JP2007187742A - 光コネクタおよび基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】 構造が簡単で使用材料に対する制約の少ない低コストの光コネクタおよび基板を提供することを目的とする。
【解決手段】 光信号を伝送する光導波路１４が形成されるとともに、電気信号と光信号との間での変換を担う発光デバイスモジュール２１が、光導波路１４との間で光信号の伝送を担う位置１０ｃに搭載された基板本体１０と、基板本体１０に実装され基板本体１０と外部との間の光信号の伝送を担う光コネクタ２とからなり、光コネクタ２は、光の伝送を担うコネクタ本体２６と、光コネクタ本体２６を光コネクタ本体２６と光導波路１４との間で光信号が伝送される位置１０ｄに固着させる固着ピン１３とからなる。また、基板本体１０および上記コネクタ本体２６は、上記固着ピン１３が挿通されるピン挿通孔１０ｅ，２６ｃをそれぞれ有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光を媒体とする光配線に用いられる光コネクタおよび基板に関する。
近年、高速かつ大容量の光伝送技術を適用した通信システムが普及しつつある。光を媒体とする光配線の導入形態として基板どうしを接続する場合には、いわゆる光ファイバや光導波路が広く用いられている。この光ファイバや光導波路の端部に取り付けられる光コネクタには、機器の組立工程などにおける光ファイバの着脱時にケーブルの引き回しなどにより大きなストレスが加えられることが多い。そのため、光コネクタには着脱時のストレスに耐えうる構造であることが要求される。
そこで、例えば、組立工程などにおいて受けるストレスに耐えうる構造の光モジュールとして、光モジュール本体に取り付けられ、光コネクタと着脱可能なレセプタクル部を有し、実装基板のランドに対応したリフロー実装用の電気端子を有し、かつ実装基板の固定用穴に嵌合するスタッド部を有する光モジュールが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１１６９５８号公報（第２〜３頁）
しかし、上記特許文献１に開示された光モジュールでは、レセプタクル部を有する構成となっているため構造が複雑となり、また、レセプタクル部の構成部材がリフロー実装時の高温に耐えられる材料に限定されるため光モジュールのコストが高くなるという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑み、構造が簡単で使用材料に対する制約の少ない低コストの光コネクタおよび基板を提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明の光コネクタは、
光信号を伝送する光導波路が形成された基板に実装され該基板と外部との間の光信号の伝送を媒介する光コネクタであって、
光の伝送を担うコネクタ本体と、該コネクタ本体を上記基板に実装する際に該コネクタ本体を該基板に固着させる固着ピンとからなり、
該コネクタ本体が、上記固着ピンが挿通されるピン挿通孔を有するものであることを特徴とする。
本発明の光コネクタによれば、コネクタ本体は固着ピンを介して基板に固着されるのでコネクタ本体には耐熱性が要求されず、成形性に優れた汎用のプラスチック材料などを使用することが可能であり、従って低コストの光コネクタを得ることができる。
ここで、上記コネクタ本体が、該コネクタ本体内の光路の方向を変換する光路変換部を備えたものであることが好ましい。
本発明の光コネクタを上記のように構成した場合は、電子機器内における基板のレイアウトの自由度を高めることができる。
また、上記基板は電子部品が実装されたものであり、かつ、上記コネクタ本体は上記基板と外部との間の電気信号の伝送を媒介する電気接続部を備えたものであり、
上記固着ピンが、該コネクタ本体と該基板上の電子部品との間の電気信号の伝送をも担うものであることが好ましい。
本発明の光コネクタを上記のように構成した場合は、光コネクタの機能を一層高めることができる。
また、上記目的を達成する本発明の基板は、
光信号を伝送する光導波路が形成されるとともに、電気信号と光信号との間での変換を担う信号媒体変換素子が、上記光導波路との間で光信号の伝送を担う位置に搭載された基板本体と、上記基板本体に実装され該基板本体と外部との間の光信号の伝送を担う光コネクタとからなる基板であって、
上記光コネクタは、光の伝送を担うコネクタ本体と、該光コネクタ本体を該光コネクタ本体と上記光導波路との間で光信号が伝送される位置に固着させる固着ピンとからなり、
上記基板本体および上記コネクタ本体は、上記固着ピンが挿通されるピン挿通孔を有するものであることを特徴とする。
本発明の基板によれば、コネクタ本体は固着ピンを介して基板に固着されるのでコネクタ本体には耐熱性が要求されず、成形性に優れた汎用のプラスチック材料などを使用することが可能であり、従って低コストの基板を得ることができる。
本発明によれば、構造が簡単で使用材料に対する制約の少ない低コストの光コネクタおよび基板を実現することができる。
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態の基板に光コネクタが実装される過程を示す図である。
図１（ａ）に示すように、内部に、光信号を伝送する光導波路１４が形成された基板本体１０の一方の面１０ａに、例えばＬＳＩなどのＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）部品１１を表面実装し、リフロー処理した後、基板本体１０に設けられたピン挿通孔１２に、後述するコネクタ本体を基板本体１０に固着させるための固着ピン１３を挿通する。
次に、図１（ｂ）に示すように、基板本体１０の他方の面１０ｂに、例えば受発光素子１５その他の部品１１を表面実装し、リフロー処理する。このとき、受発光素子１５は、光導波路１４との間で光信号の伝送を担う位置に搭載される。なお、この受発光素子１５は、本発明にいう信号媒体変換素子に相当するものである。
次に、図１（ｃ）に示すように、基板本体１０のＢ面１０ｂに、コネクタ本体１６をアライメント実装する。コネクタ本体１６には、上記固着ピン１３が挿通されるピン挿通孔１７が設けられており、このピン挿通孔１７に、基板本体１０のピン挿通孔１２に挿通された固着ピン１３を挿通することにより基板本体１０とコネクタ本体１６との位置合わせが行われる。
次に、コネクタ本体１６は、ＵＶ硬化樹脂などにより固着ピン１３を介して基板本体１０に固着される。
こうして、電気信号と光信号との間での変換を担う受発光素子１５が、光導波路１４との間で光信号の伝送を担う位置に搭載された基板本体１０と、基板本体１０に実装され該基板本体１０と外部との間の光信号の伝送を担う光コネクタ２とからなる基板１が得られ、コネクタ本体１６と受発光素子１５との間には、光導波路１４を介して光信号が伝送されるようになる。
図２は、本実施形態の光コネクタの概略構成図である。
図２に示すように、本実施形態の光コネクタ２は、光信号を伝送する光導波路１４が形成された基板１に実装され該基板１と外部との間の光信号の伝送を媒介するものであって、光の伝送を担うコネクタ本体１６と、該コネクタ本体１６を基板１に実装する際に該コネクタ本体１６を該基板１に固着させる固着ピン１３とからなっている。このコネクタ本体１６には、上記固着ピン１３が挿通されるピン挿通孔１７が形成されている。
次に、本発明の光コネクタの他の実施形態について説明する。
図３は、本発明の光コネクタの他の実施形態を示す図である。
図３に示すように、このコネクタ２’は、コネクタ本体２６内の光路２６ａを自在な方向に変換する光路変換部２８を備えており、この光路変換部２８を備えることにより光コネクタの機能を高めることが可能で、例えば、このコネクタ２’と一体構造の基板１の、電子機器内における配置の自由度を大幅に向上させることができる。この光路変換部２８としては、例えばミラーやプリズムなどを用いることができる。
図４は、本発明の光コネクタの更に他の実施形態を示す図である。
図４に示すように、この実施形態では、基板１は、光導波路１４とともに電子部品が実装された、いわゆる光電融合基板であり、かつ、コネクタ本体３０は、基板１と外部との間の光信号の伝送を媒介する光コネクタ部３１と、基板１と外部との間の電気信号の伝送を媒介する電気コネクタ部３２とからなっている。そして、コネクタ本体３０を基板１に実装する際にコネクタ本体３０を基板１に固着させるための固着ピン３３が、コネクタ本体３０と基板１上の電気配線層４０に実装された電子部品との間の電気信号の伝送をも担うようになっている。
光コネクタ部３１と電気コネクタ部３２とは差し込み式のコネクタにより着脱自在に構成されている。光コネクタ部３１に形成された挿通孔３７ａ，３７ｂに、基板１に挿通された固着ピン３３を挿通して光コネクタ部３１を基板１に固着した後、光コネクタ部３１に電気コネクタ部３２を差し込むことにより本実施形態のハイブリッド型の光コネクタが形成される。
光コネクタ部３１の端部３１ａには、光ファイバ３４が接続されており、その光ファイバ３４は電気コネクタ部３２内を貫通する貫通孔３５内を通って外部に延びている。
光ファイバ３４から光コネクタ部３１に入ってくる光は光コネクタ部３１の端部３１ａを通り、光コネクタ部３１内に形成された光路変換部（ミラー）２８によって光路の方向が変換された後、光導波路１４に導かれるようになっている。
電気コネクタ部３２の端部３２ａ，３２ｂには、電気ケーブル３６ａ、３６ｂが接続されており、これらの電気ケーブル３６ａ、３６ｂは外部に延びている。また、電気コネクタ部３２の端部３２ａ，３２ｂは、基板１内に形成された電気接続用電極３９ａ，３９ｂを介して、上記固着ピン３３が挿通される挿通孔３７ａ，３７ｂの開口部内側に設けられた電気接続個所３８ａ，３８ｂと接続されている。この電気接続個所３８ａ，３８ｂは基板１上の電気配線層４０に実装された電子部品と接続されているので、この電子部品は上記電気ケーブル３６ａ、３６ｂを介して外部と電気的に接続されることとなる。
なお、この実施形態における電気コネクタ部３２、電気接続用電極３９ａ，３９ｂ、電気接続個所３８ａ，３８ｂは、本発明にいう電気接続部に相当するものである。
上記のように、このコネクタをハイブリッド型の構成としたことにより、基板１の光導波路および電気回路を外部のデバイスと、光および電気の双方で接続させることが可能となる。
図５は、本発明の基板の一実施形態を示す図である。
この基板１は、光信号を伝送する光導波路１４が形成されるとともに、電気信号と光信号との間での変換を担う発光デバイスモジュール２１が、上記光導波路１４との間で光信号の伝送を担う位置１０ｃに搭載された基板本体１０と、上記基板本体１０に実装され該基板本体１０と外部との間の光信号の伝送を担う光コネクタ２とからなり、該光コネクタ２は、光の伝送を担うコネクタ本体２６と、該光コネクタ本体２６を該光コネクタ本体２６と上記光導波路１４との間で光信号が伝送される位置１０ｄに固着させる固着ピン１３とからなる。また、上記基板本体１０および上記コネクタ本体２６は、上記固着ピン１３が挿通されるピン挿通孔１０ｅ，２６ｃをそれぞれ有している。
また、この実施形態のコネクタ本体２６は、図３を参照して説明したコネクタ２’と同様の光路変換部２８を備えており、この光路変換部２８により、コネクタ本体２６内の光路の方向を自在に変換することができる。
なお、上記発光デバイスモジュール２１は、本発明にいう信号媒体変換素子に相当するものである。
本実施形態の基板１によれば、コネクタ本体２６の使用材料に耐熱性が要求されないので成形性に優れた汎用のプラスチック材料などを用いることができ、従って、発光デバイスモジュールが実装された高機能で低コストの基板を得ることができる。
図６は、本発明の基板の他の一実施形態を示す図である。
この基板１’は、図５に示した実施形態とほぼ同様の構成を有しており、相違点は、図５における発光デバイスモジュール２１に代わり、電気信号と光信号との間での変換を担う受光デバイスモジュール２２が光導波路１４との間で光信号の伝送を担う位置１０ｃに搭載されていることである。
なお、上記受光デバイスモジュール２２は、本発明にいう信号媒体変換素子に相当するものである。
本実施形態の基板１’によれば、上記図５における基板１と同様、コネクタ本体の使用材料に耐熱性が要求されないので成形性に優れた汎用のプラスチック材料などを用いることができ、従って、受光デバイスモジュールが実装された高機能で低コストの基板を得ることができる。
本実施形態の基板に光コネクタが実装される過程を示す図である。 本実施形態の光コネクタの概略構成図である。 本発明の光コネクタの他の実施形態を示す図である。 本発明の光コネクタの更に他の実施形態を示す図である。 本発明の基板の一実施形態を示す図である。 本発明の基板の他の一実施形態を示す図である。
符号の説明
１，１’ 基板
２，２’ 光コネクタ
１０ 基板本体
１０ａ，１０ｂ 面
１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ 位置
１１ 部品
１２ ピン挿通孔
１３ 固着ピン
１４ 光導波路
１５ 受発光素子
１６ コネクタ本体
１７ ピン挿通孔
２１ 発光デバイスモジュール
２１ａ 位置
２２ 受光デバイスモジュール
２６ コネクタ本体
２６ａ 光路
２６ｂ，２６ｃ 位置
２８ 光路変換部
３０ コネクタ本体
３１ 光コネクタ部
３１ａ 端部
３２ 電気コネクタ部
３３ 固着ピン
３４ 光ファイバ
３５ 貫通孔
３６ａ、３６ｂ 電気ケーブル
３７ａ，３７ｂ 挿通孔
３８ａ，３８ｂ 電気接続個所
３９ａ，３９ｂ 電気接続用電極
４０ 電気配線層

Claims (4)

  1. 光信号を伝送する光導波路が形成された基板に実装され該基板と外部との間の光信号の伝送を媒介する光コネクタであって、
    光の伝送を担うコネクタ本体と、該コネクタ本体を前記基板に実装する際に該コネクタ本体を該基板に固着させる固着ピンとからなり、
    該コネクタ本体が、前記固着ピンが挿通されるピン挿通孔を有するものであることを特徴とする光コネクタ。
  2. 前記コネクタ本体が、該コネクタ本体内の光路の方向を変換する光路変換部を備えたものであることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
  3. 前記基板は電子部品が実装されたものであり、かつ、前記コネクタ本体は前記基板と外部との間の電気信号の伝送を媒介する電気接続部を備えたものであり、
    前記固着ピンが、該コネクタ本体と該基板上の電子部品との間の電気信号の伝送をも担うものであることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
  4. 光信号を伝送する光導波路が形成されるとともに、電気信号と光信号との間での変換を担う信号媒体変換素子が、前記光導波路との間で光信号の伝送を担う位置に搭載された基板本体と、前記基板本体に実装され該基板本体と外部との間の光信号の伝送を担う光コネクタとからなる基板であって、
    前記光コネクタは、光の伝送を担うコネクタ本体と、該光コネクタ本体を該光コネクタ本体と前記光導波路との間で光信号が伝送される位置に固着させる固着ピンとからなり、
    前記基板本体および前記コネクタ本体が、前記固着ピンが挿通されるピン挿通孔を有するものであることを特徴とする基板。
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