JP2013533503A - ハイブリッド型光学コネクタ - Google Patents

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Abstract

単一のコネクタで電気信号及び光学信号を搬送するコネクタシステムが提供される。雄電気光学コネクタの電気的挿入部分を雌電気光学コネクタのリセプタクルに嵌合して構造上の接続を行う。光学的インターフェイスは、好都合にも、保守を容易にするためにコネクタの前部付近に置くことができる。光学的インターフェイスのための比較的大きな直径をもつ光学コネクタも提供される。光学コネクタは、大きな開口において光学信号を受信しそして小さな開口においてホトダイオードに信号を与える集光器を含む。光学的インターフェイスのための大きな直径をもつそのような光学コネクタは、好都合にも、整列公差を小さくすることができる。アダプタ、ケーブルアダプタ、ドッキングステーション及び他の装置も提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的には、光学信号を搬送するのに使用されるコネクタ及び装置に関するもので、より特定すれば、光学及び電気の両信号を搬送できるコネクタ、並びに有利な特性をもつ光学コネクタに関する。
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１０年６月１日に出願されたジェーソン・スロイ氏の“Hybrid Optical Connector”と題する米国仮特許出願第６１／３５０，４３０号（代理人管理番号２０７５０Ｐ−０１３７００ＵＳ）、並びに２０１０年９月１日に出願されたスロイ氏等の“Hybrid Optical Connector”と題する第６１／３７９，３３５号（代理人管理番号２０７５０Ｐ−０１３７０１ＵＳ）の優先権を主張するもので、且つその非仮出願であり、その内容全体を全ての目的に対して参考としてここに援用する。
本出願は、スロイ氏等の“Optical Connection of Devices”と題する同時に出願された共通所有の非仮特許出願（代理人管理番号９０９１１−８０５１９１（Ｐ８７０５ＵＳ２））に関連すると共に、次の米国仮特許出願にも関連している。
２０１０年５月２８日出願のゴルコ氏等の“External Contact Audio Connector”と題する第６１／３４９，７３７号（代理人管理番号２０７５０Ｐ−０１７６００ＵＳ）；
２０１０年６月１８日出願のゴルコ氏等の“External Contact Audio Connector”と題する第６１／３５６，４９９号（代理人管理番号２０７５０Ｐ−０１７６０１ＵＳ）；
２０１１年１月２６日出願のゴルコ氏等の“External Contact Audio Connector”と題する第６１／４３６，４９０号（代理人管理番号２０７５０Ｐ−０１７６０２ＵＳ）；
２０１０年６月９日出願のフラジア氏等の“Flexible Connector”と題する第６１／３５３，１２６号（代理人管理番号２０７５０Ｐ−０１７７００ＵＳ）；
２０１１年１月２６日出願のジョル氏等の“External Contact Connector”と題する第６１／４３６，５４５号（代理人管理番号２０７５０Ｐ−０２１５００ＵＳ）。
それらの内容全体を全ての目的に対して参考としてここに援用する。
ＣＤプレーヤのようなある装置は、光学信号を出力する。光学コネクタ（例えば、Ｔｏｓｌｉｎｋ）及び光ファイバを伴うケーブルがそれらの光学信号を別の装置（例えば、ステレオ受信器）へ搬送する。光学信号は、電磁干渉がない等の幾つかの利点を有する。しかし、光学信号は、果たすことのできる機能及びサポートに関して制約もある。現在の光学コネクタにも制約がある。
それ故、光学信号及び他の信号を搬送できるコネクタが得られることが望まれる。また、接続が容易で、保守が容易で、高いデータレートをサポートする等の種々の有利な特性を有する改良された光学コネクタが得られることも望まれる。
従って、本発明の幾つかの実施形態は、単一のコネクタで電気信号及び光学信号を搬送するコネクタシステムを提供することができる。電気光学コネクタは、費用対効果が高く且つ電子デバイス及び装置へ合体し易く製造される。雄電気光学コネクタは、その電気的挿入部分を雌電気光学コネクタのリセプタクルへ嵌合させて構造的な接続を与え、それにより、好都合にもそれらコネクタの前部付近に光学的インターフェイスを置いて保守容易とすることができる。
また、本発明の幾つかの実施形態は、光学的インターフェイスのための比較的大きな直径をもちながら、高いデータレート（例えば、１Ｇｂｐｓ以上）を与える光学コネクタを提供することができる。この光学コネクタは、大きな開口において光学信号を受信すると共に小さな開口において光学受信器に信号を与えるための集光器を備え、光学受信器は、光学信号を電気信号へ変換する。光学的インターフェイスのための大きな直径をもつ光学コネクタは、好都合にも、整列公差を小さくすることもできる。
一実施形態によれば、雌リセプタクルコネクタは、絶縁材コア、導電性ピン、及び能動的な光学的コンポーネントを備えている。ピンは、絶縁材コアに埋め込まれ、ピンの尾端（非嵌合端）は、コネクタの後端で１行にされる。ピンの第１セット及び第２セットがある。ピンの第１セットは、対応するコネクタの電気接点と嵌合するように設計される。能動的な光学的コンポーネントは、光学信号を受信し及び／又はそれを対応するコネクタへ送信するためのものである。ピンの第２セットは、能動的な光学的コンポーネントに取り付けられた基板へと延びる。ピンの第２セットの少なくとも一部分は、能動的な光学的コンポーネントに通信結合され、そして光学信号に対応する電気信号を搬送するように構成される。
別の実施形態によれば、コネクタを形成する方法が提供される。導電性材料の単一部片からリードフレームが形成される。リードフレームは、キャリア部片及び複数のピンを含む。複数のピンは、キャリア部片から延び、そしてピンの第１セット及び第２セットを含む。ピンの第２セットに基板が取り付けられる。基板は、光学信号を受信し及び／又はそれを対応するコネクタへ送信するための少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントを有する。ピンの第２セットの少なくとも一部分は、少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントに通信結合されると共に、光学信号に対応する電気信号を搬送するように構成される。ピンの第１セットは、ピンの第２セットを越えてコネクタの前部に向かって延び、対応コネクタの電気接点に嵌合される。
別の実施形態によれば、雄プラグコネクタは、絶縁材コア及び少なくとも１つの光学的デバイスを含む。絶縁材コアは、絶縁材コアのベースから延びる挿入部分を有する。この挿入部分は、対応する雌コネクタのリセプタクル部分の内側に嵌合するように構成される。挿入部分は、複数の接点位置を有する。少なくとも１つの光学的デバイスは、光学信号を受信し及び／又はそれを対応する雌コネクタへ送信するためのものである。少なくとも１つの光学的デバイスの前端は、絶縁材コアのベースにおいて、挿入部分とは個別の位置にある。
本発明の特徴及び効果は、以下の詳細な説明及び添付図面から良く理解されよう。
本発明の実施形態により光学及び電気信号を通信するためのコネクタシステムを示すブロック図である。 本発明の実施形態により光学及び電気信号を通信するためのケーブルの端における雄プラグコネクタを示す。 本発明の実施形態により光学及び電気信号を通信するための雌リセプタクルコネクタを示す。 本発明の実施形態により電気信号と光学信号との間で変換を行うための電気的コンポーネントを有する雌コネクタのリードフレームを示す。 本発明の実施形態により少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントを有する基板に取り付けられたリードフレームアッセンブリのピンを示す。 本発明の実施形態による光学的送信器の接続点における基板の断面側面図である。 本発明の実施形態による光学的受信器の接続点における基板の断面側面図である。 本発明の実施形態により電気及び光学信号を通信できる雌コネクタの斜視図である。 本発明の実施形態により電気及び光学信号を通信できる雌コネクタの前面図である。 本発明の実施形態により雌コネクタを形成する方法のフローチャートである。 本発明の実施形態により巾の広いファイバから巾の狭いファイバへ光学データ信号を変換するためのアダプタを示す。 本発明の実施形態により少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントを有するドッキングステーション及び少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントを有する電子デバイスを備えたシステムを示す。 本発明の実施形態による電子デバイス及びドッキングステーションの断面側面図である。 本発明の実施形態により対応雌リセプタクルと嵌合される光学的素子のためのスプリングメカニズムを有する雄コネクタの断面図である。 本発明の実施形態によりコネクタの外面に対するプラウド面を有する光学的素子の断面図である。 本発明の実施形態による光学的素子の表面及び外面の拡大図である。 本発明の実施形態による中心コネクタを伴うハイブリッド雄プラグコネクタの上面図である。 本発明の実施形態によるハイブリッド雄プラグコネクタの側面図である。 本発明の実施形態によるハイブリッド雄プラグコネクタの前面図である。 本発明の実施形態によるハイブリッド雄プラグコネクタの分解図である。 本発明の実施形態による能動的な光学的コンポーネントを伴うハイブリッド雄プラグコネクタの斜視図である。 本発明の実施形態による受動的な雄プラグコネクタの分解図である。 本発明の実施形態による能動的な雄プラグコネクタの分解図である。 本発明の実施形態による雌ハイブリッドコネクタ１５００の斜視図である。 本発明の実施形態による雌ハイブリッドコネクタ１５００の前面図である。 本発明の実施形態による雌ハイブリッドコネクタ１５００の上面図である。 本発明の実施形態による雌ハイブリッドコネクタ１５００の側面図である。 本発明の実施形態による雌リセプタクルコネクタの分解図である。 本発明の実施形態による雌リセプタクルコネクタの種々の図である。 本発明の一実施形態によるハイブリッド雄プラグコネクタ５０のコネクタ挿入体の簡単な斜視図である。 そのコネクタ挿入体の簡単な下面図である。 そのコネクタ挿入体の簡単な前面図である。 そのコネクタ挿入体の簡単な側面図である。
ある実施形態は、単一のコネクタで電気信号及び光学信号を搬送するコネクタシステムを提供することができる。電気光学コネクタは、費用対効果が高く且つ電子デバイス及び装置へ合体し易く製造される。雄電気光学コネクタは、その電気的挿入部分を雌電気光学コネクタのリセプタクルへ嵌合させて構造的な接続を与え、それにより、それらコネクタの前部付近に光学的インターフェイスを置いて保守容易とすることができる。
また、ある実施形態は、光学的インターフェイスのための比較的大きな直径をもちながら、高いデータレート（例えば、１Ｇｂｐｓ以上）を与える光学コネクタを提供することができる。この光学コネクタは、大きな開口において光学信号を受信すると共に小さな開口において光学受信器に信号を与えるための集光器を備え、その光学受信器は、光学信号を電気信号へ変換する。光学的インターフェイスのための大きな直径をもつ光学コネクタは、好都合にも、整列公差を小さくすることもできる。
Ｉ．概略
図１は、本発明の実施形態により光学及び電気信号を通信するためのコネクタシステム１００を示すブロック図である。電気信号を得ることで、古いインターフェイス規格のためのレガシーサポートを与えることができる。また、電気信号は、電子デバイスへの電力も供給する。図１は、特定の縮尺で描かれていないことに注意されたい。
電子デバイス１１０は、ここに述べる任意の雌コネクタである電気光学コネクタ１２０を備えている。電子デバイス１１０は、データ（例えば、オーディオ又はビデオ）を送信又は受信する任意の装置である。例えば、電子デバイス１１０は、ビデオを表示しオーディオを再生するための別の装置へオーディオ及びビデオ信号を送信するメディアプレーヤである。電気光学コネクタ１２０は、雌又は雄コネクタであるか、或いはその両方の形態を有するものでもよい。
電気光学コネクタ１２０は、電気接点１２２及び能動的な光学的コンポーネント１２４を含む。電気接点１２２は、純粋な電気コネクタで行われるように、対応コネクタの電気接点から直接的に電気信号を受信し及び送信することができる。能動的な光学的コンポーネント１２４は、電子デバイスからの電気信号を光学信号へ変換し、及び／又は別の装置から受信した光学信号を、電子デバイスにより使用可能な電気信号へ変換する。種々の実施形態において、能動的な光学的コンポーネントは、光学的送信器、光学的受信器、又は光学的送信器及び光学的受信器の両方を一体的に含む光学的トランシーバである。電気光学コネクタ１２０は、多数の能動的な光学的コンポーネントを有し、そして光を能動的な光学的コンポーネント１２４へ転送するためのレンズデバイスを含む（或いは能動的な光学的コンポーネント１２４がそのようなレンズデバイスを含んでもよい）。一実施形態において、電気光学コネクタ１２０は、送信に対して１つ及び受信に対して１つの、２つの個別の能動的な光学的コンポーネントを有する。
導電性ピン１４５が回路１４０からコネクタ１２０へ延びる。ピン１４５の第１セットは、能動的な光学的コンポーネント１２４により変換されるべき電気信号を搬送し、又は電気信号へ変換される光学信号から生じる電気信号を受信する。したがって、１つの態様において、電子デバイス１１０は、（例えば、回路板１４０を通して）純粋な電気コネクタと同様に電気信号を受信することができる。したがって、電子デバイス１１０は、電気、光学、又は電気光学コネクタに対して同じに形成することができる。ピン１４５の第２セットは、回路板１４０から電気接点１２２へ電気信号を搬送する。一実施形態において、電気接点１２２は、ピン１４５の第２セットの一部分（例えば、前端）である。
電気光学コネクタ１２０は、ケーブル１５０の第１コネクタ１６０から信号を受信することができる。第１コネクタ１６０は、ここに述べる任意の雄コネクタである。ケーブル１５０は、光学信号を電気光学コネクタ１２０へ又はそこから搬送するための光ファイバ（例えば、ガラス又はプラスチックファイバ）を有する。第１コネクタ１６０の受動的な光学的デバイス１６４は、光学信号を受信し又はそれを能動的な光学的コンポーネント１２４へ搬送するか、或いは能動的な光学的コンポーネント１２４に光学的に結合されたコネクタ１２０のレンズデバイスへ搬送する。光学的デバイス１６４は、光学信号が電気的形態へ／電気的形態から変換されず、搬送中に光学的形態に留まるという点で、受動的である。一実施形態において、受動的な光学的デバイス１６４は、光ファイバ、又はレンズのような付加的なデバイスの延長部である。
ケーブル１５０は、電気信号を搬送するための電気ワイヤも有する。電気接点１６２は、第１コネクタインターフェイス１６０がコネクタ１２０に嵌合されたときに電気接点１２２に接続する。一実施形態において、電気接点１６２、及びそれら接点１６２が埋め込まれたハウジングの少なくとも一部分（絶縁材コア）は、光学的インターフェイスの整列を与えるのに使用される。例えば、電気接点１６２は、コネクタ１２０の内側に嵌合して、能動的な光学的コンポーネント１２４及び受動的な光学的デバイス１６４の整列を与える。そのような整列は、光学的デバイスをコネクタの前部に配置できるようにする。
光学的デバイスをコネクタの前部に配置することで光学的インターフェイスの清掃及び保守を容易にすることができる。例えば、能動的な光学的コンポーネント１２４は、コネクタ１２０の一部分でもある受動的な素子（例えば、レンズ及び／又は集光器）に結合される。受動的な素子は、受動的な光学的デバイス１６４と能動的な光学的コンポーネント１２４との間に存在する。これらの受動的な素子は、コネクタ１２０の前部にあるときは容易に保守を行うことができる。
単一の能動的な光学的コンポーネントを伴う実施形態では、そのコンポーネントがトランシーバである。この実施形態では、異なる光学周波数（例えば、ある方向に８５０ｎｍ及び他の方向に１３５０ｎｍの波長）を使用することができる。フィルタ又は他のメカニズムを使用して、例えば、送信部から受信部への光を遮ることにより、光学的クロストークを減少することができる。
ある実施形態では、ケーブル１５０は、各送信方向に１つの、２つのファイバチャンネルを有する。これらチャンネルの各々は、マルチコアファイバであり、複数のファイバが光を同じ方向に送信する。例えば、全直径は、２００−５００ミクロンであり、各ファイバの直径は、約５０−１００ミクロンである（例えば、３００の全直径及び１００の個々の直径）。マルチコアファイバは、曲げられたときに光のロスが少なく（例えば、個々のファイバが細いために）、そして全直径は、光送信のために大きな全面積を与え、コネクタにおける整列を助ける。一実施形態において、マルチコアファイバの全直径は、コネクタ１２０における受光レンズの直径とほぼ同じ値である。
一実施形態において、能動的な光学的コンポーネント１２４は、特定波長の電磁放射で機能するが、いかなる波長が選択されてもよい。例えば、ケーブルにプラスチックファイバを使用するときには６５０ｎｍの波長が使用され、そしてガラスファイバを使用するときには８５０ｎｍの波長が使用される。というのは、これらの波長は、それらの各材料に対してロスが低いからである。しかし、ケーブルを長くしない（例えば、５ｍ以下）ときには、プラスチックファイバに対しても８５０ｎｍを使用できる。
図２Ａは、本発明の実施形態により光学及び電気信号を通信するためのケーブルの端における雄プラグコネクタ２６０を示す。一実施形態において、雄プラグコネクタは、第１コネクタインターフェイス１６０に対応する。
ケーブル２５０は、光学信号及び電気信号を送信及び受信するための雄プラグコネクタ２６０を備えている。ハウジング２７０は、挿入部分２７４及びベース部分２７２を備えている。ハウジング２７０の挿入部分２７４の接点位置にある電気接点で電気信号を与えることができる。電気接点は、挿入部分に埋め込まれ、例えば、ハウジングが接点を取り巻くように埋め込まれるか、又は内面に接点を形成するように内面に埋め込まれる。ベース部分２７２は、光学信号を搬送するための受動的な光学的コンポーネント２７４を含む。一実施形態において、ベース部分２７２は、挿入部分２７４と一体的に形成される。別の実施形態では、ベース部分２７２は、挿入部分２７４とは個別の部片である。
種々の実施形態において、受動的な光学的デバイス２７４は、ケーブル２５０の光ファイバの延長部であるか、又はレンズのような付加的なデバイスである。一実施形態において、雄プラグコネクタ２６０は、能動的な光学的コンポーネントも備え、従って、電気的ワイヤのみを有し、光ファイバはもたない。一実施形態において、光学信号しか搬送されないときには、電気接点及び電気ワイヤが省略されてもよい。ケーブル２５０が電気信号しか転送しない場合には、受動的な光学的コンポーネントが省略されるか、又は光ファイバに接続されないだけである。というのは、ケーブルがそれをもたないからである。そのようなケーブルの他の端は、任意の標準的電気コネクタ、例えば、ＵＳＢである。
図２Ｂは、本発明の実施形態により光学及び電気信号を通信するための雌リセプタクルコネクタ２２０を示す。雄プラグコネクタ２６０を雌コネクタ２２０に接続することで、電気及び光学の両信号を通信することができる。電気信号は、両コネクタが嵌合されたときに電気接点２２２と接触する雄プラグコネクタの挿入部分２７４の電気接点を経て通信することができる。電気接点２２（例えば、ピンの前端として働く）は、雌コネクタ２２０の後端におけるピンに電気信号を送信し、次いで、ピンを電気的に接続（例えば、半田付け）できる回路板に送信する。光学信号は、受動的な光学的コンポーネント２６４を経て光学的リンク２４０へ通信される。種々の実施形態において、受動的な光学的コンポーネント２６４は、ファイバ又はファイバの前端（前端を研磨できる場合）に光学的に結合されたレンズを含むことができる。
ハウジング２４０の挿入部分２４４は、雌コネクタ２２０の開口２０５内に（少なくとも部分的に）嵌合することができる。挿入部分２４４を挿入すると、雄プラグコネクタ２６０と雌コネクタ２２０との間に構造的な接続を与えることができる。この構造的な接続は、光学的リンク２４０と受動的な光学的コンポーネント２６４との整列を与えることができる。
光学的リンク２４０は、能動的な光学的コンポーネント及び受動的な光学的コンポーネントを含む。一実施形態において、ある光学的リンクは、光学信号を送信するためのある能動的な光学的コンポーネントを含み（例えば、左側の光学的リンクにおいて）、そして他の光学的リンクは、光学信号を受信するための別の能動的な光学的コンポーネントを含む（例えば、右側の光学的リンクにおいて）。受動的な光学的コンポーネント（例えば、レンズ）は、雌コネクタ２２０の前部から能動的な光学的コンポーネントへ光を搬送することができる。
光学的リンク２４０が、コネクタの前部に（例えば、前縁の１ｃｍ以内に、又は開口２０５の奥行きの１／４未満に）レンズを有する実施形態では、光学的リンク２４０を容易に保守することができる。例えば、レンズ上のごみを払い除けることができる。また、レンズの外面を清掃及び／又は研磨して光学信号の良好な伝送を与えることができる。１つの態様において、挿入部分２７４を使用して、構造上の接続及び広範囲な整列を与えることで、光学的リンクの表面をコネクタ２２０の前縁に近づけることができる。
別の実施形態では、光学的リンク２４０を片側に置きそして電気的ピンを他側に置くことができる。更に別の実施形態では、電気接点２２２を分離して縁に置き、光学的リンク２４０を中間に置くことができる。
II．光学的素子を中心にもつ雌ハイブリッドコネクタ
図３は、本発明の実施形態により電気信号と光学信号との間で変換を行うための電気的コンポーネントを有する雌コネクタのリードフレーム３００を示す。図示されたように、リードフレーム３００は、製造の中間点にある。図示されたように、リードフレームは、光学的素子を中央に有する。光学的素子は、例えば、ファイバ、レンズ、集光器又は能動的な光学的コンポーネントを含む。他の実施形態も考えられる（例えば、雌リセプタクルコネクタ２２０は、光学的素子を縁に有する）。光学的素子を縁にもつ実施形態は、リードフレーム３００と同様の中間段を有する。
キャリア３１０は、ピン３１５及び３１７を保持する。キャリア３１０、並びにピン３１５、３１７は、導電性材料（例えば、銅）で作られる。ピンの両セットは、電気信号を搬送できるが、ピン３１５は、対応コネクタの電気接点へ／から電気信号を搬送するように構成される。ピン３１７は、基板３２０上の能動的な光学的コンポーネントへ／から電気信号を搬送するように構成される。基板３３０は、能動的な光学的コンポーネント及びレンズ３４０、３４５を備えている。レンズ３４０、３４５は、対応するコネクタの光学的デバイス（例えば、レンズ）へ光を送受する。
全部で１６本のピンが示されているが、全部で何本のピンがあってもよく、それらは、ピン３１５とピン３１７との間で任意の仕方で分割することができる。ピン３１５及び３１７は、図１のピン１４５に対応する。ここで使用する「ピン」という語は、電気信号を搬送できる導電性材料を指すのに使用される。ピンの一部分は別のコネクタのピンと接触状態になり、それらのピン（例えば、ピン３１５）は、接点とも称される。
ピン３１７は、最終的に、回路板（例えば、図１の回路板１４０）に接続され、回路板へ電気信号を通信し、電気信号は、光学信号に対応する（即ち、光学信号から変換され又は光学信号へ変換される）。同じ回路板をピン３１５に接続し、そしてピン３１５を経て電気信号を受信することができ、電気信号は、それに対応するコネクタの電気接点から受信される。
一実施形態において、ピン３１５及び３１７の後端は、単一の行に存在する。キャリア３１０が切り離された後に、キャリア３１０と同様に回路板を配置することができる。従って、回路板は、コネクタの後方に存在し、電子デバイスを薄くすることができる。また、ピンを１行に配置することで、回路板の縁にピンを接続し、回路板を小さくすることができる。
図４は、本発明の実施形態により少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントを有する基板４３０に取り付けられたリードフレームアッセンブリ４００のピン４１７を示す。リードフレームアッセンブリ４００は、能動的な光学的コンポーネントと、該能動的な光学的コンポーネントへ／から電気信号を搬送するピン４１７とを含む。一実施形態において、リードフレームアッセンブリ４００は、図３の基板３３０及びそれに取り付けられたコンポーネントに対応する。
基板４３０がピン４１７に取り付けられる。例えば、ピン４１７は、基板４３０の背面のパッドに電気的に接合（例えば、半田付け）される。ピン４１７ｂは、基板４３０へ信号を送信する。一実施形態において、ピン４１７ｂの信号は、電力、接地、及び２つのデータ信号（例えば、データ信号）を含む。基板４３０のトレースは、レーザ集積回路（ＩＣ）及び他の電気的コンポーネント４５５へ電気信号を送信する。一実施形態において、レーザＩＣ及びＥＥコンポーネント４５５は、複数のＩＣではなく、１つのＩＣに配置することができる。
レーザＩＣ及びＥＥコンポーネント４５５は、電気信号を、光学的送信器（例えば、レーザ）を駆動する信号へ変換することができる。駆動信号は、電力、接地及び１つのデータ信号を含む。電力信号は、光学的送信器に適切な電力及び電圧を供給するために、必要に応じて、洗練化することができる。一実施形態において、光学的送信器は、送光レンズ４４５の後方にある。次いで、光学的送信器は、送光レンズ４４５へ光学信号を与え、そして送光レンズ４４５は、変換された光学信号を対応レンズに与える。
受光レンズ４４０は、対応するコネクタから光学信号を受け取る。集光器（例えば、パラボラコンセントレータ４６０）は、光を収集し、そして光を光学受信器（例えば、ホトダイオード）に与え、これが光学信号を電気信号に変換する。ホトダイオードＩＣ及びＥＥコンポーネント４５８は、電気信号を受け取り、そしてそれを、ピン４１７ａが接続される電子装置の使用に適合するように変更する。ホトダイオードＩＣ及びＥＥコンポーネント４５５は、１つのＩＣ又は複数のＩＣに配置することができる。
ある実施形態では、ＩＣ及びＥＥコンポーネント４５８は、トランスインピーダンス増幅器（光電流を電気的電流に変換する）及び制限増幅器を含む。制限増幅器は、電流を取り出して電圧信号に変換することができる。次いで、電圧信号は、ピン４１７ａに設けられた回路板へ送られ、受信された光学信号で最初に運ばれた適切なデータを与える。
一実施形態において、中間ピン４１７ｃは、基板４３０に対する接地も与える。接地は、基板上のデバイスのために、及び／又はあるデバイスのシールドのために使用される。例えば、接地プレート４６０は、基板４３０の背面上にある能動的な光学的コンポーネントのシールドを与える。接地プレート４６０は、ピン４１７の型抜きと同時に形成することができる。
複数の信号（チャンネル）を有するディスプレイポート又は他のフォーマットの場合には、ピン４１７ａ又は４１７ｂの電気信号を合成して単一のラインへ送り込んだ後に、基板アッセンブリ（基板４２０及びそれに取り付けられたデバイス）へ送り込むことができる。別の実施形態では、基板上の電子装置が（例えば、コンポーネント４５５において）合成を行うことができる。
一実施形態において、基板アッセンブリを形成した後に、ピン４１７に取り付ける。例えば、コンポーネント４５５及び４５８を基板４３０に取り付けた後に、ピン４１７に取り付ける。例えば、コンポーネント４５５及び４５８は、それらコンポーネント間に信号を搬送するトレースを有する基板４３０の前面に（例えば、パッドに）接合することができる。
別の実施形態において、電子コンポーネント間に高い絶縁を与えて容量性結合を低く保つために基板はセラミックである。セラミック材料は、成形可能であり、次いで、コンポーネントを取り付けることができる。セラミックの成形は、レーザＩＣ及びＥＥコンポーネント４５５へ入り込む異なる信号間の容量性結合、又はホトダイオードＩＣ及びＥＥコンポーネント４５８から出る異なる信号間の容量性結合を減少することができる。ある実施形態は、１０ギガビット／秒までのスループットを与えることができる。光学信号には電磁干渉がないが、電気信号に変換した後に、電磁干渉及びクロストークが生じ得る。セラミックは、誘電率が高いので、電気的コンポーネントを互いに接近して配置することができると共に、セラミック中のトレースも互いに接近して配置することができる。
図５Ａは、本発明の実施形態による光学的送信器５７０の接続点における基板５３０の断面側面図である。一実施形態において、基板５３０は、図４の基板４３０に対応する。また、基板５３０は、デバイスを取り付けるためにある形状をもつように加工することができる。
一実施形態では、レーザ５７０又は他の光学的送信器は、基板５３０の背面にマウントされる。基板５３０の背面には、ポケットが切られている。レーザ５７０がポケット内に入れられ、接地プレート５６０（接地プレート４６０に対応する）でレーザ５７０をカバーすることができる。接地は、ピン５１７ｃから接地プレート５６０で受け取ることができる。１つの態様において、接地プレート５６０は、フラット状態のまま、レーザ５７０をカバーすることができ、製造を容易にする。一実施形態において、基板５３０は、セラミックであり、プラスチックより高い公差で加工することができる（例えば、ＦＲ４）。
基板５３０を貫通して形成された穴５７５は、レーザ５７０からの光を送光レンズ５４５に当てることができるようにする。例えば、レーザ５７０は、基板５３０上の他の電子装置から電気信号が受け取られたときに穴５７５を通して送光レンズ５４５に光を当てることができる。一実施形態において、レーザ５７０は、垂直空洞表面放射レーザ（ＶＡＣＳＥＬ）である。
送光レンズ５４５は、一般的に平行な方向に光を与えることができるレンズ（例えば、カーブしたレンズ）をもつバレル形状の管を含む。基板５３０の前面は、送光レンズ５４５の後端を受け入れるように加工することができる。例えば、レンズ５４５の真の後端を穴５７５に嵌合するように形成することができる。一実施形態では、レーザ５７０と送光レンズ４５４との間にエアギャップが存在する。別の実施形態では、送光レンズ５４５の背面がレーザ５７０に接触する。
図５Ｂは、本発明の実施形態による光学的受信器５８０の接続点における基板５３０の断面側面図である。受光レンズ５４５は、対応するコネクタの光学的デバイスから光学信号を受け取ることができる。
図示されたように、受光レンズ５４５は、集光器５４７（例えば、パラボラコンセントレータ）又はその一部分に取り付けられ、これは、光を収集して、ホトダイオード５８０又は他の光学的受信器に与える。基板５３０は、レーザ５７０及び送光レンズ５４５のためのポケットと同様に、前面及び背面にポケットを有するように加工される。ホトダイオード５８０は、光学信号から電気信号を生成する。電気信号は、他の電子装置で変更され、そしてピン５１７ａを経て回路板に送られる。
集光器５４７は、受光レンズ５４５に大きな開口を、そして基板５３０に小さな開口を有する。集光器５４７は、例えば、プラスチックで成形される。光は、小さな開口を通してホトダイオード５８０の能動的領域へ送られ、これは、ホトダイオード５８０を小さなものにすることができ、従って、そのキャパシタンスを減少することができる。従って、光は、大きな直径で収集され、そして小さな直径で送出される。光をこのように集光することで、受光レンズ５４５がホトダイオード５８０と同じサイズである場合より多くの光をホトダイオード５８０に与えることができる。
１つの態様において、受光レンズ５４５が比較的大きいので、受光レンズ５４５と、対応コネクタの光学的デバイス（例えば、ファイバ、レンズ、又はファイバ／レンズ組み合わせ）との間の整列が重大なものではなくなる。例えば、対応コネクタの光学的デバイスから光が出るとき、光が拡散してレンズを外れることがある。集光器５４７を広く（例えば、光学的デバイスより広く）形成できるので、不正列が生じても著しい量の光が失われることはない。このようにして、コネクタの機能を依然発揮しながら、ある程度の不正列を受け容れることができる。
ホトダイオード５８０のキャパシタンスは、ホトダイオード５８０の能動的領域が広くなるほど、増加する。能動的領域が受光レンズ５４５と同じサイズであるホトダイオードは、大きなキャパシタンスを有することになる。キャパシタンスが高いと、データレートが高いときに問題を招く。従って、データレートが高い場合には、そのような大きなホトダイオードが問題となる。一実施形態において、ホトダイオード５８０は、キャパシタンスが０．６ｐｆ以下である。
したがって、集光器５４７は、小さなホトダイオードの使用を許し、比較的大きな整列公差を許しながら、高いデータレートを達成することができる。一実施形態では、整列公差が１５０ミクロンである。例えば、整列軸ずれが１５０ミクロン変化すると、光学信号を伝送するための減少動作を生じない。
整列のための大きな公差を与えると共に、集光器５４７は、大きなファイバを伴うケーブルを受け容れることができる。例えば、接続ケーブルのファイバは、小さな標準（例えば、５０−８０ミクロン）ではなく、比較的大きな直径（例えば、約２００ないし５００ミクロン）をもつことができる。この大きな直径は、スクラッチやゴミ（埃、毛、糸くず、等）の影響を受け難い。集光器５４７は、特定サイズのファイバに対して特に設計することができる。集光器５４７の形状は、大きな開口のサイズ（例えば、巾及び形状）、小さな開口のサイズ（ホトダイオード５８０のサイズに対応する）、及び使用する光の波長に基づく。
光学的インターフェイスの微整列を与えるために、受光レンズ５４５及び／又は送光レンズ５４５は、整列素子５４８を含む。整列素子５４８は、対応コネクタのファイバの前縁（又はファイバ上のレンズ）が受光レンズ５４５の中心に向かって移動するような角度にされる。プラグの形状（図２）のような他の整列特徴部は、ファイバ（例えば、受動的な光学的コンポーネント２６４）の前部を受光レンズ５４５に接近させるための初期整列を与える上で助けとなる。したがって、整列素子５４８は、光学的インターフェイスの横方向整列を与えることができる。
対応するファイバ又は他の光学的素子が整列素子５４８に接触するのを保証するため、対応するコネクタ（例えば、雄プラグコネクタ２６０）は、光学的素子を整列素子５４８に接触させるように前方に押すスプリング（例えば、コイルスプリング）を有する。レンズデバイスは、整列素子５４８に係合する角度付き整列素子を有する。スプリング及び整列素子６５８の組み合わせにより、ファイバと受光レンズ５４５との間のギャップを公差内でコントロールすることができる。
一実施形態において、受光レンズ５４５は、ファイバからの光をレンズに向かってある程度収束させて光が漏れ出さないようにするために丸い形状を有する。別の実施形態では、受光レンズ５４５及び集光器５４７は、単一部片（例えば、ガラスの一体的部片）である。更に別の実施形態では、受光レンズ５４５は、集光器５４７とは個別の部片である。例えば、受光レンズ５４５は、集光器５４７がプラスチックで作られる場合に、スクラッチを防止するためにサファイア、ガラス、透明セラミック、又は硬質材料で作られる。別の態様では、受光レンズ５４５にコーティングを施すことができる。受光レンズ５４５は、交換を容易にするためにコネクタの端に接近させることができる。
図６Ａは、本発明の実施形態により電気及び光学信号を通信できる雌コネクタ６００の斜視図である。図６Ｂは、本発明の実施形態により電気及び光学信号を通信できる雌コネクタ６００の前面図である。雌コネクタ６００は、電子デバイス、ドッキングステーション又は他のデバイスに入れることのできる出来上ったコネクタである。
一実施形態において、雌コネクタ６００は、絶縁材コア６１０を有する。絶縁材コア６１０は、リードフレームアッセンブリ（例えば、キャリア３１０をもたずに図３に示すような）にオーバーモールドを施すことにより形成される。例えば、ピン６１７上、能動的な光学的コンポーネントを伴う基板上、及び基板に接触するピン上に、プラスチックハウジングをモールドすることができる。絶縁材コア６１０は、基板の前面の電子装置（例えば、電気的コンポーネント４５５及び４５８）をカバーすると共に、レンズ６４０の前部を露出したままにしてレンズ６４０の一部分をカバーすることができる。
ピン６１７、及び基板の能動的な光学的コンポーネントに作用するピンは、デバイスに合体する前に後部雌コネクタ６００において露出される。絶縁材コア６１０、又は絶縁材コア６１０の少なくとも前部に、殻６５０を配置することができる。殻６５０は、ピン６１７を電磁干渉からシールドするために金属で作られる。一実施形態において、雌コネクタ６００の前縁は、殻６５０の前縁に一致する絶縁材コア６１０の前縁である。
一実施形態において、レンズ６４０は、絶縁材コア６１０がオーバーモールドされた後に追加することができる。例えば、絶縁材コア６４０は、レンズ６４０を入れる穴を形成するために穿孔することができる。１つの態様において、基板は、適切な場所に既に穴を有し、従って、オーバーモールドを穿孔するだけでよい。別の実施形態では、絶縁材コア６１０には、レンズを嵌合するためのスペースを形成することができる。レンズ６４０は、その前面がコネクタの前部にあるから、継続動作を確保するためにレンズ６４０を容易に清掃することができる。
雌コネクタ６００は、雄プラグコネクタの挿入部分（例えば、挿入部分２７４）のために開口６０５の整列特徴部を有する。光学的インターフェイスの微整列は、レンズ６４０の整列素子（例えば、整列素子５４８）により与えることができる。従って、雌コネクタ６００の整列特徴部は、光学的インターフェイスの適切な整列を与えるのに充分である。ある実施形態では、殻６５０の高さ及び巾は、純粋な電気コネクタと一致している。
III．雌ハイブリッドコネクタの製造
図７は、本発明の実施形態により雌コネクタを形成する方法７００のフローチャートである。方法７００は、図３から６に示された種々の中間アッセンブリ及びコネクタを形成するのに使用することができる。
ブロック７１０において、ピンを有するリードフレームが形成される。リードフレームは、導電性材料の単一部片から形成される。例えば、導電性材料のストリップを、キャリア部片（例えば、キャリア３１０）及び複数のピン（例えば、ピン３１５、３１７）を有する形状へと型抜きすることができる。複数のピンは、ピンの第１の電気的セット（例えば、３１５）及び第２の光学的セット（例えば、３１７）を含む。異なるセットは、異なる形式の電気信号に指定される（例えば、１つのセットは、光学的インターフェイスを経て通信される電気信号に対するものである）。ピンは、長さ及び形状が変化してもよい。
複数のピンは、キャリア部片と同じ平面においてキャリア部片から延びる。１つの態様では、ピンとピンとの間にギャップがあってもよい。例えば、ギャップは、ピン４１７ａ又は４１７ｂとピン４１７ｃとの間のギャップと同じでよい。一実施形態では、１つ以上の光学的ピンは、それらの端に、プレート、例えば、接地プレート４６０を有する。接地プレートは、ピン４１７が型抜きされるのと同時に形成することができる。
ブロック７２０において、ピンが曲げられる。１つの態様において、ピンは、キャリア部片からカットされたときに回路板に接続できるように、そして付加的なステップを遂行できるように、曲げられる。ピンの異なるセットを異なる形状へ曲げることができる。例えば、電気的ピンは、より長いもので、前方尖端において下方に曲げられ、一方、光学的ピンは、後で基板（例えば、基板４３０）に取り付けるために上方に曲げられる。また、セット内の異なるピンを異なる仕方で曲げることができる。例えば、接地を搬送するピンは、データ信号を搬送するピンとは異なる仕方で曲げることができる。
ブロック７３０において、基板（例えば、基板４３０）がピンの光学的セットに取り付けられる。基板は、光学信号を対応コネクタに送信及び／又は受信するために少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントを有する。ピンの光学的セットの少なくとも一部分は、少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントに通信結合され、そして光学信号に対応する電気信号を搬送するように構成される。
一実施形態において、基板は、能動的な光学的コンポーネントを収容すると共に、送光レンズ、及び集光器を含む受光レンズ装置を収容するために、前面及び背面にポケットを有するように事前に加工される。光を通過するため前端及び後端におけるポケットの対応対間に穴が形成される。
ブロック７４０において、絶縁材コア（例えば、絶縁材コア６１０）がピンにモールドされる。１つの態様において、各ピンの一部分（例えば、前部）のみの上に絶縁材コアがモールドされる。絶縁材コアは、基板上にモールドすることもできる。一実施形態において、絶縁材コアは、電気的ピンをその前部尖端まで及び潜在的にそれを越えてカバーする。ピンの電気的セットは、対応コネクタの電気接点と嵌合するためにピンの光学的セットを越えてコネクタの前部に向けて延びる。
ブロック７５０において、レンズが絶縁材コアに挿入される。一実施形態では、レンズの穴を形成するために絶縁材コアに穿孔する。ポケットが基板に既に形成されたところに穴が穿孔される。別の実施形態では、しかるべき場所に予め穴を設けて絶縁材コアをモールドする。更に別の実施形態では、絶縁材コアをモールドする前に基板にレンズを取り付ける。
ブロック７６０において、ピンの後端がカットされる。ピンの後端は、後で、回路板に電気的に接続（例えば、半田付け）することができる。
ブロック７７０において、絶縁材コアの周りに殻が配置される。殻（例えば、殻６５０）は、絶縁材コア全体の周りに配置されてもよいし、又はその一部分（例えば、前部）のみの周りに配置されてもよい。殻は、電磁干渉からのシールドを与え、又、雌コネクタの開口に挿入される雄プラグの整列特徴部として働いてもよい。
IV．集光器を使用するアダプタ
図８は、本発明の実施形態により巾の広いファイバから巾の狭いファイバへ光学データ信号を変換するためのアダプタ８００を示す。上述したように、本発明の実施形態に適合するコネクタは、比較的大きな光ファイバを有する光学的ケーブルから光学信号を受け取ることができる。しかしながら、比較的巾の狭いファイバを使用するインターフェイスへの接続を与えることが望まれる。１つの態様において、集光器８１０（例えば、集光器５４７）は、アダプタ８００においてそのような変換を行うことができる。ここで使用する光学データ信号は、データのビットを光のパルスで搬送する。
光学ケーブル８５０は、例えば、図１−６に示したコネクタインターフェイスのような光学的又は電気光学的コネクタ８２０を有する電子デバイス８１０に接続する第１コネクタ（明確に図示されず）を有する。例えば、第１コネクタは、図２の雄プラグコネクタ２６０である。光学ケーブル８５０は、比較的直径の大きな光ファイバ８５５（マルチコアファイバを含む）を使用して光学信号を搬送することができる。一実施形態では、光学ケーブル８５０は、図１のケーブル１５０に対応する。
一実施形態において、電子デバイス（例えば、装置１１０）を、小さなファイバを使用するインターフェイスを有する別の電子装置８８０に接続する必要がある場合には、アダプタ８５０が、直径の大きなファイバから直径の小さなファイバへの光学信号の変換を行う。アダプタ８００は、その一端が、巾の広い第１ファイバ８５８で光学データ信号を受け取ることができる。集光器８１０（例えば、パラボラコンセントレータ）は、広い巾で光を収集し、そして巾の狭いファイバ８２０へ光を送る。別の実施形態では、集光器８１０は、ファイバ８５５から直接的に光を受け取り、したがって、アダプタ８００はファイバ８５８をもたない。
アダプタ８００は、小さなファイバ８２０を使用して光学信号を受信デバイス８８０のコネクタ８３０へ送る。コネクタ８３０は、そのインターフェイスに小さなファイバを必要とするので、アダプタ８００が使用される。典型的に、コネクタ８３０はここに述べる他のコネクタよりも整列公差が小さい。
別の実施形態では、ケーブル８５０は、コネクタの巾を小さなファイバへ減少するアダプタ８００を含む。この実施形態では、ケーブル８５０は、ファイバ８５５に結合された集光器８１０を含み、ケーブル８５０をアダプタに組み込む。また、ケーブル８５０は、巾の狭いファイバ８２０も含み、これは、次いで、コネクタ８３０に接続される。このような光ケーブル８５０が、コネクタ８３０の形式のコネクタ（又は他の光学的のみのコネクタ）へ光学信号を搬送するだけである場合には、光学的ケーブル８５０は、電気接点も、電気ワイヤももたない。
更に別の実施形態では、アダプタ８００（又はアダプタとして構成されたケーブル８５０）は、両方向に２つの集光器を有する。一方の集光器は、別の電子デバイス８８０へ送光するのに使用され、そして他方の集光器は、別の電子デバイス８８０からの送光に使用される。
Ｖ．光学的素子を伴うドッキングステーション
図９Ａは、本発明の実施形態により少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントを有するドッキングステーション９６０及び少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントを有する電子デバイス９５２を備えたシステムを示す。図９Ｂは、本発明の実施形態による電子デバイス９５２及びドッキングステーション９６０の断面側面図である。一実施形態において、電子デバイス９５２及びドッキングステーション９６０は、不正列に対して高い公差を許す集光器を含むコネクタを有している。したがって、構造上の接続を伴わない光学的通信を与える粗整列特徴部だけが使用される。１つの態様において、そのような接続は、電気接点を使用しない。
ドッキングステーション９５０は、電子デバイス９５２又は他の電子デバイスが他のメディアデバイス（不図示）と通信できるようにする。図示されたように、ドッキングステーション９５０は、種々の電気的及び構造上のコンポーネントを内部に包囲すると共にドッキングステーション９５０の形状又は形態を画成するハウジング９５４を備えている。ハウジング９５４の形状は、広く変更が可能である。例えば、長方形、円形、三角形、立方体等である。ここに示す実施形態では、ハウジング９５４は、長方形である。ハウジング９５４は、１つ以上のハウジングコンポーネントにより形成される。例えば、図示されたように、ハウジング９５４は、トップ部材９５６及びベース部材９５８で形成される。部材９５６及び９５８が接続される仕方は、広く変更が可能である（例えば、スクリュー、ボルト、スナップ、ラッチ等）。
ハウジング９５４の上面９６０内には、電子デバイス９５２の下部９６４を物理的に受け入れるためのメディアベイ開口９６２が設けられている。図示されたように、メディアベイ開口９６２は、その形状が電子デバイス９５２の形状に一致し、即ち電子デバイス９５２の下部９６４は、メディアベイ開口９６２内に挿入される。開口９６２の奥行きは、一般的に、電子デバイス９５２のユーザインターフェイスをユーザに露出させたままとするように構成される。開口９６２は、垂直でも、傾斜していてもよい。図９Ｂに示すように、開口９６２は、電子デバイス９５２がドッキングステーション９５０内の傾斜位置に休止するように傾斜される。明らかなように、傾斜した電子デバイス９５２は、使用し易い（より人間工学的である）。傾斜は、広く変更が可能である。例えば、電子デバイス９５２を約５°ないし約２５°、より特定すれば、約１５°に傾斜する。
開口９６２の下面の下には、電子デバイス９５２の下面に配置された対応光学的コネクタに係合するための第１の光学的コネクタ９６６が設けられる。例えば、第１の光学的コネクタ９６６は、図４、５Ａ及び５Ｂに示したレンズ及び集光器９６８を含む。しかしながら、一実施形態では、電気接点がない。
１つ以上の能動的な光学的コンポーネント９６９を集光器の小さな開口に光学的に結合することができ、例えば、ホトダイオードは、集光器９６８の小さな開口において光を受け取ることができる。ホトダイオードからの電気信号は、変更されるか又は回路板９７０に直接送信される。明らかなように、開口９６２の側部は、コネクタを正しい位置に入れるための整列素子として働く。整列があまり繊細でないので、ベイ開口の側部に加えて、他の一般的な整列特徴部も、整列特徴部として働くことができる。
電子デバイス９５２の対応光学的コネクタは、第１の光学的コネクタ９６６の集光器９６８の大きな開口と同様の寸法の送光レンズを有する。従って、両コネクタが同様で且つ比較的大きな寸法を有するときには、それらコネクタ間の整列が重要でなくなる。それらコネクタは、光学信号を依然通信するために完全に整列される必要はない。したがって、図２について述べた挿入部分が設けられた構造上の接続は、必要でない。両コネクタにおける能動的な光学的コンポーネントを小さく保つことができるので、高いデータレートを達成できることに注意されたい。
したがって、開口９６２の下面は、フラットでよい。また、開口９６２の下面は、可視光に対して不透明であるが、電子デバイス９５２とドッキングステーション９５０との間に光学信号を通信するのに使用される波長（可視スペクトルでない）の光を透過する材料で作ることができる。したがって、ドッキングステーション９５０は、電子デバイス９５２への物理的接続を必要とせずにデータを通信することができる。実際に、ドッキングステーション９５０は、コネクタが全くないように見える。
一実施形態において、ドッキングステーション９６０は、誘導性充電メカニズムも備えている。例えば、垂直壁が表面９６０から延びて電子デバイス９５２の背面に係合する。垂直壁は、誘導性コイルを有していて、これも誘導性コイルを有する電子デバイス９５２を充電することができる。
Ｖ．光学的素子のためのスプリングをもつ雄プラグ
上述したように、光学的素子をもつコネクタの実施形態は、光学的素子を、それに対応するコネクタの光学的素子に向かって押すスプリングを有する。この移動は、対応光学的素子の整列を与えると共に、光学的素子間の距離を短くして、信号ロス及び干渉を減少することができる。雄プラグコネクタ及び／又は雌リセプタクルコネクタの相手光学的素子（例えば、レンズ又はファイバ）の１つ以上は、他の実施形態においてそうであるように固定ファイバ及びフェルール（ferrule）を有するのではなく、スプリングメカニズムを有することができる。
図１０は、本発明の実施形態により対応雌リセプタクル１０５０と嵌合される光学的素子のためのスプリングメカニズムを有する雄コネクタ１０００の断面図である。雄プラグコネクタ１０００は、エンクロージャー１０２０、コネクタハウジング１０３０、及びスリーブ１００７付きのファイバ１００５を備え、スリーブは、保護を与えるもので、反射性である。雌コネクタ１０５０とのインターフェイス付近で、ファイバ１００５は、それを取り巻くフェルール（ferrule）１０１０を有する。一実施形態において、フェルール１０１０は、金属材料で形成される。
種々の実施形態において、フェルール１０１０は、ファイバ１００５に対して強度を与え、又、整列を与えることができる。一実施形態において、フェルール１０１０は、整列を与える上で助けとなる整列素子１０１２（例えば、面取り）を有する。別の実施形態において、スプリング１０１７が、フェルール１０１０を、ファイバ１００５と共に、雌コネクタ１０５０に向かって前方に押す。前方の力でフェルール１０１０を雌コネクタ１０５０の整列素子１０６２（例えば、図５の整列素子５４８）に係合させる。整列素子１０６２（例えば、面取り）は、ファイバ１００５を上方又は下方に移動させて、ファイバ１００５をレンズ１０６０（又は他の光学的素子）と更に整列させる。
雄コネクタ１０００のフェルール及びファイバ組み合わせは、少なくともアップ方向及びダウン方向に自由に動くことができる（図示されたように）。例えば、フェルール１０１０とハウジング１０３０との間にはスペースが存在する。この自由な動きは、整列素子の係合からの力と共に、ファイバ１００５及びレンズ１０６０の相対的な動きを与え、それらを整列させる。
明らかなように、ファイバ１０１０は、レンズ１０６０の中心と整列させることができる。また、ファイバ１０１０は、集光器１０６５及び能動的な光学的コンポーネント１０７５とも整列させることができる。良好に整列されると、ファイバ１００５からより多くの光が能動的な光学的コンポーネント１０７５に到達し、より強力な信号を与える。一実施形態では、整列素子１０１２／１０６２は、ファイバのＸ／Ｙ整列を±０．０７ｍｍに確保することができ、Ｘ／Ｙは、図示されたように、紙面の垂直及びイン／アウトである。
ある実施形態において、レンズ１０６０の表面は、エンクロージャー表面１０７０より若干下にあるに過ぎない。これら２つの表面間の距離１０８０を短くする（例えば、１５ｍｍ）ことは、ゴミが捕えられるのを防止する上で助けとなり、レンズ１０６０の清掃を行えるようにする。距離１０８０を短くすることは、２つのコネクタの光学的素子間に小さなギャップを設ける上でも助けとなる。
他の実施形態では、整列素子１０１２／１０６２は、磨滅を防止又は減少するためにレンズ（例えば、送光レンズ又は受光レンズ）とファイバ１００５との間にギャップを維持することができる。上部及び下部の整列要素１０６２間の距離の大きさは、ギャップ１０８０を与えるためにフェルール１０１０の巾より小さい。スプリング１０１７は、フェルール１０１０を整列素子１０６２に対して着座状態に保つことができ、これは、端ギャップを最大値０．１５ｍｍに保つことができる。磨滅を減少するための一実施形態では、レンズ１０６０は、伝送光の波長において透明である硬化ガラス（例えば、アルミノケイ酸ガラス）、サファイア、透明セラミック、スピネル（例えば、マグネシウムアルミニウムオキサイド）、及びオキシ窒化アルミニウム（例えば、ＡＬＯＮTM）のような硬質材料で作られる。耐久性のレンズでは、２つの光学的素子を実際にタッチさせて、あるコネクタから別のコネクタへの光の良好な伝送を与えることが受け容れられ望まれる。レンズは、完全な条件の下で伝送される全光に減少を生じさせるが、レンズは、耐久性（例えば、低スクラッチ性）を与え、伝達できる全光は、例えば、スクラッチのために時間経過と共に甚だしく減少することはない。
VI．雌コネクタのプラウドレンズ
ある実施形態では、雌コネクタの光学的素子を突出させて、雌コネクタの光学的素子に係合させることが望まれる。このような突出構造は、製造を安価にできると共に、雄コネクタの光学的素子をエンクロージャー表面と平らにするか又はくぼませることができる。雄プラグコネクタの光学的素子の前縁を平らにするか又はくぼませることは、雄プラグコネクタをより耐久性のあるものにすることができる。雄プラグコネクタは、多くの装置に使用され、他の物体を伴う引き出しや他のスペースにおいて頻繁に押され、又、他のそのような激しい使用を受けるので、雄プラグコネクタの光学的素子は、図１０のように突出しないことが望まれる。又、雌コネクタのためのそのような突出構造は、コネクタの光学的素子の２つの表面間に接触も与え、光の良好な伝送を与えることができる。
図１１Ａは、本発明の実施形態によりコネクタの外面（外側表面）に対するプラウド面を有する光学的素子の断面図である。コネクタ１１１０は、外面１１０５を有するように示されている。図示された実施形態では、コネクタ１１１０は、レンズ１１１５、光学的に透明な接着剤１１２０、集光器１１２５、光ファイバ１１３０、及び能動的な光学的コンポーネント１１４０を備えている。種々の他の実施形態では、光ファイバを省略して、集光器１１２５が能動的な光学的コンポーネント１１４０に直接的に光を伝送するようにしてもよいし、集光器１１２５及びレンズ１１１５が一体的な部片であってもよいし（従って、接着剤の必要性がない）、レンズ１１１５がサファイアのような硬質材料で作られてもよい。
一実施形態では、光学的に透明な接着剤は、液体である。一実施形態において、接着剤は感圧接着剤である。別の実施形態では、集光器１１２５の前面が非フラット（例えば、凹状）であり、液体接着剤が流れて、コネクタの非平坦面を満たす。また、対応する雄プラグコネクタは、サファイアレンズも有し、これは、光学的に透明な接着剤でファイバに取り付けることができる。別の実施形態では、集光器１１２５とレンズ１１１５との間にエアギャップが生じない。
図１１Ｂは、本発明の実施形態による光学的素子の表面及び外面の拡大図である。レンズ１１１５は、外面１１０５から突出する（そのプラウドである）表面を有する。一実施形態において、レンズ１１１５の表面の縁は、例えば、面取りのような整列素子を与えるために角度付けされる。整列素子は、図１０について述べたのと同様に使用できるが、雄プラグコネクタは、レンズ１１１５のプラウド面を受け入れるためのくぼみを有する。一実施形態において、コネクタ１１１０は、雄コネクタの対応する光学的素子の表面にレンズ１１１５を接近させるためのスプリングメカニズムも有する。
一実施形態において、レンズ１１１５、及び雄プラグコネクタの対応光学的素子（例えば、別のレンズ）は、両方とも、各外面から突出する。別の実施形態では、両方の表面又は一方の表面のみが、突出するのではなく、平らにされる。表面からの突出は、汚れを除去するためのレンズへの接近を容易にすることができる。更に別の実施形態では、レンズ１１１５（及びここに述べる他のレンズ）に丸みを付けて、レンズ上のゴミを縁へ自然に落下させることができる。レンズ及び集光器は、サファイア又は他の適当な硬質で且つ光学的に透明な材料で作られる単一の一体的部分である。例えば、レンズ１１１５は、直径が約１．５ｍｍないし２ｍｍであり、厚みが約０．５ｍｍである。
VII．小さな挿入体を伴う雄ハイブリッドコネクタ
電気的及び光学的インターフェイスを伴うコネクタを有するある実施形態では、充分な数の接点を設けながら、電気的インターフェイスのための挿入体を小さくすることが望ましい。挿入体を小さくすることで、雌コネクタのサイズを減少することができ、それにより、電子デバイスをより小さくできるか、又は電子デバイスにおいて付加的な回路のためのスペースを空けることができる。
例えば、雄プラグコネクタ２６０は、サイズを縮小することができる。図２Ａの雄プラグコネクタ２６０は、電気接点２２が存在する舌状部の周りに嵌合する挿入体２７４を有する。一実施形態では、挿入部分２７４は、接点が一方の側に露出するように挿入体の上面を除去することにより、小さくすることができる。側壁は、依然、整列特徴部を備え、挿入部分が誤って挿入されないようにする。上面が除去された状態で、電気接点２２２を、開口２０５の中央部に突き刺さる舌状部ではなく、開口２０５の下面に配置することができる。従って、リセプタクルコネクタ２２０をより小さくすることができる。
しかしながら、そのように変更しても、更に小さな挿入体をもつことが望まれる。挿入部分２７４の側壁を除去することもでき、したがって、挿入体の最も外側の表面に接点を置くことができる。そのような実施形態では、ユーザが挿入体を誤った方向に差し込むことがあり、これは、溝及びキーのような他の整列器具で改善することができる。外面に接点があっても、挿入体は、依然、１行（図示されたように水平の）に全ての接点を収容するために大きな巾を有する。サイズを制限しながら充分な接点を設けるために、ある実施形態では、２つ以上の表面に接点をもつ挿入体を有し、及び／又は挿入の深さに依存する接点を有する。
１つの実施形態に関して、接点は、挿入体の上面及び下面にある。例えば、４つの接点が上面にあり、そして４つの異なる接点が下面にある。したがって、同程度の巾で８つの接点が得られる。１つの態様において、対応するリセプタクルも、開口２０５の上内面及び下内面に相手接点を有し、これにより、リセプタクルコネクタ２２０におそらく大きな高さをもたせることになる。しかし、巾及び高さを含む全体的なサイズを小さくすることができる。このように、小さなスペースにより多くの接点を嵌合させることができる。しかしながら、このような実施形態では、依然、望ましいスペース内に望ましい数の接点を設けることができない。
したがって、一実施形態では、異なる深さに異なる接点を有する。例えば、挿入体は、その前部（遠方）尖端付近に第１接点を、そして同じ水平位置であるがその第１接点の後方に第２接点を有する。それに対応するリセプタクルコネクタは、開口内の異なる深さに対応接点を有する。このように、多数の接点が小さな挿入体に嵌合することができる。前記で参照したプロビジョナル特許出願は、本発明の実施形態に使用できる種々の挿入体を含む。
図１２Ａは、本発明の実施形態による中心コネクタを伴うハイブリッド雄プラグコネクタ１２００の上面図である。コネクタ１２００は、２つの接点１２１５を上面に及び１つ以上の接点１２１７を側面にもつ挿入体１２１０を有する。接点１２１７は、挿入体１２１０の片側から前面を経て他側へ延びるリングである。一実施形態において、接点１２１７は、接地接点であり、そして接点１２１５は、電力接点を含むか、又はデータ信号用の接点である。挿入体１２１０は、上部及び下部に対して対称的である。例えば、下面は、接点１２１５と同じ位置に２つの接点を有する。他の実施形態では、上面及び／又は下面に３つ以上の接点（例えば、４つ又は６つ）を有する。更に別の実施形態では、挿入体１２１０の前面に接点を有する。
図示された実施形態では、光学的リンク１２１９は、挿入体１２１０の各側に示されている。１つの具現化において、１つの光学的リンクは、送光リンクであり、そして他の光学的リンクは、受光リンクである。内部ケーブル１２１５は、挿入体１２１０の電気接点へ／から電気信号を伝送することのできる電気ケーブルである。一実施形態において、内部ケーブル１２０８は、光学的リンク１２１９へ及び／又はそこから光学信号を通信するための光ファイバである。
図１２Ｂは、本発明の実施形態によるハイブリッド雄プラグコネクタ１２００の側面図である。側縁には、くぼみ１２２０（例えば、ノッチ）がある。くぼみ１２２０は、例えば、片持ち梁スプリング又は留め具と共に、対応する雌コネクタに保持メカニズムを使用して、対応するリセプタクルコネクタへコネクタ１２００を固定するのに使用できる。接点１２１５をもつ上面は、縁面より長いので、主面と考えることができる。したがって、挿入体１２１０は、比較的小さなスペースに５つの接点を有する。
図１２Ｃは、本発明の実施形態によるハイブリッド雄プラグコネクタ１２００の前面図である。一実施形態において、光学的リンク１２１９の光学的素子１２３０は、光学信号の送信及び／又は受信を与える。光学的素子１２３０は、ここに述べるレンズ、能動的な光学的コンポーネント、集光器及びファイバに対応する。
図１２Ｄは、本発明の実施形態によるハイブリッド雄プラグコネクタ１２００の斜視図である。図示された実施形態では、光学信号は、レンズ１２３２に光学的に結合された光ファイバ１２０８を通して受動的に送信される。ファイバ１２０８は、フェルール（ferrule）１２３４で覆われる。次いで、光学信号は、レンズ１２３２から雌コネクタの対応する光学的素子へ送信される。一実施形態において、レンズ１２３２は、サファイアレンズである。別の実施形態では、フェルール１２３４は、ここに述べる他のフェルールと同様に、固定のファイバフェルールである。
図１３は、本発明の実施形態による受動的雄プラグコネクタ１３００の分解図である。雄プラグ１３００は、内部ファイバ１３０８が、光学信号を、対応する雌コネクタへ送信するために光学的リンク１３１９へ送信するという点で、受動的である。フェルール１３３４は、ファイバ１３０８をその端においてカバーする。光学的素子１３３０は、ここに述べる種々の形状、材料、形態及び機能のものでよい。接点１３１５は、パッド１３１６の上部に存在する。内部ケーブル１３０５は、電力、接地、及び／又は接点１３１５及び他の接点のためのデータ信号を搬送することができる。
図１４は、本発明の実施形態による能動的な光学的コンポーネントを伴うハイブリッド雄プラグコネクタ１４００の斜視図である。一実施形態において、プラグコネクタ１４００は、プラグコネクタ１２００と同じコネクタ挿入体１４１０を有している。しかしながら、プラグコネクタ１４００の光学的態様は、受動的プラグコネクタ１２００とは異なる。例えば、プラグコネクタ１４００は、電気信号を光学信号に及びその逆に変換を行い、電気信号のみがケーブル１４７０を経て搬送されるようにする。例えば、レンズ１４３２は、光学信号を受け取り、この光学信号は、パラボラコンセントレータ１４５５（又は他の集光器）によって集光され、能動的な光学的コンポーネント１４６０へ送られて、電気信号に変換される。
図１５は、本発明の実施形態による能動的な雄プラグコネクタ１５００の分解図である。図示された実施形態では、回路板１５９０が光学的モジュール１５６０及び１５６５に結合される。ケーブル１５７０内のワイヤ（図示せず）からの電気信号は、回路板１５９０へ取り込まれ、そして光学的モジュール１５６５へ伝送されて、光学信号へ変換される。光学的モジュール１５６０は、光学信号を受け取り、そしてその光学信号を、回路板１５９０を経てワイヤへ伝送される電気信号へ変換する。
VIII．小さな挿入体を受け入れるための雌ハイブリッドコネクタ
図１６は、本発明の実施形態による雌ハイブリッドコネクタ１６００の斜視図である。雌コネクタ１６００は、ここに述べるレンズ１６２３、集光器１６５５、及び能動的な光学的コンポーネント１６６０を有する。開口１６０５は、挿入体、例えば、雄コネクタ１２００の挿入体１２１０を受け入れることができる。開口１６０５の上面及び下面の接点１６２２は、雄コネクタ１２００の接点１２１５との電気的接続を与える。開口１６０５の側部の接点１６２７は、挿入体１２１０の縁の接点１２１７と電気的接続をなすことができる。一実施形態では、接点１６２７は、接点１２１７のくぼみ１２２０に係合し、それにより、保持メカニズム及び電気的接続を与える。接点１６２７は、片持ち梁スプリング又は留め具の一部分である。別の実施形態では、くぼみ１２２０が、接点１６２７とは個別の保持メカニズムに係合する。
図１７Ａは、本発明の実施形態による雌ハイブリッドコネクタ１７００の前面図である。開口１７０５は、対応する雄コネクタ、例えば、コネクタ１２００又は１４００の挿入体を受け入れる。開口１７０５は、上内面１７８０、下内面１７８２、及び２つの側内面１７８４を有する。一実施形態において、上内面及び下内面上の４つの接点１７２２は、挿入体から電気信号を受け取ることができる。一実施形態において、１つの電力接点、１つの識別接点、及び２つのデータ接点があり、これは、差動信号を与えることができる。２つの接点１７２７は、２つの信号を受け取るか、又は挿入体の側部接点から同じ信号を受け取る。一実施形態において、接点１７２７は、両方とも、接地信号を受け取る。
種々の実施形態において、接点１７２２は、電力、データ、又は識別信号、或いはその組み合わせを受け取る。識別信号は、雄プラグコネクタが一部分であるデバイスの形式、ひいては、どの形式のデータ信号を送信すべきか（例えば、オーディオ、ビデオ等）を決定するのに使用される。又、送信すべき信号の形式は、雌コネクタが一部分である電子デバイスのプロセッサで実行されるプログラムに基づいて決定することもできる。また、雌コネクタ１７００は、対応する雄コネクタから光学信号を受け取るために２つのレンズ１７３２も有する。
図１７Ｂは、本発明の実施形態による雌ハイブリッドコネクタ１７００の上面図である。図１７Ｂは、ピン１７２２ａ、１７７２ａ及び１７７０の異なるセットを示す。一実施形態において、ピン１７２２ａは、接点１７２２の尾端であり、従って、接点１７２２は、ピン１７２２ａの前端と考えられる。別の実施形態では、ピン１７２７ａは、接点１７２７の尾端であり、したがって、接点１７２７は、ピン１７２７ａの前端と考えられる。いずれのピンも、回路板に電気的に接続（例えば、半田付け）される。一実施形態において、ピン１７２２ａは、電力及び／又はデータを回路板に供給し、そしてピン１７２７ａは、接地を与える。別の実施形態では、ピン１７７０は、電力、接地、及び他の信号を、１６６０のような能動的な光学的コンポーネントに与える。また、ピン１７７０は、光学信号から電気信号へ又はその逆に変換されたデータ信号を搬送することもできる。
図１７Ｃは、本発明の実施形態による雌ハイブリッドコネクタ１７００の側面図である。図示されたように、ピン１７７２は、コネクタ１７００の端にあり、回路板へ接続するために平坦化される。ピン１７２２ａは、開口１７０５の上部及び下部においてコネクタ内の２つの位置から延びるように示されている。
一例として、データ信号が上内面１７８０の２つの接点１７２２を経て、或いは上内面１７８０の１つの接点及び下内面１７２２の１つの接点を経て、送信されると仮定する。１つの具現化では、信号は差動信号である。別の具現化では、信号は１つの接点のみを経て送信される。一実施形態において、種々の信号が異なる時間にそれらのデータ接点を経て送信される。このマルチプレクシング／デマルチプレクシングは、コネクタの回路で又は電子デバイスの回路で達成される。その回路は、ある時点にある信号を送信し、次いで、異なる時点に他の信号を送信する。したがって、ある接点を特定形式の信号（例えば、オーディオ又はビデオ）専用とするのではなく、ある接点又は接点対が任意の形式の信号を送信することができる。
一実施形態において、雄プラグコネクタ及び雌プラグコネクタは、両方とも、多数の信号を１つのデータ路（１つ又は一対のデータ接点間の接続）へマルチプレクスすることができる。別の実施形態において、雄プラグコネクタ及び雌プラグコネクタは、両方とも、１つのデータ路から多数の経路へ多数の信号をデマルチプレクスすることができる。例えば、雌コネクタでは、２つの接点１７２２が、マルチプレクスされたデータ信号を受け取り、そしてコネクタの回路が、到来する信号を分離し（例えば、１つの信号がＮ個の信号にデマルチプレクスされ）、そしてデマルチプレクスされた信号をコネクタの後部のピンに与えることができる。しかし、これは、コネクタを依然大きなものにする。したがって、ピン１７２２ａが接続された回路板においてデマルチプレクシングが行われる。又、光学信号も、例えば、能動的な光学的コンポーネントが一部分である基板上の回路、又は回路板上の回路により、同様にマルチプレクスすることができる。
また、雄プラグコネクタは、雌コネクタからの信号に対してデマルチプレクシングを遂行することもできる。一実施形態において、マルチプレクスされたＮ個の信号は、各々、雄プラグコネクタが一部分であるケーブルのＮ本又は２Ｎ本のワイヤを経て与えられる。例えば、ディスプレイポート信号の複数のチャンネルが、電気又は光学のいずれかの単一データ路に沿って送信される。マルチプレクシング／デマルチプレクシングは、コネクタの回路間で同期される。例えば、この同期は、プロトコル（信号の特定の順序を含む特定のタイミングを指令する）に基づいて、又はどのデータ信号がコントロール信号に従うかを指定するコントロール信号に基づいて、行うことができる。
一実施形態において、ある能動的な光学的コンポーネントに対するピン１７７０及び１７７２のサブアッセンブリは、単一部片として製造することができる。次いで、能動的な光学的コンポーネントの２つの部片は、オーバーモールドで一緒にアッセンブルされる。次いで、オーバーモールドされた絶縁材コアに電気接点が追加（例えば、圧入）される。別の実施形態では、ピン１７２２、１７７０、及び１７７２の各々は、最初、スペースをコントロールするための１つのリードフレームである（例えば、キャリアに取り付けられる）。ハウジング１７９０（絶縁材コア）は、全てのピン上に同時にオーバーモールドすることができる。
図１８は、本発明の実施形態による雌リセプタクルコネクタの分解図である。ハウジング１８９０の開口１８０５の上内面及び下内面には接点／ピン１８２２が示されている。開口１８０５の側内面には接点／ピン１８２７が示されている。一実施形態において、接点１８２７は、保持メカニズムの一部分であり、接地又は他の信号を接点／ピンの尾端のピン１８２７ａに与える。別の実施形態では、ピン１８７０は、能動的な光学的コンポーネント１８６０及び集光器／レンズ組み合わせ１８５５に電気的に結合される。
図１９Ａ及び１９Ｂは、本発明の実施形態による雌リセプタクルコネクタの種々の図である。図示されたように、ピン１９２７は、ピン１９２２及びピン１９７０の少なくとも幾つかとは異なる平面に存在する。一実施形態において、異なる平面内のピンは、同じ回路板の異なる側部に取り付けられる。
ハイブリッド雄プラグコネクタのコネクタ挿入体の他の例を図２０Ａ−２０Ｄに見ることができる。図２０Ａは、本発明の一実施形態によるハイブリッド雄プラグコネクタ５０のコネクタ挿入体の簡単な斜視図であり、一方、図２０Ｂ−２０Ｄは、各々、その簡単な下面図、前面図及び側面図である。上述したように、接点の数は、上面及び下面に１つであるが、これらの実施形態では上面に６つ及び下面に６つ示されている。
図示されたように、コネクタ５０は、サーモプラスチックポリマーのような誘電体材料から作られ且つ射出成形プロセスで形成された外殻５４から延びるタブ５２を含む。このタブ５２は、６つの接点５８(1)及び５８(6)が配置された前主面５６ａと、付加的な６つの接点５８(7)及び５８(12)が配置された後主面５６ｂとを有する。一実施形態において、前面及び後面における各接点間、及び接点とコネクタの縁との間の間隔は、一貫したもので、１８０°の対称性を与え、プラグコネクタ５０は、それに対応するリセプタクルコネクタに、以下に述べる２つの方向のいずれかで挿入することができる。
１つの態様において、タブ５２の大部分は、コネクタの遠方先端から外殻に向かって延びてタブ５２の外周に沿って接点５８(1)−５８(12)を部分的に取り巻く接地リング５５の一部分である。接地リング５５は、適当な金属又は他の導電性材料から形成され、そして一実施形態では、銅及びニッケルをメッキしたステンレススチールである。２つのくぼみ又はポケット６０ａ及び６０ｂが接地リング５５に形成されそしてタブの遠方端付近でその両側部５６ｃ及び５６ｄに配置される。動作中に、タブ５２は、ポケット６０ａ及び６０ｂが片持ち梁スプリング又は留め具のような保持メカニズムに作動的に係合するまでリセプタクルコネクタに挿入される。保持メカニズムは、ポケット１０８内に嵌合し、そしてコネクタ５０を相手リセプタクルコネクタに固定する保持力を与える。両コネクタを分離するには、保持力より大きな力を、嵌合したコネクタを互いに引き離す方向に与えることができる。他の実施形態では、機械的又は磁気ラッチ或いは直交挿入メカニズムのような他の保持メカニズムを使用することができる。
図２０Ａ−２０Ｄに示すように、接点５８(1)−５８(12)は、タブ５２の外面に沿って位置される外部接点であり、コネクタ５０は、粒子やゴミが集まる露出空洞を含まない。頑強性及び信頼性を改善するために、コネクタ５０は、完全にシールすることができ、そして可動部を含まない。更に、コネクタ５０は、上述した通常入手できるＴＲＳ及びＴＲＲＳコネクタに比して挿入深さ及び挿入巾が著しく減少されている。１つの特定の実施形態において、コネクタ５０のタブ５２は、巾Ｘが４．０ｍｍで、厚みＹが１．５ｍｍで、挿入深さＺが５．０ｍｍである。異なる実施形態では、コネクタ５０の大きさ及び接点の数が異なってもよいことを理解されたい。
コネクタ５０がリセプタクルコネクタに適切に係合されると、接点５８(1)−５８(12)の各々は、リセプタクルコネクタの対応接点に電気的に接触する。一実施形態では、タブ５２は、表面５６ａが上を向いた第１方向、又は表面５６ｂが上を向いた第２方向の両方でコネクタをコネクタジャックに挿入できる１８０°対称的二方向設計である。したがって、コネクタ５０は、方向不可知論的であると言える。一実施形態において、コネクタの下面における左から右への接点順序は、次の通りである。最初の２つの接点が一対の差動データ信号に指定され、第３の接点が電力接点に指定され、第４の接点がオーディオ接点に指定され、第５及び第６の接点が別の一対の差動データ信号に指定される。同様に、コネクタの下面における左から右への接点順序は、次の通りである。最初の２つの接点が一対の差動データ信号に指定され、第３の接点がオーディオ接点に指定され、第４の接点が電力接点に指定され、第５及び第６の接点が別の一対の差動データ信号に指定される。
特定の実施形態の特定の細部は、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、適当に組み合わせることもできるし、又はここに図示して説明したものから変更することもできる。
本発明の規範的実施形態の以上の説明は、本発明を例示するものに過ぎない。これは、本発明を余すところなく述べたものでもないし、上述した正確な形態に限定するものでもなく、そして前記教示に鑑み、多数の変更や修正が考えられる。前記実施形態は、本発明の原理及びその実際の応用を最良に説明するためのもので、当業者であれば、本発明を種々の実施形態において最良に利用し及び意図された適当な用途に適するように種々の変形をなし得ることができよう。
１００：コネクタシステム
１１０：電子デバイス
１２０：電気光学コネクタ
１２２：電気接点
１２４：能動的な光学的コンポーネント
１４０：回路
１４５：導電性ピン
１５０：ケーブル
１６０：第１コネクタ
１６２：電気接点
１６４：受動的な光学的デバイス
２２０：雌リセプタクルコネクタ
２２２：電気接点
２４０：光学的リンク
２５０：ケーブル
２６０：雄プラグコネクタ
２６４：受動的な光学的コンポーネント
２７０：ハウジング
２７２：ベース部分
２７４：挿入部分
３１０：キャリア
３１５：ピン
３１７：ピン
３３０：基板
３４０：レンズ
３４５：レンズ
４１７：リードフレームのピン
４３０：セラミック基板
４４０：Ｒｘレンズ
４４５：Ｔｘレンズ
４５５：レーザＩＣ及びＥＥコンポーネント
４５８：ホトダイオードＩＣ及びＥＥコンポーネント
４６０：パラボラコンセントレータ
５１７：ピン
５４５：送光レンズ
５４５：受光レンズ
５４７：集光器
５４８：整列素子
５７０：レーザ
５８０：ホトダイオード

Claims (45)

  1. 絶縁材コアと、
    前記絶縁材コアに埋め込まれた複数のピンであって、該ピンの尾端は、雌リセプタクルコネクタの後端において単一行に存在し、各ピンは、導電性材料を含み、それら複数のピンは、ピンの第１セット及びピンの第２セットより成り、該ピンの第１セットの前端は、対応コネクタの電気接点に嵌合するように構成された複数のピンと、
    前記対応コネクタへ光学信号を送信し及び／又は受信するための少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントであって、該コンポーネントに取り付けられた基板に前記ピンの第２セットが延びている少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントと、
    を備え、
    前記ピンの第２セットの少なくとも一部分は、前記少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントに通信結合され、前記光学信号に対応する電気信号を搬送するように構成されることを特徴とする雌リセプタクルコネクタ。
  2. 前記絶縁材コアは、前記対応コネクタの電気接点を受け入れるための開口を含み、前記ピンの第１セットの前端は、前記開口の少なくとも２つの内面に存在する、請求項１に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  3. 前記開口は、上内面、下内面及び２つの側内面を有し、前記ピンの第１セットは、少なくとも６つのピンを含み、その少なくとも２つのピンは、前記開口の上内面に配置され、その少なくとも２つのピンは、前記開口の下内面に配置され、そして前記開口の各側内面に少なくとも１つのピンが配置される、請求項２に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  4. 前記開口の各側内面に配置されたピンは、接地をなすように構成され、前記上内面又は下内面におけるピンの少なくとも１つは、電力を搬送するように構成され、そして残りのピンは、データ信号及び識別信号を搬送するように構成された、請求項３に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  5. 前記開口は、２つの側内面を有し、各側内面は、前記対応コネクタの挿入体の側部に係合するための保持メカニズムを含む、請求項２に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  6. 前記ピンの第１セットは、前記開口の各側内面に配置されたピンを含み、前記側内面に配置されたピンは、前記対応コネクタの挿入体の側部のノッチに係合することにより保持メカニズムとして働く、請求項５に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  7. 前記ピンの第１セットは、回路板から前記コネクタの前部へと延び、そして前記ピンの第２セットは、回路板から、前記少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントに取り付けられた基板へと延びる、請求項１に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  8. 前記少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントから前記コネクタの前部へ延びるレンズデバイスを更に備え、このレンズデバイスは、前記対応コネクタの光学的デバイスへ又はそこから光学信号を搬送する、請求項１に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  9. 前記レンズデバイスは、前記対応コネクタの光学的デバイスを受け入れてその光学的デバイスを前記レンズデバイスのレンズと整列させる整列素子を含む、請求項８に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  10. 前記少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントは、前記ピンの第２セットの第１部分から電気信号を受信してその受信した電気信号を電磁放射へ変換するレーザデバイスを含む、請求項１に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  11. 前記レーザデバイスは、レーザ及び電気的コンポーネントを備え、その電気的コンポーネントは、前記ピンの第２セットの第１部分から電気信号を受信して前記レーザへ入力信号を発生する、請求項１０に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  12. 前記少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントは、前記対応コネクタから電磁放射を受け取ってその受け取った電磁放射を前記ピンの第１セットの第２部分における電気信号へ変換するホトダイオードデバイスを含む、請求項１０に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  13. 前記ピンの第２セットは、前記基板の背面に取り付けられ、前記少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントは、前記基板の背面に取り付けられ、前記コネクタは、更に、
    前記少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントの各１つに光学的に結合された１つ以上の各レンズデバイスを備え、前記レンズデバイスは、前記基板の前部にあり、前記基板は、少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントの各々と各レンズデバイスとの間に１つ以上の各レンズを有する、請求項１に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  14. 前記第２セットのピンの少なくとも２つは、その少なくとも２つのピンの端のプレートを経て一緒に接続され、その少なくとも２つのピンは、接地信号を搬送するように構成され、前記プレートは、前記少なくとも１つの能動的な光学的コンポーネントを経て前記基板に取り付けられる、請求項１３に記載の雌リセプタクルコネクタ。
  15. 挿入部分がベースから延びている絶縁材コアであって、その挿入部分は、対応雌コネクタのリセプタクル部分内に嵌合するように構成され、更に、その挿入部分は、複数の接点位置を有するような絶縁材コアと、
    前記対応雌コネクタに光学信号を送信し及び／又は受信するための少なくとも１つの光学的デバイスと、
    を備え、
    前記少なくとも１つの光学的デバイスの前端は、前記絶縁材コアのベースにおいて前記挿入部分から離れた位置にあることを特徴とする、雄プラグコネクタ。
  16. 前記挿入部分は、前記ベースから前記挿入部分の前端までの長さを有し、前記少なくとも１つの光学的デバイスは、前記ベースから挿入方向に前記挿入部分の長さの１／４未満だけ延びる、請求項１５に記載の雄プラグコネクタ。
  17. 前記対応雌コネクタのレンズデバイスに係合するために前記少なくとも１つの光学的デバイスを前方に押すスプリングを更に備えた、請求項１５に記載の雄プラグコネクタ。
  18. 前記光学的デバイスは、前記対応コネクタのレンズデバイスの角度付き縁に係合するための角度付き縁を有する、請求項１７に記載の雄プラグコネクタ。
  19. 接点位置で前記絶縁材コアに埋め込まれた複数の接点を更に備え、各接点は、導電性材料を含み、それら接点は、前記対応雌コネクタのリセプタクル部分の電気接点に嵌合するように構成される、請求項１５に記載の雄プラグコネクタ。
  20. 前記接点は、前記挿入部分の前縁へと延びる、請求項１９に記載の雄プラグコネクタ。
  21. 前記接点は、単一行にある、請求項１９に記載の雄プラグコネクタ。
  22. 前記挿入部分は、第１及び第２の対向主面、２つの側面、及び前面を有し、第１の対向主面には前記複数の接点の第１部分が配置され、そして前記挿入部分の別の面に前記複数の接点の第２部分が配置される、請求項１９に記載の雄プラグコネクタ。
  23. 前記第１の対向主面には少なくとも２つの接点が配置され、前記第２の対向主面には少なくとも２つの接点が配置され、第１の側面には少なくとも１つの接点が配置され、そして第２の側面には少なくとも１つの接点が配置される、請求項２２に記載の雄プラグコネクタ。
  24. 対応コネクタに接続するコネクタにおいて、
    第１開口、及び該第１開口に対向する第２開口を有する集光器であって、第１開口は、光学データ信号を受信するものであり、且つ第２開口は、第１開口より小さいものである収集器と、
    前記第２開口から光学的データ信号を受信しそしてその光学的データ信号を電気信号へ変換するように構成された能動的な光学的コンポーネントであって、前記第２開口と実質的に同じサイズである能動的な光学的コンポーネントと、
    を備えたコネクタ。
  25. 前記集光器の第１開口にレンズを更に備えた、請求項２４に記載のコネクタ。
  26. 前記レンズは、サファイアで作られる、請求項２５に記載のコネクタ。
  27. 前記レンズ及び集光器は、一体的部片として形成され、そして前記レンズ及び集光器は、ガラスで作られる、請求項２５に記載のコネクタ。
  28. 前記レンズと集光器との間に光学的に透明な接着剤を更に含む、請求項２５に記載のコネクタ。
  29. 前記レンズは、前記コネクタの外面から突出する、請求項２５に記載のコネクタ。
  30. 前記集光器の第１開口に光学的に結合されそして前記対応コネクタから光学信号を受信するように構成された受光レンズデバイスを更に備えた、請求項２４に記載のコネクタ。
  31. 前記受光レンズデバイスは、前記対応コネクタの光学的デバイスを受け入れそしてその光学的デバイスを前記レンズデバイスのレンズに整列させる整列素子を備えた、請求項３０に記載のコネクタ。
  32. 前記能動的な光学的コンポーネントは、ホトダイオードである、請求項２４に記載のコネクタ。
  33. 前記集光器は、パラボラコンセントレータである、請求項２４に記載のコネクタ。
  34. 光学データ信号を受信するための第１コネクタインターフェイスと、
    第１開口、及び該第１開口に対向する第２開口を有する集光器であって、第１開口は、光学データ信号を受信するもので、第２開口は、第１開口より小さくされた収集器と、
    前記第２開口において光学データ信号を受信する第１の光ガイドと、
    前記第１の光ガイドを経て対応コネクタインターフェイスへ光学的データ信号を送信するための第２コネクタインターフェイスと、
    を備えたアダプタ。
  35. 前記第１コネクタインターフェイスは、集光器を備えている、請求項３４に記載のアダプタ。
  36. 前記第１の光ガイドより大きな直径を有する第２の光ガイドを更に備え、該第２の光ガイドは、前記集光器の第１開口に光学的に結合される、請求項３４に記載のアダプタ。
  37. 前記第１コネクタインターフェイスは、前記第２の光ガイドに光学的に結合された受光レンズを含む、請求項３６に記載のアダプタ。
  38. 前記集光器は、パラボラコンセントレータである、請求項３４に記載のアダプタ。
  39. 電子デバイスを受け入れるくぼみであって、実質的に平らな下面を有し且つ整列特徴部を有するくぼみと、
    前記くぼみの下面の下に受光レンズを有する第１の光学的コネクタと、
    を備え、前記受光レンズは、前記電子デバイスの下部にある第２の光学的コネクタから光学信号を受信するように構成され、前記整列特徴部は、第１の光学的コネクタ及び第２の光学的コネクタが第１位置で互いに隣接するように前記電子デバイスを第１位置に保持するよう構成された、ドッキングステーション。
  40. 前記第１の光学的コネクタは、受信した光学的信号を電気信号に変換する能動的な光学的コンポーネントを含む、請求項３９に記載のドッキングステーション。
  41. 前記能動的な光学的コンポーネントは、ホトダイオードである、請求項４０に記載のドッキングステーション。
  42. 前記下面は、可視光に対して不透明である、請求項３９に記載のドッキングステーション。
  43. 前記整列特徴部は、前記くぼみの４つの内壁を含む、請求項３９に記載のドッキングステーション。
  44. 前記第１の光学的コネクタは、第１開口、及び該第１開口に対向する第２開口を有する集光器を備え、前記第１開口は、光学的データ信号を受信するもので、前記第２開口は、前記第１開口より小さくされた、請求項３９に記載のドッキングステーション。
  45. 前記集光器は、パラボラコンセントレータである、請求項４４に記載のドッキングステーション。
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