JP2010067864A - 光アクティブコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】種々の既存電気機器の信号線を光ファイバに変更する場合に、安価にかつ容易に対応可能にする。
【解決手段】電気コネクタ本体６の片側に外部機器用の電気端子部７、他側に内部用の電気端子部８をもち少なくとも前記外部機器用の電気端子部７が標準化されたものである両側端子部型電気コネクタ部２と、両側端子部型電気コネクタ部２と別体であり、両側端子部型電気コネクタ２の内部用の電気端子部８に接続可能な電気端子部１１を持ち、光電気又は電気光変換モジュール１２を内蔵した変換光コネクタ部３と、この変換光コネクタ部３の光電気又は電気光変換モジュール１２の光素子１２ａと光結合可能に変換光コネクタ部３に取り付けられた光ファイバケーブル４とからなる。両側端子部型電気コネクタ部２を、信号線変更をしようとする当該既存電気機器に対応する構造のものと交換するだけで、信号線を電線から光ファイバに変更できる。
【選択図】図３

Description

この発明は、光電気又は電気光変換モジュールを内蔵して電気コネクタに接続可能な光アクティブコネクタに関する。

従来、電気信号処理が行われる様々な電気機器の信号線には一般に電線が使用され、電気信号が伝送される。電気信号を伝送する信号線が不要電波を受けると、電気機器にノイズが発生する。
そのため、特に産業機器の信号線では、ノイズ対策とし電磁波遮蔽層を設けた信号線（シールド線）が使用されている。

シールド線は重く、柔軟性がなく、産業用ロボットなどでは小型・軽量化が困難である等の欠点があった。
またシールド線は価格も高く、重量もあるため、大規模サーバーやスーパーコンピュータなどのフロアでは、場合によっては床強度の補強工事が必要な場合もあった。

そこで、電気信号処理が行われる電気機器では、耐ノイズ特性の良い光ファイバを信号線に使用するようになったが、その場合、光電気又は電気光変換モジュールが必要となり、一般的な電気コネクタとは異なる接続構造が必要となる。
このため、信号線に電線を用いていた既存電気機器（既設の電気機器という狭い意味でなく、設計されて製作されて実用に供されている種類の電気機器という意味での既存電気機器）の信号線を、光信号の伝送をする光ファイバに変更する場合は、電気コネクタ接続構造を光コネクタ接続構造に変更する必要がある。
しかし、電気コネクタ接続構造を光コネクタ接続構造に変更するには、基板設計からの変更が必要となり、コストと労カがかかってしまう。

ところで、特許文献１（特開２００５−１１６４００ 光アクティブコネクタ）には、電気機器と光ファイバケーブルとの間で、光信号を電気信号に変換又は電気信号を光信号に変換して送受信するため接続部品として、図６に示すように、電気コネクタ部５２と、光信号の入力又は出力を行うための光素子５３と、前記電気コネクタ部５２と前記光素子５３との間で所定の信号変換中継処理を行う回路が形成された光モジュール（実装基板）５４とをケース５５に組み込んだ構成の光アクティブコネクタ５１が記載されている。光ファイバケーブル５６の光ファイバ５６ａは前記光素子５３に対向してケース５５に固定されている。
特開２００５−１１６４００

上記の光アクティブコネクタ５１は、車両内の通信経路に設けるものであり専用のものと考えられるが、これを仮に、電線による電気信号の伝送をしていた種々の既存電気機器の信号線を光ファイバに変更する場合に適用しようとすると、各既存電気機器のそれぞれの電気コネクタ接続構造に対して、それに合わせた専用の光アクティブコネクタを作製しなければならず、単に電気コネクタ接続構造を光コネクタ接続構造に変更する場合より却ってコストと労力がかかってしまう。

本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、電線による電気信号の伝送をしていた種々の既存電気機器の信号線を光ファイバに変更する場合に、安価にかつ容易にそれに対応することが可能な光アクティブコネクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の光アクティブコネクタは、電気コネクタ本体の片側に外部機器用、他側に内部用の電気端子部をもち少なくとも前記外部機器用の電気端子部が標準化されたものである両側端子部型電気コネクタ部と、この両側端子部型電気コネクタ部と別体であり、両側端子部型電気コネクタの内部用の電気端子部に接続可能な電気端子部を持ち、光電気又は電気光変換モジュールを内蔵した変換光コネクタ部と、この変換光コネクタ部の光電気又は電気光変換モジュールの光素子と光結合可能に変換光コネクタ部に取り付けられた光ファイバケーブルとを備えたことを特徴とする。

請求項２は、請求項１の光アクティブコネクタにおいて、両側端子部型電気コネクタ部を交換用として複数個備え、各両側端子部型電気コネクタ部における片側の外部機器用の電気端子部の種類がそれぞれ異なることを特徴とする。

請求項３は、請求項１又は２の光アクティブコネクタにおいて、光ファイバケーブル及び変換光コネクタ部に電力供給用電気配線部を複合させ、かつ前記両側端子部型電気コネクタ部に電力供給用電気配線部を複合させたことを特徴とする。

本発明によれば、変換光コネクタ部とは別体の両側端子部型電気コネクタ部を備え、この両側端子部型電気コネクタ部の外部機器用の電気端子部が標準化されたものなので、種々の既存電気機器の信号線を電線から光ファイバに変更する場合に、両側端子部型電気コネクタ部を、信号線変更をしようとする当該既存電気機器の電気コネクタ接続構造にあった外部機器用の電気端子部を持つ両側端子部型電気コネクタ部と交換するだけで、信号線を電線から光ファイバに変更する処理が完了する。
このように、基板側の設計を変更することなく、信号線を電線から光ファイバに変更することができる。これにより、電気機器の耐ノイズ特性を上げ、伝送速度、伝送容量のアップを容易に図ることができる。
そして、信号線を電線から光ファイバに変更する処理を極めて安価にかつ容易に行うことができる。
また、既存の電気機器の信号線を電線から光ファイバに変更する場合に限らず、新規に設計される電気機器においても、本発明の光アクティブコネクタを使用することを前提とした設計をすることができ、種々の電気機器の信号線を光化することが極めて容易になる。

請求項３によれば、電カ供給と信号伝送を１本のケーブルで行うことが可能となる。

以下、本発明を実施した光アクティブコネクタについて、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施例の光アクティブコネクタ１の外観図、図２は図１の光アクティブコネクタ１を、後述する両側端子部型電気コネクタ部２と変換光コネクタ部３とを分離した状態で示した図、図３は図２において変換光コネクタ部２の内部構成を模式的に示した拡大図である。

この光アクティブコネクタ１は、両側端子部型電気コネクタ部２と変換光コネクタ部３と光ファイバケーブル４とからなる。
変換光コネクタ部３と光ファイバケーブル４とは一体であるが、両側端子部型電気コネクタ部２はこれらの別体である。

両側端子部型電気コネクタ部２は、電気コネクタ本体６の片側に外部機器用の電気端子部７、他側に内部用の電気端子部８をもっている。少なくとも前記外部機器用の電気端子部７は標準化されたもの（すなわち、ＪＥＣ、ＥＩＡＪ、ＪＩＳ、ＭＩＬ等で標準化された構造を持つもの）である。
変換光コネクタ部３は、図３にも示すように、両側端子部型電気コネクタ２の内部用の電気端子部８に接続可能な電気端子部１１を持ち、光電気又は電気光変換モジュール１２を内蔵した構成である。
前記光ファイバケーブル４は、被覆４ｂを除去して露出させた光ファイバ心線４ａを、変換光コネクタ部３の光電気又は電気光変換モジュール（以下、場合により変換モジュール１２と略す）１２の光素子１２ａと光結合可能に変換光コネクタ部３に取り付けられている。光素子１２ａは、変換モジュール１２の回路基板１２ｂに搭載したマウント１２ｃ上に形成されており、このマウント１２ｃに形成された回路を介して回路基板１２ｂの回路に接続されている。

前記電気コネクタ部１１の基端部、変換モジュール１２、及び光ファイバケーブル４の口出し部近傍は、変換光コネクタ部３のケース１３内に収容されて一体化されている。
実施例の両側端子部型電気コネクタ部２における外部機器用の電気端子部７はおすコネクタ型（おす端子を７ａで示す）、内部用の電気端子部８はめすコネクタ型（めす端子を８ａで示す）である。このめすコネクタ型の電気端子部８に接続する変換光コネクタ部３側の電気端子部１１はおすコネクタ型（おす端子を１１ａで示す）である。
変換光コネクタ部３の電気端子部１１のおす端子１１ａは回路基板１２ｂの印刷配線に接続されている。
なお、変換光コネクタ部３の電気端子部１１は回路基板１２ｂと一体に形成することもできる。この場合、電気端子部１１のおす端子１１ａは、回路基板１２ｂと一体の基板上に印刷配線として形成される。

前記両側端子部型電気コネクタ部２として、部用の電気端子部８の構造は共通であるが、外部機器用の電気端子部７の種類がそれぞれ異なる複数の両側端子部型電気コネクタ部を備えておく。
図４にその一例としての両側端子部型電気コネクタ部２’を示す。この両側端子部型電気コネクタ部２’は、電気コネクタ６’の片側に外部機器用としてめすコネクタ型の電気端子部７’を持つ。内部用の電気端子部８は上述のものと共通である。
この両側端子部型電気コネクタ部２’は、光アクティブコネクタ１を接続しようとする電気機器側の電気コネクタ部がおすコネクタ型である場合のものである。

今、図１〜３における両側端子部型電気コネクタ部２の外部機器用の電気端子部７が、当該光アクティブコネクタ１を接続しようとする電気機器側の電気コネクタ部に接続できる種類のものとする。
この場合、両側端子部型電気コネクタ部２の外部機器用の電気端子部７を、接続しようとする電気機器側の電気コネクタ部に差し込むだけで、当該電気機器の信号線を電線から光ファイバに変更する処理が完了する。
また、接続しようとする電気機器側の電気コネクタ部が異なる種類、例えばおすコネクタ型である場合は、前記両側端子部型電気コネクタ部２を例えば図４に示すような両側端子部型電気コネクタ部２’と交換する。この両側端子部型電気コネクタ部２’の外部機器用の電気端子部７’を、接続しようとする電気機器側の電気コネクタ部に差し込むだけで、当該電気機器の信号線を電線から光ファイバに変更する処理が完了する。
このように、基板側の設計を変更することなく、単に両側端子部型電気コネクタ部の外部機器用の電気端子部７を電気機器側の電気コネクタ部にあった種類のものを選択するだけで、信号線を電線から光ファイバに変更する処理に対応できる。これにより、電気機器の耐ノイズ特性を上げ、伝送速度、伝送容量のアップを容易に図ることができる。
そして、信号線を電線から光ファイバに変更する処理を極めて安価にかつ容易に行うことができる。
なお、既存の電気機器の信号線を電線から光ファイバに変更する場合に限らず、新規に設計される電気機器においても、本発明の光アクティブコネクタを使用することを前提とした設計をすることができ、種々の電気機器の信号線を光化することが極めて容易になる。

なお、図示例の両側端子部型電気コネクタ部２’の外部機器用の電気端子部７’はめすコネクタ型であるが、めすコネクタ型でピン配列が異なる種々のもの、および、おすコネクタ型でピン配列が異なる種々の構造のものを備えるとよい。この場合、ＪＥＣ、ＥＩＡＪ、ＪＩＳ、ＭＩＬ等で標準化された構造の種々のものを備える。

図５に他の実施例の光アクティブコネクタ２１を示す。この実施例は、光ファイバケーブル及び変換光コネクタ部に電力供給用電気配線部を複合させ、かつ両側端子部型電気コネクタ部に電力供給用電気配線部を複合させたものである。すなわち、
この光アクティブコネクタ１に接続されるケーブルは、光ファイバ心線２４ａとともに給電線２６を複合した光電気複合ケーブル２４である。２４ｂは被覆を示す。
変換光コネクタ部２３の電気端子部３１に電気信号用の端子３１ａとは別に給電用端子３１ｂを設ける。給電線２６は給電用端子３１ｂに接続されている。
また、両側端子部型電気コネクタ部２２の外部機器用の電気端子部２７に電気信号用の端子２７ａと給電用端子２７ｂを設け、内部用の電気端子部２８に信号用の端子２８ａと給電用端子２８ｂを設ける。外部機器用用の給電用端子２７ｂと内部用の電気端子部２８とは導線で接続されている。
変換光コネクタ部２３の電気端子部３１を両側端子部型電気コネクタ部２２の内部用の電気端子部２８に差し込むと、変換光コネクタ部２３の電気端子部３１の給電用端子３１ｂと両側端子部型電気コネクタ部２２の内部用の電気端子部２８の給電用端子２８ｂが接続され、光電気複合ケーブル２４の給電線２６から電気機器の内部の電源に電力が供給される。
したがって、この光アクティブコネクタ２１では、電カ供給と信号伝送を１本のケーブルで行うことが可能となる。

本発明において光ファイバケーブルとは光ファイバコード等と呼ばれるものも含む。
また、光ファイバは樹脂製でも石英ガラス製でもよいし、また、コア部分が石英ガラス製でクラッド部が樹脂製からなるものでもよい。

本発明の一実施例の光アクティブコネクタの外観図である。 図１の光アクティブコネクタを、変換光コネクタ部と両側端子部型電気コネクタ部とを分離した状態で示した図である。 図２において変換光コネクタ部の内部構成を模式的に示した拡大図である。 上記光アクティブコネクタに用いる交換用の電気コネクタ部の一例を示す図である。 本発明の他の実施例の光アクティブコネクタを示すもので、変換光コネクタ部の内部構成を模式的に示した図であり、図３に相当する図である。 従来の光アクティブコネクタを示す断面図である。

符号の説明

１、２１ 光アクティブコネクタ
２、２２ 両側端子部型電気コネクタ部
２’ （交換用の）両側端子部型電気コネクタ部
３、２３ 変換光コネクタ部
４、２４ 光ファイバケーブル
４ａ、２４ａ 光ファイバ心線
６、２６ 電気コネクタ本体
７、７’、２７ （外部機器用の）電気端子部
７ａ、２７ａ おす端子
２７ｂ （給電用の）おす端子
８、２８ （内部用の）電気端子部
８ａ、２８ａ めす端子
２８ｂ （給電用の）めす端子
１１ （変換光コネクタ部の）電気端子部
１１ａ おす端子
１２ 光電気又は電気光変換モジュール（変換光モジュール）
１２ａ 光素子
１２ｂ 回路基板
１２ｃ マウント
１３、２３ ケース
２６ 給電線
２７ａ （外部機器用の）電気端子部
３１ （変換光コネクタ部の）電気端子部
３１ａ おす端子
３１ｂ （給電用の）おす端子

Claims (3)

1. 電気コネクタ本体の片側に外部機器用、他側に内部用の電気端子部をもち少なくとも前記外部機器用の電気端子部が標準化されたものである両側端子部型電気コネクタ部と、この両側端子部型電気コネクタ部と別体であり、両側端子部型電気コネクタの内部用の電気端子部に接続可能な電気端子部を持ち、光電気又は電気光変換モジュールを内蔵した変換光コネクタ部と、この変換光コネクタ部の光電気又は電気光変換モジュールの光素子と光結合可能に変換光コネクタ部に取り付けられた光ファイバケーブルとを備えたことを特徴とする光アクティブコネクタ。
2. 前記両側端子部型電気コネクタ部を交換用として複数個備え、各両側端子部型電気コネクタ部における片側の外部機器用の電気端子部の種類がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１記載の光アクティブコネクタ。
3. 前記光ファイバケーブル及び変換光コネクタ部に電力供給用電気配線部を複合させ、かつ前記両側端子部型電気コネクタ部に電力供給用電気配線部を複合させたことを特徴とする請求項１又は２記載の光アクティブコネクタ。

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