TWI664458B - 插頭、插座及連接器 - Google Patents

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TWI664458B
TWI664458B TW104133679A TW104133679A TWI664458B TW I664458 B TWI664458 B TW I664458B TW 104133679 A TW104133679 A TW 104133679A TW 104133679 A TW104133679 A TW 104133679A TW I664458 B TWI664458 B TW I664458B
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日商友華股份有限公司
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Abstract

針對進行光傳輸之連接器，提供一種不進行繁雜之異物對策就可預防異物之附著，藉此提高插頭與插座之間的光軸對準精度，就連所屬技術領域中具有通常知識者以外的人士亦可以容易使用的連接器。
進行光傳輸的連接器(100)之插頭(101)係具備光連接單元(6)。光連接單元(6)係在光連接單元(6)之側面具備透鏡(9)，該透鏡(9)係與插座(102)之光連接單元(53)所具備的透鏡(55)在正交於插頭(101)之插拔方向的方向進行光連接，且在光連接單元(6)之側面具備定位面(10)，該定位面(10)係抵接於插座(102)之定位面(56)，以決定插頭(101)及插座(102)之嵌合狀態中的光連接器(6)之位置。

Description

插頭、插座及連接器
本發明係關於一種進行光傳輸的連接器之技術。
在專利文獻1中已有揭示一種使銷插件(pin insert)(相當於插頭(plug))嵌合於插口插件(socket insert)(相當於插座(receptacle))的多芯光連接器(multicore optical connector)之技術，該銷插件係具有用以保持已彎曲90°之光纖的套圈(ferrule)，該插口插件係具有用以保持與背板(backplane)平行之光纖的套圈。依據專利文獻1之技術，則在嵌合狀態下，藉由銷插件所具有的套圈之前面(定位面)抵接於插口插件之收容部分的底面(基準面)，就能完成銷插件對插口插件之定位。此時，銷插件之套圈之側面上的透鏡之光軸、和插口插件之套圈之前面的透鏡之光軸呈一致，而能完成光連接。
〔先前技術文獻〕
〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開2012-68535號公報(圖9等)
在進行插頭之透鏡與插座之透鏡的光軸對準(optical axis alignment)時，被要求較高的精度。在專利文獻1之技術中，因負責嵌合狀態之定位的插口插件之基準面係比較大，故而灰塵、塵埃、塵土等的異物較容易進入，且較容易囤積。因此，恐有在銷插件所具有的套圈之定位面、或插口插件之基準面附著有異物的狀態下直接嵌合，而招致透鏡彼此的光軸對準之精度降低之虞。
於是，光連接器之所屬技術領域中具有通常知識者，乃對異物附著採取以下的對策：在每次進行光連接器之插拔作業時都會清潔嵌合部分、在未使用時將保護蓋被覆於嵌合部分等。但是，此等對策一般很繁雜，且對所屬技術領域中具有通常知識者以外的人士帶來光連接器之利用普及的阻礙。
有鑑於如此的情事，本發明之目的乃針對進行光傳輸之連接器，提供一種不進行繁雜之異物對策就可預防異物之附著，藉此提高插頭與插座之間的光軸對準精度，就連所屬技術領域中具有通常知識者以外的人士亦可以容易使用的連接器。
為了達成上述目的，本發明提供一種進行光傳輸的連接器，其特徵在於：前述連接器之插頭係具備插頭側光連接單元；前述連接器之插座係具備插座側光連接單元；前述插頭側光連接單元係在前述插頭側光連接單元之側面具備插頭側光連接部，該插頭側光連接部係與前述插座側光連接單元所具備的插座側光連接部在正交於插頭之插拔方向的方向進行光連接；且在前述插頭側光連接單元之側面具備插頭側定位部，該插頭側定位部係抵接於前述插座之插座側定位部，以決定前述插頭及前述插座之嵌合狀態中的前述插頭側光連接單元之位置；前述插座側光連接單元係具備：前述插座側光連接部，其與前述插頭側光連接部在正交於插頭之插拔方向的方向進行光連接；以及插座側定位部，抵接於前述插頭側定位部，以決定前述嵌合狀態中的前述插座側光連接單元之位置。
詳細將於後述。
依據本發明，可以針對進行光傳輸之連接器，提供一種不進行繁雜之異物對策就可預防異物之附著，藉此提高插頭與插座之間的光軸對準精度，就連所屬技術領域中具有通常知識者以外的人士亦可以容易使用的連接器。
100‧‧‧連接器
101‧‧‧插頭
102‧‧‧插座
1‧‧‧光電連接單元(插頭側光連接單元兼插頭側電連接單元)
2‧‧‧擋板
2a‧‧‧凸緣
3‧‧‧彈性構件(第2彈壓部)
4‧‧‧彈性構件(第1彈壓部)
5‧‧‧殼體
6‧‧‧光連接單元(插頭側光連接單元)
7‧‧‧電連接單元(插頭側電連接單元)
7a‧‧‧電連接端子
7b‧‧‧電線
8‧‧‧光纖
9‧‧‧透鏡(插頭側光連接部)
10‧‧‧定位面(插頭側定位部)
11‧‧‧光路轉換部
12‧‧‧電纜
13‧‧‧定位柱
13a‧‧‧爪部(插頭側保持部)
14‧‧‧收容部
15‧‧‧保持部(插頭側保持部)
15a‧‧‧孔(插頭側保持部)
16‧‧‧外殼部
17‧‧‧基板(插頭所具備的剛性撓性基板)
18‧‧‧基板(另一實施形態之插頭所具備的基板)
51‧‧‧光電連接單元(插座側光連接單元兼插座側電連接單元)
52‧‧‧殼體
52a‧‧‧孔(插座側保持部)
52b‧‧‧腳部
53‧‧‧光連接單元(插座側光連接單元)
54‧‧‧電連接單元(插座側電連接單元)
54a‧‧‧電連接端子
54b‧‧‧腳部
55‧‧‧透鏡(插座側光連接部)
56‧‧‧定位面(插座側定位部)
57‧‧‧光路轉換部
58‧‧‧光纖
59‧‧‧定位柱收容部
60‧‧‧支撐版
60a‧‧‧孔
61‧‧‧光轉換元件
62‧‧‧支撐台
62a‧‧‧腳部
63‧‧‧爪部(插座側保持部)
圖1係本實施形態之插頭的示意圖，其中(a)為側視圖，(b)為上視圖，(c)為前視圖，(d)為內部構造之圖。
圖2係本實施形態之插座的示意圖，其中(a)為側視圖，(b)為上視圖，(c)為前視圖，(d)為內部構造之圖。
圖3係顯示嵌合狀態的連接器之內部構造的示意圖。
圖4係說明光連接之詳細的示意圖。
圖5係顯示比較例中之嵌合狀態的連接器之內部構造的示意圖，其中(a)為沒有異物的情況之圖，(b)為有異物的情況之圖。
圖6係用以說明本實施形態之作用的示意圖，其中(a)為未插入狀態之圖，(b)為擋板(shutter)抵接狀態之圖，(c)為定位面抵接狀態之圖，(d)為嵌合狀態之圖。
圖7係本實施形態的連接器之詳細圖，其中(a)為未插入狀態中的插頭及插座之外觀立體圖，(b)為嵌合狀態中的插頭及插座之外觀立體圖。
圖8係本實施形態的插頭之分解立體圖。
圖9係本實施形態的插頭之立體圖，其中(a)為使一部分帶有缺口的圖，(b)為另一個使一部分帶有缺口的圖。
圖10係本實施形態的插座之詳細圖，其中(a)為立體圖，(b)為分解立體圖。
圖11係本實施形態的插座之立體圖，其中(a)為使一部分帶有缺口的圖，(b)為另一個使一部分帶有缺口的圖。
圖12係說明在本實施形態之插座插入有眾所周知之電性插頭的樣態之圖，其中(a)為未插入狀態，(b)為嵌合狀態之圖。
圖13係使嵌合狀態的連接器之一部分帶有缺口並顯示內部構造的詳細圖，其中(a)為上視圖，(b)為後視圖(下視圖)。
圖14係另一實施形態的插頭之分解立體圖。
圖15係另一實施形態的插頭之立體圖，其中(a)為使一部分帶有缺口的圖，(b)為另一個使一部分帶有缺口的圖。
以下，參照圖式詳細地說明本發明之實施形態。另外，為了方便說明起見，「前」、「後」、「上」、「下」、「左」、「右」之方向，係如同各圖所示般。插頭之正面為插頭之前側，插座之正面為插座之後側。又，「垂直」之用語係包含「大致垂直」之意思。「正交」之用語係包含「大致正交」之意思。
首先，使用圖1至圖6之示意圖來說明本實施形態的連接器100之概要。本實施形態之連接器100，例如是進行光電混合傳輸的光電混合連接器100。本實施形態之連接器100係具備：作為插入側連接器的插頭101；以及作為承接側連接器的插座102。
(插頭101之概要)
如圖1所示，作為插入側連接器的本實施形態之插頭101，係具備光電連接單元1、擋板2、彈性構件3(第2彈壓部)、彈性構件4(第1彈壓部)、以及殼體(case)5。
光電連接單元1係作為與插座102所具備的光電連接單元51(圖2)進行連接的連接體。光電連接單元1係具備二個光連接單元6(插頭側光連接單元)、以及一個電連接單元7(插頭側電連接單元)。
光連接單元6係在電連接單元7之左右兩側各配置一個，既可與電連接單元7成為一體，又可為不同個體(圖1之構成為一體)。例如，光連接單元6之一方為光連接之發送用(對插座102發送光線)，另一方為接收用(接收來自插座102之光線)。光連接單元6，例如是由ULTEM(註冊商標)、PEI(聚醚醯亞胺：polyether imide)等的樹脂所形成。在光連接單元6係形成有用以收容朝向前後方向延伸的光纖8之前端部的光纖孔。光連接單元6係具備透鏡9(插頭側光連接部)、定位面10(插頭側定位部)、及光路轉換部11。
透鏡9，為使光線屈折的光學元件。位在電連接單元7之左側的光連接單元6所具備的透鏡9，係配置於該光連接單元6之左側面。位在電連接單元7之右側的光連接單 元6所具備的透鏡9，係配置於該光連接單元6之右側面。另外，由於插頭101往插座102之插拔方向係對應於圖式中的前後方向，所以透鏡9係配置於與插頭101之插拔方向正交的側面。透鏡9係與插座102所具備的光電連接單元51之透鏡55(圖2)進行光連接。透鏡9之光軸係使與透鏡55之光連接方向設置成與插頭101之插拔方向正交。藉由採用透鏡就可以提高光連接之功能。例如只要採用使傳輸之光線準直(collimate)化的透鏡就可以提高對光軸偏移之抗性。
定位面10係抵接於插座102所具備的光電連接單元51之定位面56(圖2)，以決定插頭101及插座102之嵌合狀態(圖3)中的光連接單元6之位置(前後方向之位置)。位在電連接單元7之左側的光連接單元6所具備的定位面10，係形成於該光連接單元6之左側面，且與該光連接單元6為一體。位在電連接單元7之右側的光連接單元6所具備的定位面10，係形成於該光連接單元6之右側面，且與該光連接單元6為一體。定位面10，為正交於前後方向的平面。定位面10，既可非正交於前後方向，又可為非平面。
光路轉換部11係具備對光線之入射方向傾斜大致45度的傾斜面，用以將在光連接單元6之內部傳輸的光線之光路轉換大致90度。位在電連接單元7之左側的光連接單 元6所具備的光路轉換部11，係將從對應的光纖8傳輸至前方向的光線朝向與前方向正交的左方向轉換光路，並傳輸至對應的透鏡9，或是將從對應的透鏡9入射並傳輸至右方向的光線朝向與右方向正交的後方向轉換光路，並傳輸至對應的光纖8。位在電連接單元7之右側的光連接單元6所具備的光路轉換部11，係將從對應的光纖8傳輸至前方向的光線朝向與前方向正交的右方向轉換光路，並傳輸至對應的透鏡9，或是將從對應的透鏡9入射並傳輸至左方向的光線朝向與左方向正交的後方向轉換光路，並傳輸至對應的光纖8(圖4)。因光連接單元6是由折射率1.5左右以上之材料(ULTEM、PEI等)所形成，故而藉由將光連接單元6之一部分形成中空部，就能藉由中空部具有作為光路轉換部11之功能(換句話說，光路轉換部11之介質為空氣)，使光線全反射。
電連接單元7係配置於左右方向的中央，且進行與插座102之電傳輸(電信號之收發)。在電連接單元7係於左右方向(寬度方向)並設有複數個朝向前後方向延伸的電連接端子7a。在嵌合狀態(圖3)中，能藉由電連接單元7之電連接端子7a、和插座102所具備的光電連接單元51之電連接單元54(圖2)的電連接端子54a接觸，來實現電傳輸。
另外，將電連接端子7a之各個備置於前端的複數個電線7b、以及光纖8，係綑紮成電纜12並朝向插頭101之後 方延伸。
又，由於光連接單元6係配置於電連接單元7之左右兩側，所以可以將插頭101低外形化。藉此可以實現連接器100整體的低外形化。
擋板2係呈筒狀以便包圍光電連接單元1之側面。擋板2係可以沿著光電連接單元1之側面而朝向前後方向移動。擋板2係成為：位在被覆透鏡9及定位面10之位置的「閉合狀態」；以及與閉合狀態做比較朝向後方移動，位在將透鏡9及定位面10露出之位置的「開啟狀態」。在擋板2之後端部係形成有凸緣2a。彈性構件4之前端部係抵接於凸緣2a。
彈性構件3係抵接於光電連接單元1之二個光連接單元6之各後方，用以將光電連接單元1朝向前方彈壓。彈性構件3之後端部係抵接於殼體5之一部分。彈性構件3，例如為螺旋彈簧。
彈性構件4係抵接於擋板2之後端部，用以將擋板2朝向前方彈壓。彈性構件4之後端部係抵接於殼體5之一部分。彈性構件4，例如為螺旋彈簧。另外，因擋板2之凸緣2a係從前方抵接且卡止於殼體5之一部分，故而擋板2不會從殼體5跳出。
殼體5係作為插頭101的框體，用以使光電連接單元1之前面露出，並且將複數個電線7b及光纖8捆紮成束的電纜12朝向後方排出。殼體5，例如為樹脂製。殼體5係具備一對定位柱13。
定位柱13係配置於殼體5之前面且擋板2之左右外側，其在嵌合狀態(圖3)下係位在插座102內，用以決定將前後方向作為旋轉軸的插頭101之旋轉位置。定位柱13係具備：爪部13a(插頭側保持部)，其在嵌合狀態下，與形成於插座102之殼體52(圖2)的孔52a(圖2)(插座側保持部)卡合。爪部13a及孔52a係採用將插頭101保持於插座102的保持構造，用以防止呈嵌合狀態的插頭101藉由彈性構件3及彈性構件4之彈壓力而從插座102脫落。
(插座102之概要)
如圖2所示，作為承接側連接器的本實施形態之插座102，係具備光電連接單元51及殼體52。
光電連接單元51係作為與插頭101所具備的光電連接單元1(圖1)進行連接的連接體，且具有用以收容插頭101之光電連接單元1的收容部分。光電連接單元51係具備二個光連接單元53(插座側光連接單元)、以及一個電連接單元54(插座側電連接單元)。
光連接單元53係在電連接單元54之左右兩側各配置有一個，既可與電連接單元54成為一體，又可為不同個體(圖2之構成為一體)。例如，光連接單元53之一方為光連接之發送用(對插頭101發送光線)，另一方為接收用(接收來自插頭101之光線)。光連接單元53，例如是由ULTEM、PEI(聚醚醯亞胺)等的樹脂所形成。在光連接單元53係形成有用以收容朝向前後方向延伸的光纖58之前端部的光纖孔。光連接單元53係具備透鏡55(插座側光連接部)、定位面56(插座側定位部)、及光路轉換部57。
透鏡55，為使光線屈折的光學元件。位在電連接單元54之左側的光連接單元53所具備的透鏡55，係配置於該光連接單元53之左側面。位在電連接單元54之右側的光連接單元53所具備的透鏡55，係配置於該光連接單元53之右側面。透鏡55係與插頭101所具備的光電連接單元1之透鏡9(圖1)進行光連接。透鏡55之光軸係使與透鏡9之光連接方向設置成與插頭之插拔方向正交。藉由採用透鏡就可以提高光連接之功能。例如只要採用使傳輸之光線準直化的透鏡就可以提高對光軸偏移之抗性。
定位面56係抵接於插頭101所具備的光電連接單元1之定位面10(圖1)，以決定插頭101及插座102之嵌合狀態(圖3)中的光連接單元6之位置(前後方向之位置)。位在電連接單元54之左側的光連接單元53所具備的定位面 56，係形成於該光連接單元53之正面(後面)上，且與該光連接單元53為一體。位在電連接單元54之右側的光連接單元53所具備的定位面56，係形成於該光連接單元53之正面(後面)上，且與該光連接單元53為一體。定位面56，為正交於前後方向的平面。定位面56，既可非正交於前後方向，又可為非平面。
光路轉換部57係具備對光線之入射方向傾斜大致45度的傾斜面，用以將在光連接單元53之內部傳輸的光線之光路轉換大致90度。位在電連接單元54之左側的光連接單元53所具備的光路轉換部57，係將從對應的光纖58傳輸至後方向的光線朝向與後方向正交的右方向轉換光路，並傳輸至對應的透鏡55，或是將從對應的透鏡55入射並傳輸至左方向的光線朝向與左方向正交的前方向轉換光路，並傳輸至對應的光纖58。位在電連接單元54之右側的光連接單元53所具備的光路轉換部57，係將從對應的光纖58傳輸至後方向的光線朝向與後方向正交的左方向轉換光路，並傳輸至對應的透鏡55，或是將從對應的透鏡55入射並傳輸至右方向的光線朝向與右方向正交的前方向轉換光路，並傳輸至對應的光纖58(圖4)。因光連接單元53是由折射率1.5以上之材料(ULTEM、PEI等)所形成，故而藉由將光連接單元53之一部分形成中空部，就能藉由中空部具有作為光路轉換部57之功能(換句話說，光路轉換部57之介質為空氣)，使光線全反射。
電連接單元54係配置於插座102側之左右方向的中央，且進行與插頭101之電傳輸(電信號之收發)。在電連接單元54係於左右方向(寬度方向)並設有複數個朝向前後方向延伸的電連接端子54a。在嵌合狀態(圖3)中，能藉由電連接單元54之電連接端子、和插頭101所具備的光電連接單元1之電連接單元7(圖1)的電連接端子7a接觸，來實現電傳輸。
殼體52係作為插座102的框體，用以收納光電連接單元51。殼體52，例如是金屬製。殼體52係具備一對定位柱收容部59。當插入插頭101時，擋板2之上下的前端面就會抵接於殼體52之插入口(殼體52之後端部)。
定位柱收容部59，為形成於殼體52之內側且光連接單元53之左右外側的空間，用以收容被插入於插座102內的插頭101之定位柱13。如前面所述般，形成於殼體52之左右側面的孔52a係與定位柱13之爪部13a，一起成為將插頭101保持於插座102的保持構造之一部分。
(側面耦合)
如圖3及圖4所示，在嵌合狀態下，因擋板2被收納於殼體5內並使透鏡9露出，且光連接單元6之定位面10和光連接單元53之定位面56會抵接，故而透鏡9、55係 呈對向狀態。因而，在嵌合狀態中的透鏡9、55間進行的光連接之光連接方向為左右方向，且與作為插頭101之插拔方向的前後方向正交(側面耦合)。
以往的連接器，一般是將光連接方向設為與插拔方向相同，且在插頭之前端面配置透鏡等的光連接部。在如此的連接器中，用以保護插頭之光連接部的擋板，係有必要採用比插頭之前端面更配置於插頭插入側，且在嵌合狀態下，朝向插拔方向之垂直方向移動的構造。但是，當使擋板具有如此的構造時，就有招致連接器之垂直方向之大型化的不良情形。在本實施形態中，係採用側面耦合，藉此可以使擋板2朝向插拔方向移動，且可以實現連接器100之垂直方向的小型化。
(光軸對準(1))
如圖3所示，處於嵌合狀態的連接器100之電傳輸，係藉由插頭101的電連接單元7之電連接端子7a、和插座102的電連接單元54之電連接端子54a進行面接觸來實現。此時，由於只要是即便以電連接端子7a之一部分接觸於電連接端子54a就能實現電傳輸，所以沒有必要那麼地提高在電連接端子7a、54a間所被要求的定位精度。
另一方面，進行側面耦合的透鏡9、55間之光軸對準所要求的透鏡9、55間之定位精度，係與前面所述的電連 接相較有必要提高，尤其是針對插拔方向要求更高。在本發明中，作為解決該問題的手段，係提供以下所詳述的光連接單元與定位面之一體化(第1解決手段)、以及並非將定位面備置於插頭前頭側而是備置於插頭側面的構成(第2解決手段)。
首先，針對第1解決手段加以說明。本實施形態之插頭101係使光連接單元6和定位面10一體化。又，實施形態之插座102，也是使光連接單元53和定位面56一體化。藉此，在定位面10與56已抵接的情況下，就可以將插拔方向之光軸偏移減小至一體化後的零件之尺寸公差等級。
(光軸對準(2))
其次，針對第2解決手段加以說明。如圖5(a)之比較例所示，以往的連接器(作為光電混合連接器)，係使插頭的光電連接單元之前面、即前端面，抵接於插座之光電連接單元所形成的用以收容插頭之光電連接單元的收容部分之底面，藉此完成透鏡彼此之插拔方向的光軸對準。換句話說，插頭的光電連接單元之前端面及插座的光電連接單元之收容部分之底面，係成為插頭的光電連接單元之定位面。但是，收容部分之底面的面積比較大，並且在收容部分之構造上，一般容易囤積灰塵、塵埃、塵土等的異物。因而，如圖5(b)所示，有關透鏡間的側面耦合，因異物混入而招致插拔方向之光軸偏移的可能性會變高。
如圖3所示，本實施形態之連接器100係對於透鏡9、55之側面耦合，將插頭101之定位面10備置於光連接單元6之側面。藉此，可以將插頭101之光連接單元6所具備的定位面10之面積形成得比較小，且可以降低異物附著於定位面10的可能性。
又，插頭101之定位面10是配置於比透鏡9更後方，相對應於此，插座102之定位面56係配置於光連接單元53之正面，且配置於插座102之插入口附近。藉此，即便在定位面56附著有異物，仍可以用布來擦拭、吹氣等輕易地將異物排除。
又，由於使用連接器100之使用者經常拿在手上的插頭101之定位面10，在未插入狀態下係由擋板2所被覆，所以能大幅地降低異物附著於定位面10的可能性。
此等功效的結果，有關於透鏡9、55間的側面耦合，可以大幅地降低因異物混入而招致插拔方向之光軸偏移的可能性。
另外，如圖3所示，從插座102的光電連接單元51之收容部分之底面至定位面56的距離Y，係比從插頭101的光電連接單元1之前端面至定位面10的距離X更長。亦即，在插座102的收容部分底面與插座101的前端面之間具有間隙。藉此，能大幅地降低囤積於收容部分之底面的異物對光軸偏移所造成的影響。
(連接器100之作用)
在將插頭101插入於插座102的情況下，插頭101之構成構件及插座102之構成構件係作用如下。
首先，如圖6(a)所示，在對向配置於插座102之呈未插入狀態的插頭101中，擋板2係藉由彈性構件4從後方彈壓，並且從後方抵接、卡止於殼體5之一部分。因此，擋板2係以閉合狀態配置於其能夠移動範圍的最前側，且被覆透鏡9及定位面10。
如圖6(b)所示，當開始將插頭101插入於插座102時，擋板2就會抵接於插座102的殼體52之插入口(後端部)。
如圖6(c)所示，當將插頭101更進一步推入於插座102時，擋板2就會抵抗其彈壓力而一邊壓縮彈性構件4一邊慢慢地變成開啟狀態。當推入至插頭101之定位面10抵接於插座102之定位面56時，透鏡9、55彼此的光軸就會一致。此時，能藉由電連接單元7、54彼此的電連接端子7a、54a來完成電連接。又，定位柱13係收容於定位柱收容部59內，且開始朝向左右方向內側撓曲。
如圖6(d)所示，當將插頭101更進一步插入插座102內時，光電連接單元1就會抵抗其彈壓力而壓縮彈性構件3。如此，定位柱13就被推入定位柱收容部59內，使經由 孔52a並已復原至左右方向外側的爪部13a卡合於殼體52。結果，插頭101就能保持於插座102，且能藉由嵌合狀態之後的彈性構件3、4防止插頭101之脫落。又，能藉由定位柱13及定位柱收容部59而決定透鏡9、55彼此之繞前後方向軸而旋轉的旋轉位置。又，因定位面10係藉由彈性構件3而彈接於定位面56，故而呈嵌合狀態之期間係密接著以免定位面10、56因分離而形成間隙，且透鏡9、55彼此之光軸對準能在嵌合狀態中確實地維持。
另外，嵌合狀態中的透鏡9、55間之距離，係能藉由定位柱13及定位柱收容部59而決定。
當要將插頭101從插座102拔出時，只要將定位柱13推向左右方向內側，並解除爪部13a與孔52a之卡合即可。彈性構件3、4之彈壓起作用就能順利地解除嵌合狀態。
[具體例]
接著，說明將上面所述的連接器100之概要予以體現化的連接器100之構造的具體例。在該具體例中，係在做體現化時，使其一部分與已說明的連接器100之概要所示的構成有所差異，且以該差異點為中心加以說明。
如圖7(a)所示，插頭101之殼體5係在殼體5之前面且擋板2之左右兩側具備一對定位柱13。定位柱13係朝向前方延伸，並且形成在左右外側之一方呈開放狀態之前 方觀察呈ㄇ字狀的收容部14。在收容部14之各個係收容有以可以朝向左右方向撓曲之方式折彎所得的板狀保持部15(插頭側保持部)之前部分。保持部15之前部分係能夠從外部觀察，而保持部15之其他部分(參照圖8)則配置於殼體5之內部。在保持部15之前部分係形成有朝向板厚方向貫穿的孔15a(插頭側保持部)。孔15a，為可供形成於插座102的殼體52之左右內壁部的爪部63(參照圖11(b))(插座側保持部)卡合的部位。
如圖7(b)所示，擋板2係抵接於插座102的殼體52(金屬殼)之插入口(後端部)之一部分，在嵌合狀態下係收容於殼體5內。此時，爪部63係卡合於孔15a。
(插頭101之構造的具體例)
如圖8所示，擋板2係具備在其後端部朝向左右外側延伸的凸緣2a。凸緣2a係具有從後方承接彈性構件4的功能、以及藉由抵接於收容部14而防止從殼體5跳出的功能。
光電連接單元1係具備：位在左右方向中央的電連接單元7；以及配置於電連接單元7之左右兩側的光連接單元6；而電連接單元7及一對光連接單元6為一體。因而，光電連接單元1整體係能藉由二個彈性構件3從後方彈壓。因此，彈性構件3係具有使電連接單元7朝向插座102 之電連接單元54(圖10(b))順利地滑動，並使定位面10到達插座102之定位面56之程度的彈壓力。
如圖8、圖9(a)及圖9(b)所示，光電連接單元1之外形係與一般普及並眾所周知的電傳輸用之插頭(例如，Micro USB2.0)中所用的電連接單元之外形相同。
光電連接單元1係由金屬製的外殼部16所包圍。外殼部16係能夠裝卸地安裝於光電連接單元1，且保護被開放於上方的電連接端子7a。外殼部16係由擋板2所包圍。
外殼部16之左右兩側係帶有缺口，用以使透鏡9露出。因而，外殼部16不會妨礙透鏡9、55(圖11(a))彼此之側面耦合。
另外，對準欲使之露出的透鏡9之位置並使外殼部16之一部分帶有缺口，藉此可以任意地設計透鏡9之露出方向。
如圖9(b)所示，定位面10係形成於光連接單元6之側面，比透鏡9更位於後方，且轉向正面。在嵌合狀態下，係抵接於插座102的光連接單元53之定位面56(圖10)。又，因定位面10係朝向下方延伸所形成，故而與使定位面10朝向左右方向外側延伸所形成的情況相較，還可以以將擋板2之內壁接近透鏡9的方式來設計。結果，可以降低 異物侵入呈閉合狀態的擋板2與透鏡9之間的可能性。另外，因定位面10之面積係極小至約0.2mm2，故而可以降低異物附著於定位面10的可能性。
(插座102之構造的具體例)
如圖10(a)所示，本具體例之插座102，為基板安裝用，從殼體52朝向下方延伸的腳部52b，係安裝固定於未圖示的基板。光電連接單元51係安裝於插座102之內部，且在左右方向之中央將插頭101之收容部分形成於殼體52內。又，光電連接單元51係在其左右方向外側且殼體52之內側形成一對定位柱收容部59。
如圖10(b)所示，光電連接單元51所具備的二個光連接單元53、和電連接單元54為不同個體。二個光連接單元53之各個係連結於支撐板60之左右兩側。支撐板60，為光電連接單元51所具備的部位。
在支撐板60係形成有供從電連接單元54之本體朝向下方延伸的腳部54b插通的孔60a。藉由腳部54b插通於孔60a，電連接單元54就能安裝於光連接單元54。已插通於孔60a的腳部54b係安裝固定於未圖示的基板。光電連接單元51係將光連接單元53及電連接單元54收納於殼體52之內部，且在將支撐板60作為插座102之下面的狀態下組入。
本具體例之插座102並未使用光纖(圖2所示的光纖58)，而是具備光轉換元件61。在光連接單元53之下部係形成有用以收容光轉換元件61的凹部(未圖示)，可以將支撐光轉換元件61的支撐台62，從下方安裝於殼體52之內部所收納的光連接單元53。從支撐台62朝向下方延伸的腳部62a係安裝固定於未圖示的基板。
收容於發送用之光連接單元53內的光轉換元件61，係在支撐台62上具備發光元件，且將經由基板的電信號轉換成光信號，而在嵌合狀態下係將來自發光元件之光線照射於上方。來自發光元件之光線，係藉由光連接單元53所具備的光路轉換部57(圖2)，朝向透鏡55傳輸至左右方向內側，而實現透鏡9、55間之光連接。另外，雖然在圖2中的光路已轉換成前後方向和左右方向，但是在本具體例中的光路是轉換成前後方向和上下方向。
收容於接收用之光連接單元53的光轉換元件61，係在支撐台62上具備受光元件。在嵌合狀態下，藉由透鏡9、55間之光連接，從透鏡55傳輸至左右方向外側的光線，係藉由光路轉換部57朝向下方傳輸，由受光元件所受光且轉換成電信號。電信號係經由基板而發送至指定之電子電路元件。
另外，在本具體例之插座102中，雖然在發送用和接收用中分別具備光連接單元53，但是亦能夠採用一個光連接單元53具備發送用和接收用之功能的構成。
如圖11(a)所示，定位面56係成為光連接單元53之後面，且與光連接單元53為一體。當插頭101被插入時，插頭101之定位面10就會抵接於定位面56。又，定位面56係配置於比透鏡55更後方，且配置於插座102之插入口(後端部)。因而，容易去除附著於定位面56的異物。
如圖11(b)及圖10所示，在殼體52之左右內側板的後部，係形成有在嵌合狀態下與插頭101的保持部15之孔15a(圖8)卡合的爪部63。又，光轉換元件61之支撐台62，係與支撐板60一起構成插座101的下面。
本具體例之插座102形成於殼體52內之中央的插頭101之收容部分，亦可以收容圖12(a)所示之一般普及並眾所周知的電傳輸用之插頭。換句話說，插座102之光連接單元53係即便是在如圖12(b)所示的嵌合狀態中，仍不妨礙藉由眾所周知的插頭之電連接單元與插座102之電連接單元54來進行電連接。因而，可以使本實施形態之連接器100具有與眾所周知的插頭之互換性，以便亦可以使用對進行光傳輸及電傳輸之雙方的本實施形態之連接器100僅進行電傳輸的插頭。結果，可以擴展本實施形態的連接器 100之利用範圍。
如圖13(a)及圖13(b)所示，在嵌合狀態下，因彈性構件3是將光電連接單元1朝向前方彈壓，故而能維持透鏡9、55彼此之前後方向之光軸對準已成立的狀態。插頭101係在光電連接單元1之後方具備用以中繼電連接單元7之電連接端子7a及電線7b的基板17。基板17，為剛性撓性基板，而位在基板17之前後方向中央的撓性部分，係從左右方向觀察折彎成倒U字狀(參照圖8)。因彈接於彈性構件3的光電連接單元1係朝向前後方向位移，故而配合此的電線7b及光纖8的光電連接單元1側之連接部亦會位移。此時，因基板17之撓性部分係配合電線7b之位移而變形，而光纖8係依本身的可撓性而變形，故而光電連接單元1之位移能順利地進行。
[另一實施形態]
以與前面所述的實施形態之插頭101(圖8、圖9)的不同點為中心，說明另一實施形態的插頭101。
如圖14所示，另一實施形態之插頭101所具備的二個光連接單元6之各個、以及一個電連接單元7為不同個體。在光連接單元6之後端部係抵接著彈性構件3。藉由將光連接單元6、和電連接單元7形成不同個體，就可以個別地製造光連接單元6及電連接單元7。該製造係比光連接 單元6及電連接單元7成為一體的光電連接單元1之製造更容易。
如圖15(b)所示，定位面10係與前面所述的實施形態之插頭101同樣地形成於光連接單元6之側面。換句話說，定位面10係與光連接單元6為一體。因而，如已述般，可以將插拔方向之光軸偏移設為最小限。
如圖14所示，光連接單元6係安裝於電連接單元7之左右方向外側。光連接單元6及電連接單元7係採取能在以下之狀態下安裝的安裝構造：以在彼此的接觸面形成能夠朝向前後方向滑動，且不可朝向左右方向卸下的方式彼此卡合。在進行位於嵌合狀態的插頭101之定位時(圖6(d)之狀況)，彈性構件3之彈壓力係僅作用於光連接單元6，而不作用於電連接單元7。因而，為了確實地實現嵌合狀態中的透鏡9、55彼此之光軸對準，只要彈性構件3係具有僅使光連接單元6移動的程度之彈壓力即可。該彈壓力係如前面所述的實施形態之插頭101般，亦可比為了確實地實現與插座102之電連接端子53a之電連接而使光電連接單元1整體移動的程度之彈壓力更小。又，因左右二個光連接單元6是分別獨立並能夠朝向前後移動，故而可以吸收因組裝公差等而發生的插座102之光連接單元53之前後位置的變動(光軸之前後位置的變動)，且能夠進行更高精度的光軸對準。在此，只要以可以使用左右同一形 狀之零件作為光學零件(用以進行光傳輸的零件)的方式，更進一步地應用藉由模具所製造的一體成形零件，就可以降低伴隨需要二個所帶來的成本方面之缺點。
如圖15(a)及圖15(b)所示，另一實施形態之插頭101所具備的基板18，係與前面所述的實施形態之插頭101所具備的基板17同樣，用以中繼電連接單元7之電連接端子7a及電線7b。基板18，並非為剛性撓性基板，而是一片板狀體。因光連接單元6係與電連接單元7為不同個體，故而可以與電連接單元7在前後方向獨立地移動。因而，對於為了呈嵌合狀態的插頭101之定位(圖6(d))而有必要以某程度朝向前後方向移動的光連接單元6而言，電連接單元7並沒有特別需要朝向前後方向移動。因而，電連接單元7係可以安裝於不具有撓性部分的基板18，且可以固定於插頭101整體。
《歸納》
依據至今所說明的各實施形態，則被配置於光連接單元6之側面的定位面10之面積較小，並且在插頭101及插座102之構造方面，幾乎不會在定位面10囤積異物，且幾乎不受因異物所引起的光軸偏移之影響。
因而，可以針對進行光傳輸的連接器100，提供一種不進行繁雜之異物對策就可預防異物之附著，藉此提高插頭101與插座102之間的光軸對準精度，就連所屬技術領 域中具有通常知識者以外的人士亦可以容易使用的連接器。
又，依據各實施形態，則被配置於光連接單元53之側面的定位面56之面積較小，並且在插頭101及插座102之構造方面，幾乎不會在定位面56囤積異物，且幾乎不受因異物所引起的光軸偏移之影響。
因而，可以針對進行光傳輸的連接器100，提供一種不進行繁雜之異物對策就可預防異物之附著，藉此提高插頭101與插座102之間的光軸對準精度，就連所屬技術領域中具有通常知識者以外的人士亦可以容易使用的連接器。
又，插頭101具備擋板2和彈性構件4，藉此就可僅藉由插頭101之插拔而自動地實現：未插入狀態中的透鏡9之保護、以及藉由嵌合狀態中的透鏡9、55而進行光連接之輔助的擋板2之開閉。
又，在進行側面耦合的插頭101中，光連接單元6所具備的定位面10係與光連接單元6為一體。因而，可以將插拔方向之光軸偏移設為最小限。
又，插頭101係具備彈性構件3、以及將插頭101保持於插座102的構成要素(爪部13a、保持部15、孔15a)， 藉此可以針對藉由彈性構件3而彈性支撐的光連接單元6之透鏡9，將嵌合狀態下的透鏡9、55彼此之光軸偏移始終維持於最小限。
又，在插頭101具備電連接單元7的情況下，可以藉由將光連接單元6配置於電連接單元7之左右方向外側，來實現插頭101之低外形化。
又，如在另一實施形態所說明般，藉由將插頭101之光連接單元6及電連接單元7形成不同個體，就容易進行與定位面10為一體的光連接單元6之製造、電連接單元7之製造，結果，可以容易進行插頭101之製造。
又，在插座102中，藉由使光連接單元53所具備的定位面56配置於比透鏡55更後方，就能使定位面56配置於殼體52之插入口(後端部)的附近。因而，即便在定位面56附著有異物，仍可以輕易地去除該異物。
又，在進行側面耦合的插座102中，光連接單元53所具備的定位面56係與光連接單元53為一體。因而，可以將插拔方向之光軸偏移設為最小限。
又，藉由插座102具備將插頭101保持於插座102的構成要素(孔52a、爪部63)，就可以針對與藉由彈性構件3 而彈性支撐的光連接單元6之透鏡9對向的透鏡55，將嵌合狀態下的透鏡9、55彼此之光軸偏移始終維持於最小限。
又，在插座102具備電連接單元53的情況下，藉由將光連接單元53配置於電連接單元54之左右方向外側，就可以實現插座102之低外形化。
在最初的實施形態之具體例(圖10(b)等)中，雖然已說明插座102之光連接單元53及電連接單元54為不同個體，但是藉此容易進行與定位面56為一體的光連接單元53之製造、電連接單元54之製造，結果，可以容易進行插座102之製造。
《其他》
本實施形態係已針對光電混合連接器加以說明。但是，本發明亦能夠應用於僅進行光傳輸的連接器。
又，在本實施形態之連接器100中，已針對在插頭101側具備光路轉換部11，在插座102側具備光路轉換部57之側面耦合加以說明。但是，例如，亦可以將由插頭101所保持的光纖8折彎90°並將光纖8之前端轉向透鏡9，或是將由插座102所保持的光纖58折彎90°並將光纖58之前端轉向透鏡55的方式來實現側面耦合。
又，針對本實施形態之插頭101，定位面10係配置於透鏡9之後方，而針對本實施形態之插座102，定位面56係配置於透鏡55之後方(圖3)。但是，亦可針對插頭101，將定位面10配置於透鏡9之前方，而針對插座102，將定位面56配置於透鏡55之前方。
又，本實施形態之插頭101係採納外形之正面成為大致長方形的柱狀體來加以說明。但是，本發明亦能夠應用於外形成為圓形、橢圓形(二芯式等)、多角形的柱狀體。
又，在本實施形態中，插入插頭101時，擋板2係抵接於插座102的殼體52之插入口，而光電連接單元51之後端面、即定位面56係配置於比前述插入口更前側(圖3)。但是，亦可形成光電連接單元51之定位面56配置於比前述插入口更後側，且從殼體52露出的構成。在此情況下，當插入插頭101時，擋板2就會抵接於定位面56。
又，在本實施形態中，係已針對在從插頭101的殼體5之前面朝向前方延伸的定位柱13配置有爪部13a的情況下，定位柱13藉由朝向左右方向內側撓曲而成為嵌合狀態加以說明(圖6(c))。但是，例如，亦可以採用藉由用手將爪部13a推至定位柱13之內部而使爪部13a退避至定位柱13之內部，且不讓手離開爪部13a而使爪部從定位柱13跳出且回到原來位置的構造。依據該構造，就不會使定位 柱13撓曲，而可以藉由爪部13a之進出來實現嵌合狀態。
又，在本實施形態中，係已針對插座102，導入了不使用光纖，而是使用光轉換元件61作為一例，且在插座102內部進行光電轉換的構成之例加以說明(圖10)。但是，如此的構成亦可以導入於插頭101。
又，在本實施形態當中的另一實施形態中，已針對插頭101所具備的二個光連接單元6和一個電連接單元7為不同個體加以說明(圖14)。在此情況下，亦可有鑑於二個光連接單元6係能夠獨立地朝向前後方向滑動，並在插座102側，針對連結於支撐板60的二個光連接單元53，例如，將支撐板60予以分離、或予以拿掉等，來解除二個光連接單元53彼此之間接的連結狀態。即便是在如此的情況，在嵌合狀態下，在一方之光連接單元6、以及與該光連接單元6對向的一方之光連接單元53之間，透鏡9、55仍會對向，光軸對準仍能高精度地進行。又，在另一方之光連接單元6、以及與該光連接單元6對向的另一方之光連接單元53之間，透鏡9、55仍會對向，光軸對準仍能高精度地進行。
又，亦可以實現將本實施形態中已說明之各種技術予以適當組合在一起的技術。
其他，有關本發明之構成要素的形狀、材質、功能等，只要在未脫離本發明之趣旨的範圍內仍能夠進行適當變更。

Claims (13)

  1. 一種插頭，係進行光傳輸的連接器之插頭，其特徵在於具備：插頭側光連接單元，係與前述連接器之插座所具備的插座側光連接部進行光連接；前述插頭側光連接單元係在前述插頭側光連接單元之側面具備插頭側光連接部，該插頭側光連接部係與前述插座側光連接部在寬度方向進行光連接；在前述插頭側光連接單元之側面具備插頭側定位部，該插頭側定位部係抵接於前述插座之插座側定位部，以決定前述插頭及前述插座之嵌合狀態中的前述插頭側光連接單元之位置。
  2. 如請求項1所記載之插頭，係具備：擋板，沿著前述插頭側光連接單元之側面而朝向前述插拔方向移動；以及第1彈壓部，用以將前述擋板朝向前述插頭之插入方向彈壓；前述擋板係在閉合狀態下被覆前述插頭側光連接部，在開啟狀態下將前述插頭側光連接部露出。
  3. 如請求項1或2所記載之插頭，其中前述插頭側定位部及前述插頭側光連接單元為一體。
  4. 如請求項1或2所記載之插頭，係具備：第2彈壓部，用以將前述插頭側光連接單元朝向前述插頭之插入方向彈壓；以及插頭側保持部，在前述嵌合狀態中，藉由前述第2彈壓部使前述插頭側定位部抵接於前述插座側定位部，在此狀態下直接將前述插頭保持於前述插座。
  5. 如請求項1或2所記載之插頭，係具備：在寬度方向並設有複數個電連接端子的插頭側電連接單元；前述插頭側光連接單元係在寬度方向配置於前述插頭側電連接單元之外側。
  6. 如請求項5所記載之插頭，其中前述插頭側光連接單元及前述插頭側電連接單元為不同個體，且採用能夠將前述插頭側光連接單元朝向前述插拔方向移動的構造。
  7. 一種插座，係進行光傳輸的連接器之插座，其特徵在於；前述插座係具備插座側光連接單元；前述插座側光連接單元係具備：插座側光連接部，係位於前述插座側光連接單元的側面，且與前述連接器之插頭的插頭側光連接單元於其側面所具備的插頭側光連接部在寬度方向進行光連接；以及插座側定位部，使前述插頭側光連接單元抵接於其側面所具備的插頭側定位部，以決定前述插頭及前述插座之嵌合狀態中的前述插座側光連接單元之位置。
  8. 如請求項7所記載之插座，其中前述插座側定位部係比前述插座側光連接部更配置於前述插頭之拔出方向。
  9. 如請求項7或8所記載之插座，其中前述插座側定位部及前述插座側光連接單元為一體。
  10. 如請求項7或8所記載之插座，係具備：插座側保持部，係在前述嵌合狀態中，使朝向前述插頭之插入方向彈壓的前述插頭側光連接單元所具備的前述插頭側定位部抵接於前述插座側定位部，在此狀態下直接將前述插頭保持於前述插座。
  11. 如請求項7或8所記載之插座，係具備：在寬度方向並設有複數個電連接端子的插座側電連接單元；前述插座側光連接單元係在寬度方向配置於前述插座側電連接單元之外側。
  12. 如請求項11所記載之插座，其中前述插座側光連接單元及前述插座側電連接單元為不同個體。
  13. 一種連接器，係進行光傳輸的連接器，其特徵在於：前述連接器之插頭係具備插頭側光連接單元；前述連接器之插座係具備插座側光連接單元；前述插頭側光連接單元係在前述插頭側光連接單元之側面具備插頭側光連接部，該插頭側光連接部係與前述插座側光連接單元所具備的插座側光連接部在寬度方向進行光連接；在前述插頭側光連接單元之側面具備插頭側定位部，該插頭側定位部係抵接於前述插座之插座側定位部，以決定前述插頭及前述插座之嵌合狀態中的前述插頭側光連接單元之位置；前述插座側光連接單元係具備：前述插座側光連接部，係與前述插頭側光連接部在寬度方向進行光連接；以及插座側定位部，係抵接於前述插頭側定位部，以決定前述嵌合狀態中的前述插座側光連接單元之位置。
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