WO2014010035A1

WO2014010035A1 - 光コネクタおよび光コネクタを用いたサーバー

Info

Publication number: WO2014010035A1
Application number: PCT/JP2012/067641
Authority: WO
Inventors: 田中　健一; 俊樹菅原; 加藤　猛
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-16

Abstract

　集積回路等の電子回路が組み込まれている基板と基板の間における大容量信号の送受信を光信号で行なう多チャンネル光インタコネクトにおいて、多数個からなる光ファイバおよび光導波路などの光伝送媒体間における信号を高効率に結合させるための光コネクタ、およびその光コネクタの接続と切り離しを簡易な方法で実現するための光コネクタ接続方法、光コネクタ装置および光コネクタ装置の保守方法を提供するため、光信号を導波する複数の光伝送媒体と複数のコネクタからなる光コネクタ装置において、これら少なくとも２つのコネクタには高精度接続を可能にするアライメント機能を兼ね備えたアライメント機構を有し、且つそれらコネクタには磁石の引力を弱めるための磁力遮蔽手段を併せ持つ。これにより、光伝送媒体である光ファイバおよび光導波路が多数個であってもコネクタ間の接続を高精度に行なうことができ、且つ前記磁力の遮蔽機能によりコネクタ間の接続の切り離しも容易に行なうことができる。

Description

光コネクタおよび光コネクタを用いたサーバー

　本発明は光コネクタに関し、特に、基板と他の基板との間の信号送受において、配線の接続が複数個のコネクタで行なわれる場合に使用される可動型光コネクタに関する。

　従来、ルータ、サーバ等の情報機器内部において、プロセッサ、他の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、メモリ、記憶装置、及び関連電子回路部などのＬＳＩ間または、ＬＳＩ－バックプレーン間の信号の伝達には、電気配線や基板配線を介した電気信号によりなされてきた。しかし、昨今のＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）の高機能化に伴い、半導体チップ間にて必要とされるデータ授受量は著しく増大し、結果として様々な高周波問題が浮上している。そこで高速でクロストークやノイズが少ない光信号伝送方式が採用されるようになってきている。また、近年これらＬＳＩ等が搭載されるユニット基板間の信号の伝達にこの光信号伝送方式の採用が検討されてきている。

特表２０１１－５２０１５１

　上述のように、ユニット基板間の信号の伝達に光信号伝送方式の採用する場合、光信号伝送系を構成する際に、光電変換（あるいは、電光変換）を行う光送受信モジュールからの光信号を伝達する光ファイバあるいは光導波路の片端に繋がれた光コネクタ間の接続方法が問題となる。

　基板にＬＳＩや電気配線が敷設されたユニット基板から出力された光信号の出射口である光コネクタと光コネクタとを十分な精度で光学的に接続し、実用性を高めるためには、第１に、複数の光ファイバあるいは光導波路から構成される光コネクタと光コネクタとの光軸合わせを充分な精度で達成できることが必要である。許容される光軸ズレ量は、例えば光ファイバあるいは光導波路などの光伝送路がマルチモード光導波路である場合、２０μｍ以下である。第２に、製品の量産を考慮し、煩雑な光軸調整作業を行なうことなく、作業性よく高精度に位置決め固定できることが必要である。第３に、装置保守、更改の容易性の観点から、ユニット基板を交換する際に、光コネクタの結合を意味する接続オンあるいは接続の切り離しを意味する接続オフが簡単に行え、故障箇所を有するユニット基板のみを容易に交換できる必要がある。

　光コネクタと光コネクタを接続する構造としては、ガイドピンやハウジングを用いて嵌合する構造する方式が知られている。図１８は、広く用いられている光コネクタの断面模式図である。この従来例では、図１８に示されているように、光コネクタに付与されているガイドピンやハウジングガイドを用いて接続する。この構造ではいわゆる嵌合手法により、光コネクタと光コネクタの光軸合わせが無調整で自動的に達成されるため、上記第１の要件、および第２の要件を満たすことは可能である。

　また、アライメントマークとして磁石を用いて光コネクタと光コネクタを接続する手法も知られている（例えば、特許文献１参照）この従来例では、一方のコネクタに磁石が搭載されている。また、この磁石は、コネクタとコネクタとの高精度位置合わせを行うためのアライメントマークとしての機能も兼ね備えている。この磁石を用いることにより、光コネクタと光コネクタが光結合される。この構造においても、光コネクタと光コネクタの光軸合わせが無調整（セルフアライメント）で自動的に達成されるため、上記第１の要件、および第２の要件を満たすことは可能である。

　しかしながら、上記汎用製品に開示された方式では、光コネクタをハウジングあるいはガイドピンに沿って接続されることになるため、大容量送受信のための複数個からなる光コネクタを接続オンあるいは接続オフする場合、押し付け力あるいは引っ張り力に加えてコネクタ接続状態の保持解除が必要となり、簡単な方法で接続のオンオフを行うことは困難である。したがって、この従来例では上記の第３の要件を満たさないことになる。

　また、従来の光コネクタ装置では、複数枚のユニット基板間の接続を、全て背面基板上に形成された基板間配線を経由して行なっていたため、特に多数の回路素子間の接続を必要とする並列処理装置等ではボード内およびボード間の配線数が増大し、該配線数の増大が配線の輻輳や配線間の相互干渉を引き起こすという問題があった。その上で、ユニット基板を冷やすための冷却システムが配線の輻輳のため、機能しない場合があった。また、背面基板上に形成されたボード間配線を経由したユニット基板間の接続は回路素子間配線長の増加やばらつきをもたらし、信号遅延の増加やクロックスキューを引き起こすという問題があった。

　また、上記の特許文献１記載の磁石接続方式では、磁石同士をリリースする仕組みがないため、接続は実行できるものの、コネクタ接続の切り離しを行なうためには、磁石接続を解除する仕組みが必要となり、複雑な機構の付加による装置の大規模化を招く。すなわち、この従来例では、上記の第２の要件を満たしていないことになる。このため、この従来例の構造では半導体素子に不具合が発生した場合にはラックに収まっている全てユニット基板の交換を余儀なくされるため、実効的な保守コストが高い物になってしまう。

　以上示したように従来の技術では、前記第１から第３のすべての要件を満たすことができないために、作業性よくローコストでＬＳＩ等が搭載されているユニット基板間における複数個の光コネクタ同士を充分な精度で光学的に接続し、実用性高くかつ保守性の良い光コネクタ装置を提供できないという課題があった。

　上記の目的を解決するため、本発明の光コネクタは、例えば、第１のコネクタ部材と第２のコネクタ部材とからなる光コネクタであって、第１のコネクタ部材は、筐体と、筐体内を通る光ファイバ用貫通穴と、筐体内に設けられた光ファイバを固定する固定部と、筐体表面に設けられた第１のアライメント部とを有し、第２のコネクタ部材は、筐体と、筐体内を通る光ファイバ用貫通穴と、筐体内に設けられた光ファイバを固定する固定部と、筐体表面に設けられた第２のアライメント部とを有し、第1のアライメント部の表面の第2のアライメント部と接続する部分には磁石が設けられ、第2のアライメント部の表面の磁石と接続する部分には磁性体が設けられ、第1のコネクタ部材の磁石と、第2のコネクタ部材の磁性体が接続することでコネクタ部材同士が接続されることで、第1のコネクタ部材に固定された光ファイバと、第2のコネクタ部材に固定された光ファイバとが光学的に接続され、第１のアライメント部は、磁力遮蔽手段をさらに有することを特徴とする。

　本発明によれば、コネクタの個数が複数であってもコネクタ間における接続および切り離しの容易な光コネクタが提供される。

本発明の第１の実施形態による光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタ装置において、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。本発明の光コネクタにおける遮蔽手段の基本構成を説明する図であり、遮蔽手段において、磁石と磁性材料が接続状態（ａ）であり、磁石と磁性材料が接続オフ状態（ｂ）を説明する図である。本発明の光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタにおいて、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。本発明の光コネクタを用いて、サーバ内のユニット基板とユニット基板の間で行なわれる信号送受を説明する図である。本発明の光コネクタを用いて、サーバ内のユニット基板とユニット基板の間で行なわれる信号送受を説明する図である。本発明の光コネクタおよび複数のユニット基板を用いたサーバを説明する図である。コネクタの接続および切り離しには、各端子に設置された制御レバーを用いる。本発明の光コネクタおよび複数のユニット基板を用いたサーバを説明する図である。コネクタの接続および切り離しには、１つの制御レバーで一括して制御する方法を用いる。本発明の第１の実施形態による光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタにおいて、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。本発明の光コネクタにおける遮蔽手段の基本構成を説明する図であり、遮蔽手段において、磁石と磁性材料が接続状態（ａ）であり、磁石と磁性材料が接続オフ状態（ｂ）を説明する図である。本発明の第１の実施形態による光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタにおいて、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。本発明の第２の実施形態による光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタにおいて、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。本発明の第３の実施形態による光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタにおいて、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。本発明の第４の実施形態による光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタにおいて、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。本発明の第５の実施形態による光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタにおいて、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。本発明の第７の実施形態による光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタにおいて、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。本発明の第８の実施形態による光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタにおいて、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。本発明の第９の実施形態による光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタにおいて、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。従来例による光コネクタの基本構成を説明する図である。光コネクタにおいて、光コネクタ間で接続がオンの状態（ａ）であり、光コネクタ間で接続がオフの状態（ｂ）を説明する図である。

　本発明の１５の実施の形態例はいずれも磁力遮蔽手段を有し、且つセルフ－アライメント磁石機構を合わせ持った光コネクタ装置について説明する。本明細書で言う磁力遮蔽手段とは、磁石と金属との間に働く磁力を弱める手段をいう。どのような構成でこの手段を実現しているかについては、各実施例中で述べることとする。

　以下、本発明に係る諸々の実施形態の構成及び作用について、図面を参照して説明する。なお、図面では、光伝送媒体として光ファイバを用いる。また、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

　まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付き光コネクタの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る光コネクタ装置の構成図であり、（ａ）はコネクタ接続状態、（ｂ）はコネクタ切り離し状態を表す。図２は、図１におけるコネクタ間の接続箇所の拡大図であり、（ａ）は磁石と磁性材料の接続状態、（ｂ）は磁石と磁性材料の切り離し状態を表す。

　図１に示されるように、コネクタ部材Ａは、コネクタ筐体とアライメント部であるレセプタクルから構成される。コネクタ筐体内には、光ファイバを通すための貫通穴と、光ファイバを固定するための固定部が設けられている。コネクタ部材Ｂも、同様に、コネクタ筐体とレセプタクルから構成されている。さらに、例えば、レセプタクルはコネクタ筐体に付与されているレールに嵌まる構成になっているため、このレセプタクルはコネクタ筐体に対して「出る」と「引っ込む」という動きが自由に行なわれる構造になっている。この構造により、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂをサーバーブレード等に固定した場合でも、これらのコネクタ間において接続オフ状態からレセプタクルのみが可動することにより、接続オン状態を実現することができる。

　このように、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂのレセプタクルのいずれか一方は磁力遮蔽手段を有し、アライメントマークの代わりに磁石を設けている。両コネクタ部材は、磁石と金属等の磁性体との引力によりアライメントされ、接続状態が保持される。

　また、コネクタ部材Ａ、コネクタ部材Ｂにはレンズ１１ａ、１１ｂが装着されている。このレンズにより、例えば、コネクタ光ファイバからの出射光は、ビームサイズが拡大されたコリメート光となり空間を伝播し、光ファイバへ入力する際には、前記拡大されたビーム光がレンズ１１ｂにより集光され、光ファイバと結合する。これにより、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続トレランス精度が１０倍以上に拡大すると共に、大気中のごみやちりの影響を受けにくくなっている。

　図１（ａ）に示されるように、前記磁石機構によりコネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂは接続状態が維持され、図１（ｂ）に示されるように磁力遮蔽手段によりコネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの切り離しがなされる。

　光信号は、波長分割多重通信（Ｗａｖｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ　：ＷＤＭ）を用いて、１個の光ファイバまたは導波路に沿って送信される光の複数周波数成分中の情報を符号化することにより帯域幅を増強してもよい。高密な構成においては、光伝送媒体は複数の光ファイバまたは導波路を備えてもよい。それにより、光ファイバまたは導波路の各々がＷＤＭ信号を搬送して単位面積毎の高帯域を実現する。

　次に、磁力遮蔽手段について説明する。図２は、図１に示されるコネクタ間の接続箇所の詳細を説明している。図２（ａ）に示されるように、磁石２２は回転が可能な構造になっており。手動にて制御できるようになっている。具体的には、磁石のＮ極側とＳ極側を結ぶ直線が磁性材料に対して平行の場合には、磁力線がヨーク21を通じて磁性材料に侵入するため、磁石と磁性材料の間で吸引力が働き、磁石と磁性材料がくっついた状態になる。一方、図２（ｂ）に示されるように、磁石のＮ極とＳ極を結ぶ直線が磁性材料に対して垂直の場合には、磁力線が磁性材料に進入できないため磁石と磁性材料は離れた状態となる。このようにして、磁石を回転することにより、磁石と磁性材料との接続および切り離しが可能になる。図１（ａ）および（ｂ）は、この機構を採用した場合を説明している。

　コネクタ部材Ａ、コネクタ部材Ｂの可動は、それぞれ、図１に示されるようにｘ、ｙ、ｚ方向、傾斜角、および回転角θａ、θｂ、θｃとなり、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続は、高効率光結合状態となるようにアライメント調整が高精度になされる。

　以上を踏まえ、本実施例の構成としては、第１のコネクタ部材Aと第２のコネクタ部材Bとからなる光コネクタであって、第１のコネクタ部材Ａは、筐体2と、筐体2内を通る光ファイバ用貫通穴と、筐体2内に設けられた光ファイバ1を固定する固定部と、筐体2表面に設けられた第１のアライメント部3とを有し、第２のコネクタ部材Ｂは、筐体6と、筐体6内を通る光ファイバ用貫通穴と、筐体6内に設けられた光ファイバ1を固定する固定部と、筐体6表面に設けられた第２のアライメント部5とを有し、第1のアライメント部3の表面の第2のアライメント部と接続する部分には磁石が設けられ、第2のアライメント部5の表面の磁石と接続する部分には磁性体が設けられ、第1のコネクタ部材Aの磁石と、第2のコネクタ部材Bの磁性体が接続することでコネクタ部材同士が接続されることで、第1のコネクタ部材Aに固定された光ファイバ1と、第2のコネクタ部材Bに固定された光ファイバ1とが光学的に接続され、第１のアライメント部3は、磁力遮蔽手段をさらに有することを特徴とする。

　第１実施の形態例によれば、アライメントマークとなる磁石端子はパターニングによって形成できるので、高精度な配置で形成できる。パターン化した磁石同士が接触するため、自動的にアライメントのずれを補正する方向に力が働く。コネクタの高精度接続のために特別の手段を採用する必要がないので、コネクタの省スペース化を図れる。

　以下、異なる図において使用される同一の参照符号は、同様又は同一の要素を示す。

　まず、図３を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付きコネクタの全体構成について説明する。図３は、本実施の形態に係る光コネクタ装置の構成図であり、（ａ）はコネクタ接続前の状態、（ｂ）はコネクタ接続後の状態を表す。

　図３（ａ）に示されるように、コネクタ部材１０２とコネクタ部材１０８は対向するアライメントマークを兼ねる磁石と磁性材料を合わせることで高効率光結合が実現する。即ち、図３（ａ）に示されるように、コネクタ部材１０２側のマーク１０３ａとコネクタ部材１０８側のマーク１０６ａ、以下同様に、１０３ｂと１０６ｂ、１０３ｃと１０６ｃ、１０３ｄと１０６ｄ、１０３ｅと１０６ｅ、１０３ｆと１０６ｆのアライメントマークの形状を合わせれば高精度光コネクタ接続が実現される。その上で、コネクタ部材１０２とコネクタ部材１０８の接続状態は、図３（ｂ）に示されるように、例えば磁石機構における磁石と磁性材料の引き合う力で保持される。

　図３（ｂ）に示されるように、光送受信モジュール間における信号授受は、以下のように行なわれる。光送受信モジュール１０１から発生した信号は、光ファイバ１０９を通じて伝送され、高効率光結合状態で接続されたコネクタ部材１０２とコネクタ部材１０８を通過した後、再度光ファイバ１０９を通じて対向する光送受信モジュール１０１に送られ、検出される。

　磁力遮蔽手段については、例えば、実施例１に示す機構がレセプタクルに付与される場合が考えられる（図示せず）が、磁力遮蔽手段はこれに限らない。

　まず、図４を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付きコネクタを用いた基板間信号授受を示す装置全体構成について説明する。図４は、本実施の形態に係る光コネクタを用いた基板間信号授受を示す構成図を表す。

　図４に示されるように、基板１５０に搭載されているＣＰＵやメモリーコントローラ等のような電子部品１８５からの信号と基板１５１に搭載されているＣＰＵやメモリーコントローラ等のような電子部品１８５との信号の送受信は以下のようになる。基板１５０の電子部品１８５からの電気信号は、配線１８３を通じて最初に光モジュール１８４に送られ、前記光モジュール１８４において電気－光変換が行なわれ光信号に変換された後、光ファイバにて伝送、光コネクタ部材１６１と１６６を介して、再度光ファイバに送られ、光モジュール１８４にて光―電気変換が行なわれ電気信号に変換された後、もう一方の基板上１５１に搭載されているＣＰＵやメモリーコントローラ等のような電子部品１８５に送られる。このようにして、異なる基板に搭載されている電子部品間における信号送受を光配線で行うことで、信号送受信が実現される。

　上述したように、異なる基板に搭載されている電子部品間における信号送受を複数の光コネクタを用いた光配線で行うことで、大容量信号送受信が実現される。即ち、光コネクタ部材１６２と１６５を介しても、異なる基板に搭載されている電子部品間における信号送受を光配線を用いて行うことで、大容量信号送受信が実現される。同様にして、光コネクタ部材１６３と１６４を介しても、異なる基板に搭載されている電子部品間における信号送受を光配線で行うことで、大容量信号送受信が実現される。一般に、処理する信号の容量が増加すると光コネクタの数が増加する。

　コネクタ部材１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６の可動は、各々、図４に示されるようにｘ、ｙ、ｚ方向、傾斜角、および回転角θとなり、コネクタ部材１６１とコネクタ部材１６６の接続は、高効率光結合状態となるようにアライメントが高精度になされる。コネクタ部材１６２とコネクタ部材１６５の接続、コネクタ部材１６３とコネクタ部材１６４の接続も同様に高精度になされる。

　磁力遮蔽手段については、例えば、実施例１に示す機構がレセプタクルに付与される場合が考えられる（図示せず）が、遮蔽手段はこれに限らない。

　まず、図５を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付きコネクタを用いた基板間信号授受を示す装置全体構成について説明する。図５は、本実施の形態に係る光コネクタ装置を用いた基板間信号授受を示す構成図を表す。

　図５に示されるように、基板１５０に搭載されているＣＰＵやメモリーコントローラ等のような電子部品１８５からの信号と基板１５１に搭載されているＣＰＵやメモリーコントローラ等のような電子部品１８５との信号の送受信は以下のようになる。基板１５０の電子部品１８５からの電気信号は、配線１８３を通じて、最初に光モジュール１８４に送られ、光モジュール１８４おいて電気－光変換が行なわれ光信号に変換された後、光ファイバにて伝送、光コネクタ部材１６１と１６６を介して、再度光ファイバにて伝送され、光モジュール１８４にて光―電気変換が行なわれ電気信号に変換された後、もう一方の基板１５１上に搭載されているＣＰＵやメモリーコントローラ等のような電子部品１８５に送られる。このようにして、異なる基板に搭載されている電子部品間における信号送受を光配線で行うことで、信号送受信が実現される。

　このようにして、異なる基板に搭載されている電子部品間における信号送受は、信号をまず基板端にまとめた上で、光コネクタ部材１６１と１６２を接続して行なわれる。

　各コネクタ部材の可動は、図５に示されるようにｘ、ｙ、ｚ方向、傾斜角、および回転角θとなり、コネクタ部材１６１とコネクタ部材１６６の接続は、高効率光結合状態となるようにアライメントが高精度になされる。同様にして、コネクタ部材１６２とコネクタ部材１６５の接続、コネクタ部材１６３とコネクタ部材１６４の接続も行なわれる。

　まず、図６を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付き光コネクタを用いたサーバの構成について説明する。図６は、本実施の形態に係る光コネクタを用いたサーバの構成図およびそのサーバを構成しているユニット基板を拡大した図を表す。

　一般に、サーバは数十枚のユニット基板から構成される。図６は、ラック２１０にユニット基板２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６が実装された図を示している。

　また、図６の拡大図に示すように、ユニット基板には、表面のみならず裏面にもＣＰＵ／メモリーコントローラなどの電子部品２０８が数多く搭載されている。各電子部品２０８からの電気信号は、表面の場合、光モジュール（図示せず）を介して光信号に変換され、光ファイバを通じて、コネクタ部材２０１におけるレセプタクル２０２の光ファイバの出口から出力される。裏面の場合、表面と同様にして、コネクタ部材２０５におけるレセプタクル２０４の光ファイバの出口から出力される。コネクタ部材には、他コネクタとの接続のため、レセプタクルが上下に可動するように各コネクタごとに制御レバー２０６が付与されている。

　一方、図６に示すように、サーバにおいては、故障・修理・保守点検等の必要があり、ユニット基板をサーバラックから抜差しする場合がある。図６は、ユニット基板２１３を抜き差しする様子を示している。

　図６に示すように、ラックにユニット基板２１３を差し込んだ後、制御レバー２０６をＯＮすれば、ユニット基板２１３のコネクタとユニット基板２１４のコネクタとが接続される。コネクタ間の接続が完了すれば、ユニット基板２１３の電子部品とユニット基板２１４の電子部品の配線が完了する。図６に示すように、ラックにユニット基板２１３において、制御レバー２０６をオフすれば、ユニット基板２１３のコネクタとユニット基板２１４のコネクタとが切り離される。コネクタ間の切り離しが完了すれば、ユニット基板２１３を引き出すことができる。

　まず、図７を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付き光コネクタを用いたサーバの構成について説明する。図７は、本実施の形態に係る光コネクタ装置を用いたサーバの構成図およびそのサーバを構成しているユニット基板を拡大した図を表す。

　一般に、サーバは数十枚のユニット基板から構成される。図７は、ラック２１０にユニット基板２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６が実装された図を示している。

　また、図７の拡大図に示すように、ユニット基板には、表面のみならず裏面にもＣＰＵ／メモリーコントローラなどの電子部品２０８が数多く搭載されている。各電子部品２０８からの電気信号は、表面の場合、光モジュール（図示せず）を介して光信号に変換され、光ファイバを通じて、コネクタ部材２０１におけるレセプタクル２０２から出力される。裏面の場合、表面と同様にして、コネクタ部材２０５におけるレセプタクル２０４から出力される。コネクタには、他コネクタとの接続のため、全てのレセプタクルが一括して上下に可動するようにコネクタに制御レバー２０９が付与されている。

　一方、図７に示すように、サーバにおいては、故障・修理・保守点検等の必要があり、ユニット基板をサーバラックから抜差しする場合がある。図７は、ユニット基板２２３を抜き差しする様子を示している。

　図７に示すように、ラックにユニット基板２２３を差し込んだ後、制御レバー２０９をＯＮすれば、ユニット基板２２３のコネクタ部材とユニット基板２２４のコネクタ部材とが接続される。コネクタ間の接続が完了すれば、ユニット基板２２３の電子部品とユニット基板２２４の電子部品の配線が完了する。図７に示すように、ユニット基板２２３において、制御レバー２０９をオフすれば、ユニット基板２２３のコネクタ部材とユニット基板２２４のコネクタとが切り離される。コネクタ間の切り離しが完了すれば、ユニット基板２２３を引き出すことができる。

　まず、図８を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付き光コネクタの構成について説明する。図８は、本実施の形態に係る光コネクタ装置の構成図であり、（ａ）はコネクタ接続状態、（Ｂ）はコネクタ切り離し状態を表す。図９は、図８のアライメントマーク部分の拡大図であり、（ａ）は磁石と磁性材料の接続状態、（ｂ）は磁石と磁性材料の切り離し状態を表す。

　次に、本発明の第７実施の形態例について図８を参照して説明する。第７実施の形態例については、第１実施の形態例と同様な点の説明を省略し、相違する点のみを説明する。

　図８（ａ）に示されるように、前記磁石機構によりコネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂは接続状態が維持され、図８（ｂ）に示されるように磁力遮蔽手段によりコネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの切り離しがなされる。

　図９は、図８に示されるアライメントマークの詳細を説明している。図９に示すように、アライメントマークは円形状の磁石とくさび形状の磁性材料から構成されている。

　図９（ａ）に示されるように、磁石のＮ極とＳ極を結ぶ直線が磁性材料に対して平行の場合には、磁力線がヨーク21を通じて磁性材料に侵入するため、磁石と磁性材料の間で吸引力が働き、両者がくっついた状態にある。ただし、接触面はくさび形状の磁性材料の斜面のみとなっている。一方、図９（ｂ）に示されるように、磁石のＮ極とＳ極を結ぶ直線が磁性材料に対して垂直の場合には、磁力線が磁性材料に進入できないため磁石と磁性材料は離れた状態となる。また、図９に示すように、磁性材料は、くさび形状であるため、磁石との接触面が小さく、回転磁石と磁性材料の切り離しが容易に行うことができる。このようにして、手動にて磁石を回転することにより、磁石と磁性材料との接続および切り離しが容易に行なうことができる。図８は、この機構を採用した場合を説明している。

　まず、図１０を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付き光コネクタの構成について説明する。図１０は、本実施の形態に係る光コネクタ装置の構成図であり、（ａ）はコネクタ接続状態、（ｂ）はコネクタ切り離し状態を表す。

　次に、本発明の第８実施の形態例について図１０を参照して説明する。第８実施の形態例については、第１実施の形態例と同様な点の説明を省略し、相違する点のみを説明する。

　図１０に示されるように、コネクタ部材Ａには遮蔽板を挿入するための開口部が設けられている。開口部には、遮蔽板を挿入するためのレール機構があってもよい。コネクタ部材Ａの磁性材料３は、コネクタ部材Ａの中で図１０に示す矢印の向きに自由に動ける。

　一方、アライメントマークは磁石４と磁性材料３から構成され、磁石は円形の形状をしており、磁性材料は磁石と対向する面はくさび形状をしている。したがって、前記磁石と前記磁性材料の接触面は、図１０に示すように、くさび形状の斜面となっている。

　図１０（ａ）に示すように、前記磁石機構によりコネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂは接続状態の保持は、磁性材料と磁石の接触面における引力でなされている。コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの切り離しは、図１０（ｂ）に示されるように、コネクタ１筐体開口部に遮蔽板を挿入することにより行なわれる。接続を保持している引力は、磁石と磁性材料の接触面のみであり、容易に切り離しが可能となる。

　まず、図１１を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段光コネクタの構成について説明する。図１１は、本実施の形態に係る光コネクタ装置の構成図であり、（ａ）はコネクタ接続状態、（ｂ）はコネクタ切り離し状態を表す。

　次に、本発明の第９実施の形態例について図１１を参照して説明する。第９実施の形態例については、第１実施の形態例と同様な点の説明を省略し、相違する点のみを説明する。

　図１１に示されるように、コネクタ部材Ａには遮蔽板を挿入するための開口部が設けられている。開口部には、遮蔽板を挿入するためのレール機構があってもよい。コネクタ部材Ａの磁性材料３は、コネクタ筐体の中で図１０に示す矢印の向きに自由に動くことができる。

　一方、図１１に示されるように、アライメントマークは磁石４と磁性材料３から構成され、磁石は円形状をしており、磁性材料は磁石と対向する面はその反対側の面よりも面積の小さい形状をしている。したがって、前記磁石と前記磁性材料の接触面は、台形の形状の面積の小さな上面となっている。

　図１１（ａ）に示すように、前記磁石機構によりコネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂは接続状態の保持は、磁性材料と磁石の接触面における引力でなされている。コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの切り離しは、図１１（ｂ）に示されるように、コネクタ部材Ａの開口部に遮蔽板を挿入することにより行なわれる。接続を保持している引力は、磁石と磁性材料のわずかな接触面のみであり、容易に切り離しが可能となる。

　まず、図１２を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付き光コネクタの構成について説明する。図１２は、本実施の形態に係る光コネクタ装置の構成図であり、（ａ）はコネクタ接続状態、（ｂ）はコネクタ切り離し状態を表す。

　次に、本発明の第１０実施の形態例について図１２を参照して説明する。第１０実施の形態例については、第１実施、第８実施、あるいは第９実施の形態例と同様な点の説明を省略し、相違する点のみを説明する。

　図１２に示されるように、コネクタ筐体とコネクタ筐体Ｂは、突起８により接触しない構造になっている。その上で、コネクタ部材Aとコネクタ部材Bの接続状態は、磁石３と磁性材料４の引力で保持される。また、コネクタ部材Aの側壁にある磁石Ｎ極もしくはＳ極１２は、コネクタ２の側壁にある磁石Ｎ極もしくはＳ極１３により、コネクタ部材Bに対してコネクタ部材Aには反発力が働く。この反発力を利用して、コネクタ１とコネクタ２の接続状態は、より強固となり、外部振動に強いコネクタ接続構造となる。

　まず、図１３を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段光コネクタの構成について説明する。図１３は、本実施の形態に係る光コネクタ装置の構成図であり、（ａ）はコネクタ接続状態、（ｂ）はコネクタ切り離し状態を表す。

　次に、本発明の第１１実施の形態例について図１３を参照して説明する。第１１実施の形態例については、第１実施、第８実施、あるいは第９実施の形態例と同様な点の説明を省略し、相違する点のみを説明する。

　図１３に示されるように、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂは、突起８により接触しない構造になっている。その上で、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続状態は、磁石３と磁性材料４の引力で保持される。一方、コネクタ部材Ｂの磁石９は、内側がＮ極、外側がＳ極の場合は、コネクタ２にある磁石３の先端側のＮ極により、磁石９と磁石３の間には反発力が働く、また、コネクタＢの磁石９は、内側がＳ極、外側がＮ極の場合は、コネクタ部材２にある磁石３の先端側のＳ極により、磁石９と磁石３の間には反発力が働く。この反発力により、コネクタ部材Ａはコネクタ部材Ｂに対して横方向にズレにくい構造になっているため、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続状態は、より強固となり、外部振動に強いコネクタ接続構造となる。

　まず、図１４を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付き光コネクタの構成について説明する。図１４は、本実施の形態に係る光コネクタ装置の構成図であり、（ａ）はコネクタ接続状態、（ｂ）はコネクタ切り離し状態を表す。

　次に、本発明の第１２実施の形態例について図１４を参照して説明する。第１２実施の形態例については、第１実施の形態例と同様な点の説明を省略し、相違する点のみを説明する。

　図１４に示されるように、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続状態は、電磁石４と磁性材料３の引力で保持される。電磁石４は、外部からの電気信号により、電磁石４と磁性材料３との間における引力の発生のタイミングを制御することができる。したがって、遠距離からの外部操作により、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続と切り離しの状態を制御することができる。

　まず、図１５を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付き光コネクタの構成について説明する。図１５は、本実施の形態に係る光コネクタ装置の構成図であり、（ａ）はコネクタ接続状態、（ｂ）はコネクタ切り離し状態を表す。

　次に、本発明の第１１実施の形態例について図１５を参照して説明する。第１１実施の形態例については、第１実施、第８実施、あるいは第９実施の形態例と同様な点の説明を省略し、相違する点のみを説明する。

　図１５に示されるように、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂは、突起８により接触しない構造になっている。その上で、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続状態は、アライメントマークである磁石４と磁性材料３との引力で保持される。

　まず、図１６を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段光コネクタの構成について説明する。図１６は、本実施の形態に係る光コネクタ装置の構成図であり、（ａ）はコネクタ接続状態、（ｂ）はコネクタ切り離し状態を表す。

　次に、本発明の第１１実施の形態例について図１６を参照して説明する。第１１実施の形態例については、第１実施、第８実施、あるいは第９実施の形態例と同様な点の説明を省略し、相違する点のみを説明する。

　図１６に示されるように、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂは、突起８により接触しない構造になっている。その上で、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続状態は、磁石４と磁性材料３の引力で保持される。また、図１６に示されるように、コネクタ部材Ｂには板形状のものを挿入できるレール構造２０を有している。図１６に示されるように、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続状態図１６（ａ）において、磁力を弱める遮蔽板とレール構造２０を用いて、磁石４と磁性材料３の間に遮蔽板を挿入することにより、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの切り離しが可能となり、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続オフ状態となる。コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続オフ状態を図１６（ｂ）に示す。

　まず、図１７を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁力遮蔽手段付き光コネクタの構成について説明する。図１７は、本実施の形態に係る光コネクタ装置の構成図であり、（ａ）はコネクタ接続状態、（ｂ）はコネクタ切り離し状態を表す。

　次に、本発明の第１１実施の形態例について図１７を参照して説明する。第１１実施の形態例については、第１実施、第８実施、あるいは第９実施の形態例と同様な点の説明を省略し、相違する点のみを説明する。

　図１７に示されるように、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂは、突起８により接触しない構造になっている。その上で、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続状態は、磁石４のＮ極あるいはＳ極と磁石３ａのＳ極あるいはＮ極の引力で保持される。また、図１７に示されるように、コネクタ部材Ｂには板形状のものを挿入できるレール構造２０を有している。

　図１７に示されるように、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続状態図１６（ａ）において、板状の磁石とレール構造２０を用いて、磁石４と磁性材料３の間に遮蔽板を挿入する。磁石３ａがＮ極、磁石４がＳ極の場合、板状の磁石の上側がＮ極、下側がＳ極となる。一方、磁石３ａがＳ極、磁石４がＮ極の場合、板状の磁石の上側がＳ極、下側がＮ極となる。この板状の磁石の挿入により、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの切り離しが可能となり、コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続オフ状態となる。コネクタ部材Ａとコネクタ部材Ｂの接続オフ状態を図１６（ｂ）に示す。

　以上では、基板と他の基板との間で行なわれる信号送受のための光コネクタ置として構成した例で説明したが、本発明は、この形態に限定されることはなく、複数の光コネクタからなる光コネクタ装置、または、前記に示す基板間以外の信号送受のための光コネクタなどあらゆるものに適用可能である。

Ａ、Ｂ、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、201、205　コネクタ部材
１、7、109、181　光ファイバ
２、5、104、110、202、204　レセプタクル
３　磁石
４、４ａ　磁性材料
６、102、108　コネクタ筐体
８　コネクタ間接触防止突起
１０　遮蔽板挿入口
１１　遮蔽板
１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９　磁石のＮ極および磁石のＳ極
２０　遮蔽板用レール
２１　遮蔽板
１１ａ、１１ｂ、105　レンズ
２１　磁性体（ヨーク）
２２　回転磁石
２３　非磁性体
２４　磁性体（鉄）
１０１　光送受信モジュール
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ、１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ、１０６ｅ、１０６ｆ　アライメントマーク
１５０、１５１　ユニット基板
１７１、１７２、１７３　光コネクタの接続
１８３　電気配線
１８４　光モジュール
１８５、208　電子部品
２０３、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６　ユニット基板
２０６、209　制御レバー
２０７　柱構造
２１０　ラック。

Claims

　第１のコネクタ部材と第２のコネクタ部材とからなる光コネクタであって、
　前記第１のコネクタ部材は、筐体と、前記筐体内を通る光ファイバ用貫通穴と、前記筐体内に設けられた前記光ファイバを固定する固定部と、前記筐体表面に設けられた第１のアライメント部とを有し、
　前記第２のコネクタ部材は、筐体と、前記筐体内を通る光ファイバ用貫通穴と、前記筐体内に設けられた前記光ファイバを固定する固定部と、前記筐体表面に設けられた第２のアライメント部とを有し、
　前記第1のアライメント部の表面の前記第2のアライメント部と接続する部分には磁石が設けられ、
　前記第2のアライメント部の表面の前記磁石と接続する部分には磁性体が設けられ、
　前記第1のコネクタ部材の前記磁石と、前記第2のコネクタ部材の前記磁性体が接続することでコネクタ部材同士が接続されることで、前記第1のコネクタ部材に固定された前記光ファイバと、前記第2のコネクタ部材に固定された前記光ファイバとが光学的に接続され、
　前記第１のアライメント部は、磁力遮蔽手段をさらに有することを特徴とする光コネクタ。
　請求項１記載の光コネクタであって、
　前記磁力遮蔽手段として、前記磁石を回転させる制御部をさらに有する、ことを特徴とする光コネクタ。
　請求項１記載の光コネクタであって、
　前記筐体表面の前記貫通穴の開口部には、レンズをさらに有することを特徴とする光コネクタ。
　請求項１記載の光コネクタであって、
　前記第１のアライメント部と、前記第２のアライメント部とは、磁力遮蔽板が挿入される空隙を介して接続されることを特徴とする光コネクタ。
　請求項４記載の光コネクタであって、
　前記第１のコネクタ部材および前記第２のコネクタ部材は、前記磁力遮蔽板を挿入するレールを、さらに有することを特徴とする光コネクタ。
　請求項1記載の光コネクタであって、
　前記第1のアライメント部の表面には、接触防止突起をさらに有し、
　前記第2のアライメント部と前記接触防止突起とが接触し、前記第1のアライメント部と前記第2のアライメント部とは離間していることを特徴とする光コネクタ。
　請求項6記載の光コネクタであって、
　前記磁性体は、前記第２のコネクタ部材の前記筐体に接する面と、前記第１のアライメント部に接する面とを有し、
　前記磁性体の面のうち、前記磁石に接する面の面積は、前記第２のコネクタ部材の前記筐体に接する面の面積よりも小さいことを特徴とする光コネクタ。
　請求項1記載の光コネクタであって、
　前記第1のコネクタ部材の前記筐体は、前記筐体の内側にレールをさらに有し、
　前記磁力遮蔽手段として、前記レールに沿って、前記筐体内に前記第1のアライメント部が引っ込むことを特徴とする光コネクタ。
　ラックと、
　ユニット基板と、
　前記ユニット基板上に設けられた、ＣＰＵとメモリと光モジュールと、
　前記ユニット基板上の光モジュールと、該ユニット基板とは異なるユニット基板上の光モジュールとを光学的に接続する光コネクタと、を有し、
　第１のコネクタ部材と第２のコネクタ部材とからなる光コネクタであって、
　前記第１のコネクタ部材は、筐体と、前記筐体内を通る光ファイバ用貫通穴と、前記筐体内に設けられた前記光ファイバを固定する固定部と、前記筐体表面に設けられたアライメント用磁石と、を有する第１のアライメント部とを有し、
　前記第２のコネクタ部材は、筐体と、前記筐体内を通る光ファイバ用貫通穴と、前記筐体内に設けられた前記光ファイバを固定する固定部と、前記筐体表面に設けられた前記磁石と接続する磁性体を有する第２のアライメント部とを有し、
　前記第1のコネクタ部材の前記磁石と、前記第2のコネクタ部材の前記磁性体が接続することでコネクタ部材同士が接続されることで、前記第1のコネクタ部材に固定された前記光ファイバと、前記第2のコネクタ部材に固定された前記光ファイバとが光学的に接続され、
　前記第１のアライメント部は、磁力遮蔽手段を、さらに有することを特徴とするサーバ。