JP6215022B2 - Photoelectric composite connector - Google Patents
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Description
この発明は光接続と電気接続を同時に行う光電複合コネクタに関する。 The present invention relates to a photoelectric composite connector that performs optical connection and electrical connection simultaneously.
図15及び図16はこの種の光電複合コネクタの従来例として特許文献1に記載されている構成を示したものである。図15はレセプタクルを示し、図16はレセプタクルの断面構造及びレセプタクルと接続されるUSBコネクタの断面構造を示す。図15ではメタルシェルの図示は省略している。
15 and 16 show a configuration described in
レセプタクル10は本体部11と光デバイス部12を備えており、本体部11は突設部11aと収容部11bを有している。突設部11aには導体(接続導体)13が複数内蔵されている。導体13の一端側は突設部11aの表面に露出するように設けられており、接続部13aとなっている。導体13の他端側は本体部11の下方に向かって引き出されている。
The
光デバイス部12は基板14とレンズケース15とミラー部品16とによって構成されている。基板14の前端側には発光素子14aと受光素子(隠れて見えない)とICチップ14bが実装されている。基板14の後端側のスルーホールには端子17が挿入されて接続されている。
The
レンズケース15は発光素子14a、ICチップ14b等を覆うように基板14上に配置されており、レンズケース15の上面にはレンズ部15a,15bが形成されている。ミラー部品16はレンズケース15の上部に位置するように基板14上に配置されており、ミラー16aとガイドピン16b,16cを有している。ガイドピン16b,16cはミラー部品16の前面から前方に突出して設けられている。
The
レセプタクル10は光デバイス部12を組み立てた後に、光デバイス部12を本体部11の収容部11bに配置することで構成され、メタルシェル18に光デバイス部12を搭載した本体部11を挿入して完成する。
The
一方、レセプタクル10と結合されるUSBコネクタ20の差込部21にはフェルール22が内蔵されており、フェルール22は図示しない光ファイバ心線の先端部分を保持している。フェルール22の先端はレンズ22aとなっている。
On the other hand, a
レセプタクル10とUSBコネクタ20とはUSBコネクタ20がレセプタクル10に狭持されることで接続される。メタルシェル18には突出部18a,18bが設けられており、USBコネクタ20がレセプタクル10に挿入された際、USBコネクタ20の差込部21の上面21a及び下面21bは突出部18a,18bと当接し、これによりレセプタクル10とUSBコネクタ20との接続状態が保持される。
The
レセプタクル10はガイドピン16b,16cによってUSBコネクタ20と光軸の位置合わせが行われて光接続される。また、光接続と同時にUSBコネクタ20の導線とレセプタクル10の接続部13aとの接続も行われる。光接続により、発光素子14aから出射された出射光はレンズ部15aによってコリメートされ、ミラー16aによって反射されてフェルール22のレンズ22aに入射され、一方、フェルール22から出射された出射光も同様に、ミラー16aによって反射され、レンズ部15bによって集光されて受光素子に入射される。
The
ところで、光電複合コネクタは各種分野で用いられるようになってきており、特に通信分野においてはスマートフォンやタブレットの普及により、光電複合コネクタには軽薄で小型のものが要求されている。しかしながら、上述したような構成を有する従来の光電複合コネクタ(レセプタクル)では、光接続部及び電気接続部とは別に、光接続のための位置決め用に専用のガイドピンを必要とするものとなっており、このようなガイドピンを必要とする分、小型化が困難となっていた。 By the way, the photoelectric composite connector has come to be used in various fields, and in particular, in the communication field, the photoelectric composite connector is required to be thin and small with the spread of smartphones and tablets. However, the conventional photoelectric composite connector (receptacle) having the above-described configuration requires a dedicated guide pin for positioning for optical connection, in addition to the optical connection portion and the electrical connection portion. Therefore, it is difficult to reduce the size of such guide pins.
この発明の目的はこの問題に鑑み、小型化、軽薄化が可能な光電複合コネクタを提供することにある。 In view of this problem, an object of the present invention is to provide a photoelectric composite connector that can be reduced in size and weight.
請求項1の発明によれば、少なくとも1つの光接続部と少なくとも2つの電気接続部をそれぞれ有する2つのコネクタからなる光電複合コネクタにおいて、コネクタの一方は基板に実装されるものであって、光接続部を含む光学部品と、光学部品を収容する収容部品とよりなり、光学部品は収容部品が基板に実装された状態で収容部品に対して着脱可能とされており、互いに接続される電気接続部の一方はピンとされ、他方はばね接点とされ、ばね接点を有するコネクタはばね接点の前方にピンが挿入される位置決め穴を備え、ピンの先端がばね接点と接触して電気接続がなされ、ピンの根元が前記位置決め穴に嵌まることで光接続のための位置決めがなされるものとされる。
According to the invention of
請求項2の発明によれば、少なくとも1つの光接続部と少なくとも2つの電気接続部をそれぞれ有する2つのコネクタからなる光電複合コネクタにおいて、コネクタの一方は基板に実装されるものであって、光接続部を含む光学部品と、光学部品を収容する収容部品とよりなり、光学部品は収容部品が基板に実装された状態で収容部品に対して着脱可能とされており、互いに接続される電気接続部の一方は先端にばね接点が一体形成された第1のピンとされ、他方は第2のピンとされ、第2のピンを有するコネクタは第2のピンの前方に第1のピンが挿入される位置決め穴を備え、第1のピンの先端のばね接点が第2のピンと接触して電気接続がなされ、第1のピンの根元が前記位置決め穴に嵌まることで光接続のための位置決めがなされるものとされる。
According to the invention of
請求項3の発明では請求項1の発明において、ピンの根元の径は先端の径より大きいものとされる。
In the invention of
請求項4の発明では請求項2の発明において、第1のピンの延伸方向と直交する面内においてばね接点が占める領域の径は前記根元の径より小さいものとされる。
In the invention of
請求項5の発明では請求項1乃至4のいずれかの発明において、電気接続部は光接続部を挟んでコネクタの両脇に配置されているものとされる。 According to a fifth aspect of the present invention, in any of the first to fourth aspects of the present invention, the electrical connection portion is disposed on both sides of the connector with the optical connection portion interposed therebetween.
請求項6の発明では請求項1乃至5のいずれかの発明において、2つのコネクタは金属シェルをそれぞれ備えており、2つのコネクタの接続時には金属シェル同士が最初に嵌合するものとされる。
In the invention of claim 6, in any one of the inventions of
請求項7の発明では請求項1乃至5のいずれかの発明において、収容部品は金属シェルと、金属シェル内に固定されて光学部品を位置決めする耐熱ガイドとよりなり、耐熱ガイドに光学部品を固定するロック片が一体形成されているものとされる。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the housing component includes a metal shell and a heat-resistant guide that is fixed in the metal shell and positions the optical component, and the optical component is fixed to the heat-resistant guide. It is assumed that the locking piece is integrally formed.
請求項8の発明では請求項1乃至5のいずれかの発明において、収容部品は金属シェルと、金属シェル内に固定されて光学部品を位置決めする耐熱ガイドとよりなり、金属シェルに光学部品を固定するロック片が一体形成されているものとされる。 According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the housing component includes a metal shell and a heat-resistant guide that is fixed in the metal shell and positions the optical component, and the optical component is fixed to the metal shell. It is assumed that the locking piece is integrally formed.
請求項9の発明では請求項1乃至8のいずれかの発明において、互いに接続される光接続部の少なくとも一方はレンズを備えているものとされる。 According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, at least one of the optical connecting portions connected to each other includes a lens.
請求項10の発明では請求項9の発明において、レンズはレンズブロックの先端面に設けた窪みのなかに形成されており、レンズはレンズブロックの先端面よりも突出していないものとされる。
In the invention of
請求項11の発明では請求項10の発明において、レンズブロックの後方にコイルばねを備えているものとされる。
In the invention of
請求項12の発明では請求項1乃至11のいずれかの発明において、2つのコネクタの少なくとも一方は光電変換回路を備えているものとされる。 According to a twelfth aspect of the present invention, in any one of the first to eleventh aspects, at least one of the two connectors is provided with a photoelectric conversion circuit.
この発明によれば、電気接続部を構成するピンは、その先端を電気接続用の接点として使用し、根元を光接続のための高精度な位置決めに使用するものとなっている。よって、従来、必要であった光接続のための位置決め用の専用のガイドピンは不要となる。 According to this invention, the pin constituting the electrical connection portion uses the tip as a contact for electrical connection, and uses the root for high-accuracy positioning for optical connection. Therefore, a dedicated guide pin for positioning for optical connection, which has been conventionally required, is no longer necessary.
これにより、光電複合コネクタを構成する一方のコネクタにおいては、位置決め専用のガイドピンの配置スペースは不要となり、他方のコネクタにおいては位置決め専用のガイドピンの嵌合スペースは不要となる。従って、この発明によれば、光電複合コネクタの小型化、軽薄化が可能となる。 As a result, one connector constituting the photoelectric composite connector does not require a positioning space for positioning dedicated guide pins, and the other connector does not require a positioning space for positioning dedicated guide pins. Therefore, according to the present invention, the photoelectric composite connector can be reduced in size and weight.
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はこの発明による光電複合コネクタの一実施例の外観を示したものであり、光電複合コネクタはプラグ30とレセプタクル40とよりなる2つのコネクタによって構成されている。図2A,Bはプラグ30及びレセプタクル40をそれぞれ正面側(互いに接続される側)から見た状態を示したものであり、図3A,Bはプラグ30とレセプタクル40の要部断面構造を示したものである。また、図4はレセプタクル40を各部に分解して示したものである。
FIG. 1 shows an external appearance of an embodiment of a photoelectric composite connector according to the present invention. The photoelectric composite connector is composed of two connectors including a
まず、プラグ30の構成について説明する。
First, the configuration of the
プラグ30は図1に示したようにケーブル50の端末に取り付けられる。ケーブル50はこの例では2本の電線51と4本の光ファイバ52を内部に有するものとなっている。各光ファイバ52の端末は図3Bに示したようにレンズブロック31の微細孔31aに挿入されてレンズブロック31に固定保持されている。レンズブロック31の先端面31bの、各光ファイバ52の延長上に位置する箇所には、それぞれ集光レンズ31cが形成されている。集光レンズ31cは図2Aに示したようにレンズブロック31の先端面31bの長手方向に配列されて4つ形成されており、これら集光レンズ31cによって光接続部が構成されている。集光レンズ31cはレンズブロック31の先端面31bに設けた窪みのなかに形成されており、集光レンズ31cは先端面31bよりも突出しないようにされている。レンズブロック31は透明樹脂製とされる。
The
レンズブロック31の長手方向両端の先端面31b1は、集光レンズ31cが形成されている先端面31bに対し、わずかに低くされており、この1段低い先端面31b1にそれぞれピン32が設けられている。ピン32はレンズブロック31を貫通して設けられており、その先端はレンズブロック31の先端面31b1から突出されている。
The front end surfaces 31b1 at both ends in the longitudinal direction of the
レンズブロック31の後端側にはブロック33が配置され、2本のピン32はこのブロック33に固定保持されている。ピン32の後端は筒状とされてブロック33から後方に突出されており、電線51はこのピン32の後端の筒状部32aに挿入固定されて金属製のピン32に接続されている。
A
レンズブロック31及びブロック33は角筒状をなすガイド34内に収容されており、レンズブロック31の先端側はガイド34の一端側の端面に形成された開口34aから外部に突出されている。ガイド34の他端側にはばね抑え35が取り付けられており、このばね抑え35とブロック33との間に2つのコイルばね36が設けられている。コイルばね36は2本のピン32の位置においてピン32及び電線51を囲むように設けられている。2つのコイルばね36はレンズブロック31をガイド34の開口34aから突出する方向に押すものとなっている。ガイド34、ばね抑え35及びブロック33は樹脂製とされる。
The
ガイド34の一部及びガイド34の開口34aから突出しているレンズブロック31、ピン32の回りには金属シェル37が設けられる。金属シェル37の先端側はレンズブロック31を囲む角筒状をなし、この角筒部37a内にレンズブロック31の先端側及びピン32の突出部分は収容されている。
A
ハウジング38はプラグ30の外形を構成するもので、扁平な直方体形状をなす。金属シェル37の角筒部37aはハウジング38の一端側の側面から突出されている。ケーブル50はハウジング38の他端側の側面に突出形成されている円筒部38aを通ってハウジング38内に挿入されている。
The
次に、レセプタクル40の構成について説明する。
Next, the configuration of the
レセプタクル40は図4に示したように、金属シェル41とレンズブロック42と耐熱ガイド43と2つのソケット44とブロック45とによって構成されており、2本の電線61と4本の光ファイバ62が取り付けられるものとなっている。
As shown in FIG. 4, the
金属シェル41は角筒状をなし、その上面には一対のばね片41aが形成され、各ばね片41aの先端には金属シェル41の内側に突出するように凸部41bが形成されている。また、上面の後端には切欠き41cが形成されている。金属シェル41の両側壁部分には側壁から下方に突出延長されて端子41dが形成されている。端子41dは両側壁部分にそれぞれ一対形成されている。また、両側壁の後端側には窓41eがそれぞれ形成されている。
The
耐熱ガイド43は矩形状をなす枠部43aと、枠部43aの両側壁部分からそれぞれ前方に突出延長された一対のガイド片43bと、枠部43aの両側壁部分からそれぞれ後方に突出延長された一対のロック片43cとを有する。各ロック片43cの先端は幅広とされてロック部43dが形成されている。枠部43aの両側壁の外面には突起43eがそれぞれ形成されており、枠部43aの上面には1段高い段部43fが形成され、さらに段部43fの両側に突条43gがそれぞれ形成されている。
The heat-
レンズブロック42は直方体状をなし、光ファイバ62の端末が挿入固定される微細孔42a(図3B参照)が形成されている。微細孔42aは4つ形成されており、レンズブロック42の先端面42bの、各微細孔42aの延長上に位置する箇所には、集光レンズ42cが形成されている。集光レンズ42cは先端面42bの長手方向に配列されて形成されており、これら集光レンズ42cによって光接続部が構成されている。集光レンズ42cは先端面42bに設けた窪みのなかに形成されており、集光レンズ42cは先端面42bよりも突出しないようにされている。4つの集光レンズ42cの配列ピッチはプラグ30の4つの集光レンズ31cの配列ピッチと一致されている。
The
レンズブロック42の先端面42bの長手方向において先端面42bの両側に位置する部分の先端面42b1は、先端面42bに対し、わずかに低くされており、この1段低い先端面42b1にそれぞれ位置決め穴42dが形成されている。各位置決め穴42dの奥には位置決め穴42dに続いて取り付け穴42e(図3A参照)が形成されている。
The tip surfaces 42b1 of the portions located on both sides of the
レンズブロック42の後端には上下方向に突出して鍔部42fが形成されている。鍔部42fの後端面には左右方向(長手方向)に溝42gが後端面の全長に渡って形成されており、微細孔42a及び取り付け穴42eはこの溝42gの底面に開口している。鍔部42fは溝42gによって上部と下部に分断されており、鍔部42fの上部及び下部にはそれぞれ窓42hが形成されている。
At the rear end of the
ブロック45は基部45aと、基部45aから前方に突出された突出部45bとよりなり、基部45aから突出部45bに渡って長円形をなす貫通穴45cが貫通形成されている。基部45aの両側面にはそれぞれ長円切欠き45dが形成されており、基部45aの両側面において長円切欠き45dを挟む上下には爪45eがそれぞれ突出形成されている。また、突出部45bの上面及び下面には突起45fがそれぞれ形成されている。
The
ソケット44は中間部44aが軸状とされ、中間部44aより前方には電気接続部をなす一対のばね接点44bが中間部44aから突出されて形成されている。ばね接点44bは断面略半円弧形状とされ、片持ち梁状とされている。一対のばね接点44bは互いに対向するように形成されており、先端側は互いに近接してすぼまった状態となっている。ソケット44の中間部44aより後方は筒状をなす筒部44cとされている。なお、中間部44aの後端側にはやや径が大とされた大径部44dが設けられている。
The
以下にレセプタクル各部の構成材料を例示する。
・金属シェル41…ステンレス鋼
・耐熱ガイド43…LCP(液晶ポリマー)やPPS(ポリフェニレンスルフィド)な ど<耐熱性がある材料>
・レンズブロック42…PEI(ポリエーテルイミド)、PC(ポリカーボネート)、 COC(環状オレフィン・コポリマー)など<透明光学樹脂>
・ブロック45…LCP、PPS、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PA(ポ リアミド)など<耐熱性は特に必要ない>
・ソケット44…銅合金
The constituent materials of each part of the receptacle will be exemplified below.
・
Lens block 42: PEI (polyetherimide), PC (polycarbonate), COC (cyclic olefin copolymer), etc. <Transparent optical resin>
・ Block 45: LCP, PPS, PBT (polybutylene terephthalate), PA (polyamide), etc. <Heat resistance is not particularly required>
・
次に、レセプタクル40の組み立てについて順に説明する。
Next, assembly of the
(1)光ファイバ62をブロック45の貫通穴45cに通す。
(1) The
(2)レンズブロック42の各微細孔42aに光ファイバ62の端末を挿入して接着固定する。
(2) The end of the
(3)ソケット44の筒部44cに電線61の端末を挿入し、半田付けにより接続する。
(3) The end of the
(4)ブロック45の2つの長円切欠き45dにそれぞれソケット44の筒部44cを挿入してブロック45と2つのソケット44を一体化する。ソケット44の大径部44dはブロック45の基部45aの前面に位置し、ソケット44は大径部44dが基部45aの前面と突き当たることにより後方への動きが規制される。
(4) The
(5)ソケット44を保持したブロック45の突出部45bをレンズブロック42の溝42gに後方から嵌め込む。ブロック45とレンズブロック42はブロック45の上下2つの突起45fがレンズブロック42の窓42hにそれぞれ位置して引っ掛かることにより互いに固定される。2つのソケット44はレンズブロック42の取り付け穴42eに挿入されて図3Aに示した状態となる。
(5) The
(6)金属シェル41に後方から耐熱ガイド43を組み込む。耐熱ガイド43に設けられている2つの突起43eが金属シェル41の窓41eにそれぞれ位置して引っ掛かることにより金属シェル41と耐熱ガイド43は互いに固定される。耐熱ガイド43の段部43fは金属シェル41の切欠き41cに嵌まった状態となる。耐熱ガイド43の2つのガイド片43bは金属シェル41内に位置し、2つのロック片43cは金属シェル41の後方に突出される。
(6) The heat-
(7)ブロック45が取り付けられたレンズブロック42を金属シェル41に取り付けられた耐熱ガイド43内に後方から嵌め込む。耐熱ガイド43の一対のロック片43cの先端のロック部43dがブロック45の基部45aの両側面にそれぞれ形成されている爪45eに引っ掛かることによりレンズブロック42は耐熱ガイド43に固定されて金属シェル41内に収容される。なお、レンズブロック42は耐熱ガイド43の枠部43aに囲まれて位置決めされる。
(7) The
上記のようにして図1〜3に示したレセプタクル40が完成する。
As described above, the
レセプタクル40は上述したように、光ファイバ62、ブロック45、ソケット44及び電線61が組み付けられたレンズブロック42が金属シェル41に組み込まれた耐熱ガイド43に最後に収容されて完成するものとなっており、つまり光学部品が光学部品を収容する収容部品に収容されてレセプタクル40が完成するものとなっている。収容部品に対する光学部品の固定は耐熱ガイド43に設けられた一対のロック片43cがブロック45に形成された爪45eに引っ掛かることによって行われ、このようなロック片43cと爪45eとよりなるロック機構を採用したことにより、光学部品は収容部品に対して容易に着脱可能とされている。これにより、この例では以下のような長所を有する。
As described above, the
即ち、レセプタクル40は基板に実装されるものとなっているが、実装にリフロー技術を用いる場合、レセプタクル40は例えば250℃といった高温にさらされることになる。このようなリフロー温度はレンズブロック42や光ファイバ62等の耐熱温度を超えるものであり、よって光学部品に熱劣化が生じて性能が損なわれることになり、またゴミやガス等により汚染されているリフロー時の雰囲気により光学部品が汚染されて性能が損なわれることになる。
That is, the
この例では光学部品が着脱可能とされているため、このような重大な問題を回避することができる。図5及び6はこの様子を示したものであり、レセプタクル40を基板70にリフロー実装する際には、光学部品(光ファイバ62、ブロック45、ソケット44及び電線61が組み付けられたレンズブロック42)を収容部品(耐熱ガイド43が組み込まれた金属シェル41)から取り外した状態で図5A,図6Aに示したように収容部品を基板70にリフロー実装し、実装後、図5B,図6Bに示したように光学部品を取り付ける。これにより光学部品の性能を損なうことなく、レセプタクル40を基板70にリフロー実装することができる。
In this example, since the optical component can be attached and detached, such a serious problem can be avoided. FIGS. 5 and 6 show this state. When the
なお、収容部品は、光学部品を繰り返し着脱することができ、よって例えば光学部品に不具合が生じても容易に修理することができる。 The housing component can be repeatedly attached and detached, so that it can be easily repaired even if, for example, a defect occurs in the optical component.
図7A,Bは上記のような構成を有するレセプタクル40とプラグ30が嵌合され、電気接続と光接続とが行われた状態をそれぞれ示したものであり、図7A,Bはそれぞれ図3A,Bと対応した図となっている。なお、基板70の図示は省略している。
7A and 7B show a state in which the
電気接続は図7Aに示したようにプラグ30のピン32がレセプタクル40の位置決め穴42dに挿入され、さらに一対のばね接点44b間に挿入されて一対のばね接点44bにピン32の先端が挟み込まれることによって行われる。なお、プラグ30のシェル37の角筒部37aは、レセプタクル40のシェル41内に嵌め込まれてシェル41と接触しており、これによりグランド接続が行われる。
7A, the
光接続は図7Bに示したようにプラグ30のレンズブロック31の先端面31bと、レセプタクル40のレンズブロック42の先端面42bとが突き当てられ、集光レンズ31cと42cとが互いに対向されることによって行われる。この例では集光レンズ31c,42cともに先端面31b,42bよりも突出していないので、集光レンズ同士は接触することがなく、光接続は集光レンズ31c,42cによる空間結合によって行われるものとなっている。
In the optical connection, as shown in FIG. 7B, the
光接続には極めて高精度な位置決めが要求されるが、この例ではレセプタクル40にはばね接点44bの前方に位置決め穴42dが設けられており、プラグ30のピン32がこの位置決め穴42dに挿入され、図7Aに示したようにピン32の根元が位置決め穴42dに嵌まることで、光接続のための高精度な位置決めが行われるものとなっている。
In this example, the
このようにこの例では電気接続部を構成するピン32の先端がばね接点44bと接触して電気接続が行われ、このピン32の根元を光接続のための位置決めに使用するものとなっており、接続方向において光接続部の位置(レンズ31c,42cの位置)とほぼ同じ位置で位置決めを行うため、高精度な位置決めが可能となっている。具体的には、本発明におけるピン32の先端とは図7A中、破線aで囲んだ部分の電気接続機能部を示し、ピン32の根元とは破線bで囲んだ部分の光接続のための位置決め機能部を示す。従って、電気接続機能部と光接続のための位置決め機能部が図7Aの位置関係で配置されていれば、それぞれが物理的なピンの先端、根元に位置しなくともよい。
As described above, in this example, the tip of the
図8(1)〜(4)はプラグ30とレセプタクル40の嵌合過程を順に示したものである。なお、図8(1)は嵌合前の状態を示す。
8 (1) to 8 (4) show the fitting process of the
プラグ30とレセプタクル40の接続時には、図8(2)に示したように、最初にプラグ30の金属シェル37とレセプタクル40の金属シェル41が嵌合する。金属シェル同士の嵌合によりプラグ30とレセプタクル40とはほぼ位置決めされ、これにより図8(3)に示したレセプタクル40の位置決め穴42dへのプラグ30のピン32の挿入が容易となる。なお、レンズブロック31に設けられた一対のピン32が支障なく、良好に位置決め穴42dに挿入されるように、プラグ30のレンズブロック31は金属シェル37に対してわずかに動きうるフローティング構造を採用している。
When the
さらに、嵌合を進めることにより、コイルばね36が押し縮められ、レンズブロック31の先端面31bをレンズブロック42の先端面42bに押し付けるので、レンズブロック同士の角度ずれも矯正されて、図8(4)に示した嵌合完了状態となり、電気接続と光接続が完了する。レセプタクル40の金属シェル41に形成されているばね片41aの先端の凸部41bは、プラグ30の金属シェル37に形成されている窓37bにはまり込み、これにより抜け止めされ、嵌合状態が保持される。
Further, by proceeding with the fitting, the
上述した例ではプラグ30及びレセプタクル40は4つの光接続部と2つの電気接続部を有するものとなっているが、光接続部の数は特に限定されない。一方、電気接続部の数、言い換えればピン32の本数は少なくとも2本とされる。上述した例に示したように2本のピン32を光接続部を挟んでプラグ30の両脇に配置すれば、光接続のための位置決めをより高精度に行うことができる。
In the example described above, the
なお、ピン32とばね接点44bとの接触による電気接続においては、金属同士の接触、こすれにより金属摩耗粉が発生する恐れがあるが、ピン32とばね接点44bとは光接続のための高精度な位置決めを担う位置決め穴42dより奥まった位置で接触するため、金属摩耗粉が位置決め穴42dの内壁面に付着するといったことは生じにくいものとなっている。
In the electrical connection by the contact between the
図9Aは上述したプラグ30とレセプタクル40の電気接続部をさらに拡大して示したものである。図9B〜Dは電気接続部の他の構成例を示したものである。
FIG. 9A is an enlarged view of the electrical connection between the
図9Bはピン32’の先端の径を根元の径より小さくし、これに対応して一対のばね接点44b’の先端がなすピン32’の挿入空間を図9Aに示した状態より狭くしたものであり、図9Cは図9Bと同様のばね接点44b’とし、ピン32”の先端を先細形状としたものである。
In FIG. 9B, the diameter of the tip of the
このような形状を有するピン32’,32”を採用すれば、高精度な位置決めを行うべく、ピン32’,32”の根元部分と位置決め穴42dとの嵌合における隙間(クリアランス)を小さくしても、位置決め穴42dへの挿入を容易に行うことができる。
If the
図9Dはレセプタクル40側に設けられる電気接続部をばね接点44bではなく、ピン(第2のピン)44eとし、プラグ30側のピン(第1のピン)32の先端にばね接点32bを一体形成したものであり、このような構成を採用することもできる。ピン32の延伸方向と直交する面内において一対のばね接点32bが占める領域の径はピン32の根元の径より小さくされる。これにより、このような先端にばね接点32bを有するピン32であっても位置決め穴42dへの挿入を良好に行うことができる。この例ではプラグ30のピン32のばね接点32bと、レセプタクル40のピン44dとが接触することによって電気接続が行われる。
In FIG. 9D, the electrical connection provided on the
以上説明した実施例においては、互いに接続される光接続部の双方にレンズが設けられているが、レンズは一方だけでもよく、またレンズをなしとしてもよい。例えば、レンズがない場合は光ファイバ52,62の端面同士が突き当てられる。
In the embodiment described above, the lenses are provided in both of the optical connection portions connected to each other. However, only one lens may be used, or the lens may be omitted. For example, when there is no lens, the end faces of the
上述したレセプタクル40では、光学部品(光ファイバ62、ブロック45、ソケット44及び電線61が組み付けられたレンズブロック42)を収容部品(耐熱ガイド43が組み込まれた金属シェル41)に固定するためのロック機構は、耐熱ガイド43に設けたロック片43cとブロック45の爪45eとによって構成されているが、ロック片は金属シェルに設けることもできる。
In the
図10はこのように金属シェルにロック片を設けたレセプタクル40’を示したものであり、図11は図10に示したレセプタクル40’を各部に分解して示したものである。なお、図1及び図4と対応する部分には同一符号を付してある。
FIG. 10 shows a
一対のロック片41fは金属シェル41’の両側壁から後方に突出延長されて形成されており、各ロック片41fの先端は幅広とされてロック部41gが形成されている。なお、一対のロック片41fはロック部41gが互いに少し近接するように図10,11に示したように折り曲げられている。
The pair of
耐熱ガイド43’は前述の図4に示した耐熱ガイド43から一対のロック片43cが削除された形状とされる。
The heat-resistant guide 43 'has a shape in which the pair of
図12,13は前述した図5,6と同様、レセプタクル40’を基板70にリフロー実装する際の様子を示したものであり、図12A,図13Aに示したように光学部品を収容部品から取り外した状態で収容部品を基板70にリフロー実装し、実装後、図12B,図13Bに示したように光学部品を取り付け、金属シェル41’の一対のロック片41fをブロック45の爪45eに引っ掛けることによって収容部品に光学部品を固定する。
12 and 13 show the state when the
このように、ロック片は金属シェルに設けてもよく、これによっても収容部品に対して光学部品を着脱可能とすることができる。 As described above, the lock piece may be provided on the metal shell, and the optical component can be attached to and detached from the housing component.
なお、プラグとレセプタクルとよりなる2つのコネクタの少なくとも一方が光電変換回路を具備する構成としてもよい。図14はこのような構成の一例として光電変換回路を備えたレセプタクル40”を示したものである。図14において、46は回路基板を示し、47は面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)、48はICを示す。レンズブロック42にはミラー面42iが形成されており、また面発光レーザ47と対向する位置には集光レンズ42jが形成されている。
Note that at least one of the two connectors including the plug and the receptacle may have a photoelectric conversion circuit. FIG. 14 shows a
10 レセプタクル 11 本体部
11a 突設部 11b 収容部
12 光デバイス部 13 導体
13a 接続部 14 基板
14a 発光素子 14b ICチップ
15 レンズケース 15a,15b レンズ部
16 ミラー部品 16a ミラー
16b,16c ガイドピン 17 端子
18 メタルシェル 18a,18b 突出部
20 USBコネクタ 21 差込部
21a 上面 21b 下面
22 フェルール 22a レンズ
30 プラグ 31 レンズブロック
31a 微細孔 31b,31b1 先端面
31c 集光レンズ 32,32’,32” ピン
32a 筒状部 32b ばね接点
33 ブロック 34 ガイド
34a 開口 35 ばね抑え
36 コイルばね 37 金属シェル
37a 角筒部 37b 窓
38 ハウジング 38a 円筒部
40,40’,40” レセプタクル 41,41’ 金属シェル
41a ばね片 41b 凸部
41c 切欠き 41d 端子
41e 窓 41f ロック片
41g ロック部 42,42’ レンズブロック
42a 微細孔 42b,42b1 先端面
42c 集光レンズ 42d 位置決め穴
42e 取り付け穴 42f 鍔部
42g 溝 42h 窓
42i ミラー面 42j 集光レンズ
43,43’ フレーム 43a 枠部
43b ガイド片 43c ロック片
43d ロック部 43e 突起
43f 段部 43g 突条
44 ソケット 44a 中間部
44b,44b’ ばね接点 44c 筒状部
44d 大径部 44e ピン
45 ブロック 45a 基部
45b 突出部 45c 貫通穴
45d 切欠き 45e 爪
45f 突起 46 回路基板
47 面発光レーザ 48 IC
50 ケーブル 51 電線
52 光ファイバ 61 電線
62 光ファイバ 70 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Receptacle 11 Main part 11a Protruding part 11b Housing part 12 Optical device part 13 Conductor 13a Connection part 14 Substrate 14a Light emitting element 14b IC chip 15 Lens case 15a, 15b Lens part 16 Mirror part 16a Mirror 16b, 16c Guide pin 17 Terminal 18 Metal shell 18a, 18b Protruding part 20 USB connector 21 Insertion part 21a Upper surface 21b Lower surface 22 Ferrule 22a Lens 30 Plug 31 Lens block 31a Micro hole 31b, 31b1 Tip surface 31c Condensing lens 32, 32 ', 32 "Pin 32a Tubular Portion 32b Spring contact 33 Block 34 Guide 34a Opening 35 Spring restraint 36 Coil spring 37 Metal shell 37a Square tube portion 37b Window 38 Housing 38a Cylindrical portion 40, 40 ', 40 "Receptacle 41, 41' Metal sheath 41a Spring piece 41b Protruding part 41c Notch 41d Terminal 41e Window 41f Locking piece 41g Locking part 42, 42 'Lens block 42a Fine hole 42b, 42b1 Tip surface 42c Condensing lens 42d Positioning hole 42e Mounting hole 42f Gutter 42g Groove 42h Window 42i Mirror surface 42j Condensing lens 43, 43 'Frame 43a Frame portion 43b Guide piece 43c Lock piece 43d Lock portion 43e Projection 43f Step 43g Projection 44 Socket 44a Intermediate portion 44b, 44b' Spring contact 44c Cylindrical portion 44d Large Diameter 44e Pin 45 Block 45a Base 45b Projection 45c Through hole 45d Notch 45e Claw 45f Projection 46 Circuit board 47 Surface emitting laser 48 IC
50
Claims (12)
前記コネクタの一方は基板に実装されるものであって、前記光接続部を含む光学部品と、前記光学部品を収容する収容部品とよりなり、前記光学部品は前記収容部品が前記基板に実装された状態で前記収容部品に対して着脱可能とされており、
互いに接続される前記電気接続部の一方はピンとされ、他方はばね接点とされ、
前記ばね接点を有する前記コネクタは、前記ばね接点の前方に前記ピンが挿入される位置決め穴を備え、
前記ピンの先端が前記ばね接点と接触して電気接続がなされ、前記ピンの根元が前記位置決め穴に嵌まることで光接続のための位置決めがなされることを特徴とする光電複合コネクタ。 A photoelectric composite connector comprising two connectors each having at least one optical connection and at least two electrical connections,
One is a intended to be mounted on the board of the connector, and an optical component comprising the optical connection portion, becomes more an accommodation part for accommodating the optical component, the optical component is the housing parts are mounted on the board It is possible to attach to and detach from the housing component in a state where
One of the electrical connections connected to each other is a pin, the other is a spring contact,
The connector having the spring contact includes a positioning hole into which the pin is inserted in front of the spring contact;
A photoelectric composite connector, wherein the tip of the pin contacts the spring contact for electrical connection, and the base of the pin is fitted into the positioning hole for positioning for optical connection.
前記コネクタの一方は基板に実装されるものであって、前記光接続部を含む光学部品と、前記光学部品を収容する収容部品とよりなり、前記光学部品は前記収容部品が前記基板に実装された状態で前記収容部品に対して着脱可能とされており、
互いに接続される前記電気接続部の一方は先端にばね接点が一体形成された第1のピンとされ、他方は第2のピンとされ、
前記第2のピンを有する前記コネクタは、前記第2のピンの前方に前記第1のピンが挿入される位置決め穴を備え、
前記第1のピンの先端の前記ばね接点が前記第2のピンと接触して電気接続がなされ、前記第1のピンの根元が前記位置決め穴に嵌まることで光接続のための位置決めがなされることを特徴とする光電複合コネクタ。 A photoelectric composite connector comprising two connectors each having at least one optical connection and at least two electrical connections,
One is a intended to be mounted on the board of the connector, and an optical component comprising the optical connection portion, becomes more an accommodation part for accommodating the optical component, the optical component is the housing parts are mounted on the board It is possible to attach to and detach from the housing component in a state where
One of the electrical connection parts connected to each other is a first pin integrally formed with a spring contact at the tip, and the other is a second pin.
The connector having the second pin includes a positioning hole into which the first pin is inserted in front of the second pin;
The spring contact at the tip of the first pin comes into contact with the second pin to make an electrical connection, and the base of the first pin fits into the positioning hole, thereby positioning for optical connection. A photoelectric composite connector characterized by that.
前記ピンの根元の径は先端の径より大きいことを特徴とする光電複合コネクタ。 The photoelectric composite connector according to claim 1,
A photoelectric composite connector characterized in that the diameter of the base of the pin is larger than the diameter of the tip.
前記第1のピンの延伸方向と直交する面内において前記ばね接点が占める領域の径は前記根元の径より小さいことを特徴とする光電複合コネクタ。 The photoelectric composite connector according to claim 2,
The photoelectric composite connector according to claim 1, wherein a diameter of a region occupied by the spring contact is smaller than a diameter of the base in a plane orthogonal to the extending direction of the first pin.
前記電気接続部は前記光接続部を挟んで前記コネクタの両脇に配置されていることを特徴とする光電複合コネクタ。 The photoelectric composite connector according to any one of claims 1 to 4,
The photoelectric connector is characterized in that the electrical connection portion is disposed on both sides of the connector with the optical connection portion interposed therebetween.
前記2つのコネクタは金属シェルをそれぞれ備えており、
前記2つのコネクタの接続時には前記金属シェル同士が最初に嵌合することを特徴とする光電複合コネクタ。 The photoelectric composite connector according to any one of claims 1 to 5,
The two connectors each have a metal shell;
The photoelectric composite connector, wherein the metal shells are first fitted together when the two connectors are connected.
前記収容部品は金属シェルと、前記金属シェル内に固定されて前記光学部品を位置決めする耐熱ガイドとよりなり、
前記耐熱ガイドに前記光学部品を固定するロック片が一体形成されていることを特徴とする光電複合コネクタ。 The photoelectric composite connector according to any one of claims 1 to 5 ,
The housing parts are more becomes a metallic shell, a heat-resistant guide for positioning the optical component is fixed in the metal shell,
A photoelectric composite connector, wherein a lock piece for fixing the optical component is integrally formed on the heat-resistant guide.
前記収容部品は金属シェルと、前記金属シェル内に固定されて前記光学部品を位置決めする耐熱ガイドとよりなり、
前記金属シェルに前記光学部品を固定するロック片が一体形成されていることを特徴とする光電複合コネクタ。 The photoelectric composite connector according to any one of claims 1 to 5 ,
The housing parts are more becomes a metallic shell, a heat-resistant guide for positioning the optical component is fixed in the metal shell,
A photoelectric composite connector, wherein a lock piece for fixing the optical component to the metal shell is integrally formed.
互いに接続される前記光接続部の少なくとも一方はレンズを備えていることを特徴とする光電複合コネクタ。 The photoelectric composite connector according to any one of claims 1 to 8,
At least one of the optical connection parts connected to each other includes a lens.
前記レンズはレンズブロックの先端面に設けた窪みのなかに形成されており、
前記レンズは前記レンズブロックの前記先端面よりも突出していないことを特徴とする光電複合コネクタ。 The photoelectric composite connector according to claim 9,
The lens is formed in a recess provided in the front end surface of the lens block,
The photoelectric composite connector according to claim 1, wherein the lens does not protrude from the tip surface of the lens block.
前記レンズブロックの後方にコイルばねを備えていることを特徴とする光電複合コネクタ。 The photoelectric composite connector according to claim 10,
A photoelectric composite connector comprising a coil spring behind the lens block.
前記2つのコネクタの少なくとも一方は光電変換回路を備えていることを特徴とする光電複合コネクタ。 The photoelectric composite connector according to any one of claims 1 to 11,
At least one of the two connectors includes a photoelectric conversion circuit.
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