JP5445026B2 - 電気光複合ハーネス - Google Patents

Description

本発明は、細径電線及び光ファイバを有する電気光複合ハーネスに関する。

携帯端末、小型ビデオカメラ、パーソナルコンピュータまたはＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器において、機能のさらなる高度化に伴い高速通信が要求されている。
このため、配線部と、配線部の両端に設けられた一対の端子部とから構成され、配線部の部分では、フレキシブルプリント配線基板上に光導波路を積層し、端子部の部分では、第２の電気配線を光回路部とは積層されない分離された領域に配置した光電複合配線モジュールが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１５９７６６号公報

しかしながら、回転や摺動など相対移動される筐体間の配線として、フレキシブルプリント配線基板からなる配線部を有する上記のモジュールを用いる場合、曲げや捻りが限られてしまう。特に、配線部に光導波路を積層していることより、曲げや捻りとともに配線形状も制限されてしまい、機能のさらなる高度化に伴って狭くなる収容スペースに配線することが困難であった。
また、両端の端子部は、光導波路の端部に配置される光電変換素子等の光部品が搭載されるため、厚さ寸法が大きくなってしまう。したがって、両端の端子部を含む全体の厚さ寸法を極力小さくすることが望まれている。

本発明の目的は、狭く、曲げや捻りが生じる収容スペースにおいても良好に配線することができ、また、通信の高速化を図ることが可能な電気光複合ハーネスを提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明の電気光複合ハーネスは、
複数本の細径電線と、
少なくとも１本の光ファイバ、前記光ファイバに接続された光電気フェルール、及び前記光電気フェルールの電極に接続された光電変換素子を有する光サブアセンブリと、
前記細径電線及び前記光サブアセンブリが接続され、被接続部に対して接続可能な対外接続部を備えた接続部材と、を有し、
前記光サブアセンブリは、少なくとも前記光電気フェルールと前記光電変換素子が、前記接続部材に形成された収容部内に収容され、
前記収容部に形成された電気接続部が前記電極に接続され、
前記電気接続部は前記対外接続部に導通していることを特徴とする。

また、本発明の電気光複合ハーネスにおいて、
前記光電気フェルールにおける光軸に対向した面で前記光電変換素子が前記電極に接続され、
前記電極は前記光電気フェルールにおける光軸の側方の面まで延びて形成され、
前記電気接続部は前記収容部の底面に形成されて前記側方の面の前記電極と接続されていることが好ましい。

また、本発明の電気光複合ハーネスにおいて、
前記収容部の底面に形成された前記電気接続部と前記側方の面の前記電極とが、中継部材を介して接続され、
前記光電気フェルールは前記収容部内に着脱可能に収容されていることが好ましい。

また、本発明の電気光複合ハーネスにおいて、
前記光電気フェルールにおける光軸に対向した面で前記光電変換素子が前記電極に接続され、
前記電気接続部は前記光電気フェルールの光軸に対向した面に向けて突出して形成されて前記電極と接続されていることが好ましい。

また、本発明の電気光複合ハーネスにおいて、
前記収容部内の前記光サブアセンブリとの隙間には樹脂が充填されていることが好ましい。

また、本発明の電気光複合ハーネスにおいて、
前記収容部内に前記光ファイバの一部も収容され、前記光電気フェルールと前記光電変換素子の周囲に充填された樹脂と、前記光ファイバの周囲に充填された樹脂の種類が異なり、
前記光ファイバの周囲に充填された樹脂は弾性を有することが好ましい。

また、本発明の電気光複合ハーネスにおいて、
前記電気接続部はバネ性を有し、
前記光電気フェルールは、前記収容部内で前記電気接続部に押圧されつつ、前記収容部に形成された係止部により係止されて、前記収容部内に着脱可能に位置決めされていることが好ましい。

本発明の電気光複合ハーネスは、曲げや捻りだけでなく配線形状も制限されるフレキシブルプリント配線基板からなる配線部を有するモジュールと比較し、狭い収容スペースにおいても損傷を起こすことなく収納することができ、しかも、光ファイバによる通信の高速化を図ることができる。
また、光電気フェルールの電極に光電変換素子が接続された光サブアセンブリは、接続部材の収容部内にて、収容部の電気接続部に電極が接続された状態に収容されている。したがって、光サブアセンブリを基板に実装して接続部材に取り付ける構造と比較し、接続部材の小型・薄型化を図ることができ、例えば、筐体間の狭隘な部分（例えばヒンジ）に通して配線することができる。また、部品点数の削減によるコストダウンを図ることもできる。

本発明の電気光複合ハーネスに係る実施形態の例を示す平面図である。 電気光複合ハーネスのコネクタ部分の平面図である。 コネクタの構造を説明するコネクタの斜視図である。 光ファイバを用いた光伝送路の構成及びコネクタの構造を説明する概略断面図である。 収容部への光サブアセンブリの収容構造の変形例を説明する収容部の断面図である。 収容部への光サブアセンブリの収容構造の変形例を説明する収容部の断面図である。 収容部への光サブアセンブリの収容構造の変形例を説明する収容部の断面図である。 収容部への光サブアセンブリの収容構造の変形例を説明する収容部の断面図である。 レセプタクルへのコネクタの接続構造を示す概略断面図である。 レセプタクルへのコネクタの接続構造の他の例を示す概略断面図である。 レセプタクルへのコネクタの接続構造の他の例を示す概略断面図である。 中継レセプタクルを用いたコネクタの接続構造を示す概略断面図である。 （Ａ）は上下の基板への電気光複合ハーネスの接続状態を示す平面図、（Ｂ）はその側面図である。 （Ａ）は上下の基板を重ねた状態を示す平面図、（Ｂ）はその側面図である。 電気光複合ハーネスを、筐体がヒンジにより回動する携帯電話内に配線した例を示す斜視図である。 端部に配線板材を備えた場合の基板への取り付け構造を示す概略断面図である。 電気光複合ハーネスの変形例を示す平面図である。

以下、本発明に係る電気光複合ハーネスの実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図１に示すように、電気光複合ハーネス２０は、複数本（数本から数十本）の細径電線の一種である細径同軸ケーブル２４と少なくとも１本（本実施形態では１本）の光ファイバ２５とからなる配線部２６を有する。この配線部２６は、両端部２１ａ，２１ｂを除いた中間部が樹脂テープや合成繊維のスリーブなどで束ねられている。

細径同軸ケーブル２４は、中心軸に直交する径方向の断面において、中心から外側に向かって、中心導体、内部絶縁体、外部導体、外被を有する構成である。接続部材に接続される部分では端末処理が施されて、外部導体、内部絶縁体、中心導体が段階的に所定長さずつ露出している。

なお、電気光複合ハーネス２０には、複数本の細径同軸ケーブル２４の他に、外部導体のない細径絶縁電線が含まれていても良い。細径同軸ケーブル２４としては、例えばＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ４２よりも細い極細同軸ケーブルまたは外径が０．３０ｍｍよりも細い同軸ケーブルを用いるのが望ましい。これにより、電気光複合ハーネス２０を曲がり易くすることができる。
電気光複合ハーネス２０に含まれる細径電線は、数本〜数十本とすることができる。
ＦＰＣなどの電気回路と細径同軸ケーブルを比較すると、同軸ケーブルの方がシールド特性がよくクロストークが少ないという利点がある。また、同軸ケーブルの方が束としてまとめ易く、ヒンジの内側を通す場合にはより小さい内径のヒンジであっても通すことができる。

光ファイバ２５は、コアとクラッドからなるガラスファイバを樹脂で被覆して構成されており、光部品に接続される部分では端末処理が施されて、ガラスファイバが露出している。また、樹脂の被覆が薄い光ファイバ２５では、ガラスファイバを露出させずに端末処理を施すことも可能である。更に、光ファイバ２５は、コアがガラスからなりクラッドが樹脂からなるＨＰＣＦ（ハードプラスチッククラッドファイバ）や、コアとクラッドが樹脂からなるＰＯＦ（プラスチック光ファイバ）を用いても良い。これらの光ファイバの場合は、光部品に接続される部分の端末処理でガラス部を露出させる必要が無い。本実施形態では、１本の光ファイバ２５を備えているが、この光ファイバ２５は、細径同軸ケーブル２４よりも少ない数本を備えていても良い。
平面導波路と光ファイバとを比較すると、光ファイバの方が曲げや捻りが加えられる配線に適している。平面導波路の用途は配線形状が直線に近いものに限定される。

細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５からなる配線部２６を束ねるには、接着テープまたはスリーブ等の束ね部材２７が用いられている。例えば、接着テープからなる束ね部材２７を細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５に巻き付けたり、スリーブからなる束ね部材２７に細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５を通すことで、細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５が束ねられている。必要に応じて所定部分で接地が得られるように接地接続部材を用いるようにしても良い。

そして、電気光複合ハーネス２０の配線部２６では、光ファイバ２５が束の最外層に配置されている。束ねる形状は、複数本の細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５が１つに束ねられていれば良く、不特定な形状であっても良い。また、束ね部材２７は、１つで束ねるようにしても良く、長さ方向に複数に分割して複数箇所で束ねるようにしても良い。さらに、細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５は、互いに動きが拘束されない程度にゆるく束ねるのが好ましい。光ファイバ２５は、束ねた細径同軸ケーブル２４に沿わせて配線しても良い。

また、電気光複合ハーネス２０の配線部２６は断面が円状に束ねられ、光ファイバ２５が上記円状の束の中央に配置されていてもよい。光ファイバ２５は極端に小さく曲げられると断線する恐れがあるが、光ファイバ２５が束の中央に配置されることにより、その曲げ半径は外周部の細径同軸ケーブル２４で規制されるため、断線する恐れが軽減される。

複数本の細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５は、端末が所定のピッチで配列されてフラット状に並列にされ、接続部材の一種であるコネクタ（接続部材）３１，３２が接続されている。
そして、このコネクタ３１，３２における細径同軸ケーブル２４の配列方向（図１では左右方向）に対して配線部２６で細径同軸ケーブルが束ねられる部分での細径同軸ケーブルの方向（図１では上下方向）が略直交に配線されてＴ字状とされている。

次に、このコネクタ３１，３２について説明する。
図２及び図３に示すように、このコネクタ３１，３２は、コネクタ本体４３に複数の接続端子（対外接続部）４１が配列されている。接続端子４１のピッチは０．３〜０．５ｍｍとすることができる。
このコネクタ本体４３には、複数本の細径同軸ケーブル２４が接続されるケーブル接続部４４と、光ファイバ２５が接続されるファイバ接続部４５とを有している。
ケーブル接続部４４には、端末処理が施された細径同軸ケーブル２４のそれぞれの端末が収容されて接続される、ケーブル収容部４６が設けられている。

このケーブル収容部４６には、接続端子４１から延材する複数の接点４７が配置されており、この接点４７に、細径同軸ケーブル２４の中心導体２４ａが半田付けされる。また、ケーブル接続部４４には、グランドバー４９が取り付けられる外部導体固定部４８が形成されている。この外部導体固定部４８には、グランドバー４９を介して細径同軸ケーブル２４の外部導体２４ｂが配置され固定される。

コネクタ本体４３のファイバ接続部４５には、上面側が開放された凹部からなる収容部５１が形成されており、この収容部５１には、光部品５５を構成する光サブアセンブリ５２が収容されている。
この光サブアセンブリ５２は、光電気フェルール６１と光電変換素子６２とを有し、光電気フェルール６１に、光ファイバ２５が接続される。また、ファイバ接続部４５には、収容部５１の側部に、光部品５５を構成する電気デバイス６３が埋め込まれて装着されている。

また、ファイバ接続部４５には、平面視にて円弧状に湾曲した導入溝５６が形成されており、この導入溝５６には、光サブアセンブリ５２に接続された光ファイバ２５が配置される。
光ファイバ２５はコネクタ３１まではコネクタの長さ方向に略垂直に導かれるが、導入溝５６内では導入溝５６に沿って湾曲され、光サブアセンブリ５２に接続する方向が細径同軸ケーブル２４のコネクタ４３上での配線方向と交差することになる。光ファイバ２５が斜めになるように配線しても良い。光ファイバ２５の接続方向が細径電線の配列方向（コネクタの幅方向）となす角度は０〜６０度とすることが好ましい。光ファイバ２５を斜めにする場合には３０〜６０度の角度とすることが好ましい。

図４は光ファイバ２５を用いた光伝送路を示している。光伝送路は、光ファイバ２５とこの光ファイバ２５の両端に設けられた光部品５５，５５Ａとから構成されている。送光側の光部品５５は、光電気フェルール６１及び光電変換素子６２からなる光サブアセンブリ５２と電気デバイス６３とを有している。受光側の光部品５５Ａは、光電気フェルール６１Ａ及び光電変換素子６２Ａからなる光サブアセンブリ５２と電気デバイス６３Ａとを有している。光部品５５，５５Ａには、光ファイバ２５が図４の奥行き方向に曲げられて接続されている。

光電気フェルール６１，６１Ａは、例えば特開２００５−１１５２８４号公報に記載されているような、表面に電極を備えたフェルールである。光電気フェルール６１，６１Ａは、ポリエステル樹脂、ＰＰＳ樹脂およびエポキシ樹脂の何れかを含む材料で形成されたものであり、光ファイバ２５の端末が挿入される挿通孔６１ａ，６１Ａａが形成されている。そして、この光電気フェルール６１，６１Ａには、挿通孔６１ａ，６１Ａａへの光ファイバ２５の挿入方向（光ファイバが接続される方向）前方側の端面に設けられた電極６１ｂ，６１Ａｂに、光電変換素子６２，６２Ａが導通接続されており、光ファイバ２５と光電変換素子６２，６２Ａとの光軸が直線状に配置されている。電極６１ｂ，６１Ａｂと光電変換素子６２，６２Ａとの接続は、例えば、超音波振動または熱によって金（Ａｕ）などのバンプ５７を溶かして接続するフリップチップ接続で行われる。光電気フェルール６１，６１Ａと光電変換素子６２，６２Ａとを直接接続するので両者の高さおよび長さを最小とすることができ、ファイバ接続部４５の寸法を小さくすることができる。したがってコネクタの寸法も小さくできる。

入力側の光電変換素子６２としては、電気信号を光信号に変換するためのＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が用いられ、出力側の光電変換素子６２Ａとしては、光信号を電気信号に変換するためのＰＤ(Photodiode)が用いられる。
入力側の電気デバイス６３としては、ＶＣＳＥＬを駆動させるドライバＩＣが用いられ、出力側の電気デバイス６３Ａとしては、ＰＤからの信号を増幅させるトランスインピーダンスアンプ（TIA）が用いられる。ＴＩＡをＰＤのなるべく近くに配置することで、ＰＤからの信号を減衰させる前に増幅させることができる。

ファイバ接続部４５には、電気接続部６０が設けられており、この電気接続部６０は、その一部が収容部５１の底面に配置されている。
光電気フェルール６１，６１Ａの電極６１ｂ，６１Ａｂは、光電気フェルール６１，６１Ａにおける光軸の側方の面である下面まで延びて形成されており、電気接続部６０は、側方の面に延ばされた電極６１ｂ，６１Ａｂと導通接続されている。また、電気接続部６０には、電気デバイス６３，６３Ａも導通接続されている。この電気接続部６０は、コネクタ本体４３の接続部４２に延在し、接続端子４１とされている。

そして、この光伝送路では、シリアライザからなるデータ変換器によってファイル化されたデータの電子信号が、ＶＣＳＥＬからなる入力側の光電変換素子６２で光信号に変換され、その光信号が光ファイバ２５へ入力される。光ファイバ２５の出力側では、光信号がＰＤからなる光電変換素子６２Ａで電気信号に変換され、その電気信号がデシリアライザからなるデータ変換器によって元のデータ形式に戻される。

また、収容部５１には、樹脂５８が充填されており、この収容部５１と光サブアセンブリ５２との隙間が充填された樹脂５８によって埋められている。このように、樹脂５８によってポッティングされたことにより、光サブアセンブリ５２は、収容部５１内で樹脂５８によって確実に固定されている。樹脂５８として、例えばパナソニック ファクトリーソリューションズ社のチップコーティングペーストCCN500D-8Bを使用することにより、光サブアセンブリ５２の良好な耐水性及び耐ノイズ性を確保することができる。また、導入溝５６にも、樹脂５９が充填されており、この導入溝５６に配置された光ファイバ２５が樹脂５９によって固定されている。なお、収容部５１内には、光ファイバ２５の一部も収容されており、導入溝５６に充填された樹脂５９が、この収容部５１における光ファイバ２５の配置位置にも充填されている。

光サブアセンブリ５２の周囲に充填された樹脂５８と、光ファイバ２５の周囲に充填された樹脂５９の種類は互いに異なるものであるとよい。好適には、光ファイバ２５の周囲に充填された樹脂５９は弾性を有する接着剤で、例えばセメダイン株式会社製のスーパーX No.8008を使用する。これにより、この樹脂５９によって保持された光ファイバ２５に作用した外力を樹脂５９によって緩衝することができる。

収容部５１への光サブアセンブリ５２の装着の方法について説明する。
図５に示すものは、収容部５１の底面に形成された電気接続部６０と光電気フェルール６１，６１Ａの側方の面の電極６１ｂ，６１Ａｂとを、厚さ方向へのみ導電性を有する中継部材６５を介して接続したものである。この中継部材６５は、例えば、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）またはインターポーザなどからなるもので、加熱または加圧することにより、電気接続部６０と電極６１ｂ，６１Ａｂとが導通接続される。これにより、光サブアセンブリ５２は、中継部材６５によって収容部５１に着脱可能に収容されている。

中継部材６５は弾性を有するので、中継部材６５を介して電気接続部６０と電極６１ｂ，６１Ａｂとを導通接続させることにより、中継部材６５によって光電気フェルール６１，６１Ａの幅方向に配列された電極６１ｂ，６１Ａｂの高さのばらつきが吸収される。これにより、電気接続部６０と電極６１ｂ，６１Ａｂとを確実に接続することができる。
また、例えば、中継部材６５を加熱することにより、光サブアセンブリ５２を収容部５１へ容易に着脱させることができる。これにより、光サブアセンブリ５２を構成する光電気フェルール６１，６１Ａや光電変換素子６２，６２Ａに不具合が生じた際にも、光サブアセンブリ５２を容易に交換することができる。

図６に示す形態は、電気接続部６０を、収容部５１の底面において上方へ突出するように湾曲させたものであり、電気接続部６０としては、バネ性を有する導電性金属材料から形成されている。また、収容部５１の上部の開口縁には、光電気フェルール６１，６１Ａを係止する係止部５１ａが形成されている。

このような構造とすることにより、光電気フェルール６１，６１Ａは、収容部５１内で電気接続部６０に押圧されつつ、収容部５１に形成された係止部５１ａにより係止されて、収容部５１内に着脱可能に位置決めされた状態に収容される。
これにより、電気接続部６０と電極６１ｂ，６１Ａｂとは、電気接続部６０の付勢力によって互いに押し付けられ、電気接続部６０と電極６１ｂ，６１Ａｂを確実に導通接続させることができる。
また、光サブアセンブリ５２を、電気接続部６０の付勢力に抗して収容部５１へ押し込むことにより、この光サブアセンブリ５２を容易に収容部５１へ装着させることができ、光サブアセンブリ５２の交換作業のさらなる容易化を図ることができる。

図７に示す形態は、電気接続部６０が、光サブアセンブリ５２を構成する光電気フェルール６１，６１Ａの光軸に対向した面に向けて光電変換素子６２，６２Ａの光軸方向の長さより大きく突出して形成され、光電気フェルール６１，６１Ａの電極６１ｂ，６１Ａｂと導通接続されているものである。この電気接続部６０もバネ性を有しており、その付勢力によって、光電気フェルール６１，６１Ａが電気接続部６０と収容部５１の側壁との間に挟まれて固定されている。
この構造では、収容部５１へ光サブアセンブリ５２を押し込んで装着させることにより、極めて容易に、光サブアセンブリ５２を、電気接続部６０と電極６１ｂ，６１Ａｂが確実に導通接続された状態に装着させることができる。

また、光電気フェルール６１，６１Ａの光軸に対向した面に向けて電気接続部６０を突出させる構造とした場合、図８に示すように、収容部５１の底部をなくすことができる。つまり、収容部５１を上下に貫通する穴部とし、この収容部５１の上下縁に、光電気フェルール６１，６１Ａを係止する係止部５１ａを設けた構造とすることができる。これにより、コネクタ本体４３の厚さをさらに薄くすることができる。

上記のように構成されたコネクタ３１，３２は、その接続部４２が、図９に示すように、配線基板に設けられたレセプタクル（被接続部）７１に接続される。このレセプタクル７１に対する接続方向は、細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５の配列面に沿う方向とされている。これにより、コネクタ３１，３２は、その厚さ寸法が抑えられている。

また、コネクタ３１，３２の接続部４２を、図１０に示すように、下方へ屈曲させたり、または、図１１に示すように、上方へ屈曲させることにより、レセプタクル７１に対する接続方向を細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５の配列面と直交する方向としても良い。このようにすると、コネクタ３１，３２の奥行き寸法を抑えることができる。特に、図１１に示すように、接続部４２を上方へ屈曲させた場合、デッドスペースに光部品５５の収容箇所を配置させ、厚さ寸法の嵩張りを極力抑えることができる。

また、コネクタ３１，３２を、図１２に示すように、配線基板７５に実装される中継レセプタクル７６の装着凹部７６ａへ装着可能としても良い。なお、中継レセプタクル７６には、コネクタ３１，３２を装着することにより、コネクタ３１，３２の接続端子４１と導通状態となる端子部７６ｂが設けられ、この端子部７６ｂが、配線基板７５に形成された回路パターン（図示省略）に導通されたスルーホール７５ａに嵌合して導通される。これにより、中継レセプタクル７６にコネクタ３１，３２を装着させると、その接続端子４１が、端子部７６ａ及びスルーホール７５ａを介して導通される。
このように、中継レセプタクル７６を介してコネクタ３１，３２を配線基板７５へ実装させる構造によれば、コネクタ３１，３２が中継レセプタクル７６に着脱可能であるので、コネクタ３１，３２に不具合が生じたような場合にも、コネクタ３１，３２を容易に交換することができる。

コネクタおよび接続部の寸法（細径電線および光ファイバが接続された状態）は、奥行きを３〜５ｍｍ、高さを１〜２ｍｍ程度に小型化できる。幅（配列方向の長さ）は線の数によるが数ｍｍ〜十数ｍｍにできる。
本発明の電気光複合ハーネスでは、高速通信の必要な信号を光ファイバを使用して伝搬させる。通信速度をさほど要求されない信号や電力は細径電線を使用して伝搬させる。低速の信号であれば絶縁電線を使用してもよい。電源線としても絶縁電線を使用することができる。やや高速の信号を伝搬する場合やシールドの必要な場合は、細径同軸ケーブルを使用するとよい。

図１３及び図１４に示すように、本実施形態では、上下に重ねて配置され前後（図１３，図１４の左右方向）に水平移動する二つの基板１１，１２間が、電気光複合ハーネス２０によって接続されている。基板１１，１２は、例えば、携帯電話等の機器の相対的にスライドする筐体内にそれぞれ組み込まれている。

そして、電気光複合ハーネス２０は、全体としてＵ字状（またはＪ字状）になるように両基板１１，１２に接続されている。これにより、電気光複合ハーネス２０を基板１１，１２の平面視方向におけるＵ字状形状として両基板１１，１２間に配線することができる。なお、図１３は電気光複合ハーネス２０の両端部２１ａ，２１ｂが最も離れた状態であり、図１４は両端部２１ａ，２１ｂが最も近接した状態である。基板１１，１２の水平移動距離は、例えば３０ｍｍから６０ｍｍ程度である。

電気光複合ハーネス２０は、平面図でみて基板１１，１２の幅方向（図１３（Ａ）の両矢印Ｗの方向）に湾曲されている。基板１１，１２の幅が数ｃｍあるので、この方向の曲げ径を十分確保することができる。例えば、図１３（Ａ）に示すように、電気光複合ハーネス２０の一方の端部２１ａがスライド方向に対して上基板１１の右側（図１３（Ａ）において上側）に接続されていれば、他方の端部２１ｂをスライド方向に対して下基板１２の左側（図１３（Ａ）において下側）に接続する。電気光複合ハーネス２０はＵ字状に曲げられているが、電気光複合ハーネス２０を収容するスペースを小さくするためには、Ｕ字の幅（直線部分の間隔）が狭いほどよい。なお、光ファイバ２５は、電気光複合ハーネス２０の湾曲の外周側に配置させることにより、曲率半径を極力大きくして曲げ応力を低減させるのが好ましい。

さらに他の例として、図１５に示すように、電気光複合ハーネス２０は、筐体の端部同士がヒンジによって回動可能に連結された携帯電話等の機器に組み込んで使用することもできる。
図１５に示す形態では、第１筐体１及び第２筐体２を備えた携帯電話端末３のそれぞれの第１筐体１及び第２筐体２が、電気光複合ハーネス２０によって接続されている。
携帯電話端末３は、第１筐体１及び第２筐体２の端部同士が、ヒンジ４によって回動可能に連結され、開閉されることにより位置関係が変化する。第１筐体１及び第２筐体２は、その連結側の端面に、ケーブル挿通孔５，６がそれぞれ形成されており、これらのケーブル挿通孔５，６から、電気光複合ハーネス２０の両端がそれぞれ導入されている。また、ヒンジ４には、連通孔４ａが形成されており、この連通孔４ａ内に電気光複合ハーネス２０が挿通されている。

電気光複合ハーネス２０は、光部品に光ファイバを接続する方向が、細径電線が接続部材で配列される方向と交差されているため、接続部材の奥行き寸法が極力抑えられている。これにより、狭いヒンジ４に電気光複合ハーネス２０を損傷を起こすことなく通すことができ、第１筐体１に含まれる基板と第２筐体２に含まれる基板とを接続して光ファイバによる通信の高速化を図ることができる。

上記の電気光複合ハーネス２０を製造するには、複数本の細径同軸ケーブル２４及び十分に余長を有する光ファイバ２５を用意する。その後、細径同軸ケーブル２４の端末を並列に配列させ、さらに、これら細径同軸ケーブル２４の配列の端に光ファイバ２５を配置させる。そして、細径同軸ケーブル２４を、その配列状態をフィルムや治具等で保持しながら、細径同軸ケーブル２４の端部から外部導体を露出してグランドバー４９でまとめて半田付け等で固定し、さらに絶縁体や中心導体２４ａを段階的に露出して端末処理する。グランドバー４９を外部導体固定部４８に取り付けてグランド端子またはシェル（図示省略）に半田付けする。さらにコネクタ３１，３２の接点４７に中心導体２４ａを半田付けする。次に、細径同軸ケーブル２４に対して光ファイバ２５を最外層に配置させ、これら細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５からなる配線部２６を、接着テープまたはスリーブ等の束ね部材２７によって束ねる。

光ファイバ２５は、光サブアセンブリ５２を構成する光電気フェルール６１に挿入するのに必要な長さのガラスファイバを露出させ、光電気フェルール６１に差し込んで固定する。その後、コネクタ３１，３２の導入溝５６に光ファイバ２５を嵌め込みつつ、光サブアセンブリ５２を収容部５１に装着し、光サブアセンブリ５２及び光ファイバ２５を樹脂５８，５９によってポッティングして固定する。
これにより、光部品５５が搭載された電気光複合ハーネス２０が得られる。

このように、上記電気光複合ハーネス２０は、複数本の細径同軸ケーブル２４と少なくとも１本の光ファイバ２５とを有し、これらの細径同軸ケーブル２４と光ファイバ２５との端部２１ａ，２１ｂにコネクタ３１，３２を有している。したがって、狭い収容スペースにおいても損傷を起こすことなく収納することができ、しかも、光ファイバ２５による通信の高速化を図ることができる。

また、電気光複合ハーネス２０は、基板１１，１２に接続されることにより曲げて配線される。基板１１，１２間のヒンジを通すこともある。そして、基板１１，１２が相対的に移動するときに、電気光複合ハーネス２０には、曲げや捻りが加わる。
このとき、フレキシブルプリント配線基板からなる配線部を有するモジュールの場合、曲げや捻りが限られてしまい、基板１１，１２の円滑な移動が妨げられてしまう。特に、配線部に光導波路を積層していると、曲げや捻りとともに配線形状も制限され、限られた収容スペースへの収容が困難となる。

本実施形態の電気光複合ハーネス２０では、コネクタ３１，３２の間が細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５とされているので、狭くしかも曲げや捻りが生じる収容スペースに配線することができ、その場合の基板１１，１２の移動も円滑であり、また曲げや捻りに対する耐久性も高い。細径電線が同軸電線の場合は、シールド効果も高い。

特に、光電気フェルール６１，６１Ａの電極６１ｂ，６１Ａｂに光電変換素子６２が接続された光サブアセンブリ５２は、コネクタ３１，３２の収容部５１内において、収容部５１の電気接続部６０に電極６１ｂ，６１Ａｂが接続された状態に収容されている。したがって、光サブアセンブリなどの光部品を基板に実装してコネクタなどに取り付ける構造と比較し、小型化及び薄型化を図ることができ、例えば、筐体間の狭隘な部分（例えばヒンジ）に通して配線することができる。また、部品点数の削減によるコストダウンを図ることもできる。

また、コネクタ３１，３２において、光部品５５の光サブアセンブリ５２に接続する光ファイバ２５の方向が細径同軸ケーブル２４の配列方向と交差するようにされているので、コネクタ３１，３２の奥行き寸法を極力抑えることができる。これにより、コネクタ３１，３２の小型化を図ることができ、筐体間の狭隘なヒンジ部分へ電気光複合ハーネス２０を円滑に通して配線することができる。
細径電線が細径同軸ケーブル２４である場合は、高いシールド効果を得ることができる。

なお、上記実施形態では、コネクタ３１，３２におけるケーブル接続部４４側から光ファイバ２５を配線したが、ケーブル接続部４４から離れた端部側から光ファイバ２５を配線しても良い。
また、コネクタ３１，３２における光ファイバ２５の配列方向は、両者が直交する方向とは限らず、斜めになるように配線しても良い。光ファイバ２５を斜めにする場合には３０〜６０度の角度とすることが好ましい。

なお、上記実施形態では、電気光複合ハーネス２０の端部２１ａ，２１ｂを、コネクタ３１，３２に接続したが、図１６に示すように、コネクタ３１，３２の替わりにＦＰＣ基板または硬質基板からなる配線板材（接続部材）７２に接続して電気光複合ハーネス２０を構成しても良い。この場合、これらＦＰＣ基板または硬質基板からなる配線板材７２を基板１１，１２に取り付けることとなる。配線板材７２にはスルーホール等を設けることで接続端子４１を配線板材７２の裏面に導通させ、基板１１，１２に接続できる。

特に、この場合、配線板材７２の電気光複合ハーネスが接続される面またはその裏面に、接着性を有する異方性導電フィルム（ＡＣＦ）またはインターポーザなどの中継部材７３を設け、加熱または加圧することにより、中継部材７３を介して配線板材７２の接続端子４１を基板１１，１２に接続するのが好ましい。これにより、配線板材７２の厚さ寸法及び奥行き寸法をそれぞれ抑えることができ、さらなるコンパクト化が図られる。中継部材７３を介した配線板材７２と基板１１，１２の接続方向は、図１０または図１１で示した場合と同様に、細径同軸ケーブル２４及び光ファイバ２５の配列面と直交する方向となる。

本実施形態の変形例として、図１７に示すものは、コネクタ（接続部材）８１，８２を備えた電気光複合ハーネス８０である。この電気光複合ハーネス８０では、コネクタ８１，８２の近傍にて細径同軸ケーブル２４を曲げることにより、細径同軸ケーブル２４の配列方向に対して配線部２６が略平行に配線されてＬ字状とされている。また、光ファイバ２５は、コネクタ８１，８２におけるケーブル接続部４４から離れた端部側から配線されている。光部品がコネクタ８１，８２の幅方向にそって搭載されるので、コネクタ８１，８２の奥行きを短くすることができる。光ファイバ２５がケーブル接続部４４に近い側に配線されてもよい。ただし、光ファイバ２５の曲げが小さいという点では、光ファイバ２５がケーブル接続部４４から離れた端部側から配線されるのが好ましい。

このコネクタ８１，８２を備えた電気光複合ハーネス８０の場合も、前述の電気光複合ハーネス２０と同様な効果を得ることができる。しかも、この電気光複合ハーネス８０では、細径同軸ケーブル２４の配線方向に対して配線部２６が略平行に配線されているので、幅寸法を極力抑えることができ、これにより、筐体間のヒンジ部分へ通す際に有利である。
また、コネクタの一方がＴ字状、他方がＬ字状の接続方式であってもよい。

２０，８０：電気光複合ハーネス、２４：細径同軸ケーブル（細径電線）、２５：光ファイバ、３１，３２，８１，８２：コネクタ（接続部材）、４１：接続端子（対外接続部）、５１：収容部、５１ａ：係止部、５２：光サブアセンブリ、５８，５９：樹脂、６０：電気接続部、６１，６１Ａ：光電気フェルール、６１ｂ，６１Ａｂ：電極、６２：光電変換素子、６５：中継部材、７１：レセプタクル（被接続部）、７２：配線板材（接続部材）

Claims (7)

1. 複数本の細径電線と、
   少なくとも１本の光ファイバ、前記光ファイバに接続された光電気フェルール、及び前記光電気フェルールの電極に接続された光電変換素子を有する光サブアセンブリと、
   前記細径電線及び前記光サブアセンブリが接続され、被接続部に対して接続可能な対外接続部を備えた接続部材と、を有し、
   前記光サブアセンブリは、少なくとも前記光電気フェルールと前記光電変換素子が、前記接続部材に形成された収容部内に収容され、
   前記収容部に形成された電気接続部が前記電極に接続され、
   前記電気接続部は前記対外接続部に導通していることを特徴とする電気光複合ハーネス。
2. 請求項１に記載の電気光複合ハーネスであって、
   前記光電気フェルールにおける光軸に対向した面で前記光電変換素子が前記電極に接続され、
   前記電極は前記光電気フェルールにおける光軸の側方の面まで延びて形成され、
   前記電気接続部は前記収容部の底面に形成されて前記側方の面の前記電極と接続されていることを特徴とする電気光複合ハーネス。
3. 請求項２に記載の電気光複合ハーネスであって、
   前記収容部の底面に形成された前記電気接続部と前記側方の面の前記電極とが、中継部材を介して接続され、
   前記光電気フェルールは前記収容部内に着脱可能に収容されていることを特徴とする電気光複合ハーネス。
4. 請求項１に記載の電気光複合ハーネスであって、
   前記光電気フェルールにおける光軸に対向した面で前記光電変換素子が前記電極に接続され、
   前記電気接続部は前記光電気フェルールの光軸に対向した面に向けて突出して形成されて前記電極と接続されていることを特徴とする電気光複合ハーネス。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の電気光複合ハーネスであって、
   前記収容部内の前記光サブアセンブリとの隙間には樹脂が充填されていることを特徴とする電気光複合ハーネス。
6. 請求項５に記載の電気光複合ハーネスであって、
   前記収容部内に前記光ファイバの一部も収容され、前記光電気フェルールと前記光電変換素子の周囲に充填された樹脂と、前記光ファイバの周囲に充填された樹脂の種類が異なり、
   前記光ファイバの周囲に充填された樹脂は弾性を有することを特徴とする電気光複合ハーネス。
7. 請求項１に記載の電気光複合ハーネスであって、
   前記電気接続部はバネ性を有し、
   前記光電気フェルールは、前記収容部内で前記電気接続部に押圧されつつ、前記収容部に形成された係止部により係止されて、前記収容部内に着脱可能に位置決めされていることを特徴とする電気光複合ハーネス。

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