TWI407165B - Two - way optical communication connector - Google Patents

Description

雙向光通訊用連接器

本發明是關於可和保持有送訊側光纖和收訊側光纖的光插塞形成連接的雙向光通訊用連接器。

此種連接器(插座體)，一般的構成是組入有：發光元件，和受光元件，和用以將該等發光元件及受光元件與對方光插塞的送訊側光纖及收訊側光纖形成光學連接的光導(導光構件)，例如專利文獻1所記載之具有上述構成的連接器。

該專利文獻1所記載的連接器是於連接器殼形成有光插塞的光纖(於前端安裝有金屬箍)插入的一對承接筒，光導(於專利文獻1是稱塞套)是形成為壓入至該承接筒並且固定地配置在承接筒內側的構造。然而，上述的光導固定構造會有壓入的應力作用在光導上，應力的影響恐怕會損及光導的光學特性(光學功能)。

為避免上述問題產生，本申請人於先前已提案有日本特願2005-313275號(非公告)的光導及使用該光導的連接器，該提案是將送訊用和收訊用的一對光導透過連結部形成一體，以該連結部的壓入固定來避免壓入的應力作用在光導上，即，所提案的構成是形成為不會因為應力的影響而造成光導的光學特性受損，再加上，對利用與光導同一材質而一體形成的連結部，是以極力地縮小連接部的和 光導之結合面積來降低光洩漏造成的光傳送損耗及送訊光射入至本地的受光元件時的串音，並且極力排除導致光洩漏的構成要素。

第10圖至第13圖是圖示著該特願2005-313275號所提案的構成，第10圖是表示連接器的剖面構造，第11圖及第12圖是分別表示光導單元(於特願2005-313275號是稱光學結合構件)及插座體的構造。此外，第13圖是表示光導單元的安裝構造詳細圖。另，第10圖是顯示使對方光插塞的金屬箍所保持的光纖結合，即是表示光插塞為嵌合連接狀態下的光纖及金屬箍。

連接器如第10圖所示，是由樹脂製的插座體10和光導單元20和發光元件30和受光元件40和元件支撐座50和密閉外罩60所構成。第10圖中，圖號71、72是表示光插塞的送訊側光纖及收訊側光纖，圖號73、74是表示分別安裝在送訊側光纖及收訊側光纖前端的金屬箍。

光導單元20，於該例中如第11圖所示係圓柱狀的一對光導21、22透過連結部23形成為一體所構成，上述構成的光導單元20是利用樹脂成型一體形成。於光導21、22的兩端面，分別形成有平行光管透鏡21a、21b及22a、22b。

連結部23是形成為平板狀，由基體部24和從該基體部24朝板面方向彼此突出成反向的一對連結端部25、26所構成，該等連結端部25、26是分別連結於光導21、22軸方向中間部的側面(周圍面)。連結端部25、26和光 導21、22周圍面形成結合的區域分別為光導21、22圓周方向半周以內的區域。另，於基體部24形成有大缺角成V字形的缺口27。

插座體10，如第10圖所示，在其前面形成有對方光插塞插入的凹部11，於該凹部11內形成有一對承接筒12。一對承接筒12是從凹部11底面構成用的插座體10的後壁13突出形成，該等承接筒12分別具有金屬箍73、74插入嵌合的孔12a和連續該孔12a的貫通孔14，和承接筒12形成連通的貫通孔14是貫通著後壁13形成為開口在插座體10的背面(後壁13的外側面)13a。

於插座體10的背面13a，如第12圖所示，形成有可對應光導單元20連結部23外形形狀的凹部15，再加上，於一對貫通孔14的彼此外側，分別形成有突出成包圍著貫通孔14半周的導部16。該等半圓筒形狀的導部16，內周面是和貫通孔14的內周面構成同一面。另，於凹部15的側壁面形成有6個突條17，該等突條17是朝凹部15的深度方向形成，剖面為半球面狀。

光導單元20安裝在插座體10時是將光導21、22從插座體10的背面13a側插入在一對貫通孔14，將連結部23壓入在凹部15即可，如此一來如第13圖所示，突條17會和連結部23形成壓接使連結部23定位固定。此時，光導21、22的突出在插座體10背面13a側的端部是成為其半周分別由導部16保持著的狀態。

發光元件30和受光元件40，如第10圖所示，被收容 保持在元件支撐座50，於該例中該元件支撐座50是被收容保持在密閉外罩60。密閉外罩60是從插座體10的背面13a安裝在插座體10，藉此使發光元件30和受光元件40分別和光導21、22的端面形成相向。另，此時，突出形成在插座體10背面13a的一對導部16是被卡合定位在發光元件30和受光元件40上所分別形成的導孔31、41，藉此執行光導21、22和發光元件30及受光元件40的光軸對準。

由金屬箍73、74所保持並且被插入至承接筒12內的對方光插塞之送訊側光纖71及收訊側光纖72是分別透過光導21、22形成為和發光元件30及受光元件40光學連接。

於上述構成的連接器中，光導單元20是以其連結部23壓入固定在插座體10的凹部15來安裝在插座體10，因此壓入的應力不會作用在光導21、22上不會產生損及光導21、22光學特性的問題。

此外，連結部23是以其連結端部25、26和光導21、22形連結來使其和光導21、22結合的面積抑制成較小，藉此抑制光往連結部23洩漏，因此能夠獲得光傳送效率佳並且行程少的連接器。

[專利文獻1]日本特開2001-133665號公報

然而，第10圖至第13圖所示的連接器是於插座體10的背面13a突出形成有一對導部16，利用該等導部16卡合於發光元件30及受光元件40上所形成的導孔31、41以執行光導21、22和發光元件30及受光元件40的光軸對準(中心對準)，於光導21、22間存在著連結部23，並且光導21、22是從插座體10的背面13a插入在貫通孔14，所以無法使導部16形成為圓筒形狀，為了避開連結部23而將導部16形成為如上述的半圓筒形狀。

因此，半圓筒形狀的導部16是無法遍及光導21、22的全周圍來保持著光導21、22，如此一來假設插座體10或光導元件20產生成型畸變時，則恐怕會造成光導21、22和發光元件30及受光元件40對不準。

第14圖是表示上述對不準的樣子，第14A圖是表示插座體10產生成型畸變的例子，第14B圖是表示光導元件20產生成型畸變的例子。另，圖面均為誇張圖示。圖中，圖號32、42是分別表示形成在發光元件30及受光元件40上的透鏡。

如該等第14A、B圖所示，當插座體10或光導元件20產生成型畸變時，則形成在插座體10的半圓筒形狀導部16的中心和光導21、22的各中心之間會有偏心的狀況產生。另一方面，導部16因是和形成在發光元件30及受光元件40上的導孔31、41卡合，所以發光元件30及受光元件40的透鏡32、42是分別位於導部16的中心，因此和光導21、22的中心偏離成如第14A、B圖所示，即光 導21、22和發光元件30及受光元件40是對不準。

上述對不準是會讓光結合產生大損耗，導致連接器的光學特性大幅惡化。

本發明是有鑑於上述問題，其目的在於提供一種可使光導和發光元件及受光元件的對準(光軸對準)確實執行，能夠獲得穩定並且良好光學特色的雙向光通訊用連接器。

根據申請專利範圍第1項的發明，是一種可和保持有送訊側光纖和收訊側光纖的光插塞形成連接的雙向光通訊用連接器，該連接器具備有插座體和元件支撐座及光導單元，該插座體是於設置在前面的凹部內形成有送訊側光纖和收訊側光纖分別插入的一對承接筒，具備有可分別和該等承接筒形成連通著開口於背面的一對貫通孔，該元件支撐座是保持著發光元件及受光元件，形成為安裝在上述背面，該光導單元是圓柱狀的一對光導透過連結部形成為一體所構成，該等光導是分別插入在上述一對貫通孔，該等光導的各自一端從上述背面突出，並且該等光導的各自一端分別與發光元件及受光元件呈相向，使送訊側光纖及收訊側光纖和發光元件及受光元件分別形成光學連接，於上述連接器中，在光導單元係藉由使上述連結部壓入形成在上述背面的凹部來予以固定，進一步具備：具有突出於上述背面之卡合於光導的貫通孔，且用以保持一對光導的各 自一端的連接配件，將該等連接配件插入定位在發光元件及受光元件上所分別形成的導孔，且保持在唯一的發光元件及受光元件上，藉此，形成為可執行一對光導和發光元件及受光元件之光軸對準的構造。

申請專利範圍第2項的發明是於申請專利範圍第1項的發明中，將發光元件及受光元件可滑動地保持在元件支撐座上，以使導孔可分別卡合於連接配件。

申請專利範圍第3項的發明是於申請專利範圍第1項的發明中，將上述貫通孔的上述背面側形成為擴徑，將光導的上述一端側形成可彎曲，以使連接配件可卡合於導孔。

申請專利範圍第4項的發明是於申請專利範圍第1項至第3項的任一發明中，將2個連接配件透過具備有柔軟度的結合部形成為一體。

根據本發明時，在一對光導的和發光元件及受光元件相向的一端側，安裝有連接配件，利用連接配件保持著光導的全周圍，將該等連接配件分別插入定位在發光元件及受光元件的導孔，形成可執行一對光導和發光元件及受光元件之光軸對準的構造，如此一來假設插座體或光導(光導單元)即使產生成型畸變，也不會有習知般因該成型畸變造成的光軸對不準問題產生。

因此，能夠獲得光結合損耗少，具有穩定並且良好光 學特性的雙向光通訊用連接器。

〔發明之最佳實施形態〕

以下是參照圖面根據實施例來說明本發明的實施形態。另，針對第10圖至第13圖對應的部份標有同一圖號，省略其詳細說明。

第1圖為表示本發明雙向光通訊用連接器的外觀透視圖，第2圖為表示該連接器各部分解狀態圖。此外，第3圖為表示連接器局部分解後，和第2圖相反從前方側看的狀態圖。

該例中，如第2圖所示，連接器是和第10圖至第13圖所示的連接器同樣具備有插座體10和光導單元20和發光元件30和受光元件40和元件支撐座50和密閉外罩60，又加上具備有2個連接配件81，該等2個連接配件81於該例中是透過結合部82形成為一體。

連接配件81是安裝在光導單元21、22，首先是參照第4圖說明連接配件81及結合部82的構造。

連接配件81是形成為圓筒狀，於其中心形成有貫通孔81a。於貫通孔81a的一端側形成有第4C圖所示的直徑較小的保持部81b，夾著該保持部81b的兩側又形成為孔狀。

可使2個連接配件81形成連結的結合部82，於該例中是延伸成ㄈ字形的形狀，由一對腳部82a和連接該等腳 部的中間部82b所構成，一對腳部82a是分別連結於連接配件81。

上述構成的一對連接配件81及結合部82，是採用射出成型形成為一體，結合部82的剖面積非常小，並且為了形成錨定的構成，其具有充分的柔軟度。

第5圖為表示發光元件30的構成，發光元件30例如是形成由樹脂密封著雷射二極管(LD)從該密封樹脂導出端子的構造。第5圖中，圖號33表示密封樹脂，圖號34表示端子。於密封樹脂33形成有導孔31，於該導孔31底面又往下一段的面中央形成有半球形的透鏡32。雷射二極管並未圖示，但其是和透鏡32的光軸一致，位於透鏡32裡部(下方)的位置。另，導孔31是形成為具有斜面形狀，朝表面形成擴徑。

另一方面，受光元件40例如是形成由樹脂密封著光敏二極管(PD)從該密封樹脂導出端子形成和發光元件30相同的構造，於該例中如第2圖所示是形成具有和發光元件30對稱(線對稱)的外形形狀。設置在受光元件40上的導孔41是和發光元件30的導孔31相同形成具有斜面形狀。

於插座體10的背面13a，除了形成有可對應光導單元20連結部23外形形狀的凹部15以外，於該例中如第2圖所示，又形成有可對應2個連接配件81連結用結合部82外形形狀的凹部18。另，於該例中並不設置如第12圖所示的一對導部16，即背面13a上沒有構件突出。

接著，針對各部的組裝進行說明。

光導21、22如第6圖所示是從插座體10的背面13a側插入於一對貫通孔14，此時，連結部23是被壓入在背面13a上所形成的凹部15，如第7圖所示，和習知例(非公告先行技術)相同，是由突條17定位固定。

光導21、22和發光元件30及受光元件40相向的一端側，如第6圖所示是形成突出於插座體10的背面13a，在該等一端側分別安裝著連接配件81。連接配件81是分別嵌入光導21、22，由其狹小的保持部81b形成為光導21、22保持構造，由該等連接配件81分別包圍著光導21、22的該一端側的周圍，即該一端側的全周圍是被保持著。另，連結著一對連接配件81的結合部82如第7圖所示被收容在背面13a上所形成的凹部18。

收容保持著發光元件30和受光元件40的元件支撐座50是被收容保持在密閉外罩60，該密閉外罩60是從插座體10的背面13a側安裝在插座體10。密閉外罩60如第2圖所示具備一對卡止部61，利用該等卡止部61卡止在插座體10的兩側面使密閉外罩60安裝在插座體10。

一對連接配件81是分別卡合於發光元件30和受光元件40的導孔31、41，藉此使光導21、22的端面分別和發光元件30及受光元件40成相向。

如上述，於該例中是以分別安裝在光導21、22上的連接配件81插入定位在導孔31、41來執行光導21、22和發光元件30及受光元件40的光軸對準，發光元件30 及受光元件40是形成可滑動地被保持在元件支撐座50以使該等導孔31、41可和連接配件81卡合，即發光元件30及受光元件40並非嚴密地被定位固定，而是以具有某種程度的鬆動被保持在元件支撐座50。

根據具有上述構造的連接器時，假設插座體10或光導單元20即使產生成型畸變，但保持著光導21、22全周圍的連接配件81是會分別受到發光元件30及受光元件40的導孔31、41誘導進入形成卡合，所以不會受到該成型畸變的影響，能夠使光導21、22和發光元件30及受光元件40的光軸對準(中心對準)執行良好。另，導孔31、41如上述因是形成為斜面形狀，所以能夠有良好的誘導使連接配件81進入導孔31、41。

第8A、B圖和第14A、B圖所示習知例的狀況相同是表示插座體10產生成型畸變的例子及光導單元20產生成型畸變的例子，即使如上述般產生成型畸變時，但發光元件30及受光元件40會如圖中箭頭符號所示滑動，使導孔31、41分別和連接配件81形成卡合，如此一來光導21、22的中心就會分別和透鏡32、33的中心成為一致，即不會產生對不準的狀況。

另，連接配件81也不會受到發光元件30或受光元件40以外的零件來限制其活動，又因為結合部82具有柔軟度，所以2個連接配件81也不會因為結合部82而產生彼此限制活動，因此連接配件81能夠良好地卡合於導孔31、41。

於上述例中，2個連接配件81是由結合部82連結成一體，但也可以是例如非一體而成為個別體(各個獨立)。不過，若如上述例形成為一體時能夠達到零件數量的削減。此外，連接配件81於上述例中為樹脂製，但也可以為例如金屬製。

另，連接配件81具有可填補光導21、22和發光元件30及受光元件40的導孔31、41之徑尺寸差的外徑，於該例中是形成為圓筒狀，但例如當導孔31、41為非圓形時是形成可對應該形狀的外形形狀。

以上，針對連接配件81分別安裝在光導21、22，該等光導21、22和連接配件81是形成為固定，發光元件30及受光元件40是形成為可滑動，利用發光元件30及受光元件40的滑動使連接配件81分別卡合於該等的導孔31、41使光軸對準的例子進行了說明，但也可反之，即，發光元件30及受光元件40是形成為固定，而保持著光導21、22的連接配件81是形成為可活動的構造，採用由導孔31、41誘入的構成。

第9圖是表示上述的構成，於該例中，光導21、22插入的插座體10的一對貫通孔14的背面13a側的部份是形成為斜面形狀，即，貫通孔14具有朝背面13a擴徑的斜面部14a。

光導21、22其和發光元件30及受光元件40成相向的一端側之相反另一端是嵌合固定在貫通孔14，一端側如圖示是形成為可彎曲，即一端側是形成為可活動的構造。 即使是形成為上述構成，連接配件81還是會受到發光元件30及受光元件40的導孔31、41的誘導而進入形成卡合，因此能夠良好執行光導21、22和發光元件30及受光元件40的光軸對準(中心對準)。

10‧‧‧插座體

11‧‧‧對方光插塞插入用凹部

12‧‧‧承接筒

12a‧‧‧金屬箍插入嵌合用孔

13‧‧‧插座體的後壁

13a‧‧‧插座體的背面

14‧‧‧貫通孔

14a‧‧‧斜面部

15‧‧‧凹部

16‧‧‧導部

17‧‧‧突條

18‧‧‧凹部

20‧‧‧光導單元

21、22‧‧‧光導

21a、21b、22a、22b‧‧‧平行光管透鏡

23‧‧‧連結部

24‧‧‧基體部

25、26‧‧‧連結端部

27‧‧‧缺口

30‧‧‧發光元件

31‧‧‧導孔

32‧‧‧透鏡

33‧‧‧密封樹脂

34‧‧‧端子

40‧‧‧受光元件

41‧‧‧導孔

42‧‧‧透鏡

50‧‧‧元件支撐座

60‧‧‧密閉外罩

61‧‧‧卡止部

73、74‧‧‧金屬箍

81‧‧‧連接配件

81a‧‧‧貫通孔

81b‧‧‧保持部

82‧‧‧結合部

82a‧‧‧腳部

82b‧‧‧中間部

第1圖為表示本發明雙向光通訊用連接器一實施例的外觀透視圖，A圖為從背面側看的圖，B圖為從前面側看的圖。

第2圖為第1圖所示雙向光通訊用連接器的分解透視圖(從背面側看的圖)。

第3圖為第1圖所示雙向光通訊用連接器的局部分解透視圖(從前面側看的圖)。

第4圖表示第2圖中形成連結的2個連接配件的形狀圖，A圖為正面圖，B圖為側面圖，C圖為剖面圖，D圖為底面圖，E圖為透視圖。

第5圖為表示第2圖中發光元件的形狀圖，A圖為正面圖，B圖為剖面圖，C圖為透視圖。

第6圖為第1圖所示雙向光通訊用連接器的剖面圖。

第7圖為表示插座體內組入有光導單元時，再加上安裝有連接配件時的狀態圖。

第8圖為連接配件插入定位在發光元件及受光元件的導孔內執行對準時的樣子說明圖，A圖為表示插座體產生成型畸變時的狀況，B圖為表示光導單元產生成型畸變時 的狀況。

第9圖為本發明雙向光通訊用連接器另一實施例說明圖。

第10圖為表示雙向光通訊用連接器非公告先行技術的構成剖面圖。

第11圖為表示第10圖中光導元件的形狀圖，A圖為平面圖，B圖為正面圖，C圖為側面圖，D圖為透視圖。

第12圖為表示第10圖中插座體的形狀圖，A圖為背面圖，B圖透視圖。

第13圖為表示於第10圖雙向光通訊用連接器中，插座體內組入有光導單元時的狀態圖。

第14A圖為插座體產生成型畸變時造成對不準狀態的說明圖，第14B圖為光導單元產生成型畸變造成對不準狀態的說明圖。

10‧‧‧插座體

11‧‧‧對方光插塞插入用的凹部

12‧‧‧承接筒

12a‧‧‧金屬箍插入嵌合用孔

13‧‧‧插座體的後壁

13a‧‧‧插座體的背面

14‧‧‧貫通孔

20‧‧‧光導單元

21、22‧‧‧光導

30‧‧‧發光元件

31‧‧‧發光元件的導孔

40‧‧‧受光元件

41‧‧‧受光元件的導孔

50‧‧‧元件支撐座

60‧‧‧密閉外罩

81‧‧‧連接配件

Claims (4)

1. 一種雙向光通訊用連接器，可和保持有送訊側光纖和收訊側光纖的光插塞形成連接的雙向光通訊用連接器，該雙向光通訊用連接器，具備有：插座體是於設置在前面的凹部內形成有上述送訊側光纖和收訊側光纖分別插入的一對承接筒，具備有可分別和該等承接筒形成連通著在背面開口的一對貫通孔；元件支撐座保持著發光元件及受光元件，形成為安裝在上述背面；及光導單元是圓柱形的一對光導透過連結部形成為一體所構成，該等光導是分別插入在上述一對貫通孔，該等光導的各自一端從上述背面突出，並且該等光導的各自一端分別與上述發光元件及受光元件呈相向，使上述送訊側光纖及收訊側光纖和上述發光元件及受光元件分別形成光學連接，其特徵為：在上述光導單元係藉由使上述連結部壓入形成在上述背面的凹部來予以固定，進一步具備：具有突出於上述背面之卡合於上述光導的貫通孔，且用以保持上述一對光導的各自一端的連接配件，該等連接配件是插入定位在上述發光元件及受光元件上所分別形成的導孔，且保持在唯一的發光元件及受光元件上，藉此，形成可執行上述一對光導和上述發光元件及 受光元件之光軸對準的構造。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的雙向光通訊用連接器，其中，上述發光元件及受光元件是可滑動地保持在上述元件支撐座上，使上述導孔可分別卡合於上述連接配件。
3. 如申請專利範圍第1項所記載的雙向光通訊用連接器，其中，上述貫通孔的上述背面側是形成為擴徑，上述光導的上述一端側是形成可彎曲，使上述連接配件卡合於上述導孔。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項的任一項所記載的雙向光通訊用連接器，其中，上述2個連接配件是透過具備有柔軟度的結合部形成一體。