TWI530722B - Photoelectric composite connector and portable electronic equipment - Google Patents

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TWI530722B
TWI530722B TW103121366A TW103121366A TWI530722B TW I530722 B TWI530722 B TW I530722B TW 103121366 A TW103121366 A TW 103121366A TW 103121366 A TW103121366 A TW 103121366A TW I530722 B TWI530722 B TW I530722B
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Keiichi Mori
Takayoshi Yamauchi
Masuo Nishimoto
Shuichi Aihara
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Description

光電複合連接器及攜帶型電子機器
本發明係關於同時進行光連接與電性連接的 光電複合連接器及搭載由兩個連接器所成的光電複合連接器之一方的攜帶型電子機器。
圖1及圖2係作為此種光電複合連接器的先前例，揭示專利文獻1所記載的構造者。圖1係揭示插座，圖2係揭示插座的剖面構造及與插座連接之USB連接器的剖面構造。在圖1中，省略金屬殼的圖示。
插座10係具備本體部11與光裝置部12，本體部11係具有突設部11a與收容部11b。於突設部11a，內藏複數導體(連接導體)13。導體13的一端側係以露出於突設部11a的表面之方式設置，成為連接部13a。導體13的另一端側係朝向本體部11的下方被拉出。
光裝置部12係藉由基板14與透鏡殼15與鏡片零件16所構成。於基板14的前端側，安裝有發光元件14a與受光元件(被隱藏而無法看到)與IC晶片14b。於基板14的後端側的貫穿孔，***並連接端子17。
透鏡殼15係以覆蓋發光元件14a、IC晶片14b等之方式配置於基板14上，於透鏡殼15的上面，形成透鏡部15a、15b。鏡片零件16係以位於透鏡殼15的上部之方式配置於基板14上，具有鏡片16a與導銷16b、16c。導銷16b、16c係以從鏡片零件16的前面朝前方突出之方式設置。
插座10係在組成光裝置部12之後，利用將光裝置部12配置於本體部11的收容部11b所構成，並於金屬殼18，***搭載光裝置部12的本體部11而完成。
另一方面，於與插座10結合之USB連接器20的***部21，內藏有套圈22，套圈22係保持未圖示之光纖心線的前端部分。套圈22係前端係為透鏡22a。
插座10與USB連接器20係利用USB連接器20***座10挾持來連接。於金屬殼18，設置有突出部18a、18b，USB連接器20***至插座10時，USB連接器20的***部21的上面21a及下面21b係與突出部18a、18b抵接，藉此，保持插座10與USB連接器20的連接狀態。
插座10係藉由導銷16b、16c，與USB連接器20進行光軸的對位，來進行光連接。又，與光連接同時也進行USB連接器20的導線與插座10的連接部13a的連接。藉由光連接，從發光元件14a射出的射出光，係藉由透鏡部15a而成為平行，藉由鏡片16a反射而射入至套圈22的透鏡22a，另一方面，從套圈22射出的射出光 也相同，藉由鏡片16a反射，藉由透鏡部15b聚光而射入至受光元件。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-233501號公報
然而，光電複合連接器逐漸在各種領域中使用，尤其於通訊領域中因為智慧型手機及平板電腦的普及，光電複合連接器被要求輕薄且小型者。然而，在具有上述構造之先前的光電複合連接器(插座)中，除了光連接部及電性連接部之外，需要用於光連接之定位用的專用導銷，因為需要此種導銷，難以進行小型化。
本發明的目的係提供可小型化、輕薄化的光電複合連接器。
依據本發明的第1觀點，由分別具有至少1個光連接部與至少兩個電性連接部的兩個連接器所成的光電複合連接器，其中，相互連接之電性連接部的一方設為銷，另一方設為彈簧接點；具有彈簧接點的連接器，係於彈簧接點的前方，具備***銷的定位孔；銷的前端與彈簧 接點接觸而進行電性連接，銷的根部利用嵌入前述定位孔，進行用以光連接的定位。
依據本發明的第2觀點，由分別具有至少1個光連接部與至少兩個電性連接部的兩個連接器所成的光電複合連接器，其中，相互連接之電性連接部的一方設為於前端一體形成彈簧接點的第1銷，另一方設為第2銷；具有第2銷的連接器，係於第2銷的前方，具備***第1銷的定位孔；第1銷的前端之彈簧接點與第2銷接觸而進行電性連接，第1銷的根部利用嵌入前述定位孔，進行用以光連接的定位。
依據本發明，構成電性連接部的銷，係將其前端使用來作為電性連接用的接點，將根部使用於用以光連接之高精度的定位。因此，不需要先前必要之用以光連接之定位用的專用導銷。
藉此，於構成光電複合連接器之一方的連接器中，不需要定位專用之導銷的配置空間，於另一方的連接器中，不需要定位專用之導銷的配嵌合空間。所以，依據本發明，可進行光電複合連接器的小型化、輕薄化。
10‧‧‧插座
11‧‧‧本體部
11a‧‧‧突設部
11b‧‧‧收容部
12‧‧‧光裝置部
13‧‧‧導體
13a‧‧‧連接部
14‧‧‧基板
14a‧‧‧發光元件
14b‧‧‧IC晶片
15‧‧‧透鏡殼
15a‧‧‧透鏡部
15b‧‧‧透鏡部
16‧‧‧鏡片零件
16a‧‧‧鏡片
16b‧‧‧導銷
16c‧‧‧導銷
17‧‧‧端子
18‧‧‧金屬殼
18a‧‧‧突出部
18b‧‧‧突出部
20‧‧‧USB連接器
21‧‧‧***部
21a‧‧‧上面
21b‧‧‧下面
22‧‧‧套圈
22a‧‧‧透鏡
30‧‧‧插頭
31‧‧‧金屬殼
31a‧‧‧嵌合部
31b‧‧‧包覆部
31c‧‧‧連結部
31d‧‧‧延長部
31e‧‧‧窗
31f‧‧‧彈簧片
31g‧‧‧凸部
31h‧‧‧凸部
31i‧‧‧延長部
31j‧‧‧突出片
32‧‧‧金屬殼
32a‧‧‧突出部
32b‧‧‧纜線固定部
32c‧‧‧窄幅部
32d‧‧‧縫隙
32e‧‧‧窗
32f‧‧‧窗
32g‧‧‧窗
33‧‧‧導件
33a‧‧‧本體部
33b‧‧‧定位片
33c‧‧‧開口
33d‧‧‧凹部
33e‧‧‧窗
33f‧‧‧縫隙
33g‧‧‧凸部
33h‧‧‧段部
34‧‧‧光學零件
34a‧‧‧護緣部
34b‧‧‧凹部
34c‧‧‧細微孔
34d‧‧‧前端面
34d1‧‧‧端面
34e‧‧‧聚光透鏡
34f‧‧‧段部
34g‧‧‧V溝
35‧‧‧銷
35a‧‧‧筒部
35b‧‧‧大徑部
35c‧‧‧彈簧接點
35’‧‧‧銷
35”‧‧‧銷
36‧‧‧區塊
36a‧‧‧護緣部
36b‧‧‧貫通孔
36c‧‧‧缺口
36d‧‧‧突起
36e‧‧‧突起
36f‧‧‧支架部
37‧‧‧線圈彈簧
38‧‧‧殼體
38a‧‧‧上殼體
38b‧‧‧下殼體
38c‧‧‧開口
38d‧‧‧圓筒部
40‧‧‧插座
40’‧‧‧插座
40”‧‧‧插座
41‧‧‧金屬殼
41’‧‧‧金屬殼
41a‧‧‧彈簧片
41b‧‧‧凸部
41c‧‧‧缺口
41d‧‧‧端子
41e‧‧‧窗
41f‧‧‧鎖片
41g‧‧‧鎖件部
42‧‧‧光學零件
42’‧‧‧光學零件
42a‧‧‧細微孔
42b‧‧‧前端面
42b1‧‧‧端面
42c‧‧‧聚光透鏡
42d‧‧‧定位孔
42e‧‧‧安裝孔
42f‧‧‧護緣部
42g‧‧‧溝
42h‧‧‧窗
42i‧‧‧鏡片面
42j‧‧‧聚光透鏡
43‧‧‧耐熱導件
43’‧‧‧耐熱導件
43a‧‧‧框部
43b‧‧‧導片
43c‧‧‧鎖片
43d‧‧‧鎖件部
43e‧‧‧突起
43f‧‧‧段部
43g‧‧‧突條
44‧‧‧套管
44a‧‧‧中間部
44b‧‧‧彈簧接點
44c‧‧‧筒部
44d‧‧‧大徑部
44e‧‧‧銷
44b’‧‧‧彈簧接點
45‧‧‧區塊
45a‧‧‧基部
45b‧‧‧突出部
45c‧‧‧貫通孔
45d‧‧‧長圓缺口
45e‧‧‧鉤爪
45f‧‧‧突起
46‧‧‧電路基板
47‧‧‧面發光雷射
48‧‧‧IC
50‧‧‧纜線
51‧‧‧電線
52‧‧‧光纖
61‧‧‧電線
62‧‧‧光纖
70‧‧‧基板
a‧‧‧虛線
b‧‧‧虛線
[圖1]圖1係揭示插座之先前例的立體圖。
[圖2]圖2係揭示先前的光電複合連接器之USB連接器與插座的構造的剖面圖。
[圖3]圖3係揭示本發明所致之光電複合連接器的一實施例的立體圖。
[圖4]圖4A係圖3所示之光電複合連接器之一方的連接器之插頭的前視圖。圖4B係圖3所示之光電複合連接器之另一方的連接器之插座的前視圖。
[圖5]圖5A係用以說明插頭與插座的電性連接部之構造的剖面圖。圖5B係用以說明插頭與插座的光連接部之構造的剖面圖。
[圖6]圖6係從插頭的前方側所視的分解立體圖。
[圖7]圖7係從插頭的後方側所視的分解立體圖。
[圖8]圖8係插座的分解立體圖。
[圖9]圖9A係用以說明插座之基板的安裝方法的圖。 圖9B係用以說明插座之基板的安裝方法的圖。
[圖10]圖10A係用以說明插座之基板的安裝方法的圖。圖10B係用以說明插座之基板的安裝方法的圖。
[圖11]圖11A係揭示圖5A所示之電性連接部的連接狀態的剖面圖。圖11B係揭示圖5B所示之光連接部的連接狀態的剖面圖。
[圖12]圖12A係用以說明插頭與插座之嵌合過程的圖。圖12B係用以說明插頭與插座之嵌合過程的圖。圖12C係用以說明插頭與插座之嵌合過程的圖。圖12D係用以說明插頭與插座之嵌合過程的圖。
[圖13]圖13A係揭示電性連接部之要部構造的剖面圖。圖13B係揭示電性連接部之其他構成例-1的圖。圖13C係揭示電性連接部之其他構成例-2的圖。圖13D係揭示電性連接部之其他構成例-3的圖。
[圖14]圖14係揭示插座之其他構造例的立體圖。
[圖15]圖15係圖14所示之插座的分解立體圖。
[圖16]圖16A係用以說明圖14所示之插座之基板的安裝方法的圖。圖16B係用以說明圖14所示之插座之基板的安裝方法的圖。
[圖17]圖17A係用以說明圖14所示之插座之基板的安裝方法的圖。圖17B係用以說明圖14所示之插座之基板的安裝方法的圖。
[圖18]圖18係揭示具備光電轉換電路的插座之構造例的剖面圖。
以下，說明本發明的實施例。
圖3係揭示本發明所致之光電複合連接器的一實施例的外觀者，光電複合連接器係藉由由插頭30與插座40所成之兩個連接器所構成。圖4A、4B係揭示分別從正面側(彼此連接之側)觀看插頭30及插座40之狀態者，圖5A、圖5B係揭示插頭30與插座40的要部剖面構造者。又，圖6、7係分解各部，揭示插頭30者，圖8係分解各部，揭示插座40者。
首先，針對插頭30的構造進行說明。
插頭30係如圖6、7所示，藉由金屬殼31、32與導件33與光學零件34與兩個銷35與區塊36與兩個線圈彈簧37與殼體38所構成。插頭30係如圖3所示，安裝於纜線50的終端。纜線50在本例中，為內部具有兩條電線51與4條光纖52者。
金屬殼31係於前方側具備成角筒狀的嵌合部31a，於後方側具備底面開放之剖面ㄈ字形狀的包覆部31b。嵌合部31a與包覆部31b係藉由連結部31c連結，連結部31c成為以從嵌合部31a的上面後端升高後，連結於包覆部31b的上面之方式彎曲的形狀。另一方面，從嵌合部31a的下面後端，以與連結部31c成線對稱形狀之方式延長形成延長部31d。
於嵌合部31a的上面，形成一對的窗31e，於位於連結部31c之包覆部31b的上面之延長上的部分，一對的彈簧片31f以突出於內面側之方式切出形成。又，於包覆部31b的兩側面，分別切出而突出形成一對的凸部31g，進而也於延長部31d的下面，切出而突出形成一對的凸部31h。再者，於包覆部31b的上面後方，延長形成有成台形狀的延長部31i，進而於延長部31i的前端，形成成為短條狀的突出片31j。
金屬殼32係與金屬殼31組合而一體化，成為上面開放的剖面ㄈ字形狀。金屬殼32的後端側係以與成金屬殼31之台形狀的延長部31i的形狀對應之方式寬 度逐漸變狹小，於下面後端突出形成突出部32a，進而於突出部32a的前面形成纜線固定部32b。纜線固定部32b係以可包圍壓接纜線周圍之方式成U字形狀。
於金屬殼32的前端側，設置有作為狹小寬幅的窄幅部32c，比窄幅部32c後方的側壁與窄幅部32c的側壁藉由縫隙32d分斷。於窄幅部32c的兩側壁，分別形成窗32e，於比窄幅部32c後方的兩側壁也分別形成一對的窗32f。進而，於窄幅部32c的下面也形成一對的窗32g。
導件33係為樹脂製，具有成角筒狀的本體部33a，與從本體部33a延長突出於前方之一對的定位片33b。本體部33a係減少前端側的開口33c的寬度，一對的定位片33b係位置於開口33c的左右兩側。於本體部33a之上面的前端側，形成有一對的凹部33d，於本體部33a的上面及下面的後端側，分別形成有窗33e。於本體部33a的兩側壁，從後端朝向前方形成有縫隙33f，於兩側壁的前端側，分別突出形成凸部33g。又，於兩側壁的下端側，分別形成高出一段(突出於側方)的段部33h。
光學零件34係成直方體狀，於後端，突出於上下方向，形成護緣部34a。光學零件34係設為透射光線的樹脂製。於光學零件34之上面的後端側，形成有凹部34b，於比凹部34b前方側，形成有***固定光纖52之終端的細微孔34c(參照圖5B)。細微孔34c係形成有4個，於光學零件34的前端面34d之位於各細微孔34c 的延長上之處，形成有聚光透鏡34e。聚光透鏡34e係排列於前端面34d的長邊方向所形成者，藉由該等聚光透鏡34e構成光連接部。聚光透鏡34e係形成於設置在前端面34d的凹陷中，聚光透鏡34e係不比前端面34d還突出。另一方面，於凹部34b之內部底面靠細微孔34c的部分，形成有高一段的段部34f，於該段部34f，以位於各細微孔34c的延長上之方式形成V溝34g。
於光學零件34的前端面34d的長邊方向中位於前端面34d的兩側之部分的端面(前方端面)34d1係位於稍微比前端面34d還後方，於該端面34d1分別設置有成為電性連接部之金屬製的銷35。銷35係在此範例中藉由***成形而組入光學零件34。
銷35係貫通光學零件34所設置者，前端從光學零件34的端面34d1突出。銷35的後端側係作為成筒狀的筒部35a(參照圖5A)，突出於光學零件34的後方。再者，於銷35的中間部，設置有直徑稍大的大徑部35b(參照圖5A)。
作為構成光學零件34的樹脂，例如可使用PEI(聚醚醯亞胺)、PC(聚碳酸酯)、COC(環狀烯烴共聚物)等。
區塊36係成直方體狀，於後端，形成有護緣部36a。區塊36係為樹脂製。於區塊36，於前後方向貫通形成有成長圓形的貫通孔36b，於上面中央，涵蓋前後方向全長度而形成有與貫通孔36b連通的缺口36c。於上 面的前端側中挾持缺口36c的兩側，分別形成有突起36d。又，於下面的前端側，也形成有突起36e。再者，於貫通孔36b的內部中左右兩側部分，於內周突出而形成有成為線圈彈簧37之支架的支架部36f(參照圖5A)。
殼體38係構成插頭30之外形者而成直方體形狀。殼體38係藉由上殼體38a與下殼體38b兩體所構成，雖省略詳細圖示，但是，藉由相互組合推頂，一方的鉤爪鉤住另一方而固定一體化。於殼體38的前面，形成有開口38c，於背面，突出形成有***纜線50的圓筒部38d。
以下，針對插頭30的組裝，依序進行說明。
(1)將從纜線50取出的電線51及光纖52，通過區塊36的貫通孔36b。
(2)將光纖52的終端***至光學零件34的各細微孔34c來接著固定。此時，光纖52定位於V溝34g的部分也接著固定。
(3)將電線51通過線圈彈簧37的內側，使線圈彈簧37位於電線51周圍之後，將電線51的終端***至銷35的筒部35a，將電線51連接於銷35。連接係藉由鉚接筒部35a來進行。
(4)將一對的定位片33b***至金屬殼31的嵌合部31a內，使導件33的本體部33a位於金屬殼31的包覆部31b內，以挾持本體部33a之方式從下側安裝金屬殼32。金屬殼31的4個凸部31g係分別放入金屬殼32 的窗32f，金屬殼31之一對的凸部31h係分別嵌入金屬殼32的窗32g。藉此，金屬殼31與金屬殼32相互固定一體化。又，於導件33之一對的凹部33d，分別嵌入金屬殼31之一對的彈簧片31f，導件33之一對的凸部33g分別嵌入金屬殼32的窗32e，藉此，導件33被定位且固定於金屬殼31、32內。再者，金屬殼31的包覆部31b之兩側面的下端，係成為頂住導件33的段部33h之狀態。
(5)從後方將光學零件34***導件33內，進而從後方將區塊36嵌入至導件33。區塊36的上面之一對的突起36d及下面的突起36e係分別嵌入導件33的窗33e，藉此，區塊36被保持而固定於導件33。兩個線圈彈簧37係成為藉由光學零件34的後端面與設置在貫通孔36b內的支架部36f挾持之狀態，藉由該線圈彈簧37，光學零件34係被壓往從導件33的開口33c突出之方向，前端側位於金屬殼31的嵌合部31a內。再者，於光學零件34，設置有護緣部34a，藉由護緣部34a頂住導件33之前端的內面，不會從導件33脫落。
(6)將纜線50固定於金屬殼31、32。固定係藉由使纜線50位於金屬殼32之纜線固定部32b的U字內之後，使金屬殼31的突出片31j位於其上，將纜線固定部32b的U字兩端往內側彎曲來進行。藉此，纜線50係藉由金屬殼31、32來壓接固定。
(7)最後，安裝構成插頭30之外形的殼體38。金屬殼31的嵌合部31a係從殼體38的開口38c突 出。纜線50係從殼體38的圓筒部38d拉出至外部。
如上述般，完成圖3、4A、5A、5B所示的插頭30。再者，在上述的範例中，藉由***成形而組入至光學零件34，但是，以藉由壓入將銷35組入光學零件34來代替亦可。
接著，針對插座40的構造進行說明。
插座40係如圖8所示，藉由金屬殼41與光學零件42與耐熱導件43與兩個套管44與區塊45所構成，安裝兩條電線61與4條光纖62。
金屬殼41係成角筒狀，於其上面形成一對的彈簧片41a，於各彈簧片41a的前端，以突出於金屬殼41的內側之方式形成有凸部41b。又，於上面的後端，形成有缺口41c。於金屬殼41的兩側壁部分，從側壁往下方突出延長，形成有端子41d。端子41d係於兩側壁部分分別形成一對。又，於兩側壁的後端側，也分別形成有窗41e。
耐熱導件43係具有成矩形狀的框部43a、從框部43a的兩側壁部分分別往前方突出延長之一對的導片43b、及從框部43a的兩側壁部分分別往後方突出延長之一對的鎖片43c。各鎖片43c的前端係成為寬幅，形成有鎖件部43d。於框部43a之兩側壁的外面，分別形成有突起43e，於框部43a的上面形成高一段的段部43f，進而於段部43f的兩側分別形成有突條43g。
光學零件42係成直方體形狀，形成有***固 定光纖62之終端的細微孔42a(參照圖5B)。細微孔42a係形成有4個，於光學零件42的前端面42b之位於各細微孔42a的延長上之處，形成有聚光透鏡42c。聚光透鏡42c係排列於前端面42b的長邊方向所形成者，藉由該等聚光透鏡42c構成光連接部。聚光透鏡42c係形成於設置在前端面42b的凹陷中，聚光透鏡42c係不比前端面42b還突出。4個聚光透鏡42c的排列間距係與插頭30之4個聚光透鏡34e的排列間距一致。
於光學零件42的前端面42b的長邊方向中位於前端面42b的兩側之部分的端面42b1係相對於前端面42b，位於稍微後方，於該端面42b1分別形成有定位孔42d。於各定位孔42d之中，連續於定位孔42d，形成有安裝孔42e(參照圖5A)。
於光學零件42的後端，突出於上下方向，形成護緣部42f。於護緣部42f的後端面，溝42g涵蓋後端面全長度而形成於左右方向(長邊方向)，細微孔42a及安裝孔42e係開口於該溝42g的底面。護緣部42f係藉由溝42g被分斷成上部與下部，於護緣部42f的上部及下部，分別形成有窗42h。
區塊45係由基部45a，與從基部45a往前方突出的突出部45b所成，從基部45a，涵蓋突出部45b而貫通形成成長圓形的貫通孔45c。於基部45a的兩側面，分別形成長圓缺口45d，於基部45a的兩側面中挾持長圓缺口45d的上下，分別突出形成有鉤爪45e。又，於突出 部45b的上面及下面，分別形成有突起45f。
套管44係中間部44a設為軸狀，於比中間部44a還前方，成為電性連接部之一對的彈簧接點44b從中間部44a突出形成。彈簧接點44b係設為剖面略半圓弧形狀，作為懸樑狀。一對的彈簧接點44b係以相互對向之方式形成，前端側相互接近而變窄。比套管44的中間部44a後方係作為成為筒狀的筒部44c。再者，於中間部44a的後端側，設置有直徑稍大的大徑部44d。
以下，例示插座各部的構成材料。
‧金屬殼41...不鏽鋼
‧耐熱導件43...LCP(液晶聚合物)及PPS(聚苯硫醚)等<有耐熱性的材料>
‧光學零件42...PEI、PC、COC等<透射光線的樹脂>
‧區塊45...LCP、PPS、PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)、PA(聚醯胺)等<不特別需要耐熱性>
‧套管44...銅合金
接著，針對插座40的組裝，依序進行說明。
(1)使光纖62通過區塊45的貫通孔45c。
(2)將光纖62的終端***至透鏡區塊42的各細微孔42a來接著固定。
(3)將電線61的終端***至套管44的筒部44c，藉由焊接來連接。
(4)分別將套管44的筒部44c***至區塊 45的兩個長圓缺口45d，使區塊45與兩個套管44一體化。套管44的大徑部44d係位於區塊45的基部45a的前面，套管44係藉由大徑部44d與基部45a的前面抵接，限制往後方的行動。
(5)將保持套管44的區塊45的突出部45b，從後方嵌入光學零件42的溝42g。區塊45與光學零件42係區塊45的上下兩個突起45f分別位於光學零件42的窗42h而卡住。兩個套管44係被***光學零件42的安裝孔42e，成為圖5A所示之狀態。
(6)從後方將耐熱導件43組入至金屬殼41。藉由設置在耐熱導件43的兩個突起43e分別位於金屬殼41的窗41e而卡住，金屬殼41與耐熱導件43相互固定。耐熱導件43的段部43f係成為嵌入金屬殼41的缺口41c之狀態。耐熱導件43的兩個導片43b係位於金屬殼41內，兩個鎖片43c係突出於金屬殼41的後方。
(7)將安裝區塊45的光學零件42，從後方嵌入至安裝於金屬殼41的耐熱導件43內。藉由耐熱導件43之一對的鎖片43c之前端的鎖件部43d卡住分別形成於區塊45的基部45a之兩側面的鉤爪45e，光學零件42被固定於耐熱導件43，收容於金屬殼41內。再者，光學零件42係被耐熱導件43的框部43a包圍而定位。
如上述般，完成圖3、4B、5A、5B所示的插座40。
插座40係如上所述，組裝光纖62、區塊 45、套管44及電線61的光學零件42最後收容於被組入金屬殼41的耐熱導件43而完成者，亦即，光學零件42被收容於收容光學零件42的收容零件，完成插座40。對於收容零件之光學零件42的固定係藉由設置在耐熱導件43之一對的鎖片43c卡住形成於區塊45的鉤爪45e來進行，藉由採用此種鎖片43c與鉤爪45e所成的鎖件機構，光學零件42對於收容零件可容易裝卸。藉此，在此範例中，具有以下的優點。
亦即，插座40成為安裝於基板者，但是，安裝使用迴焊技術時，插座40會暴露在例如250℃的高溫下。此種迴焊溫度係超過光學零件42及光纖62等的耐熱溫度，因此，光學零件42及光纖62會產生熱劣化而損及性能，又，因被髒污或器體等污染之迴焊時的氣氛，污染光學零件42而損及性能。
在此例中，光學零件42可裝卸，故可迴避此種重大問題。圖9A、9B及圖10A、10B係揭示該樣子者，將插座40迴焊安裝於基板70時，在從收容零件(耐熱導件43被組入的金屬殼41)拆下組裝有光纖62、區塊45、套管44及電線61的光學零件42之狀態下，如圖9A、圖10A所示，將收容零件迴焊安裝於基板70，安裝後，如圖9B、圖10B所示，安裝光學零件42。藉此，可不損及光學零件42及光纖62的性能，將插座40迴焊安裝於基板70。
再者，收容零件係可重複裝卸於光學零件 42，因此，即使例如光學零件42產生問題也可容易進行修理。
圖11A、11B係分別揭示嵌合具有前述構造的插座40與插頭30，進行電性連接與光連接之狀態者，圖11A、11B是分別對應圖5A、5B的圖。再者，省略基板70的圖示。
電性連接係如圖11A所示，藉由插頭30的銷35被***插座40的定位孔42d，進而被***至一對的彈簧接點44b之間，一對的彈簧接點44b挾持銷35的前端來進行。再者，插頭30的金屬殼31的嵌合部31a係被嵌入插座40的金屬殼41內，與金屬殼41接觸，藉此進行接地連接。
光連接係如圖11B所示，藉由插頭30的光學零件34的前端面34d，與插座40的光學零件42的前端面42b抵接，讓聚光透鏡34e與42c相互對向來進行。在此例中，因為聚光透鏡34e、42c都未比前端面34d、42b突出，聚光透鏡彼此不會接觸，光連接係藉由聚光透鏡34e、42c所致之空間結合來進行。
光連接被要求極為高精度的定位，但是，在此例中，於插座40，在彈簧接點44b的前方設置有定位孔42d，插頭30的銷35***至該定位孔42d，如圖11A所示，例用銷35的根部嵌入定位孔42d，來進行用以光連接的高精度的定位。
如此，在此例中，構成電性連接部之銷35的 前端與彈簧接點44b接觸而進行電性連接，將該銷35的根部使用於用以光連接的定位，於連接方向中在與光連接部的位置(聚光透鏡34e、42c的位置)幾乎相同的位置進行定位，故可進行高精度的定位。具體來說，本發明之銷35的前端係表示圖11A中，以虛線a包圍之部分的電性連接功能部，銷35的根部係表示以虛線b包圍之部分的用以光連接的定位功能部。所以，電性連接功能部與用以光連接的定位功能部以圖11A的位置關係配置的話，不需要分別物理性位於銷的前端、根部亦可。
圖12A-12D係依序揭示插頭30與插座40的嵌合過程者。再者，圖12A係揭示嵌合前的狀態。
在插頭30與插座40的連接時，如圖12B所示，初始插頭30的金屬殼31與插座40的金屬殼41嵌合。藉由金屬殼彼此的嵌合，插頭30與插座40被幾近定位，藉此，容易進行圖12C所示之插座40的定位孔42d之插頭30的銷35的***。再者，以讓設置於光學零件34之一對的銷35無障礙且良好地***至定位孔42d之方式，插頭30的光學零件34係採用對於金屬殼31進行稍微動作的浮動構造。
進而，藉由進行嵌合，光學零件34的前端面34d係壓頂光學零件42的前端面42b。藉此，也矯正光學零件彼此的角度偏離，成為圖12D所示之嵌合完成狀態，完成電性連接與光連接。形成於插座40的金屬殼41之彈簧片41a的前端的凸部41b，係嵌入形成於插頭30的金 屬殼31之窗31e，藉此保持，保持嵌合狀態。
在上述的範例中，插頭30及插座40係具有4個光連接部與兩個電性連接部，但是，光連接部的數量並未特別限定。另一方面，電性連接部的數量，換句話說，銷35的數量至少為2個。如上述範例所示，將兩個銷35挾持光連接部而配置於插頭30的兩旁的話，可更高精度進行用以光連接的定位。
再者，銷35與彈簧接點44b的接觸所致之電性連接中，金屬彼此的接觸，藉此，雖然有產生金屬摩耗粉之虞，但是，銷35與彈簧接點44b係在比擔任用以光連接之高精度定位的定位孔42d更深的位置接觸，故難以發生金屬摩耗粉附著於定位孔42d的內壁面之狀況。又，因為銷35被***至定位孔42d，雖然可能發生因此產生的樹脂摩耗粉或髒污等附著殘留於例如設置銷35之光學零件34的端面34d1或設置定位孔42d之光學零件42的端面42b1之狀況，但是，該等端面34d1、42b1係分別位於比擔任光連接的前端面34d、42b後方的位置，故即使樹脂摩耗粉或髒污等附著殘留，光連接也不會受到其影響。
圖13A係更放大揭示上述的插頭30與插座40的電性連接部者。圖13B-13D係揭示電性連接部之其他構造例者。
圖13B係將銷35’之前端的直徑縮小到比根部的直徑還小，對應此，將一對的彈簧接點44b’的前端所成 之銷35’的***空間，縮小到比圖13A所示之狀態還狹小者，圖13C係設為與圖13B相同的彈簧接點44b’，將銷35”的前端設為前端變細形狀者。
採用具有此種形狀的銷35’、35”的話，即使為了進行高精度的定位，縮小銷35’、35”的根部部分與定位孔42d的嵌合之間隙(clearance)，也可容易進行對定位孔42d的***。
圖13D係將設置於插座40側之電性連接部，不設為彈簧接點44b，而設為銷(第2銷)44e，於插頭30側的銷(第1銷)35的前端一體形成彈簧接點35c者，也可採用此種構造。於與銷35的延伸方向正交的面內，一對的彈簧接點35c所佔區域的直徑小於銷35之根部的直徑。藉此，即使是此種於前端具有彈簧接點35c的銷35，也可良好地進行定位孔42d的***。在此例中，藉由插頭30的銷35的彈簧接點35c，與插座40的銷44e接觸來進行電性連接。
於以上說明的實施例中，相互連接之光連接部的雙方設置有透鏡，但是，透鏡僅有一方亦可，或設為無透鏡亦可。例如，在無透鏡時，光纖52、62的端面彼此抵頂。
在上述之插座40中，用以將組裝光纖62、區塊45、套管44及電線61的光學零件42，固定於收容零件(耐熱導件43被組入的金屬殼41)的鎖件機構，係藉由設置於耐熱導件43的鎖片43c與區塊45的鉤爪45e所 構成，但是，鎖片也可設置於金屬殼。
圖14係揭示如此將鎖片設於金屬殼的插座40’者，圖15係揭示將圖14所示之插座40’分解成各部者。再者，對於圖3及圖8對應之部分附加相同符號。
一對的鎖片41f係從金屬殼41’的兩側壁往後方延長突出所形成者，各鎖片41f的前端成為寬幅，形成鎖件部41g。再者，一對的鎖片41f係以鎖件部41g相互稍微接近之方式如圖14、15所示般彎曲。
耐熱導件43’係由前述圖8所示之耐熱導件43刪除一對的鎖片43c的形狀。
圖16A、16B、17A、17B係與前述之圖9A、9B、10A、10B相同，揭示將插座40’迴焊安裝於基板70時之樣子者，如圖16A、圖17A所示，藉由在從收容零件卸下光學零件42之狀態下，將收容零件迴焊安裝於基板70，安裝後，如圖16B、17B所示，安裝光學零件42，藉由金屬殼41’之一對的鎖片41f卡住區塊45的鉤爪45e，將光學零件42固定於收容零件。
如此，鎖片係設置於金屬殼亦可，藉此也可對於收容零件裝卸光學零件。
再者，設為由插頭與插座所成之兩個連接器至少一方具備光電轉換電路的構造亦可。圖18係作為此種構造之一例，揭示具備光電轉換電路的插座40”者。於圖18中，46表示電路基板，47表示面發光雷射(VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser)，48表 示IC。於光學零件42’形成有鏡片面42i，又，於與面發光雷射47對向的位置形成有聚光透鏡42j。
以上，已針對本發明所致之光電複合連接器的各種實施例進行說明，依據本發明，可進行光電複合連接器的小型化、輕薄化，非常適合搭載於智慧型手機或平板電腦等的攜帶型電子機器。攜帶型電子機器搭載由插頭與插座所成之兩個連接器中一方，例如插座。
30‧‧‧插頭
31‧‧‧金屬殼
31a‧‧‧嵌合部
31e‧‧‧窗
32‧‧‧金屬殼
33‧‧‧導件
33c‧‧‧開口
34‧‧‧光學零件
35‧‧‧銷
35a‧‧‧筒部
35b‧‧‧大徑部
36‧‧‧區塊
36b‧‧‧貫通孔
36f‧‧‧支架部
37‧‧‧線圈彈簧
38‧‧‧殼體
40‧‧‧插座
41‧‧‧金屬殼
41b‧‧‧凸部
42‧‧‧光學零件
42d‧‧‧定位孔
42e‧‧‧安裝孔
43‧‧‧耐熱導件
44‧‧‧套管
44a‧‧‧中間部
44b‧‧‧彈簧接點
44c‧‧‧筒部
45‧‧‧區塊
51‧‧‧電線
61‧‧‧電線

Claims (20)

  1. 一種光電複合連接器，係由分別具有至少1個光連接部與至少兩個電性連接部的兩個連接器所成的光電複合連接器，其特徵為：相互連接之前述電性連接部的一方設為銷，另一方設為彈簧接點；具有前述彈簧接點的前述連接器，係於前述彈簧接點的前方，具備使前述銷***的定位孔；前述銷的前端與前述彈簧接點接觸而進行電性連接，前述銷的根部利用嵌入前述定位孔，進行用以光連接的定位。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之光電複合連接器，其中，前述銷的根部的直徑大於前端的直徑。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之光電複合連接器，其中，前述電性連接部，係挾持前述光連接部，配置於前述連接器的兩旁。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之光電複合連接器，其中，前述兩個連接器，係分別具備金屬殼；前述兩個連接器的連接時，前述金屬殼彼此先嵌合。
  5. 一種光電複合連接器，係由分別具有至少1個光連接部與至少兩個電性連接部的兩個連接器所成的光電複合 連接器，其特徵為：相互連接之前述電性連接部的一方設為於前端一體形成彈簧接點的第1銷，另一方設為第2銷；具有前述第2銷的前述連接器，係於前述第2銷的前方，具備使前述第1銷***的定位孔；前述第1銷的前端之前述彈簧接點與前述第2銷接觸而進行電性連接，前述第1銷的根部利用嵌入前述定位孔，進行用以光連接的定位。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載之光電複合連接器，其中，於與前述第1銷的延伸方向正交的面內，前述彈簧接點所佔區域的直徑小於前述根部的直徑。
  7. 如申請專利範圍第5項所記載之光電複合連接器，其中，前述電性連接部，係挾持前述光連接部，配置於前述連接器的兩旁。
  8. 如申請專利範圍第5項所記載之光電複合連接器，其中，前述兩個連接器，係分別具備金屬殼；前述兩個連接器的連接時，前述金屬殼彼此先嵌合。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所記載之光電複合連接器，其中，前述連接器的至少一方，係包含前述光連接部的光學零件由透射光線的樹脂所成，前述電性連接部被組入前述 光學零件。
  10. 如申請專利範圍第9項所記載之光電複合連接器，其中，前述電性連接部，係藉由壓入來組入前述光學零件。
  11. 如申請專利範圍第9項所記載之光電複合連接器，其中，前述電性連接部，係藉由***成形來組入前述光學零件。
  12. 如申請專利範圍第9項所記載之光電複合連接器，其中，構成前述光連接部的透鏡一體形成於前述光學零件。
  13. 如申請專利範圍第12項所記載之光電複合連接器，其中，前述透鏡，係形成於設置在前述光學零件的前端面之凹陷中；前述透鏡，係未比前述前端面更突出。
  14. 如申請專利範圍第13項所記載之光電複合連接器，其中，前述光學零件之組入有前述電性連接部的部分的前方端面，係位於比設置前述凹陷的前述前端面更後方。
  15. 如申請專利範圍第9項所記載之光電複合連接器，其中，於前述光學零件的後方，設置有線圈彈簧。
  16. 如申請專利範圍第9項所記載之光電複合連接 器，其中，前述光學零件，係可對於收容前述光學零件的收容零件進行裝卸。
  17. 如申請專利範圍第16項所記載之光電複合連接器，其中，前述收容零件，係由金屬殼，與被固定於前述金屬殼內，對前述光學零件進行定位的耐熱導件所成；固定前述光學零件的鎖片一體形成於前述耐熱導件。
  18. 如申請專利範圍第16項所記載之光電複合連接器，其中，前述收容零件，係由金屬殼，與被固定於前述金屬殼內，對前述光學零件進行定位的耐熱導件所成；固定前述光學零件的鎖片一體形成於前述金屬殼。
  19. 如申請專利範圍第1項或第5項所記載之光電複合連接器，其中，前述兩個連接器的至少一方，係具備光電轉換電路。
  20. 一種攜帶型電子機器，其特徵為搭載申請專利範圍第1項或第5項所記載之光電複合連接器之兩個連接器中一方。
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