JP2014222256A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】作業性の向上を図ることが可能な、また、形状の最適化を図ることも可能な光コネクタを提供する。
【解決手段】回路基板２に対し実装される光コネクタ１は、発光側ＦＯＴ３と、受光側ＦＯＴ４と、コネクタハウジング５と、シールドケース６と、送受一体型レンズ７とを含んで構成される。送受一体型レンズ７は、発光側ＦＯＴ３用のレンズが形成される発光側導光部材２０と、受光側ＦＯＴ４用のレンズが形成される受光側導光部材２１とを連結部２２により繋いで一体形成される。連結部２２は、発光側導光部材２０と受光側導光部材２１とのピッチを狭めたりすることが可能な弾力性を有するブリッジ形状に形成される。発光側導光部材２０と受光側導光部材２１との間には、これらを近づけるような撓みを許容する空間が形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、光通信分野で用いられる光コネクタに関し、詳しくはＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver ）と相手側との間に導光部材が配置される光コネクタに関する。

従来より、ＯＡ、ＦＡ、車載機器等の光通信には光コネクタが用いられる。光コネクタは、プラグ側の光コネクタと、レセプタクル側の光コネクタとからなる（例えば、下記特許文献１参照）。プラグ側の光コネクタは、ハウジング（光コネクタハウジング）を有し、このハウジングには、光ファイバ端末に設けられたフェルールが収容保持される。

一方、レセプタクル側の光コネクタは、機器に内蔵された回路基板に対し実装されるものであって、プラグ側の光コネクタが嵌合するハウジング（光コネクタハウジング）と、発光側ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver ）及び受光側ＦＯＴと、これら発光側ＦＯＴ及び受光側ＦＯＴを覆うシールドケースと、二つのスリーブ及び二つの導光部材とを備えて構成される。

レセプタクル側の光コネクタのハウジングは、回路基板上に載置固定される箱形状の樹脂部品であって、この前側にコネクタ嵌合部が形成され、後側にはＦＯＴ収容部が形成される。ＦＯＴ収容部は、発光側ＦＯＴ及び受光側ＦＯＴを並んだ状態に収容する部分として形成される。このようなＦＯＴ収容部には、真っ直ぐな貫通孔が所定の間隔をあけて二つ形成される。二つの貫通孔は、発光素子及び受光素子の位置に合わせて配置され、コネクタ嵌合部に連通するように形成される。二つの貫通孔には、スリーブがそれぞれ挿入される。

二つのスリーブには、ＦＯＴ収容部側から導光部材がそれぞれ挿入される。また、二つのスリーブには、コネクタ嵌合部側からプラグ側の光コネクタのフェルールがそれぞれ挿入される。二つの導光部材は、発光素子及び受光素子と、フェルール端面に露出する光ファイバとの間に介在するように配置される。二つの導光部材は、光透過性を有し、下記特許文献１ではレンズとして機能する部分を有する。二つの導光部材は、小さな部品であり、共に同じ形状に形成される。

特開２００６−２１５２７３号公報

上記従来のレセプタクル側の光コネクタにあっては、導光部材が上記の如く小さな部品であることから、次のような問題点を有する。

すなわち、組み付けに係る作業性が悪くなってしまうという問題点を有する。また、導光部材には挿入方向に制約があり、十分に気を付けていないと誤挿入が生じてしまうという問題点や、そのために作業性が悪くなってしまうという問題点を有する。

この他、小さな部品であることから、レンズとして機能する部分を発光側ＦＯＴ及び受光側ＦＯＴに対し個々に最適化することができないという問題点を有する。これは、仮に最適化をしたとしても、両者のレンズを外観上区別することができないからである。また、そのために誤組み付けの原因にもなってしまうからである。従って、レンズとして機能する部分は、形状の最適化を図ることができず、共通形状（同じ形状）に形成される。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、作業性の向上を図ることが可能な、また、形状の最適化を図ることも可能な光コネクタを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明は、発光素子を有する発光側ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver ）と、受光素子を有する受光側ＦＯＴと、前記発光側ＦＯＴ及び前記受光側ＦＯＴを並んだ状態に収容するＦＯＴ収容部を有するコネクタハウジングと、前記発光側ＦＯＴ及び前記受光側ＦＯＴの位置に合わせて前記コネクタハウジングに組み付けられる二つの導光部材と、を含む光コネクタにおいて、前記二つの導光部材は、前記発光側ＦＯＴ用のレンズが形成される発光側導光部材と、前記受光側ＦＯＴ用のレンズが形成される受光側導光部材とからなり、前記発光側導光部材と前記受光側部材は、連結部により繋がれて一体化することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、導光部材に関し、二つの小さな部品が連結部により繋がれて一体化することから、大きな一つの部品として用いることが可能なる。また、本発明によれば、一体化して一つの部品になることから、一方に発光側ＦＯＴ用のレンズ、他方に受光側ＦＯＴ用のレンズを形成することが可能になる。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の光コネクタにおいて、前記発光側導光部材と前記受光側導光部材とからなる前記二つの導光部材は、空間を有する状態で弾力性を有するブリッジ形状の前記連結部により繋がれて一体化するとともに、前記ブリッジ形状の前記連結部は、前記発光側導光部材と前記受光側導光部材との並び方向及び収容方向にそれぞれ直交する方向の一端側に位置するように配置され、さらに、前記空間は、前記連結部と前記発光側導光部材と前記受光側導光部材との配置により、前記一端の反対側となる他端側が開口するスリット形状に形成されることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、連結部が弾力性を有するブリッジ形状に形成され、発光側導光部材と受光側導光部材との間の空間がスリット形状に形成されることから、発光側導光部材と受光側導光部材とのピッチがコネクタハウジングの組み付け部分のピッチに対し厳密に合致してなくとも、撓みにより吸収することが可能になる。

請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の光コネクタにおいて、前記ブリッジ形状の前記連結部は、持ち手部分としても形成されることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、連結部を持ちながらコネクタハウジングへの組み付けが可能になる。

請求項１に記載された本発明によれば、導光部材に関し、二つの小さな部品から大きな一つの部品にすることから、作業性の向上を図ることができるという効果を奏する。また、上記の如く一つの部品にすることから、誤挿入や誤組み付けを防止して作業性の向上を図ることができるという効果を奏する。さらに、本発明によれば、導光部材に関し、形状の最適化を図ることができるという効果も奏する。

請求項２、３に記載された本発明によれば、更に作業性の向上を図ることができるという効果を奏する。

本発明の光コネクタの構成図である。 送受一体型レンズの斜視図である。 図２のＡ視方向から見た送受一体型レンズの図である。 送受一体型レンズの組み付けに係る説明図である。

回路基板に対し実装される光コネクタは、発光側ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver ）と、受光側ＦＯＴと、コネクタハウジングと、シールドケースと、送受一体型レンズとを含んで構成される。送受一体型レンズは、発光側ＦＯＴ用のレンズが形成される発光側導光部材と、受光側ＦＯＴ用のレンズが形成される受光側導光部材とを連結部により繋いで一体形成される。連結部は、発光側導光部材と受光側導光部材とのピッチを狭めたりすることが可能な弾力性を有するブリッジ形状に形成される。発光側導光部材と受光側導光部材との間には、これらを近づけるような撓みを許容する空間が形成される。

以下、図面を参照しながら実施例１を説明する。図１は本発明の光コネクタの構成図である。また、図２は送受一体型レンズの斜視図、図３は図２のＡ視方向から見た送受一体型レンズの図、図４は送受一体型レンズの組み付けに係る説明図である。

図１において、光コネクタは、プラグ側の光コネクタと、レセプタクル側の光コネクタ１とからなり、このレセプタクル側の光コネクタ１（以下、光コネクタ１と略記する）は、回路基板２に対し実装される。光コネクタ１は、発光側ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver ）３と、受光側ＦＯＴ４と、コネクタハウジング５と、シールドケース６と、本発明の特徴部分となる送受一体型レンズ７とを含んで構成される。尚、図１においては、発光側ＦＯＴ３及び受光側ＦＯＴ４が紙面垂直方向に並んで配置されるものとする。

発光側ＦＯＴ３及び受光側ＦＯＴ４は、ＦＯＴ本体８と、このＦＯＴ本体８からのびる複数本のリードフレーム９とを備えて構成される。発光側ＦＯＴ３のＦＯＴ本体８には、図示しない発光素子（例えばＬＥＤ）が内蔵される。一方、受光側ＦＯＴ４のＦＯＴ本体８には、図示しない受光素子（例えばＰＤ）が内蔵される。リードフレーム９は、回路基板２のスルーホール１０に差し込まれ、この後に半田付けされると、所定の回路との電気的な接続が完了する。発光側ＦＯＴ３及び受光側ＦＯＴ４は、本実施例において公知のものが用いられるものとする。

コネクタハウジング５は、箱形状となる樹脂製の一部品であって、この前側にコネクタ嵌合部１１が形成され、後側にはＦＯＴ収容部１２が形成される。ＦＯＴ収容部１２は、発光側ＦＯＴ３及び受光側ＦＯＴ４を並んだ状態に収容する部分として形成される。このようなＦＯＴ収容部１２には、貫通孔１３（図４参照）が所定の間隔をあけて二つ形成される。二つの貫通孔１３は、図示しない発光素子及び受光素子の位置に合わせて配置形成される。また、二つの貫通孔１３は、コネクタ嵌合部１１に連通するように形成される。

コネクタハウジング５は、この下面から突出する固定ピン１４を用いて回路基板２に固定される。具体的には、回路基板２のハウジング固定穴１５に固定ピン１４が差し込まれて固定される。

シールドケース６は、箱形状となる金属製の一部品であって、本実施例においては発光側ＦＯＴ３及び受光側ＦＯＴ４を収容した状態のコネクタハウジング５を覆うことができる大きさに形成される（発光側ＦＯＴ３及び受光側ＦＯＴ４のみを覆うような形状であってもよいものとする）。このようなシールドケース６の下部には、ピン形状のグランド部１６と、固定ピン１７とが形成される。グランド部１６は、回路基板２のスルーホール１８に差し込まれて図示しないグランドに半田付けされる。一方、固定ピン１７は、回路基板２の固定穴１９に差し込まれて固定される。

図２及び図３において、送受一体型レンズ７は、光透過性を有する樹脂製の一部品（一つの部品）であって、発光側導光部材２０と、受光側導光部材２１と、連結部２２と、空間２３とを有し、例えば図示の形状に形成される（図示の全体形状は一例であるものとする）。

発光側導光部材２０は、導光部２４と、この導光部２４に一体化するフランジ部２５とを有する。導光部２４は、フランジ部２５の第一面２６から真っ直ぐ且つ長く突出する第一筒部２７と、フランジ部２５の第二面２８から短く突出する第二筒部２９と、第一筒部２７及び第二筒部２９の内側を充填するように形成されるレンズ３０とを有して、略円筒状（略円柱状）となる形状に形成される。

第一筒部２７と第二筒部２９は、フランジ部２５を境にして非対称形状に形成される。第一筒部２７の外面には、側面視三角形状の長リブ３１が一体に形成される。また、第二筒部２９の外面には、側面視三角形状の短リブ３２が一体に形成される。長リブ３１及び短リブ３２は、送受一体型レンズ７の樹脂成形時における樹脂材料の流動性を向上させるための部分として形成される。長リブ３１及び短リブ３２により、第一筒部２７及び第二筒部２９の先端まで樹脂材料が流れるようになることから、成形精度を高めることができる（ショートショットを防止することができる）。第二筒部２９の突出先端部には、調整部３３が一体に形成される。

尚、本実施例において、調整部３３は発光側導光部材２０にだけ形成されるものとする（形状の最適化を図るため、受光側導光部材２１には形成されない）。

レンズ３０には、図示しない発光素子に対し最適形状となる非球面形状レンズ（図示省略）の部分と、その他の部分とが形成される。レンズ３０は、発光側専用のレンズとして形成される。

フランジ部２５は、矩形板状となる形状に形成される。フランジ部２５は、所定の肉厚にて形成される。フランジ部２５の第二面２８には、コ字状のＦＯＴ接触部３４が一体に形成される（形状は一例であるものとする）。ＦＯＴ接触部３４は、発光側ＦＯＴ３におけるＦＯＴ本体８の平面部に面接触する部分として形成される。ＦＯＴ接触部３４の形成により、組み付け時においては、例えばレンズ傾きを防止するすることができる。

受光側導光部材２１は、発光側導光部材２０と同様に、導光部３５と、この導光部３５に一体化するフランジ部３６とを有する（構成は発光側導光部材２０と基本的に同じであるが、最適化されて細部の構造は若干異なる）。

導光部３５は、フランジ部３６の第一面３７から真っ直ぐ且つ長く突出する第一筒部３８と、フランジ部３６の第二面３９から短く突出する第二筒部４０と、第一筒部３８及び第二筒部４０の内側を充填するように形成されるレンズ４１とを有して、略円筒状（略円柱状）となる形状に形成される。

第一筒部３８と第二筒部４０は、フランジ部３６を境にして非対称形状に形成される。第一筒部３８の外面には、側面視三角形状の長リブ４２が一体に形成される。また、第二筒部４０の外面には、側面視三角形状の短リブ４３が一体に形成される。長リブ４２及び短リブ４３は、上記長リブ３１及び短リブ３２と同様に、送受一体型レンズ７の樹脂成形時における樹脂材料の流動性を向上させるための部分として形成される。第二筒部４０は、発光側導光部材２０の第二筒部２９よりも若干短く形成される。

レンズ４１には、図示しない受光素子に対し最適形状となる非球面形状レンズ（図示省略）の部分と、その他の部分とが形成される。レンズ４１は、受光側専用のレンズとして形成される。

フランジ部３６は、矩形板状となる形状に形成される。フランジ部３６は、所定の肉厚にて形成される。フランジ部３６の第二面３９には、コ字状のＦＯＴ接触部４４が一体に形成される（形状は一例であるものとする）。ＦＯＴ接触部４４は、受光側ＦＯＴ４におけるＦＯＴ本体８の平面部に面接触する部分として形成される。ＦＯＴ接触部４４の形成により、組み付け時においては、例えばレンズ傾きを防止するすることができる。ＦＯＴ接触部４４は、上記ＦＯＴ接触部３４に対して同一平面になるように形成される。フランジ部３６は、空間２３が介在した状態で、発光側導光部材２０のフランジ部２５と並ぶような位置に配置される。

連結部２２は、発光側導光部材２０と受光側導光部材２１とを繋ぐ部分として形成される。具体的には、空間２３をあけてフランジ部２５とフランジ部３６とを繋ぐように形成される。

尚、図中の矢印Ｐを発光側導光部材２０と受光側導光部材２１との並び方向、矢印Ｑをコネクタハウジング５に対する発光側導光部材２０と受光側導光部材２１の収容方向、矢印Ｒを上記各方向に直交する方向とすると、連結部２２は矢印Ｒの方向の一端側に位置するように配置される。

連結部２２は、弾力性を有するような形状に形成される。具体的には、フランジ部２５の一側部４５及びフランジ部３６の一側部４６から外側へ突出するようなブリッジ形状（略コ字状の形状）に形成される。また、連結部２２は、コネクタハウジング５への組み付け時に作業者が手で持つことができる、持ち手部分４７となるような形状にも形成される。

空間２３は、スリット形状に形成される。具体的には、矢印Ｒの方向の他端側、すなわち連結部２２の形成位置の反対側が開口するようなスリット形状に形成される。

以上、図１ないし図３を参照しながら説明してきたように、光コネクタ１は上記構成及び構造の送受一体型レンズ７を含み、この送受一体型レンズ７に関しては、次のような効果を奏する。

すなわち、送受一体型レンズ７は、発光側導光部材２０と受光側導光部材２１とを有し、これらが連結部２２により繋がれて一体化することから、大きな一つの部品として用いることができる。本発明によれば、発光側導光部材２０自身、及び、受光側導光部材２１自身が小さくても、連結部２２にて一体化すれば、大きな一つの部品として用いることができる。従って、コネクタハウジング５への組み付けに係る作業性を向上させることができるという効果を奏する。

また、送受一体型レンズ７は、上記の一体化により一つの部品になることから、一方に発光側ＦＯＴ３用のレンズ３０を、他方に受光側ＦＯＴ４用のレンズ４１をそれぞれ形成しても、これらを区別することなく、また、コネクタハウジング５に対し誤挿入することなく組み付けをすることができる。従って、作業性を向上させることができるという効果を奏する。

また、送受一体型レンズ７は、上記の一体化により一つの部品になることから、一方に発光側ＦＯＴ３用のレンズ３０を、他方に受光側ＦＯＴ４用のレンズ４１をそれぞれ形成することができる。従って、光学部品としての形状の最適化を図ることができるという効果を奏する。

また、図４に示す如く、送受一体型レンズ７は、連結部２２が弾力性を有するブリッジ形状に形成され、発光側導光部材２０と受光側導光部材２１との間の空間２３がスリット形状に形成されることから、発光側導光部材２０と受光側導光部材２１とのピッチＰ１がコネクタハウジング５の組み付け部分４８のピッチＰ２に対し厳密に合致してなくとも、撓みにより吸収することができる。従って、送受一体型レンズ７をコネクタハウジング５に確実に組み付けることができ、以て作業性を向上させることができるという効果を奏する。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１…光コネクタ、 ２…回路基板、 ３…発光側ＦＯＴ、 ４…受光側ＦＯＴ、 ５…コネクタハウジング、 ６…シールドケース、 ７…送受一体型レンズ、 ８…ＦＯＴ本体、 ９…リードフレーム、 １０、１８…スルーホール、 １１…コネクタ嵌合部、 １２…ＦＯＴ収容部、 １３…貫通孔、 １４…固定ピン、 １５…ハウジング固定穴、 １６…グランド部、 １７…固定ピン、 １９…固定穴、 ２０…発光側導光部材、 ２１…受光側導光部材、 ２２…連結部、 ２３…空間、 ２４、３５…導光部、 ２５、３６…フランジ部、 ２６、３７…第一面、 ２７、３８…第一筒部、 ２８、３９…第二面、 ２９、４０…第二筒部、 ３０、４１…レンズ、 ３１、４２…長リブ、 ３２、４３…短リブ、 ３３…調整部、 ３４、４４…ＦＯＴ接触部、 ４５、４６…一側部、 ４７…持ち手部分、 ４８…組み付け部分

Claims (3)

1. 発光素子を有する発光側ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver ）と、
   受光素子を有する受光側ＦＯＴと、
   前記発光側ＦＯＴ及び前記受光側ＦＯＴを並んだ状態に収容するＦＯＴ収容部を有するコネクタハウジングと、
   前記発光側ＦＯＴ及び前記受光側ＦＯＴの位置に合わせて前記コネクタハウジングに組み付けられる二つの導光部材と、
   を含む光コネクタにおいて、
   前記二つの導光部材は、前記発光側ＦＯＴ用のレンズが形成される発光側導光部材と、前記受光側ＦＯＴ用のレンズが形成される受光側導光部材とからなり、前記発光側導光部材と前記受光側部材は、連結部により繋がれて一体化する
   ことを特徴とする光コネクタ。
2. 請求項１に記載の光コネクタにおいて、
   前記発光側導光部材と前記受光側導光部材とからなる前記二つの導光部材は、空間を有する状態で弾力性を有するブリッジ形状の前記連結部により繋がれて一体化するとともに、前記ブリッジ形状の前記連結部は、前記発光側導光部材と前記受光側導光部材との並び方向及び収容方向にそれぞれ直交する方向の一端側に位置するように配置され、さらに、前記空間は、前記連結部と前記発光側導光部材と前記受光側導光部材との配置により、前記一端の反対側となる他端側が開口するスリット形状に形成される
   ことを特徴とする光コネクタ。
3. 請求項２に記載の光コネクタにおいて、
   前記ブリッジ形状の前記連結部は、持ち手部分としても形成される
   ことを特徴とする光コネクタ。

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