部材であるハウジング等を介して連結された構成に比べて、光素子32と光ファイバ70との相対的な位置関係(軸ズレ及び端面間距離を含む)を安定させることができる。換言すれば、光素子32と光ファイバ70との動きを同期させることができる。これにより、光素子32と光ファイバ70との接続損失の低下を防止することができると共に、その安定化を図ることができる。また、光素子32と光ファイバ70との相対的な位置関係を安定させることができるため、振動等が加わっても、光ファイバ70の端部と光素子32とが相互干渉し難くまり、また、光素子32と基板31との実装固定部分にストレスが加わり難くなる。このため、当該光素子32の脱落や、光素子32や光ファイバ70の破損等を有効に防止できる。
According to the optical
また、連結固定部材20及び実装基板30が、コネクタハウジング40内に収容されているため、それら連結固定部材20及び実装基板30に外力が直接加わり難い。従って、より確実に、光素子32と光ファイバ70との相対的な位置関係を安定させることができると共に、光素子32の実装固定部分へのストレスを防止することができる。
Further, since the
さらに、電気コネクタ部50と実装基板30とが、コネクタハウジング40及び連結固定部材20を介して連結固定されることで、それら電気コネクタ部50と実装基板30との相対的な位置関係を比較的正確に保つことができ、電気コネクタ部50へのストレスを防止して、その破損等を防止することができる。
Furthermore, the electrical connector portion 50 and the mounting
10 光アクティブコネクタ
20 連結固定部材
22 光ファイバ固定部
26 基板固定部
30 実装基板
31 プリント配線基板
32 光素子
32a 光結合面
40 コネクタハウジング
50 電気コネクタ部
70 光ファイバ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
光ファイバを固定保持する光ファイバ固定部と基板固定部とが一体形成された連結固定部材と、
光信号の入力又は出力を行うための光素子が実装固定されると共に、前記光素子に対して所定の信号変換中継処理を行う回路が形成された実装基板と、
を備え、
前記光素子の光結合面を前記光ファイバの端面に対向配置させる状態で、前記実装基板が前記基板固定部に固定されている、光アクティブコネクタ。 An optical active connector for converting an optical signal and an electrical signal in a communication path in a vehicle,
A connecting and fixing member in which an optical fiber fixing portion for fixing and holding an optical fiber and a substrate fixing portion are integrally formed;
A mounting substrate on which an optical element for inputting or outputting an optical signal is mounted and fixed, and a circuit for performing predetermined signal conversion relay processing on the optical element is formed;
With
An optical active connector, wherein the mounting substrate is fixed to the substrate fixing portion in a state in which an optical coupling surface of the optical element is disposed opposite to an end surface of the optical fiber.
前記連結固定部材及び前記実装基板が、コネクタハウジング内に収容されている、光アクティブコネクタ。 The optical active connector according to claim 1,
An optical active connector in which the connection fixing member and the mounting board are accommodated in a connector housing.
電気信号の入力及び出力のうち少なくとも一方を行うための電気コネクタ部をさらに備え、
前記連結固定部材及び前記電気コネクタ部が、前記コネクタハウジングに固定されている、光アクティブコネクタ。 The optical active connector according to claim 2,
An electrical connector for performing at least one of input and output of an electrical signal;
The optical active connector, wherein the connection fixing member and the electrical connector portion are fixed to the connector housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004034869A JP2005227462A (en) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | Optical active connector |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009505899A (en) * | 2005-08-31 | 2009-02-12 | エアバス・フランス | Improved aircraft engine primary strut structure |
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2004
- 2004-02-12 JP JP2004034869A patent/JP2005227462A/en active Pending
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