(57)【要約】【解決手段】回路板と接続するための分離可能な電気的インタフェースを提供する電気光学コネクタが開示されている。光ファイバーとコネクタとの間の光学的接続は半永久的である。又、２つの回路板の間で光ファバーを通して信号を伝送する電気光学システムであって、システム内の分離可能なインタフェースが光学的ではなく電気的に設けられているシステムも開示されている。更に、Ｚ軸押圧コネクタを回路板に接続するための、旋回動作と後退の機能を備えた固定具も開示されている。【選択図】図１
2004512547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学コネクタにおいて、
ルーチング基板と、
前記ルーチング基板に取り付けられている光学トランシーバと、
前記光学トランシーバに接続されている光ファイバーと、
前記ルーチング基板上に設けられている、回路板に電気的に接続するための手段と、を備えている電気光学コネクタ。
【請求項２】
前記光学トランシーバはＶＣＳＥＬアレイである、請求項１に記載の電気光学コネクタ。
【請求項３】
前記光学トランシーバは光電気源と光検出器である、請求項１に記載の電気光学コネクタ。
【請求項４】
前記回路板に電気的に接続するための手段は、自留押圧コネクタのアレイである、請求項１に記載の電気光学コネクタ。
【請求項５】
前記回路板に電気的に接続するための手段は、メザニン・コネクタである、請求項１に記載の電気光学コネクタ。
【請求項６】
光ファイバーと回路板との間で信号を伝送するための装置において、
電気光学モジュールと、
光ファイバーと前記電気光学モジュールとの間の光学的接続部と、
前記電気光学モジュールと回路板との間の分離可能な電気的接続部と、を備えている装置。
【請求項７】
前記分離可能な電気的接続部はＺ軸押圧コネクタである、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記分離可能な電気的接続部は自留押圧コネクタのアレイである、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記分離可能な電気的接続部はメザニン・コネクタである、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
電気光学信号経路において、
光ファイバーと、
回路板と、
電気光学モジュールと、
前記光ファイバーと前記電気光学モジュールとの間の光学的接続部と、
前記電気光学モジュールと前記回路板との間の分離可能な電気的接続部と、を備えている電気光学信号経路。
【請求項１１】
光ファイバーと回路板との間で信号を伝送するための装置において、
ルーチング基板と、
前記ルーチング基板に取り付けられている光学トランシーバと、
光ファイバーと前記光学トランシーバとの間の光学的接続部と、
前記ルーチング基板と回路板との間の分離可能な電気的接続部と、
前記光学トランシーバに電気的に接続されているドライバ電子機器と、を備えている装置。
【請求項１２】
前記ドライバ電子機器は、前記回路板に取り付けられている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ドライバ電子機器は、前記ルーチング基板に取り付けられている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記光学トランシーバはＶＣＳＥＬアレイである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記光学トランシーバは光電気源と光検出器である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記分離可能な電気的接続部はＺ軸押圧コネクタである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記分離可能な電気的接続部は、自留押圧コネクタのアレイである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
前記分離可能な電気的接続部は、メザニン・コネクタである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
電気光学システムにおいて、
第１の回路板と、
第１の電気光学モジュールと、
前記第１の回路板と前記第１の電気光学モジュールとの間の、第１の分離可能な接続部と、
第２の回路板と、
第２の電気光学モジュールと、
前記第２の回路板と前記第２の電気光学モジュールとの間の、第２の分離可能な接続部と、
前記第１の電気光学モジュールと前記第２の電気光学モジュールとの間に接続されている光ファイバーと、を備えている電気光学システム。
【請求項２０】
前記第１及び第２の電気光学モジュールは、それぞれ、
ルーチング基板と、
第１の光学トランシーバと、を備えている、請求項１９に記載の電気光学システム。
【請求項２１】
前記第１及び第２の電気光学モジュールは、それぞれ、第２の光学トランシーバを備えている、請求項２０に記載の電気光学システム。
【請求項２２】
前記第１の光学トランシーバは前記ルーチング基板の第１面に取り付けられ、前記第２の光学トランシーバは前記ルーチング基板の第２面に取り付けられている、請求項２１に記載の電気光学システム。
【請求項２３】
前記第１及び第２の電気光学モジュールは、バックプレーンを通って伸張し、前記光ファイバーは前記バックプレーンの背面側で前記電気光学モジュールの間に経路決めされる、請求項１９に記載の電気光学システム。
【請求項２４】
前記第１及び第２の回路板それぞれに取り付けられている第１及び第２のドライバ電子機器を更に備えている、請求項１９に記載の電気光学システム。
【請求項２５】
前記第１及び第２の電気光学モジュールに取り付けられている第１及び第２のドライバ電子機器を更に備えている、請求項１９に記載の電気光学システム。
【請求項２６】
電気光学コネクタ・アッセンブリにおいて、
電気光学モジュールであって、
ルーチング基板と、
前記ルーチング基板に取り付けられている光学トランシーバと、
前記光学トランシーバに接続されている光ファイバーと、
前記ルーチング基板上に設けられ、回路板に電気的に接続するための手段と、を備えて構成された電気光学モジュールと、
前記電気光学モジュールを前記回路板と電気的に係合させるためのコネクタ固定具と、を備えている電気光学コネクタ・アッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来技術】
ローパス分離可能光学的インタフェースを作り上げるために光ファイバーを結合するコネクタは、長年市販され使用されてきた。このコネクタは、シングルモード及びマルチモード光ファイバーの個別ストランド、並びにリボン状の複数のファイバーを接続するために、多種多様なフェルール型式、整列形態、及びラッチ機構を採用している。第２の例は「ＭＴ」型アレイ・フェルールにより代表される。これらコネクタは、それぞれに種々の整列技術を使用してファイバーの端と端を接続する。単一ファイバーを接続する場合は、整列用フェルールが全体的に包囲してファイバー端同士を一体に案内する。
【０００２】
光学コネクタ技術の１つの適用例として、機器シャーシ内のボードからボードへ又はシェルフからシェルフへの信号の光学経路を形成することが挙げられる。この光学経路は、所謂「パススルー」光学コネクタを使って、バックプレーンを貫いて光ファイバーを垂直に通すことにより形成される。コネクタを直角に取り付けることにより、ドーターカード上の光学モジュールからの光ファイバを、カードラックから出て行くケーブルの光ファイバーに接続することができる。直角取り付けは、ファイバーのめくら嵌合に頼っており、バックプレーン裏のボックス容積要件に寄与する最小曲げ半径のような、標準ケーブル管理協定に準拠しなければならない。
【０００３】
帯域幅容量を増やすことが求められる中で、バックプレーンをオーバーレイするか又はバックプレーンを補う、通常ラミネートファイバー・マトリクスの形態をした「光学バックプレーン」も使用されつつある。これら光学バックプレーンでも、同様に、ファイバーの終端を、先に述べた標準「パススルー」光学コネクタに繋いでいる。
【０００４】
しかしながら、近年、垂直空洞表面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）トランシーバアレイの出現と共に、ドーターカード又はサブラック内の他のプリント回路板に対してファイバーを垂直に送り出す機会が現れた。通常は、多重ファイバーアレイで使用される標準的分離可能整列技術が、ファイバーをＶＣＳＥＬに接続するために使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
「光学バックプレーン」又はイントラボックス光学的接続の現在の実態は、信頼性と性能上の限界の双方に苦慮している。使用されている特定の整列機構及びアッセンブリの品質にもよるが、接続部に光学パワー損失が発生し信号を劣化させる。
【０００６】
光学的接続に要求される整列許容誤差はミクロンオーダーである。この厳格な許容誤差は、めくら嵌合による接続では達成し難い。更に、多重ファイバーをピン又はポストによりめくら嵌合整列させる場合には、積み重ねによる整列許容誤差は全てのファイバー対について同一にはならない。このため、ファイバー間で損失にばらつきが生じ、ファイバーアレイ内の信号の間でスキューが発生する。更に、ドーターカードとバックプレーンが、嵌合後にわずかに垂直を外れた状態になっていると、ファイバー面も互いにずれて、更なる損失を誘発する。
【０００７】
光学相互接続設計では、光学経路内の損失に関する制御及び統計学的な知識を持つことが非常に重要である。これは、光学リンクの設計が、目の安全を叶えながら十分な光学パワーを提供してリンクの性能目標を達成することと、温度目標と費用目標を達成することとの間で均衡を最適化しようとしているからである。
【０００８】
現在の実態における別の限界は、光学コネクタが遭遇する典型的な環境によるものである。接続部は、通常、機器ラック内にあり、容易に清掃できない。しばしば、埃や汚れが冷却ファンやその他の機器ラック内の動作で運ばれてくる。その結果、コネクタの嵌合・解除のサイクルによって嵌合面に塵が累積し、光学的接続の連結効率が低下することになる。光学コネクタ・サプライヤーの中には、汚染の問題を最小化するためコネクタ部分にヒンジ式シャッターを設けている者もいるが、それでも操作中にはやはり埃や汚れが入ってくる。更に、シャッターがあると、クリーニングが必要となった場合には、逆に、ファイバーまで清掃するのが難しくなる。
【０００９】
更に別の限界は、機器バックプレーン上に「パススルー」光学的インタフェースがあるという特性に起因している。光ファイバーをバックプレーン上で９０度回転させる必要がある。現在の光ファイバー技術では、光学損失と破損を起こす原因となる機械的疲労とを回避するため、曲げ半径が１インチ以上となるように設計する必要がある。ファイバーの曲げ半径を制御する固定具を使用するのが一般的である。固定具は、オーバーレイに差し込むため、ファイバーを徐々にバックプレーンと平行になるよう回転させる。或いは、ファイバーを１つの垂直「パススルー」から別の垂直「パススルー」にループしてスロット対スロット接続を実現してもよい。しかしながら、上記オプションは両方とも、従来の電気バックプレーンの裏側にかなり広い空間を使うことになり、一方、半径固定具によりシステムのコストが更に増すことになる。
【００１０】
更に、標準的分離可能整列技術を使ってファイバーをＶＣＳＥＬに接続する場合でも、先に述べた整列及び埃の問題と同種の問題に遭遇する。更には、これらの方法でも、やはりある程度のファイバー長が費やされるので、標準バックプレーン上のカードスロットとカードスロットの間に装着するのは困難である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以下の開示にある１つの解決策では、ルーチング基板を設け、その基板上に光学トランシーバを取り付けた電気光学コネクタを提供する。光ファイバーを光学トランシーバに接続し、回路板に電気的に接続する手段をルーチング基板上に設ける。このような構成により、光学的接続に要求される厳格な整列許容誤差を工場設定段階で精密整列技術を使って処理できるようにしながら、光学的接続におけるめくら嵌合を回避するようにして、ファイバー端部の整列不良に起因する光学損失を最小化している。その結果、システム設計者は、光学経路内の損失を良好に制御できるようになる。
【００１２】
以下の開示に記載の別の解決策では、光ファイバーと回路板の間で信号を伝送する装置を提供する。この装置は、光ファイバーと電気光学モジュールの間に光学的接続部を備えた電気光学モジュールを含んでいる。本装置は、更に、電気光学モジュールと回路板の間に分離可能な電気的接続部を、そして電気光学モジュールに電気的に接続されたドライバ電子機器を含んでいる。このような構成によって、装置の嵌合・解除サイクルは、ファイバーと電気光学モジュールの間の光学的接続部ではなく分離可能な電気的接続部において行なわれる。その結果、将来的には整列機構上の磨耗や亀裂に起因する光学的接続部の不整列に発展する、嵌合・解除サイクル中に誘発される汚染によりコネクタが被る光学損失はなくなる。更には、光学的接続部に通常要求される徹底的なクリーニング作業が回避できる。
【００１３】
以下の開示に記載の第３の解決策では、第１及び第２の回路板、並びに第１及び第２の電気光学モジュールを含んでいる電気光学システムを提供する。第１の回路板と第１の電気光学モジュールとの間に第１の分離可能な電気的インタフェースを設け、第２の回路板と第２の電気光学モジュールとの間に第２の分離可能な電気的インタフェースを設けている。このシステムは、更に、第１又は第２の電気光学モジュールそれぞれに電気的に接続された第１及び第２のドライバ電子機器、並びに第１及び第２の電気光学モジュールの間に接続された光ファイバーを含んでいる。このような構成により、光ファイバーを曲げることはもはや不要となり、曲げ半径を制御する固定具も使う必要がなくなる。更に、従来の電気バックプレーン裏側に半径固定具とファイバーのルーピングが占めていた空間も不要となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の上記及びその他の目的、特徴及び有利性は、添付図面に示す電気光学コネクタモジュールに関する以下の具体的な説明から更に明らかになるであろうが、各図面中、同じ部品については同様の符号を付して示している。明確さを期し且つ説明を容易にするために、図面は必ずしも縮尺合わせしてはおらず、本発明の原理を示すことに重点を置いている。
【００１５】
図１の電気光学接続１０は、回路板１２、電気光学モジュール２４、及び光ファイバー又は光ファイバーのアレイ２２を含んでいる。回路板１２と電気光学モジュール２４は、分離可能な電気的接続部１８を介して接続されている。電気光学モジュール２４と光ファイバー２２は、半永久的な光学的接続部２６を介して接続されている。
【００１６】
電気光学モジュール２４は、ルーチング基板１４と光学的インタフェース１６を含んでいることが分かる。ルーチング基板は、固定接続部２０を介して光学的インタフェース１６に接続されている。
【００１７】
図１の構成では、電気信号は、回路板１２内の信号トレース（図示せず）から分離可能な電気的インタフェース１８を通って、電気光学モジュール２４に流れる。電気光学モジュール２４内では、電気信号は、ルーチング基板１４から固定接続部２０を通って光学的インタフェース１６に流れる。光学的インタフェース１６は、電気信号を光学信号に変換し、変換された光学信号が半永久的な光学的接続部２６を通って光ファイバー２２に伝送される。電気光学接続システム１０は、逆方向にも作動し、その場合、光ファイバー２２を通って光学的インタフェース１６まで流れた光学信号は、電気信号に変換される。電気信号は、固定接続部２０を通ってルーチング基板１４に流れ、更に、分離可能な電気的インタフェース１８を通って回路板１２上の信号トレースに到る。
【００１８】
一般的に、電気光学接続システムでは、システム内の分離可能なインタフェースは、２つの光ファイバーの端部を互いに接合するものである。しかしながら、ここでは、分離可能なインタフェースは電気的接続によって形成されており、従って、整列問題や埃による汚染のような、ファイバー接続で生じる問題を回避することができる。光ファイバーと電気光学モジュールとの間の半永久的な接続部は、制御された工場設定段階で形成することができるので良好な整列を実現することができ、埃の無い環境で行えば、汚染のリスクを最小化できる。接続部の半永久的性質により、一般的には、接続部及び／又は構成要素に対する将来的なサービス及び補修が可能となる。
【００１９】
図２は、回路板１２と光ファイバー２２ａ、２２ｂとの間の電気光学接続３０を示したもので、中には、電気光学モジュール２４の１つの実施形態が含まれている。ここで、回路板１２は、機能上ドーターカードとして示している。本図では、光ファイバーを１対の入力／出力ファイバー２２ａ、２２ｂとして示しているが、光ファイバーアレイに替えてもよいし、また他の所望の構成の光ファイバーとしてもよい。バックプレーン２９も図示されている。電気光学モジュール２４は、嵌合解除位置で、ドーターカードから離間している状態を示している。
【００２０】
電気光学モジュール２４は、図示のように、ルーチング基板１４と、ルーチング基板１４の前面に取り付けられている光学的インタフェースを備えている。光ファイバー対２２ａ、２２ｂは、半永久的光学的接続部２６により光学的インタフェース１６に接続されている。この様に、電気光学モジュール２４は、回路板１２に対し垂直に配置された光ファイバーへの送り出し手段を提供している。
【００２１】
図２Ａに示すように、ルーチング基板１４の背面には、分離可能な電気的接続部１８が設けられている。分離可能な電気的接続部１８は、Ｚ軸押圧取付コネクタとして構成されているのが望ましい。ここでは、分離可能な電気的接続部１８は、ルーチング基板１４の背面に配置された自留式押圧コネクタ３４のアレイとして示されている。押圧コネクタ３４は、一例を図２Ｂに示すが小型の金属構造体であり、ルーチング基板１４内のメッキした貫通孔に押し込むようになっている。接点面３６ａ、３６ｂ（図２Ｂ）は回路板１２表面上のパッド（図示せず）に接触する。これら多数の接点面３６ａ、３６ｂは、回路板１２の表面のパッドとの間に多数の接点を形成し、信頼できる電気接点を提供している。
【００２２】
これら小型押圧コネクタ３４を使用する１つの利点として、回路板表面上に小型接点パッドを使用できること、更には、小さなメッキ貫通孔又はビアをルーチング基板１４上に使用できることが挙げられる。これらの機構は寸法が小さいので、回路板１２とルーチング基板１４との間の分離可能な電気的接続部１８を、電気的寄生を下げるよう最適化することができる。
【００２３】
別の実施形態では、所望の電気信号特性を提供するように構成された所謂メザニン式又は積層コネクタを、回路板１２とルーチング基板１４との間の分離可能な電気的接続部１８として使用することができる。これらのコネクタは、通常、２つの平行な回路板面の間に電気的接続を形成する。
【００２４】
図２に戻るが、光学的インタフェース１６は、光学トランシーバ（図示せず）と、光学トランシーバと光ファイバー２２ａ、２２ｂとの間の光学的／機械的接続部を含んでいる。通常は、光学トランシーバは、回路板を通して通常通信されているデジタル信号ではなくアナログ信号に応答する。そこで、アナログ信号を提供、及び／又は変換するために、光学トランシーバ用のドライバ電子機器が回路板１２に取り付けられている。通常、ドライバ電子機器２８は、用途特定集積回路（ＡＳＩＣ）内にパッケージされたデジタル対アナログ変換器である。ドライバ電子機器２８は、回路板１２上の信号トレースを通って流れてくるデジタル信号をアナログ電流に変換し、これが光学トランシーバを駆動し、或いはその逆が行なわれる。
【００２５】
光ファイバーと光学トランシーバとの間の機械的接続は、普通、統制された工場設定段階で実施される。光学トランシーバに対するファイバーの整列は埃の無い環境で行なわれるので、ファイバー端部の汚染がなくなり、従って光学損失を最小化できる。光ファイバーと、光学トランシーバ又は図１に関連して説明した半永久的な光学的接続部２６との間に、永久的な接続部を設けることができる。
【００２６】
ある好適な実施形態では、光学トランシーバは、ＶＣＳＥＬ構成要素のアレイである。ＶＣＳＥＬは、アナログ電気信号と光信号の間の変換を行う。別の実施形態では、他の光電気（Ｏ／Ｅ）源を光検出器と組み合わせて使用し、光学的インタフェース１６の光学トランシーバ要素を提供する。
【００２７】
図３は、回路板１２と光ファイバー間の電気光学接続部４０を示しており、接続部４０には別の実施形態の電気光学モジュール２４’が設けられている。
電気光学モジュール２４’には、ルーチング基板１４が設けられている。ルーチング基板の背面には、分離可能な電気的接続部１８が取り付けられている。光学的インタフェース１６は、ルーチング基板の前面に取り付けられ、光ファイバー対２２ａ、２２ｂが、半永久的な光学的接続部２６によって光学的インタフェース１６に接続されている。
【００２８】
電気光学モジュール２４’には、更に、光学源／ドライバ用のドライバ電子機器２８が含まれており、ルーチング基板１４に取り付けられている。ドライバ電子機器２８をルーチング基板１４に取り付けることにより、ドーターカード上の空間が空く。更に、ドライバ電子機器から光学源／ドライバまでのアナログ信号の送信が容易になる。
【００２９】
別の実施形態（図示せず）では、光学的インタフェース１６は、ルーチング基板１４ではなくドライバ電子機器２８に取り付けられる。
次に、図４は、第１回路板１２ａと第２回路板１２ｂの間に電気光学接続を形成する電気的接続システム４５を示している。図示のように、電気光学接続システム４５には、２つの電気光学モジュール２４ａ、２４ｂが設けられている。
【００３０】
第１の電気光学モジュール２４ａには、第１のルーチング基板１４ａが含まれている。ルーチング基板１４ａ上には、前面に第１の光学的インタフェース１６ａが取り付けられ、背面下部には第２の光学的インタフェース１６ｃが取り付けられている。光学的インタフェース１６ａ、１６ｃは、ルーチング基板１４ａの各面に設けられ、第１の回路板１２が、第１の回路板１２の各側に配置された回路板と、光ファイバーを曲げる必要無しに連通できるようになっている。
【００３１】
第１のルーチング基板１４ａにも、分離可能な電気的接続部１８ａが、その上部背面に設けられている。分離可能な電気的接続部１８ａは、自留押圧コネクタのアレイとして示されている。分離可能な電気的接続部１８ａは、電気光学モジュール２４ａと第１回路板１２ａとの間に電気接点を提供している。光ファイバー対２２ａ、２２ｂは、半永久的光学的接続部２６ａにより、光学的インタフェース１６ａに接続されている。回路板１２ａ上には、光学的インタフェース１６ａに含まれる光学トランシーバ用のドライバ電子機器２８ａが取り付けられている。
【００３２】
光ファイバー対２２ａ、２２ｂの遠位端には、第２の半永久的な光学的接続部２６ｂによって、第２の光学的インタフェース１６ｂが接続されている。第２のルーチング基板１４ｂの前面には、第３の光学的インタフェース１６ｂが取り付けられている。第２のルーチング基板１４ｂの下部背面には、第４の光学的インタフェース１６ｄが取り付けられ、第２の回路板１２ｂが反対側にある別の回路板と連通できるようにしている。第２のルーチング基板１４ｂは、分離可能な電気的インタフェース１８ｂを通して第２の回路板１２ｂに繋がっているが、このインタフェース１８ｂも、ルーチング基板１４ｂの上部背面に設けられた自留押圧コネクタのアレイとして示されている。第２の回路板１２ｂの表面には、光学的インタフェース１６ｂに含まれる光学トランシーバ用のドライバ電子機器２８ｂが取り付けられている。
【００３３】
別の実施形態では、ドライバ電子機器２８ａ、２８ｂは、回路板１２ａ、１２ｂ上ではなく、それぞれのルーチング基板１４ａ、１４ｂ上に取りつけられている。
【００３４】
先に述べた電気光学接続システム４５は、現在の電気光学接続システムが直面している多くの問題に対するソリューションを提供する。従来の光学コネクタでは、嵌合サイクルが増えると接続部の性能が劣化し、時間経過と共に、２つの嵌合面の間の整列を支援する案内機構が磨耗して、システムに入る信号の損失が更に生じることになる。加えて、徹底的な清浄作業が守られなければ汚れや埃により汚染の問題が深刻化し、清浄作業が行なわれたとしてもなお時間が経過するにつれ問題は悪化する。そこで、嵌合サイクルの多さによる磨耗や亀裂の問題は、整列問題並びに汚れや埃による汚染に対してあまり敏感でない分離可能な電気的接続部１８に負わせることにする。このシステムにより、光ファイバーを直角に曲げてドーターカード又は隣接するバックプレーンの間に経路決めする必要もなくなり、従って曲げ半径に附随する体積も大幅に削減できる。
【００３５】
次に、図５は、汎用Ｚ軸押圧取り付けコネクタ固定具７５の分解図であり、固定具７５には、図示のように、回路板受け入れスロット５１、アクチュエータ５６、及び負荷ばね５４が設けられている。回路板１２は、受け入れスロット５１に挿入されると作動面６２と係合し、アクチュエータ５６に設けられたピボットピン５２回りにアクチュエータを旋回させる。旋回動作により面５３が負荷ばね５４に押しつけられ、ばね５４が圧縮されるので、メザニン式ボード即ちドーターカード７０の第１表面に対して垂直方向の力が掛かることになる。
【００３６】
負荷ばね５４により掛けられる垂直力は、メザニンボード７０の反対側の面を回路板１２の表面に押しつけるので、Ｚ軸押圧コネクタ７１が対応する嵌合面と係合する。
【００３７】
例えば、ある実施形態では、Ｚ軸押圧コネクタ７１は、自留押圧コネクタ３４（図２Ａ）のアレイである。対応する嵌合面は、回路板１２の表面に配置されたパッドのアレイである。各自留押圧コネクタ３４の接点面３６ａ、３６ｂ（図２Ａ）は、垂直力により、回路板１２上の対応するパッドに押し当てられて平らになり、メザニンボード７０と回路板１２の間に電気的接続部が形成される。
【００３８】
次に、図６は、本図はコネクタ固定具７５の断面図であり、アクチュエータ５６の負荷前位置５８ａを示している。回路板１２を挿入する前には、アクチュエータ５６は負荷前位置５８ａにある。回路板１２がコネクタ固定具内のスロット５１に挿入されると、回路板１２は、アクチュエータ５６と係合してアクチュエータ５６を回転させる。アクチュエータ５６は、その負荷位置５８ｂにロックされるまで、ピボットピン５２周りに回転する。負荷位置５８ｂでは、アクチュエータ５６の面５４が、負荷ばね５４を圧縮してメザニンボード７０に対して垂直力を掛ける。負荷ばね５４により発生した垂直力によって、Ｚ軸押圧コネクタ７１のアレイが、回路板１２上の対応する嵌合面（図示せず）に嵌め込まれる。
【００３９】
次に、図７は、コネクタ固定具５０の破断図であり、アクチュエータ後退ばね６０が見えるようにしている。アクチュエータ後退ばね６０は、回路板１２が取り外された際に、アクチュエータ５６がその負荷前位置５８ａへと回転して戻るのを助ける。具体的には、回路板１２をスロット５１から取り外すと、アクチュエータ後退ばね６０は、アクチュエータ５６に力を及ぼして、負荷前位置５８ｂ（図６）に来るまでアクチュエータ５６を時計方向に回転させる。
【００４０】
次に、図８は、別の実施形態のコネクタ固定具５０’を示しており、電気光学モジュール２４と回路板１２を嵌合するのに使用されるコネクタ固定具５０’である。コネクタ固定具５０’には、図示のように、光ファイバー対２２ａ、２２ｂを通すチャネル６７が設けられている。回路板１２は、コネクタ固定具５０’内のスロット５１に差し込まれる。回路板１２が差し込まれると、コネクタ固定具本体内のアクチュエータ５６（図５）がピボットピン５２周りに旋回し、負荷ばねがルーチング基板１４に対して力を及ぼし、これによりルーチング基板１４が回路板１２に押し付けられることになる。
【００４１】
次に、図９は、コネクタ固定具５０’の断面図であり、アクチュエータ５６の負荷前位置５８ａと負荷位置５８ｂを示している。回路板１２の差込前には、アクチュエータ５６は負荷前位置５８ａにある。回路板１２がコネクタ固定具のスロット５１に挿入されると、回路板１２はアクチュエータ５６の作動面６２に押し当てられる。作動面６２に作用する力によってアクチュエータ５６は回転し、この図ではピボットピン５２回りを時計周りに、負荷位置５８ｂにロックされるまで回転する。負荷位置５８ｂでは、アクチュエータ５６の面５３が負荷ばね５４を圧縮し、ルーチング基板１４に対して垂直力が加えられることになる。負荷ばね５４による垂直力によって、自留押圧コネクタ１８のアレイが、回路板１２の表面パッド（図示せず）に嵌合される。
【００４２】
次に、図１０及び図１１は、コネクタ固定具の分解図であり、図２の電気光学モジュール２４と組み合わせて使用する場合（図１０）と、図３の電気光学モジュール２４’と組み合わせて使用する場合（図１１）を示している。図１０及び図１１の両図に示すように、ピボットピン５２は、アクチュエータ５６の長さを横切る方向に、アクチュエータ５６の側面５５ａ、５５ｂを超えて伸びている。これらピボットピン５２の延長部は、コネクタ固定具本体４９ａの底部に設けられた溝６４ａ、６４ｂ内に収まる。コネクタ固定具本体４９ａの上部分にも、同様の溝６５ａ、６５ｂ（図示せず）が設けられている。アクチュエータ５６は、これらの溝６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂ内を、ピボットピン５２周りに回転する。コネクタ固定具本体の底部４９ａの各側には、溜め６６が設けられ、回転時にアクチュエータ５６に対し隙間を設けている。
【００４３】
図１０の構成では、アクチュエータ５６が負荷位置５８ｂ（図８）にあるときに、負荷ばね５４がルーチング基板１４に対して押し付けられる。一方、図１１の構成では、アクチュエータ５６が負荷位置５８ｂ（図８）にあるときには、負荷ばね５４は、ドライバ電子機器パッケージ２８に対して押し付けられる。ドライバ電子機器パッケージ２８がばね５４により損傷を受けないよう保護するために、負荷ばね５４に付帯して随意的な補強板（図示せず）を使用してもよい。
【００４４】
次に、図１２は、光ファイバー対２２ａ、２２ｂを経路決めする、別の実施形態を示している。図示のように、バックプレーン２９には、ルーチング基板７４が通り抜けて伸びるバックプレーン切り抜き部７２が設けられている。光学的インタフェース１６は、基板７４上に取り付けられるが、光ファイバーはバックプレーン２９の背面において経路決めされる。この実施形態では、バックプレーン２９の背面側から容易に保守を行え、光ファイバーの経路決めがより柔軟に行なえる。
【００４５】
例えば、このバックプレーン切り抜き部７２の構造を使用すれば、光ファイバーの経路決めを隣接するドーターカード間に限定する必要はなく、中間に介在するドーターカードが経路決めの障害になることはないので、隣接していないドーターカード間でも光ファイバーを延設することができる。通常は、光ファイバーがドーターカードを通過する場合には「ドーターカード・コネクタ・ボイド部」を設けている。この「ドーターカード・コネクタ・ボイド部」は、ドーターカード上の、コネクタが存在せずドーターカードの縁とバックプレーンの表面との間に空間を提供している場所である。この空間を光ファイバーが通り抜ける。
【００４６】
図１３は、電気光学モジュール２４ａ（図４）と組み合わせて使用されるコネクタ固定具５０”を示している。図示のように、コネクタ固定具５０”には、第２の光ファイバー対２２ｃ、２２ｄが通る第２のチャネルが設けられている。第２の光ファイバー対２２ｃ、２２ｄは、第１のルーチング基板１４ａ（図４）の下部背面に配置された第２の光学的インタフェース１６ｃ（図４）に、半永久的に接続される。
【００４７】
以上、本発明について、好適な実施形態を参照しながら具体的に示し説明してきたが、当業者には自明であるように、本発明の範囲を逸脱することなく、形態及び詳細については多種多様な変更を加えることができ、従って、本発明は上記特許請求の範囲により定義するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施形態による電気光学接続のブロック図である。
【図２】
電気光学モジュールの１つの実施形態を描いた図である。
【図３】
電気光学モジュールの別の実施形態を描いた図である。
【図４】
電気光学接続システムを描いた図である。
【図５】
汎用Ｚ軸押圧取付式コネクタ固定具の分解図である。
【図６】
図５のコネクタ固定具の断面図である。
【図７】
図６のコネクタ固定具の破断図である。
【図８】
電気光学モジュールを回路板と嵌合させるのに使用されるコネクタ固定具の別の実施形態を描いた図である。
【図９】
図７のコネクタ固定具の断面図である。
【図１０】
図２の電気光学モジュールと組み合わせて使用する場合の、図７のコネクタ固定具の分解図である。
【図１１】
図３の電気光学モジュールと組み合わせて使用する場合の、図７のコネクタ固定具の分解図である。
【図１２】
光ファイバーを経路付けするための別の実施形態を描いた図である。
【図１３】
図４の電気光学モジュールと組み合わせて使用されているコネクタ固定具を描いた図である。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004512547.tif 000045
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004512547.tif 000046
【手続補正書】
【提出日】平成15年1月21日(2003.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックプレーン電気光学コネクタアッセンブリにおいて、
バックプレーンの表面と平行な第１の方向に光学信号を搬送する光学信号キャリアを有するバックプレーンと、
前記バックプレーンに取り付けられ、ドーターカードを受け入れることのできるインターフェースを提供する作動可能コネクタ固定具と、
前記作動可能コネクタ固定具に保持され、前記光学信号搬送器に連結されている光／電気変換器と複数の電気的接続要素を有する基板とを含んでいるコネクタと、
前記作動可能コネクタ固定具のインターフェースに入れることのできるドーターカードと、を備え、
前記インターフェースに前記ドーターカードを入れると、前記コネクタ固定具が作動して、前記ドーターカードが前記基板の電気的接続要素と連結される、バックプレーン電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項２】
前記光学信号搬送器は光ファイバーである、請求項１に記載のバックプレーン電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項３】
前記光学信号搬送器は光ファイバーのアレイである、請求項１に記載のバックプレーン電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項４】
前記作動可能なコネクタ固定具はばね要素を含んでおり、前記ばね要素を付勢することにより前記ドーターカードは前記基板の複数の電気的接続要素と連結される、請求項１に記載のバックプレーン電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項５】
前記複数の電気的接続要素は、自留押圧接続要素を備えている、請求項１に記載のバックプレーン電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項６】
前記ドーターカードは、前記コネクタの自留押圧接続要素と嵌合可能な接点パッドを含んでいる、請求項５に記載のバックプレーン電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項７】
前記コネクタの光／電気変換器はＶＣＳＥＬ要素を含んでいる、請求項１に記載のバックプレーン電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項８】
前記ドーターカードと前記基板の電気的接続要素は、前記第１の方向と垂直な第２の方向に連結される、請求項１に記載のバックプレーン電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項９】
前記ドーターカードに取り付けられた光／電気変換器用のドライバ電子機器を更に備えている、請求項１のバックプレーン電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項１０】
前記コネクタに取り付けられた光／電気変換器用のドライバ電子機器を更に備えている、請求項１のバックプレーン電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項１１】
前記バックプレーンは切り抜き部分を備えており、前記切り抜き部分を通り抜けて前記コネクタの基板が取り外し可能となっている、請求項１のバックプレーン電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項１２】
一方のプリント回路板が光学信号搬送器を有しているプリント回路板同士の通信を提供する電気光学コネクタアッセンブリにおいて、
前記一方のプリント回路板を受け入れることのできるインターフェースを提供する作動可能コネクタ固定具と、
前記光学信号搬送器に連結された光／電気変換器を含んでいるコネクタと、を備え、
前記コネクタは、複数の電気的接続要素を有する基板を更に含んでおり、前記作動可能コネクタ固定具の前記インターフェースに前記一方のプリント回路板が入れられると、前記コネクタ固定具が作動して、前記基板の電気的接続要素が前記プリント回路板に連結される、電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項１３】
前記複数の電気的接続要素は、自留押圧接続要素を備えている、請求項１２に記載の電気光学コネクタ。
【請求項１４】
前記コネクタの光／電気変換器は、ＶＣＳＥＬ要素を含んでいる、請求項１２に記載の電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項１５】
前記一方のプリント回路板を受け入れることのできる第２のインターフェースを提供する第２の作動可能コネクタ固定具と、
前記光学信号搬送器に連結された第２の光／電気変換器を含んでいる第２のコネクタと、を備え、
前記第２のコネクタは、第２の複数の電気的接続要素を有する第２の基板を更に含んでおり、前記第２の作動可能コネクタ固定具の前記第２のインターフェースに前記一方のプリント回路板が入れられると、前記第２のコネクタ固定具が作動して、前記第２の基板の前記第２の電気的接続要素が前記プリント回路板に連結される、電気光学コネクタアッセンブリ。
【請求項１６】
前記光／電気変換器用のドライバ電子機器を更に備えている、請求項１２に記載の電気光学コネクタアッセンブリ。
【国際調査報告】
2004512547.tif 000047
2004512547.tif 000048
2004512547.tif 000049