JP2007078938A - 防水レセプタクル付き電気・光結合装置、光モジュール、及び光プラグ - Google Patents

Abstract

【課題】 防水機能を有しない従来構造よりもシンプルな構造で、防水機能や安定した光結合の機能を実現する。
【解決手段】 光モジュール１のハウジング２は、光プラグ５０の姿勢を制御する外殻部２２と光プラグ５０のフェルール５５が挿入される内殻部２３を備え、光プラグ５０はラッチ爪５１を具備したラッチレバー５２を持ち、外殻部は光プラグ５０のラッチ爪５１がかかるラッチ孔２１を持つ。内殻部２３は先端にリング状の弾性部材２４をそなえ、該弾性部材２４が光プラグ５０の環状の面５７に密着することによって、光学系部分が防水される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光送信または光受信を行うための電気・光結合装置、及び、該電気・光結合装置を構成する光モジュールと光プラグに関するものである。

レセプタクル部に防水性が要求される電気・光結合装置、及び、該電気・光結合装置を構成する光モジュールと光プラグに適用できる従来技術としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。この文献に記載の光アダプタは平板状の弾性部材からなるシール部材をプラグ前端で押しつけて防水する構造をしている。取付け板へのネジ止めによりアダプタ本体に固定されたシール部材が取付け板側に押し付けられて、取付け板の内外が分離され、防水されるものである。

また、レセプタクル部に防水性が要求される電気・光結合装置に適用できる他の従来技術としては、特許文献２に記載されているものも知られている。この文献に記載の防水性光アダプタは伸縮性のあるインナーブーツを備え、当該インナーブーツが圧縮時には光ファイバの外周面とプラグのハウジングの収容孔の内周面に密着することにより、防水されるものである。
特開平０９−２１１２６３号公報 特開平０９−３０４６５２号公報

しかしながら、特許文献１に示される上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。まず、バネが存在する空間からフェルールの先端部にある光結合部分への水の浸入に対して配慮されていないという点である。また、当該技術では光結合の安定化のためにバネによって光結合部を押しつける構造となっており、光プラグ締結用のラッチ機構に挿抜方向の遊びがあっても、フェルール同士が接触して光ファイバ先端の位置が維持される構造をとっている。当該技術によるアダプタでは、プラグ側に複雑な構造を要求し、全体として部品コスト、組み立てコスト共に高い構造になっている。

特許文献２に示される上記従来技術においても、防水機能を発揮するための弾性部材や他の部材を採用し、部品点数が多い構造となっているという問題点がある。また、アダプタとレセプタクルとの嵌合部分については接続状態での防水に関する解決策は示されていない。

これら二つの従来技術は防水機能の付与を部材の追加によって解決しているため、構造が複雑となり、部品コスト、組み立てコスト共に高くなっている。それ故に、以上の二つの特許文献に代表される従来技術を組み合わせることよって、光接続を安定に確保しつつ、プラグとアダプタ間を防水しようとすると、部材の追加と構造の複雑化が必要となり、部品コスト、組み立てコスト共に高くなっている。

本発明の目的は、部品点数を減らしつつ、光接続を安定に確保し、かつプラグとレセプタクルの間を防水することができる電気・光結合装置、及び、該電気・光結合装置を構成する光モジュールと光プラグを提供することである。

本発明はレセプタクルを備えたハウジング内部の空間に回路部と光素子を備え、さらに入力電気信号端子、または出力電気信号端子の少なくともいずれか一方を具備する光モジュールと、該レセプタクルと着脱可能であり、光ファイバの端部に取り付けられたフェルールとプラグハウジングを具備する光プラグ、そして前記光モジュールと前記光プラグを組み合わせた電気・光結合装置である。

ここで、前記レセプタクルは、ラッチ部と、光プラグのフェルールを受容する孔部と、前記孔部の挿入口を取り囲んで取り付けられたリング状の弾性部材とを備えており、一方、前記光プラグは、レセプタクルのラッチ部に嵌合するプラグラッチ部を有する前記プラグハウジングと、前記フェルールを取り囲み、光プラグのレセプタクルへの結合時において、前記弾性部材と接触可能に配置されたシール面とを備えている。そして、光プラグのレセプタクルへの結合時には、シール面は前記弾性部材を接触変形させて、前記光プラグが前記レセプタクルに結合されるものである。

このような電気・光結合装置においては、光モジュールに具備した弾性部材によって、光プラグが挿入方向とは逆方向の力を受けるため、プラグラッチ部と光レセプタクルのラッチ機構の機械的基準面同士が常に密着する。そのため、ラッチ締結に必要な挿抜方向のクリアランスによる光ファイバと光素子の間隔のばらつきを押さえて、安定した光接続を確保できる。また、上記弾性部材の部分のみでフェルール及び光素子・フェルール間の空間をラッチ部のある空間から分離することができ、防水が可能となる。加えて、該電気・光結合装置においては、光モジュールのハウジングがレセプタクルを備えているため、部品点数を減らすことが可能であり、かつ特殊な防水機構が不要な防水が可能となる。

好ましくは、レセプタクルは、ラッチ部を有し、光プラグの着脱時に光プラグをガイドする外殻部と、外殻部の内側に位置し、前記孔部を有する凸部を具備した内殻部を具備し、前記内殻部の先端に取り付けられた前記弾性部材と、前記プラグハウジングの内側に位置している環状の前記シール面とが対抗するように配設されている。

弾性部材をシール面に密着させて防水を行う場合には、コネクタの着脱に適した力で弾性部材の変形がなされ、かつ弾性部材から光プラグが受ける力はラッチがかかる程度の反発力である必要があるため、弾性部材の材質（弾性定数）が問題になる場合がある。弾性部材として広く用いられるゴムなどでは弾性率は高いが、ゴム弾性に富んでいる。しかしながら、圧縮時に弾性部材にゴム弾性を発揮させるには、ある方向に縮んだ分だけ別の方向に膨らませる（逃がす）空間が必要である。このように内殻部の先端に弾性部材を配設した電気・光結合装置においては、弾性部材が膨らんでいく方向に弾性部材の逃げの空間を確保できる。すなわち、弾性部材には大きな応力がくわわるだけでなく、ゴム弾性を発揮しやすいため、コネクタの着脱に適した力で弾性部材の変形をおこなうことができる。また、弾性部材がシール面上にそって膨らむ形状の場合には、光プラグと光レセプタクルの結合時にシール面と弾性部材の接触面積が増大して、シール長（防水された内側の空間と外側の空間とのシール面上での距離）が長くなり、防水性を向上させることができる。そして、外殻部が光プラグをガイドするため、小さな弾性部材と環状の面（シール面）とを正しい位置で接触させることが可能となる。

上記の弾性部材は内殻部に接着剤や圧入、嵌め込みなどで固定してもよいし、内殻部の先端に凹部を設けて伸ばし弾性力で保持しても良いが、好ましくは、内殻部の先端に取り外し可能な嵌め込み固定部材を取り付けて、弾性部材を挟み込んで固定する。弾性部材は経時劣化する可能性があるが、取り外し可能な嵌め込み固定部材を用いた場合には弾性部材及び嵌め込み固定部材が光モジュールの内殻部の先端に取り付けられているため、容易に交換・清掃でき、防水性を保ちやすい。

また、光プラグ側の光ファイバの種類によっては光プラグのフェルールを受容する孔部の内周面に、内殻部とは別部品としてのスリーブが必要な場合がある。これは該内周面に要求される寸法精度や材質の硬度、靭性などが内殻部に要求される部品の寸法精度や材質の硬度、靭性などとは大きく異なったり、スリーブの材料が高価であったりするために、別部品としてスリーブをつける場合があるのである。スリーブが必要な場合には、好ましくは、該嵌め込み固定部材をこのスリーブと一体化する。該嵌め込み固定部材はサイズが小さいため、スリーブとの一体化は容易であり、部品点数が削減できる。そして、光プラグの着脱に応じて発生するスリーブ表面の損耗のための交換によって、防水性を維持する弾性部材の交換が行える。

以上の場合では弾性部材を光モジュール側に取り付ける場合について述べたが、弾性部材は光プラグ側に固定されていてもよい。

すなわち、光モジュールは、レセプタクルを備えたハウジング内部の空間に回路部と光素子を備え、さらに入力電気信号端子、または出力電気信号端子の少なくともいずれか一方を具備しており、光プラグは、光ファイバの端部に取り付けられたフェルールとプラグハウジングを具備しており、レセプタクルと光プラグは互いに着脱可能であるものである。そして、該光プラグは、プラグラッチ部を有する前記プラグハウジングと、このプラグハウジングに取り付けられ、前記フェルールを内側に取り囲むリング状、または複数の開口部を持つ弾性部材とを備え、前記レセプタクルは、光プラグのプラグラッチ部に嵌合するラッチ部を有し、着脱時に光プラグをガイドする外殻部と、外殻部の内側に位置し、フェルールを受容する孔部をもつ凸状の内殻部と、前記内殻部の先端に位置し、光プラグの結合時において弾性部材と接触可能な環状の面とを備えている。そして、光プラグのレセプタクルへの結合時において、前記環状の面は前記弾性部材を接触変形するよう配設されているものである。

この構成も弾性部材がレセプタクル側に取り付けられている場合と同様の効果を持つが、取り扱い時の弾性部材表面の汚染による防水性の劣化の可能性を少なくできるという効果もある。使用される機器の寸法上の制約などから、光モジュールの内殻部の先端が外殻部の先端付近か、または先端よりも前に出ることがある。もし、この場合に光モジュール側に弾性部材が具備されていると、光プラグが結合されていない状態においては、取り扱い時に弾性部材が他のものに触れることにより表面が汚れやすく、防水効果が損なわれやすい。一方、光プラグ側に弾性部材が具備されている場合には弾性部材はプラグハウジングの奥に位置するため、光プラグが光モジュールに結合されていない場合でも取り扱い時に弾性部材の表面が汚れる可能性を少なくできるため、防水性を維持しやすい。

好ましくは、光プラグの結合時において、弾性部材の各点は環状の面から前記光プラグの挿入方向とその直角方向の両方の力をうけるように環状の面の法線が内殻部の内周面の中心軸に対して傾いている。この構成においては、直角方向の力により、挿抜時にフェルールの中心軸を内殻部の内周面の中心軸に近づける力が働き、挿抜を容易ならしめることができる。そのため、精度の低い低コスト部品による構成でも防水が可能となる。

これには、内殻部に弾性部材が取り付けられている場合では、例えば、上記の光プラグの環状の面が環状の円錐面内面であり、この円錐面の径が光プラグの挿入方向ほど広くなっていればよい。通常、フェルールはファイバへの取付け向きを制御しにくいため円柱型が一般的であり、そのため、内殻部の内周面も円柱型が一般的である。ここで、内殻部の外周も円柱型とし、弾性部材は内殻部先端の外周縁（外周面との境界）に固定されており、この弾性部材が上記の光プラグの環状の円錐面内面と密着可能になっている。ここで、光プラグの着脱時において弾性部材が光プラグの一部と擦れることにより弾性部材が損傷することがないように、上記の環状の面以外の光プラグの表面は着脱時に弾性部材に触れない機械的寸法関係に外殻部と光プラグはなっている。この構成では、弾性部材の各点は接触面である上記の環状の円錐面内面からプラグの挿抜方向の力とその直角方向の内殻部の内周面中心軸に向かう方向の力の両方をうける。

この内殻部内周面の中心軸方向の力によって、挿抜時にフェルールの中心軸を内殻部の中心軸上に近づける力が働き、挿抜を容易ならしめることができる。また、もし、弾性部材の各点にかかる力が挿入方向のみならば、弾性部材に横方向の力が加わると、防水性が破れやすい。弾性部材に横方向の力が加わる場合としては、光プラグが光モジュールに対して横方向の力が加わったり、振動したりする場合や、内殻部の内部と外部に圧力差が発生する場合などがある。しかしながら、上記のように接触面が傾いている場合には、弾性部材の各点が接触面である環状の円錐面内面からプラグの挿抜方向の力とその直角方向の内殻部の内周面中心軸に向かう方向の力の両方をうけるために、横方向の力が加わっても防水性が破れにくくなる。

なお、上記の円錐面の径を光プラグの挿入方向ほど狭くして、弾性部材を内殻部先端の内周縁（内周面と境界）に取り付け、孔部内面の一部に弾性部材の逃げの空間を設けても、同様の効果が得られる。この場合には、力の方向はプラグの挿抜方向の力とその直角方向の内殻部の内周面中心軸から離れる方向の力となるが、上記の効果は同じである。

好ましくは、レセプタクルと光モジュールのハウジングを一体で成型すれば、部品点数を削減し、組み立てコストも抑えるだけでなく、組み立て部品間の隙間がなくなるため、さらに防水性が向上する。また、光接続の安定に必要なラッチ部と弾性部材の機械的寸法精度が向上するため、より低コストの部品でも防水が可能となる。

また、光プラグにおいても、フェルールをプラグ本体と一体成型することによって、部品点数を削減し、組み立てコストも抑えるだけでなく、組み立て部品間の隙間がなくなるため、さらに防水性が向上する。また、光接続の安定に必要なラッチ部と弾性部材の機械的寸法精度が向上するため、より低コストの部品でも防水が可能となる。

好ましくは、機械的寸法精度を緩和するために孔部、またはスリーブの内周面にテーパが形成されている。フェルールを受容する挿入口での孔部、またはスリーブの内径を光素子に近い部分の孔部、またはスリーブの内径よりも拡げると、光プラグの挿抜を容易にする効果が大きい。これにより、より機械精度の粗い低コストの部品で、防水にすることができる。

また、光送受信モジュールのように複数の光ファイバを用いる場合がある。この場合には、好ましくは、一つ、または複数のファイバ端に一つのフェルールが取り付けられ、一つの前記フェルールは一つの前記孔部に受容され、一つの前記内殻部は複数の前記孔部を有している。

この構成ではリング状の弾性部材の個数を減らし、長さ合計を短くすることができる。これによって、部品点数を減らし、弾性部材の取り付けコストが下がるだけでなく、防水を行う弾性部材の長さ合計が短くなることによって、防水性を向上することができる。

本発明によれば、防水性、光結合の安定性という目的の機能と、最小の部品構成による低コストとの両立を可能とできる。

以下、本発明に係る光モジュールの好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明に係る光モジュールの第１実施形態を図１〜図５により説明する。図１は、本実施形態の光モジュール１と光プラグ５０とが互いに結合されている状態での断面図であり、光モジュール１は光送信部と光受信部を含む光送受信器となっている。そのため、光プラグは送信信号用光ファイバと受信信号用光ファイバ両方を持つ２芯型である。

図２及び図３は光モジュール１に光プラグ５０が結合されていない状態での本実施形態の鳥瞰図であり、図２は光プラグ側５０側から、図３は光モジュール１の背面からの図である。

図４は光モジュール１と光プラグ５０とが互いに結合されている場合の本実施形態の鳥瞰図である。

図５は本実施形態の光プラグ５０を光プラグ５０の開口部側から見た鳥瞰図である。

各図において、光モジュール１は、ハウジング２内に光サブアセンブリ３を収容している。光サブアセンブリ３は光素子４、電気回路５をリードフレーム６上に実装して、透明樹脂１１でモールドしたものである。リードフレーム６のうち、透明樹脂でモールドされていない部分はハウジング２の外にまで伸びて、光モジュールのリードピン７として、外部との電気信号のやりとりや電源供給などを行っている。また、光サブアセンブリ３の表面には光素子の位置に対応する部分に光を集光するためのレンズ８がモールドによって一体成型されている。

ハウジング２は、光プラグ５０のラッチ爪５１がかかるラッチ孔２１を備えており、光プラグ５０の挿入時に光プラグ５０の姿勢を抑制する外殻部２２と、光プラグ５０のフェルール５５が挿入される孔部３０を持つ内殻部２３が一体成型されている。弾性部材２４は、この内殻部の先端に弾性部材２４の嵌め込み固定部材２５と共に結合されている。一方、内殻部２３の奥は光サブアセンブリ３に通じている。本実施携帯では内殻部２３の奥は孔部の内径が殆ど同じ孔で、直接、光サブアセンブリ３に通じているが、フェルールが届かないところには、レンズが設けられていたり、内殻部２３の内周面に段差があったりしてもよい。ここで光サブアセンブリ３は、光モジュール１のハウジング３の材質の可撓性を利用して、ハウジング２のバックプレート１０によって内殻部２３に押さえつけられながら、ハウジング２に固定されている。

弾性部材２４はリング形状であり、内殻部２３の内側の孔部に嵌め込まれる嵌め込み固定部材２５と内殻部２３にはさまれて、内殻部２３の先端部の外周に固定されている。

ハウジング２は防錆目的の表面処理したZnダイキャストか、靭性の高くかつ高熱伝導性のエンジニアリングプラスチックが好ましい。また、この実施例では光モジュールが搭載される機器への固定のためのフランジ２６とフランジ孔２７、及び、光モジュールが実装される基板への固定のためのフランジ２８とフランジ孔２９をハウジング２は備えている。

光プラグ５０は、プラグラッチ部としてラッチ爪５１を備えたラッチレバー５２をもつプラグハウジング５３と、光ファイバ５４を中心に持つフェルール５５を一体成型している。フェルール５５の先端は光ファイバ５４共々、研磨もしくは、ジグ等で揃えられて、先端面を一致させるか、若干光ファイバ５４が凹んだ位置にある。光プラグ５０の後端からはこの光ファイバ５４を樹脂で被覆した２芯光コード５６が出ている。

フェルール５５がある光プラグ５０のプラグハウジング５３の内部の空間の奥には、円錐面の一部を環状に切り取った面５７が形成されている。光モジュール１の弾性部材２４が接触するのはこの環状の面５７である。

この実施例では光プラグ５０をガイドする外殻部２２と光プラグのプラグハウジング５３の機械的寸法関係により、光プラグ５０の着脱時に環状の面５７以外には弾性部材２４は光プラグ５０のプラグハウジング５３に触れないようになっている。

また、この実施例ではフェルール５５が挿入される内殻部２３の内側の内周面が内周面の軸と平行ではなく、テーパが切ってあり、フェルール５５が挿入される入り口の方が内径が大きくなっている。

図１のA部は光プラグ５０の機械的基準面であると共に、ハウジング２の機械的基準面でもある。また、本実施例では光サブアセンブリ３の機械的基準面は透明樹脂１１の表面に形成されたレンズ８の端にとっている。図１のL1はこの光プラグ５０の機械的基準面からフェルール５５先端部までの距離、L2はハウジング２の機械的基準面から光サブアセンブリ３の機械的基準面までの距離である。

光サブアセンブリ３やハウジング２、光プラグ５０のプラグハウジング５３はプラスチックモールドによって成型されるため、これらの機械的精度は高い。また、光サブアセンブリ３は光モジュール１のハウジング２の材質の可撓性を利用して、ハウジング２の面３１に押さえつけられるように固定されている。そのため、L1、L2ともに高い精度を出すことが可能である。なお、ここで、L1とL2の差はレンズ系や光学素子にもよるが、通常、0.5〜3.0mm程度である。

光プラグ５０を光モジュール１に挿入するときには、まず。光プラグ５０はハウジング２の外殻部２２に挿入され、フェルール５５は内殻部２３の内側の孔部に挿入されることとなる。この時、光プラグ５０の姿勢は外殻部２２によって制御され、弾性部材２４が環状の面２７以外に光プラグ５０に擦れることはない。

引き続き、光プラグ５０の挿入において、次に弾性部材２４が環状の面２７に接触する。更に挿入すると、Ａ部の外殻部２２と光プラグ５０の接触点は、一旦隙間が空き、弾性部材２４は圧縮される。次に光プラグ５０の嵌合時においてラッチがかかり（ラッチレバー５２が図１の弧状Bに動き）、ラッチ音を生じながら、ラッチを行う。ラッチが完了後にプラグから手を離すと、この状態でも弾性部材２４は圧縮状態にあるため、弾性部材２４によって光プラグ５３には挿入方向とは逆の方向の力がかかり、Ａ部において光プラグ５０のプラグハウジング５３と光モジュール１のハウジング２は常に接触する。

以上によって、光サブアセンブリ３の機械的基準面（半球レンズ８の端）と光ファイバの先端（フェルール５５の先端）の距離は固定されるが、この長さはＬ１、Ｌ２のみに依存し、光プラグ５０と外殻部２２共に一体成型のため、Ｌ１、Ｌ２は高い機械的精度を持っており、ラッチ締結に必要な挿抜方向のクリアランスによって光プラグ５０と光モジュール１の相対位置がばらつくことなく、安定した光結合が得られる。

なお、光プラグ５０の挿入時には、弾性部材２４は光プラグ５０の環状の面２７以外に光プラグ５０に擦れることはないので、挿入時に弾性部材２４が不必要に損傷することはない。

また、本実施例では内殻部２３の先端は固定部材２５であるため、光プラグ５０が光モジュール１に結合されていないときに、取り扱いミスによって、弾性部材２４を他のものに接触させて、損傷する危険性を減少させている。

ここで、光プラグ５０の挿入方向の弾性部材２４の反発力は操作上5N〜20Nが好ましい。弾性部材２４をゴムで構成する場合、ゴム自体の弾性率は決して低くないため、これよりも大きな挿入力が必要である。本実施例では、ゴム特有のいわゆるゴム弾性を発揮させる、すなわち、体積変化を最小にしつつ変形を助けるために、弾性部材２４の回り（図１のC部）に空間を設けている。

ところで、光モジュール１に対する光プラグ５０の姿勢は、外殻部２２の内周面と光プラグ５０のプラグハウジング５３の精密な嵌合によって制御される。一方で、同時に内殻部２３の孔部３０とフェルール５５も精密な嵌合を行うために、この嵌合が外殻部２２とハウジング５３の嵌合と競合し、各部品の精度ばらつき（公差）が厳しいものとなる。しかしながら、本実施例では内殻部２３の孔部３０にテーパ状のクリアランスを設け、フェルール５５との精密な嵌合はフェルールの先端部分のみとして、フェルール５５は弾性的に微小変形して上記競合を緩和するという構造となっている。本実施例ではフェルール５５の先端の約１mmのところでは精密な嵌合をとっている。

弾性部材２４は、上記のように光結合の安定化に寄与すると同時に、光プラグ５０とハウジング２の間で弾性変形、密着し、外部から光結合部に対する防水機能を発揮する。この結果、防水、防塵が必要とされる光結合部は水や塵から守られる。

このように、本発明によれば防水機能を有しない従来構造よりも単純な構造で、防水機能や安定した光結合の機能を実現することができる。

なお、より防水性を発揮させるためには、弾性部材２４の表面上の塵のクリーニングや、弾性部材２４の寿命時に交換の必要がある。このため、弾性部材２４はハウジング２の開口部近傍に配置し、取り扱い性を向上させている。特に、本実施例の変形例として、嵌め込み固定部材２５と弾性部材２４を取り外し可能としておけば、弾性部材２４のクリーニングや寿命時の交換が容易であり、防水性を持続させられる。

また、本実施例では、送受一体型の例を示したが、送信／受信個別の光モジュールにもおいても同様に効果を発揮できる。

第２の実施例を図６に示す。

第１の実施例との重複を省いて、説明する。図６は光プラグ５０が光モジュール１に結合されていない状態での鳥瞰図である。

第２の実施例は第１の実施例と同じ送受一体型の光モジュールである。光モジュール１側の第１の実施例と代２の実施例との差は、第１の実施例は送信側、受信側で各々個別の内殻部２３、弾性部材２４を具備しているが、第２の実施例では楕円柱型の内殻部６２を一つだけ具備し、この内殻部６２にフェルール５５を受容する二つの孔部３０があることと、この内殻部６２の先端外周縁に楕円リング状の弾性部材６１が一つだけ取り付けられていることである。

一方、光プラグ５０側の第１の実施例と代２の実施例との差は、第１の実施例は弾性部材と接触する環状の面５７が２本のフェルール５５を取り囲むように二つ設けられていたのに対して、第２の実施例では楕円リング状の弾性部材６１に対応して、二つのフェルール５５をまとめてとりかこむ楕円環状の面が一つだけ設けられていることである。

第２の実施例も第１の実施例と同じく、ラッチ後は弾性部材６１の弾性によって光プラグ５０に挿入方向とは逆方向に力を発生させ、これとラッチ機構によって安定した光学長の維持を実現する。

第１の実施例との差は第１の実施例が２本の内殻部２３の先端部で別々に二つの孔部３０を防水していたのに対して、第２の実施例では楕円柱型の内殻部６２の先端部で二つの孔部３０をまとめて防水していることである。

この構成ではリング状の弾性部材の個数を減らし、弾性部材６１の長さ合計を短くすることができる。これによって、部品点数を減らし、かつ、弾性部材の取り付けコストが下がるだけでなく、長さ合計が短くなることによって、防水性を向上することができる。

図７に第３の実施例の断面図を示す。

第１の実施例との重複を省いて、説明する。図７において、光モジュール１０１側は、光モジュールのハウジング１０２内に光サブアセンブリ１０３を収容していること、光サブアセンブリ１０３は透明樹脂モールドで成型されていること、ハウジング１０２は光プラグ１５０のラッチ爪１５１がかかるラッチ孔１２１を備えており、光プラグ１５０の挿入時に光プラグ１５０の姿勢を抑制する外殻部１２２と、光プラグ１５０のフェルール１５２が挿入される孔部１３０を持つ内殻部１２３を備えていること、外殻部１２２と内殻部１２３は一体成型されたものであることなどは第１の実施例と同じである。

一方、光プラグ１５０側はラッチ爪１５１を備えたラッチレバー１５２をもつ光プラグ１５０のプラグハウジング１５３と、フェルール１５５を一体成型したものであること、などは第１の実施例と同じである。

第３の実施例では弾性部材１２４は光モジュール１０１側でなく、光プラグ１５０のプラグハウジング１５３の内部の空間に備えられている。また弾性部材１２４はリング状のもの二つでもよいが、第３の実施例ではメガネリング状のもの一つとなっている。

第３の実施例では弾性部材１２４と接触するのは、光モジュール１０１の内殻部１２３の先端の外周縁の環状の面１５７である。第１の実施例と同じく、ラッチ後は弾性部材１２４の弾性によって光プラグ１５０に挿入方向とは逆方向に力を発生させ、これとラッチ機構によって安定した光学長の維持を実現する。これによって光結合の安定化に寄与すると同時に、光プラグ１５０とハウジング１０２の間で弾性変形、密着し、外部から光結合部に対する防水機能を発揮し、この結果、防水、防塵が必要とされる光結合部は水や塵から守られることは第１の実施例と同じである。

使用される機器の寸法上の制約などから、光モジュールの内殻部の先端が外殻部の先端付近か、または先端よりも前に出ることがある。この場合には光モジュール側の内殻部の先端付近に弾性部材が具備されていると、光プラグが結合されていない状態においては取り扱い時に弾性部材が他のものに触れて表面が汚れやすく、防水効果が損なわれやすい。一方、第３の実施例は第１の実施例の場合と異なり交換は容易でないが、弾性部材の固定方法から来る制限で交換が難しい場合には、第３の実施例の場合には、光プラグ１５０が光モジュール１０１に結合されていない場合でも、取り扱い時に弾性部材の表面が汚れる可能性を少なくできる。

また、弾性部材１２４をメガネ状の形状にして光送受信モジュールの場合でも一つにまとめることができるので、部品点数が少なく、弾性部材の取り付けコストを下げた低コストの防水が可能となる。

第１の実施例の光モジュールと光プラグが互いに嵌合した状態での断面図 第１の実施例の光モジュールと光プラグが嵌合していない状態での鳥瞰図 第１の実施例の光モジュールと光プラグが嵌合していない状態での鳥瞰図 図１に示す状態での鳥瞰図 第１の実施例の光プラグの鳥瞰図 第２の実施例の光モジュールの鳥瞰図 第３の実施例の光モジュールと光プラグが互いに嵌合した状態での断面図

符号の説明

１…光モジュール、２…光モジュールのハウジング、３…光サブアセンブリ、４…光素子、５…電気回路、６…リードフレーム、７…リードピン、８…半球レンズ、１０…バックプレート、１１…透明樹脂、２１…ラッチ孔、２２…外殻部、２３…内殻部、２４…弾性部材、２５…嵌め込み固定部材、２６・２８…フランジ、２７・２９…フランジ孔、３０…フェルールが挿入される孔部、５０…光プラグ、５１…ラッチ爪、５２…ラッチレバー、５３…プラグハウジング、５４…光ファイバ、５５…フェルール、５６…光コード、５７…環状の面、６１…弾性部材、６２…内殻部、１０１…光モジュール、１０２…光モジュールのハウジング、１０３…光サブアセンブリ、１２１…ラッチ孔、１２２…外殻部、１２３…内殻部、１２４…弾性部材、１３０…フェルールが挿入される孔部、１５０…光プラグ、１５１…ラッチ爪、１５２…ラッチレバー、１５３…プラグハウジング、１５５…フェルール、１５７…環状の面

Claims (12)

1. 入力された電気信号を光信号に変換して光ファイバに出力、または光ファイバから入力された光信号を電気信号に変換して出力の少なくともいずれか一方を行う電気・光結合装置において、前記電気・光結合装置が、レセプタクルを備えたハウジング内部の空間に回路部と光素子を備え、さらに入力電気信号端子、または出力電気信号端子の少なくともいずれか一方を具備する光モジュールと、前記光ファイバの端部に取り付けられたフェルールとプラグハウジングを具備する光プラグとよりなり、前記レセプタクルは、
   ラッチ部と、
   前記フェルールを受容する孔部と、
   前記孔部の挿入口を取り囲んで取り付けられたリング状の弾性部材と
   を備え、前記光プラグは、
   前記レセプタクルの前記ラッチ部に嵌合するプラグラッチ部を有する前記プラグハウジングと、
   前記フェルールを取り囲み、前記光プラグの前記レセプタクルへの結合時において、前記弾性部材と接触可能に配置されたシール面と
   を備え、前記光プラグの前記レセプタクルへの結合時に前記シール面において前記弾性部材が接触変形し、前記光プラグが前記レセプタクルに結合されることを特徴とする電気・光結合装置。
2. 前記レセプタクルは、
   前記ラッチ部を有し、前記光プラグの着脱時に前記光プラグをガイドする外殻部と、
   前記外殻部の内側に位置し、前記孔部を有する凸部を具備した内殻部と
   をさらに備え、前記内殻部の先端に取り付けられた前記弾性部材と、前記プラグハウジングの内側に位置している環状の前記シール面とが対抗するように配設されたことを特徴とする電気・光結合装置。
3. 前記弾性部材が取り外し、交換が可能であることを特徴とする請求項２の電気・光結合装置。
4. 前記孔部の内周面にスリーブを具備し、前記弾性部材は前記内殻部と前記スリーブに挟み込まれて固定されていることを特徴とする請求項２〜３の電気・光結合装置。
5. 入力された電気信号を光信号に変換して光ファイバに出力、または光ファイバから入力された光信号を電気信号に変換して出力の少なくともいずれか一方を行う電気・光結合装置において、前記電気・光結合装置が、レセプタクルを備えたハウジング内部の空間に回路部と光素子を備え、さらに入力電気信号端子、または出力電気信号端子の少なくともいずれか一方を具備する光モジュールと、前記光ファイバの端部に取り付けられたフェルールとプラグハウジングを具備する光プラグとよりなり、前記光プラグは、
   プラグラッチ部を有する前記プラグハウジングと、
   前記プラグハウジングに取り付けられ、前記フェルールを内側に取り囲むリング状、または複数の開口部を持つ弾性部材と
   を備え、前記レセプタクルは、
   前記光プラグの前記プラグラッチ部に嵌合するラッチ部を有し、前記光プラグの着脱時に前記光プラグをガイドする外殻部と、
   前記外殻部の内側に位置し、前記フェルールを受容する孔部をもつ凸状の内殻部と、
   前記内殻部の先端に位置し、前記光プラグの前記レセプタクルへの結合時において、前記弾性部材と接触可能に配置された環状の面と
   を備え、前記光プラグの前記レセプタクルへの結合時において、前記環状の面が前記弾性部材を接触変形するよう配設されていることを特徴とする電気・光結合装置。
6. 前記光プラグの結合時において、前記弾性部材の各点は前記環状の面から前記光プラグの挿入方向とその直角方向の両方の力をうけるように環状の面の法線が内殻部の前記内周面の前記中心軸に対して傾いていることを特徴とする請求項２〜５の電気・光結合装置。
7. 前記外殻部と前記内殻部が一体成型されていることを特徴とする請求項２〜６の電気・光結合装置。
8. 前記フェルールと前記プラグハウジングが一体成型されていることを特徴とする請求項２〜６の電気・光結合装置。
9. 前記孔部、または前記スリーブの内周面にはテーパが形成されていることを特徴とする請求項２〜８の電気・光結合装置。
10. 前記電気・光結合装置が複数の光ファイバを用いる電気・光結合装置であって、一、または複数のファイバ端に一つのフェルールが取り付けられ、一つの前記フェルールは一つの前記孔部に受容され、一つの前記内殻部は複数の前記孔部を有することを特徴とする請求項２〜９の電気・光結合装置。
11. 請求項２〜１０の電気・光結合装置を構成することを特徴とする光モジュール。
12. 請求項２〜１０の電気・光結合装置を構成することを特徴とする光プラグ。

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