JPS60241003A - 差し込み式相互接続具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ファイバ光学に関し、より詳細には回路ボー
ド等の機器の表面に平行に走るファイバ光学回路に光フ
アイバケーブルを接続するだめの相互接続具に関する。

［従来の技術］ 近年ファイバ光学技術が発展し、通信、データ回折等の
伝達システムへ応用されるようになったため、同様の機
能的目的を持つ電気システムや電子システムと比べて非
常に多くの利点がもたらされるようになった。低損失、
高品質、多重モードの光フアイバケーブルが開発された
めに、実用的な光学システムが実現可能且つ望ましいも
のとなった。伝達システムに光フアイバクープルを使用
覆る利点としては、υイズ、重量及びコストの激減、ア
ース及びアースループを不要にする電気的絶縁性及び、
入手容易な光源及び検知器を使用することによって共通
の論理回路に接続容易であることが挙げられる。

更に又、光フアイバケーブルによって、チャンネルの高
分離性、電気ケーブルとの互換容易性及び電磁干渉の激
減が可能となる。

軍事用として光フアイバケーブルがもたらす最も重要な
利点として挙げられるのは、無線周波数信号から影響を
受【プないという特性であり、伝達される光の信号が完
全にケーブル内に含まれるということである。このため
に伝達の安全性が大いに高まることは明らかであるから
、特に地上通信システムに適している。光フアイバケー
ブルを使用すると、混信や電磁結合がなくなり、光フア
イバケーブルが作る光路は他の機器の電磁干渉を受け付
【ノない。加えて、ファイ、バ光学システムは、核爆発
で発生し得るような電磁パルスからも影響を受けない。

ファイバ光学システムの更に別の重要な利点は、固有の
高速データ伝送能力である。

光ケーブルシステムを航空機、特に小型の軍用機に使用
する場合、光ケーブルシステムは苛酷な環境に晒される
し、又、イのような環境で５− も作動する必要がある。更に、吸え付は時のルート割当
の空間が限定されているし、又、その青白がつきるまで
かなりの取扱いを受けることになる。一般用の光フアイ
バケーブルのハーネスはその電気的な相手方と外見上の
相違はないから、取扱いが同じように乱暴になるので、
光フアイバケーブルシステムの構成要素、特にその相互
接続具、は電気の相互接続具と同じ位の耐久性がなけれ
ばならない。従って、電気の相互接続具と同じ位の耐久
性があって、しかも、電気相互接続システムと共に乱雑
に混合して使用するのに適した、光ファイバケーブル用
相互接続員のニーズがある。加えて、現在使用されるよ
うになってきた電子光学装置では空間の制約があるので
、接続軸線方向に垂直な光学回路を有する回路構成要素
に接続可能な光フアイバケーブル用相互接続具のニーズ
もある。

精密な整合を行い且つ接続部の損傷を回避する必要から
、従来技術においては、ファイバ光学系を接続すべき回
路ボード又は構成要素の方６− に光フアイバ端子を埋込むこと等によって固定している
のが実情である。イのような技術の例が、アール・ダブ
リュ・リンゼイ（Ｒ，Ｗ。

１−１ｎｄｓｅＶ）の米国特許第３．７７７、１５４Ｑ
、ジエイ。

ビー・パーｖ　（Ｊ、　Ｐ、　Ｐａｌｍｅｒ　）の米国
特許第３，９６３，９２０号及びエメ・ジェイ・ハンセ
ン（Ｎ、Ｊ、ト１　ａｎｓｅｐ　）その他の米国特許第
４，１７０，３９９号に示されている。

電力管と組合された光フアイバ信号管用の差し込み式相
互接続具がアール・エイ・ミード（Ｒ，Ａ、　Ｍｅａｄ
ｅ）の米国特許第４，０８１，２０８号に示されている
。しかしながら、ミードの特許においては、回路を表面
に平行に埋め込んだ本発明のような回路ボード用相互接
続具ではなくて、光学回路構成要素への同軸接続が教示
されている。ミードの特許に開示されたものは、光学信
号管の端部を直入して回路ボード表面に取付１ノられて
いる受具に差し込むようになっており、光学信号受１ノ
装置が受具自体の一部をなしている。従って、回路ボー
ド受具に差し込む光フアイバケーブル相互接続具の従来
例では、回路ボードの表面に平行にルート割当された光
ファイバに信号路を提供する素子を備えるという教示は
全くない。

［発明が解決しようどする問題点］ 本発明は、光及びアビオプチツク（ａＶｉｏｐｔｉｃ）
ケーブルを回路ボードや「マザーボードのような機器に
接続するための相互接続具に関する。

電子機器において、特に軍事用の電子システムにおいて
普通の設置１技術では、電子回路構成要素をカード又は
モジコール上に取付け、このカード又はモジコールを前
記電子機器の一体部品であるラックに相並べて差し込む
ようになってきている。各回路ボードの縁部には、前記
ラックの後方に位置しているマザーボードに差し込む端
子が設けられている。マザーボードには、通常は「プリ
ント回路」タイプの、回路が備えられていて、差し込ま
れた回路ボードを相互接続するようになっている。プリ
ント回路は勿論電気的用途のものであるが、マザーボー
ド上の同様のパターンの光ファイバを使って、マザーボ
ードに差し込まれた回路カードの各種のアビオプチック
構成要素間の光伝達を行うことを実現化する研究がむさ
れている。（「アビオプチック（ａｖｉｏｐｔｉｃ）　
Ｊとは航空電子工学（Ａ　Ｖ　Ｉ　ｏｎｉｃｓ　）と光
学（ＯＰＴｒＣ）との頭字語である。ちなみに「航空電
子工学ｊ自体も航空電子工学（Ａ　Ｖ　Ｉ　ａｔｉｏｎ
　ｅｌｅｃｔｒＯＮ　ｒ　ＣＳ　＞の分野を指す頭字詰
である。） 以上に鑑み、本発明の主たる目的は、光学回路素子を表
面に平行に配設したマザーボード等のアビオプチツク機
器に光フアイバケーブルを接続するための差し込み式相
互接続具を提供することである。

本発明の別の目的は、光を直角に偏向させることにより
最大限のコンパクト化が達成できる光フアイバケーブル
用相互接続具を提供することである。

本発明の更に別の目的は、ケーブルの光ファイバを損傷
することなく抜き差しが迅速且つ容９− 易に行えるようにした光ファイバケーブル用相互接続員
を提供することである。

本発明の更に又別の目的は、接続すべき光学素子の的確
な整合が自動的になされるようにした同軸差し込み式の
光フアイバケーブル用相互接続具を提供することである
。

本発明の更に又別の目的は、電気的相互接続具を組み込
んで光学端子と電気端子の抜き差しを迅速１つ問詩に行
えるようにすることにより、光学回路相互接続具を在来
の電気回路と平行にすることができるようにした光フア
イバケーブル用相互接続具を提供することである。

本発明の更に又別の目的は、上記の開目的を安価に実践
的且つ安全、確実に達成することである。

Ｆ問題点を解決するだめの手段］ 本発明において、光フアイバケーブルの相互接続具は、
光学回路を設けたマザーボードの受具に係合する雄接続
具を有する。簡便化のために、マザーボードへの接続に
関して）ホへていく１０− が、このようにマザーボードを挙げたのはそれに限定す
るという意味ではなく、本発明を他のタイプの機器や回
路素子間の相互接続具としても使用できることは勿論で
ある。雄接続具はカップ状本体で構成され、光フアイバ
ケーブルの端部が露出するように光フアイバケーブルを
囲んだ金属スリーブを含んでいる。相手方の雌受具は円
筒形の本体で構成され、下端がマザーボードに埋め込ま
れている。雌受貝本体の壁孔には、マザーボードの光学
回路の光フアイバ端部を受け入れている。雄接続具のス
リーブ端部は雌受具本体のボアに嵌合し、カップ状本体
がマザーボードから突出する細骨具本体の喘に被嵌する
。雌受具又は雄接続具の光幅光素子によって、光フアイ
バケーブルとマザーボードの光学回路素子と間で光を曲
げ、両者間で光伝達するようにしている。必要に応じ、
電気的接続素子を相互接続具に組み込んで、光学的機能
のみならず電気的機能をももたらすこともできる。

以上要するに、前記した諸口的は、本発明による、光フ
アイバケーブル素子をアビオプチツク回路装置に光学的
に接続するための差し込み式相互接続具において、光フ
アイバケーブル素子の端子部分を囲み光が通過できるよ
う光フアイバケーブル素子の端部を露出させた雄光学接
続具と；差し込み式相互接続具の長手軸心上のボアど、
該ボアの軸心に垂直で且つ前記アビオプチック回路装置
の光学素子の少なくとも端部の軸心に整合した軸心を持
つ壁孔とを備えた、前記雄光学接続具を同軸に受け入れ
るため前記アどオプチック回路装置に取付けた咄光学受
貝と；前記雄光学接続貝の前記光フアイバケーブル素子
と前記雌光学受具の前記光学素子との間で光を反射させ
ることにより両者間で光信号が伝達できるよう、前記光
学素子の軸心に作動可能に整合した反射面を有する、前
記雌光学受貝の前記ボア内の反則素子とを具備すること
を特徴とする、差し込み式相互接続具によって達成され
る。

［実　施　例］ 以下、添付図面に関し本発明の好適実施例について説明
する。

第１図が示す本発明の差し込み式相互接続具９は、回路
ボード・モジュール又はカード１２をマザーボード１４
に光学的に接続する。相互接続具９は、１個以上の光フ
アイバ用相互接続具１０と電気相互接続具１１とを具備
している。回路カード１２は、米国軍隊で使用されてい
るＩＳＥＭ−２Ａ（改良型標準電子モジコール２Ａ：Ｔ
　ｍｐｒｏｖｅｄ　Ｓ　ｔａｎｄａｒｄ　Ｍ　ｏｄｕｌ
ｅ　２　、Ａ　＞等の周知のタイプの差し込み式プリン
ト回路ボードであってよい。回路カード１２は平板状の
構成要素取付体１６を有し、その一方の縁部１８には端
子片２０が、他方の縁部２２にはモジュールのＴ形フレ
ーム２４がそれぞれ設けられている。チップ担持体又は
集積回路モジコールのような電子構成要素２６が取付体
１６に取付けられている。なお、プリン１〜回路（図示
せず）によって構成要素２６と端子片２０の端子との間
の必要な電気的接続を行っている。更に、取付体１６に
は１個以上の電気光１３− 学変換器２８が取付けられている。不必要に細部を描く
ことにより図面を見にくくするのを避【プるために、た
だ１個の構成要素２６とただ１個の電気光学変換器２８
のみが示されているが、通常通り適宜数のこれら構成要
素と充分な範囲及び数のその他電子構成要素とを取付体
１６に取付けることができるのは勿論である。電気光学
変換器２８に出入りする光信号路は光ファイバ３０によ
って形成されており、その一端２９は電気光学変換器２
８に適宜に接続されている。光ファイバ３０は図示のよ
うに１本の光ファイバから構成することができるが、光
ファイバの「束」を使うこともできる。光ファイバ３０
の他端３２はその先端を突出させて円筒形スリーブ３４
で囲み、円筒形スリーブ３４はその端を突出さけて同軸
の円筒形プラグ３６に適当に固定するのが好ましい。ス
リーブ３４は、大径の光ファイバ束を使用した場合には
、一般に不要である。プラグ３６は回路カード１２の端
子片２０に適宜に固定されている。端子片２０には、回
路カード１２に取付けられた電子横１４− 成要素及び電気光学構成要素につながるプリント回路の
ために、（図ではただ１個しか示していないが）複数個
の電気接続具１１を設けることもできるのは勿論である
。各電気接続具１１には、通常の仕方に従って受具４０
に受け入れられる雄ピン又は接点３８を備えている。端
子片２０を貫通する導電体４２によってビン３８と弾性
接触片４４との間に電流路が形成され、接触片４４の端
部４６が回路カード１２のプリント回路の適当な部分に
接触することで回路カード１２とマザーボード１４との
間にな電気的な連続性が与えられる。

マザーボード１４には必要なプリント回路等が設けられ
ていて、このマザーボード１４を装着した電子機器のカ
ードラック内の関連した回路カード１２間、更ｔこはカ
ードラックの外部の電源や信号源に対しても電気的な連
続性が与えられる。電気相互接続具１１の受具４０は、
周知の手段によってマザーボード１４の電気回路に適宜
に接続されている。本発明のこの実施例において、マザ
ーボード１４には光フアイバ回路も設けてあり、その光
ファイバ４８が図示しである。この光ファイバ４８はマ
ザーボード１４０表面５０に固定してもｊ：いが、図示
のように埋め込んで保護する方が好ましい。光ファイバ
４８によって光路を構成するかわりに、マザーボード１
４の材料の所定の領域の屈折率を変えることによって光
路を作ることもできる。

マザーボード１４の、光フアイバケーブル相互接続具１
０用の受具５２は、一端５６がマザーボード１４の面５
０に埋め込まれ他端が面５０から突出した円筒形のスリ
ーブ５４からなる。スリーブ５４の壁６２の孔６０には
光ファイバ４８の一端６４が受番プ入れられ、光ファイ
バ４８の他端はマザーボード１４に取付けられた光学又
は電気光学機器につながっている。光ファイバ４８の端
６４は、スリーブ５４の下部ボア７０内に位置した反射
器６８の反射面６６と整合している。反射面６６はスリ
ーブ５４の軸心に対して４５度の角度をなして整合して
いるので、スリーブ５４の軸心に沿って進んできた光は
反射面６６で反射して光ファイバ４８の端６４に入り、
又、光ファイバ４８からの光は反射面６６で反射してス
リーブ５４の軸心に沿って進むことになる。反射面６６
及び光ファイバ３０．４８の端３２．６４各々は光学的
特性を向上させるため処理又は加工を施されている。Ｏ
リング７２をスリーブ３４に設けることにより、相互接
続具１０を汚染や湿気に対してシールすることができる
。

使用に際しては、回路カー１１２を電子機器の回路カー
ドラックに位置させ−Ｃ，電気接続用の酸ビン３８をマ
ザーボード１４の受具４０に、光フアイバ用のプラグ３
６をマザーボード１４の受具５２の上部ボア７４に、そ
れぞれ整合させる。接続を完成するには、回路カード１
２を差し込んで、ビン３８を受具４０に着座させると共
に光フフイバ３０を囲んでいるスリーブ３４を受具５２
に着座させる。

接続が完成すると、電気相互接続具１１によって回路カ
ード１２とマザーボード１４との間に電気的な連続性が
得られ、光フアイバ相互接続具１０によって回路カード
１２の電気光学構成要素とマザーボード１４の光学回路
との間に光学信号路が得１７− られる。勿論、差し込み手順を逆に行えば、回路カード
１２を引き抜くことができる。

第１図に示された実施例においては光フアイバ相互接続
具１０の受具５２の端部５６はマザーボード１４に埋め
込まれている。しかしながら、製作上等の理由により第
２図に示した構造を利用する方が好ましい場合もありｔ
９る。第２図の実施例においては、受具５２１を受け入
れるための所要の径の孔７６をマザーボード１４１に穿
孔等で形成し、ぞこに受具５２１を挿入する。マザーボ
ード１４１の光ファイバ４ｇ＋の端部６４１はマザーボ
ード１４１の孔７６の壁まで延びており、受具５２’の
壁６２１の孔６０１が光ファイバ４８１の端６４１に整
合している。反射器６Ｂ＋が受具５２１のボアに設けら
れている。なお、受具５２１には肩部７８やその他の割
出し素子（図示せず）を設けて、反射器６８１が光ファ
イバ４ｇ＋の端部６４１と確実に整合づるようにしても
よい。その他の全ての点においては、第２図の相互接続
具１０１の構造及び作動は第１図の相互接続具１０と同
一である。

１８− 勿論必要に応じ、本発明の差し込み式光ファイバ相互接
続具１０は電気相互接続具１１なしで単独に使うことが
でき、このことはここに説明する他の実施例全てに対し
てあてはまる。

本発明の別の実施例を第３図に示す。第３図の差し込み
式光ファイバ相互接続具１０′の本質的特徴は第２図の
相互接続具１０１とほどんど同一であるが、受具５２′
の反射器６８２が、光信号を反則させるべく位置決めさ
れた銀めっき等鏡面仕上げした表面８０を持つプリズム
であるという点だけが相違している。端壁をなす円板８
２を受具５２２の下部ボア７０２の端部８４に適宜に固
定して、反射器６８′を所定位置にシールすると共に汚
染やＪｌ（３％から守ることができる。

本発明の更に別の実施例を第４図に示す。この実施例の
差し込み式光ファイバ相互接続具１０３は第２図の相互
接続具１０１と本質的には同一であるが、製作及び組立
作業を容易にするために反射器６８３を着脱自在のもの
とした点だ（プが相違している。例えば、反射器６８３
を金属ビンとし、その反射面６６１を研磨や真空めっき
等による鏡面仕上げとすることができる。反射器６８１
の壁８８から突出したキー８６が受具５２３の下部ボア
７０”　に切り込んだキー溝９０に係合して、反射器６
８３が受具５２１内に確実に位置決めされる。反射器６
８３を受具５２３に固定するのには、適当な公知手段（
図示せず）を用いてもよい。

本発明の詳細な説明においては、差し込み式相互接続貝
の光信号反射素子がマザーボードの雌受具内に配してい
た。しかしながら、相互接続具の雄部材に反射素子を設
けて光信号を反射させることもできる。即ち、第５図の
相互接続具１０４に示したように、スリーブ３４４から
突出した光ファイバ３０４の端部３２４を斜面にして反
射面９２を形成することにより、雄接続具の光ファイバ
３０’　とマザーボード１４４の光ファイバ４８４との
間でに光信号が反射されるようにすることもできる。

以上では最も好適と思われる諸実施例を示してぎたが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本
発明の範囲から逸ＩＢ２することなく種々の変更を加え
得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明の差し込み式相互接続
臭によれば、光学回路素子を表面に平行に配設した７１
アーボード等のアビオプチツク機器に光フアイバケーブ
ルを接続することかでき、光と直角に偏向させることに
より最大限のコンパクト化が達成でき、ケーブルの光フ
ァイバを損傷することなく抜き差しが迅速且つ容易に行
え、相互接続すべき光学素子の的確な整合が自動的にな
され、電気相互接続具を組み込んで光学端子と電気端子
の扱き差しを迅速且つ同時に行えるようにすることによ
り光学回路相互接続具を在来の電気回路と平行にするこ
とができ、しかも安価で実践的且つ安全、確実な装置と
することができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の各実施例の部分２１− 断面図である。 図中、９は差し込み式相互接続具、１０．１０１　。 １０２、１０”　、　１０’は光フアイバ相互接続具、
１１は電気相互接続具、３０．３０’　、　４８．４８
’は光ファイバ、３８は雄ビン、４０は受具、５２．５
２’　。 ５２２、５２’　、　５２’は受具、６０．６０１は孔
、６６゜６６１　、９２は反射面、６８．６８’　、　
６８２．６８１は反射器、７０．７０１　、７０’　、
　７０１は下部ボア、７８は肩部、８０は鏡面仕上げし
た表面、８６はキー、９０はキー溝である。 特　許　出　願　人 グルマン　■アロスペース コーポレーション 特許出願人代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　光フアイバケーブル素子をアビオプチック回路装
   置に光学的に接続するための差し込み式相互接続具にお
   いて、光フアイバケーブル素子の端子部分を囲み光が通
   過できるよう光フアイバケーブル素子の端部を露出させ
   た雄光学接続員と；差し込み式相互接続具の長子軸心上
   のボアと、該ボアの軸心に垂直で且つ前記アヒオプチッ
   ク回路装置の光学素子の少なくとも端部の軸心に整合し
   た軸心を持つ壁孔とを備えた、前記雄光学接続具を同軸
   に受け入れるため前記アビオプチック回路装置に取付け
   た雌光学受具と；前記雄光学接続員の前記光フアイバケ
   ーブル素子と前記雌光学受具の前記光学素子との間で光
   を反射させることにより両者間で光信号が伝達できるよ
   う、前記光学素子の軸心に作動可能に整合しに反射面を
   有する、前記雌光学受員の前記ボア内の反射素子とを具
   備することを特徴とする、差し込み式相互接続具。 ２）反射素子を雌光学受具のボアに固定した、特許請求
   の範囲第１項記載の差し込み式相互接続具。 ３）　反射素子が雄光学接続貝の前記光フアイバケーブ
   ル素子の端部の斜面である、特許請求の範囲第１項記載
   の差し込み式相互接続具。 ４）反射素子の反射面が差し込み式相互接続真の長手軸
   心に対して４５度の角度で配した、特許請求の範囲第２
   項又は第３項記載の差し込み式相互接続具。 ５）　反射素子が、反射面として使えるように鏡面仕上
   げした面を＠Ｊ−るプリズムである、特許請求の範囲第
   ２項記載の差し込み式相互接続員。 ６）　反射素子が雌光学受貝のボアに挿入された本体か
   らなり、該本体が、反射面を有する反射端部と、前記反
   射面が雌光学受具の壁の孔に作動可能に整合するよう前
   記本体を雌光学受具のボアに保持する素子とを備えた、
   特許請求の範囲第２項記載の差し込み式相互接続貝。 ７）　ｍ光学受具のボア内の素子と共働して反射面を雌
   受具の壁の孔と作動可能に整合させる素子を前記本体に
   備えた、特許請求の範囲第６項記載の差し込み式相互接
   続具。 ８）　本体の整合素子が、睡光学受貝のボアのキー溝と
   共働するキーである、特許請求の範囲第７項記載の差し
   込み式相互接続貝。 ９）　差し込み式相互接続具が、前記雄光学接続具と共
   働する雄電気接続具と、前記雌光学受具と共働する雄電
   気受具とを備え、差し込み式相互接続具の差し込み時に
   前記雄光学接続具が前記咄光学受具に、前記雄電気接続
   具が前記雄電気受具にと周囲に結合するよう前記雄光学
   接続具の軸心と前記雄電気接続具の軸心とを平行にした
   、特許請求の範囲第１項記載の差し込み式相互接続具。