JP4157572B2 - 光電気複合型コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光電気複合型コネクタ、更に言えば、プラグ側コネクタとレセプタクル側コネクタから成る光電気複合型コネクタに関する。

光信号は電気信号に比べてノイズの影響を受けにくく、また、大量のデータを一度に伝達できることから、非常に有用な通信手段となり得る。しかしながら、一般の機器は電気信号を利用するため、光信号の特質を生かしつつ、一般の機器でも利用可能な光電気複合型のコネクタ、即ち、電気と光の間で自由に変換することができるコネクタの開発が進められている。このような光電気複合型コネクタの使用形態として、例えば、折畳式携帯電話機を構成する一方の装置、即ち、操作キー等を備えた本体側と、他方の装置、即ち、表示面等を備えた表示側との間の信号伝達を可能とすること、更に言えば、それら本体側と表示側を光電気複合型コネクタを利用して互いに接続することが考えられる。装置の小型化が進む中、これら光電気複合型のコネクタにおいても、基板に低背実装できるコネクタがより所望される。

光電気複合型コネクタの一例を図２２、２３に示す。これらの図は、本願出願人による平成１７年５月２４日付け提出の特願２００５−１５１２６４号に開示されたものと同じである。この従来コネクタは、光モジュール側としてのプラグ側コネクタ１０２とレセプタクル側コネクタ１０４の対から成る。図２２は、プラグ側コネクタ１０２とレセプタクル側コネクタ１０４の嵌合前の状態の斜視図、図２３は、嵌合後の縦断面の斜視図である。

レセプタクル側コネクタ１０４は、主に、レセプタクル側コネクタハウジング１６１と、このレセプタクル側コネクタハウジング１６１を覆うレセプタクル側シェル１６０、更に、レセプタクル側コネクタハウジング１６１の内部に配置、固定されるコネクタ端子１４０から成る。レセプタクル側コネクタ１０４は、基板１１０上に実装して使用される。

レセプタクル側コネクタ１０４のレセプタクル側コネクタハウジング１６１とレセプタクル側シェル１６０とによって、プラグ側コネクタ１０２が嵌合される嵌合凹部１６３が形成される。プラグ側コネクタ１０２は、この嵌合凹部１６３に上方から嵌合される。レセプタクル側コネクタ１０４は、この嵌合に必要な高さ、即ち、有効嵌合長を有する。プラグ側コネクタ１０２がレセプタクル側コネクタ１０４の嵌合凹部１６３に嵌合されたとき、プラグ側コネクタ１０２は嵌合凹部１６３にすっぽり嵌まる。このとき、コネクタは全体として略完全な矩形となる。

レセプタクル側コネクタハウジング１６１の前方１４２に端子固定部が設けられており、これら端子固定部に、複数のコネクタ端子１４０が、側壁部１４３の延長方向に沿って複数並列に配列される。各コネクタ端子１４０は、２つのＬ字を水平方向において連結させた形状を有し、主に、接触部１４５、固定部１４６、基板配置部１４８の３つの部分で構成される。固定部１４６は、垂直部分として形成され、基板配置部１４８は、水平部分として形成され、基板配置部１４８の底面の一部は、基板１１０との間で電気信号を伝達するため、基板１１０上の配線（図示されていない）と接続される。接触部１４５は、固定部１４６と同様に垂直部分として形成され、プラグ側コネクタ１０２とレセプタクル側コネクタ１０４が嵌合されたときに、端子接点１４１にて、プラグ側コネクタ１０２側に設けたプラグ側端子１３０と接触し得る。

プラグ側コネクタ１０２は、主に、プラグ側コネクタハウジング１５１と、このプラグ側コネクタハウジング１５１の外部を覆うプラグ側シェル１５０、プラグ側コネクタハウジング１５１の内部に配置、固定されるプラグ側端子１３０、及び光モジュール基板１１２から成る。基板１１２上には、例えば、光ファイバ固定用の土台１１５、固定板１１６、光変換部１２０、配線１２２、アンプ１１８、基板上配線１１７（ａ〜ｅ）が搭載される。

プラグ側コネクタハウジング１５１の前方部１５６には、複数のプラグ側端子１３０が、レセプタクル側コネクタ１０４のコネクタ端子１４０の対応位置にて複数並列に配列される。プラグ側端子１３０は、全体として略Ｅ字の形状を有し、主に、接触部１３５、固定部１３６、中間の延伸部１３７、底側の延伸部１３８から成る。接触部１３５は、垂直基部であり、その他の部分１３６、１３７、１３８は、この接触部１３５から水平方向に互いに並列状態で配置される。固定部１３６は、プラグ側端子１３０をプラグ側コネクタハウジング１５１に固定するために使用される。特に、延伸部１３７と延伸部１３８は、それらによって、基板１１２の一部が圧入される圧入部を形成するものであり、プラグ側コネクタハウジング１５１の後方部１５８の後面からプラグ側コネクタハウジング１５１に基板１１２が圧入されたとき、これら延伸部１３７と延伸部１３８によって形成された圧入部に、基板１１２の一部、例えば、基面の基板上配線１１７を含む基板１１２の端部が圧入され、これによって、基板上配線と延伸部１３７の先端に設けた基板接点１３１とが、電気的且つ物理的に接触されるようになっている。

プラグ側コネクタ１０２とレセプタクル側コネクタ１０４が嵌合されたときは、プラグ側コネクタ１０２のプラグ側端子１３０とレセプタクル側コネクタ１０４のコネクタ端子１４０が、コネクタ端子１４０の端子接点１４１において互いに電気的に接触し、この接触を通じて、レセプタクル側コネクタ１０４のコネクタ端子１４０とプラグ側コネクタ１０２の光変換部１２０は電気的に接続される。これらの接続により、プラグ側コネクタ１０２とレセプタクル側コネクタ１０４の間で光電変換を行いつつ、電気信号の伝達を図ることができる。

特願２００５−１５１２６４号明細書

上の従来コネクタは光電気複合型コネクタの一形態として有用であるが、例えば、部品固定等のためにプラグ側シェル１５０に穴や切り欠きが設けられた場合には、それらの穴や切り欠きによって隙間ができてしまうため、電波が漏れ、電波障害（ＥＭＩ）特性を劣化させる、または、防止のために別部材を追加する必要があるといった問題を有する。また、上の従来構成は、低背実装に欠けるという問題を有する。即ち、上の従来コネクタでは、延伸部１３７と延伸部１３８によって、基板１１２の一部が圧入される圧入部を形成し、この圧入部に基板１１２を圧入する構成となっているため、少なくとも、２つの延伸部１３７、１３８を形成する高さを必要とする。この従来コネクタにおいて、このような構成を採用したのは、プラグ側コネクタ１０２をレセプタクル側コネクタ１０４の嵌合凹部１６３に上方から嵌合させることによって、プラグ側コネクタ１０２のコネクタ端子１３０とレセプタクル側コネクタ１０４のコネクタ端子１４０を垂直スライドさせて接触させることとしているためである。つまり、この縦嵌合方式においては、例えば、プラグ側コネクタ２が浮き上がることによって、コネクタ端子１３０とコネクタ端子１４０の間に接触不良が生じてしまう危険があるため、このような危険を防止するために相当の嵌合高さを必要とし、この結果、低背実装は不可能にされる。更に、上の従来構成では、基板をグランドに接続するために、基板パターンを設ける必要があり、このような構成によっても、低背実装が困難になる。

本発明は、プラグ側コネクタとレセプタクル側コネクタから成る基板実装型の光電気複合型コネクタにおいて、前記プラグ側コネクタは、光ファイバを支持するプラグ側ハウジングと、該プラグ側ハウジングの外部を覆うプラグ側シェルと、前記光ファイバと接続される光モジュールを備え、前記レセプタクル側コネクタは、第一基板に実装されるレセプタクル側ハウジングと、該レセプタクル側ハウジングの外部を覆うレセプタクル側シェルと、該レセプタクル側ハウジングに配置されるレセプタクル側端子を備え、前記光モジュールは、第二基板と、この第二基板の一方の面に搭載された受発光素子と、前記第二基板の一方の面に搭載され前記レセプタクル側端子との間で信号伝達を行うプラグ側端子又はランドを有し、前記第二基板の一方の面の反対側の他方の面にグランド面が形成されており、該グランド面は前記プラグ側シェルの内壁に電気的に接触していることを特徴とする。

尚、上記コネクタにおいて、前記レセプタクル側端子と前記プラグ側端子はコンプレッション接続されてもよい。

また、本発明は、互いに嵌合され得るプラグ側コネクタとレセプタクル側コネクタから成る基板実装型の光電気複合型コネクタにおいて、前記プラグ側コネクタは、光ファイバを支持するプラグ側ハウジングと、該プラグ側ハウジングの外部を覆うプラグ側シェルと、前記光ファイバと接続される光モジュールを備え、前記レセプタクル側コネクタは、その一の面においてマザーボードに実装され、レセプタクル側ハウジングと、該レセプタクル側ハウジングの外部を覆うレセプタクル側シェルと、該レセプタクル側ハウジングに配置される端子を備え、前記光モジュールは、モジュール基板と、前記光ファイバからの光信号を受信して電気信号に変換する或いは電気信号を受信して光信号に変換し前記光ファイバへ送信する受発光素子と、前記プラグ側コネクタと前記レセプタクル側コネクタの嵌合時に前記レセプタクル側コネクタの端子と接触されて前記受発光素子で変換された電気信号を前記レセプタクル側コネクタの端子へ伝達する或いは前記レセプタクル側コネクタの端子からの電気信号を前記受発光素子へ伝達する前記モジュール基板上の配線とを含む前記モジュール基板の一方の面に搭載された複数の搭載部品と、を有し、前記モジュール基板の一方の面の反対側の他方の面にグランド面が形成されており、該グランド面は前記プラグ側シェルの上板の内壁に電気的に接触していることを特徴とする。

上記コネクタにおいて、前記プラグ側シェルは、前記プラグ側コネクタと前記レセプタクル側コネクタの嵌合時に前記マザーボードに実装された前記レセプタクル側コネクタの前記一の面を除く部分を上方から覆う嵌合凹部を有する。該嵌合凹部には、前記配線が露出状態で配され、前記プラグ側コネクタと前記レセプタクル側コネクタの嵌合時に前記配線が前記レセプタクル側コネクタの前記端子と圧縮状態で接触し得るものであってもよい。

また、上記コネクタにおいて、前記複数の搭載部品の中、前記配線は、前記モジュール基板の一方の面の前半部に配置され、それ以外の部品は、前記モジュール基板の一方の面の後半部に配置されてもよい。

更に、上記コネクタにおいて、前記プラグ側シェルは、前記嵌合凹部を形成する前方部と、前記配線以外の部品を保護する後方部の２部分から成り、これらの部分は、前記プラグ側シェルの底部において、前記プラグ側シェルの裏板の一部を内側に折り返して形成した内側折返し部によって仕切られてもよい。

また、上記コネクタにおいて、前記嵌合凹部は、前記モジュール基板の一方の面と、前記プラグ側シェルの前方の内壁と、前記プラグ側シェルの前記内側折返し部の外壁、及び前記プラグ側シェルの左右側面の内壁によって形成されてもよい。

また、上記コネクタにおいて、前記プラグ側コネクタと前記レセプタクル側コネクタの嵌合時に、前記レセプタクル側コネクタの一の側において前記レセプタクル側コネクタの最外壁を形成している前記レセプタクル側シェルの後面接触部と前記プラグ側シェルの前方の内壁が、また、前記レセプタクル側シェルの後面接触部の対向側において前記レセプタクル側コネクタの最外壁を形成しているレセプタクル側シェルの接触子と前記プラグ側コネクタの前記内側折返し部の外壁が、それぞれ接触し得るようにされていてもよい。

また、上記コネクタにおいて、前記接触子は２つ設けられており、これら接触子の突合せ部付近は外側に向かって折曲げられていてもよい。

また、上記コネクタにおいて、前記プラグ側シェルの左右側面の壁の一部を、前記プラグ側シェルの上板の内壁から所定距離だけ離れた同じ高さ位置において内側に切り起こすことによって側面切起し部が複数形成されており、該側面切起し部によって前記プラグ側シェルによる前記モジュール基板の高さ位置における位置決めを行うようになっていてもよい。

また、上記コネクタにおいて、前記モジュール基板は、前記側面切起し部によって形成される上側エッジと前記プラグ側シェルの上板の内壁とによって形成される隙間に、前記モジュール基板を反転させて前記グランド面を上面にし、該グランド面を前記プラグ側シェルの上板の内壁へ近接又は密着させ電気的に接触させた状態で挿入されるものであってもよい。

また、上記コネクタにおいて、前記プラグ側シェルの上板の一部を下側に切り起こすことによって前記グランド面と接触し得るバネ接触子を形成していてもよい。

また、上記コネクタにおいて、前記プラグ側シェルの上板の一部を下側に切り起こすことによって前方切起し部を形成し、前記モジュール基板の先端部と前記前方切起し部の後方エッジとを衝突させて前記プラグ側シェルにおける前記モジュール基板の前方への動きを規制するとともに、前記上板の一部を下側に切り起こすことによって後方切起し部を形成し、前記モジュール基板の後端部と前記後方切起し部の前方エッジとを衝突させて前記プラグ側シェルにおける前記モジュール基板の後方への動きを規制するようにしてもよい。

また、上記コネクタにおいて、前記レセプタクル側シェルの一部に、先端付近にロック機構を設けた弾性片が形成されており、前記ロック機構は、前記プラグ側コネクタと前記レセプタクル側コネクタが係合したときに、前記プラグ側コネクタのプラグ側シェルに設けたロック機構に引っ掛かるようにしてもよい。

更に、上記コネクタにおいて、前記レセプタクル側コネクタの端子はコンプレッション端子であるのが好ましい。

本発明によれば、例えば、基板に低背実装することができる光電気複合型コネクタが提供される。

図１乃至図３に、本発明の好適な一実施形態による光電気複合型コネクタの一例を示す。この光電気複合型コネクタ１は、互いに上下方向にて嵌合可能なプラグ側コネクタ（光モジュール側コネクタ）２とレセプタクル側コネクタ６の対から成る。使用時には、レセプタクル側コネクタ６は、マザーボード１０上に実装され、更に、このマザーボード１０に実装されたレセプタクル側コネクタ６にプラグ側コネクタ２が嵌合される。

図１は、使用時におけるプラグ側コネクタとレセプタクル側コネクタの斜視図、図２は、その上面図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。図面上明らかではないが、これらの図に示された光電気複合型コネクタ（マザーボード１０を含めない）の大きさは、例えば、縦５〜７ｍｍ、横２ｍｍ、高さ１．５ｍｍといった非常に小さなものである。

通信時には、送信側と受信側にそれぞれ１つずつ、このような光電気複合型コネクタが必要となる。説明の都合上、本実施例では、送信側コネクタとして、例えば、図１乃至図３に示した第１コネクタ１を、受信側コネクタとして、後述する図１１乃至図１３に示した第２コネクタ１Ａを使用するものとして説明する。ただし、これら第１コネクタ１の構造と第２コネクタ１Ａの構造は基本的に同じである。

例えば、第１コネクタ１を、携帯電話機の操作キー等を備えた本体側に設け、図１１乃至図１３に示した第２コネクタ１Ａを、同電話機の表示面等を備えた表示側に設ける等して、携帯電話機の本体側と表示側の間で光通信を利用した信号伝達を行うことができる。この場合、電話機本体側と第１コネクタ１の間、及び、電話機表示側と第２コネクタ１Ａの間では電気信号が、第１コネクタ１と第２コネクタ１Ａの間では光信号が、それぞれ使用される。

図１乃至図３に加えて、図４乃至図８をも参照して、第１コネクタ１の、特にプラグ側コネクタ２の構成を説明する。図４は、このプラグ側コネクタ２の上方斜視図、図５は、その下方斜視図、図６は、その底面図、図７は、その背面図、図８は、プラグ側コネクタ２の内部に配した光モジュールの斜視図である。

プラグ側コネクタ２は、主に、プラグ側ハウジング２０と、プラグ側ハウジング２０の外部を覆うプラグ側シェル３０、更に、プラグ側シェル３０の内部に配置される光モジュール５０から成る。図３、８によく示されるように、光モジュール５０は、モジュール基板５７と、このモジュール基板５７の表面（一方の面）に搭載された様々な部品から成る。

モジュール基板５７の裏面（他方の面）には、その全面に亘ってグランド面５５が形成されている。一方、モジュール基板５７の表面には、例えば、土台５１、固定板５２、ブロック５３、モジュール基板５７上の配線パターンである信号ランド（プラグ側端子）５４が搭載されている。信号ランド５４以外の他の部品は、モジュール基板５７の後半部表面に配置され、信号ランド５４のみ、その前半部表面（一方の面の前半部）に配置される。信号ランド５４は、プラグ側コネクタ２とレセプタクル側コネクタ６の嵌合時に、レセプタクル側コネクタ６の対応端子（レセプタクル側端子６０）と接触させる部分である。信号ランド５４は、プリントの他、導電性接着剤による金属の貼付け等によっても形成できる。土台５１は、比較的大きな下台５８と、その上の比較的小さな上台５９の２段で構成されており、光ファイバ１１を載置、位置決めするために利用される。特に上台５９には、光ファイバ１１のファイバ芯線１２内のファイバ素線１３を配列させる上部溝（図示されていない）が設けてある。固定板５２は、上台５９の上に配置されて、上台５９の上のファイバ素線１３の一部を覆い且つ固定する。ブロック５３の垂直面の配線には、光・電気の変換を行う受発光素子（ＥＯ／ＯＥ変換モジュール）４９が取り付けられている。このためレセプタクル側コネクタ６の対応端子（６０）から信号ランド５４へ伝達された信号はモジュール基板５７の配線５４を介してブロック５３の垂直面のパターンと接触しており、受発光素子（本実施形態では特に発光素子として用いられる）４９はこの電気信号を受信して光信号に変換しファイバ素線１３へ送信する役割を果たす。受発光素子として、例えば、ビクセル、フリップチップ、ＲＯＳＡ、ＴＯＳＡ、ＬＤ、ＰＤが利用できる。

プラグ側ハウジング２０は、全体として略長方形状である。その側面周囲１７は、プラグ側シェル３０によって密着状態で筒状に覆われ、その前方部は、プラグ側シェル３０によって非密着状態で覆われる。後面は露出されたままである。プラグ側ハウジング２０の後面１８には、光ファイバ１１をプラグ側ハウジング２０の内部に引き込む隙間２２が設けられており、この隙間２２から延長するような形で光ファイバ１１を支持する半円筒状のケーブル支持部２１が設けてある。プラグ側ハウジング２０の後方部は、底板２５と側壁２６のみから成り、その他の部分は開放状態とされている。この開放部は、モジュール基板５７の後半部表面（一方の面の後半部）に設けた搭載部品を配する配置空間として利用される。側壁２６の前方部分には、底板２５の前方を段差２７によって一段下げて下段１９を形成するのと同様の方法で、段差２８によって頂部より一段下げた段部２９が形成されている。モジュール基板５７がプラグ側ハウジング２０に配置されたとき、モジュール基板５７の左右両側の側部後端は、これら左右両側壁２６の段部２９によっても支持される。

プラグ側シェル３０は、一枚の平板金属を打ち抜き、折り曲げることによって形成される。プラグ側シェル３０は、外部衝撃からシェル内の内部部品を保護する他、電気シールドとしても重要である。電気シールドとして機能させるため、プラグ側シェル３０のいずれかの部分はグランドに接続される。例えば、レセプタクル側コネクタ６を固定したマザーボード１０を介してグランドに接続されてもよい。プラグ側シェル３０は、概略、前方に形成された前方部４３と、後方に形成された後方部４４の２部分から成る。前方部４３は、レセプタクル側コネクタ６を嵌合させる嵌合凹部２４を形成する。この嵌合凹部２４では、プラグ側シェル３０の内部にモジュール基板５７が位置決めされた際、モジュール基板５７の前半部表面に設けた信号ランド５４が露出状態で配置される。後方部４４は、モジュール基板５７の後半部表面に設けた搭載部品を保護する筒状部である。筒状部の筒状態を維持するため、互いに付き合わされるプラグ側シェル３０の一方の辺縁に凸部３１が、他方の辺縁に凹部３２がそれぞれ設けられており、プラグ側シェル３０の組立時に、これらは互いに噛み合わされる。これら前方部４３と後方部４４は、上板４８や左右の側方折返し部４６で連続状態とされているが、プラグ側シェル３０の底部中間付近において、後側から前側に延長した裏板の一部である内側折返し部４０を内側に折り返すことにより、完全に仕切られている。

嵌合凹部２４は、モジュール基板５７の前半部表面と、前方折返し部（前壁）３７の内壁４７、内側折返し部４０の外壁４１、更に側方折返し部（左右の側面壁）４６の内壁によって形成される。側方折返し部４６の前方延長部３８は、前方折返し部３７と側方折返し部４６の隙間を埋めるため、前方折返し部３７の両側を外部から覆うように内側に折り返されている。嵌合凹部２４は、プラグ側コネクタ２とレセプタクル側コネクタ６の嵌合時に、マザーボード１０に固定されたレセプタクル側コネクタ６の底面を除く部分を上方からすっぽり覆う。このとき、嵌合凹部２４に露出状態で配置された信号ランド５４は、レセプタクル側コネクタ６の対応端子であるコンプレッション端子６０の上方において圧縮状態で接触し得る。したがって、信号ランド５４とコンプレッション端子６０は、所定の力をもって、確実に接続され、これら信号ランド５４とコンプレッション端子６０の接触を通じて、プラグ側コネクタ２とレセプタクル側コネクタ６の間で確実に電気通信が行われる。これと同時に、レセプタクル側コネクタ６の一の側においてその最外壁を形成しているレセプタクル側シェル７０の後面接触部７８と、プラグ側コネクタ２の前方折返し部３７の内壁４７が、更に、レセプタクル側シェル７０の後面接触部７８の対向側においてその最外壁を形成している接触子７２と、プラグ側コネクタ２の内側折返し部４０の外壁４１がそれぞれ接触し得る。これらレセプタクル側コネクタ６の後面接触部７８とプラグ側コネクタ２の内壁４７の接触や、レセプタクル側コネクタ６の接触子７２とプラグ側コネクタ２の外壁４１の接触を通じて、レセプタクル側コネクタ６はプラグ側コネクタ２を介してグランドへ確実に接続される。任意であるが、接触子７２の外部表面に丸状打出部７３を設け、同様に、レセプタクル側シェルの後面接触部７８にも丸状打出部７３'を設けて、それらの接触をより確実にすることもできる。

プラグ側シェル３０の内部にモジュール基板５７を位置決めするため、ここでは、プラグ側シェル３０自体に加工を施して、プラグ側シェル３０自体によって光モジュール５０を直接位置決めしている。プラグ側シェル３０自体による位置決めを可能とするため、計４個の凸状の側面切起し部３３が形成されている。これら側面切起し部３３は、左右の側方折返し部４６のそれぞれに２箇所ずつ、上板４８の内壁（天井部裏面）３９から所定距離（モジュール基板５７の厚みより多少大きな距離）離れた同じ高さ位置において、側方折返し部（壁）４６の一部を内側に切り起こすことによって設けられている。プラグ側シェル３０自体によって光モジュール５０を直接位置決めすることによって、部品点数の低減及び小型化を図ることができる。

モジュール基板５７は、これら側面切起し部３３によって形成される上側エッジ８７と上板４８の内壁３９とによって形成される隙間にプラグ側シェル３０の後方から挿入される。挿入は、モジュール基板５７を反転させた状態、更に言えば、モジュール基板５７を反転させてグランド面５５を上面にし、モジュール基板５７のグランド面５５をプラグ側シェル３０の上板４８の内壁３９へ近接又は密着させ電気的に接触させた状態で行う。これにより、グランド面５５側に部品が突出させられることがなくなり、従って、実装高さを低くして装置の小型化を図ることができ、更に、部品点数を低減することもできる。尚、プラグ側シェル３０とグランド面５５の接触を確実にするため、上板４８の中間部の一部を、上板４８の左右２箇所において、下側に切り起こすことにより、グランド面５５とそれらの少なくとも先端部で接触し得るような計２個の凸状のバネ接触子３６を形成してもよい。また、このようなバネ接触子３６の代わりに、プラグ側シェル３０に、プラグ側シェル３０とグランド面５５を、半田付けし、或いは、導電性接着剤によって接触固定するための、穴や切り欠き（図示されていない）を設けてもよい。つまり、これら穴や切り欠きを通じて、半田を流しこみ、或いは、導電性接着剤を流し込むようにして、プラグ側シェル３０とグランド面５５の間の隙間を完全に埋め、それらを確実に接触させるようにしてもよい。プラグ側シェル３０の上板４８には、上述した穴や切り欠きの他、様々な理由で、同様の穴や切り欠き（図示されていない）が設けられることがあるが、プラグ側シェル３０にグランド面５５を設けることによって、これらの穴や切り欠き全てをグランド面５５で塞ぐことができる。したがって、上の構成によればＥＭＩ対策も取り易いという利点もある。

プラグ側シェル３０におけるモジュール基板５７の前方への動きを規制するため、上板４８の前方部の一部を、上板４８の左右２箇所において、下側に切り起こすことによって２個の凸状の前方切起し部３４を形成してもよい。同様に、プラグ側シェル３０におけるモジュール基板５７の後方への動きを規制するため、モジュール基板５７の先端部６８と前方切起し部３４の後方エッジ８８とを衝突させた状態で、上板４８の後方部の一部を、上板４８の中心付近において、下側に切り起こすことによって、モジュール基板５７の後端部６９と前方エッジ９０において衝突し得る１個の凸状の後方切起し部３５を形成してもよい。更に、上下方向におけるがたをなくすため、上板４８の一部を下方に打ち出して棒状打出部４５を形成し、上板４８をモジュール基板５７のグランド面５５に押し付けるようにしてもよい。これらによって、モジュール基板５７の前方と後方への動きを規制して、モジュール基板５７をプラグ側シェル３０に確実に保持することができる。

次に、図１乃至図３に加えて、図９、図１０をも参照して、第１コネクタ１の、特にレセプタクル側コネクタ６の構成を説明する。図９は、レセプタクル側コネクタ６の上方斜視図、図１０は、このレセプタクル側コネクタ６をマザーボード１０に固定した状態を示す斜視図である。

レセプタクル側コネクタ６は、主に、レセプタクル側ハウジング８０と、レセプタクル側ハウジング８０の外部を覆うレセプタクル側シェル７０、更に、レセプタクル側ハウジング８０の内部に先端部と後端部を露出した状態で配置、固定されるコンプレッション端子６０から成る。

レセプタクル側ハウジング８０は、全体として箱状である。レセプタクル側ハウジング８０は、その上面から底面に向かって、コンプレッション端子６０を配置させる２つの端子収容部８１を有する。コンプレッション端子６０は、これらの端子収容部８１に、上方から装着され、先端の接触部６２と後端の基板配置部６６を露出させた状態でそこに固定される。先端の接触部６２付近を保護するため、レセプタクル側ハウジング８０の後方上面の一部８２が多少盛り上げて形成されている。

レセプタクル側シェル７０は、一枚の平板状の金属を打ち抜き、折り曲げることによって形成される。レセプタクル側シェル７０は、実質的に、レセプタクル側ハウジング８０の左右側面８３と、前面８４、及び後面を覆う。

レセプタクル側ハウジング８０の前面８４を覆うレセプタクル側シェル７０の接触子７２ａ、７２ｂは、一の側においてレセプタクル側コネクタ６の最外壁を形成し、プラグ側コネクタ２とレセプタクル側コネクタ６の嵌合時に、プラグ側コネクタ２の内側折返し部４０の外壁４１と接触し得る。これら接触子７２ａ、７２ｂと内側折返し部４０の外壁４１との接触を確実にするため、接触子７２ａと接触子７２ｂの突合せ部７９付近は多少外側に向かうように折曲げられている。この結果、後面接触部７８と接触子７２の間の寸法は、嵌合凹部２４の長手寸法（図６の寸法「Ａ」）、即ち、前方折返し部３７の内壁４７と内側折返し部４０の外壁４１の間の寸法よりも若干大きく設定され、接触子７２と内側折返し部４０は弾性接触させられることにより接触も確実なものとなる。また、前述したように、接触子７２の外部表面に丸状打出部７３を設けることによって、接触子７２と内側折返し部４０の外壁４１との接触をより確実にすることもできる。

レセプタクル側ハウジング８０の後面を覆うレセプタクル側シェル７０の後面接触部７８は、レセプタクル側コネクタ６の接触子７２の対向側においてレセプタクル側コネクタ６の最外壁を形成する。この後面接触部７８は、プラグ側コネクタ２とレセプタクル側コネクタ６の嵌合時に、プラグ側コネクタ２の前方折返し部３７の内壁４７と接触し得る。また、後面接触部７８は上方へ延長されてレセプタクル側ハウジング８０の後面から後方上面の盛上部８２にかけて連続的に覆う部分７４を有し、その先端付近７５はコ字状に折り曲げられて、覆部７４と折曲部７５によってレセプタクル側ハウジング８０の盛上部８２を掴むような形でレセプタクル側ハウジング８０の内部に挿入されている。これにより、レセプタクル側シェル７０はレセプタクル側ハウジング８０に完全に固定される。

レセプタクル側ハウジング８０の左右側面８３を覆うレセプタクル側シェル７０の中央付近の一部には、底側から上方に向かって２本の切り込み７６が設けられており、これによって弾性片７７が形成されている。更に、これら弾性片７７の先端付近を多少上部に延長し且つ外部に向かってＲ状に折り曲げることによって、ロック機構７１が形成されている。これらロック機構７１は、プラグ側コネクタ２とレセプタクル側コネクタ６が係合したときに、プラグ側コネクタ２のプラグ側シェル３０に設けたロック穴４２に内側から引っ掛かるようにしてそれらに係止され、プラグ側シェル３０の浮きを押さえて、プラグ側コネクタ２とレセプタクル側コネクタ６を係止状態とする。

レセプタクル側ハウジング８０の左右側面８３をそれぞれ覆うレセプタクル側シェル７０の一部を、底側に向かって多少延長することによって、マザーボード固定部８９を形成している。これらマザーボード固定部８９を、マザーボード１０に設けた対応穴１５（図１０参照）に嵌め込んで半田付けし、また、レセプタクル側ハウジング８０に固定されたコンプレッション端子６０の基板配置部６６をマザーボード１０の半田固定部１６において半田付けすることにより、レセプタクル側ハウジング８０及びレセプタクル側シェル７０はマザーボード１０に完全に固定される。

レセプタクル側ハウジング８０に配置されるコンプレッション端子６０は、全体として略Ｓ字形状である。各コンプレッション端子６０は、これらの順に連続状態で設けた接触部６２、第１曲げ部６３、第１曲げ部６３とは逆方向に曲げられた第２曲げ部６４、ハウジング固定部６５、及び基板配置部６６から成る。これらの部分のうち、接触部６２と基板配置部６６は外部に露出された状態で設けられ、その他の部分は、変位可能な状態でレセプタクル側ハウジング８０の内部に配置、挿入される。接触部６２は、プラグ側コネクタ２とレセプタクル側コネクタ６の嵌合時に、相手プラグ２のモジュール基板５７に設けた信号ランド５４に接触する部分であって、接触が確実になるように、その先端６７は多少折り曲げた状態とされている。このように信号ランド５４にコンプレッション端子６０を直接接触させる構造としたことにより、部品点数は低減される。ハウジング固定部６５は、レセプタクル側ハウジング８０の底部８６に密着状態で固定される。コンプレッション端子６０は非常に小さく薄いものであるが、接触部６２と相手コネクタ２の信号ランド５４の接触時の弾性力を維持するのに十分な弾性を有する必要がある。ここでは一例として、接触部６２とハウジング固定部６５の間に第１曲げ部６３と第２曲げ部の２つの曲げ部を設けることによって、このような接触力を得ることとしている。

図１１乃至図２０に、第２コネクタ１Ａの構造を示す。第２コネクタ１Ａは、上に説明した第１コネクタ１と対にして使用され、本実施形態では、特に第１コネクタ１からの信号を受信する素子として説明する。図１１乃至図２０はそれぞれ、図１乃至図１０に対応する。図１１乃至図２０において、図１乃至図１０に示した部材と対応する部材には、参照番号に「Ａ」を付加して示す。

第２コネクタ１Ａと第１コネクタ１の若干の相違は、この第２コネクタ１Ａは、信号の受信側として使用されることから、モジュール基板５７Ａ上に信号増幅用のアンプ９３が設けられている点と、これに関連して、モジュール基板５７Ａ上に設けられる信号ランド５４Ａがアンプ９３に入力あるいは出力される一方の側では５４Ａ−１、５４Ａ−２の計２本となっているのに対して、アンプ９３から出力或いは入力される他方の側では５４Ａ−３、５４Ａ−４、５４Ａ−５、５４Ａ−６の計４本となっている点、更に、信号ランド５４Ａ−３、５４Ａ−４、５４Ａ−５、５４Ａ−６に関連して、コンプレッション端子６０Ａの数が計４個となっている点である。受発光素子（本実施形態では特に受光素子として用いられる）４９Ａからの電流は、信号ランド５４Ａ−１と信号ランド５４Ａ−２を介して、アンプ９３に伝達され、増幅される。例えば、信号ランド５４Ａ−１は、プラス側配線として、また、信号ランド５４Ａ−２は、マイナス側配線として用いられる。アンプ９３で増幅された電流は、その後、プラス側配線として用いられる信号ランド５４Ａ−３とマイナス側配線として用いられる信号ランド５４Ａ−４を通じて、対応するコンプレッション端子６０へ伝達される。残る信号ランド５４Ａ−５や信号ランド５４Ａ−６は、ＧＮＤ配線やアンプ駆動用の配線、その他の配線として利用され得る。これらの信号ランド５４Ａ−５、５４Ａ−６もまた、対応するコンプレッション端子６０Ａに接続される。以上の通り、第２コネクタ１Ａの構造は、第１コネクタ１のそれと実質的に同一のものであるから、これ以上は説明しない。

尚、上の実施形態では、コンプレッション端子６０をレセプタクル側コネクタ６に設けて、レセプタクル側でコンプレッション機能を発揮させることとしているが、コンプレッション機能をプラグ側で発揮させることもできる。更に言えば、コンプレッション端子６０は必ずしもレセプタクル側コネクタ６に設ける必要はなく、例えば、プラグ側コネクタ２側に、モジュール基板５７上の信号ランド５４に代えて、コンプレッション端子６０と同様のコンプレッション端子を設け、一方、レセプタクル側コネクタ６側に、信号ランド５４のような平坦な面を設けてもよい。このような構成でも、レセプタクル側コネクタ６とプラグ側コネクタ２は互いにコンプレッション接続され得る。

図２１に、本願の応用例を示す。この応用例は、図２２、図２３に示した従来構成に本願の特徴を適用したものである。故に、コネクタの基本構成は、図２２、図２３に示した従来例と同様のものであるが、ここでは、図１乃至図１０（及び図１１乃至図２０）に示した本願の特徴部分が付加されている。尚、理解容易のため、図２１において、図１乃至図２０や図２２、図２３に示した部材と同様の部材には同様の参照番号を付し、これに「Ｂ」を付加している。

ここでは、本願の特徴部分を付加するため、図２３に示した基板１１２の代わりに、図１乃至図１０に示したモジュール基板５７Ｂを用いる。図２１の実施形態におけるプラグ側端子１３０Ｂは、その頂部１３９においてモジュール基板５７Ｂの表面（一方の面）に設けた溝６１に埋め込まれて垂設される。モジュール基板５７Ｂはグランド面５５Ｂが上面にくるようにされており、グランド面５５Ｂはプラグ側シェル１５０Ｂの上板の内壁３９Ｂへ近接又は密着させ電気的に接触させられる。ただし、コネクタ端子１４０Ｂとプラグ側端子１３０Ｂの間の接触方法は、図２２、図２３の従来例に示すものと同じである。即ち、プラグ側コネクタ１０２Ｂがレセプタクル側コネクタ１０４Ｂの嵌合凹部１６３Ｂに上方から嵌合され、この嵌合時に、レセプタクル側コネクタ１０４Ｂ側の接触部１４５Ｂが、その端子接点１４１Ｂにおいて、プラグ側コネクタ１０２Ｂ側のプラグ側端子１３０Ｂの側面１５７と接触し得る。尚、プラグ側コネクタ１０２Ｂのプラグ側シェル１５０Ｂの側面に設けられた円状突出部１６５は、プラグ側コネクタ１０２Ｂとレセプタクル側コネクタ１０４Ｂの嵌合状態を保持するためのものであり、この円状突出部１６５に応答してレセプタクル側コネクタ１０４Ｂ側にこれが嵌まる窪み（図示されていない）が形成されている。

本願発明の光電気複合型コネクタは、携帯電話機の本体側と表示側、パソコンの本体側と表示側等、２箇所で通信を行う様々な機器や場所の間の通信のために幅広く用いることができる。

本発明の一実施形態による一方の光電気複合型コネクタの斜視図である。 図１の上面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 一方の光電気複合型コネクタのプラグ側コネクタの上方斜視図である。 図４のプラグ側コネクタの下方斜視図である。 図４のプラグ側コネクタの底面図である。 図４のプラグ側コネクタの背面図である。 図４のプラグ側コネクタの内部に配した光モジュールの斜視図である。 一方の光電気複合型コネクタのレセプタクル側コネクタの上方斜視図である。 図９のレセプタクル側コネクタをマザーボードに固定した状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による他方の光電気複合型コネクタの斜視図である。 図１１の上面図である。 図１２のＢ−Ｂ線断面図である。 他方の光電気複合型コネクタのプラグ側コネクタの上方斜視図である。 図１４のプラグ側コネクタの下方斜視図である。 図１４のプラグ側コネクタの底面図である。 図１４のプラグ側コネクタの背面図である。 図１４のプラグ側コネクタの内部に配した光モジュールの斜視図である。 他方の光電気複合型コネクタのレセプタクル側コネクタの上方斜視図である。 図１９のレセプタクル側コネクタをマザーボードに固定した状態を示す斜視図である。 本発明の応用例を示す図である。 従来の光電気複合型コネクタのプラグ側コネクタとレセプタクル側コネクタの嵌合前の状態の斜視図である。 図２２に示す従来の光電気複合型コネクタの嵌合後の縦断面の斜視図である。

符号の説明

１ 光電気複合型コネクタ
２ プラグ側コネクタ
６ レセプタクル側コネクタ
１０ マザーボード
１１ 光ファイバ
１６ 半田固定部
２０ プラグ側ハウジング
２１ ケーブル支持部
２４ 嵌合凹部
２５ 底板
２６ 側壁
２９ 支持部
３０ プラグ側シェル
３３ 側面切起し部
３４ 前方切起し部
３５ 後方切起し部
３６ バネ接触子
３７ 前方折返し部
３８ 側面折返し部
３９ 天井部裏面
４０ 内側折返し部
４１ 外壁
４６ 側方折返し部
４７ 内壁
４８ 上板
４９ 受発光素子
５０ 光モジュール
５３ ブロック
５４ 信号ランド
５５ グランド面
５７ モジュール基板
６０ コンプレッション端子
６２ 接触部
６３ 第１曲げ部
６４ 第２曲げ部
６５ ハウジング固定部
６６ 基板配置部
６７ 折曲部
７０ レセプタクル側シェル
７１ ロック機構
７２ 接触子
７６ 切り込み
７７ 弾性片
７８ 後面接触部
７９ 突合せ部
８０ レセプタクル側ハウジング
８１ 端子収容部
８７ 上側エッジ
８８ 後方エッジ
８９ マザーボード固定部
９０ 前方エッジ

Claims (16)

1. プラグ側コネクタとレセプタクル側コネクタから成る基板実装型の光電気複合型コネクタにおいて、
   前記プラグ側コネクタは、光ファイバを支持するプラグ側ハウジングと、該プラグ側ハウジングの外部を覆うプラグ側シェルと、前記光ファイバと接続される光モジュールを備え、
   前記レセプタクル側コネクタは、第一基板に実装されるレセプタクル側ハウジングと、該レセプタクル側ハウジングの外部を覆うレセプタクル側シェルと、該レセプタクル側ハウジングに配置されるレセプタクル側端子を備え、
   前記光モジュールは、第二基板と、この第二基板の一方の面に搭載された受発光素子と、前記第二基板の一方の面に搭載され前記レセプタクル側端子との間で信号伝達を行うプラグ側端子又はランドを有し、
   前記第二基板の一方の面の反対側の他方の面にグランド面が形成されており、該グランド面は前記プラグ側シェルの内壁に電気的に接触していることを特徴とする光電気複合型コネクタ。
2. 前記レセプタクル側端子と前記プラグ側端子はコンプレッション接続される請求項１記載のコネクタ。
3. 互いに嵌合され得るプラグ側コネクタとレセプタクル側コネクタから成る基板実装型の光電気複合型コネクタにおいて、
   前記プラグ側コネクタは、光ファイバを支持するプラグ側ハウジングと、該プラグ側ハウジングの外部を覆うプラグ側シェルと、前記光ファイバと接続される光モジュールを備え、
   前記レセプタクル側コネクタは、その一の面においてマザーボードに実装され、レセプタクル側ハウジングと、該レセプタクル側ハウジングの外部を覆うレセプタクル側シェルと、該レセプタクル側ハウジングに配置される端子を備え、
   前記光モジュールは、
   モジュール基板と、
   前記光ファイバからの光信号を受信して電気信号に変換する或いは電気信号を受信して光信号に変換し前記光ファイバへ送信する受発光素子と、前記プラグ側コネクタと前記レセプタクル側コネクタの嵌合時に前記レセプタクル側コネクタの端子と接触されて前記受発光素子で変換された電気信号を前記レセプタクル側コネクタの端子へ伝達する或いは前記レセプタクル側コネクタの端子からの電気信号を前記受発光素子へ伝達する前記モジュール基板上の配線とを含む前記モジュール基板の一方の面に搭載された複数の搭載部品と、を有し、
   前記モジュール基板の一方の面の反対側の他方の面にグランド面が形成されており、該グランド面は前記プラグ側シェルの上板の内壁に電気的に接触していることを特徴とするコネクタ。
4. 前記プラグ側シェルは、前記プラグ側コネクタと前記レセプタクル側コネクタの嵌合時に前記マザーボードに実装された前記レセプタクル側コネクタの前記一の面を除く部分を上方から覆う嵌合凹部を有する請求項３記載のコネクタ。
5. 前記嵌合凹部には、前記配線が露出状態で配されており、前記プラグ側コネクタと前記レセプタクル側コネクタの嵌合時に前記配線が前記レセプタクル側コネクタの前記端子と圧縮状態で接触し得る請求項４記載のコネクタ。
6. 前記複数の搭載部品の中、前記配線は、前記モジュール基板の一方の面の前半部に配置され、それ以外の部品は、前記モジュール基板の一方の面の後半部に配置されている請求項３乃至５のいずれかに記載のコネクタ。
7. 前記プラグ側シェルは、前記嵌合凹部を形成する前方部と、前記配線以外の部品を保護する後方部の２部分から成り、これらの部分は、前記プラグ側シェルの底部において、前記プラグ側シェルの裏板の一部を内側に折り返して形成した内側折返し部によって仕切られている請求項６に記載のコネクタ。
8. 前記嵌合凹部は、前記モジュール基板の一方の面と、前記プラグ側シェルの前方の内壁と、前記プラグ側シェルの前記内側折返し部の外壁、及び前記プラグ側シェルの左右側面の内壁によって形成されている請求項７に記載のコネクタ。
9. 前記プラグ側コネクタと前記レセプタクル側コネクタの嵌合時に、前記レセプタクル側コネクタの一の側において前記レセプタクル側コネクタの最外壁を形成している前記レセプタクル側シェルの後面接触部と前記プラグ側シェルの前方の内壁が、また、前記レセプタクル側シェルの後面接触部の対向側において前記レセプタクル側コネクタの最外壁を形成しているレセプタクル側シェルの接触子と前記プラグ側コネクタの前記内側折返し部の外壁が、それぞれ接触し得る請求項８に記載のコネクタ。
10. 前記接触子は２つ設けられており、これら接触子の突合せ部付近が外側に向かって折曲げられている請求項９に記載のコネクタ。
11. 前記プラグ側シェルの左右側面の壁の一部を、前記プラグ側シェルの上板の内壁から所定距離だけ離れた同じ高さ位置において内側に切り起こすことによって側面切起し部が複数形成されており、該側面切起し部によって前記プラグ側シェルによる前記モジュール基板の高さ位置における位置決めを行う請求項４乃至１０のいずれかに記載のコネクタ。
12. 前記モジュール基板は、前記側面切起し部によって形成される上側エッジと前記プラグ側シェルの上板の内壁とによって形成される隙間に、前記グランド面を上面にし、該グランド面を前記プラグ側シェルの上板の内壁へ近接又は密着させ電気的に接触させた状態で挿入される請求項１１に記載のコネクタ。
13. 前記プラグ側シェルの上板の一部を下側に切り起こすことによって前記グランド面と接触し得るバネ接触子を形成している請求項３乃至１２のいずれかに記載のコネクタ。
14. 前記プラグ側シェルの上板の一部を下側に切り起こすことによって前方切起し部を形成し、前記モジュール基板の先端部と前記前方切起し部の後方エッジとを衝突させて前記プラグ側シェルにおける前記モジュール基板の前方への動きを規制するとともに、前記上板の一部を下側に切り起こすことによって後方切起し部を形成し、前記モジュール基板の後端部と前記後方切起し部の前方エッジとを衝突させて前記プラグ側シェルにおける前記モジュール基板の後方への動きを規制する請求項４乃至１３のいずれかに記載のコネクタ。
15. 前記レセプタクル側シェルの一部に、先端付近にロック機構を設けた弾性片が形成されており、前記ロック機構は、前記プラグ側コネクタと前記レセプタクル側コネクタが係合したときに、前記プラグ側コネクタのプラグ側シェルに設けたロック機構に引っ掛かる請求項４乃至１４のいずれかに記載のコネクタ。
16. 前記レセプタクル側コネクタの端子はコンプレッション端子である請求項５乃至１５のいずれかに記載のコネクタ。

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