KR20230020985A

KR20230020985A - 커넥터 부재, 광 전송 시스템 및 그 조립 방법

Info

Publication number: KR20230020985A
Application number: KR1020227042573A
Authority: KR
Inventors: 고이치 츠다; 유스케 시미즈
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2023-02-13
Also published as: WO2021256373A1; US20230204880A1; CN115698804A; TW202204955A; EP4167007A4; JPWO2021256373A1; EP4167007A1

Abstract

커넥터 부재 (1) 는, 광 케이블 (33) 과 광학적으로 접속되고, 광 케이블 (33) 의 출력 장치측 단부 (40) 를 고정하는 출력 장치측 커넥터 (34) 와 접속되도록 구성된다. 커넥터 부재 (1) 는, 광 신호를 수발광하도록 구성되는 레이저 다이오드 (6A) (광전 변환부 (2)) 와, 일단부 (17) 가 광로 변환 부재 (11) 를 개재하여 레이저 다이오드 (6A) 와 광학적으로 접속되고, 타단부 (18) 가 광 케이블 (33) 과 광학적으로 접속되도록 구성되는 플렉시블한 도광관 (3) 과, 도광관 (3) 의 타단부 (18) 를 고정하는 커넥터 (4) 를 구비한다. 커넥터 (4) 는, 출력 장치측 커넥터 (34) 와 접속되도록 구성된다. 커넥터 (4) 는, 레이저 다이오드 (6A) 에 대해 상대 이동 가능하다.

Description

커넥터 부재, 광 전송 시스템 및 그 조립 방법

본 발명은, 커넥터 부재, 광 전송 시스템 및 그 조립 방법에 관한 것이다.

종래, 광 파이버와 광학적으로 접속되는 광전 변환 소자를 구비하는 광 모듈이 알려져 있다. 이와 같은 광 모듈은, 외부의 디스플레이 장치와 전기적으로 접속된다. 광 파이버로부터 광 모듈에 입력된 광 신호는, 광전 변환 소자에 입력되어, 광전 변환 소자에 있어서 전기 신호로 변환되고, 전기 신호는, 디스플레이 장치에 입력된다.

예를 들어, 광학 소자와, 광학 소자에 대향 배치되는 도광 부재와, 광학 소자와 도광 부재를 수용하는 1 개의 하우징을 구비하는 광 모듈이 알려져 있다 (예를 들어, 하기 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2010-169819호

그런데, 디스플레이 장치의 접속구는, 통상적으로, 벽에 대향하고 있고, 그것들 사이의 스페이스는 협소하다.

한편, 특허문헌 1 에 기재된 광 모듈에서는, 1 개의 하우징이, 광학 소자와 도광 부재의 2 부재를 수용하기 때문에, 크다. 그 때문에, 특허문헌 1 에 기재된 광 모듈은, 협소한 스페이스에 배치할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은, 서로의 자유도가 높은 광전 변환부와 커넥터를 구비하고, 협소한 스페이스에 배치할 수 있는 커넥터 부재와, 그것을 구비하는 광 전송 시스템과, 그 조립 방법을 제공한다.

본 발명 (1) 은, 광 케이블과 광학적으로 접속되고, 상기 광 케이블의 일단부를 고정하는 제 2 커넥터와 접속되도록 구성되는 커넥터 부재로서, 광 신호를 수발광하도록 구성되는 광전 변환부와, 일단부가 상기 광전 변환부와 광학적으로 접속되고, 타단부가 상기 광 케이블과 광학적으로 접속되도록 구성되는 플렉시블한 도광관과, 상기 도광관의 타단부를 고정하는 커넥터로서, 상기 제 2 커넥터와 접속되도록 구성되는 상기 커넥터를 구비하고, 상기 커넥터는, 상기 광전 변환부에 대해 상대 이동 가능한, 커넥터 부재를 포함한다.

이 커넥터 부재에서는, 커넥터는, 플렉시블한 도광관의 타단부를 고정하고, 광전 변환부에 대해 상대 이동 가능하므로, 광전 변환부와 커넥터는, 서로의 자유도가 높다. 그 때문에, 이 커넥터 부재는, 협소한 공간에 배치할 수 있다.

본 발명 (2) 는, 상기 광전 변환부와 상기 도광관의 상기 일단부를 수용하는 제 1 케이스와, 상기 커넥터와 상기 도광관의 상기 타단부를 수용하는 제 2 케이스를 독립적으로 구비하는, (1) 에 기재된 커넥터 부재를 포함한다.

이 커넥터 부재에 의하면, 제 1 케이스에 의해, 광전 변환부와 도광관의 일단부를 보호하고, 제 2 케이스에 의해, 커넥터와 도광관의 타단부를 보호할 수 있으므로, 신뢰성이 높다. 한편, 커넥터가 광전 변환부에 대해 상대 이동 가능한 점에서, 제 2 케이스가 제 1 케이스에 대해 상대 이동할 수 있다. 그 때문에, 제 1 케이스와 제 2 케이스는, 서로의 자유도가 높다. 그 결과, 커넥터 부재를, 신뢰성을 향상시키면서, 협소한 공간에 배치할 수 있다.

본 발명 (3) 은, 상기 도광관의 재료가, 유리인, (1) 또는 (2) 에 기재된 커넥터 부재를 포함한다.

본 발명 (4) 는, 광로에 있어서, 상기 광전 변환부와 상기 도광관의 일단부 사이에 위치하는 상기 광로 변환부를 추가로 구비하는, (1) ∼ (3) 중 어느 한 항에 기재된 커넥터 부재를 포함한다.

본 발명 (5) 는, (1) ∼ (4) 중 어느 한 항에 기재된 커넥터 부재와, 상기 커넥터 부재의 상기 커넥터와 접속되는 제 2 커넥터와, 단부가 상기 제 2 커넥터에 고정되고, 상기 커넥터 부재의 상기 도광관과 광학적으로 접속되는 광 케이블을 구비하는, 광 전송 시스템을 포함한다.

이 광 전송 시스템은, 커넥터와 제 2 커넥터를 접속시키고, 도광관과 광 케이블을 광학적으로 확실하게 접속시켜, 광학적인 접속 신뢰성을 향상시키면서, 커넥터 부재를 협소한 공간에 배치할 수 있다.

본 발명 (6) 은, 상기 광 케이블은, 플라스틱 광 파이버를 포함하는, (5) 에 기재된 광 전송 시스템을 포함한다.

이 광 전송 시스템에서는, 광 케이블이 플라스틱 광 파이버를 포함하므로, 내굴곡성이 우수하고, 그 때문에, 광 케이블의 부설시의 굴곡에서 기인하는 파손을 억제할 수 있다.

본 발명 (7) 은, (1) ∼ (4) 중 어느 한 항에 기재된 커넥터 부재를 준비하는 공정과, 광 케이블의 단부를 제 2 커넥터로 고정하는 공정과, 상기 커넥터 부재의 상기 커넥터와 상기 제 2 커넥터를 접속시키고, 상기 도광관과 상기 광 케이블을 광학적으로 접속시키는 공정과, 상기 광전 변환부와 전기 장치를 전기적으로 접속시키는 공정을 구비하는, 광 전송 시스템의 조립 방법을 포함한다.

이 광 전송 시스템의 조립 방법에서는, 상기한 커넥터 부재의 광전 변환부를 전기 장치와 전기적으로 접속시키므로, 전기 장치의 접속구 주변의 스페이스가 협소해도, 광전 변환부와 커넥터는, 서로의 자유도가 높기 때문에, 협소한 스페이스에 있어서도, 광전 변환부를 전기 장치의 접속구에 접속시킬 수 있다.

본 발명의 커넥터 부재는, 협소한 공간에 배치할 수 있다.

본 발명의 광 전송 시스템은, 광학적인 접속 신뢰성을 향상시키면서, 커넥터 부재를 협소한 공간에 배치할 수 있다.

본 발명의 광 전송 시스템의 조립 방법은, 협소한 스페이스에 있어서도, 광전 변환부를 전기 장치의 접속구에 접속할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 커넥터 부재의 일 실시형태의 단면도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 커넥터 부재를 구비하는 광 전송 시스템의 단면도이다.
도 3A ∼ 도 3E 는, 도 1 에 나타내는 광 전송 시스템의 조립 방법을 설명하는 공정도이고, 도 3A 가, 영상 장치측 단부에 있어서의 피복층을 제거하는 공정, 도 3B 가, 영상 장치측 단부의 기단부를 영상 장치측 커넥터로 협지하는 공정, 도 3C 가, 영상 장치측 단면과 제 3 단면을 면일하게 형성하는 공정, 도 3D 가, 커넥터와 영상 장치측 커넥터를 접속시키고, 제 1 케이스와 제 2 케이스를 스페이스에 배치하는 공정, 도 3E 가, 커넥터 부재를 영상 장치와 제 6 벽 사이의 스페이스에 배치하는 공정이다.

＜커넥터 부재의 일 실시형태＞

본 발명의 커넥터 부재의 일 실시형태를, 도 1 을 참조하여 설명한다.

＜커넥터 부재＞

커넥터 부재 (1) 는, 후술하는 광 케이블 (33) (도 2 참조) 과 광학적으로 접속되고, 광 케이블 (33) 의 단부 (40 및 41) 를 각각 고정하는 후술하는 출력 장치측 커넥터 (34) 또는 영상 장치측 커넥터 (35) (도 2 참조) 와 접속되도록 구성된다. 구체적으로는, 커넥터 부재 (1) 는, 장치측 유닛 (61) 과, 도광관 (3) 과, 케이블측 유닛 (62) 을 구비한다.

＜장치측 유닛＞

장치측 유닛 (61) 은, 출력 장치측 커넥터 (34) 또는 영상 장치측 커넥터 (35) (도 2 참조) 에 접속되는 유닛이다. 장치측 유닛 (61) 은, 광전 변환부 (2) 와, 광로 변환 부재 (11) 와, 제 1 케이스 (15) 를 구비한다.

＜광전 변환부＞

광전 변환부 (2) 는, 기판 (5) 과, 광전 변환 소자 (6) 를 구비한다.

기판 (5) 은, 평판 형상을 갖는다. 기판 (5) 은, 예를 들어, 프린트 배선 기판이다. 기판 (5) 은, 지지판 (51) 과, 지지판 (51) 의 두께 방향 일방면에 배치되는 제 1 단자 (도시 생략) 와, 지지판의 일측면에 배치되는 제 2 단자 (7) 를 구비한다. 지지판 (51) 의 재료로는, 예를 들어, 에폭시 수지 등의 경질 수지를 들 수 있다. 제 2 단자 (7) 는, 지지판 (51) 의 일측을 향하여 연장된다.

광전 변환 소자 (6) 는, 광 신호를 수발광하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 광전 변환 소자 (6) 로는, 예를 들어, 광 파이버 (27) (후술) 로부터 입력되는 광 신호를 전기 신호로 변환하고, 기판 (5) 에 출력 가능한 포토 다이오드 (PD), 예를 들어, 기판 (5) 으로부터 입력되는 전기 신호를 광 신호로 변환하고, 광 신호를 광 파이버 (27) (후술) 에 출력 가능한 레이저 다이오드 (LD) 또는 발광 다이오드 등을 들 수 있다. 광전 변환 소자 (6) 는, 전극 (도시 생략) 과, 수발광구 (8) 를 구비한다. 전극은, 기판 (5) 의 제 1 단자 (도시 생략) 와 접촉한다. 수발광구 (8) 는, 광전 변환 소자 (6) 에 있어서 기판 (5) 에 접촉하는 제 2 주면 (10) 과 두께 방향으로 간격을 두고 대향 배치되는 제 1 주면 (9) 에 배치되어 있다.

＜광로 변환 부재＞

광로 변환 부재 (11) 는, 광전 변환 소자 (6) 를 피복한다. 광로 변환 부재 (11) 는, 광로 변환부의 일례로서의 미러 (12) 와, 제 1 면 (13) 과, 제 2 면 (14) 을 갖는다.

미러 (12) 는, 수발광구 (8) 에 대향 배치되어 있다. 미러 (12) 는, 수발광구 (8) 의 광축에 대해 45°로 경사된다. 미러 (12) 는, 광전 변환 소자 (6) 로부터 출력되는 광, 또는, 광전 변환 소자 (6) 에 입력되는 광의 패스, 요컨대, 광로를 변환한다.

제 1 면 (13) 은, 미러 (12) 에 대해 대향 배치되어 있다. 제 1 면 (13) 은, 수발광구 (8) 의 광축에 대해 직교하는 직교면을 포함한다.

또, 제 2 면 (14) 도, 미러 (12) 에 대해 대향 배치되어 있다. 제 2 면 (14) 은, 수발광구 (8) 의 광축에 평행하다. 구체적으로는, 제 2 면 (14) 은, 지지판 (51) 의 두께 방향 일방면에 직교한다. 또, 제 2 면 (14) 과 제 1 면 (13) 이 이루는 각도는, 90°이다. 제 2 면 (14) 에는, 도광관 (3) 의 일단부 (17) (후술) 가 대향 배치된다. 이로써, 미러 (12) 가, 광로에 있어서, 광전 변환 소자 (6) 와, 도광관 (3) 의 일단부 (17) 사이에 위치한다.

광로 변환 부재 (11) 의 재료는, 예를 들어, 유리 등의 세라믹, 예를 들어, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등의 투명 수지 등을 들 수 있다.

＜제 1 케이스＞

제 1 케이스 (15) 는, 제 2 단자 (7) 를 제외한 기판 (5) 과, 광전 변환 소자 (6) 와, 광로 변환 부재 (11) 를 수용한다. 제 1 케이스 (15) 는, 기판 (5) 을, 제 1 케이스 (15) 의 내부에 고정하고 있다. 제 1 케이스 (15) 는, 각형의 박스 형상을 갖는다. 제 1 케이스 (15) 는, 제 1 벽 (16) 과, 제 2 벽 (48) 을 갖는다. 제 1 벽 (16) 과 제 2 벽 (48) 은, 각각, 두께 방향을 관통하는 구멍을 갖는다.

제 1 벽 (16) 의 구멍에는, 도광관 (3) 이 삽입되어 고정된다. 제 2 벽 (48) 은, 제 1 벽 (16) 과 간격을 두고 대향 배치된다. 제 2 벽 (48) 의 구멍에는, 기판 (5) 의 단부가 삽입되어 고정된다. 제 1 케이스 (15) 의 치수는, 특별히 한정되지 않고, 제 1 케이스 (15) 의 한 변이, 예를 들어, 5 ㎜ 이상, 바람직하게는, 10 ㎜ 이상이고, 또, 예를 들어, 40 ㎜ 이하, 바람직하게는, 20 ㎜ 이하이다.

＜도광관＞

도광관 (3) 은, 플렉시블이다. 도광관 (3) 은, 예를 들어, 광축 방향에 직교하는 단면에서 대략 원 형상을 갖는다. 도광관 (3) 은, 길이 방향을 따라, 일단부 (17) 와, 타단부 (18) 와, 중간부 (19) 를 일체적으로 갖는다.

일단부 (17) 는, 광로 변환 부재 (11) 를 개재하여 광전 변환부 (2) 와 광학적으로 접속되어 있다. 구체적으로는, 일단부 (17) 의 단면은, 광로 변환 부재 (11) 의 제 2 면 (14) 에 대향 배치되어 있다.

일단부 (17) 는, 제 1 케이스 (15) 에 수용되어 있다. 구체적으로는, 일단부 (17) 는, 제 1 케이스 (15) 의 제 1 벽 (16) 의 구멍에 삽입되어 있다. 일단부 (17) 는, 제 1 벽 (16) 에 고정된다. 일단부 (17) 는, 광로 변환 부재 (11) 및 광전 변환부 (2) 에 대해, 상대 이동 불가능하다. 또한, 일단부 (17) 는, 장치측 유닛 (61) 에 포함된다. 일단부 (17) 의 층 구성은, 후술한다.

타단부 (18) 는, 도광관 (3) 의 길이 방향에 있어서, 일단부 (17) 의 반대측에 배치되어 있다. 요컨대, 타단부 (18) 는, 중간부 (19) 에 대해 일단부 (17) 의 반대측에 위치한다. 타단부 (18) 는, 일단부 (17) 에 대해 상대 이동 가능하다. 또한, 타단부 (18) 는, 케이블측 유닛 (62) 에 포함된다. 타단부 (18) 의 층 구성은, 후술한다.

중간부 (19) 는, 일단부 (17) 와 타단부 (18) 사이에 위치한다. 중간부 (19) 는, 가요성이다. 중간부 (19) 는, 장치측 유닛 (61) 과 케이블측 유닛 (62) 을 연락한다. 중간부 (19) 는, 코어층 (21) 과, 클래드층 (22) 과, 피복층 (23) 을 구비한다.

코어층 (21) 은, 도광관 (3) 의 광축과 공통의 광축을 갖는다. 클래드층 (22) 은, 코어층 (21) 의 둘레면에 접촉되고, 이러한 둘레면을 피복한다. 클래드층 (22) 은, 코어층 (21) 보다 낮은 굴절률을 갖는다. 코어층 (21) 과 클래드층 (22) 의 재료로는, 예를 들어, 유리 등의 세라믹스, 예를 들어, 아크릴 수지, 에폭시 수지 등의 플라스틱 등의 투명 재료를 들 수 있다. 본 실시형태에서는, 바람직하게는, 코어층 (21) 과 클래드층 (22) 의 재료로는, 세라믹스, 보다 바람직하게는, 유리이다. 코어층 (21) 과 클래드층 (22) 의 재료가 유리이면, 기존의 범용 부품을 사용할 수 있다.

피복층 (23) 은, 클래드층 (22) 의 둘레면에 접촉되고, 이러한 둘레면을 피복한다. 피복층 (23) 은, 클래드층 (22) 을 보호하는 보호층이기도 하다. 피복층 (23) 의 재료로는, 차광 성분을 포함하는 수지 조성물 등을 들 수 있다.

일단부 (17) 는, 상기한 중간부 (19) 와 동일한 층 구성을 갖는다.

타단부 (18) 는, 중간부 (19) 에 인접하는 일방측 부분 (24) 과, 타단면을 포함하는 타방측 부분 (25) 을 갖는다. 일방측 부분 (24) 은, 상기한 중간부 (19) 와 동일한 층 구성을 갖는다. 한편, 타방측 부분 (25) 은, 상기한 피복층 (23) 을 구비하지 않고, 코어층 (21) 과 클래드층 (22) 을 구비한다. 바람직하게는, 타방측 부분 (25) 은, 코어층 (21) 과 클래드층 (22) 만을 구비한다. 또한, 타방측 부분 (25) 은, 후술하는 커넥터 (4) 에 고정된다.

코어층 (21) 의 외경은, 예를 들어, 10 ㎛ 이상, 바람직하게는, 30 ㎛ 이상이고, 또, 예를 들어, 120 ㎛ 이하, 바람직하게는, 100 ㎛ 이하이다. 클래드층 (22) 의 외경은, 예를 들어, 150 ㎛ 이상, 바람직하게는, 200 ㎛ 이상이고, 또, 예를 들어, 1000 ㎛ 이하, 바람직하게는, 700 ㎛ 이하이다. 피복층 (23) 의 외경은, 예를 들어, 1000 ㎛ 이상, 바람직하게는, 2000 ㎛ 이상이고, 또, 예를 들어, 6000 ㎛ 이하, 바람직하게는, 4000 ㎛ 이하이다. 일단부 (17) 및 타단부 (18) 의 각각의 길이는, 예를 들어, 5 ㎜ 이상, 바람직하게는, 10 ㎜ 이상이고, 또, 예를 들어, 30 ㎜ 이하이다. 중간부 (19) 의 길이는, 예를 들어, 5 ㎜ 이상, 바람직하게는, 10 ㎜ 이상이고, 또, 예를 들어, 150 ㎜ 이하이다.

＜케이블측 유닛＞

케이블측 유닛 (62) 은, 광 케이블 (33) (도 2 참조) 에 접속되는 유닛이다. 케이블측 유닛 (62) 은, 광 전송 시스템 (30) 에 있어서, 도광관 (3) 의 중간부 (19) 에 대해 장치측 유닛 (61) 의 반대측에 배치된다. 케이블측 유닛 (62) 은, 커넥터 (4) 와, 제 2 케이스 (28) 를 구비한다.

＜커넥터＞

커넥터 (4) 는, 예를 들어, 통 형상을 갖는다. 커넥터 (4) 는, 도광관 (3) 의 타단부 (18) 를 고정한다. 보다 구체적으로는, 커넥터 (4) 는, 타단부 (18) 의 타방측 부분 (25) 을 직경 방향 외측으로부터 협지하고 있다. 커넥터 (4) 는, 타단부 (18) 의 타단면과 면일한 제 1 단면 (26) 을 갖는다. 커넥터 (4) 는, 도광관 (3) 의 타단부 (18) 를 고정하지만, 도광관 (3) 의 중간부 (19) 를 고정하고 있지 않은 점에서, 일단부 (17) 를 고정하는 제 1 케이스 (15) 와, 그에 수용되는 광전 변환부 (2) 에 대해, 상대 이동 가능하다.

＜제 2 케이스＞

제 2 케이스 (28) 는, 도광관 (3) 의 타단부 (18) 와, 커넥터 (4) 를 수용한다. 제 2 케이스 (28) 는, 제 1 케이스 (15) 와 독립된다. 제 2 케이스 (28) 는, 각형의 박스 형상을 갖는다. 제 2 케이스 (28) 는, 제 3 벽 (29) 과, 제 4 벽 (49) 을 갖는다. 제 3 벽 (29) 과 제 4 벽 (49) 의 각각은, 두께 방향을 관통하는 구멍을 갖는다. 제 3 벽 (29) 의 구멍에는, 커넥터 (4) 가 삽입되어 고정된다. 제 3 벽 (29) 은, 일방측 부분 (24) 의 제 1 단면 (26) 을 노출시킨다. 제 4 벽 (49) 의 구멍에는, 타단부 (18) 의 일방측 부분 (24) 이 삽입되어 고정된다. 제 2 케이스 (28) 는, 도광관 (3) 의 타단부 (18) 와 커넥터 (4) 를 수용하는 점에서, 제 1 케이스 (15) 와 광전 변환부 (2) 에 대해, 상대 이동 가능하다 (도 1 의 가상선 참조). 요컨대, 케이블측 유닛 (62) 은, 장치측 유닛 (61) 에 대해, 상대 이동 가능하다 (도 1 의 가상선 참조). 제 2 케이스 (28) 의 치수는, 특별히 한정되지 않고, 제 2 케이스 (28) 의 한 변이, 예를 들어, 3 ㎜ 이상, 바람직하게는, 5 ㎜ 이상이고, 또, 예를 들어, 20 ㎜ 이하, 바람직하게는, 10 ㎜ 이하이다.

＜커넥터 부재의 제조 방법＞

커넥터 부재 (1) 의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 광전 변환부 (2) 와, 도광관 (3) 을 준비한다. 광로 변환 부재 (11) 를, 미러 (12) 가 광전 변환 소자 (6) 와 대향하도록, 기판 (5) 에 배치한다. 도광관 (3) 의 일단부 (17) 를 광로 변환 부재 (11) 의 제 2 면 (14) 에 장착한다.

제 2 단자 (7) 를 제외한 기판 (5) 과, 광전 변환 소자 (6) 와, 광로 변환 부재 (11) 와, 도광관 (3) 의 일단부 (17) 를, 제 1 케이스 (15) 에 수용한다. 이 때, 기판 (5) 을, 제 1 케이스 (15) 의 제 2 벽 (48) 의 구멍에 고정하고, 또, 일단부 (17) 를 제 1 케이스 (15) 의 제 1 벽 (16) 의 구멍에 고정한다. 이로써, 장치측 유닛 (61) 을 제작한다.

도광관 (3) 의 타단부 (18) 의 타방측 부분 (25) 에 커넥터 (4) 를 장착한다. 커넥터 (4) 를, 제 2 케이스 (28) 의 제 3 벽 (29) 의 구멍에 고정하고, 타단부 (18) 의 일방측 부분 (24) 을 제 4 벽 (49) 의 구멍에 고정한다. 이로써, 케이블측 유닛 (62) 을 제작한다.

이로써, 장치측 유닛 (61) 과, 도광관 (3) 과, 케이블측 유닛 (62) 을 구비하는 커넥터 부재 (1) 를 제조한다.

＜광 전송 시스템＞

도 1 에 나타내는 커넥터 부재 (1) 를 구비하는 광 전송 시스템 (30) 을, 도 2 를 참조하여 설명한다.

광 전송 시스템 (30) 은, 하나의 커넥터 부재 (31) 와, 다른 커넥터 부재 (32) 와, 광 케이블 (33) 과, 2 개의 제 2 커넥터 (43) 를 구비한다. 또, 이 광 전송 시스템 (30) 은, 전기 장치의 일례로서의 출력 장치 (36) 와, 전기 장치의 일례로서의 영상 장치 (37) 를 접속시킨다.

＜커넥터 부재＞

하나의 커넥터 부재 (31) 는, 광전 변환 소자 (6) 가 레이저 다이오드 (6A) 인 점을 제외하고, 상기한 커넥터 부재 (1) 와 동일하다. 다른 커넥터 부재 (32) 는, 광전 변환 소자 (6) 가 포토 다이오드 (6B) 이고, 또한, 제어 IC 를 갖는 점 등을 제외하고, 상기한 커넥터 부재 (1) 와 대략 동일하다.

＜광 케이블＞

광 케이블 (33) 은, 하나의 커넥터 부재 (31) 의 도광관 (3), 및, 다른 커넥터 부재 (32) 의 도광관 (3) 을 광학적으로 접속시키는 케이블이다. 광 케이블 (33) 은, 도광관 (3) 과 동일한 구성을 갖는다. 광 케이블 (33) 에 있어서의 코어층 (21) 과 클래드층 (22) 의 재료는, 바람직하게는, 플라스틱이다. 이 경우에는, 코어층 (21) 과 클래드층 (22) 은, 플라스틱 광 파이버 (27) 를 구성한다. 광 케이블 (33) 이 상기한 플라스틱 광 파이버 (27) 를 포함하면, 플라스틱 광 파이버 (27) 가 내굴곡성이 우수한 점에서, 광 케이블 (33) 의 부설시에, 광 케이블 (33) 의 굴곡에서 기인하는 파손을 억제할 수 있다. 광 케이블 (33) 은, 길이 방향을 따라, 출력 장치측 단부 (40) 와, 영상 장치측 단부 (41) 와, 케이블 중간부 (42) 를 갖는다.

출력 장치측 단부 (40) 는, 출력 장치측 단면 (44) 을 포함한다. 출력 장치측 단부 (40) 는, 하나의 커넥터 부재 (31) 의 도광관 (3) 과 광학적으로 접속된다. 구체적으로는, 출력 장치측 단면 (44) 이, 하나의 커넥터 부재 (31) 의 도광관 (3) 의 타단부 (18) 의 타단면과 접촉한다. 출력 장치측 단부 (40) 의 광축은, 하나의 커넥터 부재 (31) 의 도광관 (3) 의 타단부 (18) 의 광축과 일치한다. 출력 장치측 단부 (40) 는, 피복층 (23) 을 구비하지 않고, 코어층 (21) 과 클래드층 (22) 을 구비한다. 바람직하게는, 출력 장치측 단부 (40) 는, 코어층 (21) 과 클래드층 (22) 만을 구비한다.

영상 장치측 단부 (41) 는, 출력 장치측 단부 (40) 와 이격되어 있고, 예를 들어, 출력 장치측 단부 (40) 에 대해, 적어도, 출력 장치 (36) 및 영상 장치 (37) 가 각각 설치되는 가옥의 벽인 제 5 벽 (38) 및 제 6 벽 (39) 을 두고 배치되어 있다. 영상 장치측 단부 (41) 는, 광 케이블 (33) 의 길이 방향에 있어서, 출력 장치측 단부 (40) 의 반대측에 배치되어 있고, 보다 구체적으로는, 케이블 중간부 (42) 에 대해 영상 장치측 단부 (41) 의 반대측에 위치한다. 영상 장치측 단부 (41) 는, 피복층 (23) 을 구비하지 않고, 코어층 (21) 과 클래드층 (22) 을 구비한다. 바람직하게는, 영상 장치측 단부 (41) 는, 코어층 (21) 과 클래드층 (22) 만을 구비한다.

영상 장치측 단부 (41) 는, 영상 장치측 단면 (45) 을 포함한다. 영상 장치측 단부 (41) 는, 다른 커넥터 부재 (32) 의 도광관 (3) 과 광학적으로 접속된다. 구체적으로는, 영상 장치측 단면 (45) 은, 다른 커넥터 부재 (32) 의 도광관 (3) 의 타단부 (18) 의 타단면과 접촉된다. 영상 장치측 단부 (41) 의 광축은, 다른 커넥터 부재 (32) 의 도광관 (3) 의 타단부 (18) 의 광축과 일치한다.

케이블 중간부 (42) 는, 출력 장치측 단부 (40) 와 영상 장치측 단부 (41) 사이에 위치한다. 케이블 중간부 (42) 는, 플렉시블이고, 또, 가요성이다. 케이블 중간부 (42) 의 길이는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 1 m 이상이고, 나아가서는, 10 m 이상이며, 또, 예를 들어, 1,000 m 이하이다.

＜제 2 커넥터＞

2 개의 제 2 커넥터 (43) 는, 각각, 출력 장치측 커넥터 (34), 및, 영상 장치측 커넥터 (35) 이다.

출력 장치측 커넥터 (34) 는, 예를 들어, 통 형상을 갖는다. 출력 장치측 커넥터 (34) 는, 광 케이블 (33) 의 출력 장치측 단부 (40) 를 고정한다. 출력 장치측 커넥터 (34) 는, 출력 장치측 단부 (40) 를 직경 방향 외측으로부터 협지하고 있다. 출력 장치측 커넥터 (34) 는, 출력 장치측 단부 (40) 의 타단면과 면일한 제 2 단면 (46) 을 갖는다. 제 2 단면 (46) 은, 하나의 커넥터 부재 (31) 의 제 1 단면 (26) 에 접촉된다. 이 때, 제 2 단면 (46) 과 제 1 단면 (26) 의 각각에 형성되는 도시되지 않은 핀과 홈의 끼워 맞춤에 의해, 출력 장치측 커넥터 (34) 는, 하나의 커넥터 부재 (31) 의 커넥터 (4) 와 접속된다.

영상 장치측 커넥터 (35) 는, 예를 들어, 통 형상을 갖는다. 영상 장치측 커넥터 (35) 는, 광 케이블 (33) 의 영상 장치측 단부 (41) 를 고정한다. 영상 장치측 커넥터 (35) 는, 영상 장치측 단부 (41) 를 직경 방향 외측으로부터 협지하고 있다. 영상 장치측 커넥터 (35) 는, 영상 장치측 단부 (41) 의 타단면과 면일한 제 3 단면 (47) 을 갖는다. 제 3 단면 (47) 은, 다른 커넥터 부재 (32) 의 제 1 단면 (26) 에 접촉한다. 이 때, 제 3 단면 (47) 과 제 1 단면 (26) 의 각각에 형성되는 도시되지 않은 핀과 홈의 끼워 맞춤에 의해, 영상 장치측 커넥터 (35) 는, 다른 커넥터 부재 (32) 의 커넥터 (4) 와 접속된다.

출력 장치 (36) 는, 예를 들어, 제 5 벽 (38) 과 스페이스 (50) 를 두고 대향 배치되어 있다. 출력 장치 (36) 는, 제 5 벽 (38) 에 면하는 출력구 (56) 를 구비한다. 출력 장치 (36) 로는, 예를 들어, DVD 재생 장치, BD 재생 장치 등의 영상 재생 장치 (또는 소스 장치) 등을 들 수 있다.

영상 장치 (37) 는, 예를 들어, 제 6 벽 (39) 과 스페이스 (50) 를 두고 대향 배치되어 있다. 영상 장치 (37) 는, 제 6 벽 (39) 에 면하는 입력구 (57) 를 구비한다. 영상 장치 (37) 로는, 예를 들어, 디스플레이 등의 화상 표시 장치 등을 들 수 있다.

스페이스 (50) 는, 출력 장치 (36) 와 제 5 벽 (38) 사이의 스페이스 (공간), 및, 영상 장치 (37) 와 제 6 벽 (39) 사이의 협소한 스페이스 (협소 공간) 이다. 스페이스 (50) 에 있어서의, 출력 장치 (36) 와 제 5 벽 (38) 사이의 길이, 및, 영상 장치 (37) 와 제 6 벽 (39) 사이의 길이로서, 각각, 예를 들어, 50 ㎜ 이하, 나아가서는, 30 ㎜ 이하이고, 또, 예를 들어, 10 ㎜ 이상이다.

＜광 전송 시스템의 조립 방법＞

다음으로, 광 전송 시스템 (30) 의 조립 방법을, 도 1, 도 2 및 도 3A ∼ 도 3D 를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 1 이 참조되는 바와 같이, 하나의 커넥터 부재 (31) 와, 다른 커넥터 부재 (32) 를 준비한다.

이어서, 도 2 가 참조되는 바와 같이, 광 케이블 (33) 을 부설한다. 광 케이블 (33) 의 케이블 중간부 (42) 가 가옥에 있어서의 배관 등에 삽입된다. 출력 장치측 단부 (40) 는, 출력 장치 (36) 의 근방에 배치된다. 영상 장치측 단부 (41) 는, 영상 장치 (37) 의 근방에 배치된다.

계속해서, 도 3A 에 나타내는 바와 같이, 영상 장치측 단부 (41) 에 있어서의 피복층 (23) 을 제거한다. 예를 들어, 스트리퍼 등에 의해, 영상 장치측 단부 (41) 에 있어서의 피복층 (23) 을 클래드층 (22) 으로부터 박리한다. 도 3A 에서 도시하지 않지만, 출력 장치측 단부 (40) 에 있어서의 피복층 (23) 에 대해서도, 상기와 동일하게 제거한다.

계속해서, 도 3B 에 나타내는 바와 같이, 영상 장치측 단부 (41) 의 기단부를 영상 장치측 커넥터 (35) 로 협지한다. 계속해서, 도 3B 에 나타내는 바와 같이, 영상 장치측 단부 (41) 의 유단부 (遊端部) 를 커터 등의 절단 부재 (55) 로 제거한다. 계속해서, 도 3C 에 나타내는 바와 같이, 영상 장치측 단면 (45) 과 제 3 단면 (47) 을 면일하게 형성한다. 이로써, 영상 장치측 단부 (41) 를 영상 장치측 커넥터 (35) 로 고정한다. 도 3B ∼ 도 3C 에서 도시하지 않지만, 상기와 동일하게, 출력 장치측 단부 (40) 를 출력 장치측 커넥터 (34) 로 고정한다.

계속해서, 도 3D 의 화살표로 나타내는 바와 같이, 다른 커넥터 부재 (32) 에 있어서의 커넥터 (4) 와, 영상 장치측 커넥터 (35) 를 접속시키고, 다른 커넥터 부재 (32) 에 있어서의 도광관 (3) 과, 광 케이블 (33) 의 영상 장치측 단부 (41) 를 광학적으로 접속시킨다. 구체적으로는, 커넥터 (4) 의 제 1 단면 (26) 과, 영상 장치측 단부 (41) 의 제 3 단면 (47) 을 접촉시키고, 핀 (도시 생략) 을 홈 (도시 생략) 에 끼운다. 이 때, 도광관 (3) 의 타방측 부분 (25) 의 광축과, 광 케이블 (33) 의 영상 장치측 단부 (41) 의 광축을 일치시킨다.

상기와 동일하게 하여, 하나의 커넥터 부재 (31) 에 있어서의 커넥터 (4) 와, 출력 장치측 커넥터 (34) 를 접속시키고, 하나의 커넥터 부재 (31) 에 있어서의 도광관 (3) 과, 광 케이블 (33) 의 출력 장치측 단부 (40) 를 광학적으로 접속시킨다.

그 후, 도 3E 에 나타내는 바와 같이, 다른 커넥터 부재 (32) 를 영상 장치 (37) 와 제 6 벽 (39) 사이의 스페이스 (50) 에 배치한다. 이 때, 제 1 케이스 (15) 와 제 2 케이스 (28) 가 서로 간섭하지 않도록, 도광관 (3) 의 중간부 (19) 를 굴곡시킨다. 보다 구체적으로는, 영상 장치 (37) 와 제 6 벽 (39) 의 대향 방향으로 투영했을 때에, 제 1 케이스 (15) 와 제 2 케이스 (28) 가 중첩되지 않고, 제 1 케이스 (15) 와 제 2 케이스 (28) 를 어긋나게 한다. 계속해서, 다른 커넥터 부재 (32) 의 제 2 단자 (7) 를 영상 장치 (37) 의 입력구 (57) 에 대향시킨다. 그 후, 도 2 가 참조되는 바와 같이, 제 2 단자 (7) 를 입력구 (57) 에 삽입한다. 이로써, 영상 장치 (37) 와, 다른 커넥터 부재 (32) 의 광전 변환부 (2) 를 전기적으로 접속시킨다.

하나의 커넥터 부재 (31) 의 제 2 단자 (7) 에 대해서도, 상기와 동일하게 하여, 출력구 (56) 에 삽입하고, 출력 장치 (36) 와, 하나의 커넥터 부재 (31) 의 광전 변환부 (2) 를 전기적으로 접속시킨다.

이로써, 출력 장치 (36) 와, 영상 장치 (37) 가, 하나의 커넥터 부재 (31) 와 광 케이블 (33) 과 다른 커넥터 부재 (32) 에 의해 접속된다.

이로써, 광 전송 시스템 (30) 이 조립된다.

이 광 전송 시스템 (30) 에서는, 도 2 의 화살표가 참조되는 바와 같이, 출력 장치 (36) 의 출력구 (56) 로부터 출력된 전기 신호가, 하나의 커넥터 부재 (31) 의 기판 (5) 을 통하여, 레이저 다이오드 (6A) 에 입력된다. 레이저 다이오드 (6A) 는, 전기 신호를 광 신호로 변환하고, 광 신호를 미러 (12) 를 향하여 조사한다. 광 신호는, 미러 (12) 에 의해 광로 변환되고, 그 후, 도광관 (3) 에 입력된다. 그 후, 광 신호는, 도광관 (3) 으로부터, 광 케이블 (33) 에 입력된다. 광 신호는, 광 케이블 (33) 로부터, 다른 커넥터 부재 (32) 의 도광관 (3) 에 입력된다. 광 신호는, 미러 (12) 에 의해 광로 변환된다. 그 후, 광 신호는, 포토 다이오드 (6B) 에 입력된다. 포토 다이오드 (6B) 는, 광 신호를 전기 신호로 변환하고, 기판 (5) 을 통하여, 영상 장치 (37) 에 입력된다.

＜일 실시형태의 작용 효과＞

그리고, 이 커넥터 부재 (1) 에서는, 커넥터 (4) 는, 플렉시블한 도광관 (3) 의 타단부 (18) 를 고정하고, 광전 변환부 (2) 에 대해 상대 이동 가능하므로, 광전 변환부 (2) 와 커넥터 (4) 는, 서로의 자유도가 높다. 그 때문에, 이 커넥터 부재 (1) 는, 협소한 스페이스 (50) 에 배치할 수 있다.

또, 이 커넥터 부재 (1) 에 의하면, 제 1 케이스 (15) 에 의해, 광전 변환부 (2) 와 도광관 (3) 의 일단부 (17) 를 보호하고, 제 2 케이스 (28) 에 의해, 커넥터 (4) 와 도광관 (3) 의 타단부 (18) 를 보호할 수 있으므로, 신뢰성이 높다. 한편, 커넥터 (4) 가 광전 변환부 (2) 에 대해 상대 이동 가능한 점에서, 제 2 케이스 (28) 가 제 1 케이스 (15) 에 대해 상대 이동할 수 있다. 그 때문에, 제 1 케이스 (15) 와 제 2 케이스 (28) 는, 서로의 자유도가 높다. 그 결과, 커넥터 부재 (1) 를, 신뢰성을 향상시키면서, 협소한 스페이스 (50) 에 배치할 수 있다.

이 광 전송 시스템 (30) 에서는, 하나의 커넥터 부재 (31) 의 커넥터 (4) 와 출력 장치측 커넥터 (34) 를 접속시키고, 하나의 커넥터 부재 (31) 의 도광관 (3) 과 광 케이블 (33) 을 광학적으로 확실하게 접속시켜, 광학적인 접속 신뢰성을 향상시키면서, 하나의 커넥터 부재 (31) 를, 출력 장치 (36) 에 대응하는 협소한 스페이스 (50) 에 배치할 수 있다.

또, 이 광 전송 시스템 (30) 에서는, 다른 커넥터 부재 (32) 의 커넥터 (4) 와 영상 장치측 커넥터 (35) 를 접속시키고, 다른 커넥터 부재 (32) 의 도광관 (3) 과 광 케이블 (33) 을 광학적으로 확실하게 접속시켜, 광학적인 접속 신뢰성을 향상시키면서, 다른 커넥터 부재 (32) 를, 영상 장치 (37) 에 대응하는 협소한 스페이스 (50) 에 배치할 수 있다.

이 광 전송 시스템 (30) 의 조립 방법에서는, 하나의 커넥터 부재 (31) 의 레이저 다이오드 (6A) 를 출력 장치 (36) 와 전기적으로 접속시키므로, 출력 장치 (36) 에 대응하는 스페이스 (50) 가 협소해도, 레이저 다이오드 (6A) 와 커넥터 (4) 는, 서로의 자유도가 높기 때문에, 그러한 스페이스에 있어서도, 레이저 다이오드 (6A) 를 출력 장치 (36) 와 전기적으로 접속시킬 수 있다.

또, 이 광 전송 시스템 (30) 의 조립 방법에서는, 다른 커넥터 부재 (32) 의 포토 다이오드 (6B) 를 영상 장치 (37) 와 전기적으로 접속시키므로, 영상 장치 (37) 에 대응하는 스페이스 (50) 가 협소해도, 포토 다이오드 (6B) 와 커넥터 (4) 는, 서로의 자유도가 높기 때문에, 그러한 스페이스에 있어서도, 포토 다이오드 (6B) 를 영상 장치 (37) 와 전기적으로 접속시킬 수 있다.

＜변형예＞

이하의 각 변형예에 있어서, 상기한 일 실시형태와 동일한 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다. 또, 각 변형예는, 특기하는 것 이외에, 일 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 일 실시형태 및 그 변형예를 적절히 조합할 수 있다.

도광관 (3) 에 있어서의 코어층 (21) 및 클래드층 (22) 의 각각의 수는, 복수여도 된다.

광 케이블 (33) 에 있어서의 코어층 (21) 및 클래드층 (22) 의 각각의 수는, 복수여도 된다. 또, 광 케이블 (33) 은, 피복층 (23) 에 피복되는 단수 또는 복수의 전선 (도시 생략) 을 추가로 포함할 수 있다. 이 경우에는, 광 케이블 (33) 은, 전기 광 하이브리드 케이블이고, 또, 도광관 (3) 에는, 상기한 전선에 접속되는 도전선 (도시 생략) 이 부수된다. 또한, 도전선은, 광로 변환 부재 (11) 를 개재하지 않고, 기판 (5) 에 직접 접속된다.

하나의 커넥터 부재 (31) 의 장치측 유닛 (61) 은, 레이저 다이오드 (6A) 이외에, 포토 다이오드 (6B) 를 추가로 구비할 수 있다. 이 경우에는, 다른 커넥터 부재 (32) 의 케이블측 유닛 (62) 은, 포토 다이오드 (6B) 이외에, 레이저 다이오드 (6A) 를 추가로 구비한다. 이로써, 장치측 유닛 (61) 과, 케이블측 유닛 (62) 사이에 있어서의 쌍방향의 광 통신이 실시된다.

또한, 상기 발명은, 본 발명의 예시의 실시형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않고, 한정적으로 해석해서는 안된다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해 분명한 본 발명의 변형예는, 후기 청구범위에 포함된다.

산업상 이용가능성

커넥터 부재는, 광 전송 시스템에 구비된다.

1 : 커넥터 부재
2 : 광전 변환부
3 : 도광관
4 : 커넥터
15 : 제 1 케이스
17 : 일단부
18 : 타단부
27 : 플라스틱 광 파이버
28 : 제 2 케이스
30 : 광 전송 시스템
31 : 커넥터 부재
32 : 커넥터 부재
33 : 광 케이블
34 : 출력 장치측 커넥터 (제 2 커넥터의 일례)
35 : 영상 장치측 제 2 커넥터 (제 2 커넥터의 일례)
40 : 출력 장치측 단부
41 : 영상 장치측 단부
43 : 제 2 커넥터

Claims

광 케이블과 광학적으로 접속되고, 상기 광 케이블의 일단부를 고정하는 제 2 커넥터와 접속되도록 구성되는 커넥터 부재로서,
광 신호를 수발광하도록 구성되는 광전 변환부와,
일단부가 상기 광전 변환부와 광학적으로 접속되고, 타단부가 상기 광 케이블과 광학적으로 접속되도록 구성되는 플렉시블한 도광관과,
상기 도광관의 타단부를 고정하는 커넥터로서, 상기 제 2 커넥터와 접속되도록 구성되는 상기 커넥터를 구비하고,
상기 커넥터는, 상기 광전 변환부에 대해 상대 이동 가능한 것을 특징으로 하는, 커넥터 부재.
제 1 항에 있어서,
상기 광전 변환부와 상기 도광관의 상기 일단부를 수용하는 제 1 케이스와,
상기 커넥터와 상기 도광관의 상기 타단부를 수용하는 제 2 케이스를 독립적으로 구비하는 것을 특징으로 하는, 커넥터 부재.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도광관의 재료가, 유리인 것을 특징으로 하는, 커넥터 부재.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
광로에 있어서, 상기 광전 변환부와 상기 도광관의 일단부 사이에 위치하는 광로 변환부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는, 커넥터 부재.
제 3 항에 있어서,
광로에 있어서, 상기 광전 변환부와 상기 도광관의 일단부 사이에 위치하는 광로 변환부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는, 커넥터 부재.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 커넥터 부재와,
상기 커넥터 부재의 상기 커넥터와 접속되는 제 2 커넥터와,
단부가 상기 제 2 커넥터에 고정되고, 상기 커넥터 부재의 상기 도광관과 광학적으로 접속되는 광 케이블을 구비하는 것을 특징으로 하는, 광 전송 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 광 케이블은, 플라스틱 광 파이버를 포함하는 것을 특징으로 하는, 광 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 커넥터 부재를 준비하는 공정과,
광 케이블의 단부를 제 2 커넥터로 고정하는 공정과,
상기 커넥터 부재의 상기 커넥터와 상기 제 2 커넥터를 접속시키고, 상기 도광관과 상기 광 케이블을 광학적으로 접속시키는 공정과,
상기 광전 변환부와 전기 장치를 전기적으로 접속시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 광 전송 시스템의 조립 방법.