JP6295138B2

JP6295138B2 - コネクタ及び該コネクタを使用した電子機器

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Publication number: JP6295138B2
Application number: JP2014099697A
Authority: JP
Inventors: 笹田　浩介; 浩介笹田; 長田　孝之; 孝之長田
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2034-05-13
Also published as: US20150331203A1; KR20150130215A; TWI638196B; US9547135B2; KR102307379B1; TW201602669A; CN105093434A; JP2015216076A; EP2944990A1; EP2944990B1; CN105093434B

Description

本発明は、コネクタ及び該コネクタを使用した電子機器に関する。

近年、インターネットの普及と計算機の情報処理能力の向上から、サーバーやストレージといった各種情報処理機器間若しくは情報処理機器の内部を伝送される信号の伝送速度の向上が求められている。従来は、これらの通信には同軸ケーブルを用いた電気通信が行われてきた。しかし、同軸ケーブルによる電気通信では今後の高速化への対応が困難であるため、それに替わる手段として、光ファイバによる光通信が期待を集めている。光ファイバは同軸ケーブルと比較して、高速伝送が可能になるだけでなく、軽量で曲げ半径が小さく、耐ＥＭＩ（Electro-Magnetic Interference）特性に優れている。

機器間で光通信を行う際には、光ファイバの端部に光−電気変換部を有する光モジュールが取り付けられた、アクティブ光ケーブルが一般的に用いられ、機器側には光モジュールと嵌合するレセプタクルが用いられる。これにより、機器側ではレセプタクルを介して従前どおりの電気信号での入出力が可能になるため、同軸ケーブルからの置き換えが容易である。

特許文献１においては、厚さ方向の寸法を小さくし、且つ組み付けが容易な光モジュール、及びその光モジュールを用いた信号伝送媒体が開示されている。該光モジュールにおいては、光ファイバと光学的に接続される光電変換素子と、光電変換素子が実装された板状の基板とを備えている。該基板の一辺には複数の電気接点が形成されたカードエッジコネクタ部を有する。該カードエッジコネクタ部が電子回路基板に実装されたコネクタに挿入されることにより、光モジュールと電子回路基板との間で電気信号の入出力が行われる。

特開２０１３−０９７２２５号公報

アクティブ光ケーブルには、双方向通信が可能な仕様と単方向通信のみ可能な仕様の２種類がある。双方向通信仕様においては、光ファイバの両端の光モジュールがいずれも投光素子と受光素子とを備え、それぞれの光モジュールが送信機能と受信機能の両方を有している。しかし、単方向通信仕様においては、光ファイバの一端の光モジュールは投光素子を備えた送信機能のみを有し、他端の光モジュールは受光素子を備えた受信機能のみを有している。

双方向通信仕様においては、光ファイバの両端部の光モジュールは同じ構成であるので、アクティブ光ケーブルには方向性はない。従って、光モジュールが接続されるレセプタクルにも方向性は必要とされない。しかし、単方向通信仕様のアクティブ光ケーブルにおいては、各端部が送信機能を有する光モジュール（以下「送信用光モジュール」と称する）と受信機能を有する光モジュール（以下「受信用光モジュール」と称する）とになり、各端部の光モジュールがそれぞれ異なる機能を有するため、アクティブ光ケーブルには方向性がある。従って、接続されるレセプタクルにも方向性が求められる。すなわち、送信用光モジュールは送信用レセプタクルに接続され、受信用光モジュールは受信用レセプタクルに接続される必要があり、その逆の接続はあってはならない。仮に、送信用光モジュールを受信用レセプタクルに誤嵌合したり、受信用光モジュールを送信用レセプタクルに誤嵌合した場合、アクティブ光ケーブルが正常に作動しないだけでなく、最悪の場合、駆動用ＩＣや投受光素子が破壊されるおそれがある。

誤嵌合を防止するためには、例えば、送信用光モジュールと受信用光モジュールの形状を全く異なる形状にすることが考えられる。しかし、その場合、それぞれの光モジュールが接続されるレセプタクルの形状もそれに合わせて異なる形状にする必要があるので、アクティブ光ケーブルと両端のレセプタクルを合わせた全体のコストが大幅に増加してしまうおそれがある。

このように、単方向通信仕様のアクティブ光ケーブルにおいて、誤嵌合を防止する構造を有する光モジュールとレセプタクルの組み合わせ（以下「コネクタ」と称する）には更なる改善の余地があった。

本発明の好適な実施形態においては、安価且つ簡易に誤嵌合を防止することができる構造を有するコネクタ及び該コネクタを使用した電子機器を提供する。

本発明に係るコネクタの好適な実施形態の一つでは、電気信号が入力及び／又は出力される信号電極を有する送信用光モジュール又は受信用光モジュールと、前記送信用光モジュール又は前記受信用光モジュールと嵌合することにより前記信号電極と電気的に接続されるコンタクトを有する送信用レセプタクル又は受信用レセプタクルと、を備え、前記送信用光モジュールは、平面視において、前記信号電極を挟んで左方と右方の両方に形成された一対の切欠きを有し、前記送信用レセプタクルは、前記送信用光モジュールとの嵌合状態において一対の前記切欠きに夫々嵌り込んでいる一対の凸部を有し、前記受信用光モジュールは、平面視において、前記信号電極を挟んで左方と右方の両方に形成された一対の切欠きを有し、前記受信用レセプタクルは、前記受信用光モジュールとの嵌合状態において一対の前記切欠きに夫々嵌り込んでいる一対の凸部を有し、前記送信用光モジュール、前記受信用光モジュール、前記送信用レセプタクル、及び前記受信用レセプタクルのそれぞれは、前記送信用光モジュールと前記受信用レセプタクルとの誤嵌合、及び、前記受信用光モジュールと前記送信用レセプタクルとの誤嵌合を防止する誤嵌合防止構造を有し、前記誤嵌合防止構造は、前記送信用光モジュールの左方と右方の何れか一方にのみ形成された第１の切欠きと、前記送信用光モジュールと前記送信用レセプタクルとの嵌合状態において、前記第１の切欠きに嵌入されているように前記送信用レセプタクルに形成された第１突起と、前記受信用光モジュールの左方と右方の何れか他方にのみ形成された第２の切欠きと、前記受信用光モジュールと前記受信用レセプタクルとの嵌合状態において、前記第２の切欠きに嵌入されているように前記受信用レセプタクルに形成された第２突起と、を有し、前記送信用光モジュールを前記受信用レセプタクルに嵌合させたときに、前記第２突起が前記送信用光モジュールの前記第１の切欠きが形成されていない箇所に当接して前記送信用光モジュールと前記受信用レセプタクルとの誤嵌合を防止すると共に、前記受信用光モジュールを前記送信用レセプタクルに嵌合させたときに、前記第１突起が前記受信用光モジュールの前記第２の切欠きが形成されていない箇所に当接して誤嵌合を防止し、前記送信用光モジュールにおいて、一対の前記切欠きのうち前記第１の切欠きを有する方に形成されている前記切欠きと前記第１の切欠きとが繋がって１つの切欠きを形成しており、前記受信用光モジュールにおいて、一対の前記切欠きのうち前記第２の切欠きを有する方に形成されている前記切欠きと前記第２の切欠きとが繋がって１つの切欠きを形成している。

このような構成とすれば、送信用光モジュールと受信用レセプタクルとの誤嵌合、及び、受信用光モジュールと送信用レセプタクルとの誤嵌合が防止されるので、正しい組み合わせの嵌合だけが実現され、誤嵌合されたときに発生する作動異常を未然に防ぐことができる。

また、このような構成とすれば、光モジュールに切欠きを設けレセプタクルに突起を設けるだけで誤嵌合防止構造を実現することができる。誤嵌合につながる誤挿入をしたとすると突起が切欠きに嵌入できないことより誤嵌合を認識することができるので、製品の大幅なコストアップなしに誤嵌合防止構造を実現することができる。

本発明に係るコネクタの別の好適な実施形態の一つでは、前記第１の切欠き及び前記第２の切欠きは前記信号電極の近傍に形成され、前記第１突起及び前記第２突起は前記コンタクトの近傍に形成され且つ前記第１突起及び前記第２突起の上下方向の高さは前記コンタクトの接点位置よりも高い。

このような構成とすれば、誤挿入した場合でも、信号電極とコンタクトが接触して電気的に接続される前に誤嵌合であることが認識される。従って、誤挿入により、送信用光モジュールや受信用光モジュールに実装された投光素子や受光素子等の電子部品が通電されて破壊されるのを防止することができる。

本発明に係るコネクタの別の好適な実施形態の一つでは、前記誤嵌合防止構造以外の前記送信用光モジュールと前記受信用光モジュールの外観は同じであり、前記誤嵌合防止構造以外の前記送信用レセプタクルと前記受信用レセプタクルの外観は同じである。

このような構成とすれば、送信用光モジュールと受信用光モジュールの生産設備の共用化が図れると共に、送信用レセプタクルと受信用レセプタクルの生産設備の共用化が図れるので、安価なコネクタを提供することが可能となる。

本発明に係る電子機器の好適な実施形態の一つでは、上記のコネクタを用いて、前記電気信号を光信号に変換して送信すると共に、前記光信号を前記電気信号に変換して受信する。

このような構成とすれば、誤嵌合なしに、電子機器内部及び電子機器間で光ファイバを用いて光信号の高速伝送を実現することができる。

本実施形態に係る送信用コネクタを構成する送信用光モジュールと送信用レセプタクルの構造を表す斜視図である。送信用光モジュールと送信用レセプタクルとが嵌合された状態を表す斜視図である。送信用光モジュールの底面図である。送信用レセプタクルの構成を表す分解斜視図である。送信用光モジュールが送信用レセプタクルに嵌合される途中の状態を表す断面図、及び、嵌合が完了した状態を表す断面図である。送信用光モジュールが送信用レセプタクルに嵌合されたときの第１切欠きと凸部、第１突起との位置関係、及び、第２切欠きと凸部との位置関係を表す平面図である。本実施形態に係る受信用コネクタを構成する受信用光モジュールと受信用レセプタクルの構造を表す斜視図である。受信用光モジュールと受信用レセプタクルとが嵌合された状態を表す斜視図である。受信用光モジュールが受信用レセプタクルに嵌合されたときの第１切欠きと凸部との位置関係、及び、第２切欠きと凸部、第２突起との位置関係を表す平面図である。送信用コネクタと受信用コネクタが光ケーブルに接続され、電子機器の内部で使用される状態を表す模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１、図２に示すように、送信用コネクタ１０は、複数の光ファイバが束ねられた光ケーブル１９０が接続された送信用光モジュール１００と送信用光モジュール１００が着脱される送信用レセプタクル２００とから構成される。

〔送信用光モジュールの構造〕
送信用光モジュール１００は、配線パターン（不図示）が形成された基板１１０と、外部から入力された電気信号を光信号に変換して出射する投光素子（不図示）と、出射された光信号を反射させる反射ミラー（不図示）と、投光素子を駆動するドライバＩＣ（不図示）と、基板１１０の上面に接合されて投光素子やドライバＩＣを覆うカバー１３０を備えている。基板１１０上面の前方端部には接地電極１４０が形成されている。また、図３に示すように、基板１１０の下面（カバー１３０により覆われた面と反対側の面）には配線パターンと電気的に接続された複数の信号電極１５０が形成されており、電気信号の入出力端子として機能する。送信用光モジュール１００において電気信号を光電変換して光ファイバに入射させる構成は、既存の送信用光モジュールと同様であるため、詳細な説明は省略する。

以後の説明では、送信用光モジュール１００と送信用レセプタクル２００の方向について、図１に示すように、送信用光モジュール１００の接地電極１４０が形成された側を前方、光ケーブル１９０が接続された側を後方、前方に向かっての左右をそれぞれ左方、右方と定義する。

図１、図３に示すように、基板１１０は左右の辺の一部が４箇所切欠かれている。基板１１０の前端から少し後方の箇所の左側に第１切欠き１１２、右側に第２切欠き１１４が形成されている。第１切欠き１１２、第２切欠き１１４の深さ（左右方向の長さ）は同じであるが、第１切欠き１１２、第２切欠き１１４の長さ（前後方向の長さ）は異なっており、第１切欠き１１２の方が第２切欠き１１４よりも後方に長く切欠かれている。さらに、第１切欠き１１２、第２切欠き１１４の後方には、基板１１０の後端から切欠かれた第３切欠き１１６と第４切欠き１１８が形成されている。第３切欠き１１６の深さと長さは第４切欠き１１８の深さと長さと同じである。なお、第１切欠き１１２、第２切欠き１１４は誤嵌合防止構造の一例である。

図２に示すように、送信用光モジュール１００と送信用レセプタクル２００とが嵌合した状態（以下単に「嵌合状態」と称する）において、送信用レセプタクル２００に形成された凸部２２６と第１突起２２７は第１切欠き１１２に嵌入し、凸部２２６は第２切欠き１１４に嵌入している。これにより、送信用光モジュール１００と送信用レセプタクル２００との位置決めを実現している。また、第３切欠き１１６と第４切欠き１１８には、嵌合状態において送信用レセプタクル２００に形成された第２爪部２３４が嵌り込み、送信用光モジュール１００が後方に変位して抜け落ちるのを防止する。凸部２２６、第１突起２２７、第２爪部２３４の詳細については後述する。

〔送信用レセプタクルの構造〕
図１、図４に示すように、送信用レセプタクル２００は、樹脂等の絶縁体からなる本体２１０と、アルミ等の金属からなり本体２１０に取り付けられ本体２１０を補強するカバー体２５０と、バネ性を有するリン青銅等の銅合金からなり本体２１０に圧入されて保持される複数のコンタクト２９０と、を備える。

本体２１０は、基部２２０と、基部２２０の両端から後方へ延出されるアーム部２３０とを有する。

基部２２０は、コンタクト２９０を支持すると共に送信用光モジュール１００の下面が当接する載置面２２２と、載置面２２２よりも上方向に位置しており、カバー体２５０が取付けられて当接する固定面２２４とを有する。

基部２２０の前方端部には、個々のコンタクト２９０に対応して区画された複数の開口(不図示)が形成されている。これらの開口は基部２２０の前方端部から後方に向かう貫通孔になっており、貫通孔から連続して載置面２２２においてコンタクト溝２２９を形成している。図１に示すように、コンタクト溝２２９は、コンタクト２９０の左右をガイドするので、コンタクト２９０の曲がりや、隣接するコンタクト２９０同士の接触を防止することができる。

コンタクト２９０は、送信用光モジュール１００の信号電極１５０と接触して電気的に接続される接点部２９２と、送信用レセプタクル２００が後述する実装基板４１０(図１０参照)に実装されるときに実装基板４１０に固定される端子部２９４とを有する。

複数のコンタクト２９０は基部２２０の開口から後方に向かって一括して圧入され、図１に示すように、送信用光モジュール１００の挿入方向と直交する方向に並設される。このとき、コンタクト２９０の接点部２９２は、載置面２２２よりも上方に位置している。また、端子部２９４は、基部２２０の前端から前方に延出しており、その端面が本体２１０の下面よりもわずかに下方に位置するように折り曲げられ、ガルウィング型の端子が形成されている。端子部２９４は実装基板４１０に半田等により固定され、当該実装基板４１０に形成された配線パターンと電気的に接続される。これにより、送信用光モジュール１００と実装基板４１０とを電気的に接続することができる。

図４、図６に示すように、基部２２０の載置面２２２の両端部には、コンタクト２９０を挟むように突出して形成された一対の凸部２２６が形成されている。凸部２２６の載置面２２２からの高さは、圧入されたコンタクト２９０の接点部２９２の載置面２２２からの突出高さより高くなるように形成されている。これにより、送信用光モジュール１００を送信用レセプタクル２００に嵌合する際に、送信用光モジュール１００の前方端部が接点部２９２に衝突することがなく、コンタクト２９０の損傷を防ぐことができる。

左側の凸部２２６に沿う基部２２０の後端には、第１突起２２７が形成されている。第１突起２２７は直方体状の突起で、載置面２２２からの高さは凸部２２６よりも高くなっている。第１突起２２７の上面の後方の角部にはＣ面２２７ａが形成されている。これにより、送信用光モジュール１００を送信用レセプタクル２００に挿入するときに、第１切欠き１１２が第１突起２２７に引っ掛かることなく、スムーズに送信用光モジュール１００を挿入することができる。なお、第１突起２２７は誤嵌合防止構造の一例である。

本体２１０のアーム部２３０は、基部２２０の両側面から、後方に延出して形成されており、その左右方向の内寸は、送信用光モジュール１００の左右方向の幅と同じである。これにより、アーム部２３０は送信用光モジュール１００の左右側面に当接して送信用光モジュール１００を保持する。アーム部２３０の上方向の高さは固定面２２４よりも高くなっている。また、アーム部２３０は延出端部近傍において内側に突出する、一対の第１爪部２３２と、第２爪部２３４と、弾性機構２３６とを有している。

第１爪部２３２は、アーム部２３０の上面側から、内側に突出する爪状の突起である。嵌合状態において、送信用光モジュール１００の上面の左右端部に第１爪部２３２の下面が当接することによって、送信用光モジュール１００の角度を水平に保ち、浮き上がりを防止する。さらに、第１爪部２３２の上面は内側に向かって下方へ傾斜するように形成されたガイド面２３３を有している。

第２爪部２３４は、アーム部２３０の後方端部に、上端から下端にわたって内側に突出して形成されている。また、第２爪部２３４は、嵌合状態において、送信用光モジュール１００の第３切欠き１１６、第４切欠き１１８の前方端部が第２爪部２３４に当接するように形成されている。これにより、送信用光モジュール１００が正しい位置に固定されると共に、後方への変位が規制され、送信用光モジュール１００の抜け落ちを防止する。

さらに、第２爪部２３４の下面からは、内側に延出された一対の弾性機構２３６が設けられている。弾性機構２３６の上面には、当接部２３７が突出形成されている。嵌合状態においては、送信用光モジュール１００の下面に当接部２３７が当接し、弾性機構２３６が下方に弾性変形した状態になる。これにより、アーム部２３０を開いて嵌合状態を解除する際には、弾性機構２３６の弾性復帰力が送信用光モジュール１００に対して上方に作用し、送信用光モジュール１００を送信用レセプタクル２００からスムーズに取り外すことができる。

本体２１０には、補強のための金属製のカバー体２５０が取付けられている。カバー体２５０は、本体２１０の固定面２２４に当接する基部カバー２６０と、基部カバー２６０から後方に延出し、アーム部２３０の外側の面に当接するアームカバー２７０と、基部カバー２６０の側面の前端部の下端から外方に延出するように設けられた第１ホールドダウン２８０とを有する。カバー体２５０は、本体２１０にコンタクト２９０が圧入された後に、本体２１０の前方から後方に向けてアーム部２３０の前端に当接するまで挿入されることで取り付けられる。アーム部２３０が左右に開閉する際には、アームカバー２７０はアーム部２３０と一体となって動く。

基部カバー２６０は、図４、図５に示すように、挿入案内部２６２と、接続部２６４とを有する。挿入案内部２６２は、基部カバー２６０の後側の端部から、斜め上方に延出して形成されている。送信用光モジュール１００の上面を挿入案内部２６２の下面に沿うように挿入することで、挿入角度を所定角度以下に保った状態で送信用光モジュール１００を案内することができる。

図５に示すように、複数の接続部２６４は、基部カバー２６０の下面から突出している。この接続部２６４は、嵌合状態において、送信用光モジュール１００の上面に形成された接地電極１４０と接触し、送信用光モジュール１００を接地する。

第１ホールドダウン２８０は、基部カバー２６０の側面後端の下端から外側に延出して形成されている。第１ホールドダウン２８０と後述する第２ホールドダウン２８２とを共に実装基板４１０に半田等により固定することにより、送信用レセプタクル２００の実装基板４１０に対する固定を強固にし、送信用レセプタクル２００に外力が印加された場合に、端子部２９４に外力が伝わらないようにする。

一対のアームカバー２７０は、基部カバー２６０の両端から後方に延出するように基部カバー２６０と一体形成されている。アームカバー２７０は、第１側壁２７１と、第２側壁２７２と、折り返し部２７３と、折り曲げ部２７４と、底部２７５と、開き規制部２７６と、第１爪カバー２７７と、第２爪カバー２７８と、第２ホールドダウン２８２とを有している。

第１側壁２７１は、基部カバー２６０の側面から後方に延出して形成されている。そして、延出した第１側壁２７１の、基部カバー２６０の後端から所定の間隔をあけた位置から、所定の長さだけ上方に延出して外側へ１８０°折り返すことにより折り返し部２７３が形成されている。折り返し部２７３を形成することで、アームカバー２７０の強度を高くすることができる。これにより、アーム部２３０の開閉に伴うアームカバー２７０の変位は、折り返し部２７３が支点となってなされるので、アーム部２３０の開閉に伴って発生する力が基部２２０に加わることを防止することができ、送信用レセプタクル２００のコンタクト２９０の端子部２９４が実装基板４１０から剥離することを防止することができる。

また、アームカバー２７０には、折り返し部２７３からさらに後方に延出する第２側壁２７２が設けられている。そして、折り返し部２７３と第２側壁２７２との間には、折り曲げ部２７４が形成されている。これにより、対向する第１側壁２７１の内寸と、対向する第２側壁２７２の内寸とを同じにしている。

第２側壁２７２の後端近傍には、上側の端部が内側に折り曲げられて、第１爪部２３２のガイド面２３３を保護する第１爪カバー２７７と第２爪部２３４を保護する第２爪カバー２７８が形成されている。第１爪カバー２７７と第２爪カバー２７８はガイド面２３３と第２爪部２３４の上面にそれぞれ当接して第１爪部２３２と第２爪部２３４を保護している。

アームカバー２７０の底部２７５は、第１側壁２７１及び折り返し部２７３の下端から内側へ折り曲げられて延出し、さらに後方へ延出して形成されている。また、底部２７５の後方の端部には、第２側壁２７２の下側を通って外側の斜め下方に延出した第２ホールドダウン２８２が形成されている。第２ホールドダウン２８２を実装基板４１０に半田等により固定することにより、送信用レセプタクル２００の実装基板４１０への固定をより強固なものとすることができる。

また、底部２７５の第２ホールドダウン２８２の周囲には、第２ホールドダウン２８２の前後方向の両端から所定長さだけ離れた位置から、第２側壁２７２の下側を通って外側に延出し、第２側壁２７２から所定距離だけ離れた位置で上方へ折り曲げられて形成された開き規制部２７６が設けられている。開き規制部２７６の下面は、第２ホールドダウン２８２の下面よりも上方に位置しており、第２ホールドダウン２８２の固定の妨げにならないように形成されている。開き規制部２７６は、アーム部２３０がある角度以上に開いたときにアームカバー２７０が当接するように形成され、それ以上アーム部２３０が開くことを規制している。従って、アーム部２３０の過度の開きによるアーム部２３０及びアームカバー２７０の損傷を防ぐことができる。また、開き規制部２７６の下方に、第２ホールドダウン２８２が設けられているため、開き規制部２７６にアームカバー２７０が当接して力が加わっても、開き規制部２７６が変形することはない。

〔送信用光モジュールと送信用レセプタクルの嵌合〕
次に、送信用光モジュール１００を送信用レセプタクル２００に嵌合する手順について説明する。送信用光モジュール１００を送信用レセプタクル２００に挿入するとき、図５の上図に示すように、送信用光モジュール１００の下面の前方端部を凸部２２６の上端部に当接させる。これにより送信用光モジュール１００を所定の角度以上で挿入することができる。そして、送信用光モジュール１００を載置面２２２と固定面２２４の段差となっている壁面に当接するまで挿入した後、送信用光モジュール１００を下方へ押し下げる。このとき、送信用光モジュール１００の基板１１０の下面が、第１爪部２３２のガイド面２３３に当接して押圧し、送信用光モジュール１００を押し下げる力によりアーム部２３０を外側（左右方向）に開いていく。そして、基板１１０が第１爪部２３２を通過すると第１爪部２３２は元の位置に復帰し、図５の下図に示すように、送信用光モジュール１００の送信用レセプタクル２００への嵌合が完了する（嵌合状態）。この嵌合状態においては、図２、図６に示すように、左側の凸部２２６と第１突起２２７は第１切欠き１１２に嵌入し、右側の凸部２２６は第２切欠き１１４に嵌入している。また、第２爪部２３４は、第３切欠き１１６と第４切欠き１１８に噛合している。

このように、送信用レセプタクル２００には、第１爪部２３２と第２爪部２３４が設けられているため、嵌合状態においては、送信用光モジュール１００は上下方向にも前後方向にも動くことがない。従って、送信用光モジュール１００を確実に送信用レセプタクル２００に固定することができる。

図５の下図に示すように、送信用光モジュール１００と送信用レセプタクル２００とが嵌合した状態においては、信号電極１５０と接点部２９２とが接触し、送信用レセプタクル２００の端子部２９４から入力された電気信号が接点部２９２と信号電極１５０を介して送信用光モジュール１００に入力される。入力された電気信号は、投光素子により光信号に変換されて出射される。光信号は、反射ミラーで反射されて光ファイバのコアに入射し、コアの内部を伝搬する。

〔受信用光モジュールと受信用レセプタクルの構造〕
次に受信用光モジュール６００と受信用レセプタクル７００からなる受信用コネクタ６０の構造について図面を用いて詳細に説明する。以下、受信用光モジュール６００と受信用レセプタクル７００の構造において、送信用光モジュール１００と送信用レセプタクル２００と異なる箇所のみ説明し、同じ箇所の説明は省略する。

図７に示すように、受信用光モジュール６００は、配線パターンが形成された基板６１０と、光ケーブル１９０の光ファイバのコアから出射された光信号を反射させる反射ミラー（不図示）と、反射された光信号を受光して電気信号に変換する受光素子（不図示）と、変換された電気信号を増幅するトランスインピーダンスアンプ（不図示）と、基板６１０の上面に接合されて受光素子やトランスインピーダンスアンプを覆うカバー６３０を備えている。また、基板６１０の前端から少し後方の箇所の左側には第１切欠き６１２が形成され、右側には第２切欠き６１４が形成されている。第１切欠き６１２と第２切欠き６１４における切欠きの長さ（前後方向の長さ）は、送信用光モジュール１００とは異なり、第２切欠き６１４の方が第１切欠き６１２よりも後方に長く切欠かれている。なお、第１切欠き６１２、第２切欠き６１４は誤嵌合防止構造の一例である。

受信用光モジュール６００の外観（形状)は、第１切欠き６１２、第２切欠き６１４の大きさが第１切欠き１１２、第２切欠き１１４と異なる点以外は、送信用光モジュール１００の外観と同じである。従って、このような構成とすれば、送信用光モジュール１００と受信用光モジュール６００の生産設備の共用化を図ることができ、安価に送信用光モジュール１００と受信用光モジュール６００を生産することが可能となる。

受信用レセプタクル７００においては、送信用レセプタクル２００とは異なり、左側には第１突起２２７は形成されておらず、右側に第１突起２２７と同じ大きさの第２突起７２７が形成されている。これにより、受信用光モジュール６００と受信用レセプタクル７００が嵌合した状態においては、図８、図９に示すように、左側の凸部７２６は第１切欠き６１２に嵌入し、右側の凸部７２６と第２突起７２７は第２切欠き６１４に嵌入している。なお、第２突起７２７は誤嵌合防止構造の一例である。

受信用レセプタクル７００の外観（形状)は、第２突起７２７の位置が送信用レセプタクル２００の第１突起２２７の位置と異なる点以外は、送信用レセプタクル２００の外観と同じである。従って、このような構成とすれば、送信用レセプタクル２００と受信用レセプタクル７００の生産設備の共用化を図ることができ、安価に送信用レセプタクル２００と受信用レセプタクル７００を生産することが可能となる。

このように、送信用光モジュール１００と受信用光モジュール６００とでは、前後方向に長い切欠きが形成された箇所が異なる。即ち、送信用光モジュール１００においては左側の第１切欠き１１２、受信用光モジュール６００においては右側の第２切欠き６１４が第２切欠き１１４、第１切欠き６１２よりもそれぞれ長くなっている。また、これに対応して、送信用レセプタクル２００には左側に第１突起２２７が形成され、と受信用レセプタクル７００には右側に第２突起７２７が形成されている。このような構成を有しているため、送信用光モジュール１００と送信用レセプタクル２００、及び、受信用光モジュール６００と受信用レセプタクル７００とはいずれも嵌合可能である。

しかし、送信用レセプタクル２００に誤って受信用光モジュール６００を嵌合させようとしても、第１突起２２７は受信用光モジュール６００の基板６１０の下面に当接し、第１切欠き６１２に嵌入されないので、受信用光モジュール６００を送信用レセプタクル２００に嵌合させることはできない。同様に、受信用レセプタクル７００に誤って送信用光モジュール１００を嵌合させようとしても、第２突起７２７は送信用光モジュール１００の基板１１０の下面に当接し、第２切欠き１１４に嵌入されないので、送信用光モジュール１００を受信用レセプタクル７００に嵌合させることはできない。

第１突起２２７と第２突起７２７はいずれもコンタクト２９０の近傍に形成され、且つ、第１突起２２７と第２突起７２７の載置面２２２からの高さは接点部２９２よりも高いので、上記の誤挿入が発生した場合でも、信号電極１５０とコンタクト２９０が接触して電気的に接続される前に誤嵌合であることが認識される。従って、誤挿入により、送信用光モジュール１００や受信用光モジュール６００に実装された投光素子や受光素子等の電子部品が通電されて破壊されるのを防止することができる。

このように、送信用コネクタ１０と受信用コネクタ６０とで突起を形成する場所と切欠きの大きさを変えるという簡易な方法により、誤嵌合を防止することができる。

図１０に示すように、電子機器４００の内部にある実装基板４１０、４２０にそれぞれ送信用コネクタ１０と受信用コネクタ６０が実装され、それぞれの送信用コネクタ１０と受信用コネクタ６０とは光ケーブル１９０により接続されている。すなわち、実装基板４１０に実装された送信用コネクタ１０は光ケーブル１９０により実装基板４２０に実装された受信用コネクタ６０と接続され、実装基板４２０に実装された送信用コネクタ１０は光ケーブル１９０により実装基板４１０に実装された受信用コネクタ６０と接続されている。このように、光ケーブル１９０の両端に送信用光モジュール１００と受信用光モジュール６００が接続されたものが単方向通信仕様のアクティブ光ケーブルである。これにより、実装基板４１０と実装基板４２０との間で電気信号を光信号に変換し、光ファイバを用いて光信号を高速伝送させることができる。

図１０においては、電子機器４００の内部においてアクティブ光ケーブルを使用した実施形態について説明したが、異なる電子機器間でアクティブ光ケーブルを使用してもよいことは当然である。

本発明は、コネクタ及び該コネクタを使用した電子機器に利用することが可能である。

１０、６０コネクタ
１００送信用光モジュール
１１２第１切欠き（誤嵌合防止構造）
１１４第２切欠き（誤嵌合防止構造）
２００送信用レセプタクル
２２７第１突起（誤嵌合防止構造）
４００電子機器
６００受信用光モジュール
６１２第１切欠き（誤嵌合防止構造）
６１４第２切欠き（誤嵌合防止構造）
７００受信用レセプタクル
７２７第２突起（誤嵌合防止構造）

Claims

電気信号が入力及び／又は出力される信号電極を有する送信用光モジュール又は受信用光モジュールと、
前記送信用光モジュール又は前記受信用光モジュールと嵌合することにより前記信号電極と電気的に接続されるコンタクトを有する送信用レセプタクル又は受信用レセプタクルと、を備え、
前記送信用光モジュールは、平面視において、前記信号電極を挟んで左方と右方の両方に形成された一対の切欠きを有し、
前記送信用レセプタクルは、前記送信用光モジュールとの嵌合状態において一対の前記切欠きに夫々嵌り込んでいる一対の凸部を有し、
前記受信用光モジュールは、平面視において、前記信号電極を挟んで左方と右方の両方に形成された一対の切欠きを有し、
前記受信用レセプタクルは、前記受信用光モジュールとの嵌合状態において一対の前記切欠きに夫々嵌り込んでいる一対の凸部を有し、
前記送信用光モジュール、前記受信用光モジュール、前記送信用レセプタクル、及び前記受信用レセプタクルのそれぞれは、前記送信用光モジュールと前記受信用レセプタクルとの誤嵌合、及び、前記受信用光モジュールと前記送信用レセプタクルとの誤嵌合を防止する誤嵌合防止構造を有し、
前記誤嵌合防止構造は、
前記送信用光モジュールの左方と右方の何れか一方にのみ形成された第１の切欠きと、
前記送信用光モジュールと前記送信用レセプタクルとの嵌合状態において、前記第１の切欠きに嵌入されているように前記送信用レセプタクルに形成された第１突起と、
前記受信用光モジュールの左方と右方の何れか他方にのみ形成された第２の切欠きと、
前記受信用光モジュールと前記受信用レセプタクルとの嵌合状態において、前記第２の切欠きに嵌入されているように前記受信用レセプタクルに形成された第２突起と、を有し、
前記送信用光モジュールを前記受信用レセプタクルに嵌合させたときに、前記第２突起が前記送信用光モジュールの前記第１の切欠きが形成されていない箇所に当接して前記送信用光モジュールと前記受信用レセプタクルとの誤嵌合を防止すると共に、前記受信用光モジュールを前記送信用レセプタクルに嵌合させたときに、前記第１突起が前記受信用光モジュールの前記第２の切欠きが形成されていない箇所に当接して誤嵌合を防止し、
前記送信用光モジュールにおいて、一対の前記切欠きのうち前記第１の切欠きを有する方に形成されている前記切欠きと前記第１の切欠きとが繋がって１つの切欠きを形成しており、
前記受信用光モジュールにおいて、一対の前記切欠きのうち前記第２の切欠きを有する方に形成されている前記切欠きと前記第２の切欠きとが繋がって１つの切欠きを形成しているコネクタ。
前記第１の切欠き及び前記第２の切欠きは前記信号電極の近傍に形成され、前記第１突起及び前記第２突起は前記コンタクトの近傍に形成され且つ前記第１突起及び前記第２突起の上下方向の高さは前記コンタクトの接点位置よりも高い請求項１に記載のコネクタ。
前記誤嵌合防止構造以外の前記送信用光モジュールと前記受信用光モジュールの外観は同じであり、前記誤嵌合防止構造以外の前記送信用レセプタクルと前記受信用レセプタクルの外観は同じである請求項１又は２に記載のコネクタ。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のコネクタを用いて、前記電気信号を光信号に変換して送信すると共に、前記光信号を前記電気信号に変換して受信する電子機器。