JP6200552B1

JP6200552B1 - コネクタ付きケーブル

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Publication number: JP6200552B1
Application number: JP2016113220A
Authority: JP
Inventors: 真也阿部; 豊上田; 守大竹; 進岡部
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2036-06-07
Also published as: JP2017220541A; WO2017212661A1

Abstract

【課題】光電変換ユニットの構成を共通化させる。
【解決手段】本開示の光電変換ユニットは、第１基板と、フレキシブル基板とを備える。第１基板は、光ファイバの端面と対向する光素子を実装し、前記光ファイバの光軸に対して垂直である。フレキシブル基板は、前記第１基板と、前記光軸に平行に配置される第２基板との間を電気的に接続する。
前記フレキシブル基板の一方の端部は前記第１基板に電気的に接続されている。前記フレキシブル基板の他方の端部の両面には、前記第２基板に接続するための接続端子が形成されている。前記接続端子は、前記フレキシブル基板の前記他方の端部のどちらの面を前記第２基板に対向させても、前記第２基板に対して電気的に接続可能に構成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、コネクタ付きケーブルに関する。

特許文献１〜３には、基板に光素子を実装し、光ファイバの端面を光素子に対向させて光ファイバと光素子とを光接続させる構造が記載されている。また、非特許文献１、２には、コネクタの形状等の規格が行われている。

特開２０１４−１３７５８４号公報国際公開番号２００８／０９６７１６特開２００９−９８３４３号公報

Universal Serial Bus 3.1 Specification (Revision1.0 July 26, 2013) USB3 Vision version 1.0 (Jan. 2013)

特許文献１の図１７には、受発光素子（２）を搭載した第１基板（１）が、光ファイバの光軸に対して垂直に配置されている様子が記載されている。また、特許文献２においても、光半導体素子（１６）を備えた第１の基板（１０）は、光ファイバの光軸に対して垂直に配置されている。また、特許文献３においても、受発光素子（１６）を備えた回路体（３０）は、光ファイバの光軸に対して垂直に配置されている。このように、光ファイバの端面と対向する光素子を実装した第１基板は、光ファイバの光軸に対して垂直に配置されることになる。

上記の特許文献１〜３に記載された光ファイバと光素子とを光接続させる構造では、第１基板に搭載された受発光素子は、熱を回避させる必要がある。したがって、第１基板は、光ファイバの光軸に対して垂直に配置させるとともに、ハウジングから放熱させやすい構造とする必要がある。

本発明は、光素子を実装した第１基板をハウジングから放熱させやすくすることを目的とする。

上記目的を達成するための主たる第１の発明は、光ファイバを有するケーブルと、前記ケーブルの端部に設けられたコネクタとを備えたコネクタ付きケーブルであって、前記コネクタは、光ファイバの端面と対向する光素子を実装し、前記光ファイバの光軸に対して垂直な第１基板と、フレキシブル基板とを備えた光電変換ユニットと、前記光軸に平行に配置され、前記フレキシブル基板によって前記第１基板と電気的に接続される第２基板と、前記光電変換ユニットと前記第２基板とを収容するハウジングとを備え、前記ハウジングは、前記光ファイバの光軸に対して垂直に前記第１基板を保持する保持部を有し、前記第１基板の熱が前記保持部を介して前記ハウジングに伝導され、前記保持部は、幅方向に対向して配置された一対の保持部材を有し、前記保持部材の外面と前記ハウジングの側壁面との間に隙間が形成されることによって、一対の挿通部が前記第１基板及び前記保持部を挟むように前記幅方向に離れて配置されており、少なくとも２本の電源線は、互いに異なる前記挿通部に配線されていることを特徴とするコネクタ付きケーブルである。
また、上記目的を達成するための主たる第２の発明は、光ファイバを有するケーブルと、前記ケーブルの一端側に設けられた第１コネクタと、前記ケーブルの他端側に設けられた第２コネクタとを備えたコネクタ付きケーブルであって、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、それぞれ、光ファイバの端面と対向する光素子を実装し、前記光ファイバの光軸に対して垂直な第１基板と、フレキシブル基板とを備えた光電変換ユニットと、前記光軸に平行に配置され、前記フレキシブル基板によって前記第１基板と電気的に接続される第２基板と、前記光電変換ユニットと前記第２基板とを収容するハウジングとを備え、前記ハウジングは、前記光ファイバの光軸に対して垂直に前記第１基板を保持する保持部を有し、前記第１基板の熱が前記保持部を介して前記ハウジングに伝導され、前記フレキシブル基板の一方の端部は前記第１基板に電気的に接続されており、前記フレキシブル基板の他方の端部の両面には、前記第２基板に接続するための接続端子が形成されており、前記接続端子は、前記フレキシブル基板の前記他方の端部のどちらの面を前記第２基板に対向させても、前記第２基板に対して電気的に接続可能に構成されており、前記第１コネクタにおける前記接続端子が前記第２基板に対向する面と、前記第２コネクタにおける前記接続端子が前記第２基板に対向する面とが異なることを特徴とするコネクタ付きケーブルである。

本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。

本発明によれば、光素子を実装した第１基板をハウジングから放熱させやすくすることができる。

図１は、本実施形態のコネクタ付きケーブル１の平面図である。図２は、複合ケーブル３の断面図である。図３は、本実施形態のコネクタ付きケーブル１の機能ブロック図である。図４Ａは、ホスト側コネクタ１０Ａの内部構造を示す斜視図である。図４Ｂは、デバイス側コネクタ１０Ｂの内部構造を示す斜視図である。図５Ａは、ホスト側コネクタ１０Ａのハウジング１１Ａからメイン基板２１Ａ及び光電変換ユニット３１を外した状態の説明図であり、ハウジング１１Ａの形状の説明図である。図５Ｂは、ホスト側コネクタ１０Ａの内部を上から見た図である。図６Ａは、ホスト側コネクタ１０Ａのメイン基板２１Ａ及び光電変換ユニット３１の側面図である。図６Ｂは、デバイス側コネクタ１０Ｂのメイン基板２１Ｂ及び光電変換ユニット３１の側面図である。図７Ａは、ホスト側コネクタ１０Ａのメイン基板２１Ａと光電変換ユニット３１の接続部の斜視図である。図７Ｂは、デバイス側コネクタ１０Ｂのメイン基板２１Ｂと光電変換ユニット３１の接続部の斜視図である。図８Ａは、光電変換ユニット付きケーブルの斜視図である。図８Ｂは、光電変換ユニット３１の斜視図である。図９Ａ及び図９Ｂは、光素子用基板４０の斜視図である。図１０Ａ及び図１０Ｂは、フェルール７０の斜視図である。図１１は、光電変換ユニット付きケーブルの製造方法のフロー図である。図１２Ａ〜図１２Ｅは、光電変換ユニット３１及び光電変換ユニット付きケーブルの製造工程の説明図である。図１３は、コネクタ付きケーブル１の製造方法のフロー図である。図１４は、別の実施形態のコネクタ付きケーブル１に用いられる複合ケーブル３の断面図である。図１５は、別の実施形態のデバイス側コネクタ１０Ｂの内部構造を示す斜視図である。図１６Ａ及び図１６Ｂは、図１５の光電変換ユニット３１に用いられている光素子用基板４０の斜視図である。図１７Ａ及び図１７Ｂは、図１５のフェルール７０の斜視図である。図１８Ａは、８本の光ファイバ５を有する光電変換ユニット付きケーブルの説明図である。図１８Ｂは、４本の光ファイバ５を有する光電変換ユニット付きケーブルの説明図である。図１８Ｃは、２本の光ファイバ５を有する光電変換ユニット付きケーブルの説明図である。図１９は、保持部１３Ａ（保持部材１３１Ａ）の変形例の説明図である。

後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

光ファイバの端面と対向する光素子を実装し、前記光ファイバの光軸に対して垂直な第１基板と、
前記第１基板と、前記光軸に平行に配置される第２基板との間を電気的に接続するフレキシブル基板と
を備え、
前記フレキシブル基板の一方の端部は前記第１基板に電気的に接続されており、
前記フレキシブル基板の他方の端部の両面には、前記第２基板に接続するための接続端子が形成されており、
前記接続端子は、前記フレキシブル基板の前記他方の端部のどちらの面を前記第２基板に対向させても、前記第２基板に対して電気的に接続可能に構成されている
ことを特徴とする光電変換ユニットが明らかとなる。
このような光電変換ユニットによれば、異なる第２基板に対しても光電変換ユニットの構成を共通化できる。

前記第２基板に接続される前記フレキシブル基板の前記端部の両面に形成されている前記接続端子の端部には、半割状のスルーホールが形成されていることが望ましい。これにより、フレキシブル基板と第２基板との電気的な接続性が向上する。

前記第１基板と前記フレキシブル基板との境界部に保護用樹脂が形成されていることが望ましい。これにより、前記第１基板と前記フレキシブル基板との剥離を抑制できる。

光ファイバを有するケーブルと、光電変換ユニットとを備えた光電変換ユニット付きケーブルであって、
前記光電変換ユニットは、
前記光ファイバの端面と対向する光素子を実装し、前記光ファイバの光軸に対して垂直な第１基板と、
前記第１基板と、前記光軸に平行に配置される第２基板との間を電気的に接続するフレキシブル基板と
を備え、
前記フレキシブル基板の一方の端部は前記第１基板に電気的に接続されており、
前記フレキシブル基板の他方の端部の両面には、前記第２基板に接続するための接続端子が形成されており、
前記接続端子は、前記フレキシブル基板の前記他方の端部のどちらの面を前記第２基板に対向させても、前記第２基板に対して電気的に接続可能に構成されている
ことを特徴とする光電変換ユニット付きケーブルが明らかとなる。
このような光電変換ユニット付きケーブルによれば、異なる第２基板に対しても光電変換ユニットの構成を共通化できる。

前記第１基板には、フェルールが固定されており、前記フェルールは、フェルール側ファイバ穴を有し、前記第１基板は、基板側ファイバ穴を有し、前記光ファイバの端部は、フェルール側ファイバ穴及び基板側ファイバ穴に挿入されていることが望ましい。これにより、光素子と光ファイバとの調心が容易になる。

前記第１基板及び前記フェルールは、位置決めピンを挿入するための位置決め穴をそれぞれ有することが望ましい。これにより、第１基板とフェルールとの位置決めを行うことができる。

前記フェルールは、前記第１基板に接触する接触端面と、前記接触端面から凹んだ凹部とを有しており、前記接触端面を前記第１基板に接触させたとき、前記凹部において前記フェルールと前記第１基板との間に隙間が形成されていることが望ましい。これにより、位置決めピンや光ファイバの挿入状態を検出可能である。

前記第１基板は、基板側ファイバ穴を有し、前記第１基板と前記光素子との間には、バンプによる隙間が形成されており、前記光ファイバの前記端面は、前記基板側ファイバ穴の開口から突出した状態で、前記光素子と対向していることが望ましい。これにより、光結合効率の低下を抑制できる。

前記光素子は、複数の発光部又は複数の受光部を有し、前記光ファイバの端面は、いずれかの前記発光部又は前記受光部と対向することが望ましい。これにより、送信側や受信側を複数チャンネルにすることが可能になる。また、前記光ファイバの端面と対向していない前記発光部又は前記受光部があってもよい。これにより、光電変換ユニットの構成を変えずに、送信側や受信側のチャンネル数を減らすことができる。

光ファイバを有するケーブルと、前記ケーブルの端部に設けられたコネクタとを備えたコネクタ付きケーブルであって、
前記コネクタは、
光ファイバの端面と対向する光素子を実装し、前記光ファイバの光軸に対して垂直な第１基板と、フレキシブル基板とを備えた光電変換ユニットと、
前記光軸に平行に配置され、前記フレキシブル基板によって前記第１基板と電気的に接続される第２基板と、
を備え、
前記フレキシブル基板の一方の端部は前記第１基板に電気的に接続されており、
前記フレキシブル基板の他方の端部の両面には、前記第２基板に接続するための接続端子が形成されており、
前記接続端子は、前記フレキシブル基板の前記他方の端部のどちらか一方の面を前記第２基板に対向させて、前記第２基板に対して電気的に接続されている
ことを特徴とするコネクタ付きケーブルが明らかとなる。
このようなコネクタ付きケーブルによれば、共通化させた構成の光電変換ユニットを利用できる。

前記コネクタは、前記光電変換ユニットと前記第２基板とを収容するハウジングを備え、
前記ハウジングは、前記光ファイバの光軸に対して垂直に前記第１基板を保持する保持部を有し、前記第１基板の熱が前記保持部を介して前記ハウジングに伝導されることが望ましい。これにより、ハウジングから放熱させやすい構成となる。

前記保持部は、対向して配置された一対の保持部材を有し、前記一対の保持部材の内側の面には、前記第１基板の縁を挿入する溝部が形成されており、前記溝部の端部において、前記溝部に挿入された前記第１基板の縁が係止されていることが望ましい。これにより、ハウジングに対して第１基板を位置合わせできる。

前記保持部は、幅方向に対向して配置された一対の保持部材を有し、前記保持部材の外面と前記ハウジングの側壁面との間に隙間が形成されることによって、一対の挿通部が前記第１基板及び前記保持部を挟むように前記幅方向に離れて配置されており、少なくとも２本の電源線は、互いに異なる前記挿通部に配線されていることが望ましい。これにより、電位差の大きい２本の電源線を離して配置させることができる。

前記ケーブルの口出し部において、少なくとも２本の前記電源線の間に前記光ファイバが配置されていることが望ましい。これにより、光ファイバへの負荷を抑制できる。

前記保持部は、幅方向に対向して配置された一対の保持部材を有し、前記一対の保持部材の内側の面において、前記第１基板の前記幅方向における両縁が保持されており、前記一対の保持部材に保持された前記第１基板の前記両縁の間において、前記第１基板が前記フレキシブル基板に接続されていることが望ましい。これにより、保持部と第１基板との接触面積を広くすることができるので、放熱に有利になる。

前記第１基板には、前記光素子を制御する制御回路が設けられており、前記第１基板は、前記第２基板よりも高い熱伝導率を有することが望ましい。これにより、特に発熱する制御回路と、特に熱を回避したい光素子とが設けられた第１基板の熱を効率的に放熱できる。また、前記第２基板には、電圧を昇圧するための昇圧回路及び電圧を降圧するための降圧回路の少なくとも一方が設けられていることが望ましい。これにより、コネクタ内で次に発熱する部材（昇圧回路及び降圧回路）を光素子から離して配置でき、光素子への熱の回り込みを回避できる。

光ファイバを有するケーブルと、
前記ケーブルの一端側に設けられた第１コネクタと、
前記ケーブルの他端側に設けられた第２コネクタと
を備えたコネクタ付きケーブルであって、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、それぞれ、
光ファイバの端面と対向する光素子を実装し、前記光ファイバの光軸に対して垂直な第１基板と、フレキシブル基板とを備えた光電変換ユニットと、
前記光軸に平行に配置され、前記フレキシブル基板によって前記第１基板と電気的に接続される第２基板と、
を備え、
前記フレキシブル基板の一方の端部は前記第１基板に電気的に接続されており、
前記フレキシブル基板の他方の端部の両面には、前記第２基板に接続するための接続端子が形成されており、
前記接続端子は、前記フレキシブル基板の前記他方の端部のどちらの面を前記第２基板に対向させても、前記第２基板に対して電気的に接続可能に構成されており、
前記第１コネクタにおける前記接続端子が前記第２基板に対向する面と、前記第２コネクタにおける前記接続端子が前記第２基板に対向する面とが異なる
ことを特徴とするコネクタ付きケーブルが明らかとなる。
このようなコネクタ付きケーブルによれば、共通化させた構成の光電変換ユニットを利用できる。

前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、それぞれ、ハウジングを備えており、前記第１コネクタの前記ハウジング内での前記第２基板の位置と、前記第２コネクタの前記ハウジング内での前記第２基板の位置とが異なることが望ましい。これにより、異なる構造のハウジングにおいて、共通化させた構成の光電変換ユニットを利用できる。

＝＝＝本実施形態＝＝＝
図１は、本実施形態のコネクタ付きケーブル１の平面図である。コネクタ付きケーブル１は、複合ケーブル３と、複合ケーブル３の両端に設けられた２つのコネクタとを有する。本実施形態のコネクタ付きケーブル１は、アクティブ光ケーブル（ＡＯＣ）である。アクティブ光ケーブルとは、アクティブ素子である光素子を備え、電気信号を光信号に変換してデータを伝送するケーブルである。具体的には、本実施形態のコネクタ付きケーブル１は、ＵＳＢ３Ｖｉｓｉｏｎ用アクティブ光ケーブルであり、一方のコネクタは、ホストとなるパーソナルコンピュータに接続されるホスト側コネクタ１０Ａであり、他方のコネクタは、周辺機器（例えばカメラ）に接続されるデバイス側コネクタ１０Ｂ（例えばカメラ側コネクタ）である。

以下の説明では、ホスト側コネクタ１０Ａの部材・部位には、符号に添え字「Ａ」を付け、デバイス側コネクタ１０Ｂの部材・部位には、符号に添え字「Ｂ」を付けている。また、ホスト側コネクタ１０Ａ及びデバイス側コネクタ１０Ｂに共通の部材・部位を指すときには、添え字を付けないことがある。例えば、ホスト側コネクタ１０Ａ及びデバイス側コネクタ１０Ｂの両方のことを指して単に「コネクタ１０」と呼ぶことがある。

２つのコネクタ間において電気信号によって信号伝送を行う場合には、信号劣化の問題があるため、伝送距離を長くすることが難しい。これに対し、本実施形態のコネクタ付きケーブル１は、光信号によって信号伝送を行うため、電気信号によって信号伝送を行う場合よりも伝送距離を長く（例えば５０ｍ程度）することが可能である。また、本実施形態では、光信号による信号伝送を実現するため、ホスト側コネクタ１０Ａ及びデバイス側コネクタ１０Ｂにおいて、光信号と電気信号との変換処理が行われている。また、本実施形態ではバスパワーの供給距離が長くなるため、ホスト側コネクタ１０Ａにおいて電源電圧を５Ｖから１６Ｖに昇圧し、１６Ｖの電源をホスト側コネクタ１０Ａからデバイス側コネクタ１０Ｂに供給し、デバイス側コネクタ１０Ｂにおいて電源電圧を５Ｖに戻すことが行われている。なお、デバイス側コネクタ１０Ｂの電源電圧は、実際には電源線７での電圧降下のため１６Ｖよりも低い電圧になるが、図３や以下の説明では便宜上１６Ｖとして記載している。

図２は、複合ケーブル３の断面図である。複合ケーブル３は、２本の光ファイバ５と、２本の電源線７とを有する。２本の光ファイバ５及び２本の電源線７は編組４Ａに包まれており、編組４Ａの周囲はシース４Ｂによって被覆されている。光ファイバ５は、光信号を伝送するためのものである。ここでは、光ファイバ５として、グレーデッドインデックス（ＧＩ）型光ファイバ（例えば、ＧＩ５０／１２５）が使用されており、通常のシングルモード光ファイバのコア径（約１０μｍ）と比べてコア径が大きいため（約５０μｍ）、光素子との光結合が容易である。以下の説明では、光ファイバ素線、光ファイバ心線、光ファイバコード等も単に「光ファイバ」と呼ぶことがある。電源線７は、ホスト側コネクタ１０Ａからデバイス側コネクタ１０Ｂに電力を供給するための線であり、メタル線から構成されている。ここでは、一方の電源線７の電位は１６Ｖであり、他方の電源線７の電位はＧＮＤである。なお、複合ケーブル３の光ファイバ５の本数は、２本に限られるものではない。また、複合ケーブル３の電源線７の本数も、２本に限られるものではない。また、複合ケーブル３が、光ファイバ５や電源線７とは異なる線（例えばメタル線から構成される制御信号線など）を有していても良い。なお、デバイス側コネクタ１０Ｂが外部若しくはデバイスから給電される構成であれば、電源線７は無くても良い。

図３は、本実施形態のコネクタ付きケーブル１の機能ブロック図である。図４Ａは、ホスト側コネクタ１０Ａの内部構造を示す斜視図である。図４Ｂは、デバイス側コネクタ１０Ｂの内部構造を示す斜視図である。図４Ａ及び図４Ｂでは、ハウジング１１の上蓋が外された状態のコネクタ１０が示されている。

以下の説明では、図４Ａ及び図４Ｂに示すように各方向を定義する。すなわち、複合ケーブル３の長手方向を「前後方向」とし、各コネクタにおいて端子部２２の側を「前」とし、各コネクタから複合ケーブル３の延び出る側を「後」とする。また、メイン基板２１の基板面に垂直な方向を「上下方向」とし、ハウジング１１の本体から見てメイン基板２１の側（不図示の上蓋の側）を「上」とし、逆側を「下」とする。また、前後方向及び上下方向に垂直な方向を「左右方向」とし、後側から前側を見たときの右側を「右」とし、左側を「左」とする。左右方向のことを「幅方向」と呼ぶこともある。

ホスト側コネクタ１０Ａは、ハウジング１１Ａと、メイン基板２１Ａと、光電変換ユニット３１とを有する。ハウジング１１Ａは、メイン基板２１Ａ及び光電変換ユニット３１を収容する部材である。ハウジング１１Ａの材質としては、例えば、金属や樹脂を選択可能であるが、耐ノイズ性、放熱性、加工性を考慮すると金属が好ましい。なお、本実施形態では、ハウジング１１Ａの材質として、放熱性および加工性を考慮してアルミが採用されている。メイン基板２１Ａの前端には、端子部２２Ａが取り付けられている。端子部２２Ａは、ホスト側に接続するための端子であり、ここではＵＳＢ３．１ＳｔａｎｄａｒｄＡプラグとして構成されている（非特許文献１参照）。端子部２２Ａのピンは左右方向（幅方向）に並んで配置されている。ハウジング１１Ａの前端部には、端子部２２Ａが保持されている。ハウジング１１Ａの後端部には、複合ケーブル３の端部（口出し部）をかしめたカシメ部材９が保持されている。

図５Ａは、ホスト側コネクタ１０Ａのハウジング１１Ａからメイン基板２１Ａ及び光電変換ユニット３１を外した状態の説明図であり、ハウジング１１Ａの形状の説明図である。図５Ｂは、ホスト側コネクタ１０Ａの内部を上から見た図である。ハウジング１１Ａは、支持部１２Ａと、保持部１３Ａとを有する。支持部１２Ａは、メイン基板２１Ａを下側から支持する部位である。

保持部１３Ａは、光電変換ユニット３１の光素子用基板４０を保持する部位である。保持部１３Ａは、ハウジング１１Ａの底面から上側に立設した一対の板部１３１Ａ（保持部材）を有する。一対の板部１３１Ａは、左右方向に対向して配置されている。一対の板部１３１Ａの内側の面には、溝部１３２Ａが形成されている。溝部１３２Ａは、上下方向に沿って形成されており、光素子用基板４０の左右の縁を挿入する部位である。上下方向に沿って形成された一対の溝部１３２Ａに光素子用基板４０の左右の縁が挿入されることによって、光素子用基板４０が前後方向に垂直に保持される。溝部１３２Ａの下端は、係止部１３３Ａになっている。係止部１３３Ａは、光素子用基板４０の上下方向の位置を合わせるための部位である。光素子用基板４０の下縁が係止部１３３Ａに突き当たるまで、光素子用基板４０の左右の縁を溝部１３２Ａに挿入させている。

保持部１３Ａは、光電変換ユニット３１の光素子用基板４０の熱をハウジング１１Ａに伝える機能も有する。保持部１３Ａと光素子用基板４０との熱抵抗を低減させるため、保持部１３Ａと光素子用基板４０との間に放熱シート（放熱部材）を介在させても良い。なお、光素子用基板４０の熱をハウジング１１Ａに伝えるために、ハウジング１１Ａの上蓋（不図示）と光素子用基板４０の上縁との間に放熱シートを挟み込んでも良い。

板部１３１Ａの外面とハウジング１１Ａの側壁面との間には隙間が形成されており、この隙間が挿通部１４Ａとなっている。挿通部１４Ａに電源線７が挿通されることによって（図５Ｂ参照）、ハウジング１１Ａ内での電源線７の動きを規制することができる。挿通部１４Ａの幅（板部１３１Ａの外面とハウジング１１Ａの側壁面との間隔）を電源線７の外径よりも若干小さく設定して、電源線７の被覆を左右から押圧させながら挿通部１４Ａに電源線７を挿通させれば、ケーブルの引っ張りや振動・衝撃等に対して、電源線７をより安定的に保持できる。

挿通部１４Ａは、一対の板部１３１Ａのそれぞれの外側に形成されている。このため、一対の挿通部１４Ａは、光素子用基板４０や保持部１３Ａを挟むように、左右に互いに離れて配置されている。これにより、挿通部１４Ａに挿通された２本の電源線７（１６ＶとＧＮＤの電源線７）を左右に離して配線することができる。また、これにより、メイン基板２１Ａの一対の電源端子２４（図４Ａでは電源端子２４Ａは不図示）も、左右に離して配置できる。

ところで、図２に示すように、複合ケーブル３は、２本の光ファイバ５と、２本の電源線７とを有しており、２本の光ファイバ５は、２本の電源線７の間に配置されている。そして、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、複合ケーブル３の口出し部における２本の光ファイバ５は、光素子用基板４０の２つの光素子４１（図８Ａ参照）の並ぶ方向に合わせて幅方向に並んでいる。電流線７は光ファイバ５よりも剛性が高いため、光ファイバ５を囲むように電源線７を配置することにより、メイン基板２１Ａに電源線７が固定されていれば光ファイバ５に負荷がかかり難くなるので、コネクタ１０の組立作業時の作業性が向上する。また、コネクタ１０の組立後においても、光ファイバ５を囲むように電源線７を配置することにより、電源線７と光ファイバ５との干渉が最小限に抑制されるため、ケーブルの引っ張りや振動・衝撃等に対する光ファイバ５への負荷を抑制でき、光ファイバ５の断線を抑制することができる。このため、電源線７が２本の場合には、２本の電源線７の間に光ファイバ５を挟むようにして、光ファイバ５を囲むように２本の電源線７を配置することが望ましい。また、電源線７が２本以上の場合においても、光ファイバ５を囲むように複数本の電源線７を配置することが望ましい。なお、２本の電源線７は口出し部において上下方向に並ぶことになるため、電源線７は光ファイバ５と比べてハウジング１１Ａ内で屈曲させて配線されることになるが、電源線７をハウジング１１Ａ内で屈曲させて配線することは許容される。

なお、本実施形態では、一対の板部１３１Ａの内側の面（詳しくは溝部１３２Ａ）において、光素子用基板４０の左右の両縁が保持されているとともに、光素子用基板４０の下縁において、光素子用基板４０がフレキシブル基板５０と電気的に接続されている。このように、一対の板部１３１Ａに保持された光素子用基板４０の両縁の間において、光素子用基板４０がフレキシブル基板５０と接続されているため、板部１３１Ａが保持できる光素子用基板４０の縁を長くでき、板部１３１Ａと光素子用基板４０との接触面積を広くすることができるので、光素子用基板４０の熱をハウジング１１Ａに伝え易くなり、放熱に有利になる。

ホスト側コネクタ１０Ａのメイン基板２１Ａは、昇圧回路２１１Ａと、ＭＣＵ２１３Ａとを備えている（図３参照）。昇圧回路２１１Ａは、端子部２２Ａからの５Ｖの入力電圧を１６Ｖに昇圧する回路である。ＭＣＵ２１３Ａは、メイン基板２１Ａの制御を司る制御回路である。ＭＣＵ２１３Ａは、例えば、ホスト側コネクタ１０Ａから供給する電圧を検知し、検知結果に基づいて電源線７の電圧を制御する。また、ＭＣＵ２１３Ａは、光電変換ユニット３１の制御も行う。メイン基板２１Ａの実装面には、昇圧回路２１１Ａ及びＭＣＵ２１３Ａが実装されている。ホスト側コネクタ１０Ａのメイン基板２１Ａの各種部材の実装面は、上側及び下側である（図４Ａ参照）。なお、後述のフレキシブル基板５０と電気的に接続可能にするため、メイン基板２１Ａの下側に接続端子２３Ａが配置されている（図６Ａ参照）。

デバイス側コネクタ１０Ｂは、ハウジング１１Ｂと、メイン基板２１Ｂと、光電変換ユニット３１とを有する（図４Ｂ参照）。ハウジング１１Ｂは、メイン基板２１Ｂ及び光電変換ユニット３１を収容する部材である。ハウジング１１Ｂの材質としては、例えば、金属や樹脂を選択可能であるが、耐ノイズ性、放熱性、加工性を考慮すると金属が好ましい。なお、本実施形態では、ハウジング１１Ｂの材質として、放熱性および加工性を考慮してアルミが採用されている。メイン基板２１Ｂの前端には、端子部２２Ｂが取り付けられている。端子部２２Ｂは、デバイス側に接続するための端子であり、ここではＵＳＢ３ＶｉｓｉｏｎＭｉｃｒｏＢプラグとして構成されている（非特許文献２参照）。端子部２２Ｂのピンは左右方向（幅方向）に並んで配置されている。ハウジング１１Ｂの前端部には、端子部２２Ｂが保持される。ハウジング１１Ｂの後端部には、複合ケーブル３の端部（口出し部）をかしめたカシメ部材９が保持されている。ハウジング１１Ｂには、ロックねじが設けられている。なお、デバイス側コネクタ１０Ｂのハウジング１１Ｂも、ホスト側コネクタ１０Ａのハウジング１１Ａと同様に、支持部１２Ｂと、保持部１３Ｂとを有する。デバイス側コネクタ１０Ｂのハウジング１１Ｂの支持部１２Ｂ及び保持部１３Ｂについては、説明を省略する。

デバイス側コネクタ１０Ｂのメイン基板２１Ｂは、降圧回路２１２Ｂと、ＭＣＵ２１３Ｂとを備えている（図３参照）。降圧回路２１２Ｂは、ホスト側コネクタ１０Ａからの１６Ｖの供給電圧を５Ｖに降圧する回路である。ＭＣＵ２１３Ｂは、メイン基板２１Ｂの制御を司る制御回路である。ＭＣＵ２１３Ｂは、例えばホスト側コネクタ１０Ａから供給された電圧を検知し、検知結果に基づいて端子部２２Ｂから供給する出力電圧を制御する。また、ＭＣＵ２１３Ｂは、光電変換ユニット３１の制御も行う。メイン基板２１Ｂの実装面には、降圧回路２１２Ｂ及びＭＣＵ２１３Ｂが実装されている。デバイス側コネクタ１０Ｂのメイン基板２１Ｂの各種部材の実装面は、上側である（図４Ｂ参照）なお、後述のフレキシブル基板５０と電気的に接続可能にするため、メイン基板２１Ｂの上側に接続端子２３Ｂが配置されている（図４Ｂ及び図６Ｂ参照）。

ホスト側コネクタ１０Ａ及びデバイス側コネクタ１０Ｂは、それぞれ光電変換ユニット３１を有する。光電変換ユニット３１は、発光素子４１１と、受光素子４１２と、制御ＩＣ４２とを備えている（図３参照）。発光素子４１１は、光信号を出力する光素子４１（電気信号を光信号に変換する光電変換素子）である。発光素子４１１は、例えばレーザーダイオードである。本実施形態では、発光素子４１１として、基板に垂直な光を出射するＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザー）が採用されている。受光素子４１２は、光信号を受信する光素子４１（光信号を電気信号に変換する光電変換素子）である。受光素子４１２は、例えばフォトダイオードである。複合ケーブル３の光ファイバ５の一端側には発光素子４１１が光学的に接続されており、光ファイバ５の他端側には受光素子４１２が光学的に接続されている。制御ＩＣ４２は、発光素子４１１や受光素子４１２を制御する回路である。具体的には、制御ＩＣ４２は、発光素子４１１を駆動するためのレーザドライバや、受光素子４１２の光電流を電圧信号に変換するためのトランスインピーダンスアンプや、そのトランスインピーダンスアンプの後段にある差動アンプである。

本実施形態では、ホスト側コネクタ１０Ａとデバイス側コネクタ１０Ｂの光電変換ユニット３１が共通の構成になっている。光電変換ユニット３１を共通化させることによって、製造コストを低減させることが可能になる。一方、コネクタの形状（例えば端子部２２の形状）が異なる場合には、それぞれのコネクタのメイン基板２１の構成が異なることになる。このため、光電変換ユニット３１の構成を共通化させたとしても、異なる形状・構成のメイン基板２１に接続することができるように光電変換ユニット３１を構成する必要がある。

図６Ａは、ホスト側コネクタ１０Ａのメイン基板２１Ａ及び光電変換ユニット３１の側面図である。図６Ｂは、デバイス側コネクタ１０Ｂのメイン基板２１Ｂ及び光電変換ユニット３１の側面図である。図７Ａは、ホスト側コネクタ１０Ａのメイン基板２１Ａと光電変換ユニット３１の接続部の斜視図である。図７Ｂは、デバイス側コネクタ１０Ｂのメイン基板２１Ｂと光電変換ユニット３１の接続部の斜視図である。なお、図６Ａ〜図７Ｂでは、光電変換ユニット３１の形状を示すために、電源線７は不図示としている（実際には、電源線７はメイン基板２１の電源端子２４（デバイス側コネクタ１０Ｂの電源端子２４Ｂは図７Ｂに図示）に接続されている）。

発光素子４１１及び受光素子４１２などの光素子４１を実装した光素子用基板４０は、光ファイバ５の光軸に対して垂直に配置される。一方、メイン基板２１は、光ファイバ５の光軸に対して平行に配置される。つまり、光素子用基板４０とメイン基板２１は、互いに直交して配置されることになる。本実施形態では、このように直交配置された光素子用基板４０とメイン基板２１とを電気的に接続するために、フレキシブル基板５０を介在させている。

ハウジング１１の内部におけるメイン基板２１の位置（高さ）は、規格化されたコネクタ１０の形状により定まることになる（非特許文献１、２参照）。ここでは、ホスト側コネクタ１０Ａのメイン基板２１Ａは、ハウジング１１Ａの内部において比較的上側に位置する（ハウジング１１Ａの高さ（厚さ）の中央近くに位置する）のに対し、デバイス側コネクタ１０Ｂのメイン基板２１Ｂは、ハウジング１１Ｂの内部において比較的下側に位置している（ハウジング１１Ｂの底面近くに位置する）。このように、ホスト側コネクタ１０Ａのメイン基板２１Ａと、デバイス側コネクタ１０Ｂのメイン基板２１Ｂとでは、ハウジング１１Ｂの内部における配置が異なっている。なお、ホスト側コネクタ１０Ａのメイン基板２１Ａはハウジング１１Ａの内部において比較的上側に位置するため、メイン基板２１Ａの上下の面に各種部材（例えば昇圧回路２１１ＡやＭＣＵ２１３Ａなど）を実装することが可能である。一方、デバイス側コネクタ１０Ｂのメイン基板２１Ｂはハウジング１１Ｂの底面に近接しているため、メイン基板２１Ｂの上面のみに各種部材（例えば降圧回路２１２ＢやＭＣＵ２１３Ｂなど）を実装している。光電変換ユニット３１を共通化させる場合には、このように異なったメイン基板２１に接続可能に構成する必要がある。そこで、本実施形態では、フレキシブル基板５０のメイン基板２１側の接続端子５１（くし歯状の接続端子５１）が両面に形成されており、フレキシブル基板５０の表裏のどちら側からでもメイン基板２１に電気的に接続可能な構成になっている。

以下、共通化させた光電変換ユニット３１の構成について更に詳述する。
図８Ａは、光電変換ユニット付きケーブルの斜視図である。図８Ｂは、光電変換ユニット３１の斜視図である。図中には、ハウジング１１内に配置されたときの光素子用基板４０の向きに沿って各方向が示されている。光電変換ユニット３１は、光素子用基板４０と、フレキシブル基板５０とを有する。また、光電変換ユニット付きケーブルは、複合ケーブル３の光ファイバ５の端部に設けられた光電変換ユニット３１を有する。複合ケーブル３の光ファイバ５は、光素子用基板４０に固定されたフェルール７０を介して光電変換ユニット３１に接続されている。

図９Ａ及び図９Ｂは、光素子用基板４０の斜視図である。
光素子用基板４０は、発光素子４１１及び受光素子４１２などの光素子４１を実装する基板である。ここでは、光素子用基板４０は、セラミック基板が採用されている。セラミック基板は精密加工が可能なため、高い位置精度及び寸法精度を必要とする光ファイバ５との光結合に有利となる。また、セラミック基板は、一般的なプリント基板の材質であるガラスエポキシと比べて熱伝導率が高いため、ハウジング１１へ放熱しやすい。具体的には、セラミック基板（アルミナ）の熱伝導率は例えば３２Ｗ／ｍ・ｋであるのに対し、ガラスエポキシ基板の熱伝導率は０．３〜０．４Ｗ／ｍ・ｋであり、フレキシブル基板（ポリイミド）の熱伝導率は約０．３Ｗ／ｍ・ｋであるため、セラミック基板は、他の基板と比べて約１００倍ほど熱伝導率が高く、放熱に有利である。
ところで、セラミック基板は、ガラスエポキシ基板やフレキシブル基板と比べてインピーダンス整合が難しく、高速信号の長距離伝送には不向きである。このため、本実施形態では、セラミック基板である光素子用基板４０に制御ＩＣ４２と光素子４１（発光素子４１１及び受光素子４１２）を近づけて配置して、光素子用基板４０上の信号線を短くしている。また、他の基板（メイン基板２１など）をセラミック基板とすることはインピーダンス整合が難しいことに加えて製造コストの観点からも好ましくないため、光素子用基板４０だけをセラミック基板にするとともに、光素子用基板４０の小型化を図っている。ここで、制御ＩＣ４２は、コネクタ１０内で特に発熱する部材であるのに対し、制御ＩＣ４２に近接配置される光素子４１（発光素子４１１及び受光素子４１２）は、特に熱を回避したい部材である。そのため、光素子用基板４０に的を絞って熱を効率的に放熱することは、本実施形態では特に有効となる。なお、コネクタ１０内で次に発熱する部材である昇圧回路２１１Ａ（または降圧回路２１２Ｂ）は、発光素子４１１との位置が離れていることに加えて熱伝導率の比較的低いガラスエポキシ基板に実装されているため、光素子４１への熱の回り込みを回避できる。

光素子用基板４０の前側の面は、光素子４１及び制御ＩＣ４２を実装する実装面になっている。発光素子４１１及び受光素子４１２は、フリップチップ実装により、バンプを介して光素子用基板４０に電気的に接続されている。制御ＩＣ４２は、ワイヤボンディングにより光素子用基板４０に電気的に接続された上で、封止用樹脂４２Ａによって封止されて保護されている。発光素子４１１の発光面や受光素子４１２の受光面は、後側（光素子用基板４０の側）を向いている。また、発光素子４１１の発光面や受光素子４１２の受光面は光ファイバ５の端面と対向することになり、これにより、光素子４１と光ファイバ５とが光接続されることになる。なお、光結合効率の向上や異物混入防止を目的として、光素子４１と光ファイバ５の端面との間に光透過性のアンダーフィル材が充填されることもある。２つの光素子４１（発光素子４１１及び受光素子４１２）は、左右方向（幅方向）に並んで配置されている。

光素子用基板４０は、基板側ファイバ穴４３と、位置決め穴４４とを有する。基板側ファイバ穴４３は、光ファイバ５を挿入するための穴であり、前後方向に光素子用基板４０を貫通する貫通穴になっている。基板側ファイバ穴４３は、光ファイバ５の端面の位置決めを行う機能も果たすため、光ファイバ５の径に適合した大きさになっている。具体的には、光ファイバ５（裸光ファイバ）が直径約１２５μｍであるのに対し、基板側ファイバ穴４３は直径約１３０μｍである。基板側ファイバ穴４３に挿入された光ファイバ５の端面と、光素子用基板４０に実装された光素子４１（発光素子４１１及び受光素子４１２）との間で光信号が入出力することになる。位置決め穴４４は、位置決めピンを挿入するための穴であり、フェルール７０との位置合わせに用いられる穴である（後述）。基板側ファイバ穴４３と位置決め穴４４とを兼用させることも可能である。
光素子用基板４０には、フレキシブル基板５０と接続するためのくし歯状の接続端子４５が形成されている。光素子用基板４０の接続端子４５は、光素子用基板４０の後側の面に形成されている。すなわち、光素子用基板４０の接続端子４５は、メイン基板２１側とは反対側の面に形成されている。これにより、フレキシブル基板５０の折り曲げ部（第１折れ部５１１）の角度を緩和させることができる。光素子用基板４０は、実装面となる前側の面と接続端子４５のある後側の面との間を配線するための貫通ビア４６が形成されている。なお、光素子用基板４０の接続端子４５を光素子用基板４０の前側の面に形成すれば、フレキシブル基板５０の折り曲げ部（第１折れ部５１１）の角度が小さくなるが、光素子４１（及び制御ＩＣ４２）を実装する実装面と同一の面となるため、この貫通ビア４６が不要となり、光素子用基板４０の製造コストを下げることができる。

ところで、コネクタ内において光ファイバ５はできる限り曲げずに配線することが好ましい。このため、光素子用基板４０の発光素子４１１及び受光素子４１２や基板側ファイバ穴４３の位置は、複合ケーブル３から口出しされた光ファイバ５をそのまま延長させた位置にあることが好ましい。一方、電気信号のノイズを抑制するためには、光素子用基板４０の配線（特に受光素子４１２と制御ＩＣ４２との配線）をできる限り短くすることが好ましい。これらの制約があるため、光素子用基板４０の上側に発光素子４１１や受光素子４１２が配置されるとともに、光素子４１と接続端子４５（貫通ビア４６）との間に制御ＩＣ４２が配置され、光素子用基板４０の下側に接続端子４５が配置されている。

フレキシブル基板５０は、メイン基板２１と光素子用基板４０との間を電気的に接続する柔軟性のある基板である。フレキシブル基板５０の一方の端部には接続端子（不図示）が形成されており、光素子用基板４０の接続端子４５と半田接続されている。フレキシブル基板５０の他方の端部には、メイン基板２１と接続するための接続端子５１が形成されている。

異なるメイン基板２１に光電変換ユニット３１を適合させるため、図８Ａ及び図８Ｂに示すようにフレキシブル基板５０は、当初は折り曲げられていない。言い換えると、フレキシブル基板５０は、異なる形状・構成のメイン基板２１に適合するように折り曲げられることになる。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、折り曲げ後のフレキシブル基板５０は、第１折れ部５１１及び第２折れ部５１２を有する。また、折り曲げ後のフレキシブル基板５０には、第１折れ部５１１及び第２折れ部５１２によって、基端側平面部５２、接続側平面部５３及び中間部５４の領域が形成される。

基端側平面部５２は、光素子用基板４０の側に位置する平面状の部位である。基端側平面部５２は、光素子用基板４０と平行な基板面となるため、前後方向（光ファイバ５の光軸方向）に垂直な基板面となる。基端側平面部５２は、光素子用基板４０に接続するための接続端子（不図示）を有する。光素子用基板４０の後側の面に接続端子４５が形成されているため、基端側平面部５２の前側の面が光素子用基板４０の接続端子４５に接合されている。

接続側平面部５３は、メイン基板２１に接続される平面状の部位である。接続側平面部５３は、メイン基板２１と平行な基板面となるため、上下方向に垂直な基板面（前後方向及び左右方向に平行な基板面）となる。接続側平面部５３は、基端側平面部５２に対して、垂直な面となる。接続側平面部５３の端部の両面には、メイン基板２１の接続端子２３と接続するための接続端子５１が形成されている。本実施形態では、接続側平面部５３の端部の両面に接続端子５１が形成されているため、接続側平面部５３の表裏のどちら側からでもメイン基板２１に電気的に接続可能な構成になっている（図６Ａ及び図６Ｂ参照）。

中間部５４は、基端側平面部５２と接続側平面部５３との間の部位である。基端側平面部５２が前後方向に垂直な面であるのに対し、接続側平面部５３が前後方向に平行な面であるため、基端側平面部５２と接続側平面部５３とを連結する中間部５４は、前後方向に対して傾斜した面となる。また、中間部５４は、メイン基板２１や光素子用基板４０などに拘束されないため、湾曲可能である。

第１折れ部５１１は、基端側平面部５２及び中間部５４を区画する折れ部である。第１折れ部５１１は、上側から見たとき、谷折り状に折り曲げられている。第１折れ部５１１は、基端側平面部５２に対して中間部５４を鋭角状に折り曲げる部位である。第１折れ部５１１によってフレキシブル基板５０が鋭角状に折り曲げられることによって、接続側平面部５３及び中間部５４が光素子用基板４０や基端側平面部５２よりも前側に位置することになる。第１折れ部５１１の折り曲げ角（第１折れ部５１１における基端側平面部５２の延長面に対する中間部５４の角度）が大きくなるため、第１折れ部５１１の曲率半径を大きく設定することによって、フレキシブル基板５０の損傷を抑制することが望ましい。但し、光素子用基板４０の接続端子４５が後側の面に形成されているため、接続端子４５が前側の面に形成された場合と比べて、第１折れ部５１１の角度は緩和されている。

第２折れ部５１２は、接続側平面部５３及び中間部５４を区画する折れ部である。第２折れ部５１２は、上側から見たとき、山折り状に折り曲げられている。第２折れ部５１２は、中間部５４に対して接続側平面部５３を鈍角状に折り曲げる部位である。第２折れ部５１２の折り曲げ角（第２折れ部５１２における中間部５４の延長面に対する接続側平面部５３の角度）は、第１折れ部５１１の折り曲げ角よりも小さい。

なお、フレキシブル基板５０が光素子用基板４０から剥離することを防止するため、光素子用基板４０の後下縁と基板側平面部の前面との境界部には、第１保護用樹脂６１が形成されている（図６Ａ及び図６Ｂ参照）。第１保護用樹脂６１は、光素子用基板４０の下縁と基板側平面部の前面との間の角状隙間に形成されているため、光素子用基板４０の後下縁の角（かど）によるフレキシブル基板５０の損傷を抑制する機能も有する。また、フレキシブル基板５０がメイン基板２１から剥離することを防止するため、メイン基板２１の後縁と接続側平面部５３との境界部には、第２保護用樹脂６２が形成されることになる（図６Ａ及び図６Ｂ参照）。

本実施形態では、ホスト側コネクタ１０Ａの側のフレキシブル基板５０の折り曲げ方（折れ部の角度）と、デバイス側コネクタＢのフレキシブル基板５０の折り曲げ方が共通になっている。これにより、フレキシブル基板５０を折り曲げる処理に用いられる治具や型などを共通化させることができる。なお、本実施形態では、接続側平面部５３の端部の両面に接続端子５１が形成されているため、ホスト側コネクタ１０Ａの側のフレキシブル基板５０の折り曲げ方と、デバイス側コネクタＢのフレキシブル基板５０の折り曲げ方とを共通化させることが可能になっている。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、フェルール７０の斜視図である。図中には、ハウジング１１内に配置されたときのフェルール７０の向きに沿って各方向が示されている。フェルール７０は、光素子用基板４０に固定される部材であり、光ファイバ５の端部を保持する部材である。フェルール７０は、フェルール側ファイバ穴７１と、位置決め穴７２と、接触端面７３と、凹部７４とを有する。

フェルール側ファイバ穴７１は、光ファイバ５を挿通するための穴であり、前後方向にフェルール７０を貫通する貫通穴になっている。フェルール側ファイバ穴７１は、光ファイバ５の位置決めを行う機能も果たすため、光ファイバ５の径に適合した大きさになっている。具体的には、光ファイバ５（光ファイバ素線）が直径２５０μｍであるのに対し、フェルール側ファイバ穴７１は直径約２６０μｍである。フェルール７０のフェルール側ファイバ穴７１に挿通された光ファイバ５の端部が、光素子用基板４０の基板側ファイバ穴４３に挿入されることになる。フェルール側ファイバ穴７１の後側の開口から光ファイバ５を挿入しやすくするため、フェルール側ファイバ穴７１の開口が大きくなるように、フェルール側ファイバ穴７１の後端部にテーパ部７１Ａが設けられている。なお、フェルール側ファイバ穴７１の後側の開口から光ファイバ５を挿入しやすくするために、光ファイバ５の先端部が先細状になるように、光ファイバ５の先端部に放電加工等を施すことによってテーパ部５Ａ（図１２Ｄの右図に図示）を形成してもよい。

位置決め穴７２は、位置決めピンを挿入するための穴であり、光素子用基板４０との位置合わせに用いられる穴である（後述）。位置決め穴７２の後側の開口から位置決めピンを挿入しやすくするため、位置決め穴７２の開口が大きくなるように、位置決め穴７２の後端部にテーパ部７２Ａが設けられている。フェルール側ファイバ穴７１と位置決め穴７２とを兼用させることも可能である。

接触端面７３は、フェルール７０の前側端面であり、光素子用基板４０の後面と接触する面である。

凹部７４は、接触端面７３から凹んだ部位である。フェルール側ファイバ穴７１及び位置決め穴７２は、凹部７４で開口している。凹部７４が形成されることによって、接触端面７３を光素子用基板４０に接触させたときに、凹部７４においてフェルール７０と光素子用基板４０との間に隙間が形成される。この隙間は上下方向に開口しており、上下方向からカメラで隙間を撮影し、光ファイバ５や位置決めピン（図１２Ａ参照）の挿入状態を検出することが可能である。

なお、本実施形態の光電変換ユニット３１（及び光電変換ユニット付きケーブル）はフェルール７０を有しているが、光素子用基板４０に対して光ファイバ５の端部を固定できるのであれば、フェルール７０が無くても良い。

＜光電変換ユニット付きケーブルの製造方法＞
図１１は、光電変換ユニット付きケーブルの製造方法のフロー図である。

まず、光素子用基板４０を準備し、光素子用基板４０に光素子４１（発光素子４１１及び受光素子４１２）や制御ＩＣ４２など実装する処理が行われる（Ｓ００１）。発光素子４１１及び受光素子４１２は、フリップチップ実装により、バンプを介して光素子用基板４０に実装される。このとき、バンプの厚みの分だけ、発光素子４１１の発光面や受光素子４１２の受光面が、光素子用基板４０の実装面から離れて配置されている（後述）。制御ＩＣ４２は、ワイヤボンディングにより光素子用基板４０に実装された後、封止用樹脂４２Ａによって封止される。

次に、フレキシブル基板５０を準備し、フレキシブル基板５０と光素子用基板４０とを接続する処理が行われる（Ｓ００２）。光素子用基板４０の接続端子４５と、フレキシブル基板５０の接続端子とが半田付けによって接続される。半田付け後、フレキシブル基板５０が光素子用基板４０から剥離することを防止するため、光素子用基板４０の後下縁と基板側平面部の前面との境界部に第１保護用樹脂６１が形成される。

なお、上記のＳ００１及びＳ００２の工程により、図８Ｂに示す光電変換ユニット３１が製造される。本実施形態の光電変換ユニット３１は、様々な形状のメイン基板２１に適用できるように共通化させた構成であるため、この光電変換ユニット３１を単体でコネクタの製造メーカーに出荷・納品することも可能である。

次に、複合ケーブル３の口出しが行われる（Ｓ００３）。作業者は、複合ケーブル３を準備し、複合ケーブル３の端部の被覆を除去し、光ファイバ５及び電源線７を口出し、カシメ部品によって複合ケーブル３の口出し部をかしめる。また、作業者は、光ファイバ５（光ファイバ心線）の端部の被覆を除去し、光ファイバ５（裸光ファイバ）の端面をカットする。

次に、フェルール７０を光素子用基板４０に固定する処理が行われる（Ｓ００４）。図１２Ａ及び図１２Ｂは、フェルール７０を光素子用基板４０に固定する様子の説明図である。作業者は、フェルール７０の位置決め穴７２に位置決めピンを挿通させるとともに、フェルール７０の前側から位置決めピンの先端部を突出させ、位置決めピンの先端部を光素子用基板４０の位置決め穴４４に挿入する。これにより、フェルール７０が、光素子用基板４０に対し、上下方向及び左右方向（位置決め穴に垂直な方向）に位置決めされる。また、このとき、作業者は、フェルール７０の接触端面７３を光素子用基板４０の後側の面に接触させる。これにより、フェルール７０が、光素子用基板４０に対して前後方向に位置決めされる。その後、作業者は、位置決めピンを用いて光素子用基板４０とフェルール７０との位置決めを行った状態で、フェルール７０の外縁に沿って光素子用基板４０とフェルール７０との境界部にフェルール固定用樹脂７５（ＵＶ硬化樹脂）を塗布し、フェルール固定用樹脂７５に紫外線を照射してフェルール７０を光素子用基板４０に固定する。フェルール７０を光素子用基板４０に固定した後、位置決めピンが抜去される。位置決めピンの抜去後の光素子用基板４０の位置決め穴４４やフェルール７０の位置決め穴７２は、光ファイバ５を挿入するファイバ穴として利用することも可能である。

次に、光素子用基板４０の基板側ファイバ穴４３に光ファイバ５を挿入する処理が行われる（Ｓ００５）。このとき、光ファイバ５は、まずフェルール７０のフェルール側ファイバ穴７１に挿通される。フェルール７０は光素子用基板４０に対して位置決めされた状態で固定されているため、フェルール７０のフェルール側ファイバ穴７１に光ファイバ５を挿通させると、光ファイバ５の端部が光素子用基板４０の基板側ファイバ穴４３に挿入される（図１２Ｃ及び図１２Ｄ参照）。また、光ファイバ５の端部が光素子用基板４０の基板側ファイバ穴４３に挿入されることによって、光素子用基板４０に実装された光素子４１と光ファイバ５との位置合わせが行われるため、光素子４１と光ファイバ５との調心を行うことができる。Ｓ００５の処理により、光ファイバ５の端面が、発光素子４１１の発光面や受光素子４１２の受光面と対向して配置されることになる。なお、光結合効率の向上や異物混入防止を目的として、光素子４１と光ファイバ５の端面との間に光透過性のアンダーフィル材が充填されても良い。

図１２Ｄの右図に示すように、発光素子４１１の発光面や受光素子４１２の受光面は、バンプの厚みの分だけ、光素子用基板４０の実装面から離れて配置されている。このため、発光素子４１１の発光面や受光素子４１２の受光面と、光素子用基板４０の実装面との間に隙間が形成されている。この隙間は、およそ３０μｍ程度である。本実施形態では、光素子用基板４０の実装面に平行な方向からカメラで光素子用基板４０の実装面との間に隙間を撮影し、光ファイバ５の端面が光素子用基板４０の基板側ファイバ穴４３の開口から突出することをカメラが検出するまで、光ファイバ５を光素子用基板４０の基板側ファイバ穴４３に挿入する。望ましくは、カメラからの画像データに基づいて、光ファイバ５の端面が光素子用基板４０の基板側ファイバ穴４３の開口から突出した突出量を検出し、所定の突出量になるまで、光ファイバ５を光素子用基板４０の基板側ファイバ穴４３に挿入する。これにより、本実施形態では、発光素子４１１の発光面や受光素子４１２の受光面に光ファイバ５の端面を近接させることができるため、光結合効率の低下を抑制することができる。なお、左右方向に並ぶ他方の光ファイバ５が撮影の邪魔にならないようにするため、また、光素子４１が光素子用基板４０の上側に配置されているため、カメラは、上から下に向かって光素子用基板４０の実装面との間に隙間を撮影することが望ましい。

なお、前述のＳ００４で位置決めピン（図１２Ａ参照）をフェルール７０の位置決め穴７２及び光素子用基板４０の位置決め穴４４に挿入する際に、上記の光ファイバ５の挿入時と同様に、カメラからの画像データに基づいて、位置決めピンの端面が光素子４１に接触する直前まで、位置決めピンを挿入してもよい。これにより、位置決めピンをできるだけ深く挿入することができるため、フェルール７０の位置決め精度を向上させることができる。

次に、光ファイバ５をフェルール７０に固定する処理が行われる（Ｓ００６）。図１２Ｅに示すように、フェルール７０の後端面から光ファイバ５（光ファイバ心線）の被覆までの範囲にファイバ固定用樹脂７６を塗布して、光ファイバ５をフェルール７０に固定する。なお、光ファイバ５の段差部分（光ファイバ心線と光ファイバ素線との境界部分）にファイバ固定用樹脂７６を塗布することによって、段差部分における光ファイバ５の断線を抑制することができる。このとき、フェルール７０の凹部７４にも固定用樹脂を塗布して、凹部７４においても光ファイバ５をフェルール７０に固定しても良い。なお、本実施形態では光ファイバ５の段差部分（裸光ファイバと光ファイバ素線との境界部分）がフェルール７０の内部に位置しており、フェルール７０の凹部７４にも固定用樹脂を塗布することによって、この段差部分における光ファイバ５の断線を抑制することができる。

上記の製造工程により、図８Ａに示す光電変換ユニット付きケーブルが製造される。本実施形態の光電変換ユニット付きケーブルは、様々な形状のメイン基板２１に適用できるように共通化させた構成であるため、この光電変換ユニット付きケーブルをコネクタの製造メーカーに出荷・納品することも可能である。

＜コネクタ付きケーブル１の製造方法＞
図１３は、コネクタ付きケーブル１の製造方法のフロー図である。

まず、光電変換ユニット３１のフレキシブル基板５０を折り曲げる処理が行われる（Ｓ１０１）。フレキシブル基板５０は、プレス機に挟み込まれることによって、第１折れ部５１１及び第２折れ部５１２が形成される。折り曲げられたフレキシブル基板５０の接続側平面部５３は、光素子用基板４０や基端側平面部５２に対して垂直な面となる。折り曲げ後のフレキシブル基板５０は、メイン基板２１の形状や配置に適合した形状になっている。なお、本実施形態では、ホスト側コネクタ１０Ａの側のフレキシブル基板５０の折り曲げ方と、デバイス側コネクタＢのフレキシブル基板５０の折り曲げ方が共通になっている。このため、フレキシブル基板５０を折り曲げる処理に用いられる治具や型などを共通化させることができる。

次に、光電変換ユニット３１とメイン基板２１とを電気的に接続する処理が行われる（Ｓ１０２）。具体的には、光電変換ユニット３１のフレキシブル基板５０の接続側平面部５３の接続端子５１とメイン基板２１の接続端子２３とが半田付けによって接続される。ホスト側コネクタ１０Ａのメイン基板２１Ａの接続端子２３Ａは下側に配置されており、フレキシブル基板５０の接続側平面部５３がメイン基板２１Ａの下側に配置されるように（図６Ａ参照）、光電変換ユニット３１のフレキシブル基板５０の接続側平面部５３の接続端子５１とメイン基板２１Ａの接続端子２３Ａとが半田付けされる。デバイス側コネクタ１０Ｂのメイン基板２１Ｂの接続端子２３Ｂは上側に配置されており、フレキシブル基板５０の接続側平面部５３はメイン基板２１Ｂの上側に配置されるように（図６Ｂ参照）、光電変換ユニット３１のフレキシブル基板５０の接続側平面部５３の接続端子５１とメイン基板２１Ｂの接続端子２３Ｂとが半田付けされる。このように、本実施形態では、フレキシブル基板５０のメイン基板２１側の接続端子５１が両面に形成されているため、フレキシブル基板５０の表裏のどちら側からでもメイン基板２１に電気的に接続可能である。半田付け後、フレキシブル基板５０がメイン基板２１から剥離することを防止するため、メイン基板２１の後縁と接続側平面部５３との境界部に第２保護用樹脂６２が塗布される（図６Ａ及び図６Ｂ参照）。

次に、電源線７の端部をメイン基板２１の電源端子２４に接続する処理が行われる（Ｓ１０３）。メイン基板２１の後縁には一対の電源端子２４が形成されており、一方の電源端子２４に１６Ｖの電源線７を半田付けし、他方の電源端子２４にＧＮＤの電源線７を半田付けする。本実施形態では、メイン基板２１の左右の端部にそれぞれ電源端子２４が設けられているため、電位差の大きい２本の電源線７を離してメイン基板２１に接続することができる。なお、電位差の大きい２本の電源線７を離して接続することは、絶縁の観点から望ましい。

次に、メイン基板２１及び光電変換ユニット３１をハウジング１１に設置する処理が行われる（Ｓ１０４）。メイン基板２１はハウジング１１の支持部１２に支持されるとともに、光電変換ユニット３１の光素子用基板４０はハウジング１１の保持部１３に保持される。このとき、作業者は、光素子用基板４０の下縁が係止部１３３に突き当たるまで、光素子用基板４０の左右の縁を溝部１３２に挿入する。これにより、光素子用基板４０がハウジング１１に対して所定の位置関係になる。また、このとき、作業者は、２本の電源線７を別々の挿通部１４にそれぞれ挿通させて配線する。これにより、ハウジング１１内での電源線７の動きを規制することができる。なお、メイン基板２１及び光電変換ユニット３１をハウジング１１に設置したときの様子は図４Ａ及び図４Ｂに示す通りである。

最後に、ハウジング１１の上蓋を固定する処理が行われる（Ｓ１０５）。これにより、図１に示すコネクタ（又はコネクタ付きケーブル１）が製造される。

＜別の実施形態＞
前述の実施形態では、複合ケーブル３が２本の光ファイバ５を有し、送信用・受信用にそれぞれ１本の光ファイバが用いられていた。また、前述の実施形態では、複合ケーブル３は２本の電源線７を有していた。但し、次に説明するように、複合ケーブル３の構成は、これに限られるものではない。また、送信用や受信用の光ファイバの数を複数にしてもよい。

図１４は、別の実施形態のコネクタ付きケーブル１に用いられる複合ケーブル３の断面図である。本実施形態の複合ケーブル３は、８本の光ファイバ５を有する１本の光ファイバコード６と、１０本の電源線７とを有する。本実施形態においても、複合ケーブル３の口出し部において、少なくとも２本の電源線７の間に光ファイバ５（光ファイバコード６）が配置されており、光ファイバ５を囲むように電源線７が配置されている（図１５も参照）。これにより、メイン基板２１Ａに電源線７が固定されていれば光ファイバ５に負荷がかかり難くなるので、コネクタ１０の組立作業時の作業性が向上する。また、コネクタ１０の組立後においても、電源線７と光ファイバ５との干渉が最小限に抑制されるため、ケーブルの引っ張りや振動・衝撃等に対する光ファイバ５への負荷を抑制でき、光ファイバ５の断線を抑制することができる。なお、本実施形態では、３本の電源線が結線されてＧＮＤ電位の電源線７としてメイン基板２１に接続されている（図１５参照）。同様に、３本の電源線が結線されて高電位（例えば１６Ｖ）の電源線７としてメイン基板２１に接続されている（図１５参照）。

図１５は、別の実施形態のデバイス側コネクタ１０Ｂの内部構造を示す斜視図である。図１６Ａ及び図１６Ｂは、図１５の光電変換ユニット３１に用いられている光素子用基板４０の斜視図である。図１７Ａ及び図１７Ｂは、図１５のフェルール７０の斜視図である。前述の実施形態と同じ部材・構成には同じ符号が付されており、これらの部材・構成についての説明を省略することがある。なお、図１５では、光電変換ユニット３１に８本の光ファイバ５が接続されているが、後述するように、光電変換ユニット３１に接続する光ファイバ５の本数は、４本や２本に変更可能である。

本実施形態においても、デバイス側コネクタ１０Ｂは、ハウジング１１Ｂと、メイン基板２１Ｂと、光電変換ユニット３１とを有する。

光素子用基板４０には、左右方向に並ぶ２つの光素子４１（発光素子４１１及び受光素子４１２）が電気的に接続されている。発光素子４１１は、後側（光素子基板４０の側）を向いた４つの発光部（不図示）を有しており、４つの発光部は左右方向に並んで配置されている。また、受光素子４１２は、後側を向いた４つの受光部（不図示）を有しており、４つの受光部は左右方向に並んで配置されている。発光素子４１１の４つの発光部は、光信号を出力可能に構成されているが、４つの全ての発光部が全て使用されなくてもよく、例えば、２つの発光部が使用され、残り２つの発光部が不使用であってもよい。受光素子４１２の４つの受光部も同様である。ここでは、１つの発光素子４１１に４つの発光部が設けられているが、１つの発光部を有する発光素子４１１が光素子用基板４０に４つ設けられてもよい。また、１つの受光素子４１２に４つの受光部が設けられているが、１つの受光部を有する受光素子４１２が光素子用基板４０に４つ設けられてもよい。

光素子用基板４０は、８つの基板側ファイバ穴４３を有する（図１６Ｂ参照）。８つの基板側ファイバ穴４３のうちの４つの基板側ファイバ穴４３は、発光素子４１１の４つの発光部（不図示）に対応するように配置されており、残りの４つの基板側ファイバ穴４３は、受光素子４１２の４つの受光部（不図示）に対応するように配置されている。８つの基板側ファイバ穴４３のうちの両端部の基板側ファイバ穴４３は、位置決め穴４４としても機能する（後述）。基板側ファイバ穴４３に挿入された光ファイバ５の端面は、発光素子４１１の発光部または受光素子４１２の受光部に対向する。

なお、発光素子４１１を光素子用基板４０に実装する際に、内側（光素子用基板４０の中央寄り）の発光部と外側の発光部の位置を基板側ファイバ穴４３を介して光素子用基板４０越しに計測することによって、光素子用基板４０に対する発光素子４１１の位置（主に回転方向の位置）を検出・確認することができる。同様に、受光素子４１２を光素子用基板４０に実装する際に、基板側ファイバ穴４３を介して光素子用基板４０越しに内側の受光部と外側の受光部の位置を計測することによって、光素子用基板４０に対する受光素子４１２の位置（主に回転方向の位置）を検出・確認することができる。

フェルール７０は、８つのフェルール側ファイバ穴７１と、接触端面７３と、凹部７４とを有する（図１７Ａ及び図１７Ｂ参照）。８つのフェルール側ファイバ穴７１のうちの両端部のフェルール側ファイバ穴７１は、位置決め穴７２としても機能する（後述）。

図１８Ａは、８本の光ファイバ５を有する光電変換ユニット付きケーブルの説明図である。８本の光ファイバ５を光電変換ユニット３１（詳しくは光素子用基板４０の光素子４１）に接続する場合においても、前述の実施形態と同様に、光電変換ユニット３１が製造され（図１１のＳ００１、Ｓ００２参照）、フェルール７０が光素子用基板４０に固定された後（Ｓ００４）に、複合ケーブル３から口出された光ファイバ５が光素子用基板４０の基板側ファイバ穴４３に挿入され（Ｓ００５）、その後、光ファイバ５がフェルール７０に固定されることになる（Ｓ００６）。フェルール７０を光素子用基板４０に固定するとき（Ｓ００４）、光素子用基板４０の両端部の基板側ファイバ穴４３と、フェルール７０の両端部のフェルール側ファイバ穴７１に位置決めピンを挿入して、光素子用基板４０とフェルール７０との位置決めを行った状態でフェルール７０を光素子用基板４０に固定する。そして、フェルール７０を光素子用基板４０に固定した後、位置決めピンが抜去され、光素子用基板４０の基板側ファイバ穴４３やフェルール７０のフェルール側ファイバ穴７１に光ファイバ５が挿入されるとともに、位置決めピンの抜去後の光素子用基板４０の位置決め穴４４やフェルール７０の位置決め穴７２にも、光ファイバ５が挿入される。すなわち、位置決めピンの抜去後の光素子用基板４０の位置決め穴４４やフェルール７０の位置決め穴７２が、ファイバ穴として利用されることになる。８本の光ファイバ５のうちの４本の光ファイバ５の端面は、発光素子４１１の４つの発光部に対向し、残りの４本の光ファイバ５の端面は、受光素子４１２の４つの受光部に対向する。

なお、図１８Ａに示すように、凹部７４においてフェルール７０と光素子用基板４０との間に隙間が形成されているため、光ファイバ５（又は位置決めピン）を挿入する際に、その挿入状態を凹部７４の開口から検出することが可能である。

図１８Ｂは、４本の光ファイバ５を有する光電変換ユニット付きケーブルの説明図である。なお、このときの複合ケーブル３は、例えば図１４に示す光ファイバ５の本数を８本から４本に減らした断面構造である。４本の光ファイバ５を光電変換ユニット３１（詳しくは光素子用基板４０の光素子４１）に接続する場合においても、フェルール７０を光素子用基板４０に固定した後、位置決めピンが抜去され、位置決めピンの抜去後の光素子用基板４０の位置決め穴４４やフェルール７０の位置決め穴７２に、光ファイバ５が挿入される。すなわち、位置決めピンの抜去後の光素子用基板４０の位置決め穴４４やフェルール７０の位置決め穴７２が、ファイバ穴として利用されることになる。但し、光ファイバ５が４本の場合、位置決めピンの抜去後の光素子用基板４０の位置決め穴４４やフェルール７０の位置決め穴７２をファイバ穴として利用するのではなく、別のファイバ穴に光ファイバ５を挿入してもよい。４本の光ファイバ５のうちの２本の光ファイバ５の端面は、発光素子４１１の２つの発光部に対向し、残りの２本の光ファイバ５の端面は、受光素子４１２の２つの受光部に対向する。これにより、送信を２チャンネル、受信を２チャンネルとしたコネクタ（例えば、ＵＳＢ３．１ＴｙｐｅＣ）を構成できる。なお、光ファイバ５が４本の場合には、光ファイバ５の端面と対向していない２つの発光部は非発光（無効）とし、光ファイバ５の端面と対向していない２つの受光部も光信号を受信せずに未使用（無効）とするとよい。これにより、光電変換ユニット３１の消費電流が抑えられるため、コネクタ全体の発熱も抑えられる。

図１８Ｃは、２本の光ファイバ５を有する光電変換ユニット付きケーブルの説明図である。なお、このときの複合ケーブル３は、例えば図２に示す断面構造である。ここでは、説明のため、位置決めピンを抜去させずに図示している。光ファイバ５が２本の場合は、前述の実施形態と同様に構成される。光ファイバ５が２本の場合には、光ファイバ５の端面と対向していない３つの発光部は非発光（無効）とし、光ファイバ５の端面と対向していない３つの受光部も光信号を受信せずに未使用（無効）とするとよい。これにより、光電変換ユニット３１の消費電流が抑えられるため、コネクタ全体の発熱も抑えられる。

なお、図１８Ｂや図１８Ｃに示すように、凹部７４においてフェルール７０と光素子用基板４０との間に隙間が形成されているため、光ファイバ５（又は位置決めピン）を挿入する際に、その挿入状態を凹部７４の開口から検出することが可能である。また、図１８Ｂや図１８Ｃに示すように、光ファイバ５が光素子用基板４０の基板側ファイバ穴４３やフェルール７０のフェルール側ファイバ穴７１（若しくは位置決め穴７２）に挿入されたとき、光ファイバ５の段差部分（裸光ファイバと光ファイバ素線との境界部分）がフェルール７０の凹部７４に位置しており、フェルール７０の凹部７４に固定用樹脂を塗布することによって、この段差部分における光ファイバ５の断線を抑制することができる。

図１８Ａ〜図１８Ｃに示すように、本実施形態の光電変換ユニット３１によれば、光電変換ユニット３１の構成を変えずに、光ファイバ５の本数を適宜変更可能であり、送信側や受信側のチャンネル数を適宜変更可能である。

また、図１８Ｂや図１８Ｃに示すように、光ファイバ５が４本や２本の場合には、光ファイバ５の端面と対向していない発光部や受光部が存在する。この場合、光ファイバ５の端面と対向していない発光部は、発光せずに未使用（無効）とすることが望ましい。また、光ファイバ５の端面と対向していない受光部も光信号を受信せずに未使用（無効）とすることが望ましい。このため、制御ＩＣ４２は、発光素子４１１のそれぞれの発光部を個別に無効設定可能であるとともに、受光素子４１２のそれぞれの受光部を個別に無効設定可能であることが望ましい。これにより、制御ＩＣ４２の処理を軽減させることができ、光電変換ユニット３１の消費電流が抑えられるため、コネクタ全体の発熱も抑えられる。

また、図１８Ｂや図１８Ｃに示すように、光ファイバ５が４本や２本の場合には、図１７に示すフェルール７０の代わりに、図１０に示したフェルール７０を用いても良い。この場合、光ファイバ５の段差部分（裸光ファイバと光ファイバ素線との境界部分）をファイバ固定用樹脂７６で保護することが望ましい。

図１９は、保持部１３Ａ（保持部材１３１Ａ）の変形例の説明図である。保持部１３Ａは、ハウジング１１Ａの側面から内側に突出した一対の保持部材１３１Ａが光素子用基板４０の左右の縁を保持している。このように、光素子用基板４０の左右の縁を保持する保持部材１３１Ａは、図５Ｂに示すような一対の板状の部材（板部１３１Ａ）に限られるものではなく、他の形状であっても良い。また、図１９に示すように、電源線の無い構成であれば、挿通部１４Ａ（図５Ｂ参照、板部１３１Ａの外面とハウジング１１Ａの側壁面との間の隙間）が形成されていなくても良い。

＜小括＞
本実施形態の光電変換ユニット３１は、図８Ｂに示すように、光素子用基板４０（第１基板）とフレキシブル基板５０とを備えている。光素子用基板４０は、光ファイバ５の端面と対向する光素子４１を実装し、光ファイバ５の光軸に対して垂直な基板である。フレキシブル基板５０は、光素子用基板４０と、光ファイバ５の光軸に平行に配置されるメイン基板２１（第２基板）との間を電気的に接続する柔軟な基板であり、一方の端部が光素子用基板４０に電気的に接続されている。本実施形態では、フレキシブル基板５０のメイン基板２１側の端部の両面には、接続端子５１が形成されており、フレキシブル基板５０の表裏のどちらの面をメイン基板２１に対向させても、メイン基板２１に対して電気的に接続可能に構成されている。本実施形態の光電変換ユニット３１によれば、異なるメイン基板２１に対して共通化させやすい構造にすることができる。なお、上記の実施形態では、複合ケーブル３の両端に設けられる２つのコネクタ（ホスト側コネクタ１０Ａとデバイス側コネクタ１０Ｂ）において光電変換ユニット３１を共通化させているが、本実施形態の光電変換ユニット３１は他のコネクタに用いることも可能であり、この場合においても、光電変換ユニット３１は、様々なメイン基板２１に適合させやすい構造になっている。

また、本実施形態の光電変換ユニット３１では、メイン基板２１側の端部の両面に形成された接続端子５１は、スルーホール５１１によって電気的に導通している。これにより、フレキシブル基板５０の表裏のどちらの面をメイン基板２１に対向させても、メイン基板２１に対して電気的に接続可能に構成できる。但し、スルーホール５１１とは異なる構造によって、両面に形成された接続端子５１を導通させても良い。

なお、両面に形成される接続端子５１の端部に、半割状のスルーホールを形成しても良い。これにより、フレキシブル基板５０の接続端子５１をメイン基板２１に半田付けする際に、半割状のスルーホールに半田が流れ込み、フレキシブル基板５０とメイン基板２１との電気的な接続性が向上する。半割状のスルーホールは、通常のスルーホールの形成後に当該スルーホールにおいてフレキシブル基板５０をカットすることによって、接続端子５１の端部に形成できる。

また、本実施形態の光電変換ユニット３１は、図８Ｂに示すように、光素子用基板４０とフレキシブル基板５０との間に第１保護用樹脂６１（保護用樹脂）が形成されている。これにより、フレキシブル基板５０が光素子用基板４０から剥離することを抑制できる。特に、本実施形態ではフレキシブル基板５０を折り曲げることになるため、折り曲げ加工時に第１保護用樹脂６１によってフレキシブル基板５０と光素子用基板４０との剥離を抑制できることは特に有効である。

本実施形態の光電変換ユニット付きケーブルは、図８Ａに示すように、光ファイバ５を有する複合ケーブル３（ケーブル）と、光電変換ユニット３１とを備えており、光電変換ユニット３１は、図８Ｂに示すように、光素子用基板４０（第１基板）とフレキシブル基板５０とを備えている。本実施形態の光電変換ユニット付きケーブルでは、フレキシブル基板５０のメイン基板２１側の端部の両面には、接続端子５１が形成されており、フレキシブル基板５０の表裏のどちらの面をメイン基板２１に対向させても、メイン基板２１に対して電気的に接続可能に構成されている。本実施形態の光電変換ユニット付きケーブルによれば、異なるメイン基板２１に対して共通化させやすい構造にすることができる。

本実施形態の光電変換ユニット付きケーブルでは、光素子用基板４０にフェルール７０が固定されており、フェルール７０はフェルール側ファイバ穴７１を有しており、光素子用基板４０は基板側ファイバ穴４３を有しており、光ファイバ５の端部は、フェルール側ファイバ穴７１及び基板側ファイバ穴４３に挿入されている。これにより、フェルール側ファイバ穴７１及び基板側ファイバ穴４３によって光ファイバ５を調心できる。

本実施形態の光電変換ユニット付きケーブルでは、図１２Ｄの右図に示すように、光素子用基板４０と光素子４１との間にはバンプによる隙間が形成されており、光ファイバ５の端面は、基板側ファイバ穴４３の開口から突出した状態で、光素子４１と対向している。これにより、基板側ファイバ穴４３の開口から突出した光ファイバ５の突出量を監視できるため、光素子４１に光ファイバ５の端面を近接させることによって、光結合効率の低下を抑制することができる。

本実施形態の光電変換ユニット付きケーブルでは、光素子用基板４０及びフェルール７０は、位置決め穴（４４，７２）をそれぞれ有している。これにより、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、それぞれの位置決め穴に位置決めピンを挿入することによって、光素子用基板４０とフェルール７０との位置決めを行うことができる。

本実施形態の光電変換ユニット付きケーブルでは、フェルール７０は、接触端面７３と凹部７４とを有しており（図１０Ａ及び図１７Ａ参照）、接触端面７３を光素子用基板４０に接触させたとき、凹部７４においてフェルール７０と光素子用基板４０との間に隙間が形成されている（図１２Ａ及び図１８Ａ参照）。これにより、位置決めピンや光ファイバ５を挿入する際に、その挿入状態を凹部７４の開口から検出することが可能である。

本実施形態の光電変換ユニット付きケーブルでは、光素子４１の発光素子４１１は４つの発光部（不図示）を有しており、受光素子４１２は４つの受光部（不図示）を有している。これにより、送信側や受信側を複数チャンネルにすることが可能になる。また、図１８Ｂや図１８Ｃに示すように、光ファイバの端面と対向していない発光部や受光部があってもよい。これにより、光電変換ユニットの構成を変えずに、送信側や受信側のチャンネル数を減らすことができる。

本実施形態のコネクタ付きケーブル１は、図４Ａ（又は図４Ｂ）に示すように、光ファイバ５を有する複合ケーブル３（ケーブル）と、ホスト側コネクタ１０Ａ（又はデバイス側コネクタ１０Ｂ）とを備えており、ホスト側コネクタ１０Ａは、光素子用基板４０（第１基板）及びフレキシブル基板５０を備えた光電変換ユニット３１と、メイン基板２１（第２基板）とを備えている。本実施形態のコネクタ付きケーブル１では、フレキシブル基板５０のメイン基板２１側の端部の両面には、接続端子５１が形成されており、フレキシブル基板５０の表裏のどちらの面をメイン基板２１に対向させても、メイン基板２１に対して電気的に接続可能に構成されている。本実施形態のコネクタ付きケーブル１によれば、共通化させた光電変換ユニット３１を利用できる。

また、本実施形態のコネクタ付きケーブル１のコネクタは、光電変換ユニット３１とメイン基板２１（第２基板）とを収容するハウジング１１を備えており、ハウジング１１は、光ファイバ５の光軸に対して垂直に光素子用基板４０を保持する保持部１３を有している。そして、本実施形態では、光素子用基板４０の熱が、保持部１３を介してハウジング１１に伝導される。これにより、光素子用基板４０の熱をハウジング１１から放熱できる。なお、この場合、保持部１３と光素子用基板４０との間に放熱部材を配置させることによって、保持部１３と光素子用基板４０との熱抵抗を低減させることができる。

また、本実施形態のコネクタ付きケーブル１では、保持部１３が一対の板部１３１を有しており、一対の板部１３１の内側の面には溝部１３２が形成されており、この溝部１３２の端部において、溝部１３２に挿入された光素子用基板４０の縁が係止されている。これにより、ハウジング１１に対して光素子用基板４０を位置合わせできる。

また、本実施形態のコネクタ付きケーブル１では、板部１３１の外面とハウジング１１の側壁面との間に隙間が形成されることによって、一対の挿通部１４が光素子用基板４０及び保持部１３を挟むように幅方向に離れて配置されており、ケーブルの２本の電源線７が、互いに異なる挿通部１４に配線されている。これにより、２本の電源線７を幅方向に離して配線することができる。

また、本実施形態のコネクタ付きケーブル１では、光ケーブルの口出し部において、少なくとも２本の電源線７の間に光ファイバ５が配置されている（図２、図１４参照）。これにより、光ファイバ５を囲むように電源線７を配置することができるため、光ファイバ５にかかる負荷を抑制できる。

また、本実施形態のコネクタ付きケーブル１では、保持部１３が一対の板部１３１を有しており、一対の板部１３１の内側の面（詳しくは溝部１３２Ａ）において光素子用基板４０の左右の両縁が保持されており、その左右の両縁の間において光素子用基板４０がフレキシブル基板５０に接続されている。このような構成により、板部１３１Ａが保持できる光素子用基板４０の縁を長くでき、板部１３１Ａと光素子用基板４０との接触面積を広くすることができるので、放熱に有利になる。

また、本実施形態のコネクタ付きケーブル１では、光素子用基板４０には制御ＩＣ４２（制御回路）が設けられており、光素子用基板４０は、メイン基板２１よりも高い熱伝導率を有する。これにより、特に発熱する制御ＩＣ４２と、特に熱を回避したい光素子４１とが設けられた光素子用基板４０の熱を効率的に放熱できる。更に、本実施形態では、メイン基板２１には、昇圧回路２１１Ａ及び降圧回路２１２Ｂの少なくとも一方が設けられている。昇圧回路２１１Ａ及び降圧回路２１２Ｂは、コネクタ内において制御ＩＣ４２の次に発熱する部材であるため、このような昇圧回路２１１Ａ及び降圧回路２１２Ｂを光素子４１から離して配置することによって、光素子４１への熱の回り込みを回避できる。

本実施形態のコネクタ付きケーブル１は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、光ファイバ５を有する複合ケーブル３（ケーブル）と、ホスト側コネクタ１０Ａ（第１コネクタ）と、デバイス側コネクタ１０Ｂ（第２コネクタ）とを備えており、ホスト側コネクタ１０Ａ及びデバイス側コネクタ１０Ｂは、光素子用基板４０（第１基板）及びフレキシブル基板５０を備えた光電変換ユニット３１と、メイン基板２１（第２基板）とをそれぞれ備えている。本実施形態のコネクタ付きケーブル１では、フレキシブル基板５０のメイン基板２１側の端部の両面には、接続端子５１が形成されており、フレキシブル基板５０の表裏のどちらの面をメイン基板２１に対向させても、メイン基板２１に対して電気的に接続可能に構成されている。そして、本実施形態では、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ホスト側コネクタ１０Ａのフレキシブル基板５０の接続端子５１がメイン基板２１Ａに対向する面（上面：図６Ａ参照）と、デバイス側コネクタ１０Ｂのフレキシブル基板５０の接続端子５１がメイン基板２１Ｂに対向する面（下面：図６Ｂ参照）とが異なっている。これにより、ホスト側コネクタ１０Ａ及びデバイス側コネクタ１０Ｂに共通の光電変換ユニット３１を利用することができる。

また、本実施形態のコネクタ付きケーブル１では、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ホスト側コネクタ１０Ａのハウジング１１Ａ内でのメイン基板２１Ａ（第２基板）の位置と、デバイス側コネクタ１０Ｂのハウジング１１Ｂ内でのメイン基板２１Ｂ（第２基板）の位置とが異なっている。但し、本実施形態では、このような状況下においても、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ホスト側コネクタ１０Ａのフレキシブル基板５０の接続端子５１がメイン基板２１Ａに対向する面（上面：図６Ａ参照）と、デバイス側コネクタ１０Ｂのフレキシブル基板５０の接続端子５１がメイン基板２１Ｂに対向する面（下面：図６Ｂ参照）とを異ならせることによって、ホスト側コネクタ１０Ａ及びデバイス側コネクタ１０Ｂに共通の光電変換ユニット３１を利用することができる。

＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。

１コネクタ付きケーブル、３複合ケーブル、
４Ａ編組、４Ｂシース、
５光ファイバ、６光ファイバコード、
７電源線、９カシメ部材、
１０コネクタ、（添字Ａ：ホスト側、添字Ｂ：デバイス側）、
１０Ａホスト側コネクタ、１０Ｂデバイス側コネクタ、
１１ハウジング、１２支持部、１３保持部、１３１板部（保持部材）、
１３２溝部、１３３係止部、１４挿通部、
２１メイン基板、２２端子部、
２３接続端子、２４電源端子、
２１１Ａ昇圧回路、２２１Ｂ降圧回路、２１３ＭＣＵ、
３１光電変換ユニット、４０光素子用基板、
４１光素子、４１１発光素子、４１２受光素子、
４２制御ＩＣ、４２Ａ封止用樹脂、
４３基板側ファイバ穴、４４位置決め穴、
４５接続端子、４６貫通ビア、
５０フレキシブル基板、５１接続端子、５１１スルーホール、
５２基端側平面部、５３接続側平面部、５４中間部、
５１１第１折れ部、５１２第２折れ部、
６１第１保護用樹脂、６２第２保護用樹脂、
７０フェルール、７１フェルール側ファイバ穴、
７２位置決め穴、７３接触端面、
７４凹部、７５フェルール固定用樹脂、７６ファイバ固定用樹脂

Claims

光ファイバを有するケーブルと、前記ケーブルの端部に設けられたコネクタとを備えたコネクタ付きケーブルであって、
前記コネクタは、
光ファイバの端面と対向する光素子を実装し、前記光ファイバの光軸に対して垂直な第１基板と、フレキシブル基板とを備えた光電変換ユニットと、
前記光軸に平行に配置され、前記フレキシブル基板によって前記第１基板と電気的に接続される第２基板と、
前記光電変換ユニットと前記第２基板とを収容するハウジングと
を備え、
前記ハウジングは、前記光ファイバの光軸に対して垂直に前記第１基板を保持する保持部を有し、
前記第１基板の熱が前記保持部を介して前記ハウジングに伝導され、
前記保持部は、幅方向に対向して配置された一対の保持部材を有し、
前記保持部材の外面と前記ハウジングの側壁面との間に隙間が形成されることによって、一対の挿通部が前記第１基板及び前記保持部を挟むように前記幅方向に離れて配置されており、
少なくとも２本の電源線は、互いに異なる前記挿通部に配線されている
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１に記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記第１基板は、基板側ファイバ穴を有し、
前記光ファイバの端部は、先細状に形成され、
前記基板側ファイバ穴に挿入された前記光ファイバの端面が、前記光素子と対向する
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１又は２に記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記一対の保持部材の内側の面において、前記第１基板の前記幅方向における両縁が保持されており、
前記一対の保持部材に保持された前記第１基板の前記両縁の間において、前記第１基板が前記フレキシブル基板に接続されている
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１〜３のいずれかに記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記ケーブルの口出し部において、少なくとも２本の前記電源線の間に前記光ファイバが配置されている
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１〜４のいずれかに記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記第１基板には、前記光素子を制御する制御回路が設けられており、
前記第１基板は、前記第２基板よりも高い熱伝導率を有する
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項５に記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記第２基板には、電圧を昇圧するための昇圧回路及び電圧を降圧するための降圧回路の少なくとも一方が設けられている
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１〜６のいずれかに記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記一対の保持部材の内側の面には、前記第１基板の縁を挿入する溝部が形成されており、
前記溝部の端部において、前記溝部に挿入された前記第１基板の縁が係止されている
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１〜７のいずれかに記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記フレキシブル基板の一方の端部は前記第１基板に電気的に接続されており、
前記フレキシブル基板の他方の端部の両面には、前記第２基板に接続するための接続端子が形成されており、
前記接続端子は、前記フレキシブル基板の前記他方の端部のどちらか一方の面を前記第２基板に対向させて、前記第２基板に対して電気的に接続されている
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１〜８のいずれかに記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記第１基板には、フェルールが固定されており、
前記フェルールは、フェルール側ファイバ穴を有し、
前記第１基板は、基板側ファイバ穴を有し、
前記光ファイバの端部は、フェルール側ファイバ穴及び基板側ファイバ穴に挿入されている
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項９に記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記第１基板及び前記フェルールは、位置決めピンを挿入するための位置決め穴をそれぞれ有することを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項９又は１０に記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記フェルールは、前記第１基板に接触する接触端面と、前記接触端面から凹んだ凹部とを有しており、
前記接触端面を前記第１基板に接触させたとき、前記凹部において前記フェルールと前記第１基板との間に隙間が形成されていることを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１〜１１のいずれかに記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記第１基板は、基板側ファイバ穴を有し、
前記第１基板と前記光素子との間には、バンプによる隙間が形成されており、
前記光ファイバの前記端面は、前記基板側ファイバ穴の開口から突出した状態で、前記光素子と対向している
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１〜１２に記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記光素子は、複数の発光部又は複数の受光部を有し、
前記光ファイバの端面は、いずれかの前記発光部又は前記受光部と対向する
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１３に記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記光ファイバの端面と対向していない前記発光部又は前記受光部がある
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１に記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記コネクタは、前記ケーブルの一端側に設けられた第１コネクタと、前記ケーブルの他端側に設けられた第２コネクタとを備え、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、それぞれ、
光ファイバの端面と対向する光素子を実装し、前記光ファイバの光軸に対して垂直な第１基板と、フレキシブル基板とを備えた光電変換ユニットと、
前記光軸に平行に配置され、前記フレキシブル基板によって前記第１基板と電気的に接続される第２基板と、
を備え、
前記フレキシブル基板の一方の端部は前記第１基板に電気的に接続されており、
前記フレキシブル基板の他方の端部の両面には、前記第２基板に接続するための接続端子が形成されており、
前記接続端子は、前記フレキシブル基板の前記他方の端部のどちらの面を前記第２基板に対向させても、前記第２基板に対して電気的に接続可能に構成されており、
前記第１コネクタにおける前記接続端子が前記第２基板に対向する面と、前記第２コネクタにおける前記接続端子が前記第２基板に対向する面とが異なる
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
光ファイバを有するケーブルと、前記ケーブルの一端側に設けられた第１コネクタと、前記ケーブルの他端側に設けられた第２コネクタとを備えたコネクタ付きケーブルであって、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、それぞれ、
光ファイバの端面と対向する光素子を実装し、前記光ファイバの光軸に対して垂直な第１基板と、フレキシブル基板とを備えた光電変換ユニットと、
前記光軸に平行に配置され、前記フレキシブル基板によって前記第１基板と電気的に接続される第２基板と、
前記光電変換ユニットと前記第２基板とを収容するハウジングと
を備え、
前記ハウジングは、前記光ファイバの光軸に対して垂直に前記第１基板を保持する保持部を有し、
前記第１基板の熱が前記保持部を介して前記ハウジングに伝導され、
前記フレキシブル基板の一方の端部は前記第１基板に電気的に接続されており、
前記フレキシブル基板の他方の端部の両面には、前記第２基板に接続するための接続端子が形成されており、
前記接続端子は、前記フレキシブル基板の前記他方の端部のどちらの面を前記第２基板に対向させても、前記第２基板に対して電気的に接続可能に構成されており、
前記第１コネクタにおける前記接続端子が前記第２基板に対向する面と、前記第２コネクタにおける前記接続端子が前記第２基板に対向する面とが異なる
ことを特徴とするコネクタ付きケーブル。
請求項１５又は１６に記載のコネクタ付きケーブルであって、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、それぞれ、ハウジングを備えており、
前記第１コネクタの前記ハウジング内での前記第２基板の位置と、前記第２コネクタの前記ハウジング内での前記第２基板の位置とが異なることを特徴とするコネクタ付きケーブル。