JP5269613B2 - 光電変換接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、光電変換接続装置に関する。

従来から、光信号と電気信号との間の変換を行いつつ、光信号を伝送する光学部品と電気信号を伝送する電気部品とを互いに接続する装置が、種々提案されている。このような装置を、ここでは「光電変換接続装置」と呼ぶことにする。

光電変換接続装置の一例として、例えば、光モジュールの部品点数を削減して、小型で低コストな「光モジュール」が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示された光モジュールは、レーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子やフォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子等の光電変換を行う光素子と、この光素子を搭載するサブキャリア（サブ基板）とを有する。サブキャリア（サブ基板）の光素子の搭載面側に、光伝送媒体である光ファイバを保護するフェルール（光コネクタ）が設けられている。フェルール（光コネクタ）の一方の側壁面（端面）に、光素子を収納できるだけの凹部（光素子収納凹部）が形成されている。この凹部に透明樹脂が充填される。光ファイバと光素子とは光学的に結合される。フェルール（光コネクタ）には電気配線（端子）が形成され、この電気配線（端子）を介してＰｔ板（マザー基板）に接続される。Ｐｔ板には、光素子を駆動するためのドライバ回路等が実装されている。尚、特許文献１は、サブキャリアの代わりに、フェルールに電気配線を付けて、光素子を封止樹脂で封止する例も開示している。この場合にも、光素子とフェルールとの隙間には透明樹脂が充填される。

光電変換接続装置の他の例として、光半導体素子と光コネクタを直接接触させる形式の光モジュールに改良を加え、薄型化と共に信頼性の向上をはかり得る「コネクタ型光モジュール」が知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に開示されたコネクタ型光モジュールは、光半導体素子（光素子）と、この光半導体素子を実装する実装基板と、この実装基板の光半導体素子の実装面側に設けられた光コネクタとを備える。光コネクタは、光ファイバを位置決め保持し、実装基板に機械的に位置決めして取り付けられる。実装基板にはガイド穴が形成され、光コネクタにはガイドピンが設けられている。

光電変換接続装置の更に他の例として、費用効率性が高く、構造が簡単で、大量生産体制でも整合可能な「光電インターフェース」が開示されている（例えば、特許文献３参照）。この特許文献３に開示された光電インタフェースは、光学素子（光素子）とこの光学素子を実装する相互結合基板（実装基板）とを含む光電素子と、この光電素子の光学素子の実装面側に設けられた光接続器（光コネクタ）とを備える。光接続器は、光ファイバを含み、複数の突起状の整合装置を有する。光電素子は、複数の突起状の整合装置と係合する凹部状の整合装置を有する。

特開２００５−２５７８７９号公報 特許第３７７２１６３号公報 特開平７−７２３５５号公報

特許文献１に開示された光モジュールでは、フェルール（光コネクタ）の端面に、直接、光素子を実装したサブキャリア（光素子実装基板）を取り付けている。又は、フェルール（光コネクタ）の端面で、直接、光素子を樹脂封止している。したがって、光素子が、フェルール（光コネクタ）の端面と、サブキャリア又は封止樹脂との間に閉じ込められる。その結果、使用（動作）中の光素子の放熱対策が極めて困難である。また、光素子或いはフェルール（光コネクタ）が劣化した場合に、光素子やフェルール（光コネクタ）を交換することが出来ない。

一方、特許文献２に開示されたコネクタ型光モジュールは、光素子が実装された実装基板と、光コネクタとが分離できる構造を有しているので、双方が劣化した場合には、双方とも交換が可能である。しかしながら、特許文献１の場合と同様に、特許文献２に開示されたコネクタ型光モジュールでは、実装基板の光素子の実装面側に光コネクタが設けられるので、使用（動作）中に光素子が閉じ込められ、使用（動作）中の光素子の放熱対策を取ることが困難である。

特許文献３に開示された光電インターフェースは、特許文献２と同様に、光接続器（光コネクタ）と光電素子とが互いに分離できる構造を有するので、双方の交換が可能である。しかしながら、特許文献１及び特許文献２と同様に、特許文献３に開示された光電インターフェースでは、相互結合基板（実装基板）の光素子の実装面側に光接続器（光コネクタ）が設けられているので、使用（動作）中に光素子が閉じ込められ、使用（動作）中の光素子の放熱対策を取ることが困難である。

とにかく、特許文献１〜３のいずれも、実装基板（サブ基板）の光素子の実装面側に光コネクタが設けられており、光素子が閉じ込められる構造をしている。一般的に、基板はセラミックや樹脂の材料により作製されるが、セラミックや樹脂は双方とも熱伝導率が良くない。したがって、特許文献１〜３に開示された光電変換接続装置では、駆動することにより発熱する光素子の放熱対策を十分に取ることが出来ないという問題がある。

また、特許文献１では、フェルール（光コネクタ）の側面にＰｔ板（マザー基板）と電気的に接続するための端子が必要であり、光素子実装基板（サブ基板）をＰｔ板（マザー基板）に対して抜き差しすることが出来ない。

そこで、本発明の課題は、光素子の放熱対策を十分に取ることができる、光電変換接続装置を提供することにある。

本発明の他の課題は、実装基板をマザー基板に対して容易に抜き差し可能な、光電変換接続装置を提供することにある。

本発明による光電変換接続装置は、光素子と、該光素子を実装する実装基板と、該実装基板に接続され、前記光素子と光学的に結合する光コネクタとを有する光電変換接続装置であって、前記光コネクタが、前記実装基板の、前記光素子の実装面とは反対側の面に設けられており、前記光素子が露出しており、前記実装基板は、その厚さ方向において互いに対向する第１の面と第２の面とを持ち、前記実装基板の厚さ方向に穿設された孔を持ち、前記光電変換接続装置は、一端部で前記実装基板の前記第１の面上に実装され、他端部側から前記光コネクタと接続可能なガイドを備え、該ガイドは、前記実装基板の厚さ方向に延在する貫通孔を持ち、前記ガイドは、前記貫通孔内に固着されたガイド側光ファイバを内蔵し、該ガイド側光ファイバは、前記一端部より前記実装基板の厚さと実質的に等しい長さだけ突出した突出部を持ち、該突出部が前記実装基板の前記孔に挿入され、前記光素子は、前記実装基板の前記第２の面上に、前記ガイド側光ファイバと光結合可能なように、前記実装基板の前記孔の位置で実装される、ことを特徴とする。

上記光電変換接続装置において、主面を持つマザー基板と、該マザー基板の主面上に実装される電気コネクタであって、前記実装基板を着脱自在に接続可能な前記電気コネクタと、を更に備えて良い。

光コネクタが、実装基板の、光素子の実装面とは反対側の面に設けられており、光素子が露出しているので、光素子の放熱対策を十分に取ることができる。マザー基板の主面上に実装される電気コネクタが、実装基板を着脱自在に接続可能であるので、実装基板をマザー基板に対して容易に抜き差しすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る光電変換接続装置を示す分解斜視図である。 図１に図示した光電変換接続装置を各構成要素に分解して示す分解斜視図である。 図１に図示した光電変換接続装置の組立斜視図である。 図１に図示した光電変換接続装置に使用されるガイドを示す斜視図である。 図４に図示したガイドの斜視断面図である。 ガイドがサブ基板（実装基板）の第１の面（第１の搭載面）上に実装された状態を示す斜視図である。 光素子をサブ基板（実装基板）の第２の面（第２の搭載面）上に実装する前の状態を示す斜視図である。 光素子をサブ基板（実装基板）の第２の面（第２の搭載面）上に実装した後の状態を示す斜視図である。 図１に図示した光電変換接続装置に使用される光コネクタの分解斜視図である。 図９に示した光コネクタの組立斜視図である。 サブ基板（実装基板）に対してガイドを実装した後の状態を光コネクタと共に示す斜視断面図である。 光コネクタをガイドに接続した状態を示す斜視図である。 光コネクタをガイドに接続する前の状態を示す斜視図である。 光コネクタをガイドに接続した後の状態を示す斜視図である。 図１４の斜視断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る光電変換接続装置を示す概略側面図である。

符号の説明

１００、１００Ａ 光電変換接続装置
２００、２００Ａ マザー基板組立
２１０ マザー基板
２１０ａ 主面
２２０、２２０Ａ 電気コネクタ
２２１ ハウジング
２２１ａ 嵌合溝
２２２ コンタクト
３００ サブ基板組立
３１０ サブ基板（実装基板）
３１０ａ 第１の面（第１の搭載面）
３１０ｂ 第２の面（第２の搭載面）
３１０ｃ 孔
３１２ 電極
３２０ 光素子
３３０ ガイド
３３０ａ 一端部
３３０ｂ 他端部
３３０ｃ 両側面
３３１ 貫通孔
３３１ａ 一端部側の穴
３３１ｂ 他端部側の穴（調芯部）
３３２ 第１の光ファイバ（ガイド側光ファイバ）
３３２ａ 突出部
３３３ 端子
３３４ 突起部
３４０ ドライバー
３５０ キャパシタ
４００ 光コネクタ
４１０ 光コネクタ本体
４１０ａ 底部
４１１ ガイド収容部
４１２ 係合爪
４２０ 光ケーブル
４２１ 第２の光ファイバ（コネクタ側光ファイバ）

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１乃至図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る光電変換接続装置１００について説明する。図１は光電変換接続装置１００を示す分解斜視図である。図２は光電変換接続装置１００を各構成要素毎に分解して示す分解斜視図である。図３は光電変換接続装置１００の組立斜視図である。

図示の例において、座標系は、左右すなわち横方向に延在する第１又はＸ方向と、前後方向に延在する第２又はＹ方向と、上下方向に延在する第３又はＺ方向とを持つ。第１乃至第３の方向Ｘ、Ｙ、およびＺは、互いに直交している。第１又はＸ方向は、横方向又は幅方向とも呼ばれる、第２又はＹ方向は、前後方向とも呼ばれる。第３又はＺ方向は、上下方向とも呼ばれる。

図２に示されるように、光電変換接続装置１００は、３つの構成要素（構成部材）、すなわち、マザー基板組立２００と、サブ基板組立３００と、光コネクタ４００とから構成される。

マザー基板組立２００は、マザー基板２１０と、電気コネクタ２２０とから構成される。マザー基板２１０は、Ｘ方向とＹ方向とによって規定されるＸＹ平面と平行に延在する平板状の形状をしている。マザー基板２１０は、その主面２１０ａ上に、後述する電気コネクタ２２０が搭載されると共に、回路（図示せず）やパターン（図示せず）が形成されている。

電気コネクタ２２０は、マザー基板２１０の主面２１０ａ上に表面実装される。電気コネクタ２２０は、レセプタクル（ソケット）コネクタである。電気コネクタ２２０は、略直方体形状のハウジング２２１を有する。ハウジング２２１は、Ｘ方向に延在した細長い形状をしている。ハウジング２２１は、Ｘ方向に延在する長方形の嵌合溝２２１ａを持つ。この嵌合溝２２１ａは、後述するサブ基板組立３００のサブ基板３１０の端部を挿入するためのものである。

図示の電気コネクタ２２０は、マザー基板２１０の主面２１０ａ上に縦置きで設置されている。

ハウジング２２１は、嵌合溝２２１ａ内で複数のコンタクト２２２を保持する。これらコンタクト２２２は、Ｘ方向に等間隔で配置されている。コンタクト２２２のマザー基板２１０の主面２１０ａと対向する側の端子部は、図１に示されるように、９０°曲げられている。

これらコンタクト２２２の端子部をマザー基板２１０の主面２１０ａ上に形成されたパッド（図示せず）と半田付け接続することにより、電気コネクタ２２０はマザー基板２１０の主面２１０ａ上に固定される。すなわち、電気コネクタ２２０は、マザー基板２１０の主面２１０ａ上に表面実装され、マザー基板組立２００が構成される。尚、このような電気コネクタ２２０は、この技術分野において公知であって、カードエッジコネクタと呼ばれている。

サブ基板組立３００は、サブ基板（実装基板）３１０と、光素子３２０と、ガイド３３０とを有する。サブ基板３１０は、Ｘ方向とＺ方向とによって規定されるＸＺ平面と平行に延在する平板状の形状をしている。サブ基板３１０はＸ方向に延在している。

サブ基板３１０は、その厚さ方向（Ｙ方向）で互いに対向する第１の面（第１の搭載面）３１０ａと第２の面（第２の搭載面）３１０ｂとを持つ。第１の面（第１の搭載面）３１０ａ上には、後述するように、ガイド３３０が実装され、第２の面（第２の搭載面）３１０ｂ上には、後述するように、光素子３２０が実装される。

サブ基板３１０は、Ｚ方向の電気コネクタ２２０と対向する第２の面（第２の搭載面）３１０ｂ上の端部に、複数の電極３１２を持つ。これら電極３１２は、Ｘ方向に等間隔で配置されている。図１乃至図３では、電極３１２は、６本しか図示されていないが、実際には、これら電極３１２は、上記コンタクト２２２と対応する位置に設けられていることに注意されたい。換言すれば、電極３１２の本数とコンタクト２２２の本数は同じである。

従って、サブ基板３１０の端部を電気コネクタ２２０の嵌合溝２２１ａ内に挿入（嵌合）すると、サブ基板３１０の複数の電極３１２は、それぞれ、電気コネクタ２２０の対応するコンタクト２２２と電気的に接続される。したがって、サブ基板３１０は、電気コネクタ２２０のコンタクト２２２を介して、マザー基板２１０と電気的に接続される。

サブ基板３１０は、その厚さ方向（Ｙ方向）に穿設された孔３１０ｃを持つ。図１では、１つの孔３１０ｃのみ図示しているが、本例の場合、サブ基板３１０は、実際には、４つの孔３１０ｃを持つ。

ガイド３３０は、サブ基板（実装基板）３１０の厚さ方向（Ｙ方向）で互いに対向する一端部３３０ａと他端部３３０ｂとを持つ。ガイド３３０は、その一端部３３０ａで、サブ基板（実装基板）３１０の第１の面（第１の搭載面）３１０ａ上に実装される。

図４にガイド３３０の斜視図を示し、図５にガイド３３０の斜視断面図を示す。図４及び図５では、後述する一対の突起部の図示を省略している。ガイド３３０は、サブ基板（実装基板）３１０の厚さ方向（Ｙ方向）に延在する４つの貫通孔３３１を持つ。各貫通孔３３１は、一端部側の穴３３１ａと、他端部側の穴３３１ｂとに分けられる。ガイド３３０は、これら貫通孔３３１の一端部側の穴３３１ａ内に固着された第１の光ファイバ３３２を内蔵する。

図４及び図５では、１本の第１の光ファイバ３３２のみ図示しているが、実際には、ガイド３３０は、４本の第１の光ファイバ３３２を内蔵している。第１の光ファイバ３３２はガイド側光ファイバとも呼ばれる。各第１の光ファイバ（ガイド側光ファイバ）３３２は、一端部３３０ａよりサブ基板（実装基板）３１０の厚さと実質的に等しい長さだけ突出した突出部３３２ａを持つ。

サブ基板（実装基板）３１０に穿設された孔３１０ｃの径は、第１の光ファイバ（ガイド側光ファイバ）３２２の外径よりも僅かに大きい。

これら突出部３３２ａがサブ基板（実装基板）３１０の孔３１０ｃに挿入された状態で、ガイド３３０はサブ基板（実装基板）３１０の第１の面（第１の搭載面）３１０ａ上に実装される。

詳述すると、ガイド３３０は、ガイド３３０の横方向（Ｘ方向）の両側面３３０ｃで一端部３３０ａ側に、Ｌ字形の一対の端子３３３が取り付けられている。このガイド３３０の一対の端子３３３を、サブ基板（実装基板）３１０の第１の面（第１の搭載面）３１０ａに形成された一対のパッド（図示せず）に半田付けすることにより、ガイド３３０はサブ基板（実施基板）３１０の第１の面（第１の搭載面）３１０ａ上に固定される。すなわち、一対の端子３３３は、ガイド３３０をサブ基板（実施基板）３１０の第１の面（第１の搭載面）３１０ａ上に表面実装する。

図１及び図２に示されるように、ガイド３３０は、ガイド３３０の横方向（Ｘ方向）の両側面３３０ｃで他端部３３０ｂ側に、一対の突起部３３４を持つ。この一対の突起部３３４は、後述する光コネクタ４００をロックするためのものである。

図５に示されるように、第１の光ファイバ（ガイド側光ファイバ）３３２の他端部３３２ｂは、ガイド３３０の中央部までしか延在していない。貫通孔３３１の他端部側の穴３３１ｂには、後述する光コネクタ４００に固着された第２の光ファイバ（コネクタ側光ファイバ）が挿入される。貫通孔３３１の径は、第２の光ファイバ（コネクタ側光ファイバ）の外径より僅かに大きい。したがって、貫通孔３３１の他端部側の穴３３１ｂは、ガイド３３０に固着された第１の光ファイバ（ガイド側光ファイバ）３３２と、光コネクタ４００に固着された第２の光ファイバ（コネクタ側光ファイバ）とを調芯する調芯部として働く。ここで、「調芯」とは、２つの光部品（この場合では、２つの光ファイバ）の光軸を互いに実質的に一致させることを言う。

光素子３２０は、サブ基板（実装基板）３１０の第２の面（第２の搭載面）３１０ｂ上に、第１の光ファイバ（ガイド側光ファイバ）３３２と光結合可能なように、サブ基板（実装基板）３１０の孔３１０ｃの位置で実装される。

図６乃至図８を参照して、ガイド３３０に固着された第１の光ファイバ（ガイド側光ファイバ）３３２の突出部３３２ａをサブ基板（実装基板）３１０の孔３１０ｃに挿入して、ガイド３３０をサブ基板（実装基板）３１０の第１の面（第１の搭載面）３１０ａ上に実装後に、光素子３２０をサブ基板（実装基板）３１０の第２の面（第２の搭載面）３１０ｂ上に調芯しながら実装する場合について説明する。図６はガイド３３０がサブ基板（実装基板）３１０の第１の面（第１の搭載面）３１０ａ上に実装された状態を示す斜視図である。図７は光素子３２０をサブ基板（実装基板）３１０の第２の面（第２の搭載面）３１０ｂ上に実装する前の状態を示す斜視図であり、図８は光素子３２０をサブ基板（実装基板）３１０の第２の面（第２の搭載面）３１０ｂ上に実装した後の状態を示す斜視図である。

光素子３２０は、レーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子であって良いし、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子であっても良い。サブ基板（実装基板）３１０の第２の面（第２の搭載面）３１０ｂ上には、光素子３２０を駆動するためのドライバー３４０やキャパシタ３５０などが実装される。

光素子３２０が発光素子の場合、後述するように、ガイド３３０に接続される光コネクタ４００の光ケーブルの端部には光パワーメータが接続される。一方、光素子３２０が受光素子の場合、ガイド３３０に接続される光コネクタ４００の光ケーブルの端部には光源が接続される。

光素子３２０が発光素子であるとする。この場合、発光素子３２０を発光させることにより、その発光素子３２０から出射されたレーザビームは、ガイド３３０の第１の光ファイバ３２２（ガイド側光ファイバ）及び光コネクタ４００の第２の光ファイバ（コネクタ側光ファイバ）を通して、光パワーメータで光量が測定される。この光パワーメータで測定された光量が最大となる位置で、光素子（発光素子）３２０をサブ基板（実装基板）３１０の第２の面（第２の搭載面）３１０ｂ上に半田、接着剤等で固定する。

光素子３２０が受光素子であるとする。この場合、上記光源から出射されたレーザビームは、光コネクタ４００の第２の光ファイバ（コネクタ側光ファイバ）及びガイド３３０の第１の光ファイバ３２２（ガイド側光ファイバ）を通して、受光素子３２０で受光される。この受光素子３２０での受光量の結合損失等を検出装置（図示せず）で検出し、損失の少ない位置で、光素子（受光素子）３２０をサブ基板（実装基板）３１０の第２の面（第２の搭載面）３１０ｂ上に接着剤等で固着する。

このようにして、光素子３２０は、サブ基板（実装基板）３１０の第２の面（第２の搭載面）３１０ｂ上に調芯しながら実装される。すなわち、光素子３２０の光軸と第１の光ファイバ（ガイド側光ファイバ）３３２の光軸とを実質的に一致させることができる。

図９及び図１０を参照して、光コネクタ４００の構成について説明する。図９は光コネクタ４００の分解斜視図であり、図１０は光コネクタ４００の組立斜視図である。

光コネクタ４００は、光コネクタ本体４１０と、光ケーブル４２０とから構成されている。光コネクタ本体４１０は、略直方体の外形をしている。光コネクタ本体４１０は、ガイド３３０を収容するためのガイド収容部４１１を持つ。また、光コネクタ本体４１０は、Ｘ方向の両側壁に、ガイド３３０の一対の突起部３３４と係合する一対の係合爪４１２を持つ。とにかく、光コネクタ本体４１０は、ソケット型コネクタである。

光コネクタ本体４１０の底部４１０ａには、光ケーブル４２０が挿入される貫通孔（図示せず）が設けられている。光ケーブル４２０は、Ｙ方向に延在しており、第２の光ファイバ（コネクタ側光ファイバ）４２１を含む。図９では、１本の第２の光ファイバ（コネクタ側光ファイバ）４２１のみ図示しているが、本例の場合、実際には、光ケーブル４２０は、４本の第２の光ファイバ（コネクタ側光ファイバ）を含む。

光ケーブル４１０からの第２の光ファイバ（コネクタ側光ファイバ）４２１の突出量は、ガイド３３０に形成された貫通孔３３１の他端部側の穴（即ち、調芯部）３３１ｂ（図５参照）の長さと実質的に等しい。

図１１乃至図１５を参照して、ガイド３３０に光コネクタ４００を接続する場合について説明する。図１１はサブ基板（実装基板）３１０に対してガイド３３０を実装した後の状態を光コネクタと共に示す斜視断面図である。図１２は光コネクタ４００をガイド３３０に接続した状態を示す斜視図である。図１３は光コネクタ４００をガイド３３０に接続する前の状態を示す斜視図であり、図１４は光コネクタ４００をガイド３３０に接続した後の状態を示す斜視図である。図１５は図１４の斜視断面図である。図１３乃至図１５では、ガイド３３０の両側面３３０ｃに取り付けられる一対の端子３３３（図４）の図示を省略してある。

図１１に示されるように、第２の光ファイバ４２１は、光ケーブル４２０を介して光コネクタ４００に固着されている。一方、第１の光ファイバ３３２は、ガイド３３０に固着されている。第２の光ファイバ４２１をガイド３３０の調芯部３３１ｂに挿入した状態で、光コネクタ４００がガイド３３０に接続される。このとき、第２の光ファイバ（コネクタ側光ファイバ）４２１の先端４２１ａ（図９）は、第１の光ファイバ（ガイド側光ファイバ）３３２の他端部３３２ｂ（図５）と当接する。

又このとき、図１５に示されるように、光コネクタ本体４１０の一対の係合爪４１２がガイド３３０の一対の突起部３３４と係合して、光コネクタ４００はガイド３３０にロックされる。

本実施の形態では、第２の光ファイバ４２１は、光ケーブル４２０を光コネクタ本体４１０に固着することで、第２の光ファイバ４２１を光コネクタ４００に固着したが、第２の光ファイバ４２１を直接光コネクタ本体４１０に固着して、第２の光ファイバ４２１を光コネクタ４００に固着するようにしても良い。

上述した本発明の第１の実施形態に係る光電変換接続装置１００では、図３に示されるように、光素子３２０が露出しているので、光素子３２０で発生した熱を外部に放つことが出来る。また、図３の太い矢印で示すように、光素子３２０に直接熱伝導率の良好な部材（例えば、アルミニウム）を取り付けることができるので、光素子３２０の放熱性を改善することが可能となる。光素子３２０は、直接、媒体（第１の光ファイバ３３２）に対して調芯されるので、各々の部材の精度が緩くても光電変換接続装置１００を製作することが可能であるという利点もある。更に、図２に示されるように、光電変換接続装置１００は、マザー基板組立２００、サブ基板組立３００、および光コネクタ４００の３つの構成要素（構成部品）で構成されているので、個々の構成要素（構成部品）に問題（故障、障害、劣化）があった場合に、容易に取替えが可能である。マザー基板２１０の主面２１０ａ上に実装される電気コネクタ２２０が、サブ基板（実装基板）３１０を着脱自在に接続可能であるので、サブ基板（実装基板）３１０をマザー基板２１０に対して容易に抜き差しすることができる。

図１６を参照して、本発明の第２の実施形態に係る光電変換接続装置１００Ａについて説明する。図１６は光電変換接続装置１００Ａを示す概略側面図である。

図示の例においても、座標系は、左右すなわち横方向に延在する第１又はＸ方向と、前後方向に延在する第２又はＹ方向と、上下方向に延在する第３又はＺ方向とを持つ。

図示の光電変換接続装置１００Ａは、マザー基板組立の構成が後述するように変更されている点を除いて、前述した本発明の第１の実施形態に係る光電変換接続装置１００と同様の構成を有する。従って、マザー基板組立に２００Ａの参照符号を付してある。又、上述した光電変換接続装置１００の構成要素と同様の機能を有するものには同一の参照符号を付してある。

マザー基板組立２００Ａは、電気コネクタが後述するように変更されている点を除いて、マザー基板組立２００と同様の構成を有する。従って、電気コネクタに２２０Ａの参照符号を付してある。

第１の実施形態の電気コネクタ２２０は、マザー基板２１０の主面２１０ａ上に垂直方向（上下方向）Ｚに縦形に取り付けられているが、第２の実施形態の電気コネクタ２２０Ａは、マザー基板２１０の主面２１０ａ上に水平方向に伏せ形に取り付けられている。換言すれば、電気コネクタ２２０は、マザー基板２１０の主面２１０ａ上に縦置きで設置されているのに対して、電気コネクタ２２０Ａは、マザー基板２１０の主面２１０ａ上に横置きで設置される。

従って、電気コネクタ２２０では、その嵌合溝２２１ａが上下方向Ｚに沿って上部で開口しているが、電気コネクタ２２０Ａにおいては、その嵌合溝（図示せず）が前後方向Ｙに沿って背部（後部）で開口している。

光電変換接続装置１００においては、サブ基板３１０は、マザー基板２１０の延在する方向（水平方向）に対して直交する方向（鉛直方向）に延在するように、電気コネクタ２２０に接続されるのに対して、光電変換接続装置１００Ａにおいては、サブ基板３１０は、マザー基板２１０の延在する方向（水平方向）に対して平行な方向（水平方向）に延在するように、電気コネクタ２２０Ａに接続される。

電気変換接続装置１００Ａにおいて、サブ基板３１０の第１の面（第１の搭載面）３１０ａは下面となり、第２の面（第２の搭載面）３１０ｂは上面となる。そのため、光素子３２０は、図１６に示されるように、サブ基板３１０の上面である第２の面３１０ｂ上に実装される。

本発明の第２の実施形態に係る光電変換接続装置１００Ａでも、光素子３２０が露出しているので、光素子３２０で発生した熱を外部に放つことが出来る。また、光素子３２０に直接熱伝導率の良好な部材（例えば、アルミニウム）を取り付けることができるので、光素子３２０の放熱性を改善することが可能となる。光素子３２０は、直接、媒体（第１の光ファイバ３３２）に対して調芯されるので、各々の部材の精度が緩くても光電変換接続装置１００Ａを製作することが可能であるという利点もある。更に、光電変換接続装置１００Ａは、マザー基板組立２００Ａ、サブ基板組立３００、および光コネクタ４００の３つの構成要素（構成部品）で構成されているので、個々の構成要素（構成部品）に問題（故障、障害、劣化）があった場合に、容易に取替えが可能である。マザー基板２１０の主面２１０ａ上に実装される電気コネクタ２２０Ａが、サブ基板（実装基板）３１０を着脱自在に接続可能であるので、サブ基板（実装基板）３１０をマザー基板２１０に対して容易に抜き差しすることができる。

上記本発明による光電変換接続装置１００，１００Ａにおいて、実装基板３１０は、厚さ方向において互いに対向する第１の面３１０ａと第２の面３１０ｂとを持ち、実装基板３１０の厚さ方向に穿設された孔３１０ｃを持って良い。この場合、光電変換接続装置１００，１００Ａは、一端部３３０ａで実装基板３１０の第１の面３１０ａ上に実装され、他端部３３０ｂ側から光コネクタ４００と接続可能なガイド３３０を備えることが好ましい。このガイド３３０は、実装基板３１０の厚さ方向に延在する貫通孔３３１を持つ。ガイド３３０は、貫通孔３３１内に固着されたガイド側光ファイバ３３２を内蔵する。このガイド側光ファイバ３３２は、一端部３３０ａより実装基板３１０の厚さと実質的に等しい長さだけ突出した突出部３３２ａを持つ。この突出部３３２ａが実装基板３１０の孔３１０ｃに挿入される。そして、光素子３２０は、実装基板３１０の第２の面３１０ｂ上に、ガイド側光ファイバ３３２と光結合可能なように、実装基板３１０の孔３１０ｃの位置で実装される。光コネクタ４００は、ガイド側光ファイバ３３２と光学的に結合可能なように、光コネクタ４００に固着されたコネクタ側光ファイバ４２１を含んで良い。ガイド３３０は、他端部３３０ｂ側に、ガイド側光ファイバ３３２とコネクタ側光ファイバ４２１とを接続するための調芯部３３１ｂを持つことが好ましい。コネクタ側光ファイバ４２１は、ガイド３３０の貫通孔３３１に挿入され、調芯部３３１ｂは、ガイド３３０の貫通孔３３１であって良い。

上記本発明による光電変換接続装置１００，１００Ａにおいて、主面２１０ａを持つマザー基板２１０と、このマザー基板の主面上に実装される電気コネクタ２２０，２２０Ａであって、実装基板３１０を着脱自在に接続可能な電気コネクタ２２０，２２０Ａと、を更に備えて良い。この場合、実装基板３１０は、マザー基板２１０の延在方向に対して直交する方向に延在するように、電気コネクタ２２０に接続されても良いし、或いは、マザー基板２１０の延在方向に対して平行な方向に延在するように、電気コネクタ２２０Ａに接続されても良い。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明してきたが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る種々な変更をすることができる。例えば、上述した実施の形態では、サブ基板（実装基板）３１０に４つの孔３１０ｃが穿設されているが、この孔３１０ｃの個数は４に限定されず、１つ以上あれば良い。同様に、上述した実施の形態では、ガイド３３０には、４つの貫通孔３３１が形成されているが、この貫通孔３３１の個数も４に限定されず、１つ以上あれば良い。

Claims (11)

1. 光素子（３２０）と、該光素子を実装する実装基板（３１０）と、該実装基板に接続され、前記光素子と光学的に結合する光コネクタ（４００）とを有する光電変換接続装置（１００；１００Ａ）に於いて、
   前記光コネクタ（４００）が、前記実装基板（３１０）の、前記光素子の実装面（３１０ｂ）とは反対側の面（３１０ａ）に設けられており、前記光素子（３２０）が露出しており、
   前記実装基板（３１０）は、その厚さ方向において互いに対向する第１の面（３１０ａ）と第２の面（３１０ｂ）とを持ち、前記実装基板（３１０）の厚さ方向に穿設された孔（３１０ｃ）を持ち、
   前記光電変換接続装置（１００）は、一端部（３３０ａ）で前記実装基板の前記第１の面（３１０ａ）上に実装され、他端部（３３０ｂ）側から前記光コネクタ（４００）と接続可能なガイド（３３０）を備え、該ガイド（３３０）は、前記実装基板（３１０）の厚さ方向に延在する貫通孔（３３１）を持ち、前記ガイド（３３０）は、前記貫通孔（３３１）内に固着されたガイド側光ファイバ（３３２）を内蔵し、該ガイド側光ファイバ（３３２）は、前記一端部（３３０ａ）より前記実装基板（３１０）の厚さと実質的に等しい長さだけ突出した突出部（３３２ａ）を持ち、該突出部（３３２ａ）が前記実装基板（３１０）の前記孔（３１０ｃ）に挿入され、
   前記光素子（３２０）は、前記実装基板（３１０）の前記第２の面（３１０ｂ）上に、前記ガイド側光ファイバ（３３２）と光結合可能なように、前記実装基板（３０１）の前記孔（３１０ｃ）の位置で実装される、
   ことを特徴とする光電変換接続装置。
2. 前記光コネクタ（４００）は、前記ガイド側光ファイバ（３３２）と光学的に結合可能なように、前記光コネクタ（４００）に固着されたコネクタ側光ファイバ（４２１）を含む、請求項１に記載の光電変換接続装置。
3. 前記ガイド（３３０）は、前記他端部（３３０ｂ）側に、前記ガイド側光ファイバ（３３２）と前記コネクタ側光ファイバ（４２１）とを接続するための調芯部（３３１ｂ）を持つ、請求項２に記載の光電変換接続装置。
4. 前記コネクタ側光ファイバ（４２１）は、前記ガイド（３３０）の前記貫通孔（３３１）に挿入され、前記調芯部（３３１ｂ）は、前記ガイド（３３０）の前記貫通孔（３３１）である、請求項３に記載の光電変換接続装置。
5. 主面（２１０ａ）を持つマザー基板（２１０）と、
   該マザー基板の主面上に実装される電気コネクタ（２２０；２２０Ａ）であって、前記実装基板（３１０）を着脱自在に接続可能な前記電気コネクタと、
   を更に備える、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の光電変換接続装置。
6. 前記実装基板（３１０）は、前記マザー基板（２１０）の延在方向（Ｘ，Ｙ）に対して直交する方向（Ｚ）に延在するように、前記電気コネクタ（２２０）に接続されている、請求項５に記載の光電変換接続装置（１００）。
7. 前記実装基板（３１０）は、前記マザー基板（２１０）の延在方向（Ｘ，Ｙ）に対して平行な方向（Ｘ，Ｙ）に延在するように、前記電気コネクタ（２２０Ａ）に接続されている、請求項５に記載の光電変換接続装置（１００Ａ）。
8. 主面（２１０ａ）を持つマザー基板（２１０）と、
   該マザー基板の主面上に実装される電気コネクタ（２２０）と、
   該電気コネクタに対して着脱自在に接続可能なサブ基板（３１０）であって、その厚さ方向（Ｙ）において互いに対向する第１の搭載面（３１０ａ）及び第２の搭載面（３１０ｂ）を持ち、その厚さ方向（Ｙ）に穿設された孔（３１０ｃ）を持ち、前記マザー基板（２１０）の延在方向（Ｘ，Ｙ）に対して直交する方向（Ｚ）に延在するように、前記電気コネクタ（２２０）に接続される、前記サブ基板（３１０）と、
   前記サブ基板（３１０）の前記第１の搭載面（３１０ａ）上に実装されるガイド（３３０）であって、前記サブ基板（３１０）の厚さ方向（Ｙ）に延在する第１の光ファイバ（３３２）を内蔵し、該第１の光ファイバ（３３２）は、前記ガイド（３３０）の一端部（３３０ａ）より前記サブ基板（３１０）の厚さと実質的に等しい長さだけ突出した突出部（３３２ａ）を持ち、該第１の光ファイバ（３３２）の突出部（３３２ａ）が前記サブ基板（３１０）の前記孔（３１０ｃ）に挿入される、前記ガイド（３３０）と、
   前記サブ基板（３１０）の前記第２の搭載面（３１０ｂ）上に、前記第１の光ファイバ（３３２）と光結合可能なように、前記サブ基板（３１０）の前記孔（３１０ｃ）の位置で実装される光素子（３２０）と、
   前記ガイド（３３０）に当該ガイドの他端部（３３０ｂ）から接続可能な光コネクタ（４００）であって、前記第１の光ファイバ（３３２）と光学的に結合可能なように、前記光コネクタに固着された第２の光ファイバ（４２１）を含む、前記光コネクタ（４００）と、
   を有することを特徴とする光電変換接続装置（１００）。
9. 前記ガイド（３３０）は、前記他端部（３３０ｂ）側に、前記第１の光ファイバ（３３２）と前記第２の光ファイバ（４２１）とを接続するための調芯部（３３１ｂ）を持つ、請求項８に記載の光電変換接続装置（１００）。
10. 主面（２１０ａ）を持つマザー基板（２１０）と、
    該マザー基板の主面上に実装される電気コネクタ（２２０Ａ）と、
    該電気コネクタに対して着脱自在に接続可能なサブ基板（３１０）であって、その厚さ方向（Ｚ）において互いに対向する第１の搭載面（３１０ａ）及び第２の搭載面（３１０ｂ）を持ち、その厚さ方向（Ｚ）に穿設された孔（３１０ｃ）を持ち、前記マザー基板（２０１）の延在方向（Ｘ，Ｙ）に対して平行な方向（Ｘ、Ｙ）に延在するように、前記電気コネクタ（２２０Ａ）に接続される、前記サブ基板（３１０）と、
    前記サブ基板の前記第１の搭載面（３１０ａ）上に実装されるガイド（３３０）であって、前記サブ基板の厚さ方向（Ｚ）に延在する第１の光ファイバ（３３２）を内蔵し、該第１の光ファイバ（３３２）は、前記ガイドの一端部（３３０ａ）より前記サブ基板の厚さと実質的に等しい長さだけ突出した突出部（３３２ａ）を持ち、該第１の光ファイバの突出部が前記サブ基板の前記孔（３１０ｃ）に挿入される、前記ガイド（３３０）と、
    前記サブ基板の前記第２の搭載面（３１０ｂ）上に、前記第１の光ファイバ（３３２）と光結合可能なように、前記サブ基板（３１０）の前記孔（３１０ｃ）の位置で実装される光素子（３２０）と、
    前記ガイド（３３０）に当該ガイドの他端部（３３０ｂ）から接続可能な光コネクタ（４００）であって、前記第１の光ファイバ（３３２）と光学的に結合可能なように、前記光コネクタに固着された第２の光ファイバ（４２１）を含む、前記光コネクタ（４００）と、
    を有することを特徴とする光電変換接続装置（１００Ａ）。
11. 前記ガイド（３３０）は、前記他端部（３３０ｂ）側に、前記第１の光ファイバ（３３２）と前記第２の光ファイバ（４２１）とを接続するための調芯部（３３１ｂ）を持つ、請求項１０に記載の光電変換接続装置（１００Ａ）。

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