JP4494668B2

JP4494668B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4494668B2
Application number: JP2001132385A
Authority: JP
Inventors: 直樹西田
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: KR100486474B1; EP1255143A2; KR20020083430A; US20020160656A1; JP2002328272A; US6783283B2; EP1255143A3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両に塔載設置されて車両内の光通信に使用される光・電気複合コネクタや、光コネクタ等のコネクタに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
最近においては、車両の情報化が飛躍的に進展し、例えば、カーナビゲーションシステムを用いて車両位置を地図上に表示したり、あるいはＩＴＳ（高度道路交通システム）を利用して車両の渋滞解消等の管理が行われている。このような情報化に伴い、車両内でのデータ、画像、音声等の通信情報の処理量が増大している。
【０００３】
そこで、この大容量の情報伝達媒体として光ファイバを用いた光通信が、自動車等の車両内において行われるようになってきている。上記光通信は、発光素子から発せられる光を光ファイバの一端側に入射させて光ファイバを伝搬させ、この伝搬光を光ファイバの他端側に設けた受光素子により受光することにより行われるものであり、光ファイバを上記発光素子や受光素子等の光素子と接続するときは、一般に光コネクタが用いられる。
【０００４】
また、プラスチック光ファイバは、ガラス光ファイバに比べて大口径で取り扱いが容易であるため、上記車両内の通信用として、プラスチック光ファイバを適用することが多くなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記光通信を行なう車両用の機器には、例えば電源用の電気コネクタや、低速の情報伝送に適用される電気通信用の電気コネクタが取り付けられており、これらの電気コネクタと上記光コネクタとを嵌合する作業が必要となる。そこで、この作業を省略するために、光コネクタと電気コネクタの両方の機能を備えた光・電気コネクタの適用が考えられる。
【０００６】
また、車両用機器の省スペース化を実現するために、上記光・電気複合コネクタに２つ以上の光素子を設けること、光・電気複合コネクタを小型のコネクタとすること等が必要であると考えられる。
【０００７】
しかしながら、１つの光・電気複合コネクタ内に２つ以上の光素子を設け、隣り合わせに配設すると、光素子から発生する電気的なノイズのクロストークが生じ、このクロストークが原因となって、光素子を用いた光通信（特に高速の光通信）の品質低下が懸念される。なお、上記電気的なクロストークの問題は、光・電気複合コネクタのみならず、２つ以上の光素子を備えた光コネクタにおいても懸念される。
【０００８】
また、車両内には様々な機器から発生される電磁波が多く存在するので、上記光・電気複合コネクタには、上記光素子がこれらの電磁波によるノイズの影響を受けるのを防止するための光素子の遮蔽構成が必要となる。そこで、光・電気複合コネクタを金属等の導電体により形成することが考えられるが、そうすると、電気端子が電気的に接続してしまい、コネクタとしての機能を果たすことができなくなる。
【０００９】
そのため、従来は、２つ以上の光素子を収容し、光コネクタと電気コネクタの両方の機能を備え、光素子の電気的なクロストークを抑制した小型の光・電気コネクタの実現は難しかった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、その第１の目的は、２つ以上の光素子を収容するコネクタにおいて、光素子同士の電気的なクロストークの発生を抑制できるコネクタを提供することであり、本発明の第２の目的は、上記第１の目的に加え、光素子の光接続と電気端子を用いての電気的接続を両方行なうことができ、しかも、光素子がコネクタ外部のノイズの影響を受け難い小型の光・電気複合型のコネクタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、次のような構成をもって、課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、光素子を収容する２つ以上の光素子収容部と、前記光素子に接続される光ファイバの挿入部とを備えたコネクタハウジングを有し、前記光素子収容部のうち少なくとも隣り合う光素子収容部は前記光ファイバの挿入部に挿入される光ファイバの長手方向に互いに位置をずらして並設されされており、前記コネクタハウジングには前記各光素子収容部に収容された光素子の全体を一括的に囲んで固定する金属ケースが設けられ、該金属ケースの光素子固定側となる各光素子の背面に対向している面にはそれぞれ舌片状の形状を象るスリットが設けられ、このスリットによって象られた舌片状の形状の板面には光素子を背面側から前方へ付勢する凸部が形成され、この凸部を有する舌片状の形状の板面は光素子を背面側から前方の光ファイバの挿入部側に付勢するばね機構を構成しており、前記コネクタハウジングには電気端子が設けられており、該電気端子の配設部と隣り合う第１の光素子収容部は前記電気端子の配設部よりも後方に突き出した位置に設けられ、前記第１の光素子収容部と隣り合う第２の光素子収容部は前記第１の光素子収容部よりも前方の位置に設けられており、コネクタハウジングは第１の光素子収容部を有する第１のコネクタハウジングと、電気端子および第２の光素子収容部が設けられた第２のコネクタハウジングとを組み合わせて形成され、前記第１のコネクタハウジングは導電性樹脂により形成され、前記第２のコネクタハウジングは非導電性樹脂により形成され、当該第１および第２のコネクタハウジングにはそれぞれ溝が形成され、金属ケースはそのケースの壁をこれらの各溝に挿入してコネクタハウジングに取り付けられており、前記第１のコネクタハウジングの前記溝に挿入する部位の前記金属ケースの壁の表面には突起が設けられており、この突起が溝内で第１のコネクタハウジングに食い込んで当該第１のコネクタハウジングに導通する構成と成していることをもって課題を解決する手段としている。
【００１４】
さらに、第２の発明は、上記第１の発明の構成に加え、前記第１の光素子収容部に受光素子が収容され、第２の光素子収容部に発光素子が収容されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１５】
さらに、第３の発明は、上記第２の発明の構成に加え、前記受光素子の受光部側にはコネクタハウジングに挿入される光ファイバと前記受光素子との接続を媒介する光接続媒介光ファイバが設けられており、発光素子の発光部側には該発光素子から発する光をコネクタハウジングに挿入される光ファイバに入射するレンズが設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１６】
さらに、第４の発明は、上記第２又は第３の発明の構成に加え、前記受光素子はフォトダイオード（ＰＤ）とし、発光素子は発光ダイオード（ＬＥＤ）とした構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１７】
さらに、第５の発明は、上記第１乃至第４のいずれか一つの発明の構成に加え、前記第１のコネクタハウジングと第２のコネクタハウジングは着脱自在と成している構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２０】
上記構成の本発明において、コネクタは光素子を収容する２つ以上の光素子収容部を有しているが、前記光素子収容部のうち少なくとも隣り合う光素子収容部は、光ファイバの挿入部に挿入される光ファイバの長手方向に互いに位置をずらして並設されているので、隣り合う光素子収容部にそれぞれ収容されている光素子同士が電気的に干渉することを抑制し、光素子同士の電気的なクロストークを抑制することが可能となる。
【００２１】
また、第２のコネクタハウジングに電気端子を設けることにより、電気端子を用いて電気的接続が行えるので、この電気的接続と光素子の光接続との両方を行なうことができる。
【００２２】
また、電気端子の配設部と隣り合う第１の光素子収容部を、前記電気端子の配設部よりも後方に突き出した位置に設けることにより、コネクタの幅方向（光素子収容部の並設方向）の大きさが大きくなることを抑制でき、かつ、前記第１の光素子収容部に収容された光素子と電気端子との干渉を避けることが可能となる。
【００２３】
さらに、前記第１の光素子収容部と隣り合う第２の光素子収容部を、前記第１の光素子収容部よりも前方の位置に設けることにより、第２の光素子収容部を第１の光素子収容部よりも後方に突出させて設ける場合よりもコネクタの小型化を図ることが可能となる。
【００２４】
さらに、本発明のコネクタは、第１の光素子収容部を有する第１のコネクタハウジングを導電性樹脂により形成し、電気端子および第２の光素子収容部が設けられた第２のコネクタハウジングを非導電性樹脂により形成することにより、少なくとも第１の光素子収容部に収容された光素子がコネクタ外部のノイズの影響を受け難く、かつ、電気端子を用いた電気的接続も良好に行える光・電気複合型のコネクタを実現することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づき説明する。図１には、本発明に係るコネクタの一実施形態例の斜視図が、接続相手側の光部品と共に示されている。本実施形態例のコネクタは光・電気複合コネクタ１であり、図１は、本実施形態例のコネクタ（光・電気複合コネクタ）１と接続相手側の光部品としてのプラグコネクタ２が間隔を介して対向配置された状態を示している。
【００２６】
また、図２の（ａ）には光・電気複合コネクタ１を図１のＡ−Ａ’線で切断したときの断面図が示されており、同図の（ｂ）には光・電気複合コネクタ１の平面図が示されている。さらに、図３には光・電気複合コネクタ１の分解構成図が示されている。
【００２７】
図１〜図３に示すように、光・電気複合コネクタ１は、光素子を収容する２つ以上（ここでは２つ）の光素子収容部４１，４２と、前記光素子に接続される光ファイバの挿入部（光ファイバ挿入部）とを備えたコネクタハウジング４５を有している。
【００２８】
コネクタハウジング４５には前端を開口５０とした箱状のプラグコネクタ嵌合部３１が形成され、このプラグコネクタ嵌合部３１にプラグコネクタ２が挿入嵌合される構成と成している。プラグコネクタ２には光ファイバ１２，１３が挿入固定されており、プラグコネクタ嵌合部３１は光ファイバ１２，１３の挿入部として機能する。これらの光ファイバ１２，１３は、前記光・電気複合コネクタ１の光素子収容部４１，４２にそれぞれ収容された光素子に接続される。
【００２９】
本実施形態例のコネクタ（光・電気複合コネクタ１）の最も特徴的な構成は、互いに隣り合う光素子収容部（第１の光素子収容部４１と第２の光素子収容部４２）が、プラグコネクタ嵌合部３１に挿入される光ファイバ１２，１３の長手方向（図１，２のＺ方向）に互いに位置をずらして並設されていることである。
【００３０】
第１の光素子収容部４１には受光素子１１であるフォトダイオード（ＰＤ）が収容されており、第２の光素子収容部４２には発光素子１０である発光ダイオード（ＬＥＤ）が収容されている。前記コネクタハウジング４５は、第１の光素子収容部４１を有する第１のコネクタハウジング３と、電気端子５（図３参照）が設けられた第２のコネクタハウジング４とを有しており、第２のコネクタハウジング４には第２の光素子収容部４２が形成されている。
【００３１】
第１のコネクタハウジング３は導電性樹脂であるカーボンフィラー入りＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）により形成され、第２のコネクタハウジング４は非導電性樹脂であるガラスフィラー入りＰＢＴにより形成され、この非導電性樹脂には例えばガラスフィラーが重量割合で１５％混入されている。
【００３２】
図２の（ａ）に示すように、上記第１のコネクタハウジング３は第２のコネクタハウジング４の一端側に設けられており、第１のコネクタハウジング３と第２のコネクタハウジング４は着脱自在と成している。また、図３に示すように、第２のコネクタハウジング４は、前記開口５０の反対側に第１のコネクタハウジング３との接続部３０を形成し、一方、第１のコネクタハウジング３は、第２のコネクタハウジング４との接続部３３を有しており、前記接続部３３によって前記第２のコネクタハウジング４の接続部３０を覆う態様で嵌合が行われる。
【００３３】
上記接続部３３には、上下１対の爪嵌合穴２３が形成されており、図５に示すように、第２のコネクタハウジング４の接続部３０に設けられた上下１対の爪部２４が上記上下の爪嵌合穴２３にそれぞれ嵌合することにより、第１のコネクタハウジング３と第２のコネクタハウジング４が固定される。また、上記爪部２４が上記爪嵌合穴２３から外れることにより、第１のコネクタハウジング３と第２のコネクタハウジング４との接続が解除される。
【００３４】
前記発光素子１０はその発光面（発光部）を前記プラグコネクタ嵌合部３１側に向けて配置されており、前記受光素子１１はその受光面（受光部）をプラグコネクタ嵌合部３１側に向けて配置されている。なお、図３の図中、２０，２１は、発光素子１０、受光素子１１の端子部を示す。
【００３５】
また、本実施形態例では、第１と第２の光素子収容部４１，４２に収容された光素子（受光素子１１と発光素子１０）を固定する金属ケース６が第１と第２の光素子収容部４１，４２を覆う態様で設けられており、金属ケース６には接地用の端子部４０が形成されている。
【００３６】
金属ケース６は例えば黄銅の金属板を折り曲げ加工して形成されており、図３に示すように、金属ケース６の壁３９の表面には複数の突起部１６が設けられている。金属ケース６は第１のコネクタハウジング３の上側から第１のコネクタハウジング３および第２のコネクタハウジング４の第２の光素子収容部４２に取り付けられ、壁３９が第１のコネクタハウジング３の溝３７および第２のコネクタハウジング４の溝（図示せず）に挿入される。
【００３７】
そうすると、前記突起部１６が第１のコネクタハウジング３に食い込んで、金属ケース６が第１のコネクタハウジング３に導通する構成と成している。金属ケース６の表面には主に腐食防止用として、錫、ニッケル、金、はんだ等のメッキが施されている。
【００３８】
図４に示すように、金属ケース６の光素子固定側の面１７（１７ａ，１７ｂ）には発光素子１０と受光素子１１をそれぞれプラグコネクタ嵌合部３１側に付勢するばね機構が設けられている。このばね機構は、本実施形態例においては、光素子固定側の面１７（１７ａ，１７ｂ）にＵ字形状のスリット１８を入れ、発光素子１０と受光素子１１に当接する面側に突出する凸部１９を形成したものである。
【００３９】
上記ばね機構は、上記付勢力によって、受光素子１１および発光素子１０と第１、第２の光素子収容部４１，４２とのサイズの誤差を吸収し、第１、第２の光素子収容部４１，４２にそれぞれ対応する受光素子１１及び発光素子１０を精度良く固定する機能を有している。
【００４０】
図１に示したように、光・電気複合コネクタ１の接続相手側のプラグコネクタ２は、発光素子１０に光接続される光ファイバ１２と受光素子１１に光接続される光ファイバ１３とを並設して形成されており、光ファイバ１２，１３の接続端面側はプラグコネクタ２に挿入固定されているフェルール（図示せず）に固定されている。光ファイバ１２，１３は直径１ｍｍのプラスチック光ファイバにより形成されている。
【００４１】
前記プラグコネクタ２には、その上面側にロックアーム２５が設けられ、この先端側に設けられた係止爪７が光・電気複合コネクタ１の爪係止部８に係止することにより、プラグコネクタ２が光・電気複合コネクタ１に固定され、上記係止爪７が爪係止部８から外れると、プラグコネクタ２と光・電気複合コネクタ１との接続が解除される構成と成している。
【００４２】
図２の（ａ）に示すように、光・電気複合コネクタ１の第２のコネクタハウジング４には、前記接続部３０に貫通の穴部３６が設けられている。また、第２のコネクタハウジング４には、第２の光素子収容部４２とプラグコネクタ嵌合部３１とを連通させる貫通の穴部３５が設けられている。これらの穴部３５，３６はそれぞれ発光素子１０、受光素子１１に対向している。発光素子１０側の穴部３５にはレンズ２６が設けられ、受光素子１１側の穴部３６には光接続媒介光ファイバ２７が設けられている。
【００４３】
光接続媒介光ファイバ２７は、プラグコネクタ嵌合部３１に挿入される光ファイバ１３と受光素子１１との接続を媒介する光ファイバであり、前記レンズ２６は、発光素子１０から発する光を、プラグコネクタ嵌合部３１に挿入される光ファイバ１２の入射開口数よりも小さな入射開口数で入射することのできるレンズである。
【００４４】
発光素子１０は光ファイバ１２の開口数（例えば０．５）より大きな放射開口数（例えば０．８７）を有しており、前記レンズ２６は、発光素子１０から発する光を光ファイバ１２の開口数よりも小さな入射開口数（ここでは０．２５）となるように光ファイバ１２に入射する機能を有している。なお、レンズ２６にはレンズ周りに縁が形成され、この縁には、レンズ２６を前後逆に挿入しないように、図示されていない誤嵌合防止用の突起と切り欠きが形成されている。レンズ２６は透明樹脂により形成された安価なレンズである。
【００４５】
前記第２のコネクタハウジング４の前記プラグコネクタ嵌合部３１内には、１対の筒状のスリーブ４８が前記開口５０に向けて突き出し状に並設されており、スリーブ４８はプラグコネクタ２に設けられた前記フェルールを導く構成と成している。なお、フェルールに固定されている光ファイバ１２，１３の接続端面はプラグコネクタ２の接続端面より奥まった位置に設けられて保護されている。
【００４６】
また、第１と第２の光素子収容部４１，４２は光ファイバ１２，１３の長手方向に互いに位置をずらして並設されているが、上記穴部３５，３６の構成等により、発光素子１０と光ファイバ１２との接続面と、受光素子１１と光ファイバ１３との接続面は、図２の（ｂ）のＳ−Ｓ線に示すように、同一面となる。
【００４７】
また、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１において、図２の（ｂ）に示すＡの長さは１４．２ｍｍ、Ｂの長さは８．２ｍｍ、Ｃの長さは１０．３ｍｍ、Ｄの長さは２３．１ｍｍである。
【００４８】
図１に示すように、前記プラグコネクタ２には４本の導線２８が挿入固定されており、プラグコネクタ２を第２のコネクタハウジング４に挿入嵌合すると、これらの導線２８が前記電気端子５に接続される。
【００４９】
本実施形態例は以上のように構成されており、本実施形態例のコネクタを製造するときは、図３に示すように、それぞれ別個に形成した第１のコネクタハウジング３と第２のコネクタハウジング４と、金属ケース６を用意し、さらに、電気端子５、レンズ２６、光接続媒介光ファイバ２７、発光素子１０、受光素子１１を用意する。
【００５０】
そして、同図に示すように、電気端子５を第２のコネクタハウジング４に取り付け、レンズ２６と光接続媒介光ファイバ２７を第２のコネクタハウジング４の穴部３５，３６にそれぞれ挿入固定する。また、受光素子１１は第１のコネクタハウジング３の第１の光素子収容部４１に挿入し、第１のコネクタハウジング３を第２のコネクタハウジングに装着する。発光素子１０は第２のコネクタハウジング４の第２の光素子収容部４２に挿入する。
【００５１】
そして、金属ケース６を第１と第２の光素子収容部４１，４２に装着し、受光素子１１を第１の光素子収容部４１に固定し、発光素子１０を第２の光素子収容部４２に固定する。
【００５２】
また、図１に示すように、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１のプラグコネクタ嵌合部３１にプラグコネクタ２を挿入すると、プラグコネクタ２に固定されている光ファイバ１２が、光・電気複合コネクタ１に固定されているレンズ２６を介して発光素子１０に光接続し、プラグコネクタ２に固定されている光ファイバ１３が、光・電気複合コネクタ１に固定されている光接続媒介光ファイバ２７を介して受光素子１１に光接続する。
【００５３】
さらに、上記プラグコネクタ２の光・電気複合コネクタ１への挿入により、プラグコネクタ２に固定されている導線２８が光・電気複合コネクタ１に設けられている電気端子５に電気的に接続する。
【００５４】
以上のように、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、光素子（発光素子１０と受光素子１１）の光接続と、電気端子５を用いての電気的接続とを非常に容易に、かつ、正確に行なうことができる。
【００５５】
また、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、第１と第２の光素子収容部４１，４２を光ファイバ１２，１３の長手方向に互いに位置をずらして並設しているので、隣り合う第１と第２の光素子収容部４１，４２にそれぞれ収容されている光素子（受光素子１１と発光素子１０）同士が電気的に干渉することを抑制し、光素子同士の電気的なクロストークを抑制することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、電気端子５の配設部と隣り合う第１の光素子収容部４１を電気端子５の配設部よりも後方に突き出した位置に設けることにより、光・電気複合コネクタ１の幅方向（図２のＸ方向であり、光素子収容部４１，４２の並設方向）の大きさが大きくなることを抑制でき、かつ、受光素子１１と電気端子５との干渉を避けることができる。
【００５７】
さらに、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、第１の光素子収容部４１と隣り合う第２の光素子収容部４２を第１の光素子収容部４１よりも前方の位置に設けているので、第２の光素子収容部４２を第１の光素子収容部４１よりも後方に突出させて設けたりＺ方向の位置を同じ位置にして並設する場合よりも、光・電気複合コネクタ１の小型化を図ることができる。
【００５８】
すなわち、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、例えば第１の光素子収容部４１と第２の光素子収容部４２のＺ方向の位置を同じ位置にして並設する場合に比べ、光・電気複合コネクタ１を実装する基板（回路基板）の有効面積を、図２の（ｂ）のＣ×Ｂの面積（１０．３ｍｍ×８．２ｍｍ）拡げることができ、基板スペースを有効に利用することができる。
【００５９】
さらに、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、受光素子１１を収容する第１の光素子収容部４１と、発光素子１０を収容する第２の光素子収容部４２を共に金属ケース６で覆っているので、受光素子１１および発光素子１０を電気的に遮蔽し、電磁波によるノイズの影響を受けるのを防止することができる。
【００６０】
さらに、本実施形態例では、受光素子１１と発光素子１０のうち、特に電磁波によるノイズの影響を受けやすい受光素子１１を収容する第１のコネクタハウジング３は導電性樹脂により形成しており、このように導電性樹脂製の第１のコネクタハウジング３と金属ケース６の両方で光素子を遮蔽すると、金属ケース単体で光素子を遮蔽するよりも遮蔽効果を高くすることができる。
【００６１】
したがって、本実施形態例によれば、受光素子１１側がコネクタ外部の電磁波によってノイズの影響を受けることをより一層確実に抑制することができる。なお、このように、導電性樹脂製のハウジングと金属ケースの両方で光素子を遮蔽すると遮蔽効果が高いことは、本発明者が実験により明らかにしている。
【００６２】
さらに、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、金属ケース６の突起部１６を第１のコネクタハウジング３に食い込ませることにより、金属ケース６を第１のコネクタハウジング３に導通させる構成と成しているので、導電性樹脂の導通と受光素子１１の固定を１アクションで容易に行なうことができる。
【００６３】
さらに、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、電気端子５が設けられた第２のコネクタハウジング４を非導電性樹脂により形成しているので、電気端子５が電気的に第２のコネクタハウジング４に接続されることはなく、プラグコネクタ２に挿入固定されている導線２８を第２のコネクタハウジング４に挿入し、この導線２８を電気回路等に電気的に接続することができる。
【００６４】
さらに、本実施形態例によれば、第２のコネクタハウジング４に第２の光素子収容部４２を設け、第２の光素子収容部４２に収容される発光素子１０の発光面とプラグコネクタ嵌合部３１に挿入される光ファイバ１２との距離を短くしているので、発光素子１０と光ファイバ１２との接続損失を少なくできる。
【００６５】
さらに、本実施形態例によれば、発光素子１０側にレンズ２６を設け、レンズ２６によって光ファイバ１２の開口数よりも小さな入射開口数となるようにした光を光ファイバ１２に入射するので、光が光ファイバ１２中を屈折しながら伝搬するときの屈折角度を適切にすることができ、光ファイバ１２を他の光ファイバと接続する際の接続損失を小さくできるし、光ファイバ１２の曲げに対する伝送損失も減少させることができる。
【００６６】
そのため、本実施形態例によれば、たとえ光・電気複合コネクタ１に挿入される光ファイバ１２の曲げが生じても曲げ損失が大きくならないし、光ファイバ１２と他の光ファイバとを接続する際に多少の位置ずれが生じても大きな光損失を発生することはない。なお、このことは、本発明者が実験により明らかにしている。
【００６７】
なお、本発明者は、受光素子１１側にもレンズを設け、それにより、光ファイバ１３の曲げ損失抑制等を実現することを考えたが、この場合、光媒介接続光ファイバ２７と同等の径のレンズとすると、光媒介接続光ファイバ２７を設けた場合よりも受光素子１１と光ファイバ１３との接続損失が大きくなり、また、レンズの径を大きくすると光・電気複合コネクタの大型化につながる。したがって、受光素子１１と光ファイバ１３の接続損失の低減と光・電気複合コネクタ１の小型化の実現を図る上で、受光素子１１側には光媒介接続光ファイバ２７を設ける方が好ましい。
【００６８】
さらに、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、第１のコネクタハウジング３と第２のコネクタハウジング４とを着脱自在に設けているので、例えば接続相手側のプラグコネクタ２の銅線２８の本数に対応させて、電気端子５の本数が互いに異なる第２のコネクタハウジング４を用意しておき、必要に応じて第２のコネクタハウジング４側を付け替えることもできる。
【００６９】
また、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、上記のように第１のコネクタハウジング３と第２のコネクタハウジング４とを着脱自在としているために、電気端子５を第２のコネクタハウジング４に取り付ける作業も容易であり、光・電気複合コネクタ１の製造も容易にできる。
【００７０】
さらに、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１において、金属ケース６の光素子固定側の面１７（１７ａ，１７ｂ）には発光素子１０と受光素子１１をそれぞれ第２のコネクタハウジング４側に付勢するばね機構が設けられており、たとえ受光素子１１や発光素子１０と第１、第２の光素子収容部４１，４２とのサイズの誤差が生じていても、ばね機構を設けることによりその誤差を吸収し、第１、第２の光素子収容部４１，４２に受光素子１１と発光素子１０を精度良く固定することができる。
【００７１】
したがって、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、受光素子１１や発光素子１０と第１，第２の光素子収容部４１，４２の寸法を非常に高精度に形成する必要が無く、より一層安価な光・電気複合コネクタ１とすることができる。
【００７２】
さらに、上記ばね機構は、金属ケース６の光素子固定側の面１７（１７ａ，１７ｂ）にＵ字形状のスリット１８を入れ、発光素子１０と受光素子１１に当接する面側に突出する凸部１９を形成したものであり、コイルばね等の弾性体を金属ケース６と別個に設けたものではないため、部品点数が多くなることもなく、また、発光素子１０及び受光素子１１の固定を非常に容易に行なうことができる。
【００７３】
さらに、本実施形態例の光・電気複合コネクタ１は、発光素子１０と受光素子１１を設けて形成されるため、プラグコネクタ２を本実施形態例の光・電気複合コネクタ１に嵌合することにより、発光素子１０と受光素子１１に光ファイバ１２，１３を一括的に光接続することができ、コネクタ部品点数の削減とコネクタ接続作業性の改善を共に図ることができる。
【００７４】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上記実施形態例では、第２のコネクタハウジング４側に４本の電気端子５を設けたが、電気端子５の配設数は特に限定されるものでなく適宜設定されるものであり、例えば８本、１２本、２４本等、接続相手側のプラグコネクタ２等に設けられる導線２８の数に対応させることができる。
【００７５】
また、上記実施形態例では、金属ケース６のばね機構として、光素子固定側の面１７にＵ字形状のスリット１８を設けたが、Ｕ字以外の形状のスリットを形成してもよく、例えばコの字型やＣ字型のスリットを形成してもよい。また、スリットを形成するだけでなく、光素子固定側の面１７の少なくとも一部を発光素子１０や受光素子１１等の光素子側にたおれ込むようにしてもよい。
【００７６】
さらに、上記実施形態例では、金属ケース６に複数の突起部１６を設けたが、突起部１６の配設数や形成態様は特に限定されるものでなく適宜設定されるものであり、また、突起部１６は省略することもできる。ただし、突起部１６を設けることにより、金属ケース６を第１のコネクタハウジング３に取り付けたときに、第１のコネクタハウジング３の導通を１アクションで確実に行なうことができる。
【００７７】
さらに、上記実施形態例では、金属ケース６を黄銅により形成したが、金属ケース６は例えばステンレスにより形成してもよい。
【００７８】
さらに、上記実施形態例では、第１のコネクタハウジング３をカーボンフィラー入りＰＢＴにより形成し、第２のコネクタハウジング４をガラスフィラー入りＰＢＴにより形成したが、第１、第２のコネクタハウジング３，４の形成材料は特に限定されるものでなく適宜設定されるものである。例えば第１のコネクタハウジング３は導電性樹脂により形成し、第２のコネクタハウジング４は非導電性樹脂により形成することにより、上記実施形態例とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００７９】
さらに、上記実施形態例では、第１のコネクタハウジング３と第２のコネクタハウジング４を着脱自在にしたが、第１のコネクタハウジング３と第２のコネクタハウジング４は必ずしも着脱自在にするとは限らず、例えば一体成形により第１と第２のコネクタハウジング３，４の連結体を形成してもよい。ただし、上記実施形態例のように第１のコネクタハウジング３と第２のコネクタハウジング４を別々に形成して着脱自在とすると、光・電気複合コネクタ１の製造を容易にできる。
【００８０】
さらに、上記実施形態例では、発光素子１０と受光素子１１を１組並設収容したが、本発明のコネクタは、発光素子１０のみを収容してもよいし、受光素子１１のみを収容してもよい。すなわち、本発明において、発光素子１０や受光素子１１の配設数は特に限定されるものではなく適宜設定されるものであり、本発明のコネクタは、２つ以上の光素子収容部を有していればよい。
【００８１】
さらに、本発明のコネクタの大きさは上記実施形態例で示した大きさに限定されることはなく、適宜設定されるものである。
【００８２】
さらに、本発明のコネクタは、上記実施形態例のような光・電気複合コネクタとするとは限らず、電気端子が設けられていない光コネクタに本発明を適用することもできる。この場合でも、光素子収容部のうち少なくとも隣り合う光素子収容部は前記光ファイバの挿入部に挿入される光ファイバの長手方向に互いに位置をずらして並設することにより、光素子同士の電気的なクロストークを抑制できる。
【００８３】
さらに、上記例では、本発明のコネクタを、車両内の光通信に使用する用途で説明したが、本発明のコネクタはそれ以外に、ＦＡ、家庭内ＬＡＮ、オーディオ、ＰＣ等の、様々な光通信の用途に適用することが可能である。
【００８４】
また、上記例では、コネクタに挿入する光ファイバはプラスチック光ファイバとしたが、ガラス光ファイバを用いてもよく、光ファイバの種類は問わない。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、２つ以上設けられた光素子収容部のうち少なくとも隣り合う光素子収容部は、光素子に接続される光ファイバの長手方向に互いに位置をずらして並設されているので、隣り合う光素子収容部にそれぞれ収容されている光素子同士が電気的に干渉することを抑制し、光素子同士の電気的なクロストークを抑制することができる。
【００８６】
また、本発明において、第２のコネクタハウジングに電気端子を設けた構成によれば、電気端子を用いて電気的接続が行えるので、この電気的接続と光素子の光接続との両方を行なうことができる。そして、この構成において、電気端子の配設部と隣り合う第１の光素子収容部を前記電気端子の配設部よりも後方に突き出した位置に設けることにより、コネクタの幅方向（光素子収容部の並設方向）の大きさが大きくなることを抑制でき、かつ、前記第１の光素子収容部に収容された光素子と電気端子との干渉を避けることができる。
【００８７】
さらに、本発明において、上記電気端子を設けた構成によれば、前記第１の光素子収容部と隣り合う第２の光素子収容部を前記第１の光素子収容部よりも前方の位置に設けることにより、第２の光素子収容部を第１の光素子収容部よりも後方に突出させて設ける場合よりもコネクタの小型化を図ることができ、例えばコネクタを実装する基板スペースを有効利用できる。
【００８８】
さらに、本発明において、第１の光素子収容部を有する第１のコネクタハウジングを導電性樹脂により形成し、電気端子および第２の光素子収容部が設けられた第２のコネクタハウジングを非導電性樹脂により形成した構成によれば、少なくとも第１の光素子収容部に収容された光素子がコネクタ外部のノイズの影響を受け難く、かつ、電気端子を用いた電気的接続も良好に行える光・電気複合型のコネクタを実現することができる。
【００８９】
さらに、本発明において、第１の光素子収容部に受光素子を収容した構成によれば、電気的なノイズの影響を受けやすい受光素子を第１の光素子収容部に収容することにより、光通信の品質をより一層確実に高品質化することができる。また、この構成において、発光素子を第２の光素子収容部に収容することにより、発光素子の発光面と光ファイバの挿入部に挿入される光ファイバとの距離を短くすることができ、発光素子と発光素子に接続される光ファイバとの接続損失を少なくできる。
【００９０】
さらに、本発明において、受光素子の受光部側にはコネクタハウジングに挿入される光ファイバと前記受光素子との接続を媒介する光接続媒介光ファイバが設けられており、発光素子の発光部側には該発光素子から発する光をコネクタハウジングに挿入される光ファイバに入射するレンズが設けられている構成によれば、光ファイバと受光素子および発光素子の接続を良好に行なうことができ、高品質の光通信を実現することができる。
【００９１】
さらに、本発明において、受光素子はフォトダイオード（ＰＤ）とし、発光素子は発光ダイオード（ＬＥＤ）とした構成によれば、光通信用として入手しやすいフォトダイオードや発光ダイオードを用いて、自動車用の光通信等の適宜の光通信を的確に行えるコネクタを実現することができる。
【００９２】
さらに、本発明において、第１のコネクタハウジングと第２のコネクタハウジングは着脱自在と成した構成によれば、例えば電気端子の配設数が互いに異なる第２のコネクタハウジングを用意しておき、第１のコネクタハウジングを必要に応じて対応する第２のコネクタハウジングと接続する等、接続相手側に対応させて様々なコネクタを形成することができるし、その製造も容易にできる。
【００９３】
さらに、本発明は、コネクタハウジングの各光素子収容部に収容された光素子を固定する金属ケースがコネクタハウジングに取り付けられている構成としたので、光素子の遮蔽効果をより一層高めることができ、また、光素子の固定もより一層的確に行なうことができる。
【００９４】
さらに、本発明において、金属ケースの光素子固定側の面には光素子を光ファイバの挿入部側に付勢するばね機構が設けられている構成としたので、光素子と光素子収容部との寸法誤差等が生じている場合でも、その後差を吸収して的確に光素子の固定を行なうことができる。したがって、光素子と光素子収容部の寸法を非常に高精度に形成する必要が無く、より一層安価なコネクタとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコネクタの一実施形態例を接続相手側と共に示す斜視図である。
【図２】上記実施形態例のコネクタの断面図（ａ）および平面図（ｂ）である。
【図３】上記実施形態例のコネクタの構成を分解状態で示す説明図である。
【図４】上記実施形態例に設けられている金属ケースの説明図である。
【図５】上記実施形態例に設けられている第１のコネクタハウジングと第２のコネクタハウジングとの接続部構造を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１光・電気複合コネクタ
２プラグコネクタ
３第１のコネクタハウジング
４第２のコネクタハウジング
５電気端子
６金属ケース
１０発光素子
１１受光素子
１２，１３光ファイバ
２６レンズ
２７光接続媒介光ファイバ

Claims

光素子を収容する２つ以上の光素子収容部と、前記光素子に接続される光ファイバの挿入部とを備えたコネクタハウジングを有し、前記光素子収容部のうち少なくとも隣り合う光素子収容部は前記光ファイバの挿入部に挿入される光ファイバの長手方向に互いに位置をずらして並設されされており、前記コネクタハウジングには前記各光素子収容部に収容された光素子の全体を一括的に囲んで固定する金属ケースが設けられ、該金属ケースの光素子固定側となる各光素子の背面に対向している面にはそれぞれ舌片状の形状を象るスリットが設けられ、このスリットによって象られた舌片状の形状の板面には光素子を背面側から前方へ付勢する凸部が形成され、この凸部を有する舌片状の形状の板面は光素子を背面側から前方の光ファイバの挿入部側に付勢するばね機構を構成しており、前記コネクタハウジングには電気端子が設けられており、該電気端子の配設部と隣り合う第１の光素子収容部は前記電気端子の配設部よりも後方に突き出した位置に設けられ、前記第１の光素子収容部と隣り合う第２の光素子収容部は前記第１の光素子収容部よりも前方の位置に設けられており、コネクタハウジングは第１の光素子収容部を有する第１のコネクタハウジングと、電気端子および第２の光素子収容部が設けられた第２のコネクタハウジングとを組み合わせて形成され、前記第１のコネクタハウジングは導電性樹脂により形成され、前記第２のコネクタハウジングは非導電性樹脂により形成され、当該第１および第２のコネクタハウジングにはそれぞれ溝が形成され、金属ケースはそのケースの壁をこれらの各溝に挿入してコネクタハウジングに取り付けられており、前記第１のコネクタハウジングの前記溝に挿入する部位の前記金属ケースの壁の表面には突起が設けられており、この突起が溝内で第１のコネクタハウジングに食い込んで当該第１のコネクタハウジングに導通する構成と成していることを特徴とするコネクタ。
第１の光素子収容部に受光素子が収容され、第２の光素子収容部に発光素子が収容されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
受光素子の受光部側にはコネクタハウジングに挿入される光ファイバと前記受光素子との接続を媒介する光接続媒介光ファイバが設けられており、発光素子の発光部側には該発光素子から発する光をコネクタハウジングに挿入される光ファイバに入射するレンズが設けられていることを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
受光素子はフォトダイオード（ＰＤ）とし、発光素子は発光ダイオード（ＬＥＤ）としたことを特徴とする請求項２または請求項３記載のコネクタ。
第１のコネクタハウジングと第２のコネクタハウジングは着脱自在と成して組み立てられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のコネクタ。