コネクタ
【課題】光モジュールを省スペースに実装したコネクタを提供する。
【解決手段】コネクタ１００が、当該コネクタ１００の接続方向に対して垂直な実装面を備える回路基板１３１の実装面に光素子１３２が実装された光モジュール１３０と、クラッド部１４２及び該クラッド部１４２内に形成されたコア部１４３を備えた光導波路部材１４０であって、回路基板１３１の実装面に対向して配置された第１端面１４４及び該第１端面１４４の反対側の第２端面１４５を備え、該第２端面１４５に対向して配置される別のコネクタ２００によって支持された光ファイバ２４１と光素子１３２との間で光を伝搬するようにコア部１４３が形成された光導波路部材１４０と、を具備する。
【解決手段】コネクタ１００が、当該コネクタ１００の接続方向に対して垂直な実装面を備える回路基板１３１の実装面に光素子１３２が実装された光モジュール１３０と、クラッド部１４２及び該クラッド部１４２内に形成されたコア部１４３を備えた光導波路部材１４０であって、回路基板１３１の実装面に対向して配置された第１端面１４４及び該第１端面１４４の反対側の第２端面１４５を備え、該第２端面１４５に対向して配置される別のコネクタ２００によって支持された光ファイバ２４１と光素子１３２との間で光を伝搬するようにコア部１４３が形成された光導波路部材１４０と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
信号伝送技術、特に、光信号伝送技術において、光導波路部材は、光スイッチ、光カプラ等の機能を付加的に備え得る光伝搬素子として知られており、近年、高分子材料から作製されるいわゆるポリマー光導波路部材が開発されている。
【０００３】
ところで、電気信号と光信号とを相互変換するための光電変換素子（以下、「光素子」と称す）を一表面（以下、「実装面」と称す）に実装した回路基板を備えた光電変換モジュール（以下、「光モジュール」と称す）と、回路基板の実装面に設置され、光素子の光電変換作用（すなわち発光作用又は受光作用）に関わる光を実装面に平行な方向へ導く光導波路部材とを備えたコネクタが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４１２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の光モジュールは、光導波路部材により、回路基板に実装した光素子に対し、実装面に垂直な方向へ作用する（すなわち発光又は受光する）光を、実装面に平行な方向へ伝搬させて、例えば外部の光ケーブルに装着した光コネクタとの間に着脱自在な光接続を形成している。従って、光コネクタに装着された光ケーブルの数が多ければ多いほど、光素子の数もそれに応じて多くなり、光モジュールの回路基板も大きくなる。
【０００６】
例えば、光コネクタのレセプタクル側を、サーバ等で、マザーボードと称されるようなより大きい主回路基板上に光モジュールと伴に実装する場合には、実装される光モジュールの主回路基板上の占有面積はより小さい方が望ましい。
【０００７】
さらに、光の伝搬に関わる部材の回路基板への実装の際、アライメント精度は光の伝搬効率にも多大な影響を与えるため、より高い精度が求められる。
【０００８】
本発明は、一態様において、光モジュールを省スペースに実装したコネクタを提供する。
本発明は、別の態様において、光の伝搬に関わる部材を精度良く実装したコネクタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、コネクタであって、当該コネクタの接続方向に対して垂直な実装面を備える回路基板の前記実装面に光素子が実装された光モジュールと、クラッド部及び該クラッド部内に形成されたコア部を備えた光導波路部材であって、前記回路基板の前記実装面に対向して配置された第１端面及び該第１端面の反対側の第２端面を備え、該第２端面に対向して配置される別のコネクタによって支持された光ファイバと前記光素子との間で光を伝搬するように前記コア部が形成された光導波路部材と、を具備することを特徴とするコネクタが提供される。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の発明では、コネクタの接続方向に対して光モジュールの回路基板の実装面を垂直に配置することによって、光素子の受光面又は発光面を接続方向に向けることができ、光モジュールの回路基板をコンパクトで省スペースにすることが可能となる。また、例えば、当該コネクタをさらに別の主回路基板上に実装し、該主回路基板の実装面に平行な方向の接続を行う場合、光モジュールはコネクタ内に実装されているため、主回路基板上に光モジュールを別途設ける必要がなく、主回路基板の実装面を有効に利用することが可能となる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、電気信号コンタクトをさらに具備し、前記別のコネクタとの間で電気信号を伝搬可能であることを特徴とするコネクタが提供される。
【００１２】
すなわち、請求項２に記載の発明では、当該コネクタが、電気信号コンタクトをさらに具備することによって、光接続と電気接続とを同時に実現することができる。従って、電気接続の部分は他のインターフェース規格を利用しつつ、光接続を組み込むことも可能となる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明によれば請求項２に記載の発明において、前記電気信号コンタクトが、ＵＳＢ規格に準拠して形成されていることを特徴とするコネクタが提供される。
【００１４】
すなわち、請求項３に記載の発明では、電気接続として、パーソナルコンピュータ分野において周知のインターフェース規格であるＵＳＢ規格２．０，３．０等に、さらに光接続を追加することが可能となる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明によれば請求項１から３のいずれか１つに記載の発明において、前記光モジュール及び前記光導波路部材が、いずれか一方に備わる係合凸部と他方に備わる係合凹部との係合によって、前記接続方向に直列する配置で互いに連結されていることを特徴とするコネクタが提供される。
【００１６】
すなわち、請求項４に記載の発明では、光モジュール及び光導波路部材を係合凸部及び係合凹部によって係合させることによって、光ファイバと光素子とを正確に位置合わせし、位置合わせの誤差による光損失を低減することが可能となる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明によれば請求項１から４のいずれか１つに記載の発明において、前記光導波路部材が、前記別のコネクタに備わり光ファイバを支持するファイバ支持部材と連結する連結部を有し、該係合によって当該コネクタと前記別のコネクタとの接続時に互いに連結されることを特徴とするコネクタが提供される。
【００１８】
すなわち、請求項５に記載の発明では、光導波路部材が連結部を有し、別のコネクタのファイバ支持部材と係合することによって、光導波路部材とファイバ支持部材とを正確に位置合わせし、位置合わせの誤差による光損失を低減することが可能となる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明によれば、コネクタであって、当該コネクタの接続方向に対して垂直な実装面を備える回路基板の前記実装面に光素子が実装された光モジュールと、該光モジュールに接続され、当該コネクタに接続される別のコネクタとの間で電気信号を伝搬する電気信号コンタクトと、を具備することを特徴とするコネクタが提供される。
【００２０】
すなわち、請求項６に記載の発明では、コネクタの接続方向に対して光モジュールの回路基板の実装面を垂直に配置することによって、光素子の受光面又は発光面を接続方向に向けることができ、光モジュールの回路基板をコンパクトで省スペースにすることが可能となる。また、光モジュールと電気信号コンタクトとが接続されていることから、電気接続を利用した他のインターフェース規格を利用しつつ、ケーブル内の信号の伝搬はより高速な光ケーブルを利用することが可能となる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明によれば請求項６に記載の発明において、前記光モジュールの前記実装面上に実装され、光ファイバと前記光素子との間で光接続を形成する光接続部材をさらに具備することを特徴とするコネクタが提供される。
【００２２】
すなわち、請求項７に記載の発明では、光接続部材を備えることによって、光ファイバと光素子との間でより確実な光接続を形成することが可能となる。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明によれば請求項６又は７に記載の発明において、前記光モジュールの前記実装面上にマーカーを配置し、前記実装面上への前記光接続部材の実装が、前記マーカーを画像認識することにより相対位置を決定することによって行われることを特徴とするコネクタが提供される。
【００２４】
すなわち、請求項８に記載の発明では、マーカーを利用した画像認識技術を用いることによって、より精度良く部材の位置決めをすることが可能となる。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明によれば請求項６から８のいずれか１つに記載の発明において、前記電気信号コンタクトが、ＵＳＢ規格に準拠して形成されていることを特徴とするコネクタが提供される。
【００２６】
すなわち、請求項９に記載の発明では、電気接続として、パーソナルコンピュータ分野において周知のインターフェース規格であるＵＳＢ規格２．０，３．０等のインターフェース規格を利用しつつ、ケーブル内の信号の伝搬はより高速な光ケーブルを利用することが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
各請求項に記載の発明によれば、コネクタにおいて光モジュールを省スペースに実装することが可能となるという共通の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一態様によるレセプタクルコネクタの、（ａ）正面図と、（ｂ）線Ａ−Ａによる断面図と、（ｃ）線Ｂ−Ｂによる断面図である。
【図２】図１に示されるレセプタクルコネクタの分解斜視図である。
【図３】図１に示されるレセプタクルコネクタに接続されるプラグコネクタの斜視図である。
【図４】図３に示されるプラグコネクタの分解斜視図である。
【図５】図１に示されるレセプタクルコネクタと図３に示されるプラグコネクタとが接続した状態の上面図である。
【図６】図５の線Ｃ−Ｃによる断面図である。
【図７】図５に示されるレセプタクルコネクタとプラグコネクタが分離した状態の線Ｃ−Ｃによる断面図である。
【図８】図１に示されるレセプタクルコネクタと図３に示されるプラグコネクタとが接続した状態の側面図である。
【図９】図８の線Ｄ−Ｄによる断面図である。
【図１０】図９のＲ部分の拡大断面図である。
【図１１】本発明の別の態様によるプラグコネクタの部分分解斜視図である。
【図１２】図１１に示されるプラグコネクタの別の角度から見た部分分解斜視図である。
【図１３】光モジュールの正面図である。
【図１４】ファイバ支持部材の斜視図である。
【図１５】光モジュール上に光接続部材を実装した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
【００３０】
図１は、本発明の一態様によるレセプタクルコネクタ１００の、（ａ）正面図と、（ｂ）線Ａ−Ａによる断面図と、（ｃ）線Ｂ−Ｂによる断面図であり、図２は、図１に示されるレセプタクルコネクタ１００の分解斜視図である。また、図３は、図１に示されるレセプタクルコネクタ１００に接続されるプラグコネクタ２００の斜視図であり、図４は、図３に示されるプラグコネクタ２００の分解斜視図である。
【００３１】
また、図５は、図１に示されるレセプタクルコネクタ１００と図３に示されるプラグコネクタ２００とが接続した状態の上面図であり、図６は、図５の線Ｃ−Ｃによる断面図であり、図７は、図５に示されるレセプタクルコネクタ１００とプラグコネクタ２００が分離した状態の線Ｃ−Ｃによる断面図であり、図８は、図１に示されるレセプタクルコネクタ１００と図３に示されるプラグコネクタ２００とが接続した状態の側面図であり、図９は、図８の線Ｄ−Ｄによる断面図であり、図１０は、図９のＲ部分の拡大断面図である。
【００３２】
本明細書の説明においては、図１を参照し、レセプタクルコネクタ１００において電気接続を形成するコンタクトが突出する面を、下面と称し、その反対側の面を上面と称する。同様に、プラグコネクタ２００について、図３及び図４の上方及び下方の面をそれぞれ、上面及び下面と称する。また、各コネクタにおいて、接続相手側を前とし、その反対側を後ろとする。
【００３３】
本態様によるレセプタクルコネクタ１００及びプラグコネクタ２００は、電気接続と光接続とを同時に実現することができるものであり、電気接続に関しては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格、特にＵＳＢ３．０に準拠している。
【００３４】
図１及び図２を参照すると、レセプタクル１００は、シェル部材１１０と、絶縁部材１２０と、光モジュール１３０と、光導波路部材１４０とを有している。光モジュール１３０と光導波路部材１４０とが組み合わされて絶縁部材１２０内に受容され、さらにそれらがシェル部材１１０内に受容されることでレセプタクル１００が形成される。
【００３５】
シェル部材１１０は、シールドケース１１１を有し、シールドケース１１１の上面及び下面には、レセプタクルコネクタ１００と接続されるプラグコネクタ２００との接続を助力する保持片１１２が設けられている。また、シールドケース１１１の下面には、レセプタクルコネクタ１００が実装される回路基板等への取り付けるための下面から突出する固定片１１３が設けられている。さらに、シールドケース１１１の側面には、絶縁部材１２０の嵌合凸部１２４を受容する嵌合凹部１１４が設けられている。
【００３６】
絶縁部材１２０は、本体部１２１を有し、本体部１２１は、前方に突出する突出部１２１ａを有している。また、本体部１２１は、その上面から下面に向かって配置され、レセプタクルコネクタ１００の外部部材と電気接続を形成する５つのコンタクトからなるレセプタクル側第１コンタクト群１２２と、突出部１２１ａの下面から本体部１２１内を通って配置され、レセプタクルコネクタ１００の外部部材と電気接続を形成する４つのコンタクトからなるレセプタクル側第２コンタクト群１２３とを有している。本体部１２１の側面には、シェル１１０の嵌合凹部１１４に受容される嵌合凸部１２４が設けられている。
【００３７】
光モジュール１３０は、回路基板１３１と、回路基板１３１の実装面に実装された光素子部材１３２と、レセプタクルコネクタ１００の外部部材と電気接続を形成し、回路基板１３１の一側から外方へ実装面に平行な方向へ延びる複数のコンタクトからなる第３コンタクト群１３３とを有している。光素子部材１３２は、発光作用を奏する発光素子と受光作用を奏する受光素子とを有している。また、回路基板１３１の４つの角部には、光導波路部材１４０の係合凸部１４９と係合する切り欠き状の係合凹部１３４が設けられている。
【００３８】
光導波路部材１４０は、基台部１４１と、クラッド部１４２と、クラッド部１４２内に形成されたコア部１４３とを有している。基台部１４１は、クラッド部１４２及びコア部１４３を含む導波構造領域を実質的に包囲して固定的に支持している。コア部１４３は、２本の光ファイバ２４１と光モジュール１３０の光素子部材１３２との間で光を伝搬する光導波路として機能する。クラッド部１４２及びコア部１４３を含む導波構造領域と基台部１４１とは、金型成形工程により一体成形されることが好ましいが、別部品として成形されて後工程で互いに連結される構成としてもよい。
【００３９】
光導波路部材１４０のクラッド部１４２は、光モジュール１３０の回路基板１３１の実装面に対向して配置された第１端面１４４と、その反対側に位置し、プラグコネクタ２００の光ファイバ２４１に対向して配置された第２端面１４５とを有している。第１端面１４４には、コア部１４３と光モジュール１３０の光素子部材１３２との間の位置合わせの誤差による光損失を低減させるために第１レンズ部１４６が設けられていることが好ましい。また、第２端面１４５には、光ファイバ２４１とコア部１４３との位置合わせの誤差による光損失を低減させるために第２レンズ部１４７が設けられていることが好ましい。第１レンズ部１４６及び第２レンズ部１４７は、光導波路部材１４０と一体成形されてもよく、別体で設けてもよい。
【００４０】
また、光導波路部材１４０の前面には、プラグコネクタ２００の光ファイバ２４１を支持するファイバ支持部材２４０と連結するための一対の連結突起１４８が設けられている。さらに、光導波路部材１４０の後面には、回路基板１３１の係合凹部１３４と係合する係合凸部１４９が設けられている。回路基板１３１の係合凹部１３４と光導波路部材１４０の係合凸部１４９とが係合することによって、光モジュール１３０と光導波路部材１４０とをコンパクトに組み合わせ可能となり、また、光ファイバ４２１と光素子部材１３２とを正確に位置合わせし、位置合わせの誤差による光損失を低減することが可能となる。
【００４１】
図３及び図４を参照すると、プラグコネクタ２００は、弾性の絶縁材料からなるカバー部材２１０と、シェル部材２２０と、絶縁部材２３０と、ファイバ支持部材２４０とを有している。ファイバ支持部材２４０が連結された絶縁部材２３０がシェル部材２２０内に受容され、さらにそれらがカバー部材２１０によって覆われることでプラグコネクタ２００が形成される。
【００４２】
シェル部材２２０は、シールドケース２２１を有し、シールドケース２２１の上面及び下面には、レセプタクルコネクタ１００の保持片１１２を受容して接続を助力する保持凹部２２２が設けられている。
【００４３】
絶縁部材２３０は、本体部２３１を有し、本体部２３１は、前方に突出する突出部２３１ａを有している。また、本体部２３１は、突出部２３１ａの上面前方部分に、レセプタクルコネクタ１００との接続状態において、レセプタクル側第１コンタクト群１２２と電気接続されるプラグ側第１コンタクト群２３２と、さらにその上面前方部分に、レセプタクル側第２コンタクト群１２３と電気接続されるプラグ側第２コンタクト群２３３とを有している。突出部２３１ａの前端面２３１ｂには、ファイバ支持部材２４０に当接しながら前方へ付勢する一対のスプリング部材２３４が設けられている。前端面２３１ｂの両側には、ファイバ支持部材２４０を係止するための一対の係合爪２３５が設けられている。
【００４４】
ファイバ支持部材２４０は、一対の光ファイバ２４１を支持するファイバ支持本体部２４２を有している。光ファイバ２４１は、絶縁部材２３０の突出部２３１ａの下方を通って図示しない後方の接続ケーブルへと延びている。ファイバ支持本体部２４２は、両側面に係合突起２４３を有し、絶縁部材２３０の係合爪２３５と係合し、スプリング部材２３４によって前方に付勢されながら係合爪２３５間に係止される。また、ファイバ支持本体部２４２の前端面２４４には、レセプタクルコネクタ１００の光導波路部材１４０の連結突起１４８を受容する一対の連結凹部２４５が設けられており、光導波路部材１４０とファイバ支持部材２４２とを正確に位置合わせし、位置合わせの誤差による光損失を低減することが可能となる。さらに、光ファイバ２４１の線端には、光導波路部材１４０の第２レンズ部１４７と対向して配置された第３レンズ部２４６が設けられていることが好ましい。第３レンズ部２４６は、ファイバ支持部材２４０一体成形されてもよく、別体で設けてもよい。
【００４５】
図６及び図７には、レセプタクルコネクタ１００とプラグコネクタ２００とを接続することによって、レセプタクル側第１コンタクト群１２２とプラグ側第１コンタクト群２３２との間の電気接続及びレセプタクル側第２コンタクト群１２３とプラグ側第２コンタクト群２３３との間の電気接続、並びに、光導波路部材１４０の第２レンズ部１４７とファイバ支持部材２４０の第３レンズ部２４６とが対向して配置されることによって形成される光接続の様子が明示されている。
【００４６】
図１０を参照しながら、光導波路部材１４０を介した光接続についてさらに説明する。上述のように、本発明の態様によれば、光モジュール１３０は、レセプタクルコネクタ１００内に収容されることから、小さければ小さいほど好ましく、従って、光モジュール１３０の回路基板１３１に実装される光素子部材１３２は、小さければ小さいほど好ましい。しかしながら、微小な光素子部材１３２に合わせて光を伝搬する光ファイバ２４１の間隔（ピッチ）を小さくすると、クロストークの影響が大きくなる。そこで、光導波路部材１４０を用いることによって、光ファイバ２４１の間隔を所定に維持しつつ、光の伝搬経路を微小な光素子部材１３２へと導くことが可能となる。
【００４７】
すなわち、上述のように、光導波路部材１４０のコア部１４３と、光モジュール１３０の光素子部材１３２とが、第１レンズ部１４６を介して光接続されている。第１レンズ部１４６のレンズ面は、光源、すなわち光ファイバ２４１から発せられコア部１４３を伝搬した光の拡がりを抑制して光素子部材１３２の受光面へと集光するように形成されている。従って、逆に、第１レンズ部１４６のレンズ面によって、光素子部材１３２の発光面から発せられた光の拡がりを抑制してコア部１４３へと集光する。
【００４８】
一方、上述のように、光導波路部材１４０のコア部１４３と、プラグコネクタ２００のファイバ支持部材２４０の光ファイバ２４１とが、それぞれ第２レンズ部１４７と第３レンズ部２４６とを介して光接続されている。第２レンズ部１４７と第３レンズ部２４６のレンズ面は、光源、すなわち光ファイバ２４１又は光素子部材１３２の発光素子から発せられコア部１４３を伝搬した光を平行光線にするよう形成されている。従って、逆に、光ファイバ２４１又はコア部１４３へ向かう平行光線は、第２レンズ部１４７又は第３レンズ部２４６のレンズ面によって光ファイバ２４１又はコア部１４３に集光する。
【００４９】
第２レンズ部１４７と第３レンズ部２４６とを対向して配置し、これらレンズ間を伝搬する光を平行にして光接続を形成することによって、位置合わせや部品形成時の誤差、例えば、光導波路部材１４０とファイバ支持部材２４０との間の連結、ファイバ支持部材２４０に対する光ファイバ２４１の取り付け、クラッド部１４２内に形成されたコア部１４３等に起因する光損失を低減させることが可能となる。すなわち、例えば、５０μｍの直径のコア部を有する光ファイバ２４１と、同様の径のコア部１４３を有する光導波路部材１４０とを光接続しようとした場合に、５μｍの位置合わせ誤差は、すなわち１０％の誤差となる。一方、レンズ面の作用によって５００μｍの径の平行光線になった場合、５μｍの位置合わせ誤差は、１％の誤差に過ぎない。従って、対向したレンズを用いることにより、位置合わせ等の誤差の影響を低減させることができ、その結果、光損失も低減させることができる。
【００５０】
上述した本発明の態様では、図２に示されるように、コネクタの接続方向に対して光モジュール１３０の回路基板１３１の実装面を垂直に配置することによって、光素子部材１３２の受光面又は発光面を接続方向に向けることができ、光モジュール１３０の回路基板１３１をコンパクトにすることが可能となる。例えば、レセプタクルコネクタ１００をさらに別の主回路基板上に実装し、該主回路基板の実装面に平行な方向の接続を行う場合、光モジュール１３０はコネクタ内に実装されているため、主回路基板上に光モジュールを別途設ける必要がなく、主回路基板の実装面を有効に利用することが可能となる。
【００５１】
また、光接続と電気接続とを同時に実現することができるため、電気接続の部分は上述のＵＳＢ３．０以外の他のインターフェース規格を利用しつつ、光接続を組み込むことも可能となる。また、電気接続のない、光接続専用のコネクタとすることも可能である。
【００５２】
また、上述した本発明の態様では、光導波路部材１４０は、コア部によって形成された光伝搬経路を２本有していたが、光ファイバの数に応じて１本や３本以上であってもよい。
【００５３】
上述した本発明の態様によれば、光接続と電気接続とを同時に実現することができる。従って、電気接続の部分はＵＳＢ３．０規格以外の他のインターフェース規格を利用しつつ、光接続を組み込むことも可能となる。
【００５４】
次に、本発明の別の態様によるプラグコネクタ３００について説明する。プラグコネクタ３００全体の外観は、上述した本発明の態様の説明で参照した図３のプラグコネクタ２００と同様である。
【００５５】
図１１は、本発明の別の態様によるプラグコネクタ３００の部分分解斜視図であり、図１２は、図１１に示されるプラグコネクタ３００の別の角度から見た部分分解斜視図であり、図１３は、光モジュール３３０の正面図であり、図１４は、ファイバ支持部材３４０の斜視図であり、図１５は、光モジュール３３０上に光接続部材３６０を実装した状態を示す斜視図である。
【００５６】
本態様によるプラグコネクタ３００は、上述した本発明の態様とは異なり、電気接続のみを実現するものであり、電気接続に関しては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格、特にＵＳＢ３．０に準拠している。
【００５７】
プラグコネクタ３００は、シェル部材３１０と、絶縁部材３２０と、光モジュール３３０と、ファイバ支持部材３４０とを有している。シェル部材３１０は、上述したプラグコネクタ２００のシェル部材２２０と同様である。
【００５８】
絶縁部材３２０は、基本的には、上述したプラグコネクタ２００の絶縁部材２３０と同様に突出部やコンタクト群を有しているが、プラグコネクタ２００の本体部２３１の後方部分に相当する箇所に光モジュール３３０を実装するスペースが設けられている。すなわち、絶縁部材３２０は、その前方でプラグコネクタ２００が接続されるレセプタクルコネクタとの電気接続を形成すると共に、後方で光モジュール３３０と電気接続を形成するコンタクト群３２１を有している。
【００５９】
図１３を参照すると、光モジュール３３０は、回路基板３３１を有し、回路基板３３１は、その実装面に実装された光素子部材、すなわち発光素子３３２及び受光素子３３３と、一対のマーカー３３４とを有している。回路基板３３１に対して絶縁部材３２０のコンタクト群３２１が電気接続されている。従って、光ファイバ３５０によって伝搬された光信号は、光モジュール３３０の受光素子３３３を介して電気信号に変換され、変換された電気信号は、対応するコンタクト群３２１を介して接続されたレセプタクルコネクタへと伝搬する。一方、接続されたレセプタクルコネクタからコンタクト群３２１を介して伝搬された電気信号は、光モジュール３３０の発光素子３３２を介して光信号に変換され、変換された光信号は、対応する光ファイバ３５０へと伝搬する。
【００６０】
光モジュール３３０の実装面には、光ファイバ３５０との光接続を形成するため、光接続部材３６０が実装される（図１４）。光接続部材３６０は、本体部３６１を有し、本体部３６１は、発光素子３３２及び受光素子３３３を囲むように配置される回路基板３３１の実装面に対して垂直な側壁３６１ａと開口を封鎖する頂壁３６１ｂとを有する直方形状である。頂壁３６１ｂの発光素子３３２及び受光素子３３３に対応する位置には、光接続部材３６０と一体成形されるか、又は別体の一対のレンズ部３６２が設けられている。また、頂壁３６１ｂには、一対の接続ピン３６３が突出し、ファイバ支持部材３４０の対応する接続凹部に接続される。光接続部材３６０は、本体部３６１、レンズ部３６２、及び接続ピン３６３が一体成形されてもよく、別体で設けられてもよい。なお、光接続部材３６０は、本体部３６１の側壁３６１ａと実装面との接着剤３６４による接着によって固定される。
【００６１】
図１５を参照すると、ファイバ支持部材３４０は、本態様の場合には一対の光ファイバ（図示せず）を支持する。また、ファイバ支持部材３４０は、光接続部材３６０の本体部３６１の外側に嵌合する直方形状とされており、光接続部材３６０の接続ピン３６３を嵌合する図示しない接続凹部が内部に設けられている。
【００６２】
回路基板３３１の実装面に対して、発光素子３３２及び受光素子３３３、光接続部材３６０等、その他部品を実装する際には、マーカー３３４を画像認識することにより相対的な実装位置を決定し実装を行う。それによって、より精度良く部材の位置決めをすることが可能となる。
【００６３】
図１１及び図１２に示されるように、コネクタの接続方向に対して光モジュール３３０の回路基板３３１の実装面を垂直に配置することによって、光素子部材の受光面又は発光面を接続方向に向けることができ、光モジュール３３０の回路基板３３１をコンパクトにすることが可能となる。また、光モジュール３３０とコンタクト群３２１とが電気接続されていることから、電気接続を利用した他のインターフェース規格を利用しつつ、ケーブル内の信号の伝搬はより高速な光ケーブルを利用することが可能となる。
【００６４】
上述した本発明の態様のコネクタでは、一対の光ファイバを有していたが、用途に応じて１本や３本以上であってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１００ レセプタクルコネクタ
１３０ 光モジュール
１３１ 回路基板
１３２ 光素子
１４０ 光導波路部材
１４２ クラッド部
１４３ コア部
１４４ 第１端面
１４５ 第２端面
２４１ 光ファイバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
信号伝送技術、特に、光信号伝送技術において、光導波路部材は、光スイッチ、光カプラ等の機能を付加的に備え得る光伝搬素子として知られており、近年、高分子材料から作製されるいわゆるポリマー光導波路部材が開発されている。
【０００３】
ところで、電気信号と光信号とを相互変換するための光電変換素子（以下、「光素子」と称す）を一表面（以下、「実装面」と称す）に実装した回路基板を備えた光電変換モジュール（以下、「光モジュール」と称す）と、回路基板の実装面に設置され、光素子の光電変換作用（すなわち発光作用又は受光作用）に関わる光を実装面に平行な方向へ導く光導波路部材とを備えたコネクタが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４１２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の光モジュールは、光導波路部材により、回路基板に実装した光素子に対し、実装面に垂直な方向へ作用する（すなわち発光又は受光する）光を、実装面に平行な方向へ伝搬させて、例えば外部の光ケーブルに装着した光コネクタとの間に着脱自在な光接続を形成している。従って、光コネクタに装着された光ケーブルの数が多ければ多いほど、光素子の数もそれに応じて多くなり、光モジュールの回路基板も大きくなる。
【０００６】
例えば、光コネクタのレセプタクル側を、サーバ等で、マザーボードと称されるようなより大きい主回路基板上に光モジュールと伴に実装する場合には、実装される光モジュールの主回路基板上の占有面積はより小さい方が望ましい。
【０００７】
さらに、光の伝搬に関わる部材の回路基板への実装の際、アライメント精度は光の伝搬効率にも多大な影響を与えるため、より高い精度が求められる。
【０００８】
本発明は、一態様において、光モジュールを省スペースに実装したコネクタを提供する。
本発明は、別の態様において、光の伝搬に関わる部材を精度良く実装したコネクタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、コネクタであって、当該コネクタの接続方向に対して垂直な実装面を備える回路基板の前記実装面に光素子が実装された光モジュールと、クラッド部及び該クラッド部内に形成されたコア部を備えた光導波路部材であって、前記回路基板の前記実装面に対向して配置された第１端面及び該第１端面の反対側の第２端面を備え、該第２端面に対向して配置される別のコネクタによって支持された光ファイバと前記光素子との間で光を伝搬するように前記コア部が形成された光導波路部材と、を具備することを特徴とするコネクタが提供される。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の発明では、コネクタの接続方向に対して光モジュールの回路基板の実装面を垂直に配置することによって、光素子の受光面又は発光面を接続方向に向けることができ、光モジュールの回路基板をコンパクトで省スペースにすることが可能となる。また、例えば、当該コネクタをさらに別の主回路基板上に実装し、該主回路基板の実装面に平行な方向の接続を行う場合、光モジュールはコネクタ内に実装されているため、主回路基板上に光モジュールを別途設ける必要がなく、主回路基板の実装面を有効に利用することが可能となる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、電気信号コンタクトをさらに具備し、前記別のコネクタとの間で電気信号を伝搬可能であることを特徴とするコネクタが提供される。
【００１２】
すなわち、請求項２に記載の発明では、当該コネクタが、電気信号コンタクトをさらに具備することによって、光接続と電気接続とを同時に実現することができる。従って、電気接続の部分は他のインターフェース規格を利用しつつ、光接続を組み込むことも可能となる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明によれば請求項２に記載の発明において、前記電気信号コンタクトが、ＵＳＢ規格に準拠して形成されていることを特徴とするコネクタが提供される。
【００１４】
すなわち、請求項３に記載の発明では、電気接続として、パーソナルコンピュータ分野において周知のインターフェース規格であるＵＳＢ規格２．０，３．０等に、さらに光接続を追加することが可能となる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明によれば請求項１から３のいずれか１つに記載の発明において、前記光モジュール及び前記光導波路部材が、いずれか一方に備わる係合凸部と他方に備わる係合凹部との係合によって、前記接続方向に直列する配置で互いに連結されていることを特徴とするコネクタが提供される。
【００１６】
すなわち、請求項４に記載の発明では、光モジュール及び光導波路部材を係合凸部及び係合凹部によって係合させることによって、光ファイバと光素子とを正確に位置合わせし、位置合わせの誤差による光損失を低減することが可能となる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明によれば請求項１から４のいずれか１つに記載の発明において、前記光導波路部材が、前記別のコネクタに備わり光ファイバを支持するファイバ支持部材と連結する連結部を有し、該係合によって当該コネクタと前記別のコネクタとの接続時に互いに連結されることを特徴とするコネクタが提供される。
【００１８】
すなわち、請求項５に記載の発明では、光導波路部材が連結部を有し、別のコネクタのファイバ支持部材と係合することによって、光導波路部材とファイバ支持部材とを正確に位置合わせし、位置合わせの誤差による光損失を低減することが可能となる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明によれば、コネクタであって、当該コネクタの接続方向に対して垂直な実装面を備える回路基板の前記実装面に光素子が実装された光モジュールと、該光モジュールに接続され、当該コネクタに接続される別のコネクタとの間で電気信号を伝搬する電気信号コンタクトと、を具備することを特徴とするコネクタが提供される。
【００２０】
すなわち、請求項６に記載の発明では、コネクタの接続方向に対して光モジュールの回路基板の実装面を垂直に配置することによって、光素子の受光面又は発光面を接続方向に向けることができ、光モジュールの回路基板をコンパクトで省スペースにすることが可能となる。また、光モジュールと電気信号コンタクトとが接続されていることから、電気接続を利用した他のインターフェース規格を利用しつつ、ケーブル内の信号の伝搬はより高速な光ケーブルを利用することが可能となる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明によれば請求項６に記載の発明において、前記光モジュールの前記実装面上に実装され、光ファイバと前記光素子との間で光接続を形成する光接続部材をさらに具備することを特徴とするコネクタが提供される。
【００２２】
すなわち、請求項７に記載の発明では、光接続部材を備えることによって、光ファイバと光素子との間でより確実な光接続を形成することが可能となる。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明によれば請求項６又は７に記載の発明において、前記光モジュールの前記実装面上にマーカーを配置し、前記実装面上への前記光接続部材の実装が、前記マーカーを画像認識することにより相対位置を決定することによって行われることを特徴とするコネクタが提供される。
【００２４】
すなわち、請求項８に記載の発明では、マーカーを利用した画像認識技術を用いることによって、より精度良く部材の位置決めをすることが可能となる。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明によれば請求項６から８のいずれか１つに記載の発明において、前記電気信号コンタクトが、ＵＳＢ規格に準拠して形成されていることを特徴とするコネクタが提供される。
【００２６】
すなわち、請求項９に記載の発明では、電気接続として、パーソナルコンピュータ分野において周知のインターフェース規格であるＵＳＢ規格２．０，３．０等のインターフェース規格を利用しつつ、ケーブル内の信号の伝搬はより高速な光ケーブルを利用することが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
各請求項に記載の発明によれば、コネクタにおいて光モジュールを省スペースに実装することが可能となるという共通の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一態様によるレセプタクルコネクタの、（ａ）正面図と、（ｂ）線Ａ−Ａによる断面図と、（ｃ）線Ｂ−Ｂによる断面図である。
【図２】図１に示されるレセプタクルコネクタの分解斜視図である。
【図３】図１に示されるレセプタクルコネクタに接続されるプラグコネクタの斜視図である。
【図４】図３に示されるプラグコネクタの分解斜視図である。
【図５】図１に示されるレセプタクルコネクタと図３に示されるプラグコネクタとが接続した状態の上面図である。
【図６】図５の線Ｃ−Ｃによる断面図である。
【図７】図５に示されるレセプタクルコネクタとプラグコネクタが分離した状態の線Ｃ−Ｃによる断面図である。
【図８】図１に示されるレセプタクルコネクタと図３に示されるプラグコネクタとが接続した状態の側面図である。
【図９】図８の線Ｄ−Ｄによる断面図である。
【図１０】図９のＲ部分の拡大断面図である。
【図１１】本発明の別の態様によるプラグコネクタの部分分解斜視図である。
【図１２】図１１に示されるプラグコネクタの別の角度から見た部分分解斜視図である。
【図１３】光モジュールの正面図である。
【図１４】ファイバ支持部材の斜視図である。
【図１５】光モジュール上に光接続部材を実装した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
【００３０】
図１は、本発明の一態様によるレセプタクルコネクタ１００の、（ａ）正面図と、（ｂ）線Ａ−Ａによる断面図と、（ｃ）線Ｂ−Ｂによる断面図であり、図２は、図１に示されるレセプタクルコネクタ１００の分解斜視図である。また、図３は、図１に示されるレセプタクルコネクタ１００に接続されるプラグコネクタ２００の斜視図であり、図４は、図３に示されるプラグコネクタ２００の分解斜視図である。
【００３１】
また、図５は、図１に示されるレセプタクルコネクタ１００と図３に示されるプラグコネクタ２００とが接続した状態の上面図であり、図６は、図５の線Ｃ−Ｃによる断面図であり、図７は、図５に示されるレセプタクルコネクタ１００とプラグコネクタ２００が分離した状態の線Ｃ−Ｃによる断面図であり、図８は、図１に示されるレセプタクルコネクタ１００と図３に示されるプラグコネクタ２００とが接続した状態の側面図であり、図９は、図８の線Ｄ−Ｄによる断面図であり、図１０は、図９のＲ部分の拡大断面図である。
【００３２】
本明細書の説明においては、図１を参照し、レセプタクルコネクタ１００において電気接続を形成するコンタクトが突出する面を、下面と称し、その反対側の面を上面と称する。同様に、プラグコネクタ２００について、図３及び図４の上方及び下方の面をそれぞれ、上面及び下面と称する。また、各コネクタにおいて、接続相手側を前とし、その反対側を後ろとする。
【００３３】
本態様によるレセプタクルコネクタ１００及びプラグコネクタ２００は、電気接続と光接続とを同時に実現することができるものであり、電気接続に関しては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格、特にＵＳＢ３．０に準拠している。
【００３４】
図１及び図２を参照すると、レセプタクル１００は、シェル部材１１０と、絶縁部材１２０と、光モジュール１３０と、光導波路部材１４０とを有している。光モジュール１３０と光導波路部材１４０とが組み合わされて絶縁部材１２０内に受容され、さらにそれらがシェル部材１１０内に受容されることでレセプタクル１００が形成される。
【００３５】
シェル部材１１０は、シールドケース１１１を有し、シールドケース１１１の上面及び下面には、レセプタクルコネクタ１００と接続されるプラグコネクタ２００との接続を助力する保持片１１２が設けられている。また、シールドケース１１１の下面には、レセプタクルコネクタ１００が実装される回路基板等への取り付けるための下面から突出する固定片１１３が設けられている。さらに、シールドケース１１１の側面には、絶縁部材１２０の嵌合凸部１２４を受容する嵌合凹部１１４が設けられている。
【００３６】
絶縁部材１２０は、本体部１２１を有し、本体部１２１は、前方に突出する突出部１２１ａを有している。また、本体部１２１は、その上面から下面に向かって配置され、レセプタクルコネクタ１００の外部部材と電気接続を形成する５つのコンタクトからなるレセプタクル側第１コンタクト群１２２と、突出部１２１ａの下面から本体部１２１内を通って配置され、レセプタクルコネクタ１００の外部部材と電気接続を形成する４つのコンタクトからなるレセプタクル側第２コンタクト群１２３とを有している。本体部１２１の側面には、シェル１１０の嵌合凹部１１４に受容される嵌合凸部１２４が設けられている。
【００３７】
光モジュール１３０は、回路基板１３１と、回路基板１３１の実装面に実装された光素子部材１３２と、レセプタクルコネクタ１００の外部部材と電気接続を形成し、回路基板１３１の一側から外方へ実装面に平行な方向へ延びる複数のコンタクトからなる第３コンタクト群１３３とを有している。光素子部材１３２は、発光作用を奏する発光素子と受光作用を奏する受光素子とを有している。また、回路基板１３１の４つの角部には、光導波路部材１４０の係合凸部１４９と係合する切り欠き状の係合凹部１３４が設けられている。
【００３８】
光導波路部材１４０は、基台部１４１と、クラッド部１４２と、クラッド部１４２内に形成されたコア部１４３とを有している。基台部１４１は、クラッド部１４２及びコア部１４３を含む導波構造領域を実質的に包囲して固定的に支持している。コア部１４３は、２本の光ファイバ２４１と光モジュール１３０の光素子部材１３２との間で光を伝搬する光導波路として機能する。クラッド部１４２及びコア部１４３を含む導波構造領域と基台部１４１とは、金型成形工程により一体成形されることが好ましいが、別部品として成形されて後工程で互いに連結される構成としてもよい。
【００３９】
光導波路部材１４０のクラッド部１４２は、光モジュール１３０の回路基板１３１の実装面に対向して配置された第１端面１４４と、その反対側に位置し、プラグコネクタ２００の光ファイバ２４１に対向して配置された第２端面１４５とを有している。第１端面１４４には、コア部１４３と光モジュール１３０の光素子部材１３２との間の位置合わせの誤差による光損失を低減させるために第１レンズ部１４６が設けられていることが好ましい。また、第２端面１４５には、光ファイバ２４１とコア部１４３との位置合わせの誤差による光損失を低減させるために第２レンズ部１４７が設けられていることが好ましい。第１レンズ部１４６及び第２レンズ部１４７は、光導波路部材１４０と一体成形されてもよく、別体で設けてもよい。
【００４０】
また、光導波路部材１４０の前面には、プラグコネクタ２００の光ファイバ２４１を支持するファイバ支持部材２４０と連結するための一対の連結突起１４８が設けられている。さらに、光導波路部材１４０の後面には、回路基板１３１の係合凹部１３４と係合する係合凸部１４９が設けられている。回路基板１３１の係合凹部１３４と光導波路部材１４０の係合凸部１４９とが係合することによって、光モジュール１３０と光導波路部材１４０とをコンパクトに組み合わせ可能となり、また、光ファイバ４２１と光素子部材１３２とを正確に位置合わせし、位置合わせの誤差による光損失を低減することが可能となる。
【００４１】
図３及び図４を参照すると、プラグコネクタ２００は、弾性の絶縁材料からなるカバー部材２１０と、シェル部材２２０と、絶縁部材２３０と、ファイバ支持部材２４０とを有している。ファイバ支持部材２４０が連結された絶縁部材２３０がシェル部材２２０内に受容され、さらにそれらがカバー部材２１０によって覆われることでプラグコネクタ２００が形成される。
【００４２】
シェル部材２２０は、シールドケース２２１を有し、シールドケース２２１の上面及び下面には、レセプタクルコネクタ１００の保持片１１２を受容して接続を助力する保持凹部２２２が設けられている。
【００４３】
絶縁部材２３０は、本体部２３１を有し、本体部２３１は、前方に突出する突出部２３１ａを有している。また、本体部２３１は、突出部２３１ａの上面前方部分に、レセプタクルコネクタ１００との接続状態において、レセプタクル側第１コンタクト群１２２と電気接続されるプラグ側第１コンタクト群２３２と、さらにその上面前方部分に、レセプタクル側第２コンタクト群１２３と電気接続されるプラグ側第２コンタクト群２３３とを有している。突出部２３１ａの前端面２３１ｂには、ファイバ支持部材２４０に当接しながら前方へ付勢する一対のスプリング部材２３４が設けられている。前端面２３１ｂの両側には、ファイバ支持部材２４０を係止するための一対の係合爪２３５が設けられている。
【００４４】
ファイバ支持部材２４０は、一対の光ファイバ２４１を支持するファイバ支持本体部２４２を有している。光ファイバ２４１は、絶縁部材２３０の突出部２３１ａの下方を通って図示しない後方の接続ケーブルへと延びている。ファイバ支持本体部２４２は、両側面に係合突起２４３を有し、絶縁部材２３０の係合爪２３５と係合し、スプリング部材２３４によって前方に付勢されながら係合爪２３５間に係止される。また、ファイバ支持本体部２４２の前端面２４４には、レセプタクルコネクタ１００の光導波路部材１４０の連結突起１４８を受容する一対の連結凹部２４５が設けられており、光導波路部材１４０とファイバ支持部材２４２とを正確に位置合わせし、位置合わせの誤差による光損失を低減することが可能となる。さらに、光ファイバ２４１の線端には、光導波路部材１４０の第２レンズ部１４７と対向して配置された第３レンズ部２４６が設けられていることが好ましい。第３レンズ部２４６は、ファイバ支持部材２４０一体成形されてもよく、別体で設けてもよい。
【００４５】
図６及び図７には、レセプタクルコネクタ１００とプラグコネクタ２００とを接続することによって、レセプタクル側第１コンタクト群１２２とプラグ側第１コンタクト群２３２との間の電気接続及びレセプタクル側第２コンタクト群１２３とプラグ側第２コンタクト群２３３との間の電気接続、並びに、光導波路部材１４０の第２レンズ部１４７とファイバ支持部材２４０の第３レンズ部２４６とが対向して配置されることによって形成される光接続の様子が明示されている。
【００４６】
図１０を参照しながら、光導波路部材１４０を介した光接続についてさらに説明する。上述のように、本発明の態様によれば、光モジュール１３０は、レセプタクルコネクタ１００内に収容されることから、小さければ小さいほど好ましく、従って、光モジュール１３０の回路基板１３１に実装される光素子部材１３２は、小さければ小さいほど好ましい。しかしながら、微小な光素子部材１３２に合わせて光を伝搬する光ファイバ２４１の間隔（ピッチ）を小さくすると、クロストークの影響が大きくなる。そこで、光導波路部材１４０を用いることによって、光ファイバ２４１の間隔を所定に維持しつつ、光の伝搬経路を微小な光素子部材１３２へと導くことが可能となる。
【００４７】
すなわち、上述のように、光導波路部材１４０のコア部１４３と、光モジュール１３０の光素子部材１３２とが、第１レンズ部１４６を介して光接続されている。第１レンズ部１４６のレンズ面は、光源、すなわち光ファイバ２４１から発せられコア部１４３を伝搬した光の拡がりを抑制して光素子部材１３２の受光面へと集光するように形成されている。従って、逆に、第１レンズ部１４６のレンズ面によって、光素子部材１３２の発光面から発せられた光の拡がりを抑制してコア部１４３へと集光する。
【００４８】
一方、上述のように、光導波路部材１４０のコア部１４３と、プラグコネクタ２００のファイバ支持部材２４０の光ファイバ２４１とが、それぞれ第２レンズ部１４７と第３レンズ部２４６とを介して光接続されている。第２レンズ部１４７と第３レンズ部２４６のレンズ面は、光源、すなわち光ファイバ２４１又は光素子部材１３２の発光素子から発せられコア部１４３を伝搬した光を平行光線にするよう形成されている。従って、逆に、光ファイバ２４１又はコア部１４３へ向かう平行光線は、第２レンズ部１４７又は第３レンズ部２４６のレンズ面によって光ファイバ２４１又はコア部１４３に集光する。
【００４９】
第２レンズ部１４７と第３レンズ部２４６とを対向して配置し、これらレンズ間を伝搬する光を平行にして光接続を形成することによって、位置合わせや部品形成時の誤差、例えば、光導波路部材１４０とファイバ支持部材２４０との間の連結、ファイバ支持部材２４０に対する光ファイバ２４１の取り付け、クラッド部１４２内に形成されたコア部１４３等に起因する光損失を低減させることが可能となる。すなわち、例えば、５０μｍの直径のコア部を有する光ファイバ２４１と、同様の径のコア部１４３を有する光導波路部材１４０とを光接続しようとした場合に、５μｍの位置合わせ誤差は、すなわち１０％の誤差となる。一方、レンズ面の作用によって５００μｍの径の平行光線になった場合、５μｍの位置合わせ誤差は、１％の誤差に過ぎない。従って、対向したレンズを用いることにより、位置合わせ等の誤差の影響を低減させることができ、その結果、光損失も低減させることができる。
【００５０】
上述した本発明の態様では、図２に示されるように、コネクタの接続方向に対して光モジュール１３０の回路基板１３１の実装面を垂直に配置することによって、光素子部材１３２の受光面又は発光面を接続方向に向けることができ、光モジュール１３０の回路基板１３１をコンパクトにすることが可能となる。例えば、レセプタクルコネクタ１００をさらに別の主回路基板上に実装し、該主回路基板の実装面に平行な方向の接続を行う場合、光モジュール１３０はコネクタ内に実装されているため、主回路基板上に光モジュールを別途設ける必要がなく、主回路基板の実装面を有効に利用することが可能となる。
【００５１】
また、光接続と電気接続とを同時に実現することができるため、電気接続の部分は上述のＵＳＢ３．０以外の他のインターフェース規格を利用しつつ、光接続を組み込むことも可能となる。また、電気接続のない、光接続専用のコネクタとすることも可能である。
【００５２】
また、上述した本発明の態様では、光導波路部材１４０は、コア部によって形成された光伝搬経路を２本有していたが、光ファイバの数に応じて１本や３本以上であってもよい。
【００５３】
上述した本発明の態様によれば、光接続と電気接続とを同時に実現することができる。従って、電気接続の部分はＵＳＢ３．０規格以外の他のインターフェース規格を利用しつつ、光接続を組み込むことも可能となる。
【００５４】
次に、本発明の別の態様によるプラグコネクタ３００について説明する。プラグコネクタ３００全体の外観は、上述した本発明の態様の説明で参照した図３のプラグコネクタ２００と同様である。
【００５５】
図１１は、本発明の別の態様によるプラグコネクタ３００の部分分解斜視図であり、図１２は、図１１に示されるプラグコネクタ３００の別の角度から見た部分分解斜視図であり、図１３は、光モジュール３３０の正面図であり、図１４は、ファイバ支持部材３４０の斜視図であり、図１５は、光モジュール３３０上に光接続部材３６０を実装した状態を示す斜視図である。
【００５６】
本態様によるプラグコネクタ３００は、上述した本発明の態様とは異なり、電気接続のみを実現するものであり、電気接続に関しては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格、特にＵＳＢ３．０に準拠している。
【００５７】
プラグコネクタ３００は、シェル部材３１０と、絶縁部材３２０と、光モジュール３３０と、ファイバ支持部材３４０とを有している。シェル部材３１０は、上述したプラグコネクタ２００のシェル部材２２０と同様である。
【００５８】
絶縁部材３２０は、基本的には、上述したプラグコネクタ２００の絶縁部材２３０と同様に突出部やコンタクト群を有しているが、プラグコネクタ２００の本体部２３１の後方部分に相当する箇所に光モジュール３３０を実装するスペースが設けられている。すなわち、絶縁部材３２０は、その前方でプラグコネクタ２００が接続されるレセプタクルコネクタとの電気接続を形成すると共に、後方で光モジュール３３０と電気接続を形成するコンタクト群３２１を有している。
【００５９】
図１３を参照すると、光モジュール３３０は、回路基板３３１を有し、回路基板３３１は、その実装面に実装された光素子部材、すなわち発光素子３３２及び受光素子３３３と、一対のマーカー３３４とを有している。回路基板３３１に対して絶縁部材３２０のコンタクト群３２１が電気接続されている。従って、光ファイバ３５０によって伝搬された光信号は、光モジュール３３０の受光素子３３３を介して電気信号に変換され、変換された電気信号は、対応するコンタクト群３２１を介して接続されたレセプタクルコネクタへと伝搬する。一方、接続されたレセプタクルコネクタからコンタクト群３２１を介して伝搬された電気信号は、光モジュール３３０の発光素子３３２を介して光信号に変換され、変換された光信号は、対応する光ファイバ３５０へと伝搬する。
【００６０】
光モジュール３３０の実装面には、光ファイバ３５０との光接続を形成するため、光接続部材３６０が実装される（図１４）。光接続部材３６０は、本体部３６１を有し、本体部３６１は、発光素子３３２及び受光素子３３３を囲むように配置される回路基板３３１の実装面に対して垂直な側壁３６１ａと開口を封鎖する頂壁３６１ｂとを有する直方形状である。頂壁３６１ｂの発光素子３３２及び受光素子３３３に対応する位置には、光接続部材３６０と一体成形されるか、又は別体の一対のレンズ部３６２が設けられている。また、頂壁３６１ｂには、一対の接続ピン３６３が突出し、ファイバ支持部材３４０の対応する接続凹部に接続される。光接続部材３６０は、本体部３６１、レンズ部３６２、及び接続ピン３６３が一体成形されてもよく、別体で設けられてもよい。なお、光接続部材３６０は、本体部３６１の側壁３６１ａと実装面との接着剤３６４による接着によって固定される。
【００６１】
図１５を参照すると、ファイバ支持部材３４０は、本態様の場合には一対の光ファイバ（図示せず）を支持する。また、ファイバ支持部材３４０は、光接続部材３６０の本体部３６１の外側に嵌合する直方形状とされており、光接続部材３６０の接続ピン３６３を嵌合する図示しない接続凹部が内部に設けられている。
【００６２】
回路基板３３１の実装面に対して、発光素子３３２及び受光素子３３３、光接続部材３６０等、その他部品を実装する際には、マーカー３３４を画像認識することにより相対的な実装位置を決定し実装を行う。それによって、より精度良く部材の位置決めをすることが可能となる。
【００６３】
図１１及び図１２に示されるように、コネクタの接続方向に対して光モジュール３３０の回路基板３３１の実装面を垂直に配置することによって、光素子部材の受光面又は発光面を接続方向に向けることができ、光モジュール３３０の回路基板３３１をコンパクトにすることが可能となる。また、光モジュール３３０とコンタクト群３２１とが電気接続されていることから、電気接続を利用した他のインターフェース規格を利用しつつ、ケーブル内の信号の伝搬はより高速な光ケーブルを利用することが可能となる。
【００６４】
上述した本発明の態様のコネクタでは、一対の光ファイバを有していたが、用途に応じて１本や３本以上であってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１００ レセプタクルコネクタ
１３０ 光モジュール
１３１ 回路基板
１３２ 光素子
１４０ 光導波路部材
１４２ クラッド部
１４３ コア部
１４４ 第１端面
１４５ 第２端面
２４１ 光ファイバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタであって、
当該コネクタの接続方向に対して垂直な実装面を備える回路基板の前記実装面に光素子が実装された光モジュールと、
クラッド部及び該クラッド部内に形成されたコア部を備えた光導波路部材であって、前記回路基板の前記実装面に対向して配置された第１端面及び該第１端面の反対側の第２端面を備え、該第２端面に対向して配置される別のコネクタによって支持された光ファイバと前記光素子との間で光を伝搬するように前記コア部が形成された光導波路部材と、
を具備することを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
電気信号コンタクトをさらに具備し、前記別のコネクタとの間で電気信号を伝搬可能であることを特徴とする請求項１に記載コネクタ。
【請求項３】
前記電気信号コンタクトが、ＵＳＢ規格に準拠して形成されていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記光モジュール及び前記光導波路部材が、いずれか一方に備わる係合凸部と他方に備わる係合凹部との係合によって、前記接続方向に直列する配置で互いに連結されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のコネクタ。
【請求項５】
前記光導波路部材が、前記別のコネクタに備わり光ファイバを支持するファイバ支持部材と連結する連結部を有し、該係合によって当該コネクタと前記別のコネクタとの接続時に互いに連結されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のコネクタ。
【請求項６】
コネクタであって、
当該コネクタの接続方向に対して垂直な実装面を備える回路基板の前記実装面に光素子が実装された光モジュールと、
該光モジュールに接続され、当該コネクタに接続される別のコネクタとの間で電気信号を伝搬する電気信号コンタクトと、
を具備することを特徴とするコネクタ。
【請求項７】
前記光モジュールの前記実装面上に実装され、光ファイバと前記光素子との間で光接続を形成する光接続部材をさらに具備することを特徴とする請求項６に記載のコネクタ。
【請求項８】
前記光モジュールの前記実装面上にマーカーを配置し、前記実装面上への前記光接続部材の実装が、前記マーカーを画像認識することにより相対位置を決定することによって行われることを特徴とする請求項６又は７に記載のコネクタ。
【請求項９】
前記電気信号コンタクトが、ＵＳＢ規格に準拠して形成されていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載のコネクタ。
【請求項１】
コネクタであって、
当該コネクタの接続方向に対して垂直な実装面を備える回路基板の前記実装面に光素子が実装された光モジュールと、
クラッド部及び該クラッド部内に形成されたコア部を備えた光導波路部材であって、前記回路基板の前記実装面に対向して配置された第１端面及び該第１端面の反対側の第２端面を備え、該第２端面に対向して配置される別のコネクタによって支持された光ファイバと前記光素子との間で光を伝搬するように前記コア部が形成された光導波路部材と、
を具備することを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
電気信号コンタクトをさらに具備し、前記別のコネクタとの間で電気信号を伝搬可能であることを特徴とする請求項１に記載コネクタ。
【請求項３】
前記電気信号コンタクトが、ＵＳＢ規格に準拠して形成されていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記光モジュール及び前記光導波路部材が、いずれか一方に備わる係合凸部と他方に備わる係合凹部との係合によって、前記接続方向に直列する配置で互いに連結されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のコネクタ。
【請求項５】
前記光導波路部材が、前記別のコネクタに備わり光ファイバを支持するファイバ支持部材と連結する連結部を有し、該係合によって当該コネクタと前記別のコネクタとの接続時に互いに連結されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のコネクタ。
【請求項６】
コネクタであって、
当該コネクタの接続方向に対して垂直な実装面を備える回路基板の前記実装面に光素子が実装された光モジュールと、
該光モジュールに接続され、当該コネクタに接続される別のコネクタとの間で電気信号を伝搬する電気信号コンタクトと、
を具備することを特徴とするコネクタ。
【請求項７】
前記光モジュールの前記実装面上に実装され、光ファイバと前記光素子との間で光接続を形成する光接続部材をさらに具備することを特徴とする請求項６に記載のコネクタ。
【請求項８】
前記光モジュールの前記実装面上にマーカーを配置し、前記実装面上への前記光接続部材の実装が、前記マーカーを画像認識することにより相対位置を決定することによって行われることを特徴とする請求項６又は７に記載のコネクタ。
【請求項９】
前記電気信号コンタクトが、ＵＳＢ規格に準拠して形成されていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載のコネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２２０５４１（Ｐ２０１２−２２０５４１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３０２７（Ｐ２０１１−８３０２７）
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
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