JP5683712B2 - 光学コネクタ - Google Patents

Description

背景
プリント基板（ＰＣＢｓ：printed circuit boards）上における装置（デバイス）と構成要素（コンポーネント）との間において相互接続が用いられることによって、装置と構成要素とが、より大きなコンピュータシステムの一部として、互いに伝達し合うことが可能となる。システム柔軟性と、限定された空間内におけるより高い密集度とを提供するために、ＰＣＢｓは、コンピュータ筐体内へと組み立てられた複数ブレードとして端に一緒に頻繁に積み重ねられて、バックプレーンを通じて他のブレード、スイッチ、などに電気的に接続される。

相互接続は、コンピュータシステム内の装置が、電気的か又は光学的な信号を用いて互いに伝達し合うことを可能にすることができる。頻繁に、高速な電気的及び光学的な相互接続は、大量の及び高価なケーブル敷設を利用する。コネクタアセンブリの一方端における１つか又は複数のファイバの一束からの光が、該コネクタアセンブリを通じて、該コネクタアセンブリの他方端に接続されたファイバか又は装置へと送られることとなるようにするために、相互接続アセンブリが、光ファイバを互いに結合させるために使用され得る。光学コネクタアセンブリは、典型的には、１つか又は複数のフェルール構成要素を含み、該フェルール構成要素は、個々の光ファイバを正確に位置付ける。それにより、２つのコネクタアセンブリが嵌め合わされる時には、その中に含まれる光ファイバが、互いに対して正確に位置付けられることとなり、及び、各コネクタアセンブリ内における嵌め合わされた光ファイバ対を通じて、光学エネルギーを効率的に伝送させることが可能になることとなる。

光学エネルギーを効率的に伝送するために、各フェルール部内の光ファイバは、典型的には、マルチモードファイバについては５μｍ未満の、及びシングルモードファイバについては１μｍ以下の、正規位置（又は真位置：true position）精密度で位置付けられる。光ファイバを正確に位置付けることに加えて、マルチファイバコネクタアセンブリを使用することはまた、２つのコネクタアセンブリを互いに対して位置付けるために用いられる、極めて正確な位置（又は位置付け）の機構（又は機能、又は特徴：feature）を典型的には含む。結果として、複数の光ファイバと、関連付けられた外部位置付け機構とを保持するための数及びサイズ内における、フェルール内への位置付け機構の成形（モールディング）か又は機械加工（マシンニング）が、困難になる可能性がある。その複雑さと、既存の相互接続アセンブリの組み立て及び製造のコストとが、光学構成要素をコンピューティング・テクノロジー内へと統合するコストを増加させる可能性がある。

一例による、光学コネクタの前面図を示す図である。 一例による、光学コネクタの断面前面図を示す図である。 一例による、スロット内にレンズを保持するための構造を有した光学コネクタの断面前面図を示す図である。 一例による、コネクタ面内のボア（穴）と嵌合させるためのタブ（ツメ）を有したレンズを含む光学コネクタの前面図を示す図である。 一例による、レンズのトップローディングを例示する光学コネクタの斜視図を示す図である。 一例による、レンズのフロントローディングを例示する光学コネクタの斜視図を示す図である。 一例による、光学コネクタ用の嵌め合わせるレセプタクルプレートの斜視図を示す図である。 一例による、光学コネクタ用の嵌め合わせるコネクタプレートの斜視図を示す図である。 一例による、嵌め合わされたレセプタクル及びコネクタプレートの側面図を示す図である。

詳細な説明
本開示の所有権を有した当業者に生じるであろう、本明細書内において説明される機構の変更及び更なる改変と、本明細書内において説明されるような技術の原理の追加的なアプリケーションは、本技術の範囲内におけるものとみなされることになる。異なる図面内における同様の参照番号は、同様の要素を表す。

典型的なマルチファイバ光学コネクタは、相互接続内において光ファイバの正確な位置付けを提供するフェルールを実装する。しかしながら、バックプレーンＰＣＢと共にコンピュータか又はネットワークブレード・プリント回路基板（ＰＣＢｓ）の光学ブラインド嵌合接続を行うための既存のハードウェアは、様々な欠点を有する。例えば、そのようなコネクタ内のハードウェアは、物理的に比較的大規模であり、システム内における貴重な空間を占有する可能性がある。様々な従来の光学コネクタ解決策は、何年も前に、より低い帯域幅の環境用に設計されたものであり、とりわけ、より低い帯域幅は、使用されるコネクタはより少数しか必要とされないので、該より低い帯域幅環境では、物理空間及びコストは、問題というほどのものでは無かった。更に、そのようなコネクタ内のハードウェアは、典型的には、複数の高精度な部品から成る。結果として、固有の非効率性と、複数の構成要素部品の製造及び組み立てにおいてコネクタ精度を失う（ロス）することとが存在する。光学コネクタ内のハードウェアは、概して、バックプレーン内へと（すなわち、前から後へと）ブレードを挿入する方向において半コネクタ（対をなすコネクタの片割れ）の嵌合が生じることが可能になることとなるように、設計されている。複数の高精度の部品を使用することはまた、光学コネクタ及びシステムの複雑性とコストとを増大させる。

一例において、回路基板を光学的に接続するための光学コネクタは、異なる光学コネクタに嵌合させるよう動作可能なコネクタプレートを含む。スロットは、該コネクタプレートの側部内に形成され得る。光ファイバを受容するために、スロットの底壁内に溝が形成され得る。光学コネクタには、溝内に光ファイバを保持するスロット内においてフィットするよう成形されたレンズを含めることができる。

コネクタ（又は相互接続部）は、あるＰＣＢと、別のＰＣＢとの光−光か、光−電気（ＯＥ）か、又は電気−光の接続においてか或いは接続用に使用され得る。例えば、複数のブレードか又はバックプレーンは、コネクタを用いて光学的に相互接続され得る。更にまた、ブレードとバックプレーンとが、一緒に接続され得る。他のタイプのＰＣＢｓもまた、接続され得る。更には、回路基板以外の装置もまた、コネクタを用いて光学的に接続され得る。コネクタは、複数の電気的か、光学的か、又は電気−光学的装置を一緒に結合することができる。換言すると、結合可能な装置には、電気的な装置か、光学的な装置か、或いは、内部回路動作のためか又は内部チップ伝達のために電気信号と光学信号との両方を用いる装置を、含めることができる。コネクタは、２つのコネクタのうちの１つとして見なされ得るか、或いは、コネクタには、位置合わせされる時には、少なくとも２つの装置間に光学的な接続を提供することが可能な、２つの半コネクタ（対をなすコネクタの片割れ）を含めることができる。

図１は、コネクタ１００の前面図を示す。該コネクタは、ＰＣＢか、集積回路か、又は他の装置に取り付けられ得る。該コネクタには、コネクタプレート１０５と、該コネクタプレート内のスロット１１５内において光ファイバ１２０を保持するための保持装置１１０と、を含めることができる。一例において、保持ブロックには、レンズを含めることができる。該レンズは、スロット内における適切な位置に光ファイバを保持するスロット内においてリムーバブルに配置され得る。図１内において、光ファイバの複数の端部が、レンズの後ろに位置付けられており、及び、光学信号を放射するよう構成されており、放射された該光学信号は、レンズを通じて、示されたコネクタに隣接して配置された別の光学コネクタ内の光ファイバ内へと伝達される。該光ファイバは、ファイバ−光リボンからか、又はケーブルからか、或いは、中に光ファイバを有した他の装置からのものとすることができる。例えば、ＰＣＢには、光学信号を光学コネクタへと配送するファイバ−光リボン内へと結合させるよう構成された光導波路を含めることができる。

図２は、一例による、光学コネクタ２００の断面前面図である。該光学コネクタは、スロット２１５を有したコネクタプレート２０５を含み、該スロット２１５内へと、保持ブロック２１０が、複数の光ファイバ２２０を所望の位置に保持するために位置付けられ得る。上述のように、保持ブロックはレンズとすることができるか、或いは、保持ブロックにはレンズ要素を含めることができる。より詳細な例において、レンズは複数のレンズとすることができるか、或いは、保持ブロックには複数のレンズ要素を含めることができる。統合レンズを有した保持ブロックなどの保持ブロックは、所望の位置に光ファイバを保持するために、光ファイバ上に配置されることが可能であり、及び、該保持ブロックには、光ファイバの前に、後方に延在する部分（図１を参照）を含めることができる。レンズを適切な位置に堅くしっかり固定するため、レンズを配置することの前に、透明な接着剤２２５が、光ファイバ上に提供され得る。該透明な接着剤は、レンズ及び／又は光ファイバの屈折率に一致した屈折率を有することができる。

図２に関連して記載されたものの他のバリエーションを作ることもまた可能である。例えば、光学コネクタ２００には、光ファイバ上に保持ブロック２１０を含めることができる。該保持ブロック２１０は、光ファイバ２２０の前には延在しておらず、及び、必ずしもレンズであるとは限らないか又は任意の特定の光学的品質を必ずしも含んでいるとは限らない。この例では、光ファイバは、コネクタプレート２０５の実質的には前面へと延在することができ、嵌合するコネクタ内の光ファイバに対して直接、光学信号を放射することができる。

別の例として、レンズ２３０は、光ファイバ２２０の前に配置され得る。該レンズは、コネクタプレート２０５と一体化され得るか、或いは、スロット２１５内においてリムーバブルに配置され得る。該レンズは、接着剤か又はそれに類するものを用いてスロット内へと恒久的に取り付けられ得る。保持ブロック２１０は、所望の位置に光ファイバを保持するためにスロット内において配置されることが可能であり、及び、上に延在することもでき、及び、レンズを適切な位置に保持することもできる。あるバリエーションにおいて、保持ブロックは、まさにそのファイバを適切な位置に保持することができ、及び、レンズは、コネクタプレートとの一体化形成、接着剤の提供、などによって適切な位置に分離して保持され得る。このバリエーションでは、保持ブロックは、ファイバ上に延在することができ、及びレンズではない。更なるコンフィギュレーションとして、レンズには、保持ブロックの高さにほぼ類似した高さを含めることができ、及び、レンズは、保持ブロックと光ファイバとの両方の前に配置され得るか又は配置可能にされ得る。別の代替として、保持ブロックとレンズとが、一緒に形成され得るか、或いは、別個に形成されてその後に一緒に取り付けられ得る。この代替において、保持ブロックとレンズとの組み合わせには、複数の光学的品質を含めることができる。例えば、レンズ部分は、光学的に透過（透明）とすることができ、及び、保持部分は、光学的に不透明とすることができる。

コネクタプレート２０５と一体化されてレンズ２３０が形成される場合には、該コネクタプレート２０５は、光学特性と機械的特性との適正な組み合わせを有した材料から製造され得る。従って、コネクタプレートと一体化されて形成されたレンズは、コネクタプレートの一部とすることができ、及び、コネクタプレートと同じ材料からコネクタプレートと一緒に生成され得る。

保持ブロック２１０及び／又はレンズは、スロット２１５の高さに沿って部分的にか又は全体に延在することができる。保持ブロックが、スロットの高さに沿って部分的にしか延在しない場合には、該スロットの上部に空洞（ヴォイド）が残され得る。代替的には、空洞（ヴォイド）を満たすために、充填ブロックか又は接着剤が、保持ブロック上に配置され得る。保持ブロックは、スロット２１５内においてフィットするように形づくられ得る且つフィットするようなサイズに作られ得る。より詳細には、保持ブロックの側部は、スロット内においてフィットするように形づくられ得る且つフィットするようなサイズに作られ得る。保持ブロックの後部分は、コネクタプレート２０５の背面を越えて延在することができるか、コネクタプレートの背面とぴったり重なることができるか、或いは、コネクタプレートの背面ほど遠くまでには後方に延在しないことが可能である。保持ブロックの前部分は、コネクタプレートの前面を越えて延在することができるか、コネクタプレートの前面とぴったり重なることができるか、或いは、コネクタプレートの前面ほど遠くまでには前方に延在しないことが可能である。

コネクタは、別のコネクタに嵌合するように設計されているので、保持ブロックの前部分が、少なくともぴったり重なっている場合か、或いは、コネクタプレートの前面ほど遠くまでには前方に延在しない場合のコンフィギュレーションは、有用である可能性がある。保持ブロックの前部分が、コネクタプレートの前面を越えて延在する場合の例では、嵌合しているコネクタ内の保持ブロックは、突き出ている保持ブロックの突き出た部分を受容するためにくぼみが作られ得る。従って、保持ブロックは、アライメント機構（位置合わせ機構）を提供することができる。しかしながら、更に詳細に下記に説明されることとなるように、アライメント機構を、代替的には、コネクタプレートによって形成することができ、及び、保持ブロック上における追加的なアライメント機構は、望ましくない場合がある。追加的には、単一の高精度な構成要素を用いて、光ファイバにおける正確な光学アライメントを提供するために、コネクタプレートは、光ファイバを受容することと、別のコネクタプレートに嵌合させることとの両方のための高精度に製作された構成要素とすることができる。保持ブロック上のアライメント機構の実現形態には、保持ブロック並びにコネクタプレートの、高精度な製造を含めることができ、従って、その実現形態は、システムの全体的なコストを増大させる。

図３を参照すると、光学コネクタ３００が示されている。該光学コネクタは、コネクタプレート３０５と、該コネクタプレートの側部内のスロット３１５と、該スロット内における所望の位置に光ファイバ３２０を保持するための保持ブロック３１０と、を含む。この例では、保持ブロックか又はレンズは、保持ブロックの側部上に突起部（又は突出部）３２５を含む。該突起部は、コネクタプレートの側壁内のキャビティ３３０内においてフィットするように形づくられ得る。例えば、突起部をキャビティと位置合わせすることによって、及び、保持ブロックをスロット内へと、コネクタプレートの（図示された）前面からコネクタプレートの背面（図示せず）に後方にスライドさせることによって、保持ブロックは、スロット内へとフロントローディング（前から挿入）され得る。保持ブロックが、レンズではなく、及び／又は、光ファイバの前に、後方に延在する部分を含まない場合には、保持ブロックを、スロット内へとバックローディング（後ろから挿入）させて、突起部をキャビティと位置合わせした状態にさせることができ、及び、保持ブロックをスロット内へと背面から前面へと前方にスライドさせることができる。図３に図示された保持ブロックは、四角形のキャビティ内へと挿入された傾斜付けられた突起部を含むが、突起部及びキャビティには、任意の他の形状か、又は形状の組み合わせを含めることもできる。例えば、突起部は、キャビティによって提供される空間内において完全にフィットする四角形とすることもできる。

別のバリエーションとして、保持ブロックは、スロット内へとトップローディング（上から挿入）され得る。例えば、スロットの側壁は、該スロットの頂上付近においてより幅広のものとすることができ、及び、該スロットの該側壁には、下方に且つ内側に傾斜する、狭まっていく傾斜付けられた部分３３５を含めることができる。キャビティは、ある深さを有することができ、該深さは、該傾斜付けられた部分における最も狭い部分でスロットの幅と組み合わされた時には、（スロットがより幅広いところである）頂上におけるスロットの幅に少なくとも等しいような深さである。換言すると、キャビティは、保持ブロック上の突起部に適合させるのに十分な深さを有することができる。保持ブロック上の突起部は、レンズがスロット内へと挿入され、且つキャビティ内の場所に突起部が「嵌め込まれ（スナップされ）」得ることとなるように、それに応じて傾斜付けられ得る。保持ブロックをスロット内へと嵌め込むことを可能にするために、スロット（又はむしろ、該スロットが中に形成されるようなコネクタプレート）か、保持ブロックか、又はこれら両方は、フレキシブルな又は柔軟な（又は曲げやすい）材料から形成され得るか、或いは、（スロットか又は保持ブロックの何れかの永久変形（又は永久歪み）無しにキャビティ内へと保持ブロックが強制的に中に入れられ得るような）十分な弾力性（又は曲がりやすさ）と共に形成され得る。

保持ブロックが、スロット内のキャビティ内へと受容されることが可能な突起部を含んでいる場合の例において、レンズと保持ブロックとが別個の構成要素である場合には、更に特定のバリエーションがあり得る。これらのバリエーションにおいて、レンズと保持ブロックとのうちの一方か又は両方に、スロット内の複数キャビティ内か又はキャビティセット内へと挿入するための突起部を含めることができる。

図４を参照すると、タブ（ツメ）４２０を有したレンズ４１０を含んでいる光学コネクタの４００の前面図が図示されている。該タブは、アライメントのため、すなわち、スロット４１５内においてレンズを位置付けることのために使用され得る。例えば、タブは、スロット内のレンズの一部分からコネクタ面の前において、延在することができる。タブには、レンズから接続面の前の一部分へと延在する接続面にほぼ平行な面部分を含めることができる。タブにはまた、コネクタ面に対してほぼ垂直なシリンダ部分を含めることもできる。ボア部分は、コネクタ面内のボア４２５内においてフィットするようなサイズに作られ得る且つフィットするように形づくられ得る。換言すると、タブのシリンダ部分は、コネクタ面内のボアに嵌合させるために構成され得る。

以前に説明したように、コネクタ面から前方へのレンズの突起部には、レンズの高精度な製造を含めることができ、これにより、該レンズは、２つのコネクタ間のアライメント機構を提供するために用いられ得る。しかしながら、コネクタのコストを低減するため、及び、レンズの高精度な製造を避けるため、コネクタプレートには、スロットとボアとの間にダクトを、タブの面部分を受容するために含めることができ、これにより、レンズは、コネクタ面を越えて外側には延在しないこととなる。従って、この例では、別のコネクタプレート内の別のレンズとレンズが嵌合しないので、コネクタプレートの精密さが無くてもレンズは製造され得る。レンズと保持ブロックとが別個の構成要素である場合の一例において、レンズと保持ブロックとのうちの一方か、又は両方に、ボア内へと挿入するためのシリンダを含めることができるか、又はボア内へと挿入するためのシリンダをどちらにも含めないことが可能である。

図５は、一例による、レンズのトップローディングを示す光学コネクタ５００の斜視図である。該コネクタは、異なる光学コネクタ上の異なる接続面に嵌合させるよう動作可能な接続面５０７を有するコネクタプレート５０５を含む。スロット５１５は、コネクタプレートの側部内に形成され得る、且つ、接続面から反対側の面（又は背面）まで、該接続面にほぼ垂直な方向に延在する長さＬを有する。

溝５２０は、所定の溝深さＧＤにおいてスロットの底壁の一部分に形成されることが可能であり、及び、スロットの長さに沿って少なくとも部分的に延在することができる。示されたような溝深さＧＤは、溝の頂上までの深さである。しかしながら、溝深さはまた、溝の底に対しても計算され得る。溝は、光ファイバ（図示せず）を受容することができる。一例において、スロットには、底壁内において複数の溝を含めることができる。例えば、スロットには、１ｘ１２ファイバリボンから１２本の光ファイバを受容するための１２本の溝を含めることができる。スロットには、アプリケーションと、溝内へと入力するために計画されたファイバの数とに依存する任意の所望の数のスロットを含めることができる。一態様において、コネクタには、コネクタの接続面から外側に且つ後方へと延在するプラットフォーム５５０を含めることができる。プラットフォームは、ファイバリボンか又は他のファイバ入力装置を支持するよう構成され得る。プラットフォームは、溝に対して便利な（又は使い易い、又は都合の良い）位置に配置され得る。例えば、ファイバリボンを支持するためのプラットフォームの上面は、溝の頂上と同一平面とすることができるか、又は溝の底と同一平面とすることができるか、又は溝の頂上と底との間に配置され得る。別の例において、溝は、プラットフォーム上へと少なくとも部分的に延在することができる。

溝５２０は、光ファイバを、受容するために形づくられ得る且つ受容するためのサイズに作られ得る。例えば、溝は、光ファイバの幅とほぼ同じ幅を有することができるか、或いは、光ファイバの幅よりもわずかにより狭い幅か又はわずかにより広い幅を有することができる。溝の底から溝の頂上までの溝の高さ（溝深さＧＤと混同してはならない）は、光ファイバの断面の高さにほぼ類似のものとすることができるか、或いは、光ファイバの断面の高さよりもより高いものか又はより低いものとすることができる。例えば、溝の高さは、光ファイバの断面の高さの約１／４か、１／２か、又は３／４とすることができる。溝の断面形状は、光ファイバの断面形状に嵌合され得る。例えば、光ファイバが、ほぼ円形の断面形状を有している場合には、溝の断面形状には、少なくとも部分的に円形の部分を含めることができる。例えば、溝の断面形状の底部分は、半円形とすることができる。溝の高さに依存して、溝の側壁には、半円形の底部分から上方へと延在するほぼ垂直な部分を含めることができる。別の例では、溝は、円形の断面を有することができ、及び、コネクタプレートを通じてくり抜かれ得る。これにより、くり抜かれた溝によって形成された穴の中へとファイバが挿入され得ることとなる。

スロット５１５には、溝が形成されているスロットの部分から、スロットの底壁の異なる部分内に形成されたスロットデータム領域（又はスロット基準領域）５３０を含めることができる。該スロットデータム領域は、溝深さＧＤよりもより大きなデータム領域深さか又はスロットデータム深さＳＤＤを有することができる。データム側壁５２５は、スロットデータム領域と溝５２０との間に延在することができる。

光学コネクタにはまた、スロットの側壁間にフィットするよう形づくられたレンズ５１０を含めることができる。レンズはまた、接続面とその反対側の面との間にフィットするよう形づくられ得る。レンズは、スロット内の溝の中において光ファイバを保持するために使用されることが可能であり、及び、レンズは、スロットの幾何学形状に対応するよう形づくられ得る。例えば、レンズには、スロット内の溝上に延在するよう構成された溝部分５３５を含めることができる。レンズにはまた、レンズデータム部分深さで溝部分の下に延在するレンズデータム部分５４５を含めることもできる。レンズデータム部分深さは、データム領域深さＳＤＤと溝深さＧＤとの間の差分にほぼ等しいものとすることができる。従って、レンズデータム部分は、前記溝部分が、溝上に配置された時には、スロットデータム領域上に、及び、スロットデータム領域の底に隣接して、配置され得る。幾つかの例において、レンズデータム部分は、接続プレートの前面５０７よりも接続プレート５０５の前にレンズの前が更に延在しないような十分な寸法を更に有することができる。一態様において、レンズデータム部分は、スロットデータム領域の対応する寸法にほぼ等しい寸法を有することができる。これにより、レンズの前は、接続プレートの前面と同一平面であることとなる。データム側壁５２５は、該データム側壁に対する隣接のレンズ側壁５４０により、スロット内におけるレンズの適正な位置合わせのために使用され得る。

図５は、接続プレート５０５内へとトップローディングされている状態のレンズ５１０を示めしているが、該レンズはまた、前面か又はコネクタ面５０７からフロントローディングされ得る。図５内には示されていないが、コネクタ５００にはまた、レンズに加えて、保持ブロックを含めることができる（図３を参照）。一態様において、保持ブロック及びレンズは、異なるようにローディングされ得る。従って、例えば、レンズは、トップローディングするために構成されることが可能であり、及び、保持ブロックは、フロントローディングするために構成され得る。

上述のように、接続プレート５０５の接続面か又は前面５０７は、別のコネクタの別の接続面に嵌合させるためのある形状が付けられたものとすることができる。従って、２つのコネクタか又は２つの半コネクタ（対をなすコネクタの片割れ）は、一方を他方に嵌め合わせるために形づくられ得る。例えば、各接続面には、平面を含めることができるか、或いは、嵌め合わせるコネクタ内の突起部、刻み目（又はギザギザ）、及びこれらに類するものを嵌合させることに対応して、１つか又は複数の突起部か、刻み目（又はギザギザ）か、又はこれらに類するものを含めることができる。図５のコネクタは、別のコネクタに嵌合させるための複数の嵌合機構５７０を含む。

２つのコネクタ又は半コネクタ（対をなすコネクタの片割れ）が、互いに接近するように動く時には、一方か又は両方のコネクタに関連付けられた力機構によって力が生成され得る。コネクタが、接近してきて、力機構がコネクタを一緒に動かすと、コネクタ上の構成要素は、互いに対するコネクタの位置合わせ中に及び位置合わせ後に、他のコネクタ上の構成要素と共に、動かすことができるか、回転させることができるか、又はスライドさせることができる。コネクタが嵌め合わされると、ガイド要素は、基板（ボード）−基板間のか又は回路−回路間の伝達において使用される光学要素を、正確なアライメントへともたらすことができる。正確なアライメント（位置合わせ）によって、データ信号伝達（データシグナリング）が光学信号によって成し遂げられることが可能となる。

一態様において、コネクタは、自動位置合わせ（セルフアライニング）近接コネクタとすることができる。何故ならば、コネクタにおける２つの嵌合する端部が、互いに対して近接することとなる時には、位置合わせは、自動的とすることができるからである。コネクタはまた、受動自動位置合わせ光学ブラインド嵌合コネクタと呼ばれ得る。何故ならば、コネクタの位置合わせが、コネクタに対して直接には加えられない可能性がある別の力によって生じる可能性があるからである。

一態様において、コネクタ又は半コネクタ（対をなすコネクタの片割れ）は、ある特定の他のコネクタか又は半コネクタ（対をなすコネクタの片割れ）と嵌め合わせるために、具体的に形づくられ得る。従って、複数コネクタのセット内において、コネクタ対には、該コネクタ対からのその他のコネクタと嵌合させるために、及び、該セット内のどの他のコネクタとも嵌合させないために、形づくられたコネクタを含めることができる。このことは、例えば、ある特定のＰＣＢが、別の特定のＰＣＢと嵌合されることになるということか、或いは、ある特定のブレードＰＣＢが、ＰＣＢバックプレーン上の多くの光学接続位置の中の所望の光学接続位置においてのみ嵌合されることになるということを保証することができる。

コネクタ５００はまた、オプションのタブか又はシリンダタブをレンズ５１０から受容するために、ボア５５５とダクト５６０とを、オプションで含む。

図５及び他の図面は、光ファイバの線形アライメントを用いたコネクタ例を主として説明している。しかしながら、他の構成もまた使用され得る。例えば、ファイバアレイは、１行をなす複数光ファイバが、別の行をなす複数光ファイバ上に積み重ねられて（スタックされて）、最も底の行が溝の中に配置されているという状態の場合に、提供され得る。適正なアライメントのため、光ファイバの位置決めを維持するために、各々の行をなす光ファイバは、半分のファイバ幅（又は他の適合可能な幅）だけ、より低い行からオフセットされ得る。これにより、溝の中に存在しないより高い行をなすファイバが、より低い行をなすファイバ内に隣接するファイバによって形成されたトラフ（くぼみ）の中に配置されることとなる（該より低い行をなすファイバは、溝の中か、或いは、偶数のより低い行をなすファイバによって形成されたトラフ（くぼみ）の中のいずれかに配置されることとなる）。

図６を参照すると、上述のコネクタに関して多くの点で類似しているコネクタ６００が示されている。図６は、レンズ６１０がコネクタのスロット６１５内へとフロントローディングされる状態の、コネクタの斜視図を示す。この例では、レンズは、該レンズをスロット内へと位置決めすることと、溝６３０上の位置に該レンズを保持することとを支援するために、スロットの側壁内のキャビティ６２５内においてフィットするよう形づくられた突起部６２０を含む。

図６は、レンズ上の突起部を受容するために、コネクタプレート６０５の前から後へと延在するキャビティを示しているが、該キャビティは、前から後へと又はその逆に、部分的にのみ延在するよう構成されることが可能であり、及び、レンズ突起部は、キャビティに一致するよう形づくられ得る。別の例として、スロットの側壁に沿って水平方向に延在するのではなく、キャビティは、スロットの側壁に沿って垂直方向に延在することもできる。更に別の例として、キャビティは、レンズをトップローディングするための垂直方向のキャビティ部分のような、及び、ローディング後に、ある位置へとレンズをスライドさせるための水平方向のキャビティ部分のような、異なる方向に延在する異なる部分を有することが可能である。

図７Ａ〜図７Ｂは、一例による、光学コネクタ用の嵌合されるレセプタクル及びコネクタプレートの斜視図である。図７Ａは、レセプタクルプレート７０５を示す。該レセプタクルプレートは、この例では「レセプタクル」プレートと呼ばれる。何故ならば、レセプタクルプレートが、複数のホールか、刻み目（ギザギザ）か、又はくぼみ７１０を含むからである。該くぼみは、図７Ｂ内に示されたコネクタプレート７１５上の突起部７２０を受容するように形づくられている。他の形状及びコンフィギュレーションもまた使用され得るが、一例において、レセプタクルプレートは、溝７２５ａに対する基準にされる球形のくぼみ７１０を含む。コネクタプレートは、溝７２５ｂに対する基準にされるコネクタプレート嵌合面から少なくとも部分的に突き出た球形のもの（又は球体）か又は半球形のもの７２０を含む。コネクタプレートとレセプタクルプレートとが、一緒に配置される時には、該球形のもの（又は球体）は、高精度なくぼみ内に位置付けることが可能である。これにより、コネクタプレート内の溝と、レセプタクルプレート内の溝とが位置合わせされることとなる。従って、光ファイバが溝の中にある時には、光学信号は、コネクタプレートとレセプタクルプレートとのうちの一方の中の光ファイバから、該コネクタプレートとレセプタクルプレートとのうちの他方の中の光ファイバへと、首尾良く伝送され得る。

コネクタ及びレセプタクルプレートは、任意の適合可能な材料から形成され得る。例えば、金属、プラスチック、シリコン、複合材料、などが使用され得る。金属が使用される場合には、コネクタ及びレセプタクルプレートは、磁力（又は磁気）を用いて一緒に結合され得る。例えば、希土類磁石などの磁石が、レセプタクルプレート内のホールの中にか又はホールの後／下に位置付けられ得る。コネクタ及びレセプタクルプレートが金属であろうとなかろうと、プレートを一緒に結合させるために、（球体内に及びホール内に磁石を含めることなどによって）磁力（磁気）が使用され得る。

コネクタプレートとレセプタクルプレートとを接続するために及び接続を切るために、どちらの半コネクタ（対をなすコネクタの片割れ）も、他方のコネクタに対して相対的に動かすことができる。フローティングコネクタヘッド（例えば、コネクタプレート）が、固定コネクタヘッド（例えば、レセプタクルプレート）に接触するために中に入ってくると、固定及びフローティングヘッドのコンター（又は輪郭、又は外形）に基づいて、及び 磁力などによって、固定及びフローティングヘッド上に及ぼされる力に起因して、そのフローティング（又は浮動、又は変動）は、該固定ヘッドに対して調整することができる。

図８を参照すると、一例による、嵌合されたレセプタクル及びコネクタプレート８０５、８１０の側面図が示されている。光ファイバ入力部８１５ａ、８１５ｂが、一方から他方へと伝達を行わせるためにプレート内へと接続されている。この例の中のコネクタプレートの各々は、その側部から延在するプラットフォーム８２０ａ、８２０ｂを、該光ファイバ入力部を支持するために含む。該光ファイバ入力部が、プレートからうっかり取り外されるか又は除去される（このことが、光学的な伝達を中断させる可能性がある、及び／又は、コネクタか又はファイバ入力部にダメージを与える可能性がある）ことが無いということを保証するため、ファイバをプレートにしっかりと固定するために、該プラットフォームには、抑制装置８２２ａ、８２２ｂを含めることができる。幾つかの例示的な抑制装置は、クランプ、ストラップ、及びこれらに類するものを含む。

レセプタクル及びコネクタプレートには、それぞれ、ＰＣＢか又は他の装置に取り付けるためのアタッチメント部分か又はベースを含めることができる。例えば、プレート８１０は、ＰＣＢ（図示せず）に接続するためのベース８２５を含む。プレート８０５には、プレート８１０のベースに類似したベースを含めることができるか、或いは、図内に示されているような異なるベースを含めることができる。プレート８０５のベース８３０には、スプリング機構８３５に取り付けられたコネクタロッド８４０を含めることができ、該スプリング機構８３５は、ベース８３０に取り付けられる。該スプリングは、プレートが、全方向に約２〜３ミリメートル浮くこと（フロートすること）を可能にすることができる。プレートが浮くことを可能にすることは、ブレードＰＣＢがバックプレーンＰＣＢに完全には位置合わせされていないような場合に、プレート間におけるより良好で且つより正確な接続を可能にすることができる。

カバー８４５は、複数コネクタを保護するために、及び／又は、複数コネクタを一緒に保持するために使用され得る。該カバーは、プレート８０５、８１０のうちの１つか、プラットフォーム８２０ａ、８２０ｂのうちの１つか、ベース８２５、８３０のうちの１つか、又はＰＣＢｓのうちの１つに、結合され得る。別の例では、カバーは、半コネクタの両方に提供されることが可能であり、及び、１つのカバーが複数コネクタをカバーするために選択され得る。別の例において、カバーには、２つの半カバーを含めることができ、一方の半カバーは、半コネクタの各々に関連付けられており、ここで、該２つの半カバーの各々は、半コネクタが嵌合された時に一緒に取り付けられ得る。該カバーは、柔軟性な（フレキシブルな）カバーとすることができるか又は柔軟性の無いカバーとすることができる。該カバーは、プレート８０５、８１０上に延在することができるか、或いは、プレート、プラットフォーム、ベース、などを、所望のようにカバーすることができる。該カバーは、該カバーのコンフィギュレーションに基づき、ほこり、熱、ダメージ、などからコネクタを保護することができる。

ＰＣＢｓは、水平方向の及び／又は垂直方向のコンフィギュレーションにおいて筐体に取り付けられ得る。筐体に対するＰＣＢｓの支持か又はアタッチメントが、筐体内のシート金属スロットか又はノッチによって、及び、筐体に結合されるＰＣＢｓブレードのエッジ上の電気的コネクタの保持力によって、提供され得る。該支持は、スタビリティ、支持、及び筐体内のＰＣＢｓ間の一様な距離を提供するためにか、或いは、ＰＣＢｓを一緒に取り付けるために、使用され得る。ＰＣＢｓブレードは、互いに平行とすることができる。ＰＣＢブレードの挿入は、アライメントモジュールの面を、筐体上に位置付けられた対応するアライメントモジュールの面の近接内に置くことができ、従って、力機構、フレキシブル機構、及び機械的なガイドが、コネクタを位置合わせすることが可能となる。該コネクタは、ＰＣＢｓの面に対して垂直とすることができるか、或いは、該コネクタは、ＰＣＢｓのエッジに対して垂直とすることができる。コネクタは、基板（ボード）−基板間か、ＰＣＢ−ＰＣＢ間か、又は内部チップの伝達（又は通信）を提供することができる。

自動位置合わせ（セルフアライニング）近接コネクタを用いることは、大量の及び高価な光ケーブル敷設及び高精度な構成要素を利用すること無く、高速な相互接続を提供し、従って、光学的な相互接続のコスト及び複雑さを低減する。更にまた、ＰＣＢ上の比較的小さな体積及び占有面積で高帯域幅が達成され得る。該コネクタはまた、ＰＣＢブレードをコンピュータ筐体内へと挿入することによって位置合わせ及び接続を行う相互接続を可能にし、及び、筐体からＰＣＢブレードを除去することによる取りはずしを可能にする。相互接続は、コンピュータ筐体に対するブレードの出し入れの動きの方向とは無関係なもの（独立なもの）とすることができる。

コネクタは、コネクタプレートに加えて、高精度に製造されたフェルールを含まない。従って、アセンブリ及び製造の複雑さ及びコストが、既存の相互接続アセンブリ上において低減され、及び光学構成要素をコンピューティング技術内へと統合するコストが減少させられる。

記載されたコネクタは、コンピューティング及びネットワーキングシステム内における電気的な接続性から光学的な接続性への変換において、より少ない複雑さとより少ない高価なコネクタとを提供することによって支援をすることが可能であり、従って、光学システムの採用を促進させることができる。帯域幅の増加に連動して、データ伝送周波数が高まるので、ＰＣＢｓ上の銅線を通じたデータ伝送の限界が、次第に明かになってくる。１０Ｇｂｐｓ以上のデータレートは、電気的システム内の信号の完全性（インテグリティ）に関する問題を被る可能性がある一方で、光学構成要素は、信号の完全性（インテグリティ）に関する明らかな問題は皆無かそれに近い。本明細書内におけるコネクタはまた、他の光学コネクタと比較された場合に、よりコンパクトにすることもでき及びより空間効率の良いものにすることもできる。光学コネクタのサイズ、コスト、及び複雑さを低減することによって、光学的な信号伝達への変換が促進され得る。

上述の例は、１つか又は複数の特定用途における本技術の原理の例示であるが、発明の権限を行使することなく、及び、本技術の原理及びコンセプトから逸脱することなく、形態、使用法、及び実施形態の詳細事項における多くの改変が成され得るということは、当業者であれば明かであろう。従って、以下に記載された特許請求の範囲による場合を除き、本技術が制限されるということは意図されていない。

Claims (13)

1. 光学近接コネクタ（５００）であって、
   異なる近接コネクタ上の異なる接続面に嵌合する接続面（５０７）を有するコネクタプレート（５０５）と、
   前記コネクタプレートの側部内に形成され、前記接続面から反対側の面へと、前記接続面に対して垂直な方向に延在する長さ（Ｌ）を有するスロット（５１５）であって、前記スロットの底壁が溝部分およびデータム部分を含む、スロット（５１５）と、
   前記溝部分の中に形成され、前記スロットの前記長さに沿って少なくとも部分的に延在し、光ファイバを受容するよう形づくられている、溝（５２０）と、
   前記データム部分内に形成され、溝深さ（ＧＤ）よりも長いデータム領域深さ（ＳＤＤ）を含む、スロットデータム領域（５３０）と、
   前記スロットデータム領域と前記溝との間に延在するデータム側壁（５２５）と、
   前記光ファイバを前記溝の中に保持するために、前記スロットの側壁間に、及び前記接続面と前記反対側の面との間にフィットするように形づくられている保持ブロック（５１０）とを備える、光学近接コネクタ（５００）。
2. 前記保持ブロックが、
   前記スロット内の前記溝の上に延在するよう構成された保持ブロック溝部分（５３５）と、
   前記保持ブロック溝部分の下に、保持ブロックデータム部分深さにおいて延在し、前記スロットデータム領域上に位置付け可能であり、前記データム側壁に隣接している、保持ブロックデータム部分（５４５）
   とを含む、請求項１に記載の光学近接コネクタ。
3. 前記スロットの前記側壁のうちの少なくとも一方が、その中にキャビティ（６２５）を含み、
   少なくとも１つの保持ブロック側壁は、前記保持ブロックが前記スロットの前記側壁間の位置、及び前記接続面と前記反対側の面との間の位置にある時に、前記キャビティ内へと延在するよう構成された突起部（６２０）を含む、請求項１又は２に記載の光学近接コネクタ。
4. 前記スロットの前記側壁のうちの少なくとも一方が、そこからの突起部を含み、
   少なくとも１つの保持ブロック側壁は、前記保持ブロックが前記スロットの前記側壁間の位置、及び前記接続面と前記反対側の面との間の位置にある時に、前記突起部を受容するよう構成されたキャビティを含む、請求項１又は２に記載の光学近接コネクタ。
5. 前記保持ブロックが、前記保持ブロックの側壁の一部分から突出するタブ（４２０）を含み、
   前記タブが、前記接続面に対して平行な面部分と、前記接続面に対して垂直なシリンダ部分とを含み、
   前記コネクタプレートが、前記接続面に前記タブの前記面部分を受容するためのダクト（５６０）及び前記シリンダ部分と嵌合するボア（５５５）を含み、前記保持ブロックが、前記スロットの前記側壁間の位置、及び前記接続面と前記反対側の面との間の位置にある時に、前記保持ブロックが、前記接続面を越えて外側には延在しないよう構成されている、請求項１に記載の光学近接コネクタ。
6. 前記保持ブロックの屈折率にほぼ一致する接着剤屈折率を有した透明な接着剤（２２５）を更に備え、
   前記接着剤が、前記スロットと前記保持ブロックとの間に提供される、請求項１〜５の何れかに記載の光学近接コネクタ。
7. 前記保持ブロックがレンズを含み、前記光学近接コネクタは、前記レンズを前記スロット内に保持するために、前記スロットの前記側壁間に、及び前記接続面と前記反対側の面との間にフィットするように形づくられた第２の保持ブロック（２１０）を更に備える、請求項１〜６の何れかに記載の光学近接コネクタ。
8. 前記異なる近接コネクタと一緒に前記コネクタプレートを保持するための磁石を更に備える、請求項１〜７の何れかに記載の光学近接コネクタ。
9. 前記光学近接コネクタが前記異なる近接コネクタに嵌合される時に、前記光ファイバと前記異なる近接コネクタに受容された第２の光ファイバとをほぼ位置合わせされた状態に位置付けるコンター（５７０）を、前記接続面が含む、請求項１〜８の何れかに記載の光学近接コネクタ。
10. 前記異なる接続面内の複数の基準ホール（７１０）内にフィットするよう形づくられた複数の基準表面（７２０）を、前記接続面の前記コンターが含む、請求項９に記載の光学近接コネクタ。
11. 前記接続面と前記異なる接続面とが嵌合された時に前記光学近接コネクタ上にフィットするよう形づくられたダストカバー（８４５）を更に備える、請求項１〜１０の何れかに記載の光学近接コネクタ。
12. 前記異なる近接コネクタを更に備える、請求項１に記載の光学近接コネクタ。
13. 複数の積み重ねられた行をなす光ファイバを受容し且つ保持するために、前記スロット、前記溝、及び前記保持ブロックが、組み合わされるように形づくられている、請求項１〜１２の何れかに記載の光学近接コネクタ。

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