JP5621070B1 - 光コネクタおよび光伝送モジュール - Google Patents

Abstract

光コネクタ３は、光導波路２１が設けられた基板１３に固定されるレセプタクル１７と、光ファイバ１９を保持した、前記レセプタクルに接続されるプラグ１１と、を有している。前記レセプタクルは、前記光導波路上に配置される、前記プラグが接触することによって前記光ファイバを前記光導波路に光学的に接続するように位置決めする位置決め部材２５と、前記基板に固定されて、前記光導波路に対して前記位置決め部材を固定する固定部材２３と、を有している。前記固定部材と前記位置決め部材とが別部材となっているため、前記固定部材において体積を確保し、前記レセプタクルの前記基板への固定を堅固にする一方、前記位置決め部材を小型化して、その高精度な成形を容易することができる。

Description

本発明は、光の伝送路同士を接続する光コネクタおよび該光コネクタを含む光伝送モジュールに関する。

光伝送路同士を接続する光コネクタが知られている。例えば、特許文献１に開示された光コネクタは、光伝送路としての第１光ケーブルを保持する第１コネクタ部品と、光伝送路としての第２光ケーブルを保持する第２コネクタ部品とを位置決めすることによって、第１光ケーブルの端部と第２光ケーブルの端部とを突き合わせて位置決めし、ひいては、これら光ケーブルを接続している。

特許文献１に開示された技術は、光ケーブル同士を接続するものであるが、基板に設けられた光導波路と、光ケーブルとを接続したい場合がある。この場合、基板に固定された第１コネクタ部品と、光ケーブルを保持する第２コネクタ部品とを互いに位置決めすることによって、基板の光導波路と光ケーブルとを位置決めし、これらを接続することが考えられる。

ここで、例えば、第１コネクタ部品の基板に対する固定を堅固にしたり、取り付けを容易化したりしようとすると、第１コネクタ部品は大型化する。しかし、大型化した第１コネクタ部品は、例えば、高精度に成形することが難しく、また、熱変形が大きい。その結果、第１コネクタ部品と第２コネクタ部品との位置決めを高精度に行うことができず、ひいては、基板の導波路と光ケーブルとを精度良く位置決めすることが困難になる。

従って、コネクタ部品の基板への好適な固定および光伝送路の高精度な位置決めを両立できる光コネクタおよび光伝送モジュールが提供されることが望ましい。

特開２０００−２７５４６４号公報

本発明の一態様に係る光コネクタは、第１光伝送路が設けられた基体に固定される第１コネクタ部品と、第２光伝送路を保持した、前記第１コネクタ部品に接続される第２コネクタ部品と、を有し、前記第１コネクタ部品は、前記第１光伝送路上に配置される、前記第２コネクタ部品が接触することによって前記第２光伝送路を前記第１光伝送路に光学的に接続するように位置決めする位置決め部材と、前記基体に固定されて、前記第１光伝送路に対して前記位置決め部材を固定する固定部材と、を有している。

また、本発明の一態様に係る光伝送モジュールは、第１光伝送路と、該第１光伝送路が設けられた基体と、第２光伝送路と、前記基体に固定された第１コネクタ部品と、前記第２光伝送路を保持し、前記第１コネクタ部品と接続される第２コネクタ部品と、を有し、前記第１コネクタ部品は、前記第１光伝送路上に配置される、前記第２コネクタ部品が接触することによって前記第２光伝送路を前記第１光伝送路に光学的に接続するように位置決めする位置決め部材と、前記基体に固定されて、前記第１光伝送路に対して前記位置決め部材を固定する固定部材と、を有している。

上記の構成によれば、コネクタ部品の基板への好適な固定および光伝送路の高精度な位置決めを両立できる。

本発明の実施形態に係る光伝送モジュールおよび光コネクタを非接続状態で示す斜視図である。 図１の光伝送モジュールのレセプタクルアセンブリの一部を示す斜視図である。 図２のレセプタクルアセンブリの基板を示す斜視図である。 図２のレセプタクルアセンブリの位置決め部材を下方側から見た斜視図である。 図４の位置決め部材を基板に配置された状態で示す正面図である。 図２のレセプタクルアセンブリの固定部材を下方側から見た斜視図である。 図６の固定部材を位置決め部材に保持している状態で示す斜視図である。 図１の光伝送モジュールのプラグアセンブリを示す分解斜視図である。 図１の光伝送モジュールの位置決め部材および被位置決め部材を接続状態で示す斜視図である。

図１は、本発明の実施形態に係る光コネクタ３および該光コネクタ３を含む光伝送モジュール１を非接続状態で示す斜視図である。

なお、光コネクタ３および光伝送モジュール１は、いずれの方向が上方または下方とされて使用されてもよいものであるが、以下の説明では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方として、上面もしくは下面等の語を用いるものとする。

光伝送モジュール１は、プラグアセンブリ５と、該プラグアセンブリ５に接続されるレセプタクルアセンブリ７とを有している。

プラグアセンブリ５は、光ケーブル９と、光ケーブル９の一端を保持するプラグ１１とを有している。光ケーブル９の他端には、例えば、発光素子１０１Ａおよび受光素子１０３Ａが接続されている。

レセプタクルアセンブリ７は、基板１３と、基板１３に設けられた光導波路帯１５と、基板１３に固定され、光導波路帯１５の一端に位置するレセプタクル１７とを有している。光導波路帯１５の他端には、例えば、発光素子１０１Ｂおよび受光素子１０３Ｂが接続されている。

プラグ１１がレセプタクル１７に挿入されることにより、両者は互いに位置決めされる。これによって、光ケーブル９と光導波路帯１５とは互いに突き合わされた（端面同士を向かい合わせて、近付けた、または、接触させた）状態で位置決めされて接続される。ひいては、発光素子１０１Ａと受光素子１０３Ｂとは光学的に接続され、発光素子１０１Ｂと受光素子１０３Ａとは光学的に接続される。

なお、光コネクタ３は、プラグ１１およびレセプタクル１７により構成されている。光コネクタ３の寸法は、適宜に設定されてよいが、例えば、プラグ１１またはレセプタクル１７の外形の１辺は数ｍｍ程度である。

また、発光素子１０１Ａ、受光素子１０３Ａ、発光素子１０１Ｂおよび受光素子１０３Ｂは、光伝送モジュール１の一部として捉えられてもよい。発光素子１０１Ｂおよび受光素子１０３Ｂは、基板１３に設けられていてもよいし、基板１３とは別個に設けられていてもよい。

光ケーブル９は、複数の光ファイバ１９を有している。各光ファイバ１９は、公知のように、コアおよびクラッドを有していればよい。各光ファイバ１９は、必要に応じて被膜を有していてもよい。複数の光ファイバ１９は、プラグ１１外において、シースによって覆われて束ねられていてもよいし、束ねられていなくてもよい。光ケーブル９は、ケーブル状のものに限定されるものではなく、例えば、コアおよびクラッドを有するフィルム状のものを用いてもよい。複数の光ファイバ１９は、例えば、少なくともプラグ１１の内部においてプラグ１１の幅方向（ｙ方向）に一列に配列されている。

プラグ１１は、例えば、根元部１１ａと、根元部１１ａから先端側へ突出する第２挿入部１１ｂと、第２挿入部１１ｂから先端側へ突出する第１挿入部１１ｃとを有している。根元部１１ａ、第２挿入部１１ｂおよび第１挿入部１１ｃは、例えば、それぞれ概ね直方体状に形成されている。また、幅方向（ｙ方向）および高さ方向（ｚ方向）の少なくとも一方（好ましくは双方）において、第２挿入部１１ｂは、根元部１１ａよりも小さく、第１挿入部１１ｃは、第２挿入部１１ｂよりも小さい。

光ケーブル９は、根元部１１ａ、第２挿入部１１ｂおよび第１挿入部１１ｃに挿通されており、その一端が第１挿入部１１ｃの先端から露出し、他端側は根元部１１ａから延び出ている。そして、プラグ１１のうち、第２挿入部１１ｂおよび第１挿入部１１ｃがレセプタクル１７に挿入されることによって、光ケーブル９の一端は、レセプタクル１７の内部に露出する光導波路帯１５の端部に接続される。

基板１３は、例えば、リジッド式のプリント配線基板によって構成されている。基板１３は、例えば、平板状に形成されており、第１主面１３ａと、その背面の第２主面（符号省略）と、これら主面の外周側に面する外周面（符号省略）とを有している。外周面のうち一部は、プラグ１１側に面する端面１３ｃとなっている。端面１３ｃは、例えば、基板１３の平面視において、少なくともレセプタクル１７の配置範囲に亘って直線状に形成されている（端面１３ｃは平面状に形成されている）。

光導波路帯１５は、基板１３の第１主面１３ａに設けられている。光導波路帯１５は、複数の光導波路２１を有している。各光導波路２１は、公知のように、光ファイバと同様の構成を有し、不図示のコアおよびクラッドを有している。なお、光導波路２１は、スラブ型、埋め込み型、半埋め込み型等の適宜な方式のものとされてよい。図１では、各光導波路２１を実線で示しているが、実際には、被膜等によって視認できなくてもよい。光導波路２１の端面は、端面１３ｃ側において露出している（図３参照）。複数の光導波路２１は、少なくとも端面１３ｃ側から露出する端面において、端面１３ｃに沿う方向（ｙ方向）に一列に配列されている。

図２は、レセプタクル１７の一部（固定部材２３）を取り外して示すレセプタクルアセンブリ７の斜視図であり、図３は、さらにレセプタクル１７の一部（位置決め部材２５）を取り外して示す斜視図である。

図１〜図３に示すように、レセプタクル１７は、固定部材２３（図１）と、位置決め部材２５（図２）との２部材を有している。固定部材２３は、ボルト２７およびナット２９によって基板１３に固定されて、位置決め部材２５を固定している。位置決め部材２５は、プラグ１１の第１挿入部１１ｃが嵌め込まれる第１開口部２５ａ（図２）を有しており、プラグ１１をその幅方向（ｙ方向）および高さ方向（ｚ方向）において位置決めする。

このように、本実施形態では、レセプタクル１７は、その全体が一体に形成されるのではなく、基板１３の固定に寄与する固定部材２３と、プラグ１１の位置決めに寄与する位置決め部材２５とが別個に形成されている。従って、例えば、ボルト２７およびナット２９の固定に供される体積を固定部材２３に十分に確保し、その一方で、位置決め部材２５を小型化して、その高精度な成形を容易化したり、熱変形を小さくしたりして、位置決め精度を高くすることができる。これら部材の具体的な構成は、以下のとおりである。

図４は、位置決め部材２５を下方側から見た斜視図である。図５は、基板１３に配置された状態の位置決め部材２５を示す正面図である。

図２、図４および図５に示す位置決め部材２５は、例えば、一体成形された樹脂またはセラミックスによって構成されている。位置決め部材２５は、基板１３の第１主面１３ａ上に配置される基部２５ｂと、基板１３の端面１３ｃに位置し、第１開口部２５ａを構成する開口構成部２５ｃとを有している。

基部２５ｂは、例えば、概ね板状に形成されており、基板１３の第１主面１３ａに重ねられる。これにより、位置決め部材２５は、基板１３に設けられた光導波路２１に対して高さ方向（ｚ方向）において位置決めされる。

より詳細には、図４および図５に示すように、基部２５ｂの、基板１３に対向する下面２５ｋにおいて、複数の光導波路２１に重なる第１領域は、複数の光導波路２１に重ならない第２領域に対して基板１３側に隆起していてもよい。すなわち、基部２５ｂには、基板１３側へ隆起する隆起部２５ｄが形成されている。隆起部２５ｄの頂面は、例えば、平面である。隆起部２５ｄの高さは、適宜に設定されてよい。そして、隆起部２５ｄを光導波路帯１５に当接させて位置決め部材２５を配置することによって、位置決め部材２５を、光導波路２１に対して高さ方向において高い精度で位置決めすることができる。

また、基部２５ｂには、図４に示すように、下面２５ｋに、凹状の穴部２５ｅ（貫通孔でもよい）が形成されている。一方、図３に示すように、第１主面１３ａには、突部３１が設けられている。従って、突部３１が穴部２５ｅに嵌ることによって、位置決め部材２５は、基板１３（光導波路２１）に対して幅方向（ｙ方向）において位置決めされる。

より詳細には、穴部２５ｅは、例えば、光導波路２１と対向する領域（隆起部２５ｄ）を挟んで２つ設けられている。また、穴部２５ｅは、例えば、ｘｙ平面に平行な断面形状が矩形状とされている。一方、突部３１は、例えば、ｘｙ平面に平行な断面形状が円形状とされている。従って、突部３１と穴部２５ｅとは、その全周に亘って面接触するのではなく、複数位置において部分的に接触（理論的には点接触）することによって位置決めされる。

なお、穴部２５ｅは、正方形とされ、ｘ方向およびｙ方向の双方において突部３１を位置決めしてもよいし、ｘ方向に長い長方形とされ、ｙ方向のみにおいて突部３１を位置決めしてもよい。

突部３１は、樹脂、金属またはセラミックス等の適宜な材料によって形成されてよい。また、突部３１は、接着材によって固定されたり、または、基板１３に溶着されたりするなど、適宜な方法によって基板１３に固定されてよい。

開口構成部２５ｃは、基部２５ｂに直交する方向に張り出した枠状となるように形成されている。上述の突部３１および穴部２５ｅがｙ方向のみにおいて位置決めを行う場合においては、開口構成部２５ｃが基板１３の端面１３ｃに当接することによって、位置決め部材２５は、基板１３（光導波路２１）に対して挿入方向（ｘ方向）において位置決めされる。なお、突部３１および穴部２５ｅによってｘ方向に位置決めしてもよい。

第１開口部２５ａは、その入口を構成する第１導入部２５ａａと、その奥側の第１嵌合部２５ａｂとを有している。

第１嵌合部２５ａｂは、プラグ１１の第１挿入部１１ｃの先端が嵌め込まれる部分であり、プラグ１１の位置決めに寄与する。一方、第１導入部２５ａａは、第１嵌合部２５ａｂの入口側に連続しているとともに、入口側ほど径方向に広くなるように形成されており、第１挿入部１１ｃの第１嵌合部２５ａｂへの嵌め込みを容易化することに寄与する。なお、第１導入部２５ａａの入口側から奥側への傾斜面は、平面状であってもよいし、曲面状であってもよいし、また、その傾斜角は適宜に設定されてよい。すなわち、傾斜角によって、プラグ１１を挿入した際の摺動性を調整すればよい。

第１開口部２５ａ（主に第１嵌合部２５ａｂ）の内周面には、複数の突起部２５ｆが形成されている。そして、プラグ１１の第１挿入部１１ｃは、その外周に複数の突起部２５ｆが当接することによって位置決めされる。すなわち、第１挿入部１１ｃと第１嵌合部２５ａｂとは、その全周に亘って面接触するのではなく、第１挿入部１１ｃを囲む複数位置において部分的に接触することによって位置決めされる。

複数の突起部２５ｆは、例えば、第１開口部２５ａの幅方向（ｙ方向）の両側において、その側面、上面および下面に設けられ、合計で６個設けられている（図２および図５）。挿入方向（ｘ方向）に直交する断面において、複数の突起部２５ｆ全体が第１開口部２５ａの内周に占める割合は、例えば、半分未満であり、好適には１／３未満である。このように内周に占める割合を設定することで、プラグ１１を挿入した際の摺動抵抗を低減するとともに、挿入状態の安定性を向上させることができる。また、各突起部２５ｆは、例えば、頂面が平面とされており、第１挿入部１１ｃに対して面接触する。ただし、頂面は曲面等とされてもよい。

複数の突起部２５ｆは、主として第１嵌合部２５ａｂに設けられているが、その一部は、第１導入部２５ａａにも位置し、第１導入部２５ａａの傾斜面の一部を構成している（図２および図４）。従って、第１挿入部１１ｃは円滑に突起部２５ｆの頂面に案内される。なお、突起部２５ｆは、第１導入部２５ａａの入口側縁部まで延びるように形成され、突起部２５ｆのみによって第１導入部２５ａａの傾斜面が構成されてもよい。

図２および図４に示すように、基部２５ｂの下面２５ｋには、開口構成部２５ｃの、基板１３側に面する後面２５ｔとの角部において、該角部に沿って延びる（ｙ方向に延びる）逃げ溝２５ｇが形成されている（図７も参照）。逃げ溝２５ｇは、例えば、基部２５ｂの幅方向の全体に亘るように延びている。逃げ溝２５ｇの断面形状および寸法は適宜に設定されてよい。逃げ溝２５ｇによって、基板１３の第１主面１３ａと端面１３ｃとの角部は、基板１３と位置決め部材２５との位置決めに影響を及ぼし難くなっている。

図６は、固定部材２３を下方側から見た斜視図である。図７は、位置決め部材２５を保持している状態の固定部材２３を下方側から見た斜視図である。

図１、図６および図７に示す固定部材２３は、例えば、一体成形された樹脂またはセラミックスによって構成されている。なお、光ケーブル９と光導波路帯１５との位置決めは、プラグ１１と位置決め部材２５との位置決めによってなされるから、固定部材２３は、位置決め部材２５に比較して、高精度に成形される必要は無い。同様の理由から、固定部材２３の材料としては、位置決め部材２５の材料に比較して、熱膨張係数が高いものを選択することができる。

固定部材２３は、例えば、主として基板１３に対する固定部材２３の固定および位置決め部材２５の保持に寄与する主部２３ａと、主としてプラグ１１の挿入および保持に寄与する補助部２３ｂとを有している。

主部２３ａは、例えば、概略薄型に形成されており、位置決め部材２５の上から基板１３の第１主面１３ａに配置される。そして、主部２３ａは、ボルト２７およびナット２９によって基板１３に固定されることによって、位置決め部材２５を基板１３に押し付けて、位置決め部材２５の移動（特にｚ方向の正側への移動）を規制する。

より詳細には、図６に示すように、主部２３ａと位置決め部材２５との間には、板ばね３３が配置されている。そして、主部２３ａは、板ばね３３を介して位置決め部材２５を基板１３側に押し付ける。

また、図６および図７に示すように、主部２３ａは、基板１３の第１主面１３ａ側の面に位置決め部材２５を収容可能な凹部２３ｃを有している。そして、主部２３ａは、第１主面１３ａとの間に位置決め部材２５を位置させた状態で、第１主面１３ａに当接する。ボルト２７が挿通される孔部２３ｄは、主部２３ａのうち、第１主面１３ａに当接する部分に設けられている。

従って、ボルト２７およびナット２９が締結されて主部２３ａが基板１３に当接すると、主部２３ａが位置決め部材２５を基板１３に押し付ける力は、ボルト２７およびナット２９の締結力ではなく、板ばね３３の復元力によって規定される。

主部２３ａの凹部２３ｃは、主部２３ａが位置決め部材２５に対してｘｙ方向において当接しないように形成されている。例えば、主部２３ａは、凹部２３ｃに対して挿入方向（ｘ方向）に位置する壁部は有していない。また、幅方向（ｙ方向）において、凹部２３ｃは、位置決め部材２５よりも十分に大きい。すなわち、位置決め部材２５と凹部２３ｃとの遊びは十分に大きい。従って、固定部材２３の基板１３に対するｘｙ方向における取付誤差は、位置決め部材２５の基板１３に対するｘｙ方向における位置決めに影響を及ぼしにくくなっている。

主部２３ａの孔部２３ｄは、適宜な数および位置に配置されてよい。例えば、孔部２３ｄは、位置決め部材２５を挟んで幅方向に２つ設けられている。なお、孔部２３ｄの基板１３側の一部は、基板１３のボルト２７が挿通される孔部１３ｈ（図３）に嵌合する筒状部２３ｅによって構成されている。筒状部２３ｅは、固定部材２３の基板１３への取り付けを容易化する。

板ばね３３は、例えば、一枚の金属板によって構成されている。また、板ばね３３は、例えば、曲面状に構成されており、その凹側を位置決め部材２５側として配置されている。従って、板ばね３３は、中央部分が固定部材２３に当接し、両端が位置決め部材２５に当接する。また、板ばね３３は、その位置決め部材２５に当接する両端に切り込みが形成されており、実質的に２つの板ばねとして機能する。従って、板ばね３３は、合計で４つの端部において位置決め部材２５を付勢する。その結果、板ばね３３は、バランスよく位置決め部材２５を付勢することができる。

板ばね３３は、例えば、その中央に２以上の孔部が形成され、該孔部に固定部材２３に形成された突部が嵌め込まれることにより、固定部材２３に対してｘｙ方向において位置決めされている。なお、板ばね３３は、さらに、接着材等により固定部材２３に固定されていてもよい。

ボルト２７およびナット２９は、例えば、金属により構成されている。ボルト２７は、固定部材２３側から基板１３側へこれらの部材に挿通され、ナット２９に螺合されている。なお、ボルト２７の挿通方向は逆であってもよい。また、ボルト２７およびナット２９には、適宜にワッシャが配置されてよい。なお、ボルト２７を工具によって回転させるためのボルト頭の外形または穴は、公知の適宜なものとされてよい。

本実施形態の場合、光学的な位置合せに寄与する位置決め部材２５と位置決め部材２５を固定する固定部材２３とが分離されていることから、固定部材２３がボルト２７およびナット２９で固定される際に位置決め部材２５が動くことを抑制される。

固定部材２３の補助部２３ｂは、例えば、挿入方向（ｘ方向）に開口する第２開口部２３ｆを有する筒状に形成されている。第２開口部２３ｆは、位置決め部材２５の第１開口部２５ａの前に位置している。

従って、プラグ１１がレセプタクル１７に挿入されるときには、プラグ１１の第１挿入部１１ｃは、第２開口部２３ｆを通過した後、第１開口部２５ａに嵌め込まれる。また、第１挿入部１１ｃが第１開口部２５ａに嵌め込まれるときには、第２挿入部１１ｂが第２開口部２３ｆに嵌め込まれる。

第２挿入部１１ｂが第２開口部２３ｆに嵌め込まれることによって、根元部１１ａおよび第２挿入部１１ｂは固定部材２３に支持され、ひいては、光ケーブル９の荷重や光ケーブル９等に外部から加えられる荷重が固定部材２３に支持される。

なお、後述するように、第２挿入部１１ｂと第１挿入部１１ｃとは別部材によって構成されているとともに、互いに所定の範囲内で移動可能である。従って、第２挿入部１１ｂが第２開口部２３ｆに嵌め込まれて位置決めされることは、第１挿入部１１ｃと第１開口部２５ａとの位置決めに影響を及ぼさない。

第２開口部２３ｆは、図１に示すように、第１開口部２５ａと同様に、その入口を構成する第２導入部２３ｆａと、その奥側の第２嵌合部２３ｆｂとを有している。

第２嵌合部２３ｆｂは、プラグ１１の第２挿入部１１ｂが嵌め込まれる部分であり、上述した荷重支持に寄与する。一方、第２導入部２３ｆａは、第２嵌合部２３ｆｂの入口側に連続するとともに、突き合わせ方向において、入口側ほど径方向に広くなるように形成されており、プラグ１１の第２嵌合部２３ｆｂへの嵌め込みを容易化することに寄与する。なお、第２導入部２３ｆａの入口側から奥側への傾斜面は、平面状であってもよいし、曲面状であってもよいし、また、その傾斜角は適宜に設定されてよい。

また、固定部材２３の補助部２３ｂには、突起状の係合部２３ｇが設けられていてもよい。このように係合部２３ｇが設けられていることにより、プラグ１１が挿入された際に、固定部材２３の係合部２３ｇとプラグ１１の被係合部１１ｄが係合するようになっている。

図８は、プラグアセンブリ５の分解斜視図である。

プラグ１１は、例えば、主として第１挿入部１１ｃを構成する被位置決め部材３５と、主として第２挿入部１１ｂおよび根元部１１ａを構成する外側部材３７および係止部材３９と、これらの間に介在するコイルばね４１とを有している。なお、外側部材３７および係止部材３９の組み合わせを保持部材４３ということがある。

被位置決め部材３５は、光ケーブル９の端部を保持している。外側部材３７および係止部材３９は、互いに固定されて保持部材４３を構成し、被位置決め部材３５を幅方向（ｙ方向）および高さ方向（ｚ方向）において所定の遊びの範囲内で移動可能に保持する。従って、既に述べたように、固定部材２３による第２挿入部１１ｂのｙｚ方向の位置決めおよび支持が、第１挿入部１１ｃと位置決め部材２５とのｙｚ方向の位置決めに及ぼす影響が低減される。

より詳細には、例えば、被位置決め部材３５は、全体として概ね板状に形成されており、第１挿入部１１ｃと、該第１挿入部１１ｃよりも幅広な被収容部３５ｂとを有している。一方、外側部材３７は、根元側（ｘ方向の負側）から被収容部３５ｂを収容可能な箱状に形成されるとともに、第１挿入部１１ｃを突出させる開口３７ａが形成されている。

また、係止部材３９は、外側部材３７の根元側の開口を塞いだ状態で、外側部材３７の爪部３７ｂ等との係合によって外側部材３７に固定される。そして、保持部材４３内の収容空間は、被収容部３５ｂよりも若干大きく形成されており、また、開口３７ａも第１挿入部１１ｃよりも若干大きく形成されている。これによって、被位置決め部材３５は、保持部材４３に対してｙｚ方向において遊びの範囲内で移動する。また、係合部材３９には、固定部材２３の係合部２３ｇと係合する被係合部１１ｄが設けられている。被係合部１１ｄは、貫通孔でもよいし凹部でもよい。

図９は、接続状態の光伝送モジュール１において、固定部材２３および保持部材４３等を省略して、位置決め部材２５および被位置決め部材３５を示す図である。

プラグ１１は、位置決め部材２５に接触することによって光ケーブル９を光導波路帯１５に光学的に接続する。より具体的には、光伝送モジュール１においては、被位置決め部材３５（第１挿入部１１ｃ）は、位置決め部材２５の第１開口部２５ａに嵌め込まれる。このとき、図９から理解されるように、被位置決め部材３５の挿入方向（ｘ方向）の位置決めは、第１挿入部１１ｃの先端面が基板１３の端面１３ｃに突き当てられることによりなされる。

一方、図１等から理解されるように、保持部材４３の挿入方向の位置決めは、根元部１１ａの第２挿入部１１ｂよりも外側に拡張した部分が、固定部材２３の第２開口部２３ｆの周囲部に当接することによってなされる。

ここで、被位置決め部材３５および保持部材４３は、挿入方向についても、ｙｚ方向と同様に、互いに移動可能とされている。すなわち、保持部材４３の挿入方向の位置決めが被位置決め部材３５の挿入方向の位置決めに及ぼす影響は低減されている。

より詳細には、例えば、保持部材４３内の収容空間は、挿入方向（ｘ方向）においても、被位置決め部材３５の被収容部３５ｂよりも大きくされており、これによって、被位置決め部材３５は、保持部材４３に対して挿入方向に移動可能である。なお、この移動量は、ｙｚ方向の遊びに比較して、比較的大きく設定されてよい。

図８に示したコイルばね４１は、例えば、金属により形成された線材が、挿入方向に平行な軸回りに巻かれて構成されている。コイルばね４１は、例えば、外側部材３７の後方から被位置決め部材３５に続いて外側部材３７に挿入され、係止部材３９と被位置決め部材３５の被収容部３５ｂとの間に介在する。コイルばね４１は、例えば、幅方向の両側に２つ設けられている。このようにコイルばね４１が、光ケーブル９の幅方向の両側に設けられていることによって、光ケーブル９の幅方向においてコイルばね４１によって付勢される力のばらつきを抑制することができる。

従って、被位置決め部材３５は、コイルばね４１の復元力によって保持部材４３に対して前方へ付勢されている。そして、プラグ１１がレセプタクル１７に挿入されて、位置決め部材２５の第１開口部２５ａに挿入される。このとき、固定部材２３の係合部２３ｇとプラグ１１の被係合部１１ｄが係合されることにより、係止部材３９がコイルばね４１を介して保持部材４３を前方へ押し付けることとなる。すなわち、固定部材２３の係合部２３ｇとプラグ１１の被係合部１１ｄとの相対的な位置関係およびコイルばね４１の復元力によって、挿入後における、被位置決め部材３５の先端面と基板１３の端面１３ｃとの接触圧を調整することができる。

なお、コイルばね４１は、被位置決め部材３５が保持部材４３に対して最前方に位置するときにも（プラグ１１がレセプタクル１７に差し込まれていないときにも）、ある程度圧縮された状態となるように、被位置決め部材３５と保持部材４３との間に介在してもよい。この場合、被位置決め部材３５をより確実に基板１３に押し当てることができる。また、被位置決め部材３５と保持部材４３との相対位置の変動による接触圧の変動量の割合を小さくすることもできる。

以上のとおり、本実施形態では、光コネクタ３は、光導波路２１が設けられた基板１３に固定されるレセプタクル１７と、光ファイバ１９を保持し、レセプタクル１７と接続されるプラグ１１と、を有している。レセプタクル１７は、基板１３に固定される固定部材２３と、固定部材２３に保持され、プラグ１１に当接することによって光導波路２１と光ファイバ１９とを位置決めする位置決め部材２５と、を有している。

従って、既に述べたように、例えば、固定部材２３において体積を確保して、レセプタクル１７の基板１３への固定を堅固にしたり、容易化したりする一方で、位置決め部材２５を小型化して、その高精度な成形を容易化したり、熱変形を小さくしたりして、位置決め精度を高くすることができる。すなわち、レセプタクル１７の固定に係るスケールエフェクトと、光伝送路の位置決めに係るスケールエフェクトとの双方を個別に考慮して設計することができる。その結果、コネクタ部品の基板への好適な固定および光伝送路の高精度な位置決めを両立できる。

また、上記のような効果が得られる結果、比較的微小な光ケーブル９と光導波路帯１５とを高精度に位置決めする場合においても、レセプタクル１７の基板１３への固定方法として、レセプタクル１７に比較的大きな体積を必要とする、ボルト２７およびナット２９を用いた締結を選択することができる。締結による固定が実現されることによって、例えば、接着材によってレセプタクル１７を基板１３に固定する場合に比較して、レセプタクル１７の固定または交換が容易化される。

また、本実施形態では、位置決め部材２５は、光ファイバ１９と光導波路２１との突き合わせ方向にプラグ１１が嵌め込まれる第１開口部２５ａを有している。

従って、位置決め部材２５は、簡素な構成で、光伝送路の接続方向に直交する方向（ｙｚ方向）の位置決めを行うことができる。加えて、位置決め部材２５は、光伝送路の接続部を囲んで、これら接続部へのノイズの混入またはこれら接続部からのノイズの放出を抑制したり、塵もしくは水から接続部を保護したりすることができる。

また、本実施形態では、第１開口部２５ａの内周面には、プラグ１１の外周面の一部に当接してプラグ１１を位置決めする複数の突起部２５ｆが形成されている。

従って、例えば、位置決め精度の向上ないしはその容易化が図られる。具体的には、例えば、位置決め部材２５は、第１開口部２５ａの全周に亘って高精度に形成される必要はなく、突起部２５ｆにおいてのみ、高精度に形成されればよい。また、位置決め部材２５のうち複数の突起部２５ｆ間の部分における熱変形は、位置決め精度に直接には影響しない。その結果、位置決め精度が向上する。

また、複数の突起部２５ｆが設けられることによって、プラグ１１を第１開口部２５ａに嵌め込むときのプラグ１１（被位置決め部材３５）と第１開口部２５ａとが摺動する面積を小さくすることができ、ひいては、摺動抵抗を低くすることができる。その結果、例えば、被位置決め部材３５をコイルばね４１の付勢力を利用して第１開口部２５ａに挿入することが容易化される。

また、本実施形態では、固定部材２３は、板ばね３３を介して位置決め部材２５を基板１３に押し付けて保持する。

従って、固定部材２３を基板１３に固定する力が直接的に位置決め部材２５に加えられることが抑制される。その結果、例えば、固定部材２３の基板１３への固定が位置決め部材２５の基板１３に対する位置決めに及ぼす影響を低減できたり、固定部材２３の基板１３への固定方法として、接着等に比較して強い力を生じ得る締結を採用したりすることができる。

さらに、本実施形態のように、板ばね３３が、複数位置において位置決め部材２５を基板１３に押し付ける場合においては、既に述べたように、板ばね３３の付勢力が分散され、位置決め部材２５をバランス良く基板１３に押し付けることができる。

また、本実施形態では、位置決め部材２５は、基板１３の第１主面１３ａに対向して端面１３ｃまで達する下面２５ｋ（第１面）と、下面２５ｋに交差して基板１３の端面１３ｃに接する後面２５ｔ（第２面）とを有しており、下面２５ｋと後面２５ｔとが交差する箇所（角部）に逃げ溝２５ｇが形成されている。

従って、既に述べたように、基板１３の第１主面１３ａと端面１３ｃとの角部は、基板１３と位置決め部材２５との位置決めに影響を及ぼし難くなっている。その結果、位置決め精度を向上させることができる。例えば、基板１３は、基板１３が多数個取りされる母基板（ウェハ）のダイシングによって、母基板から切り出され、その切断面が端面１３ｃとなる。この場合、ダイシングによって、端面１３ｃと第１主面１３ａとの角部において、該角部から第１主面１３ａの面する側へめくれ上がった切り残しが生じることがある。そして、逃げ溝２５ｇが設けられない場合においては、その切り残しが基板１３と位置決め部材２５との間に介在して、基板１３と位置決め部材２５との位置決め精度を低下させるおそれがある。しかし、本実施形態においては、切り残しは逃げ溝２５ｇに収容され、切り残しが位置決め部材２５と基板１３との位置決めに及ぼす影響を低減させることができる。

また、本実施形態では、位置決め部材２５は、基板１３の第１主面１３ａに対向する下面２５ｋ（対向面）を有し、下面２５ｋは、光導波路２１に重なる第１領域（隆起部２５ｄ）が光導波路２１に重ならない第２領域よりも第１主面１３ａ側に隆起しており、隆起部２５ｄが光導波路２１の上面に当接している。

従って、位置決め部材２５は、下面２５ｋの全体において基板１３ないしは光導波路２１に当接するのではなく、選択的に光導波路２１ないしは基板１３に当接する。その結果、光導波路２１と位置決め部材２５との位置決め精度の向上ないしは容易化を図ることができる。例えば、複数の突起部２５ｆの効果と同様に、高精度な加工を要する部位が縮小されたり、隆起部２５ｄ以外の部分の熱変形が位置決めに及ぼす影響が低減されたりする。さらには、隆起部２５ｄの位置が光導波路２１に対向する位置とされることによって、隆起部２５ｄと光導波路２１との距離を短くし、熱変形等が位置決めに及ぼす影響をさらに低減できる。

また、本実施形態では、位置決め部材２５の熱膨張係数は、固定部材２３の熱膨張係数よりも低い。

これは、既に述べたように、固定部材２３が位置決めに及ぼす影響が低減されることによって可能となる設定である。位置決め部材２５と固定部材２３を用いることによって、このように両者の材料を変えることができるため、設計の自由度を高めることができる。このような熱膨張係数の関係になるように材料を選択する場合においては、例えば、熱膨張係数の低い高価な材料は位置決め部材２５のみにおいて用い、全体として安価にレセプタクル１７を製造することができるという効果が奏される。

また、本実施形態では、プラグ１１は、光ファイバ１９を保持し、位置決め部材２５に当接する被位置決め部材３５と、被位置決め部材３５を所定の範囲内で移動可能に保持し、固定部材２３に支持される保持部材４３と、を有している。

従って、例えば、既に述べたように、固定部材２３の荷重、固定部材２３に加えられる荷重または固定部材２３の位置決めが、被位置決め部材３５の位置決めに及ぼす影響を低減したり、被位置決め部材３５および位置決め部材２５に過度の荷重が加えられたりすることを抑制したりすることができる。

その結果、例えば、固定部材２３を大型化してプラグ１１の取り扱い性を容易化できる。また、光ケーブル９の光コネクタ３からの延出部分を支持する部材を他に設ける必要性を低減できる。また、光ケーブル９を長くしたり、光ケーブル９の幅を大きくしたりできる。保持部材４３（第２挿入部１１ｂ）が堅固に第２開口部２３ｆに嵌め込まれるようにし、プラグ１１のレセプタクル１７からの抜けを抑制することができる。ユーザが強い力でプラグ１１を差し込んだりしたときに光導波路２１および光ファイバ１９の接続部に強い力が加えられることを抑制できる。

また、本実施形態では、プラグ１１は、光導波路２１と光ファイバ１９との突き合わせ方向において保持部材４３に対して被位置決め部材３５を光導波路２１側に押し付けるコイルばね４１を有している。

従って、例えば、既に述べたように、被位置決め部材３５は、コイルばね４１の復元力を利用して被位置決め部材３５の先端面と基板１３の端面１３ｃとの間において圧力がかかった状態で接触されることとなる。その結果、保持部材４３の挿入方向の位置決めが被位置決め部材３５の挿入方向の位置決めに影響を及ぼしにくい構成としつつも、被位置決め部材３５の後端を保持部材４３の後端から延出させるなど、保持部材４３とは別個に被位置決め部材３５を手で押し込むための構成は不要である。そのような手で押し込む構成に起因してユーザによって不用意に強い力が被位置決め部材３５に加えられ、光導波路２１および光ファイバ１９の接続部が破損しにくくすることができる。

また、本実施形態では、基板１３は、突部３１を有し、位置決め部材２５は、突部３１が嵌る穴部２５ｅを有している。突部３１は、円形状であり、穴部２５ｅは、矩形状である。

従って、既に述べたように、位置決め部材２５と基板１３とは、突部３１が穴部２５ｅの内周面に対して複数位置で点接触することによって位置決めされる。その結果、突部３１および穴部２５ｅの加工精度が緩和される。例えば、突部３１および穴部２５ｅの双方が円形であると、その円周の一部に加工誤差が生じただけで、突部３１は穴部２５ｅに嵌り込まなくなるが、そのようなおそれが低減される。

なお、以上の実施形態において、光導波路２１は第１光伝送路の一例であり、基板１３は基体の一例であり、レセプタクル１７は第１コネクタ部品の一例であり、光ファイバ１９は第２光伝送路の一例であり、プラグ１１は第２コネクタ部品の一例であり、ボルト２７はねじの一例であり、板ばね３３は第１弾性部材の一例であり、下面２５ｋは、第１面および対向面の一例であり、後面２５ｔは第２面の一例であり、コイルばね４１は第２弾性部材の一例である。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

第２コネクタ部品（プラグ１１）は、光ケーブルを保持するものに限定されない。例えば、第２コネクタ部品は、第１コネクタ部品（レセプタクル１７）と同様に、基板等に固定されることによって間接的に光導波路等を保持するものであってもよい。すなわち、光コネクタは、基板に設けられた光伝送路同士を接続するものであってもよい。

第２コネクタ部品は、位置決め部材に接触することによって第２光伝送路（光ケーブル９）と第１光伝送路（光導波路帯１５）が光学的に接続していればよく、例えば、光ケーブル９の端面と光導波路帯１５の端面同士が接触していなくてもよい。

固定部材の基体への固定方法は、ねじを用いた締結に限定されない。例えば、固定部材は、接着材によって基板に固定されてもよいし、爪部を用いた係合によって基板に固定されてもよい。また、ねじを用いた締結は、ボルトとナットによるものに限定されない。例えば、固定部材に挿通されたねじが、比較的厚い基体に形成された雌ねじに螺合されてもよい。

固定部材は、第２コネクタ部品（プラグ１１）が挿入される第２開口部を有していなくてもよい。換言すれば、固定部材は、第２コネクタ部品を位置決め部材へ案内する機能および／または第２コネクタ部品の少なくとも一部の荷重を直接的に支持する機能を有していなくてもよい。

係合部２３ｇと被係合部１１ｄは、係合するような形状であればよく、突起と凹部に限定されるものではない。また、係合部２３ｇが貫通孔または凹部であり、被係合部１１ｄが突起であってもよい。

位置決め部材による第２コネクタ部品（プラグ１１）の位置決め方法は、第２コネクタ部品を第１開口部に嵌め込む方法に限定されない。例えば、位置決め部材および第２コネクタ部品の一方にガイド軸を設け、他方にガイド軸が挿通される孔部を設けてもよい。また、例えば、位置決め部材は、第２コネクタ部品を収容する、上方が開放された箱体とされてもよい。位置決め部材と第２コネクタ部品との相対移動の方向も、光伝送路の突き合わせ方向に限定されず、突き合わせ方向に直交する方向であってもよい。

位置決め部材が、第２コネクタ部品が嵌め込まれる第１開口部を有する構成である場合において、第１開口部の内周面は、複数の突起部２５ｆを有していなくてもよいし、第１開口部の入口を構成する部分は、入口側ほど広くされていなくてもよい。

位置決め部材のその他の形状も適宜に変更されてよい。例えば、角部の逃げ溝２５ｇおよび隆起部２５ｄは設けられなくてもよい。また、隆起部２５ｄは、位置決め部材において挿入方向の全体に亘って設けられるのではなく、第１光伝送路（光導波路２１）の接続部付近にのみ設けられてもよい。位置決め部材の適宜な位置において肉抜きがなされてもよい。例えば、基部２５ｂの上面または下面の適宜な位置に凹部が形成されてもよい。この場合、例えば、成形時のひけを抑制したり、熱変形を低減したりすることができ、ひいては、位置決め精度が向上する。

位置決め部材の基板への位置決めは、適宜になされてよい。また、実施形態のように突部および穴部によって位置決めする場合において、基板に穴部が設けられ、位置決め部材に突部が設けられてもよい。また、その挿入方向に直交する断面の形状は、突部および穴部の双方が円形状とされたり、双方が矩形状とされたりするなど、突部と穴部とで同一形状であってもよい。また、突部と穴部とで同一形状でない場合、その組み合わせは、円形状および長円形状であってもよいし、正方形状および長方形状であってもよい。突部および穴部が複数位置において点接触するようにこれらの形状を設定する場合、その組み合わせは円形状と矩形状とに限定されず、例えば、円形状と矩形状以外の多角形状との組み合わせであってもよい。

第１弾性部材は設けられなくてもよい。また、第１弾性部材は、板ばねに限定されず、例えば、コイルばねであってもよいし、複数のゴム部材であってもよい。また、第１弾性部材は、複数位置において位置決め部材を付勢しなくてもよく、例えば、１点において付勢してもよいし、第１弾性部材としてゴムシートが設けられて面において付勢してもよい。

第１弾性部材の付勢方向に直交する方向（ｘｙ方向）の位置決めまたは固定は、固定部材および位置決め部材のいずれによってなされてもよい。また、第１弾性部材は、固定部材または位置決め部材と一体的に形成されていてもよい。例えば、固定部材を樹脂によって構成する場合において、板ばねとして機能する部分が樹脂によって固定部材と一体的に形成されてもよい。

第２コネクタ部品（プラグ１１）は、上記のように固定部材が第２コネクタ部品を支持しない（位置決めしない）場合等においては、その全体が一体形成されてもよい。第２コネクタ部品が被位置決め部材と保持部材とを有する場合において、第２弾性部材は設けられなくてもよい。

なお、本願の実施形態からは、第１コネクタ部品（レセプタクル１７）が位置決め部材と固定部材との２部材を含むことを要件としない、以下の発明を抽出可能である。

第１光伝送路を保持する第１コネクタ部品と、第２光伝送路を保持し、前記第１コネクタ部品と接続される第２コネクタ部品と、を有し、前記第２コネクタ部品は、前記第２光伝送路を保持し、前記第１コネクタ部品に当接することによって前記第１光伝送路と前記第２光伝送路とを位置決めする被位置決め部材と、前記被位置決め部材を所定の範囲内で移動可能に保持する保持部材と、を有している光コネクタ。

上記の発明においては、第１コネクタ部品が位置決め部材および固定部材を有していなかったり、第１コネクタ部品が固定部材を有していても固定部材が保持部材を支持していなかったりしても、例えば、第２コネクタ部品全体はある程度の大きさとして取り扱い性を向上させ、その一方で、位置決めに係る部分は小型化して位置決め精度を高くすることができる。また、保持部材は、第１コネクタ部品以外の他の部品に支持されてもよい。

１・・・光伝送モジュール、３・・・光コネクタ、１１・・・プラグ（第２コネクタ部品）、１３・・・基板、１７・・・レセプタクル（第１コネクタ部品）、１９・・・光ファイバ（第２光伝送路）、２１・・・光導波路（第１光伝送路）、２３・・・固定部材、２５・・・位置決め部材。

Claims (13)

1. 第１光伝送路が設けられた基体に固定される第１コネクタ部品と、
   第２光伝送路を保持した、前記第１コネクタ部品に接続される第２コネクタ部品と、
   を有し、
   前記第１コネクタ部品は、
   前記第１光伝送路上に配置される、前記第２コネクタ部品が接触することによって前記第２光伝送路を前記第１光伝送路に光学的に接続するように位置決めする位置決め部材と、
   前記基体に固定されて、前記第１光伝送路に対して前記位置決め部材を固定する固定部材と、を有し、
   前記位置決め部材は、前記第１光伝送路と前記第２光伝送路との突き合わせ方向に前記第２コネクタ部品が嵌め込まれる第１開口部を有し、
   前記第１開口部の内周面には、前記第２コネクタ部品の外周面の一部に当接して前記第２コネクタ部品を位置決めする複数の突起部が形成されている
   光コネクタ。
2. 前記固定部材は、ねじによって前記基体に固定される
   請求項１に記載の光コネクタ。
3. 前記第１開口部は、前記突き合わせ方向において、入口側ほど広くなっている
   請求項１又は２に記載の光コネクタ。
4. 前記固定部材は、前記第１開口部に前記第２コネクタ部品を導く導入部を有し、
   該導入部は、前記第２コネクタ部品が挿入される第２開口部を有しており、該第２開口部は、前記突き合わせ方向において、入口側ほど広くなっている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の光コネクタ。
5. 前記第１コネクタ部品は、前記固定部材と前記位置決め部材との間に配置されて前記位置決め部材を前記基体側に押し付ける第１弾性部材を有する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の光コネクタ。
6. 前記第１コネクタ部品は、前記第１弾性部材を複数有する
   請求項５に記載の光コネクタ。
7. 前記位置決め部材は、前記基体の主面に対向して端面まで達する第１面と、該第１面に交差して前記基体の端面に接する第２面とを有しており、前記第１面と前記第２面とが交差する箇所に逃げ溝を有する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の光コネクタ。
8. 前記位置決め部材は、前記基体のうち前記第１光伝送路が設けられる主面に対向する対向面を有し、
   該対向面は、前記第１光伝送路に重なる第１領域が前記第１光伝送路に重ならない第２領域よりも前記基体の前記主面側に隆起しており、前記第１領域が前記第１光伝送路の上面に当接している
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の光コネクタ。
9. 前記位置決め部材の熱膨張係数は、前記固定部材の熱膨張係数よりも低い
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の光コネクタ。
10. 前記第２コネクタ部品は、
    前記第２光伝送路を保持した、前記位置決め部材に嵌め込まれて位置決めされる被位置決め部材と、
    前記被位置決め部材を所定の範囲内で移動可能に保持した、前記固定部材に支持される保持部材と、を有している
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の光コネクタ。
11. 前記第２コネクタ部品は、前記第１光伝送路と前記第２光伝送路との突き合わせ方向において前記保持部材に対して前記被位置決め部材を前記第１光伝送路側に押し付ける第２弾性部材を有している
    請求項１０に記載の光コネクタ。
12. 第１光伝送路と、
    該第１光伝送路が設けられた基体と、
    第２光伝送路と、
    前記基体に固定された第１コネクタ部品と、
    前記第２光伝送路を保持し、前記第１コネクタ部品と接続される第２コネクタ部品と、
    を有し、
    前記第１コネクタ部品は、
    前記第１光伝送路上に配置される、前記第２コネクタ部品が接触することによって前記第２光伝送路を前記第１光伝送路に光学的に接続するように位置決めする位置決め部材と、
    前記基体に固定されて、前記第１光伝送路に対して前記位置決め部材を固定する固定部材と、を有し、
    前記位置決め部材は、前記第１光伝送路と前記第２光伝送路との突き合わせ方向に前記第２コネクタ部品が嵌め込まれる第１開口部を有し、
    前記第１開口部の内周面には、前記第２コネクタ部品の外周面の一部に当接して前記第２コネクタ部品を位置決めする複数の突起部が形成されている
    光伝送モジュール。
13. 前記基体および前記位置決め部材の一方は、突部を有し、
    前記基体および前記位置決め部材の他方は、前記突部が嵌る穴部を有し、
    前記突部および穴部の一方は、円形状または楕円形状であり、
    前記突部および穴部の他方は、多角形状である
    請求項１２に記載の光伝送モジュール。

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