JP2013250300A - 光アセンブリ、及び光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光結合精度の低下が抑制された光アセンブリの提供。
【解決手段】光アセンブリは、光電変換素子２７と、この素子２７が実装される回路基板と、光ファイバ６６端末を挿着したフェルール６７が挿入される孔部３６ｂを内側に含みフェルール６７を保持する筒状の保持部３６と、保持部３６の他端側に配されフェルール６７の挿入端部と対向する対向部３７と、素子２７に対して間隔を保った状態で対向するレンズ部と、対向部３７とレンズ部との間を繋ぐ中継部と、レンズ部よりも素子２７側に配され、内側に素子２７が収容される形で基板に取り付けられる素子収容部とを有し、光ファイバ６６端末と素子２７の間を光学的に結合させる光透過性の樹脂本体部３２と、フェルール６７の挿入端部と対向部３７とが共に内側に配されるように、保持部３６から中継部に亘って設けられる補強筒部４０とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、光ファイバ端末と光電変換素子との間を光学的に結合させる光アセンブリ、及び前記光アセンブリを含む光コネクタに関する。

特許文献１には、光電変換素子を内蔵し、回路基板上に実装された状態で使用される光コネクタが示されている。この種の光コネクタは、光電変換素子を含む光アセンブリと、この光アセンブリを収容するハウジングとを備えており、光ケーブル端末に設けられている相手側のコネクタと嵌合される構造となっている。

光コネクタが相手側と嵌合されると、光アセンブリの光電変換素子と、相手側の光ケーブル端末にある光ファイバとが、光アセンブリが備えている光透過性の樹脂部品を介して互いに光学的に結合される。その際、前記樹脂部品中には、前記光ファイバの端末と前記光電変換素子との間を移動する光の通路（光路）が形成されることになる。

なお、相手側が備えている前記光ファイバの端末には、円柱状をなしたフェルールが取り付けられている。光ファイバ端末は、フェルールの中心軸を貫通する形で前記フェルールに挿着されている。

前記樹脂部品は、前記フェルールが挿入される円筒状の保持部と、この保持部の反対側にあり、前記光電変換素子を収容する収容部を備えている。そして、前記保持部と前記収容部との間の部分は、前記光路が形成される部分となっている。

なお、前記光路が形成される部分のうち、前記収容部側にある端部には、凸状のレンズが設けられている。このレンズは、光電変換素子に対して間隔を置いた状態で対向している。これに対して、前記光路が形成される部分のうち、前記保持部側にある端部には、フェルールの先端面と対向し、フェルールに挿着されている光ファイバ端末からの光出力が入光等する対向部が設けられている。

例えば、光ファイバ端末から光が出力される場合、その光出力は、前記対向部から入光して前記樹脂部品中を通過し、前記レンズによって集光されて、光電変換素子へ到達する。反対に、光電変換素子から光が出力される場合、その光出力は、前記レンズによって集光された後、前記樹脂部品中を通過し、前記対向部から出光して光ファイバ端末へ到達する。このように、上述した光コネクタは、相手側のコネクタと嵌合されることによって、光ファイバ端末と光電変換素子との間を光学的に結合させている。

特開２０１２−５３２４４号公報

上述した光コネクタと、相手側のコネクタとを嵌合させる際、円筒状の保持部内に相手側のフェルールが挿入されると、前記フェルールの挿入角度等によっては、フェルールが保持部内（保持部の内壁）で引っ掛かり、フェルールが保持部内をこじるように動いてしまうことがある。すると、光アセンブリの樹脂部品に応力が加わって、予め設定されているスリーブ部の中心軸位置（光軸位置）がずれてしまい、その結果、光アセンブリの光結合精度が低下するという問題が発生することがあった。

特に、光コネクタが基板実装型であると、光コネクタの動き（自由度）が制限されるため、相手側のコネクタとの嵌合方向（挿入方向）が、正規の方向からずれ易くなっており、光アセンブリの光結合精度の低下がより問題となっている。

本発明の目的は、光結合精度の低下が抑制された光アセンブリ、及び前記光アセンブリを備えた光コネクタを提供することである。

本発明に係る光アセンブリは、光電変換素子と、前記光電変換素子が実装される回路基板と、光ファイバ端末を挿着したフェルールが挿入される孔部を内側に含み前記フェルールを保持する一端が開口した筒状の保持部と、この保持部の他端側に配され前記フェルールの挿入端部と対向する対向部と、前記光電変換素子に対して間隔を保った状態で対向するレンズ部と、前記対向部と前記レンズ部との間を繋ぐ中継部と、前記レンズ部よりも前記光電変換素子側に配され、内側に前記光電変換素子が収容される形で前記回路基板に取り付けられる素子収容部とを有し、前記光ファイバ端末と前記光電変換素子との間を光学的に結合させる光透過性樹脂製の樹脂本体部と、両端が開口した金属製の筒状部材からなり、前記フェルールの挿入端部と前記対向部とが共に内側に配されるように、前記保持部から前記中継部に亘って設けられる補強筒部と、を備える。

前記光アセンブリにおいて、前記素子収容部の内側に配されると共に、前記光電変換素子を覆う形で前記回路基板に取り付けられる金属製部材であって、前記レンズ部と対向する位置に前記光電変換素子を露出させるための貫通孔状の窓部を含むシールド部と、前記窓部の周縁から前記レンズ部側に向かって延びる金属製の筒状部材からなり、内側に前記レンズ部が配される形で前記補強筒部に接続される中継補強筒部と、を備えるものであってもよい。

前記補強筒部と、前記中継補強筒部と、前記シールド部とが一体となった金属部品を備えるものであってもよい。

前記補強筒部は、前記保持部から前記中継部に亘って外嵌された状態で設けられるものであってもよい。

前記補強筒部は、その軸線方向に沿って設けられる割れ目部を含むものであってもよい。

本発明に係る光コネクタは、前記光アセンブリと、一端が開口し他端が閉塞した筒状容器であって、外側から前記保持部が含む前記孔部に前記フェルールを挿入できるように、前記筒状容器の開口端の向きと、前記保持部の開口端の向きとが互いに揃えられた状態で、前記光アセンブリが収容されるハウジングと、を備える。

前記光コネクタは、他の回路基板に実装して用いられる基板実装型であってもよい。

本発明に係る光接続部品は、光ファイバ端末を挿着したフェルールが挿入される孔部を内側に含み前記フェルールを保持する一端が開口した筒状の保持部と、この保持部の他端側に配され前記フェルールの挿入端部と対向する対向部と、前記光電変換素子に対して間隔を保った状態で対向するレンズ部と、前記対向部と前記レンズ部との間を繋ぐ中継部とを有し、前記光ファイバ端末と前記光電変換素子との間を光学的に結合させる光透過性樹脂製の樹脂本体部と、両端が開口した金属製の筒状部材からなり、前記フェルールの挿入端部と前記対向部とが共に内側に配されるように、前記保持部から前記中継部に亘って設けられる補強筒部と、を備える。

前記光接続部品において、前記樹脂本体部は、前記レンズ部よりも前記光電変換素子側に配され、内側に前記光電変換素子が収容可能な空間を含む素子収容部を有するものであってもよい。

本発明によれば、光結合精度の低下が抑制された光アセンブリ、及び前記光アセンブリを備えた光コネクタを提供できる。

本発明の一実施形態に係る光コネクタの斜視図 光コネクタの分解斜視図 発光用光接続部品の軸線を含む平面で切断された光コネクタの断面図 発光用光接続部品の軸線を含む平面で切断された光アセンブリの断面図 発光用光接続部品の斜視図 補強筒部の斜視図 相手側のコネクタと嵌合された状態で、発光用光接続部品の軸線を含む平面で切断された光コネクタの断面図 実施形態２に係る光アセンブリの断面図 実施形態３に係る光アセンブリの断面図 実施形態３の光アセンブリが備える金属部品の斜視図

＜実施形態１＞
本発明の一実施形態を、図１乃至図７を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る光コネクタ１０の斜視図であり、図２は、光コネクタ１０の分解斜視図であり、図３は、発光用光接続部品の軸線を含む平面で切断された光コネクタ１０の断面図である。本実施形態に係る光コネクタ１０は、プリント配線技術により導電路（不図示）が形成された外部回路基板１１に実装された状態で利用される。以下の説明においては、図３における上方を上方とし、その下方を下方として説明する。また、図３における左方を前方とし、その右方を後方として説明する。光コネクタ１０は、車両に搭載して使用されるものである。光コネクタ１０は、主として、合成樹脂製のハウジング１２と、このハウジング１２の内部に収容される光アセンブリ３０と、ハウジング１２に外嵌される金属製の外部シールド部２０とを備えている。

ハウジング１２は、全体的には、前方が開口した箱状をなしている。ハウジング１２は、２部品からなり、上方に開口する開口部１４を有するハウジング本体部１５と、このハウジング本体部１５に組み付けられて開口部１４を塞ぐ蓋部１６とを備えている。ハウジング本体部１５は、前方に開口すると共に、後述する相手側コネクタが前方から嵌合されるフード部１７を有している。

外部シールド部２０は、金属板材を所定形状にプレス加工したものからなり、フード部１７を除く領域を覆う形で、ハウジング１２に外嵌されている。外部シールド部２０は、前面及び下面が開口された形をなしており、この外部シールド部２０によって、ハウジング１２の前面と下面とを除く面が電磁的にシールドされている。外部シールド部２０の下端縁には、爪部２１（図２参照）が突出して形成されており、この爪部２１がハウジング１２の下面側に折り返されることにより、外部シールド部２０がハウジング１２に組み付けられるようになっている。また、外部シールド部２０の下端縁には、下方に突出する複数の接続脚部２２が形成されている。この接続脚部２２は、外部回路基板１１に貫通されて、半田付け等の公知の手法により、外部回路基板１１の導電路に接続される。

光アセンブリ３０は、主として、光接続部品１３０と、光電変換素子２７と、光電変換回路基板１３と、フレキシブル基板２６と、内部回路基板２３等を備えている。

図３に示されるように、ハウジング本体部１５の内部には、内部回路基板２３が収容されている。この内部回路基板２３は、光アセンブリ３０の後方に配されており、フレキシブル基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）２６の上面及び下面の双方に、絶縁基板の表面にプリント配線技術により導電路が形成された回路基板２３ａ、２３ｂが積層されたものからなる。なお、フレキシブル基板２６の上側に形成されている回路基板２３ａの上面、及びフレキシブル基板２６の下側に形成されている回路基板２３ｂの下面には、それぞれ電子部品が実装されている。

内部回路基板２３の後端部寄りの位置には、棒状をなす複数の金属製の端子２４における一方の端部が内部回路基板２３に貫通された状態で、内部基板２３に形成された導電路に接続されている。端子２４の他方の端部は、ハウジング本体部１５の底壁に形成された端子挿通孔２５内に圧入されて、ハウジング本体部１５の底壁から下方に突出している。端子２４の他方の端部は、更に、外部回路基板１１を貫通した状態で外部回路基板１１に形成された導電路に、半田付け等の公知の手法により接続されている。

図２に示されるように、内部回路基板２３の前端縁からは、二股に分かれたフレキシブル基板２６が前方に延出されている。二股に分かれたフレキシブル基板２６は、それぞれ下方に向かう形で屈曲されている。下方に屈曲された各フレキシブル基板２６の前面には、光電変換素子２７が実装された光電変換回路基板１３が積層されている。このようにフレキシブル基板２６は、内部回路基板２３と、光電変換回路基板１３とを電気的に接続する中継部材とされている。また、下方に屈曲された各フレキシブル基板２６の後面には、副基板２８が積層されている。なお、副基板２８の後面には、電子部品（不図示）が実装されている。

光電変換回路基板１３の前面には、光電変換素子２７が実装されている。フレキシブル基板２６は、光電変換回路基板１３の後面（光電変換素子２７が実装された面と反対側の面）全体を覆うように積層されている。なお、図示されないが、フレキシブル基板２６には、２層の導電路が、絶縁フィルムによって互いに絶縁された状態で形成されている。これらのうち、一方の導電路は、フレキシブル基板２６の全面に亘って形成されたシールド層として機能する。本実施形態においては、フレキシブル基板２６の後ろ側に形成された導電路がシールド層として利用されている。この導電路からなるシールド層によって、光電変換素子２７の後方が電磁的にシールドされている。なお、他の実施形態においては、フレキシブル基板２６の前側に形成された導電路がシールド層として利用されてもよい。

光電変換素子２７は、受光素子（不図示）と、発光素子２７Ｂとからなる。受光素子としては、フォトダイオードが用いられ発光素子２７Ｂとしては、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ＬＡＳＥＲ）が用いられている。また、光電変換回路基板１３は、受光素子が実装された受光回路基板１３Ａと、発光素子２７Ｂが実装された発光回路基板１３Ｂとからなる。受光回路基板１３Ａと発光回路基板１３Ｂとは、別体に形成されており、互いに分離されている。図２に示されるように、前方から見て右側に受光回路基板１３Ａが配され、左側に発光回路基板１３Ｂが配されている。

受光回路基板１３Ａの前面には、受光素子が実装されていると共に、この受光素子に電気的に接続されるトランスインピーダンスアンプ（不図示）が実装されている。また、受光回路基板１３Ａの前側の板面には、受光素子を覆うように、光透過性の合成樹脂（ポリエーテルイミド（以下、ＰＥＩ）、ポリカーボネート（以下、ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（以下、ＰＭＭＡ）等）からなる受光用樹脂本体部３２Ａ（３２）と、金属製の円筒状部材からなる補強筒部とを備えた受光用光接続部品１３０Ａが取り付けられている。なお、本明細書においては、「光透過性」を、光通信に使用される光の波長（通常０．４μｍ〜２μｍの範囲）に対して透過率が９０％以上であるものと定義する。

これに対して、発光回路基板１３Ｂの前面には、発光素子２７Ｂが実装されていると共に、この発光素子２７Ｂに電気的に接続されるドライバ（不図示）が実装されている。また、発光回路基板１３Ｂの前側の板面には、発光素子２７Ｂを覆うように、光透過性の合成樹脂（ＰＥＩ、ＰＣ、ＰＭＭＡ等）からなる発光用樹脂本体部３２Ｂと、金属製の円筒状部材からなる補強筒部４０Ｂとを備えた発光用光接続部品１３０Ｂが取り付けられている。

光接続部品１３０は、上述したように、受光用光接続部品１３０Ａと、発光用光接続部品１３０Ｂとの２種類のものからなる。ここで、発光用光接続部品１３０Ｂを例に挙げて、光接続部品１３０について説明する。図４は、発光用光接続部品１３０Ｂの軸線（光軸）Ｌを含む平面で切断された光アセンブリ３０の断面図であり、図５は、発光用光接続部品１３０Ｂの斜視図であり、図６は、補強筒部４０Ｂの斜視図であり、図７は、相手側のコネクタ６０と嵌合された状態で、発光用光接続部品１３０Ｂの軸線Ｌを含む平面で切断された光コネクタ１０の断面図である。

発光用光接続部品１３０Ｂが備えている発光用樹脂本体部３２Ｂ（３２）は、発光回路基板１３Ｂ（１３）に取り付けられ、光電変換素子２７としての発光素子２７Ｂを収容する素子収容部３３Ｂ（３３）と、この素子収容部３３Ｂから前方に突出して形成される略円筒状をなしたスリーブ部３４Ｂ（３４）とを備えている。素子収容部３３Ｂは、スリーブ部３４Ｂの径方向に突出して形成されており、概ね直方体形状をなしている。素子収容部３３Ｂには、発光回路基板１３Ｂと対向する面が陥没されており、発光素子２７Ｂを収容するための空間が形成されている。この素子収容部３３Ｂ内には、金属板材を所定形状にプレス加工してなる内部シールド部３５Ｂ（３５）が配設されている。内部シールド部３５Ｂと発光用樹脂本体部３２Ｂとは、インサート成形時に、互いに固定される。なお、スリーブ部３４Ｂと、素子収容部３３Ｂとを備える発光用樹脂本体部３２Ｂは、インサート成形時に、光透過性の合成樹脂（例えば、ＰＥＩ、ＰＣ、ＰＭＭＡ）が、所定の金型を用いて一体的に成形されたもの（一体成形物）からなる。

内部シールド部３５Ｂは、発光素子２７Ｂ等を前方側から覆う天板部３５ａと、この天板部３５ａから発光回路基板１３Ｂ側に向けて延びる側板部３５ｂとを備えている。天板部３５ａは、前方から見て略長方形状をなしており、発光素子２７Ｂと対向すると共に、後述するレンズ部３９Ｂ（３９）と対向する部分に、貫通孔状の窓部３５ｃが設けられている。側板部３５ｂの下端縁には、下方に延びる基板接続部３５ｄが形成されている。この基板接続部３５ｄが、発光回路基板１３Ｂ、フレキシブル基板２６及び副基板２８からなる積層基板が備えているスルーホール５１内に挿入された状態で、スルーホール５１の導電路及びランド（不図示）と半田付けされている。スルーホール５１内には、溶融後に固化した半田５３が充填されている。

発光用樹脂本体部３２Ｂに配設された内部シールド部３５Ｂによって、発光素子２７Ｂ及び上述したドライバ等の電子部品の前面が電磁的にシールドされる。なお、他の実施形態においては、内部シールド部３５Ｂは、発光素子２７Ｂのみを電磁的にシールドする構成であってもよい。

スリーブ部３４Ｂは、素子収容部３３Ｂから前方に延びて形成されている。そして、スリーブ部３４Ｂの軸線方向は、前後方向に配されると共に、発光回路基板１３Ｂの板面に対して垂直に配されている。なお、スリーブ部３４Ｂの軸線方向は、外部回路基板１１の板面に対して平行に配されている。スリーブ部３４Ｂは、最も前方に配され先端が開口した筒状の保持部３６Ｂ（３６）と、この保持部３６Ｂの後端側に配される対向部３７Ｂ（３７）と、この対向部３７Ｂ（３７）の後端側に配される中継部３８Ｂ（３８）と、この中継部３８Ｂの後端側に配されるレンズ部３９Ｂ（３９）とを備えている。

保持部３６Ｂ（３６）は、全体的には、前後方向に延びた略筒状をなしている。保持部３６Ｂの先端には、開口部からなる挿入口３６ａが設けられている。また、保持部３６Ｂの内側には、この挿入口３６ａから後方に向かって延びる孔部３６ｂが設けられている。この孔部３６ｂには、相手側のコネクタ６０が備えているフェルール６７が挿入される。そして、孔部３６ｂに挿入されたフェルール６７は、保持部３６Ｂの内壁側で保持される。

対向部３７Ｂは、保持部３６Ｂの後端側に配されており、筒状の保持部３６Ｂの他端を閉塞する部分となっている。そして、対向部３７Ｂは、保持部３６Ｂで保持されているフェルール６７の先端（挿入端部）と対向する部分となっている。対向部３７Ｂは、スリーブ部３４Ｂの軸線方向に対して垂直に配された円環形状の面部３７ａを含んでいる。この面部３７ａは、フェルール６７の先端面と当接する部分となっている。また、対向部３７Ｂは、面部３７ａの中心に、後側に窪んだ凹部３７ｂを備えている。この凹部３７ｂは、フェルール６７の先端面から露出した光ファイバ６６端末が配置される部分となっている。

レンズ部３９Ｂ（３９）は、スリーブ部３４Ｂの軸線上であって、発光素子２７Ｂに対して所定間隔を保った状態で対向する位置に配されている。レンズ部３９Ｂは、発光用樹脂本体部３２Ｂ（スリーブ部３４Ｂ）のうち、発光素子２７Ｂと対向する面に、発光素子２７Ｂに向かって凸状に膨出して形成されている。レンズ部３９Ｂの光軸は、スリーブ部３４Ｂの軸線上に配置されている。このレンズ部３９Ｂは、発光素子２７Ｂから発せられた光出力を、保持部３６Ｂで保持されたフェルール６７が有する光ファイバ６６の端面に集光させるように構成されている。発光素子２７Ｂは、スリーブ部３４Ｂの軸線上に配されるように、発光回路基板１３Ｂ上に実装されていてもよく、また、レンズ部３９Ｂと対向する位置に配されていれば、前記軸線上からずれた位置に実装されていてもよい。

中継部３８Ｂ（３８）は、対向部３７Ｂとレンズ部３９Ｂとの間を繋ぐ部分となっており、前後方向に延びた略円柱状をなしている。発光素子２７Ｂから発せられた光出力が、レンズ部３９Ｂで集光された後、中継部３８Ｂを通って対向部３７Ｂへ移動する。つまり、中継部３８Ｂ内に光路が形成される。

なお、スリーブ部３４Ｂは、レンズ部３９Ｂの周縁から素子収容部３３Ｂに向かって延びる筒状の根元部４１Ｂ（４１）を備えている。この根元部４１Ｂの前側の端部は、レンズ部３９Ｂの周縁に配されており、その後側の端部は、内部シールド部３５Ｂが有する窓部３５ｃを囲む形で、素子収容部３３Ｂに接続されている。

スリーブ部３４Ｂが有する根元部４１Ｂの外面には、スリーブ部３４Ｂの径方向の外側に突出する係合リブ４２Ｂ（４２）が形成されている。また、係合リブ４２Ｂと、素子収容部３３Ｂの前面との間には、スリーブ部３４Ｂの周方向に沿った溝部４３Ｂ（４３）が形成されている。なお、ハウジング本体部１５の底壁には、上方に突出すると共に、ハウジング１２内で下側に配されている部分の溝部４３Ｂと嵌合する下側保持リブ１５ａが形成されている。下側保持リブ１５ａの上面は、スリーブ部３４Ｂの根元部４１Ｂにおける下側の外面（周面）と当接する部分となっており、半円形状に形成されている。また、蓋部１６の内面には、ハウジング１２内で上側に配されている溝部４３Ｂと嵌合する上側保持リブ１６ａが形成されている。上側保持リブ１６ａの下面は、スリーブ部３４Ｂの根元部４１Ｂにおける上側の外面（周面）と当接する部分となっており、半円形状に形成されている。

ハウジング本体部１５の内部に、発光用樹脂本体部３２Ｂ（発光用光接続部品１３０Ｂ）が正規位置に収容された状態で、蓋部１６がハウジング本体部１５に取り付けられると、下側保持リブ１５ａ及び上側保持リブ１６ａが、それぞれ係合リブ４２Ｂと素子収容部３３Ｂの前面との間にある溝部４３Ｂに挿入される。下側保持リブ１５ａの上面と、上側保持リブ１６ａの下面との間で囲まれた空間は、前後方向から見た断面が円形状をなしており、それら上面と下面とからなる面は、発光用樹脂本体部３２Ｂのスリーブ部３４Ｂ（根元部４１Ｂ）の外面に倣った形状となっている。このような下側保持リブ１５ａの上面と上側保持リブ１６ａの下面との間において、発光用光樹脂本体部３２Ｂ（発光用光接続部品１３０Ｂ）は、ハウジング１２内において挟まれた状態で固定されている。

補強筒部４０Ｂ（４０）は、図６に示されるように、両端が開口した金属製の筒状部材からなる。補強筒部４０Ｂは、樹脂本体部３２Ｂのスリーブ部３４Ｂを補強する機能を備えている。補強筒部４０Ｂと発光用樹脂本体部３２Ｂとは、上述した内部シールド部３５Ｂと同様、インサート成形時に互いに固定される。なお、補強筒部４０Ｂは、その軸線位置がスリーブ部３４Ｂの軸線位置と一致するように、スリーブ部３４Ｂに取り付けられている。補強筒部４０Ｂの前方部分は、保持部３６Ｂ側に配され、その後方部分は対向部３７Ｂ及び中継部３８Ｂに亘って配されている。つまり、補強筒部４０Ｂは、スリーブ部３４Ｂの軸線方向に沿って、保持部３６Ｂから中継部３８Ｂに亘って設けられている。そして、補強筒部４０Ｂよりも後方に、レンズ部３９Ｂが配されている。

保持部３６Ｂに配されている前方部分の補強筒部４０Ｂは、その外周面が保持部３６Ｂの内周面と接触する形となっている。つまり、補強筒部４０Ｂの内側に、保持部３６Ｂの孔部３６ｂが配される形となっている。そして、孔部３６ｂに挿入されたフェルールの端部（挿入端部）の周面を、補強筒部４０Ｂの内周面が囲む形となっている。また、補強筒部４０Ｂの先端（前端）位置は、保持部３６Ｂの挿入口３６ａよりも後方に配されている。

これに対して、後方部分の補強筒部４０Ｂは、軸線方向において、スリーブ部３４Ｂ内に埋め込まれた形となっている。つまり、後方部分の補強筒部４０Ｂの内側と外側とは、それぞれスリーブ部３４Ｂを構成する光透過性樹脂によって覆われている。このようにスリーブ部３４Ｂ内に埋め込まれた部分の補強筒部４０Ｂの内側には、対向部３７Ｂと中継部３８Ｂとがそれぞれ補強筒部４０Ｂの内側を充填する形で配されている。補強筒部４０Ｂは、スリーブ部３４Ｂを補強することによって、保持部３６Ｂに挿入されたフェルールの挿入端部が有する光ファイバ端末と、対向部３７Ｂ（凹部３７Ｂ）との間の光学的な結合を保護するものである。

このような発光用光接続部品１３０Ｂでは、発光素子２７Ｂからの光出力が、レンズ部３９Ｂで集光されると共に、レンズ部３９Ｂから樹脂本体部３２Ｂ内に入射される。そして、入射された光出力は、補強筒部４０Ｂの内側にある中継部３８Ｂを通過し、更に対向部３７Ｂへ移動する。そして、その光出力は、対向部３７Ｂの凹部３７ｂから、保持部３６Ｂ（補強筒部４０Ｂ）の内側に収容されている相手側のフェルールの先端面に向けて出射される。出射された光出力は、フェルールの先端面にある光ファイバの端面から入って、光ファイバ内を進行する。

このような発光用光接続部品１３０Ｂに対して、受光用光接続部品１３０Ａは、受光用樹脂本体部３２Ａと、受光用の補強筒部（不図示）とを備えるものである。受光用樹脂本体部３２Ａに取り付けられる受光回路基板１３Ａには、上述したように光電変換素子２７として受光素子（不図示）が実装されている。受光用光接続部品１３０Ａを備える光アセンブリ３０は、使用される光電変換素子（受光素子）及び光電変換素子が実装される回路基板（受光回路基板１３Ａ）等の種類が、発光用のものと異なっており、光の移動方向が逆向きになっている。また、受光用光接続部品１３０Ａは、発光用光接続部品１３０Ｂに対して、鏡像対称的な構造を備えている。しかしながら、これら以外の点では、基本的に、受光用光接続部品１３０Ａと、発光用光接続部品１３０Ｂとは、互いに共通した構造を備えている。そのため、受光用光接続部品１３０Ａの詳細な説明は、省略する。

ここで、図７等を参照しつつ、相手側のコネクタ６０が嵌合された状態の光コネクタ１０について説明する。

先ず、相手側のコネクタ６０について説明する。コネクタ６０は、光ケーブル６１の端末部分と、この端末部分を収容すると共に、光コネクタ１０のフード部１７内に嵌入される相手側ハウジング６２を備えている。ハウジング６２は、上側部分を構成する合成樹脂製のアッパーハウジング部６３と、このアッパーハウジング部６３に組み付けられ下側部分を構成する合成樹脂製のロアハウジング部６４とを備えている。光ケーブル６１の端末部分は、シース６５が剥がされており、シース６５から光ファイバ６６が露出された状態となっている。また、光ファイバ６６の先端（端末）には、フェルール６７が外嵌される形で取り付けられている。フェルール６７は、略円筒状の部材であり、その軸線に沿った貫通孔を備えている。この貫通孔に、光ファイバ６６端末が挿入されると共に装着されている。フェルール６７の先端面からは、光ファイバ６６の端部（端面）が露出している。フェルール６７の後端側は、フランジ部６８が取り付けられている。このフランジ部６８は、フェルール６７の径方向外側に張り出す形で設けられている。また、フランジ部６８の先端には、フェルール６７の後端部分を収容する凹部が設けられている。この凹部の底部分には、光ファイバ６６が挿通される孔部が設けられている。フェルール６７は、フランジ部６８に取り付けられた状態で、各ハウジング部６３、６４の内面同士で挟まれて、ハウジング６２内の所定個所で固定されている。光ケーブル６１のうち、シース６５で覆われている部分の端部には、金属製のかしめリング６９が外嵌されている。フェルール６７は、その先端部分がハウジング６２の開口端を向いた状態でハウジング６２内に固定されている。

相手側のコネクタ６０は、光コネクタ１０に対して、開口状のフード部１７から挿入される。図７においては、左側から右側に向かって挿入されることになる。フード部１７内に、相手側のハウジング６２の先端部分が挿入され、そしてその先端部分がハウジング１２の奥側（後側）へ更に進むと、ハウジング１２内にある光接続部品１３０Ｂの先端部分（保持部３６Ｂ）が、相手側のハウジング６２内に向かってハウジング６２の開口端から挿入される。そして、更に相手側のコネクタ６０が、奥側（後側）に向かって進むようにハウジング１２内に挿入されると、フェルール６７の先端部分が、光接続部品１３０Ｂの先端にある保持部３６Ｂに挿入される。

その後、コネクタ６０が更に、奥側に向かって挿入されると、フェルール６７の先端面が、保持部３６Ｂの奥側（後側）にある対向部３７Ｂの面部３７ａと当接する。光接続部品１３０Ｂ内において、フェルール６７の先端面は、対向部３７Ｂに対して付き合せられた状態となっている。そして、フェルール６７に挿着されている光ファイバ６６の端部（端面）と対向部３７Ｂの凹部３７ｂとが、互いに対向した状態となって、光ファイバ６６の軸線（光軸）と、光接続部品１３０Ｂの軸線（光軸）とが一致する状態となる。つまり、光ファイバ６６の端部と発光素子２７Ｂとが、光接続部品１３０Ｂを介して光学的に結合されている。なお、図７において示されていないものの、受光側においても、相手側のコネクタ６０が備えている他の光ファイバを挿着した他のフェルールが、受光用光接続部品１３０Ａの保持部に保持されて、他の光ファイバの端部と受光素子とが、光接続部品１３０Ａを介して光学的に結合されている。

なお、相手側のハウジング６２の後端部分は、上方に張り出した係止部７０がある。この係止部７０が光コネクタ１０のハウジング１２の先端部分と当接して係止することによって、コネクタ６０が、光コネクタ１０に対して静止する。このようにして、相手側のコネクタ６０が、光コネクタ１０に嵌合されて、光ファイバ６６と光電変換素子２７とが互いに光学的に結合される。

ところで、光コネクタ１０に、相手側のコネクタ６０を嵌合させる際、フェルール６７の挿入角度によっては、フェルール６７が、円筒状の保持部３６（３６Ｂ）内で引っ掛かり、保持部３６内をこじるような動きをしてしまうことがある。光コネクタ１０は、外部回路基板１１上に実装されているため、光コネクタ１０の動きが制限されている。そのため、相手側のコネクタ６０の動き（自由度）も制限される場合等においては、特に、コネクタ６０と光コネクタ１０との嵌合方向（挿入方向）が、正規の方向からずれ易くなっており、フェルール６７が挿入時に保持部３６内をこじるように動いてしまうことがある。

従来、この種の光コネクタにおいては、相手側のコネクタ（フェルール）の挿入角度によっては、フェルール（光ファイバ）の軸線位置と、スリーブ部（樹脂本体部）の軸線位置とが、互いに位置ずれした状態で、相手側のコネクタが光コネクタに取り付けられてしまうこともあった。その場合、スリーブ部はフェルールの挿入端部によって押されて、若干、撓むように変形した状態となっていた。

しかしながら、本実施形態の光コネクタ１０においては、光接続部品１３０（１３０Ｂ）の保持部３６（３６Ｂ）から中継部３８（３８Ｂ）に亘って補強筒部４０（４０Ｂ）が設けられているため、光接続部品１３０のスリーブ部３４が変形し難くなっている。また、スリーブ部３４は、補強筒部４０（４０Ｂ）で補強されているため、若干変形しても、復元して予め設定されている正規の位置へ容易に戻ることができる。

そのため、本実施形態では、相手側が備えている光ファイバ６６と、光コネクタ１０が備えている光電変換素子２７（２７Ｂ）との間における光学的な結合を高い精度で保つことができる。特に、補強筒部４０（４０Ｂ）の内側に、フェルール６７の先端部（挿入側の端部）と対向部３７（３７Ｂ）とが共に収容されつつ保護される形となっているため、フェルール６７（光ファイバ６６）の軸線（光軸）位置と、対向部３７の軸線位置（凹部３７ｂの位置）とが互いに位置ずれし難くなっている。つまり、フェルール６７に挿着されている光ファイバ６６の端部と、対向部３７（３７Ｂ）が有する凹部３７ｂとの間における光学的な結合が、特に高い精度で保つことができる。本実施形態の場合、補強筒部４０の内側において、フェルール６７の先端面と対向部３７とが付き合わせられる位置は、補強筒部４０の長手方向において、略中央部分に設定されている。

また、本実施形態においては、スリーブ部３４が変形してハウジング１２の内面と干渉して、スリーブ部３４に亀裂等が生じスリーブ部３４が破損することも、補強筒部４０を備えることによって抑制されている。

＜実施形態２＞
次いで、本発明の実施形態２を、図８を参照しつつ説明する。本実施形態では、光アセンブリ３０Ｘを例示する。図８は、実施形態２に係る光アセンブリ３０Ｘの断面図である。図８に示される光アセンブリ３０Ｘの構造は、図４に示される実施形態１の光アセンブリ３０の構造に対応している。なお、図８に示される光アセンブリ３０Ｘにおいて、実施形態１の光アセンブリ３０と構造が共通する部分は、実施形態１と同じ（又は同種）の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の光アセンブリ３０Ｘは、実施形態１の光アセンブリ３０に代えて利用されるものである。図８には、実施形態１と同様、発光素子２７Ｂを備えた発光側の光アセンブリ３０Ｘが示されている。光アセンブリ３０Ｘは、光電変換素子としての発光素子２７Ｂと、この発光素子２７Ｂが実装される発光回路基板１３Ｂと、発光用光接続部品１３０Ｘとを備えている。

光接続部品１３０Ｘは、実施形態１と同様、発光用樹脂本体部３２Ｘと、補強筒部４０Ｘとを備えている。ただし、本実施形態の場合、補強筒部４０Ｘが樹脂本体部３２Ｘのスリーブ部３４に対して、外嵌される形で取り付けられている。つまり、スリーブ部３４の外面が、補強筒部４０Ｘの内面と接触する形で、スリーブ部３４と補強筒部４０Ｘとが互いに固定されている。なお、補強筒部４０Ｘの後端側の内面は、内側に向かって円環状に盛り上がった円環凸部４０Ｘａを備えており、この円環凸部４０Ｘａが、スリーブ部３４（中継部３８）の外面に周回するように設けられている溝部３８ａに嵌合される形で、スリーブ部３４と補強筒部４０Ｘとが互いに固定されている。

なお、本実施形態の補強筒部４０Ｘも、実施形態１と同様、スリーブ部３４の保持部３６から中継部３８に亘って設けられており、かつ、その内側に、相手側のコネクタが備えているフェルールの挿入端部と、対向部３７とが共に内側に配される構造となっている。したがって、本実施形態の光アセンブリ３０Ｘも、実施形態１のものと同様、相手のフェルールが備えている光ファイバ端末と、光電変換素子２７との間における光学的な結合精度が高いものとなっている。

補強筒部４０Ｘには、軸線Ｌ方向に沿って設けられた１本の切れ目（不図示）が設けられており、所謂、割スリーブ構造となっている。本実施形態の場合、補強筒部４０Ｘは、樹脂本体部３２Ｘが内部シールド部３５Ｂと共にインサート成形によって成形された後に、別途、スリーブ部３４に対して取り付けられる。その際、補強筒部４０Ｘは、割れ目部分を境にして、補強筒部４０Ｘの周壁同士が互いに離される形で、ある程度、広げられる。そして、広げられた補強筒部４０Ｘの内側に、スリーブ部３４が挿し込まれ、補強筒部４０Ｘがスリーブ部３４の所定個所に配置される。なお、必要に応じて、補強筒部４０Ｘの割れ目部分は、補強筒部４０Ｘの取付後に、溶接や半田付け等によって、塞がれてもよい。

このように、本実施形態の補強筒部４０Ｘは、樹脂本体部３２Ｘに対して後付けすることができる。そのため、必要に応じて、補強筒部４０Ｘを樹脂本体部３２Ｘに対して、取り付けることができる。また、インサート成形によって補強筒部を取り付ける場合と比べて、所定の金型を用意する等の必要が無いため、光接続部品１３０Ｘの製造コストを大幅に削減することができる。

＜実施形態３＞
次いで、本発明の実施形態３を、図９及び図１０を参照しつつ説明する。本実施形態では、光アセンブリ３０Ｙを例示する。図９は、実施形態３に係る光アセンブリ３０Ｙの断面図である。図９に示される光アセンブリ３０Ｙの構造は、図４に示される実施形態１の光アセンブリ３０の構造に対応している。なお、図９に示される光アセンブリ３０Ｙにおいて、実施形態１の光アセンブリ３０と構造が共通する部分は、実施形態１と同じ（又は同種）の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の光アセンブリ３０Ｙは、実施形態１の光アセンブリ３０に代えて利用されるものである。図９には、実施形態１と同様、発光素子２７Ｂを備えた発光側の光アセンブリ３０Ｙが示されている。光アセンブリ３０Ｙは、光電変換素子としての発光素子２７Ｂと、この発光素子２７Ｂが実装される発光回路基板１３Ｂと、発光用光接続部品１３０Ｙとを備えている。

光接続部品１３０Ｙは、実施形態１と同様、発光用樹脂本体部３２Ｙと、補強筒部４０Ｙとを備えている。ただし、本実施形態の場合、補強筒部４０Ｙは、金属部品１４１Ｙの一部分として構成されている。図１０は、実施形態３の光アセンブリ３０Ｙが備える金属部品１４１Ｙの斜視図である。金属部品１４１Ｙは、内部シールド部３５Ｙに、円筒状の金属部材が取り付けられた構造となっている。この円筒状の金属部材は、先端側（前側）に、補強筒部４０Ｙが割り当てられ、根元側（後側）に、補強筒部４０Ｙと内部シールド部３５Ｙとの繋ぐ中継補強筒部４０Ｙａが割り当てられている。なお、補強筒部４０Ｙと中継補強筒部４０Ｙａとは、継ぎ目がなく１本の円筒状の金属部材から構成されている。本実施形態の場合、補強筒部４０Ｙと中継補強筒部４０Ｙａとの境界位置は、中継部３８とレンズ部３９との境界位置に対応している。

中継補強筒部４０Ｙａは、内部シールド部３５Ｙの天板部３５Ｙａに設けられている窓部３５Ｙｃの周縁からレンズ部３９側に向かって立ち上がるように、内部シールド部３５Ｙに取り付けられている。中継補強筒部４０Ｙａの後端側の内部には、窓部３５Ｙｃが配されており、また、中継補強筒部４０Ｙａの前端側の内部には、レンズ部３９が配されている。そして、補強筒部４０Ｙは、実施形態１と同様、保持部３６から中継部３８に亘って設けられており、補強筒部４０Ｙの内側に、実施形態１と同様、フェルールの挿入端部と対向部３７とが共に配される構造となっている。

補強筒部４０Ｙ、中継補強筒部４０Ｙａ及び内部シールド部３５Ｙを備えた金属部品１４１Ｙは、一体的に形成されている。本実施形態の光接続部品１３０Ｙは、インサート成形によって、樹脂本体部３２Ｙと金属部品１４１Ｙとが互いに固定されて、製造される。なお、本実施形態の場合、補強筒部４０Ｙの前方側の内周面は、光透過性樹脂によって覆われている。つまり、補強筒部４０Ｙの前方側は、保持部３６の筒状の周壁内に埋まった状態となっている。

中継補強筒部４０Ｙａは、素子収容部３３からレンズ部３９に亘って設けられている。中継補強筒部４０Ｙａの前端側は、レンズ部３９を取り囲むように、レンズ部３９の周囲に配されている。また、レンズ部３９を取り囲む部分よりも後方にある中継補強筒部４０Ｙａの内側は、樹脂が充填されておらず、中空状となっている。そして、中継補強筒部４０Ｙａの内側にある空間を挟んで受光素子２７Ｂとレンズ部３９とが互いに対向している。

なお、内部シールド部３５Ｙが有する天板部３５Ｙａからは、実施形態１と同様、発光回路基板１３Ｂ側に向けて側板部３５Ｙｂが延びており、また、側板部３５Ｙｂの下端縁には、下方に延びる基板接続部３５Ｙｄが設けられている。

本実施形態の光アセンブリ３０Ｙは、補強筒部４０Ｙが、中継補強筒部４０Ｙａを介して内部シールド部３５Ｙと繋がっているため、実施形態１よりも、スリーブ部３４の強度が向上している。そのため、実施形態１のものと比べて、本実施形態の光アセンブリ３０Ｙは、相手のフェルールが備えている光ファイバ端末と、光電変換素子２７との間における光学的な結合精度が更に高いものとなっている。

また、実施形態１の図７等に示されるように、光アセンブリ３０Ｙは、実施形態１と同様、ハウジング１２内で下側保持リブ１５ａと上側保持リブ１６ａとの間で挟まれた状態で固定される（実施形態１参照）。また、スリーブ部３４とハウジング１２の内面との間には、若干の隙間（クリアランス）が設けられている。そのため、フェルールの挿入時に、スリーブ部３４は、ハウジング１２の各リブ１５ａ、１６ａによって固定されている根元側の部分（係合リブ４２）を支点として撓ませるように保持部３６の内側から外側に向かって力が加えられる。しかしながら、上述したように、本実施形態の光接続部品１３０Ｙは、金属部品１４１Ｙを備えているため、スリーブ部３４が根元側を支点として変形して、スリーブ部３４が破壊されることも抑制されている。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、受光用及び発光用の光アセンブリを備えた光コネクタ１０を例示したが、他の実施形態においては、受光用又は発光用の何れか一方のみの光アセンブリを備えた光コネクタであってもよい。

（２）上記実施形態では、基板実装型の光コネクタ１０を例示したが、他の実施形態においては、基板に実装されないタイプの光コネクタであってもよい。ただし、上述した各実施形態のように、補強筒部４０によってスリーブ部３４を補強する構造は、嵌合時の動きが制限される基板実装型の光コネクタにおいて特に好ましい構造となっている。

（３）上記各実施形態において、光電変換回路基板は、発光用（発光回路基板）と受光用（受光回路基板）とに分かれた構造となっていた。他の実施形態においては、光電変換回路基板として、発光用と受光用とが１枚の基板に纏められたものが利用されてもよい。

（４）上記各実施形態において、光接続部品を構成する樹脂本体部は、発光用と受光用とに分かれた構造となっていた。他の実施形態においては、発光用の樹脂本体部と受光用の樹脂本体部とが、互いに繋がっていてもよい。例えば、互いの素子収容部同士が繋がって、発光用の樹脂本体部と受光用の樹脂本体部とが１つに纏められてもよい。

１０…光コネクタ（雌型）、１１…外部回路基板、１２…ハウジング、１３…光電変換回路基板、１３Ａ…受光回路基板、１３Ｂ…発光回路基板、１４…開口部、１５…ハウジング本体部、１６…蓋部、１７…フード部、２０…外部シールド部、２１…爪部、２２…接続脚部、２３…内部回路基板、２４…端子、２５…端子挿通孔、２６…フレキシブル基板、２７…光電変換素子、２７Ｂ…発光素子、２８…副基板、３０、３０Ｘ、３０Ｙ…光アセンブリ、３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｘ、３２Ｙ…樹脂本体部、３３、３３Ａ、３３Ｂ…素子収容部、３４、３４Ａ、３４Ｂ…スリーブ部、３５、３５Ｂ、３５Ｙ…内部シールド部、３６、３６Ａ、３６Ｂ…保持部、３６ａ…挿入口、３６ｂ…孔部、３７、３７Ｂ…対向部、３７ａ…面部、３７ｂ…凹部、３８、３８Ｂ…中継部、３９、３９Ｂ…レンズ部、４０、４０Ｂ、４０Ｘ、４０Ｙ…補強筒部、４０Ｙａ…中継補強筒部、４１、４１Ｂ…根元部、４２、４２Ｂ…係合リブ、４３、４３Ｂ…溝部、５１…スルーホール、５３…半田、６０…相手側のコネクタ、６１…光ケーブル、６６…光ファイバ、６７…フェルール、１３０…光接続部品、１４１Ｙ…金属部品

Claims (7)

1. 光電変換素子と、
   前記光電変換素子が実装される回路基板と、
   光ファイバ端末を挿着したフェルールが挿入される孔部を内側に含み前記フェルールを保持する一端が開口した筒状の保持部と、この保持部の他端側に配され前記フェルールの挿入端部と対向する対向部と、前記光電変換素子に対して間隔を保った状態で対向するレンズ部と、前記対向部と前記レンズ部との間を繋ぐ中継部と、前記レンズ部よりも前記光電変換素子側に配され、内側に前記光電変換素子が収容される形で前記回路基板に取り付けられる素子収容部とを有し、前記光ファイバ端末と前記光電変換素子との間を光学的に結合させる光透過性樹脂製の樹脂本体部と、
   両端が開口した金属製の筒状部材からなり、前記フェルールの挿入端部と前記対向部とが共に内側に配されるように、前記保持部から前記中継部に亘って設けられる補強筒部と、を備える光アセンブリ。
2. 前記素子収容部の内側に配されると共に、前記光電変換素子を覆う形で前記回路基板に取り付けられる金属製部材であって、前記レンズ部と対向する位置に前記光電変換素子を露出させるための貫通孔状の窓部を含むシールド部と、
   前記窓部の周縁から前記レンズ部側に向かって延びる金属製の筒状部材からなり、内側に前記レンズ部が配される形で前記補強筒部に接続される中継補強筒部と、を備える請求項１に記載の光アセンブリ。
3. 前記補強筒部と、前記中継補強筒部と、前記シールド部とが一体となった金属部品を備える請求項２に記載の光アセンブリ。
4. 前記補強筒部は、前記保持部から前記中継部に亘って外嵌された状態で設けられる請求項１に記載の光アセンブリ。
5. 前記補強筒部は、その軸線方向に沿って設けられる割れ目部を含む請求項４に記載の光アセンブリ。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の光アセンブリと、
   一端が開口し他端が閉塞した筒状容器であって、外側から前記保持部が含む前記孔部に前記フェルールを挿入できるように、前記筒状容器の開口端の向きと、前記保持部の開口端の向きとが互いに揃えられた状態で、前記光アセンブリが収容されるハウジングと、を備える光コネクタ。
7. 前記光コネクタは、他の回路基板に実装して用いられる基板実装型である請求項６に記載の光コネクタ。

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