JP4141931B2 - 光コネクタ固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板に設けられている光入出端に対して、光ファイバ先端に設けられている光コネクタを、前記光入出端と光接続可能な位置に位置決めして実装できる光コネクタ固定構造に関する。

現在、光ラン（ＬＡＮ）システム等で用いられている光トランシーバは、半導体レーザ等の発光素子、あるいはフォトダイオード等の光チップモジュールの光軸を回路基板の方向に沿わせ、これら光素子が搭載された回路基板あるいはリードフレームの端部に光コネクタを取り付けて、外部の光ファイバと接続する方式が一般に用いられている。ここで用いられる光コネクタのフェルールとしては、周知の単心光フェルール（ＭＵ型（ＭＵ:Miniature-unit Coupling optical fiber connector。JIS C 5983に制定される光コネクタに用いられるもの等）、ＳＣ型フェルール（SC:Single fiber Coupling optical fiber connector。JIS C 5973に制定される光コネクタに用いられるもの等）など）、多心光フェルール（ＭＴ型フェルール（ＭＴ:Mechanically Transferable。JIS C 5981に制定されるもの等）、いわゆるMINI−MT型フェルールなど）が用いられており、いずれのフェルールを用いた光トランシーバも既に規格化されている。ところで、近時、光電複合回路、光電気混載基板の要求が高まるに連れ、このような方式の光トランシーバは、光コネクタの取付位置に各種制約があるため、光接続経路や回路基板設計の自由度が制限されてしまい、さらに、基板の小型化ができないという問題が生じている。公知の光トランシーバとしては、以下の特許文献１等がある。
特開平６−２７３６４１号公報

本発明は、前記課題に鑑みて、光素子が実装された回路基板に光コネクタを取り付ける為の構造を小型化でき、回路基板上での光コネクタの取り付けが容易で、取付位置の設計自由度が向上し、さらに、光素子に対する光コネクタ位置決めが容易かつ位置決め精度が長期にわたって安定に維持でき、しかも種々の光コネクタにも対応できる光コネクタ固定構造の提供を目的とする。

上記課題を解決するために本発明は以下の構成を提供するものである。
この発明では、光ファイバ先端に組み立てられている光コネクタと、前記光コネクタを、光入出端が設けられる回路基板上に保持するべく、前記回路基板に取り付けられるコネクタホルダとを有し、前記コネクタホルダには、光コネクタを前記光入出端と光接続可能な位置に位置決め保持する係止手段が設けられており、前記係止手段には、前記光コネクタが、回路基板に向かって押圧するようにして押し込まれるようになっており、前記係止手段は、該係止手段に押し込まれるとともに位置決め手段によって前記光入出端と光接続可能な位置に位置決めされた光コネクタを、前記回路基板に向かって押さえ込むようにして保持するようになっており、更に、前記係止手段は、接合面に光ファイバが露出している第２の光コネクタを前記光入出端に対して光接続可能に支持するための変換アダプタを、前記光コネクタに代えて保持できるようになっていることを特徴とする光コネクタ固定構造を提供する。

また、本発明では、前記コネクタホルダは、前記光コネクタを前記回路基板上にて前記係止手段によって係合保持するコネクタ保持部を有し、このコネクタ保持部には、前記光コネクタの前記光入出端に対面される底面から該底面に対向する上面に向けて前記光コネクタに穿設されている溝状又は孔状の位置決め用凹所が挿入されるガイド片が、前記コネクタホルダから立ち上げるようにして突設されており、前記位置決め用凹所によって前記ガイド片に挿入した前記光コネクタを、前記ガイド片に沿って光入出端に向けて移動することで、前記ガイド片によって前記光入出端に対して前記光ファイバの光接続が可能な位置に位置決めした状態で、前記光コネクタを前記コネクタ保持部の係止手段に係合保持させることができるようになっており、前記変換アダプタについても、前記変換アダプタの前記光入出端に対面される底面から該底面に対向する上面に向けて溝状又は孔状の位置決め用凹所が穿設されており、前記位置決め用凹所によって前記ガイド片に挿入した前記変換アダプタを、前記ガイド片に沿って光入出端に向けて移動することで、前記ガイド片によって前記光入出端に対して前記光ファイバの光接続が可能な位置に位置決めした状態で、前記変換アダプタを前記コネクタ保持部の係止手段に係合保持させることができるようになっている構成も採用可能である。

係止手段としては、前記コネクタホルダに突設された２以上の弾性片であり、前記光入出端の光軸方向に沿って押し込まれた前記光コネクタあるいは前記変換アダプタが前記弾性片と係合して保持されるようになっている構成も採用可能である。

また、本発明では、前記変換アダプタには、コネクタ収納穴である貫通穴が設けられ、該コネクタ収容穴には、前記第２の光コネクタが、その底面を前記光入出端に向けた状態で収納されるようになっており、前記変換アダプタの対向する両側部には、前記コネクタ収納穴と繋がった窓部が設けられ、前記変換アダプタを前記回路基板に向かって押し込むと、前記窓部に入り込んだ前記弾性片のうち、前記コネクタ収納穴内に突出した部分が、前記コネクタ収納穴に挿入される前記第２の光コネクタの概略位置決めを行うガイドとして機能するようになっている構成も採用可能である。

変換アダプタに接続された第２の光コネクタとしては、位置決めピンを利用したピン嵌合方式の位置決め手段によって前記回路基板に対して位置決めされて、前記光入出端と光接続可能な位置に配置されるようになっている構成も採用可能である。

また、本発明では、前記変換アダプタには、前記第２の光コネクタの押し込み限界を定めるストッパ部が備えられた構成も採用可能である。

なお、本発明に係る光入出端とは、例えば、発光素子や受光素子である光素子（より詳しくは、発光素子の発光面や、受光素子の受光面）、光ファイバ先端、光フェルールや各種光コネクタ（より詳しくは、その突き合わせ接合用の接合端面）などのことを指す。光入出端は、光の出射（「発光」も含む）あるいは入射（「受光」も含む）の少なくともいずれか一方の機能を有するものを総称するものである。

本発明によれば、回路基板上の光コネクタの実装に係るスペースが、回路基板上での光電変換モジュールの実装に要するスペースと同じか、あるいは、それよりも若干大きい程度で済み、回路基板上での光電変換モジュールと光ファイバとの接続を、極めて省スペースで実現できる。
また、２種以上の光コネクタを選択的に保持でき、また、回路基板上での光コネクタや変換アダプタの取り付けや取り外しが容易である。このため、目的，用途に応じて光コネクタを別の種類の光コネクタに取り替えることができる。
また、光素子に対する光コネクタ位置決めが容易かつ位置決め精度が長期にわたって安定に維持できる。
更に、光コネクタの位置決めピン又はピン嵌合孔によって、光入出端を固定する固定部材に対するピン結合方式の位置決め手段を構成することで、光入出端に対する光コネクタ（詳細には、光コネクタに固定された光ファイバ）の位置決め精度の向上、位置決め作業性の向上を実現でき、しかも、位置決め精度の長期安定性も容易に確保できると利点がある。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る光コネクタ固定構造を示す図である。
図１において、符号１１は回路基板、１２は光電変換モジュール、１３はコネクタホルダ、１４は光コネクタ、２４は第２の光コネクタ、１５は光ファイバである。
まず、光コネクタ１４が保持された状態の光コネクタ固定構造１０について以下に詳細に説明する。

光電変換モジュール１２は、半導体レーザ（例えばレーザダイオード：ＬＤ）等の発光素子、あるいは、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子である光素子１６を搭載（あるいは内蔵）したチップ状あるいはアレイ状のモジュールである。この光電変換モジュール１２の前記光素子１６の光軸（受光面）は回路基板１１に対して垂直の方向となっている。光電変換モジュール１２は回路基板１１上の回路等と電気的に接続されている。
図１等には、光電変換モジュール１２の光素子１６が、光電変換モジュール１２の回路基板１１に臨む底面１２ａと対向する面（以下、接合面１２ｂ）に形成された構成を例示している。また、接合面１２ｂは、回路基板１１に沿った方向に延在されている。なお、特に図示はしないが、光電変換モジュール１２が搭載される回路基板１１には、光電変換回路、制御処理部、光信号処理回路、光素子駆動回路、その他、回路基板上の電子部品の駆動制御等を行う種々の回路が構成されている。
この実施の形態において、光素子１６（より詳細には光素子１６の発光面又は受光面）は、光入出端として機能するものであり、以下、光素子１６との記載箇所は、光入出端と読み替えることが可能である。また、光素子１６の発光面又は受光面は、光入出端の端面として機能するものであり、以下、発光面又は受光面との記載箇所は、光入出端の端面と読み替えることが可能である。

この実施形態において、光コネクタ固定構造１０は、回路基板１１上に実装した光電変換モジュール１２と、回路基板１１上に固定されて、前記光電変換モジュール１２を外側から取り囲むようにして配置された枠状のコネクタホルダ１３とを有して構成されている。コネクタホルダ１３は、光ファイバ１５先端に組み立てられた光コネクタ１４を、前記光電変換モジュール１２上にて位置決め保持し、光電変換モジュール１２に対して位置ずれしないように押さえ込む機能を果たす。光電変換モジュール１２のマウント１２ｍ、回路基板１１は固定部材として機能する。

前記コネクタホルダ１３は具体的にはステンレス等の金属板を折り曲げ成形したものであり、回路基板１１上に載置、当接される当接部１３ａ（光電変換モジュール１２の外周部に沿って設けられている枠状本体１３ｄの下端部）の複数箇所から突設された固定片１３ｂを回路基板１１に貫通させて回路基板１１の裏面（図示省略）にて回路基板１１に固定することで、回路基板１１にぐらつかないように固定される。

光コネクタ１４は、プラスチック等の合成樹脂製のコネクタ本体１４ａを備えており、多心光ファイバテープ心線である光ファイバ１５先端では、光ファイバ（単心の光ファイバ心線又は光ファイバ素線）が口出しされた状態で、コネクタ本体１４ａに精密に位置決め保持されている。
この光コネクタ本体１４ａには、光ファイバ１５の先端と光素子１６との間を光接続する光路を形成する光路形成手段が内蔵されている。この光路形成手段は、光コネクタ１４に固定された光ファイバ１５先端と光素子１６との間に屈曲した光路を形成して、光コネクタ１４と光素子１６との間を接続する光路の光軸に対して横方向に延在する光ファイバ１５と、光素子１６との間の光接続を可能にするものである。
光コネクタ１４は、該光コネクタ１４と光素子１６との間を接続する光路の光軸に対して横方向に延在する光ファイバ１５を、光素子１６に対して光接続する機能を果たす。

この光コネクタ１４は、光電変換モジュール１２とほぼ同じか、若干小さい程度のサイズの外観ブロック状に形成されており、光電変換モジュール１２上に設置しても、光電変換モジュール１２から外側に大きく突出することは無い。
なお、光ファイバ１５としては、多心光ファイバテープ心線に限定されず、例えば、単心の光ファイバ心線等、各種構成が採用可能である。

本発明によれば、光コネクタ１４を光電変換モジュール１２上に設置し、コネクタホルダ１３に保持させることで、光素子１６と光ファイバ１５の光線路（各光ファイバ１５ａによって形成される光線路）との光接続を実現できる。
また、光電変換モジュール１２上に設置した光コネクタ１４は、コネクタホルダ１３の構造によって光電変換モジュール１２に押さえ込まれて、光電変換モジュール１２に対して位置ずれしないように安定保持される。
すなわち、図１に示すように、コネクタホルダ１３は、光コネクタ１４を光電変換モジュール１２に押さえ込むための板バネ状の一対の押さえ片１３ｃと、光コネクタ１４を光素子１６上面に対して前記光ファイバの光接続が可能な位置に位置決めするためのガイド片１３ｆとを有している。これら、押さえ片１３ｃとガイド片１３ｆとは、いずれもコネクタホルダ１３上（具体的には枠状本体１３ｄ上）に立ち上げるようにして突設された突片である。複数の押さえ片１３ｃは、光素子１６上面上に配置された光コネクタ１４と係合して着脱可能に保持するコネクタ保持部１３ｇを構成する。このコネクタ保持部１３ｇには、光コネクタ１４を、光電変換モジュール上面１２ｂに直交する方向の移動によって、光電変換モジュール上面１２ｂに押し付けるようにすることで、複数の押さえ片１３ｃの間に押し込むことができ、これにより、コネクタ保持部１３ｇの複数の押さえ片１３ｃによって光コネクタ１４が保持される。

押さえ片１３ｃは、コネクタホルダ１３の枠状本体１３ｄから突出する舌片状の小片が湾曲成形されたものである。この押さえ片１３ｃは、枠状本体１３ｄ上に立ち上げるようにして形成されており、この押さえ片１３ｃの枠状本体１３ｄからの突出中央部（コネクタ当接部１３ｈ）は、湾曲の外面側が枠状本体１３ｄの中央開口１３ｅに若干迫り出すように突出し、枠状本体１３ｄからの突出先端は、前記中央開口１３ｅの外側に向けて折り返すようにして湾曲成形されている。これら押さえ片１３ｃは、コネクタ保持部１３ｇに配置された光コネクタ１４を保持するとともに、この光コネクタ１４を、光電変換モジュール１２の光素子１６に向けて押さえ込む弾性片として機能するものである。
ガイド片１３ｆは、光コネクタ１４の前記光素子１６上面に対面される底面（接合面）から該底面に対向する上面１４ｂに向けて前記光コネクタ１４に貫通して穿設されている孔状の位置決め用凹所１４ｃが挿入されるものである。

光コネクタ１４をコネクタ保持部１３ｇに保持するには、光コネクタ１４の接合面を光電変換モジュール１２に向けた姿勢で、前記位置決め用凹所１４ｃによってガイド片１３ｆに挿入し、ガイド片１３ｆに沿わせるようにして光電変換モジュール１２上に押し付けるようにすれば良い。ガイド片１３ｆに沿った移動によって、光コネクタ１４が、一対の押さえ片１３ｃの間に押し込まれると、光コネクタ１４に形成されている係合部が、それぞれ押さえ片１３ｃに位置決めされて、各係合部に押さえ片１３ｃが挿入される。このとき、ガイド片１３ｆは、係合部に対して押さえ片１３ｃを位置決めする機能を果たし、光コネクタ１４の光電変換モジュール１２（詳細には光素子１６）に対する位置決め精度の確保に寄与する。
ここで、前記光コネクタ１４の係合部とは、光コネクタ１４が光素子１６上面上に配置された際、押さえ片１３ｃと係合して着脱可能に保持されるように機能するものであり、押さえ片１３ｃと係合すると、この押さえ片１３ｃによって、光コネクタ１４が光素子１６に向けて押さえ込まれるようになっている。この係合部としては、各種構成が採用可能であり、例えば、凸部，傾斜面，溝部などが挙げられる。

上述したように、光コネクタ１４をコネクタ保持部１３ｇに押し込んで、コネクタ保持部１３ｇの押さえ片１３ｃによって保持させる作業においては、まず、光コネクタ１４を、位置決め用凹所１４ｃによって前記ガイド片１３ｆに挿入し、このガイド片１３ｆによって光コネクタ１４の位置ずれを規制した状態でコネクタ保持部１３ｇに押し込んで、コネクタ保持部１３ｇの押さえ片１３ｃによって保持させるので、係合部に対する押さえ片１３ｃの位置決め・係合、光素子１６に対する光コネクタ１４の位置決めを非常に簡単に効率良く行えるといった利点がある。光コネクタ１４が押さえ片１３ｃと接触したり、押さえ片１３ｃの弾性力が光コネクタ１４に作用する状況下でも、ガイド片１３ｆによって、コネクタ保持部１３ｇへの光コネクタ１４の押し込みを円滑に行え、光素子１６に対する光コネクタ１４の位置決めも簡単に行える。

また、光コネクタ１４の係合部に当接させた、コネクタホルダ１３の押さえ片１３ｃによって、光コネクタ１４を光素子１６に向けて押さえ込む構成であるので、押さえ片１３ｃによって光コネクタ１４を保持したときには、押さえ片１３ｃの、光コネクタ１４上に突出する部分が非常に小さくて済み、また、光コネクタ１４上への押さえ片１３ｃの突出を無くすことも可能であるため、実質的に、回路基板１１に対する光コネクタ１４の実装高さを小さくできる。
また、前記押さえ片１３ｃは、湾曲成形によって円弧板状に形成された部分（コネクタ当接部１３ｈ）によって、係合部に対して線接触するため、例えば押さえ片が球状等に成形された部分によって光コネクタに点接触する場合等に比べて、押さえ片１３ｃから光コネクタ１４に与えられる押圧力によって光コネクタ１４に局所的な応力集中が生じることを回避でき、光コネクタ１４の光特性の安定維持や、破損防止を実現できるといった利点もある。弾性片（押さえ片）１３ｃのコネクタ当接部１３ｈや、光コネクタ１４の係合部の形状は、光コネクタ１４の特性安定性の点で、係合部に対するコネクタ当接部１３ｈの当接範囲（面積）を出来るだけ大きく確保する構成であることが好ましく、この点、コネクタ当接部１３ｈと係合部とが面接触する構成であることがより好ましい。

なお、光コネクタ１４や押さえ片１３ｃ（弾性片）等の具体的形状は、光コネクタ１４のコネクタ保持部１３ｇへの押し込み、押さえ片１３ｃによる係合保持（押さえ込み）が可能であれば良く、各種構成が採用可能である。コネクタ保持部１３ｇとしては、必ずしも、対向する両側から光コネクタ１４と係合する一対の弾性片（押さえ片）１３ｃを備えた構成に限定されず、弾性片１３ｃの本数は、１本、あるいは、３本以上であっても良い。また、ガイド片１３ｆが挿入される位置決め用凹所１４ｃとしては、必ずしも光コネクタ１４を貫通する構成に限定されず、光コネクタ１４の上面側には開口していない形状であっても良い。また、光コネクタ１４の側部に形成された溝であっても良い。

前述した光コネクタ固定構造１０によれば、回路基板１１上の光コネクタ１４の実装に係るスペースが、回路基板１１上での光電変換モジュール１２の実装に要するスペースと同じか、あるいは、それよりも若干大きい程度で済み、回路基板１１上での光電変換モジュール１２（詳細には光素子１６）と光ファイバ１５との接続を、極めて省スペースで実現できる。

なお、回路基板１１に設ける光入出端としては、前述の光素子に限定されず、例えば、光ファイバの端部を回路基板に引き込んで固定したもの等、各種構成が採用可能である。
本発明で用いる光コネクタ１４は表面実装型光コネクタと言うことができ、本発明に係る光コネクタ固定構造１０とは、この基板実装型光コネクタを受容して保持する構造自体のことである。例えば、光入出端が固定される回路基板１１等の固定部材が無くても（例えばコネクタホルダ１３が固定部材を兼ねる構成）、受発光素子や光ファイバといった光入出端に表面実装型光コネクタが対峙する構成であれば、本発明に係る光コネクタ固定構造１０を構成していると言うことができるものとする。

次に、変換アダプタ１８について以下に詳細に説明する。
変換アダプタ１８は、コネクタホルダ１３に取り付けることで、光コネクタ２４（第２の光コネクタ。後述）を光素子１６に対して光接続可能に位置決め支持する機能を果たすものである。
この変換アダプタ１８は、前記光コネクタ２４が挿入されるスリーブ状（具体的には角筒状）のアダプタ本体１８ａに、前記光コネクタ２４をアダプタ本体１８ａ内に押さえ込むための弾性爪１８ｍを突設した概略構造になっている。また、このアダプタ本体１８ａは、ここではプラスチック製の一体成形品であるが、本発明では、これに限定されず、複数部材を結合した構成も採用可能である。

前記光コネクタ２４は、接合面（接合端面）２４ａに光ファイバ１５ａが露出しているものであり、図２及び図３においては、ＭＴ形光コネクタ（MT:Mechanically Transferable。例えばJIS C 5981に制定される光コネクタ）を採用している。前記アダプタ本体１８ａの内側の貫通穴であるコネクタ収納穴１８ｄは、光コネクタ２４の鍔部２４ｆよりも接合面２４ａ側の部分（コネクタ体２４ｇ）を収納する断面長方形状に形成されている。
光コネクタ２４には、接合面２４ａからこの接合面２４ａと対向した位置にある端面（以下、裏端面と言う。）２４ｂまで貫通した位置決めピン穴２４ｃが２本平行に形成されている。
後端面２４ｂ側には、２本の位置決めピン２４ｄを固定したピンクランプ２４ｅが備えられている。各位置決めピン２４ｄは、位置決めピン穴２４ｃに挿入されており、先端部が光コネクタの接合面２４ａ側から突出した状態となっている。

変換アダプタ１８は、アダプタ本体１８ａの軸方向（コネクタ収納穴１８ｄの中心軸線方向）一端側の端面（符号１８ｂ。以下、底面）に対向する上面１８ｃ（軸方向他端側の端面）から、前記弾性爪（係合爪）１８ｍが複数本（ここでは４本）突設された概略構成になっている。
前記複数本の弾性爪１８ｍは、上面１８ｃにおけるコネクタ収納穴１８ｄの開口部の周囲に突設されており、これら複数本の弾性爪１８ｍによって取り囲まれた内側の空間１８ｕに光コネクタ２４を接合面２４ａ側から押し込んでいくと、複数本の弾性爪１８ｍの間を押し広げるようにして、前記上面１８ｃにおけるコネクタ収納穴１８ｄの間を開口部からコネクタ収納穴１８ｄへ光コネクタ２４（具体的にはコネクタ本体２４ｇ）を挿入できるようになっている。
但し、変換アダプタ１８への光コネクタ２４の押し込み（コネクタ収納穴１８ｄへのコネクタ本体２４ｇの挿入）は、光コネクタ２４の前記接合面２４ａに対向する側の端部（後端部）にフランジ状に突設されている鍔部２４ｆが、アダプタ本体１８ａの上面１８ｃに当接した所で限界となる。

より具体的には、コネクタ収納穴１８ｄは、光コネクタ２４のコネクタ本体１８ｇよりも僅かに大きい断面形状になっており、前記鍔部２４ｆは，コネクタ本体２４ｇをコネクタ収納穴１８ｄに挿入した時に、少なくとも対向する両側（具体的には、細長形状の後端面２４ｂの長手方向両側）がコネクタ収納穴１８ｄの外側にはみ出す大きさになっているため、コネクタ収納穴１８ｄへ、光コネクタ２４（具体的にはコネクタ本体２４ｇ）を挿入していくと、鍔部２４ｆが、アダプタ本体１８ａの上面１８ｃに当接し、それ以上の押し込みが不可能となる。
ここで、アダプタ本体１８ａにおいて上面１８ｃを形成している部位は、アダプタ本体１８ａに挿入した光コネクタ２４が、コネクタ収納穴１８ｄを通ってアダプタ本体１８ａの底面１８ｂ側に抜けてしまうことを規制するストッパ部１８ｎとして機能する。
なお、ストッパ部１８ｎとしては、押し込み限界位置を設定できるものであれば、その形状、配置位置等は特に限定されず、例えば、コネクタ収納穴１８ｄの内壁に設けられた突片や段差などでも構わない。

ところで、前記弾性爪１８ｍは、アダプタ本体１８ａの上面１８ｃ側の端部から突出する延出部１８ｔと、この延出部１８ｔのアダプタ本体１８ａからの突出先端の側面に突出され、ピンクランプ２４ｅ（あるいは光コネクタ２４）に係合される先端爪１８ｐとを有する形状になっている。この弾性爪１８ｍのアダプタ本体１８ａからの突出先端に形成されている傾斜面１８ｓは、複数本の弾性爪１８ｍによって囲まれる空間（符号１８ｕ）への光コネクタ２４の押し込み、及びこの押し込みによる複数本の弾性爪１８ｍの押し開きを円滑に実現するものであり、光コネクタ２４の受け入れが円滑になされるように、空間１８ｕをテーパ状に拡張するような形状になっている。
空間１８ｕを介して、アダプタ本体１８ａへ押し込んでいった光コネクタ２４の鍔部２４ｆ及びピンクランプ２４ｅが先端爪１８ｐを超えて、先端爪１８ｐよりもアダプタ本体１８ａの側へ移動すると、弾性爪１８ｍの先端爪１８ｐが、弾性爪１８ｍの弾性復元力によって、光コネクタ２４に組み付けられているピンクランプ２４ｅに係合する。このとき、弾性爪１８ｍは、アダプタ収納穴１８ｄのアダプタ本体１８ａの上面１８ｃにおける開口部の側から、光コネクタ２４が抜け出してしまうことを規制する機能を果たす。
なお、ここでは、ピンクランプ２４ｅ付きの光コネクタ２４を例示したが、光コネクタ２４として、ピンクランプ２４ｅの設置を省略したものを採用した場合は、弾性爪１８ｍとして、押し込み限界位置に達した光コネクタ２４に直接係合し、例えば、後端面２４ｂに係合して、光コネクタ２４をアダプタ本体１８ａの底面１８ｂ側に向けて押圧することで変換アダプタ１８における光コネクタ２４の収納、保持を実現するものを採用する。

本発明によれば、光コネクタ２４を収納、保持した変換アダプタ１８を光電変換モジュール１２上に設置してコネクタホルダ１３に保持させると、光素子１６と光コネクタ２４の光ファイバ１５の光線路（光ファイバ１５ａによって形成される光線路）との光接続を実現できる。
なお、コネクタホルダ１３に保持させた変換アダプタ１８に、光コネクタ２４を挿入して保持させる手順でも、光コネクタ２４側の光ファイバ１５と光素子１６との光接続を実現できる。

図２及び図３に示すように、変換アダプタ１８をコネクタ保持部１３ｇに保持させるには、変換アダプタ１８を、その底面１８ｂを光電変換モジュール１２に向けた姿勢で、変換アダプタ１８の本体側面の凸部に形成されている位置決め用凹所１８ｅによってガイド片１３ｆに挿入し、ガイド片１３ｆに沿わせるようにして光電変換モジュール１２上に押し付けるようにすれば良い。
コネクタホルダ１３のコネクタ保持部１３ｇへ変換アダプタ１８を押し込んでいくと、変換アダプタ１８に保持されている光コネクタ２４の接合面２４ａから突出している位置決めピン２４ｄが、光電変換モジュール１２側のピン穴１２ｃに挿入、嵌合されて光電変換モジュール１２に対して光コネクタ２４が高精度に位置決めされ、光ファイバ１５が光素子１６に対して光接続可能な位置に位置決めされる。

ガイド片１３ｆに沿った移動によって、変換アダプタ１８が、一対の押さえ片１３ｃの間に押し込まれると、変換アダプタ１８の対向する両側部１８ｆ（具体的には、アダプタ本体１８ａの両側部）に形成されている溝１８ｇが、それぞれ押さえ片１３ｃに位置決めされて、各溝１８ｇに押さえ片１３ｃが挿入される。このとき、ガイド片１３ｆが、溝１８ｇに対して押さえ片１３ｃを位置決めする機能を果たす。

前記溝１８ｇには、変換アダプタ１８の上下方向（底面１８ｂ側を下、上面１８ｃ側を上とした場合の上下（図２，図３上下））中央部近傍から下側に、変換アダプタ１８の両側部１８ｆから底面（接合面）１８ｂに向かって次第に変換アダプタ１８のアダプタ本体１８ａに切り込んでいく形状の傾斜面１８ｈが形成されており、更に変換アダプタ１８の上下方向下側から中央部に向かって迫り上がるようにして延在する押さえ用傾斜面１８ｉが形成されているから、光電変換モジュール１２に対する変換アダプタ１８の押し込みを継続すると、変換アダプタ１８の両側の溝１８ｇに挿入された押さえ片１３ｃが、傾斜面１８ｈによって、一対の押さえ片１３ｃの間が押し広げられる。

そして、傾斜面１８ｈと押さえ用傾斜面１８ｉとの境界、すなわち、変換アダプタ１８の両側の溝１８ｇが最も浅くなっている部分（突部１８ｊ）が、両側の押さえ片１３ｃ同士の最も接近した部分（コネクタ当接部１３ｈ）の間を押し広げるようにして光電変換モジュール１２の側に通過すると、押さえ片１３ｃがそれぞれ押さえ用傾斜面１８ｉに係合して、押さえ片１３ｃ自身の弾性によって、押さえ用傾斜面１８ｉを光電変換モジュール１２の上面１２ｂに向けて押圧するようになり、これにより、変換アダプタ１８が、両押さえ片１３ｃと光電変換モジュール１２との間に挟み込まれるようにして、光電変換モジュール１２に押さえ込まれる。
前記傾斜面１８ｈは、換言すれば、底面１８ｂに対して傾斜させて変換アダプタ１８の側面（底面１８ｂ以外の面）の一部として形成されている面であり、変換アダプタの底面１８ｂに対向するところに形成された前記上部１８ｃの側面として形成される構成に限定されず、例えば、変換アダプタの側部から窪んだ形状の凹所内に形成されているものなどであっても良い。

また、変換アダプタ１８の両側部１８ｆには、前記押さえ用傾斜面１８ｉの上方に位置し前記コネクタ収納穴１８ｄと繋がった窓部１８ｋが備えられている。押さえ片１３ｃがそれぞれ押さえ用傾斜面１８ｉに係合した際、この押さえ片１３ｃの突出中央部の一部（コネクタ当接部１３ｈ付近）が、窓部１８ｋからコネクタ収納穴１８ｄに若干突出するようにしてもよい。この場合、押さえ片１３ｃのうち、コネクタ収納穴１８ｄ内に突出した部分が、前記光コネクタ２４の概略位置決めを行うガイドとして機能し、光コネクタ２４の位置決めピン２４ｄの光電変換モジュール１２側のピン穴１２ｃに対する挿入を円滑に行えるようにすることが可能である。
すなわち、光コネクタ２４を保持した変換アダプタ１８をコネクタホルダ１３への押し込みによってコネクタホルダ１３に保持させる作業において、光コネクタ２４は、コネクタ収納穴１８ｄに向かって突出したコネクタ当接部１３ｈの一部と接触しながら移動し、この突出したコネクタ当接部１３ｈの一部によって概略位置決めされて、光コネクタ２４の接合面２４ａに突出させた位置決めピン２４ｄが光電変換モジュール１２の上面のピン穴１２ｃに挿入、嵌合される。これにより光コネクタ２４の光素子１６に対する位置決め精度が確保される。

また、コネクタホルダ１３に変換アダプタ１８を保持させると、光コネクタ２４の接合面２４ａが光電変換モジュール１２の接合面１２ｂに突き当てられると共に、変換アダプタ１８の弾性爪１８ｍが、光コネクタ２４を光電変換モジュール１２に向けて押し込む機能を果たすことで、光コネクタ２４が光電変換モジュール１２に対してぐらつかないようにしっかりと保持される。
上述したように、この光コネクタ固定構造１０では、光コネクタ２４を保持した変換アダプタ１８を光素子１６に向かってコネクタホルダ１３に押し込むだけで、光素子１６に対する光コネクタ２４の位置決めとを非常に簡単に効率良く行える。

なお、変換アダプタ１８の両側部の溝１８ｇや傾斜面１８ｈは必須では無い。変換アダプタ１８に形成する押さえ用傾斜面１８ｉは、変換アダプタ１８の両側に形成することに限定されず、変換アダプタ１８の一箇所、あるいは、３箇所以上に形成することも可能である。また、ガイド片１３ｆが挿入される位置決め用凹所１８ｅとしては、変換アダプタ１８の上面１８ｃ側には開口していない形状であっても良い。また、変換アダプタ１８の側部に形成された溝であっても良い。
また、回路基板１１に固定した部材（例えば、前述の光電変換モジュール１２）や、回路基板１１自体に固定して突設させた嵌合ピンを、光コネクタ２４に形成したピン嵌合孔に挿入、嵌合する方式も採用可能である。

また、光コネクタ２４としては、接合面（底面）２４ａに光ファイバ１５ａが露出しているものであればＭＴ形光コネクタに限定されず、各種構成のものが適用できる。例えば、光コネクタ２４として、ＭＵ形光コネクタ（MU:Miniature-unit Coupling optical fiber connector。JIS C 5983に制定される光コネクタ等）、ＳＣ形光コネクタ（SC:Single fiber Coupling optical fiber connector。JIS C 5973に制定される光コネクタ等）、ＭＰＯ形光コネクタ（MPO:Multi-fiber Push-On。JIS C 5982に制定される光コネクタ等）といったフェルールをハウジングに収納した構造の単心又は多心の光コネクタ（光コネクタプラグ）や、これら光コネクタに用いられるようなフェルールなども適用できる。また、例えばＭＴ形光コネクタの設計を変更したもの（いわゆるMINI−MT形フェルールなど）も適用できる。

以上説明したように、本発明の光コネクタ固定構造１０によると、回路基板１１上の光コネクタ１４，２４の実装に係るスペースが、回路基板１１上での光電変換モジュール１２の実装に要するスペースと同じか、あるいは、それよりも若干大きい程度で済み、回路基板１１上での光電変換モジュール１２（詳細には光素子１６）と光ファイバ１５との接続を、極めて省スペースで実現できる。
また、２種以上の光コネクタ１４，２４を選択的に保持できる。更に、光コネクタ２４を収納保持した変換アダプタ１８をコネクタホルダ１３から外した際、ストッパ部１８ｎによって光コネクタ２４を落ちないように保持でき、光コネクタ２４と変換アダプタ１８とを一括して離脱できる。
なお、この光コネクタ固定構造１０では、押さえ片１３ｃを工具などで押し広げることによって、光コネクタ１４，変換アダプタ１８のコネクタホルダ１３からの取り外し作業を簡単に行えるようにすることも可能である。

光コネクタ２４を収納保持した変換アダプタ１８、並びに光コネクタ１４は、コネクタホルダ１３に対して迅速に着脱できる。すなわち、この迅速な着脱により、光素子１６に対する光コネクタ１４，２４の切り替え接続を迅速に行える。
また、回路基板１１上での光コネクタ１４，２４や変換アダプタ１８の取り付けが容易であり、さらに、光素子１６に対する光コネクタ位置決めが容易かつ位置決め精度が長期にわたって安定に維持できる。

なお、本発明は、上述の構成に限定されず、種々の改変が可能である。例えば、変換アダプタ１８によって光素子１６に光接続される光コネクタ２４は、必ずしも光電変換モジュール１２の接合面１２ｂに突き合わせて接合される構成に限定されず、例えば、アダプタ本体１８ａのストッパ部１８ｎに対する光コネクタ２４の鍔部２４ｆの当接位置によって、光コネクタ２４が光電変換モジュール１２の接合面１２ｂに対して微小なクリアランスを介して光接続されるように位置決めされる構成なども採用可能である。

本発明の光コネクタ固定構造は、２種以上の光コネクタを選択的に保持でき、また容易に取り外しが可能であり、目的，用途に応じて光コネクタを別の種類の光コネクタに取り替えることができる。このため、本発明の光コネクタ固定構造を適用することによって、規格の異なる光コネクタを接続でき、光接続経路や回路基板設計の自由度が制限されること無く、多種多様のニーズに対応できる光集積回路基板、光電複合回路、光電気混載基板、光トランシーバなどに応用できる。

本発明に係る光コネクタ固定構造及びコネクタホルダを示す全体斜視図である。 本発明に係る光コネクタ固定構造及びコネクタホルダを示す図であって、（ａ）コネクタホルダに第２の光コネクタを固定する前の状態を示す正面図と、（ｂ）コネクタホルダに第２の光コネクタを固定した状態を示す正面図である。 図２のコネクタホルダに第２の光コネクタを固定した状態の側面図である。

符号の説明

１０…光コネクタ固定構造、１１…回路基板、１２…光電変換モジュール、１２ｍ…固定部材（マウント）、１３…コネクタホルダ、１３ｃ…押さえ片、１３ｆ…ガイド片、１３ｇ…コネクタ保持部、１３ｈ…コネクタ当接部、１４…光コネクタ、１４ｂ…上面、１４ｃ…位置決め用凹所、１５，１５ａ…光ファイバ、１６…光入出端（光素子）、１８…変換アダプタ、１８ｂ…底面、１８ｃ…上面、１８ｄ…コネクタ収納穴、１８ｅ…位置決め用凹所、１８ｆ…両側部、１８ｋ…窓部、１８ｎ…ストッパ部、２４…第２の光コネクタ、２４ａ…接合面、２４ｄ…位置決めピン

Claims (6)

1. 光ファイバ（１５）先端に組み立てられている光コネクタ（１４、１４Ａ）と、前記光コネクタを、光入出端が設けられる回路基板（１１）上に保持するべく、前記回路基板に取り付けられるコネクタホルダ（１３）とを有し、
   前記コネクタホルダには、光コネクタを前記光入出端と光接続可能な位置に位置決め保持する係止手段が設けられており、
   前記係止手段には、前記光コネクタが、回路基板に向かって押圧するようにして押し込まれるようになっており、前記係止手段は、該係止手段に押し込まれるとともに位置決め手段によって前記光入出端と光接続可能な位置に位置決めされた光コネクタを、前記回路基板に向かって押さえ込むようにして保持するようになっており、
   更に、前記係止手段は、接合面（２４ａ）に光ファイバが露出している第２の光コネクタ（２４）を前記光入出端に対して光接続可能に支持するための変換アダプタ（１８）を、前記光コネクタに代えて保持できるようになっていることを特徴とする光コネクタ固定構造。
2. 前記コネクタホルダは、前記光コネクタを前記回路基板上にて前記係止手段によって係合保持するコネクタ保持部（１３ｇ）を有し、
   このコネクタ保持部には、前記光コネクタの前記光入出端に対面される底面から該底面に対向する上面（１４ｂ）に向けて前記光コネクタに穿設されている溝状又は孔状の位置決め用凹所（１４ｃ）が挿入されるガイド片（１３ｆ）が、前記コネクタホルダから立ち上げるようにして突設されており、
   前記位置決め用凹所によって前記ガイド片に挿入した前記光コネクタを、前記ガイド片に沿って光入出端に向けて移動することで、前記ガイド片によって前記光入出端に対して前記光ファイバの光接続が可能な位置に位置決めした状態で、前記光コネクタを前記コネクタ保持部の係止手段に係合保持させることができるようになっており、
   前記変換アダプタについても、前記変換アダプタの前記光入出端に対面される底面（１８ｂ）から該底面に対向する上面（１８ｃ）に向けて溝状又は孔状の位置決め用凹所（１８ｅ）が穿設されており、
   前記位置決め用凹所によって前記ガイド片に挿入した前記変換アダプタを、前記ガイド片に沿って光入出端に向けて移動することで、前記ガイド片によって前記光入出端に対して前記光ファイバの光接続が可能な位置に位置決めした状態で、前記変換アダプタを前記コネクタ保持部の係止手段に係合保持させることができるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ固定構造。
3. 前記係止手段が、前記コネクタホルダに突設された２以上の弾性片であり、前記光入出端の光軸方向に沿って押し込まれた前記光コネクタあるいは前記変換アダプタが前記弾性片と係合して保持されるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の光コネクタ固定構造。
4. 前記変換アダプタには、コネクタ収納穴（１８ｄ）である貫通穴が設けられ、該コネクタ収容穴には、前記第２の光コネクタが、その底面を前記光入出端に向けた状態で収納されるようになっており、
   前記変換アダプタの対向する両側部（１８ｆ）には、前記コネクタ収納穴と繋がった窓部（１８ｋ）が設けられ、
   前記変換アダプタを前記回路基板に向かって押し込むと、前記窓部に入り込んた前記弾性片のうち、前記コネクタ収納穴内に突出した部分が、前記コネクタ収納穴に挿入される前記第２の光コネクタの概略位置決めを行うガイドとして機能するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の光コネクタ固定構造。
5. 前記変換アダプタに接続された第２の光コネクタが、位置決めピン（２４ｄ）を利用したピン嵌合方式の位置決め手段によって前記回路基板に対して位置決めされて、前記光入出端と光接続可能な位置に配置されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光コネクタ固定構造。
6. 前記変換アダプタには、前記第２の光コネクタの押し込み限界を定めるストッパ部（１８ｎ）が備えられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光コネクタ固定構造。

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