JP4349459B2 - 光ファイバ用の光電変換コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光信号を電気信号に変換したり、あるいは電気信号を光信号に変換したりする光ファイバ用の光電変換コネクタに関する。

一般的に、この種の光電変換コネクタでは、例えば、特開平１１−２１４１００号公報に記載されているように、コネクタを構成するソケットとプラグを結合する際、ソケットの正面からプラグを嵌合させている（横嵌合）。

このようにソケットの正面からプラグを嵌合させる方法によれば、ソケットとプラグの正確な光軸合わせが可能である。しかしながら、携帯電話や電子手帳などの小型電子機器の内部に光電変換コネクタを配置すると仮定した場合、ソケットが取り付けられる回路基板に様々な電子部材が実装されているので、ソケットとプラグの嵌合作業が極めて困難となる。また、ソケットとプラグの嵌合作業を容易にするために十分なスペースを確保すると、回路基板が大型化する。そのため、小型化された携帯機器には光電変換コネクタの適用は事実上不可能であった。

一方、例えば、特開平１１−３２９６３７号公報に記載されているように、回路基板同士を接続するために、一方の回路基板に実装されたコネクタを、他方の回路基板に実装されたコネクタの上面側から重ねるようにして嵌合させる構成も知られている。しかしながら、このようなコネクタの接続構造を携帯電話や電子手帳などの小型電子機器に用いた場合、小型電子機器自体の高さ（厚み）が大きくなってしまうという問題があった。

本発明の目的は、光ファイバ用の光電変換コネクタの小型化と嵌合の作業性の改善を可能にすることを目的とする。

本発明の一態様に係る光ファイバ用の光電変換コネクタは、光ファイバが接続され、該光ファイバを経由して光信号を送信する第１発光部及び／又は光信号を受信する第１受光部を有する第１接続体と、前記第１発光部に対向し、前記第１発光部からの光信号を電気信号に変換する第２受光部及び／又は前記第１受光部に対向し、電気信号を光信号に変換して前記第１受光部へ送信する第２発光部を有する第２接続体と、前記第１接続体及び第２接続体が装着されるシェルを備え、前記シェルは、前記第１発光部を前記第２受光部に対向させ及び／又は前記第１受光部を前記第２発光部に対向させるように、前記第１接続体と第２接続体とが装着される底板と、この底板の四辺から上面側に立設されるように設けられ、前記第１接続体及び第２接続体と当接する複数の弾性片を有し、前記第１接続体と第２接続体の対向面には凸係合部及び凹係合部が形成されており、前記第１接続体と第２接続体が接続された状態で、前記凸係合部の先端及び基端が、前記凹係合部の基端及び先端には当接せず、前記凸係合部及び凹係合部の少なくとも一方の先端であって、前記第１接続体と第２接続体との対向方向に対して直交する方向の両外側の端縁が、前記凸係合部及び凹係合部の少なくとも他方に当接するように形成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、第２接続体（ソケットに相当）をシェルに装着した状態で、シェルの底板に対して垂直な方向に第１接続体（プラグに相当）を装着させることにより、第１接続体と第２接続体を横並びに配設させることができる。そのため、第１接続体の着脱作業が容易になると共に、電子機器自体の高さ寸法を高くすることなく、この光電変換コネクタが電子機器に組み込むことができる。また、この光電変換コネクタを回路基板に実装した場合、第１接続体をシェルの底板に対して垂直方向に着脱することができるので、回路基板上の他の電子部品と干渉する可能性が非常に小さくなる。そのため、第１接続体の着脱作業を容易にするためのスペースを小さくすることができ、回路基板の大型化を防止することができる。その結果、小型化された携帯機器に光電変換コネクタを適用することが可能になる。また、第１接続体と第２接続体の対向面に形成された凸係合部及び凹係合部を用いて、コネクタの光軸合わせを容易に行うことができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る光ファイバ用の光電変換コネクタを構成するプラグとＭＩＤの嵌合前の状態を示す斜視図である。 図２は、第１実施形態におけるプラグとＭＩＤの嵌合後の状態を示す斜視図である。 図３Ａ〜３Ｄは、それぞれ第１実施形態におけるプラグとＭＩＤの嵌合後における光電変換コネクタの平面図、側面図、正面図及び背面図である。 図４は、第１実施形態におけるプラグに光ファイバを固定する様子を示す斜視図である。 図５は、図１と同様に、プラグとＭＩＤの嵌合前の状態の光電変換コネクタを底面側から見た斜視図である。 図６は、第１実施形態におけるプラグとＭＩＤとの上下方向の位置合わせを示す正面図である。 図７は、第１実施形態におけるプラグとＭＩＤとのテーパー部による位置合わせを示す平面図である。 図８は、第１実施形態におけるプラグの抜け防止構成を示す断面図である。 図９は、第１実施形態におけるＭＩＤに受光素子と発光素子を実装した構造を示す断面図である。 図１０は、第１実施形態におけるＭＩＤのスルーホールの構成を示す断面図である。 図１１は、第１実施形態におけるＭＩＤにＩＣを実装した構成を示す斜視図である。 図１２Ａ及び１２Ｂは、それぞれ第１実施形態におけるＭＩＤの裏面の配線パターンを示す側面断面図及び底面図である。 図１３Ａ及び１３Ｂは、それぞれ第１実施形態におけるプラグとＭＩＤとの突き合せによる位置合わせの変形例を概念的に示す図である。 図１４は、本発明の第２実施形態に係る光ファイバ用の光電変換コネクタを構成するプラグとＭＩＤの嵌合前の状態を示す斜視図である。 図１５は、第２実施形態におけるプラグとＭＩＤの嵌合後の状態を示す斜視図である。 図１６Ａ〜１６Ｅは、それぞれ第２実施形態におけるプラグとＭＩＤの嵌合後における光電変換コネクタの平面図、側面図、正面図、背面図及び底面図である。 図１７は、第２実施形態におけるプラグの光ファイバとＭＩＤの発光素子又は受光素子の対向状態を示す断面図である。 図１８Ａ及び１８Ｂは、それぞれ第２実施形態におけるプラグを前面底側及び背面上側から見た斜視図である。 図１９Ａ及び１９Ｂは、それぞれ第２実施形態におけるＭＩＤを前面上及び後面底から見た斜視図である。 図１９Ｃ及び１９Ｄは、それぞれ第２実施形態におけるＭＩＤの正面図及び背面図である。 図２０は、第２実施形態におけるプラグ抜け防止構成を示す断面図である。 図２１は、第２実施形態におけるＭＩＤのシェルに対するプラグとの対向方向位置決め構成を示す断面図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る光ファイバ用の光電変換コネクタについて、図面を参照しつつ説明する。図１は、第１実施形態に係る光電変換コネクタ１を構成するプラグ１０（第１接続体）と立体回路基板を備えたＭＩＤ(Molded Interconnect Device)２０（第２接続体）を嵌合する前の状態を示す。図２及び図３Ａ〜３Ｄは、プラグ１０とＭＩＤ２０を嵌合した後の光電変換コネクタ１を示す。図４は、ＭＩＤに光ファイバを固定する様子を示す。図５は、図１と同じ状態にある光電変換コネクタ１を底面側から見た図である。図９〜図１２は光電変換コネクタ１の各部の構成を示す。

光電変換コネクタ１は、光ファイバが接続されたプラグ１０と、このプラグ１０が嵌合接続されるＭＩＤ２０と、これらプラグ１０及びＭＩＤ２０が装着される金属製のシェル３０を備えている。シェル３０にＭＩＤ２０が固定されて、ソケットに相当するレセプタクル４０が形成されている。

プラグ１０は、導電性プラスチックで形成されており、光信号を送受信するための２本の光ファイバ５０Ａ及び５０Ｂが接続されている。他の光電変換コネクタから送信された光信号は、例えば、図１中左側の光ファイバ５０Ａを通り、この光電変換コネクタ１から送信される光信号は、右側の光ファイバ５０Ｂを通る。各光ファイバ５０Ａ及び５０Ｂは、可撓性を有するようにプラスチックで形成されており、図４に示されるように、プラグ１０の光ファイバ挿入孔１１に挿通され、矢印Ｃで示す光ファイバ５０Ａ及び５０Ｂの先端部が、それぞれプラグ１０に熱溶着されている。図４における光ファイバ５０Ａの端面を第１発光部５１Ａ、光ファイバ５０Ｂの端面を第１受光部５１Ｂとする。また、プラグ１０のうち、光ファイバ５０Ａ及び５０Ｂが挿入される側を前面１０Ａ、各光ファイバ５０Ａ及び５０Ｂの熱溶着された端面側（第１発光部５１Ａ及び第１受光部５１Ｂの側）を背面１０Ｂとする。

ＭＩＤ２０は、樹脂成形品の表面に回路パターンが形成されたものであり、回路パターン上にさらに受光素子６０及び発光素子７０などが実装されている。図１に示されるように、受光素子６０は、プラグ１０とＭＩＤ２０を嵌合させた状態におけるＭＩＤ２０上の第１発光部５１Ａに対向する位置に設けられている。また、発光素子７０は、ＭＩＤ２０上の第１受光部５１Ｂに対向する位置に設けられている。受光素子６０は、第１発光部５１Ａからの光信号を電気信号に変換する第２受光部として機能する。発光素子７０は、電気信号を光信号に変換して第１受光部５１Ｂに送信する第２発光部として機能する。ＭＩＤ２０上には、信号が伝送される回路パターン２４がさらに設けられている。

シェル３０は、第１発光部５１Ａを受光素子６０（第２受光部）に対向させるとともに、第１受光部５１Ｂを発光素子７０（第２発光部）に対向させた状態で、プラグ１０とＭＩＤ２０が載置される底板３１と、この底板３１の四辺から上面側に立設され、プラグ１０及びＭＩＤ２０の側面に当接又は係合される弾性片３２、３３、３４及び３５を有している。弾性片３５は、ＭＩＤ２０の側面のうち、受光素子６０及び発光素子７０が実装されている面とは反対側の面に当接又は係合されるように設けられている。なお、シェル３０は、図示しない基板上に搭載される。
上記のようにプラグ１０の成形材料に導電性プラスチィックを用いた場合、プラグ１０がシェル３０を介して図示しない基板のＧＮＤに接続されうるので、プラグ１０自体をシールドの一部として利用することが可能となる。

プラグ１０とＭＩＤ２０を嵌合させるには、図１に示されるように、シェル３０上にＭＩＤ２０が固定されて構成されたレセプタクル４０に対して、レセプタクル４０の上面からプラグ１０を装着することにより行う（縦嵌合）。このような構成によれば、レセプタクル４０が実装された回路基板に対してプラグ１０を垂直方向から装着しながら、プラグ１０とＭＩＤ２０が横並びに配設される。そのため、回路基板同士の接続にこのコネクタ１を用いた場合、電子機器の高さを低くすることが可能になる。また、レセプタクル４０に対してプラグ１０を着脱する際、プラグ１０が、レセプタクル４０が実装された回路基板に対して垂直方向に移動されるので、プラグ１０と回路基板上に実装された他の電子部品との干渉を防止することができると共に、プラグ１０とレセプタクル４０の着脱作業が容易になる。そのため、回路基板の実装密度を高くして、回路基板の小型化が可能になる。その結果、接続構造を携帯電話や電子手帳などの小型電子機器に光電変換コネクタを用いることが可能になる。

シェル３０の底板３１の四辺のうち、プラグ１０とＭＩＤ２０の対向方向に平行な２辺には、それぞれプラグ１０とＭＩＤ２０にそれぞれ対応するように、個別に形成された２つの弾性片３３及び３４が形成されている。すなわち、プラグ１０をレセプタクル４０に対して着脱する際、プラグ１０に対応した弾性片３３は変形されるけれども、ＭＩＤ２０に対応した弾性片３４は変形されない。そのため、ＭＩＤ２０をシェル３０に取着した状態のレセプタクル４０に対して、プラグ１０を着脱する際、ＭＩＤ２０が動くことはなく、プラグ１０の着脱作業が容易になる。

弾性片３３の先端近傍には、内側に折曲された係止部３３ａが形成されている。図６に示すように、係止部３３ａは、プラグ１０の側面に形成された傾斜面１４に当接し、プラグ１０をシェル３０の底板３１方向に付勢する。そのため、プラグ１０がレセプタクル４０の上面側に抜けるのが防止されると共に、レセプタクル４０の高さ方向におけるプラグ１０とＭＩＤ２０の光軸合わせが行われる。同様に、弾性片３４の先端近傍には、内側に折曲された係止部３４ａが形成されている。係止部３４ａは、ＭＩＤ２０の側面に形成された傾斜面に当接し、ＭＩＤ２０を底板３１方向に付勢する。

プラグ１０のＭＩＤ２０と対向する面には凸係合部１２が形成されており、ＭＩＤ２０のプラグ１０と対向する面には、凹係合部２２が形成されている。プラグ１０とＭＩＤ２０を嵌合させた状態では、プラグ１０の凸係合部１２の先端１２ａ及び基端１２ｂが、それぞれＭＩＤ２０の凹係合部２２の基端２２ａ及び先端２２ｂに対向しているが当接しておらず、凸係合部１２の先端１２ａ及び基端１２ｂの間のテーパー面１０Ｄと凹係合部２２の基端２２ａ及び先端２２ｂの間のテーパー面２０Ｄとの当接し、プラグ１０とＭＩＤ２０の位置合わせが行われる。図７は、プラグ１０のテーパー面１０ＤとＭＩＤ２０のテーパー面２０Ｄによる位置合わせを示す。これにより、プラグ１０の凸係合部１２とＭＩＤ２０の凹係合部２２が当接していることを容易に確認することができる。また、プラグ１０とＭＩＤ２０が対向する方向及びそれに直交する方向、すなわち、レセプタクル４０の前後方向及び幅方向での光軸合わせを容易に行うことができる。さらに、プラグ１０とＭＩＤ２０の光軸がずれにくいという効果が得られる。

ＭＩＤ２０の凹係合部２２には、受光素子６０と発光素子７０の間に、プラグ１０の凸係合部１２側へ突出する隔壁２３が形成されている。また、プラグ１０の凸係合部１２には、隔壁２３に対応する切り欠き１３が形成されている。この隔壁２３が遮光板ときて機能し、発光素子７０から出力された光が受光素子６０側に漏れることを防止している。

図５に示されるように、シェル３０には、光ファイバ５０Ａ及び５０Ｂが引っ張られたときに、プラグ１０がＭＩＤ２０から必要以上に離れるのを防止するために、底板３１から上面側に向かって突出する一対の第１係合片３７が設けられている。各第１係合片３７は、底板３１をプラグ１０とＭＩＤ２０の対向方向及びそれに直交する方向に略Ｌ状に切り込み、切り込みに沿う部分を上面側に起こして形成されている。一方、プラグ１０の前面１０Ａと底面１０Ｃの成す角部であって、第１係合片３７に対応する部分には、第１係合片３７と係合される一対の凹部１５が形成されている。各凹部１５は、少なくとも背面１０Ｂに平行な壁面１５ａを有しており、光ファイバ５０Ａ及び５０Ｂが引っ張られたときに、この壁面１５ａが第１係合片３７の端面に当接する。

図８に示すように、プラグ１０をレセプタクル４０（又はシェル３０）に装着した状態では、シェル３０の底板３１に設けられた第１係合片３７がプラグ１０の凹部１５に嵌まり込んでいる。これにより、光ファイバ５０Ａ及び５０Ｂに引っ張り力が加えられても、第１係合片３７の端面３７ａが凹部１５の壁面１５ａに当接し、プラグ１０の抜けが防止される。なお、ＭＩＤ２０に関しても、シェル３０の底板３１の所定の位置に第２係合片３８が設けられており、ＭＩＤ２０の第２係合片３８に対応する部分には凹部２９が形成されている。そして、シェル３０の第２係合片３８がＭＩＤ２０の凹部２９に嵌合されることにより、ＭＩＤ２０がシェル３０に固定されている。

光ファイバ５０Ａ及び５０Ｂに引っ張り力が加えられると、プラグ１０が力の加えられた方向に移動しようとし、シェル３０の弾性片３２などが撓む。しかしながら、プラグ１０の凹部１５の壁面１５ａが第１係合片３７の端面に当接し、プラグ１０がそれ以上移動できなくなる。そのため、弾性片３２などもそれ以上撓まなくなり、弾性片３２などの塑性変形が防止される。また、プラグ１０をレセプタクル４０に装着する際、上下方向を間違うこともない。

上記のように、シェル３０は金属板から形成されており、例えば弾性片３３及び３４の下端から側部に突出した半田付け部３６が、図示しない回路基板のＧＮＤラインに半田付けされる。それにより、レセプタクル４０（又はシェル３０）が回路基板に実装されると同時に、シェル３０がＧＮＤラインに電気的に接続される。プラグ１０を導電性プラスチックで形成することにより、プラグ１０自体をシールドの一部として使用することができる。

図９は、ＭＩＤ２０における受光素子６０と発光素子７０の実装構造を示す。受光素子６０及び発光素子７０は、ＭＩＤ２０の凹部２０ａ内に実装され、Ａｇペースト６５とＡｕワイヤー６６を用いて必要な回路に電気に接続されている。また、これらの素子は樹脂６７により封止されている。図１に示すように、凹部２０ａは、ＭＩＤ２０の前面２０Ａ（凹係合部２２の基端２２ａと同じ面）から、さらに背面２０Ｂ側に窪むようにして形成されている。

図１０及び図１１は、ＭＩＤ２０のスルーホール構成及びＩＣ８０の実装構造を示す。ＭＩＤ２０の背面２０Ｂには、凹部２０ｂが形成されており、凹部２０ｂには、受光素子６０（第２受光部）及び発光素子７０（第２発光部）の信号をそれぞれ処理する２つのＩＣ８０が実装さている。上記前面２０Ａに形成された配線パターン（Ａ面）と背面２０Ｂに形成された凹部２０ｂの配線パターン（Ｂ面）とは、スルーホール配線２７を介して接続されている。なお、図１０中、Ａ’面は凹部２０ａの底面である。これらのＩＣ８０は、樹脂で封止されている。ＭＩＤ２０の背面２０Ｂの凹部２０ｂにおいて、２つのＩＣ８０間には、各ＩＣ８０を樹脂で封止するため、及び各ＩＣ８０相互の間の信号の干渉を防止するための隔離壁２８が形成されている。この隔離壁２８の表面には、接地（ＧＮＤ）された回路パターン（導電パターン）が形成されている。これにより、２つのＩＣ８０間での信号の干渉、すなわち、クロストークが防止される。

図１２Ａ及び１２Ｂは、ＭＩＤ２０の底面の配線パターンを示す。ＭＩＤ２０には、シェル３０から露出され、回路基板に半田付けされる信号ライン用の半田付け部２５及びＧＮＤ用の半田付け部２６が設けられている。

以上説明したように、第１実施形態に係る光ファイバ用の光電変換コネクタによれば、特にプラグ１０をレセプタクル４０の上面から嵌合させ、上面方向に抜けないように保持すると共に、プラグ１０とＭＩＤ２０の、レセプタクル４０の高さ方向における光軸合わせを両立させることができる。また、プラグ１０の凸係合部１２とＭＩＤ２０の凹係合部２２の嵌合部にテーパー面１０Ｄ及び２０Ｄを用い、そのテーパー面１０Ｄ及び２０Ｄにより、レセプタクル４０の幅方向における光軸の位置合わせを行えるようにしたので、光電変換コネクタの小型化と嵌合の作業性の改善が可能となる。

なお、本発明は、発明の趣旨を変形しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、プラグ１０とＭＩＤ２０の位置合わせに関して、図１３Ａ及び１３Ｂを用いて２つの変形例を説明する。図１３Ａに示す変形例では、プラグ１０の凸係合部１２の先端１２ａと基端１２ｂの間にはテーパー面が形成されておらず、凸係合部１２の先端１２ａの両角１２ｃが、ＭＩＤ２０の凹係合部２２の基端２２ａ及び先端２２ｂの間のテーパー面に当接する。一方、図１３Ｂに示す変形例では、ＭＩＤ２０の凹係合部２２の基端２２ａ及び先端２２ｂの間にはテーパー面が形成されておらず、凹係合部２２の基端２２ａの両内角２２ｃが、プラグ１０の凸係合部１２の先端１２ａと基端１２ｂの間のテーパー面に当接する。このような変形例の構造によれば、プラグ１０の凸係合部１２とＭＩＤ２０の凹係合部２２の当接箇所が少なくなるので、当接箇所のみ寸法精度が確保されればよい。

なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変形しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、プラグ１０側に凸係合部１２を形成し、ＭＩＤ２０側に凹係合部２２を形成したが、逆に、プラグ１０側に凹係合部を形成し、ＭＩＤ２０側に凸係合部を形成してもよい。あるいは、プラグ１０側に第１発光部及び第１受光部に対応する凸係合部及び凹係合部を形成し、ＭＩＤ２０側に第２受光部及び第２発光光部に対応する凹係合部及び凸係合部を形成してもよく、さらにその逆であってもよい。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る光ファイバ用の光電変換コネクタについて、図面を参照しつつ説明する。上記第１実施形態は、プラグに２本の光ファイバが接続され、光信号の送信と受信を同時に行うことができる光電変換コネクタに関するものであったが、第２実施形態は、プラグに１本の光ファイバのみが接続され、光信号の送信又は受信のみが可能な光電変換コネクタに関する。なお、第１実施形態と共通する部分については、同じ符号を付してその説明を省略する。

図１４は、第２実施形態に係る光電変換コネクタ１００を構成するプラグ１１０（第１接続体）と立体回路基板を備えたＭＩＤ(Molded Interconnect Device)１２０（第２接続体）を嵌合する前の状態を示す。図１５、図１６Ａ〜１６Ｅ及び図１７は、プラグ１１０とＭＩＤ１２０を嵌合した後の光電変換コネクタ１００を示す。図１８Ａ及び１８Ｂは、プラグ１１０の構成を示す。図１９Ａ〜１９Ｄは、ＭＩＤ１２０の構成を示す。図２０は、プラグ１１０とシェル１３０の係合構造を示す。図２１は、ＭＩＤ１２０とシェル１３０の係合構造を示す。

第２実施形態に係る光電変換コネクタ１００では、プラグ１１０に対して光信号を送信又は受信するための１本の光ファイバ５０が接続されている。光ファイバ５０は、可撓性を有するようにプラスチックで形成されており、プラグ１１０の光ファイバ挿入孔１１１に挿通され、第１実施形態の場合と同様に、プラグ１１０に熱溶着されている。一方、ＭＩＤ１２０の回路パターン２４上には、受光素子６０又は発光素子７０などが実装されている。受光素子６０又は発光素子７０は、プラグ１１０とＭＩＤ１２０を嵌合させた状態におけるＭＩＤ１２０上の光ファイバ５０の端面５１に対向する位置に設けられている。

光ファイバ５０を通って、他の装置に対して信号が送信される場合、光ファイバ５０の端面５１が第１発光部として機能する。その場合、プラグ１１０の光ファイバ５０の端面５１に対向する位置に第２受光部として機能する受光素子６０が設けられたＭＩＤ１２０が用いられる。また、光ファイバ５０を通って、他の装置などから信号が送信される場合、光ファイバ５０の端面５１が第１受光部として機能する。その場合、プラグ１１０の光ファイバ５０の端面５１に対向する位置に第２発光部として機能する発光素子７０が設けられたＭＩＤ１２０が用いられる。

シェル１３０は、光ファイバ５０の端面５１（第１発光部又は第１受光部）を受光素子６０（第２受光部）又は発光素子７０（第２発光部）に対向させた状態で、プラグ１１０とＭＩＤ１２０が載置される底板１３１と、この底板１３１の四辺から上面側に立設され、プラグ１１０及びＭＩＤ１２０の側面に当接又は係合される弾性片１３２、１３３、１３４及び１３５を有している。シェル１３０の底板１３１の四辺のうち、プラグ１１０とＭＩＤ１２０の対向方向に平行な２辺には、それぞれプラグ１１０とＭＩＤ１２０にそれぞれ対応するように、個別に形成された２つの弾性片１３３及び１３４が形成されている。なお、プラグ１１０の前面１１０Ａに当接する弾性片１３２には、光ファイバ５０との干渉を避けるための切り欠き１３２ａが形成されている。

プラグ１１０とＭＩＤ１２０を嵌合させるには、第１実施形態の場合と同様に、シェル１３０上にＭＩＤ１２０が固定されて構成されたレセプタクル１４０に対して、レセプタクル１４０の上面からプラグ１１０を装着することにより行う（縦嵌合）。

プラグ１１０に対応する弾性片１３３の先端近傍には、内側に折曲された係止部１３３ａが形成されている。係止部１３３ａは、プラグ１１０の側面に形成された傾斜面１１４に当接し、プラグ１１０をシェル１３０の底板１３１方向に付勢する。そのため、プラグ１１０がレセプタクル１４０に装着された状態では、プラグ１１０が不用意にレセプタクル１４０の上面側に抜けるのが防止される。

一方、ＭＩＤ１２０に対応する弾性片１３４の中央部近傍には、略Ｕ字状の切り欠きに沿って内側に曲げられた係合部１３４ａが形成されている。図１９Ａ〜１９＊に示すように、ＭＩＤ１２０の両側辺には、弾性片１３４の係合部１３４ａと係合されるための係合溝１２１が形成されている。シェル１３０にＭＩＤ１２０が装着された状態では、弾性片１３４の係合部１３４ａがＭＩＤ１２０の係合溝１２１に係合されている。そのため、プラグ１１０をレセプタクル１４０に対して着脱する際、プラグ１１０に対応した弾性片１３３は変形されるけれども、ＭＩＤ１２０に対応した弾性片１３４は変形されず、ＭＩＤ１２０が光電変換コネクタ１００の高さ方向に動くことはない。その結果、プラグ１１０の着脱作業が容易になる。なお、ＭＩＤ１２０のプラグ１１０との対向方向における位置決めについては後述する。

プラグ１１０のＭＩＤ１２０と対向する面には凸係合部１１２が形成されており、ＭＩＤ１２０のプラグ１１０と対向する面には、凹係合部１２２が形成されている。ＭＩＤ１２０の凹係合部１２２には、受光素子６０又は発光素子７０しか実装されていないので、プラグ１１０の凸係合部１１２側へ突出する隔壁は形成されていない。また、プラグ１１０の凸係合部１１２にも、隔壁に対応する切り欠きは形成されていない。

図２０に示されるように、シェル１３０には、光ファイバ５０が引っ張られたときに、プラグ１１０がＭＩＤ１２０から必要以上に離れるのを防止するために、底板１３１から上面側に向かって突出する第１係合片１３７が設けられている。第１係合片１３７は、底板１３１の略中央部をプラグ１１０とＭＩＤ１２０の対向方向及びそれに直交する方向に略Ｕ状に切り込み、切り込みに沿う部分を上面側に起こして形成されている。一方、プラグ１１０の底面１１０Ｃの第１係合片１３７に対応する部分には、第１係合片１３７と係合される凹部１１５が形成されている。凹部１５は、少なくとも背面１１０Ｂに平行な壁面１１５ａを有しており、光ファイバ５０が引っ張られたときに、この壁面１１５ａが第１係合片１３７の端面１３７ａに当接する。

第２実施形態に係る光電変換コネクタ１００では、光ファイバ５０に引っ張り力が加えられたときに、光ファイバ５０がプラグ１１０から抜けるのを防止するために、光ファイバ５０のストッパ１５０が設けられている。具体的には、プラグ１１０の光ファイバ挿入孔１１１に対して直交する方向に矩形断面を有する凹部１５１が形成されており、凹部１５１の内部で、ストッパ１５０が光ファイバ５０の外周部に圧着されている。また、図示しないけれども、ストッパ１５０の先端は、プラグ１１０に圧入されている。そのため、光ファイバ５０は、ストッパ１５０を介してプラグ１１０と一体化されている。そのため、相当大きな力が加えられない限り、光ファイバ５０がプラグ１１０から抜けることはない。

光ファイバ５０に引っ張り力が加えられると、プラグ１１０が力の加えられた方向に移動しようとし、シェル１３０の弾性片１３２などが撓む。しかしながら、プラグ１１０の凹部１１５の壁面１１５ａが第１係合片１３７の端面に当接し、プラグ１０がそれ以上移動できなくなる。そのため、弾性片１３２などもそれ以上撓まなくなり、弾性片１３２などの塑性変形が防止される。また、プラグ１１０をレセプタクル１４０に装着する際、上下方向を間違うこともない。

図１９Ａ〜１９Ｄに示されるように、ＭＩＤ１２０の前面１２０Ａ及び背面１２０Ｂと底面１２０Ｃの成す２つの角部の両端には、それぞれ４つの溝１２０ａが形成されている。シェル１３０の底板１３１のうち、ＭＩＤ１２０の溝１２０ａに対応する部分には、底板１３１を所定形状に切り欠き、切り欠きに沿って上面側に折り曲げて、４つの第２係合片１３８が形成されている。そして、ＭＩＤ１２０がシェル１３０に装着された状態で、シェル１３０の第２係合片１３８がＭＩＤ１２０の溝１２０ａに嵌合され、それによってプラグ１１０とＭＩＤ１２０の対向方向におけるＭＩＤ１２０のシェル１３０に対する動きが規制される。図２１に示すように、プラグ１１０とＭＩＤ１２０の対向方向において、２つの第２係合片１３８に微小突起を形成し、ＭＩＤ１２０に圧入させるようにしてもよい。

シェル１３０は金属板から形成されており、例えば弾性片３３の下端から下向きに突出した半田付け部１３６が、図示しない回路基板のＧＮＤラインに半田付けされる。それにより、レセプタクル１４０（又はシェル１３０）が回路基板に実装されると同時に、シェル１３０がＧＮＤラインに電気的に接続される。プラグ１１０を導電性プラスチックで形成することにより、プラグ１１０自体をシールドの一部として使用することができる。

このように、第２実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。また、第１実施形態の場合と同様に、様々な変形が可能であることは言うまでもない。

なお、本発明の光ファイバ用光電変換コネクタは、上記実施形態に限定されるものではなく、少なくとも、光ファイバが接続され、該光ファイバを経由して光信号を送信する第１発光部及び／又は光信号を受信する第１受光部を有する第１接続体と、前記第１発光部に対向し、前記第１発光部からの光信号を電気信号に変換する第２受光部及び／又は前記第１受光部に対向し、電気信号を光信号に変換して前記第１受光部へ送信する第２発光部を有する第２接続体と、前記第１接続体及び第２接続体が装着されるシェルを備え、前記シェルは、前記第１発光部を前記第２受光部に対向させ及び／又は前記第１受光部を前記第２発光部に対向させるように、前記第１接続体と第２接続体とが装着される底板と、この底板の四辺から上面側に立設されるように設けられ、前記第１接続体及び第２接続体と当接する複数の弾性片を有していればよい。

それにより、第２接続体（ソケットに相当）をシェルに装着した状態で、シェルの底板に対して垂直な方向に第１接続体（プラグに相当）を装着させることにより、第１接続体と第２接続体を横並びに配設させることができる。そのため、第１接続体の着脱作業が容易になると共に、電子機器自体の高さ寸法を高くすることなく、この光電変換コネクタが電子機器に組み込むことができる。また、この光電変換コネクタを回路基板に実装した場合、第１接続体をシェルの底板に対して垂直方向に着脱することができるので、回路基板上の他の電子部品と干渉する可能性が非常に小さくなる。そのため、第１接続体の着脱作業を容易にするためのスペースを小さくすることができ、回路基板の大型化を防止することができる。その結果、小型化された携帯機器に光電変換コネクタを適用することが可能になる。

また、前記底板の四辺のうち、前記第１接続体と第２接続体の対向方向に平行な２辺には、それぞれ前記第１接続体及び第２接続体に対応するように、個別に形成された２つの弾性片が形成されていることが好ましい。それにより、第２接続体をシェルに取着した状態で、第１接続体を後から着脱する際に、第２接続体ががたつくことがなく、第１接続体の着脱作業が容易になる。

さらに、前記底板の前記第１接続体と第２接続体の対向方向に平行な２辺にそれぞれ設けられた２つの弾性片のうち、少なくとも前記第１接続体に対応する弾性片の先端近傍には、内側に折曲された係止部が形成され、前記第１接続体の両側面には、前記係止部によって前記シェルの底板方向に付勢される傾斜面が形成されていることが好ましい。それにより、第１接続体が上面側に抜けるのを防止すると共に、光電変換コネクタの高さ方向での光軸合わせを容易に行うことができる。

さらに、前記第１接続体と第２接続体の対向面には凸係合部及び凹係合部が形成されており、前記第１接続体と第２接続体が接続された状態で、前記凸係合部の先端及び基端が、前記凹係合部の基端及び先端には当接せず、前記凸係合部及び凹係合部の少なくとも一方の先端であって、前記第１接続体と第２接続体との対向方向に対して直交する方向の両側の端縁が、前記凸係合部及び凹係合部の少なくとも他方に当接するように形成されていることが好ましい。それにより、当接する箇所が少なくなり、当接する箇所のみ寸法精度が確保されていれば、第１接続体と第２接続体の十分な嵌合精度を得ることができる。そのため、第１接続体と第２接続体の全体が当接する構造に比べて寸法精度をそれほど必要とせず、第１接続体と第２接続体との製造が容易となる。さらに、第１接続体と第２接続体の幅方向及び対向方向での光軸合わせを容易に行うことができる。

さらに、前記凸係合部の先端と基端の間及び前記凹係合部の先端と基端との間にそれぞれテーパー面が形成され、前記凸係合部のテーパー面と前記凹係合部のテーパー面が当接するように形成されていることが好ましい。それにより、凸係合部と凹係合部のテーパー面同士が当接していることを容易に確認することができるので、第１接続体及び第２接続体の位置合わせがさらに容易となると共に、光軸がずれにくくなる。

さらに、前記シェルには、前記底板から上面側に向かって突出する係合片が設けられ、前記第１接続体には、前記第１発光部及び第１受光部を有する面とは反対側の面から光ファイバが接続されると共に、前記シェルの底板に対向する面であって前記係合片に対応する部分に前記係合片と係合される凹部が形成され、前記凹部は、少なくとも前記第１発光部及び前記第１受光部を有する面に平行な壁面を有していることが好ましい。それにより、光ファイバに引っ張り力が加えられた際、弾性片があるていど撓むけれども、係合片が凹部の壁面に当接して、それ以上、弾性片が撓まなくなる。その結果、弾性片の塑性変形を防止することができる。また、第１接続体をシェルに取着する際、上下方向を間違って装着されることを防止することができる。

さらに、前記係合片は、前記シェルの底板を、前記第１接続体と前記第２接続体の対向方向に平行な方向及びそれに直交する方向に切り欠き、切り込みに沿う部分を上面側に起こして形成されていることが好ましい。それにより、光ファイバに引っ張り力が加得られ、係合片が凹部の壁に当接する際、係合片が倒れにくくなり、係合片の変形を防止することができる。

さらに、前記第１接続体は、導電性プラスチックで形成されると共に、前記シェルは金属で形成され、前記シェルを接地させることが好ましい。シェルを回路基板のＧＮＤに接続することにより、第１接続体自体をシールドの一部として使用することができる。

さらに、前記第１接続体の前記第２接続体に対向する面に、前記第１発光部及び前記第１受光部を並列に設けると共に、前記第２接続体の前記第１接続体に対向する面に、前記第２受光部及び前記第２発光部をそれぞれ前記第１発光部及び前記第１受光部と対向するように並列に設けたことが好ましい。それにより、光電変換コネクタの他は差方向の寸法を大きくすることなく、１つの光電変換コネクタで光信号の送信と受信を同時に行うことが可能になる。

さらに、前記凸係合部を前記第１接続体に形成すると共に、前記凹係合部を前記第２接続体に形成し、前記第２発光部及び前記第２受光部はそれぞれ前記凹係合部に設けられ、前記凹係合部の内前記第２発光部と前記第２受光部の間に、前記凸係合部側へ突出する隔壁が形成され、前記凸係合部の前記隔壁に対応する部分に、前記隔壁が嵌合される切り欠きが形成されていることが好ましい。このように隔壁を設けることにより、第１発光部からの光が第２受光部に入射したり、第２発光部からの光が第１受光部に入射すること画防止され、光信号の混信を防止することができる。

さらに、前記第２接続体は、前記第２発光部及び第２受光部を有する面とは反対側の面に、前記第２発光部及び第２受光部の信号を処理する２つのＩＣが実装され、
前記２つのＩＣ間に、接地される導電パターンを有し、ＩＣ相互の信号の干渉を防止するための隔離壁が形成されていることが好ましい。それにより、２つのＩＣ間での信号のクロストークを防止することができる。

本願は日本国特許出願２００５−２２８２８に基づいており、その内容は、上記特許出願の明細書及び図面を参照することによって結果的に本願発明に合体されるべきものである。

また、本願発明は、添付した図面を参照した実施の形態により十分に記載されているけれども、さまざまな変更や変形が可能であることは、この分野の通常の知識を有するものにとって明らかであろう。それゆえ、そのような変更及び変形は、本願発明の範囲を逸脱するものではなく、本願発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。

Claims (10)

1. 光ファイバが接続され、該光ファイバを経由して光信号を送信する第１発光部及び／又は光信号を受信する第１受光部を有する第１接続体と、
   前記第１発光部に対向し、前記第１発光部からの光信号を電気信号に変換する第２受光部及び／又は前記第１受光部に対向し、電気信号を光信号に変換して前記第１受光部へ送信する第２発光部を有する第２接続体と、
   前記第１接続体及び第２接続体が装着されるシェルを備え、
   前記シェルは、前記第１発光部を前記第２受光部に対向させ及び／又は前記第１受光部を前記第２発光部に対向させるように、前記第１接続体と第２接続体とが装着される底板と、この底板の四辺から上面側に立設されるように設けられ、前記第１接続体及び第２接続体と当接する複数の弾性片を有し、
   前記第１接続体と第２接続体の対向面には凸係合部及び凹係合部が形成されており、
   前記第１接続体と第２接続体が接続された状態で、前記凸係合部の先端及び基端が、前記凹係合部の基端及び先端には当接せず、
   前記凸係合部及び凹係合部の少なくとも一方の先端であって、前記第１接続体と第２接続体との対向方向に対して直交する方向の両外側の端縁が、前記凸係合部及び凹係合部の少なくとも他方に当接するように形成されていることを特徴とする光ファイバ用の光電変換コネクタ。
2. 前記底板の四辺のうち、前記第１接続体と第２接続体の対向方向に平行な２辺には、それぞれ前記第１接続体及び第２接続体に対応するように、個別に形成された２つの弾性片が形成されていることを特徴とする請求項１記載の光電変換コネクタ。
3. 前記底板の前記第１接続体と第２接続体の対向方向に平行な２辺にそれぞれ設けられた２つの弾性片のうち、少なくとも前記第１接続体に対応する弾性片の先端近傍には、内側に折曲された係止部が形成され、前記第１接続体の両側面には、前記係止部によって前記シェルの底板方向に付勢される傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項２記載の光電変換コネクタ。
4. 前記凸係合部の先端と基端の間及び前記凹係合部の先端と基端との間にそれぞれテーパー面が形成され、前記凸係合部のテーパー面と前記凹係合部のテーパー面が当接するように形成されていることを特徴とする請求項３記載の光電変換コネクタ。
5. 前記シェルには、前記底板から上面側に向かって突出する係合片が設けられ、
   前記第１接続体には、前記第１発光部及び第１受光部を有する面とは反対側の面から光ファイバが接続されると共に、前記シェルの底板に対向する面であって前記係合片に対応する部分に前記係合片と係合される凹部が形成され、
   前記凹部は、少なくとも前記第１発光部及び前記第１受光部を有する面に平行な壁面を有していることを特徴とする請求項１記載の光電変換コネクタ。
6. 前記係合片は、前記シェルの底板を、前記第１接続体と前記第２接続体の対向方向に平行な方向及びそれに直交する方向に切り欠き、切り込みに沿う部分を上面側に起こして形成されていることを特徴とする請求項５記載の光電変換コネクタ。
7. 前記第１接続体は、導電性プラスチックで形成されると共に、前記シェルは金属で形成され、前記シェルを接地させることを特徴とする請求項１記載の光電変換コネクタ。
8. 前記第１接続体の前記第２接続体に対向する面に、前記第１発光部及び前記第１受光部を並列に設けると共に、
   前記第２接続体の前記第１接続体に対向する面に、前記第２受光部及び前記第２発光部をそれぞれ前記第１発光部及び前記第１受光部と対向するように並列に設けたことを特徴とする請求項１に記載の光電変換コネクタ。
9. 凸係合部を前記第１接続体に形成すると共に、凹係合部を前記第２接続体に形成し、
   前記第２発光部及び前記第２受光部はそれぞれ前記凹係合部に設けられ、
   前記凹係合部の内前記第２発光部と前記第２受光部の間に、前記凸係合部側へ突出する隔壁が形成され、
   前記凸係合部の前記隔壁に対応する部分に、前記隔壁が嵌合される切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項８記載の光電変換コネクタ。
10. 前記第２接続体は、前記第２発光部及び第２受光部を有する面とは反対側の面に、前記第２発光部及び第２受光部の信号を処理する２つのＩＣが実装され、
    前記２つのＩＣ間に、接地される導電パターンを有し、ＩＣ相互の信号の干渉を防止するための隔離壁が形成されていることを特徴とする請求項８記載の光電変換コネクタ。

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