(57)【要約】載置部を有し、フェルールの光入出力面と対向して光入出力部が設けられた筐体と、フェルールを載置部と垂直なＺ軸方向において筐体に固定する第１固定部と、フェルールを光入出力面と垂直なＹ軸方向において筐体に固定する第２固定部とを備え、第２固定部は第１の状態と第２の状態とに状態が変化可能であり、第１固定部は、第１の位置にある場合にフェルールをＺ軸方向に固定し、第２の位置にある場合にフェルールをＺ軸方向に固定せず、第２固定部が第２の状態から第１の状態に変化するのに伴い、第２の位置から第１の位置に移動する光モジュール。
2012108324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板をフェルールを介して光ファイバに結合する光モジュールであって、
前記フェルールが載置される載置部と、前記フェルールの光入出力面と対向して光入出力部と、を有する筐体と、
前記フェルールを前記筐体に固定する固定部材と、
を具備し、
前記固定部材は、
前記載置部の載置面の法線方向であるＺ軸方向に対し、前記フェルールを前記筐体に固定する第１固定部と、
前記光入出力面の法線方向であるＹ軸方向に対し、前記フェルールを前記筐体に固定する第２固定部と、を有し、
前記第２固定部が前記Ｙ軸方向に前記フェルールを押圧した状態において、前記第１固定部は、前記フェルールを前記Ｚ軸方向の一方の方向から押圧するとともに前記載置部を前記Ｚ軸方向の他方の方向から支持することを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記第１固定部は、
基材と、
前記基材に設けられ、前記フェルールを前記Ｚ軸方向の一方の方向から押圧する第１押圧部と、
前記基材に設けられ、前記載置部の裏面を支持する支持部と、を有することを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記筐体には、前記支持部を挿入する第１の溝が設けられ、
前記支持部が前記第１の溝に上方から挿入されて、前記支持部の少なくとも一部が前記載置部の裏面に接触することを特徴とする請求項２記載の光モジュール。
【請求項４】
前記第２固定部は、
前記基材に設けられ、前記Ｙ軸方向に対して前記フェルールを前記光入出力部に押圧する第２押圧部と、
前記基材に設けられ、前記筐体に当接して前記第２固定部を前記筐体に対して固定する当接部と、を有し、
前記基材は、前記筐体に対して、前記Ｙ軸方向に移動する可能であることを特徴とする請求項２記載の光モジュール。
【請求項５】
前記基材は、
前記載置面に対して垂直に設けられ、前記Ｙ軸方向に延伸して設けられる互いに平行に対向する２つの壁部と、
前記載置面に対して対向し、２つの前記壁部を連結するブリッジ部と、を有し、
前記第１固定部、前記第２固定部、前記支持部および前記当接部は、それぞれの前記壁部に設けられることを特徴とする請求項４記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第１押圧部は、一端が前記壁部の上端部に固定され、他端が前記フェルールを前記載置面の方向へ押圧する板バネであることを特徴とする請求項５記載の光モジュール。
【請求項７】
前記支持部は、２つの前記壁部の下端から、対向する前記壁部に向かってそれぞれ延伸して形成されることを特徴とする請求項５記載の光モジュール。
【請求項８】
前記当接部は、２つの前記壁部の縁部から、対向する前記壁部に向かってそれぞれ延伸して形成されることを特徴とする請求項７記載の光モジュール。
【請求項９】
前記筐体には、前記当接部に対応する位置に第２の溝を有し、前記当接部が、前記第２の溝の壁面と当接することを特徴とする請求項８記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記第１の溝および前記第２の溝は、前記筐体を前記Ｚ軸方向に貫通し、前記Ｙ軸方向に沿って並んで形成され、
前記第１の溝及び前記第２の溝の間隔は、前記支持部及び前記当接部の間隔と略等しいことを特徴とする請求項９記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記筐体は、前記フェルールの側面を前記Ｙ軸方向にガイドするガイド部を有し、
前記第１の溝及び前記第２の溝は、前記ガイド部に形成されることを特徴とする請求項１０記載の光モジュール。
【請求項１２】
前記第２押圧部は、一端が前記基材の前記壁部の端部に固定され、他端が前記フェルールを前記Ｙ軸方向に押圧するバネであることを特徴とする請求項５記載の光モジュール。
【請求項１３】
前記基材は、２つの前記ブリッジ部を有し、前記板バネは、２つの前記ブリッジ部の間に設けられていることを特徴とする請求項６記載の光モジュール。
【請求項１４】
前記フェルールは、前記光入出力面に少なくとも２つのガイド穴が設けられ、
前記筐体は、
前記光入出力部において、前記フェルールの前記光入出力面との間で光を入出力するレンズと、
前記光入出力部に設けられ、前記ガイド穴に挿入される少なくとも２つのガイドピンと、を有し、
前記レンズ及びガイドピンは一体形成されていることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項１５】
回路基板をフェルールを介して光ファイバに結合する光モジュールであって、
前記フェルールが載置される載置部と、前記フェルールの光入出力面と対向して光入出力部と、弾性体と、を有する筐体と、
前記フェルールを前記筐体に固定する固定部材と、
を具備し、
前記固定部材は、
前記載置部の載置面の法線方向であるＺ軸方向に対し、前記フェルールを前記筐体に固定する第１固定部と、
前記光入出力面の法線方向であるＹ軸方向に対し、前記フェルールを前記筐体に固定する第２固定部と、を有し、
前記第２固定部が前記Ｙ軸方向に前記フェルールを押圧した状態において、前記第１固定部は、前記フェルールを前記Ｚ軸方向の一方の方向から押圧するとともに前記載置部を前記Ｚ軸方向の他方の方向から支持し、前記弾性体が、前記第２固定部を前記Ｙ軸方向に付勢することを特徴とする光モジュール。
【請求項１６】
前記筐体は、前記第２固定部に対応する位置に溝を有し、前記弾性体は前記溝の内部に設けられることを特徴とする請求項１５記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光モジュールと光ファイバとの光接続を光モジュールと光コネクタとの嵌合により着脱可能とする方法が知られている。嵌合方式として、光コネクタを上下方向から二つ割り状のハウジングで挟み込み、ハウジング同士を雌雄の係合手段により嵌合し、一方のハウジング内に光コネクタを接合端面方向に付勢するコイルバネを設けて押しつけるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６０９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の嵌合方式では光コネクタを上下方向からハウジングで挟み込むので、上下方向の厚みが大きくなり、薄型化を実現しにくい。また、光コネクタを付勢するためのコイルバネをハウジング内において光軸方向に有しているので、光軸方向においてハウジングの大きさが増加し、小型化が困難である。さらに、凹凸の係合手段による嵌合では接続再現性が悪いので、十分な光接続を再現性良く得ることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、回路基板をフェルールを介して光ファイバに結合する光モジュールであって、フェルールが載置される載置部を有し、且つ、フェルールの光入出力面と対向して光入出力部が設けられた筐体と、フェルールを載置部における載置面と垂直な方向において筐体に固定する第１固定部と、フェルールを光の光軸方向において筐体に固定する第２固定部とを備え、第２固定部は、筐体に装着された状態で、フェルールを光軸方向に固定する第１の状態と、フェルールを光軸方向に固定しない第２の状態とに状態が変化可能であり、第１固定部は、光軸方向において筐体に対して第１の位置にある場合にフェルールを垂直方向に固定し、第２の位置にある場合にフェルールを垂直方向に固定せず、第２固定部が第２の状態から第１の状態に変化するのに伴い、第２の位置から第１の位置に移動する光モジュールが提供される。【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第1の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。
【図２】図1に示す光モジュールの分解図である。
【図３】接続する光ファイバ側から図1に示す光モジュールを見た断面図である。
【図４】図1に示す光モジュールの組み立ての第1の工程を示す斜視図である。
【図５】図1に示す光モジュールの固定部材の裏面を示す平面図である。
【図６】図1に示す光モジュールの組み立ての第２の工程を示す斜視図である。
【図７】図1に示す光モジュールの組み立ての第3の工程を示す斜視図である。
【図８】図1に示す光モジュールの組み立て後の背面図である。
【図９】図1に示す光モジュールにおいて、フェルールの着脱再現性を試験した実験結果を示すグラフである。
【図１０】図1に示す光モジュールの固定部材の第1の変形例を示す平面図である。
【図１１】図1に示す光モジュールの固定部材の第2の変形例を示す平面図である。
【図１２】本発明の第2の実施形態に係る光モジュールを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面を参照しながら発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。但し、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本発明の第1の実施形態に係る光モジュール１００を示す。光モジュール１００は、回路基板５０と、回路基板５０に実装された筐体１０と、フェルール６０を介して光信号を伝送する光ファイバ７０と、フェルール６０を筐体１０に対して着脱可能に固定する固定部材４０とを備える。
【００１０】
回路基板５０には、半導体レーザ等の発光素子またはフォトダイオード等の受光素子を含むレーザモジュールが実装されてよい。半導体レーザは、面発光型半導体レーザであってよい。フォトダイオードは、ｐｉｎフォトダイオードであってよい。回路基板の厚みは、例えば、約１．５ｍｍである。
【００１１】
筐体１０は、セラミック製であってよい。筐体１０の厚みは、最も厚い場所で、数ｍｍ程度であってよい。フェルール６０の厚みは、１．６ｍｍ以下である。固定部材４０は、後述する第１押圧部３０及び第２押圧部２０を有する。固定部材４０は、厚さが約０．２ｍｍの金属製の板状部材を加工して形成する。固定部材４０の材料金属は、アルミ合金、銅合金、ステンレス鋼等であってよい。
【００１２】
光モジュール１００は、回路基板５０をフェルール６０を介して光ファイバ７０に結合する。つまり、光モジュール１００は、回路基板５０の電気信号を光に変換して、フェルール６０を介して光ファイバ７０に結合し、光ファイバ７０からの光信号を電気信号に変換して回路基板５０の素子に供給することによって、回路基板５０と光ファイバ７０との光−電気接続を着脱可能に行う。
【００１３】
図２は、光モジュール１００の分解図である。フェルール６０は、光ファイバ７０のコア部を通じて伝送される光信号を入出力する光入出力面６２を有する。図２において、光入出力面６２の法線方向をＹ軸とする。また、後述する載置面１３の法線方向をＺ軸とする。また、Ｙ軸およびＺ軸の双方と直交する方向をＸ軸とする。フェルール６０は、光入出力面６２に少なくとも２つのガイド穴６６が設けられている。ガイド穴６６は、後述するガイドピン１８と嵌合し、フェルール６０の位置決めを行う。フェルール６０はＸ軸を法線方向とする側面６４を有する。
【００１４】
筐体１０は、フェルール６０が載置される載置部１２を有する。載置部１２は、筐体１０の光ファイバ７０側の端部に設けられる薄い略長方形の板状部材であってよい。載置部１２の裏面が、筐体１０の裏面と同一面内となるように、載置部１２が設けられてよい。また、載置部１２のＺ軸方向における厚みは、筐体１０において後述する光入出力部１４が設けられる領域よりも薄い。また、載置部１２は、Ｘ軸方向において、筐体１０と略同一の幅を有してよい。
【００１５】
載置部１２はフェルール６０を支持する載置面１３を有する。載置面１３はＹ軸を法線方向とする。筐体１０は、フェルール６０の光入出力面６２と対向する光入出力部１４を有する。光入出力部１４は、筐体１０に固定されている。光入出力部１４は、フェルール６０の光入出力面６２と、回路基板５０との間で光信号の授受を行う。
【００１６】
筐体１０は、フェルール６０の側面６４をＹ軸方向にガイドするガイド部８０を有する。ガイド部８０は、筐体１０のフェルール６０と対向する面から、光ファイバ７０側に延伸するブロック状の部材であってよい。ガイド部８０は、載置部１２のＸ軸方向における両端に、互いに対向して設けられる。それぞれのガイド部８０は、載置面１３と垂直で、且つ、Ｙ軸方向と平行なガイド面８２を含む。フェルール６０が載置部１２に載置されたとき、ガイド面８２はフェルール６０の側面６４と接してよい。
【００１７】
ガイド部８０は、ガイド部８０の表面から裏面に向かってＺ軸方向に貫通する第１の溝８４及び第２の溝８６を有する。ガイド部８０の表面とは、ガイド部８０において載置部１２と反対側の面を指す。ガイド部８０の裏面とは、ガイド部８０において載置部１２と接する側の面を指す。第１の溝８４及び第２の溝８６は、ガイド部８０の外側の端部に形成され、断面がＵ字形の貫通孔であってよい。外側の端部とは、２つのガイド部８０において対向する面とは逆側の端部を指す。
【００１８】
第１の溝８４及び第２の溝８６はＹ軸方向に沿って並んで配置される。第１の溝８４及び第２の溝８６の間隔は、後述する支持部３２および当接部２２の、Ｙ軸方向における間隔と略等しくてよい。略等しいとは、固定部材４０をガイド部８０の上方から装着した場合に、支持部３２および当接部２２が、第１の溝８４及び第２の溝８６を通過できる程度に、両者の間隔が等しいことを指す。
【００１９】
第１の溝８４は、載置部１２を更に貫通して形成される。つまり、第１の溝８４は、ガイド部８０および載置部１２の双方に渡って形成される。第２の溝８６は、ガイド部８０において、回路基板５０に載置される領域に形成されてよい。第２の溝８６は、回路基板５０を貫通しない。また、第２の溝８６は、ガイド部８０の表面側から、ガイド部８０の途中まで形成されてよい。つまり、第２の溝８６は、ガイド部８０を貫通しなくともよい。
【００２０】
第１の溝８４及び第２の溝８６は、Ｙ軸方向において溝の幅が互いに異なっていてもよい。第１の溝８４は、支持部３２よりも大きい幅を有し、第２の溝８６は、当接部２２よりも大きい幅を有する。第２の溝８６は、光ファイバ７０側に壁面８７を有する。壁面８７は、Ｙ軸方向を法線方向とする平坦面であってよい。
【００２１】
固定部材４０は、第１固定部４３及び第２固定部４５を有する。第１固定部４３は、載置面１３と垂直なＺ軸方向においてフェルール６０を筐体１０に固定する。第２固定部４５は、フェルール６０をＹ軸方向において筐体１０に固定する。
【００２２】
第１固定部４３は、基材４１と、第１押圧部３０と、支持部３２とを有する。基材４１は、２つの壁部４２と、２つの壁部４２を連結するブリッジ部４４とを含む。基材４１は剛性部材で構成され固定部材４０に対して剛性を付与する。２つの壁部４２は、載置面１３に対して垂直に設けられ、かつ、Ｙ軸方向に平行に延伸して設けられ、かつ、互いに対向して設けられる。ブリッジ部４４は載置面１３に対して平行で、かつ、Ｙ軸方向に垂直な方向に延伸し、２つの壁部４２を壁部４２の上端で連結する。
【００２３】
第１押圧部３０は、基材４１に設けられ、載置面１３とは逆側からフェルール６０を押圧する。第１押圧部３０は、２つの板バネであってよい。板バネは、フェルール６０を載置面１３に押圧する弾性力を有する。それぞれの板バネは、一端が対応する基材４１の壁部４２の上端に固定され、対向する基材４１に向かって延伸して形成される。板バネの基材４１に固定されていない他端が、フェルール６０を載置面１３の方向へ押圧する。
【００２４】
基材４１は、２つのブリッジ部４４を有する。２つの板バネは、２つのブリッジ部４４の間に互いに向かい合って設けられる。板バネは、固定部材４０を筐体１０に装着する前の状態において、フェルール６０を押圧する他端が、ブリッジ部４４の表面より、Ｚ軸方向において下側に位置している。
【００２５】
支持部３２は、それぞれの壁部４２の下端から、対向する壁部４２に向かって延伸する。対向する壁部４２に向かって延伸する支持部３２の表面と、壁部４２の下端とのＺ軸方向における距離は、載置部１２のＺ軸方向における厚みと略同一であってよい。支持部３２は、基材４１に設けられたＬ字形状の２つの下Ｌ字部を含んでよい。下Ｌ字部は、一端が基材４１の壁部４２の光ファイバ７０とは反対側の下端に固定され、他端が載置部１２の裏面を支持する。２つの下Ｌ字部は、壁部４２の下端からＺ軸方向において壁部４２から離れる方向に延伸し、更に、対向する壁部４２に向かう方向に延伸して設けられる。２つの支持部３２は、互いに向かい合って設けられてよい。２つの下Ｌ字部は、Ｙ軸に近づく方向に向かって、壁部４２から１ｍｍ〜５ｍｍ程度延伸している。
【００２６】
第２固定部４５は、第２押圧部２０と、当接部２２とを有する。第２押圧部２０は、基材４１に設けられ、Ｙ軸方向においてフェルール６０を光入出力部１４に押圧する。第２押圧部２０は、Ｙ軸方向においてフェルール６０を光入出力部１４に押圧する第１の状態と、フェルール６０を光入出力部１４に押圧しない第２の状態とを有する。第２押圧部２０は、それぞれの基材４１に設けられる２つのバネを含んでよい。それぞれのバネは、２つの基材４１の中間線に対して線対称となるように、それぞれの基材４１に形成されてよい。
【００２７】
本例の第２押圧部２０は、それぞれの壁部４２における当接部２２とは逆側の端部から、Ｙ軸方向に延伸し、更に、対向する壁部４２に向かって延伸し、更に、Ｙ軸方向において当接部２２に向かう方向に延伸する。ただし、第２押圧部２０の形状は、この形状に限定されない。２つのバネのそれぞれは、一端が基材４１の壁部４２の後端に固定され、他端がフェルール６０をＹ軸方向に押圧する。壁部４２の後端とは、光ファイバ７０側の壁部４２の側面端部を指す。
【００２８】
当接部２２は、第２押圧部２０が第１の状態となった場合に筐体１０に当接することで、第２固定部４５を筐体１０に対して固定する。例えば当接部２２は、第２押圧部２０が第１の状態となって、フェルール６０の後端を光入出力部１４に向かう第１の方向に押圧した場合に、筐体１０を第１の方向とは逆向きに押圧することで、第２固定部４５を固定する。
【００２９】
当接部２２は、それぞれの壁部４２の対向面から、対向する壁部４２に向かって延伸して形成される。対向面とは、それぞれの壁部４２において向かい合う面を指す。本例の当接部２２は、壁部４２のＹ軸方向における端部のうち、光入出力部１４に近いほうの端部から延伸して形成される。なお、２つの壁部４２の対向面の距離は、２つのガイド部８０において溝部が形成される２つの端面の距離と略等しい。
【００３０】
当接部２２は、２つの基材４１の中間線に対して線対称となるように、それぞれの基材４１に形成された、２つのＬ字形状の横Ｌ字部を含む。それぞれの横Ｌ字部は、壁部４２の端部から、Ｙ軸方向において壁部４２の端部から離れる方向に延伸し、更に、対向する壁部４２に向かう方向に延伸して形成される。２つの横Ｌ字部は、対向する壁部４２に向かって、壁部４２から１ｍｍ〜５ｍｍ程度延伸している。
【００３１】
第１固定部４３および第２固定部４５は、共通の基材４１に形成される。第２押圧部２０は、第２の状態から第１の状態に変化することで、基材４１を、Ｙ軸方向において載置部１２に対して移動させる。例えば第２押圧部２０がフェルール６０の後端を押圧することで、その反力により、基材４１が押圧方向とは逆方向に移動する。第１固定部４３は、基材４１の移動に伴い、第２の位置から第１の位置に移動する。なお、第１固定部４３及び第２固定部４５は、金型を使ったプレス加工等により、一枚の金属板から形成されてよい。
【００３２】
図３は、光ファイバ７０側から筐体１０を見た断面図である。筐体１０は、フェルール６０の光入出力面６２と対向して、光入出力部１４を有する。光入出力部１４は、フェルール６０の光入出力面６２との間で光を入出力するレンズ１６を有する。レンズ１６は、フェルール６０の光入出力面６２に対応する大きさ及び形状を有する。レンズ１６は、フェルール６０のチャネル毎に設けられてもよい。レンズ１６は石英ガラスにより形成されてよい。
【００３３】
光入出力部１４は、少なくとも２つのガイドピン１８を有する。それぞれのガイドピン１８は、フェルール６０のそれぞれのガイド穴６６と嵌合する。ガイドピン１８はフェルール６０のガイド穴６６に挿入されるように、光入出力部１４において位置決めされる。ガイドピン１８の径は、例えば、約０．７ｍｍである。また、ガイドピンの長さは、１ｍｍ以下であってよい。ガイドピン１８は石英ガラスにより形成されてよい。レンズ１６及びガイドピン１８は一体形成されてよい。レンズ１６及びガイドピン１８は、例えば、金型を使って射出形成される。
【００３４】
本例において、ガイドピン１８の長さは従来の光コネクタのガイドピンより短い。つまり、従来のＭＴコネクタの場合、接続を安定させるためにガイドピンの長さは２ｍｍ以上必要であった。本例では、フェルール６０は、固定部材４０によって、筐体１０に対してＹ軸方向及びＹ軸と垂直方向に弾性力により固定される。そのため、ガイドピン１８の長さを従来の光コネクタのガイドピンよりも短くすることができる。したがって、レンズ１６及びガイドピン１８を一体形成しやすい。
【００３５】
図４は、光モジュール１００の組み立ての最初の工程である第１の工程を示す。フェルール６０は、筐体１０のガイド部８０によってガイドされて、載置部１２に載置される。ガイドピン１８は、フェルール６０のガイド穴６６に挿入されて、フェルール６０が筐体１０に対して位置決めされる。
【００３６】
第２押圧部２０は、治具を使って押圧方向と逆の方向に曲げられて第２の状態となる。この状態で、固定部材４０が筐体１０（ガイド部８０）に装着される。上述したように、第１の溝８４および第２の溝８６の間隔は、支持部３２および当接部２２の間隔と略等しい。このため、支持部３２および当接部２２を、第１の溝８４および第２の溝８６に挿入することができる。固定部材４０を筐体１０に装着した状態では、支持部３２は、第１の溝８４を通過して、載置部１２の裏面側に配置される。また、当接部２２は、第２の溝８６の中に配置される。
【００３７】
ガイド部８０は、第１固定部４３が第２の位置にあるときの、支持部３２に対応する位置に第１の溝８４を有する。ここで、第２の位置とは、固定部材４０が筐体１０に装着されたときに、固定部材４０がフェルール６０を筐体１０に対して固定する前の固定部材４０の光軸方向の位置を指す。ガイド部８０は、第１固定部４３が第２の位置にあるときの、当接部２２に対応する位置に第２の溝８６を有する。
【００３８】
図５は、固定部材４０の裏面を示す。図５は、第２押圧部２０が第１形状にある場合と、第２形状にある場合を示す。第１形状から第２形状に変化するにしたがって、第２押圧部２０の先端２３のＹ軸方向の位置は、距離ｄだけ変化する。この距離ｄをバネのストロークと呼ぶ。ストロークｄは、約２ｍｍであってよい。
【００３９】
本実施形態において、第２押圧部２０のバネのストロークｄを長くとることができる。そのため、強い弾性力によりフェルール６０を筐体に対して押圧することができる。したがって、フェルール６０の光入出力面６２と筐体１０の光入出力部１４との光学的な結合が安定する。結果として、光接続損失が減少し、接続再現性が向上する。
【００４０】
図６は、光モジュール１００の組み立ての第２の工程を示す。固定部材４０は、治具によって第２押圧部２０を第２の状態に保った状態で、筐体１０に装着される。上述したように、支持部３２が第１の溝８４を通過し、当接部２２が第２の溝８６の内部に保持される。
【００４１】
このとき、第１固定部４３は、Ｙ軸方向において第２の位置にある。第１押圧部３０は、フェルール６０をＺ軸方向に押圧するが、支持部３２が第１の溝８４の位置にあり、載置部１２の裏面と接触しないので、第１固定部４３はフェルール６０をＺ軸方向に固定しない。
【００４２】
第２押圧部２０が第２の状態のとき、第２押圧部２０の先端２３はフェルール６０の後端をＹ軸方向に押圧しない。第２押圧部２０が第２の状態のとき、当接部２２は、第２の溝８６の壁面８７と当接しない。つまり、第２押圧部２０が第２の状態のとき、壁面８７と当接部２２との間には隙間がある。隙間の間隔は、１ｍｍ以下であってよい。
【００４３】
図７は、光モジュール１００の組み立ての最終工程である第３の工程を示す。治具を取り外すと、第２押圧部２０が第２の状態から第１の状態に変化する。このとき、第２押圧部２０の先端２３がフェルール６０の後端をバネの復元力によりＹ軸方向に押圧する。それに伴い、固定部材４０全体がＹ軸方向において筐体１０から離れる方向にスライドする。これにより、第１固定部４３は、第２の位置から第１の位置に移動する。
【００４４】
固定部材４０がＹ軸方向にスライドするのに伴って、当接部２２は第２の溝８６の壁面８７と当接する。その結果、フェルール６０は、第２押圧部２０と当接部２２とによりＹ軸方向において固定される。
【００４５】
また、第１固定部４３が第２の位置から第１の位置にＹ軸方向に移動するに伴い、支持部３２が載置部１２の裏面を支持する。第１押圧部３０は、Ｚ軸方向において、フェルール６０を載置面１３に対して押圧する。その結果、フェルール６０は、第１押圧部３０と支持部３２により、Ｚ軸方向において固定される。
【００４６】
図８は、光モジュール１００の組み立て後の背面図であり、光モジュール１００の背面全体、及び、領域Ａを拡大して示す。載置部１２は、支持部３２と接触する平坦な裏面１１を含む。載置部１２は、裏面において、第１固定部４３が第２の位置にあるときの支持部３２に対応する位置に、第１の溝８４を有する。第１の溝８４は、第１固定部４３が第２の位置にあるときに、支持部３２が載置部１２の裏面に接触することを防ぐ。
【００４７】
第１固定部４３が第１の位置に移動すると、支持部３２の少なくとも一部が、第１の溝８４の領域からはずれ、載置部１２の裏面と接触する。これにより、支持部３２は載置部１２の裏面１１を支持する。支持部３２は、裏面１１のうち第１の溝８４の縁部の領域を支持してよい。このような構成により、第２押圧部２０の形状の変化に応じて、固定部材４０は、フェルール６０をＹ軸方向およびＺ軸方向の双方において固定する。このため、簡単な操作でフェルール６０を固定することができ、また、固定部材４０を簡易な構成にすることができる。
【００４８】
上述したように、当接部２２は、第２押圧部２０が第１の状態にあるときに、第２の溝８６の壁面８７と当接する。当接部２２は、光ファイバ側において平坦な当接面２５を有する。第２の溝８６の壁面８７は、Ｙ軸方向と垂直な平坦面である。
【００４９】
第1の実施形態に係る光モジュール１００によれば、フェルール６０は、２つのガイド部８０によりＸ軸方向に固定され、第１押圧部３０及び支持部３２によりＺ軸方向に固定され、第２押圧部２０及び当接部２２によりＹ軸方向に固定される。したがって、フェルール６０は、筐体１０に対して、安定的に固定される。
【００５０】
図９は、光モジュール１００において、フェルール６０の着脱再現性を試験した実験結果を示すグラフである。実験には、フェルール６０として１２芯フェルールを使用した。実験には、同じ種類の４個のフェルールＭＴ−Ａ、ＭＴ−Ｂ、ＭＴ−Ｃ、ＭＴ−Ｄを使用した。フェルールの着脱の前後におけるチャネル毎の光出力変動を測定した。
【００５１】
グラフより、Ａ〜Ｄのいずれのフェルールにおいても、光出力変動は０．１２ｄＢより小さいことがわかる。この実験結果から、本実施形態に係る光モジュール１００は、光接続損失が小さく、接続再現性が非常に高いと言える。
【００５２】
第1の実施形態によれば、薄型かつ小型で、光接続再現性に優れた光モジュールを提供することができる。また、部品点数が少なく、作業性の良い光モジュールを得ることができる。さらに、一体形成された固定部材を使用するため、製造コストを低く抑えることができる。
【００５３】
図１０は、固定部材４０の第1の変形例である固定部材４６を示す。固定部材４６は、
第２押圧部２４の形状が図２に示す第２押圧部２０の形状と異なる。第２押圧部２４は、
それぞれの壁部４２の後端からＹ軸方向に延伸し、更に、当接部２２および対向する壁部４２に向かう方向に曲がって延伸する。当該曲がり部分は鋭角であってよい。
【００５４】
図１１は、固定部材４０の第２の変形例である固定部材４７を示す。固定部材４７は、
第２押圧部２６の形状が図２に示す第２押圧部２０の形状と異なる。第２押圧部２６は、
一端が壁部４２の後端に固定され、他端がフェルール６０の後端をＹ軸方向に押圧する。
第２押圧部２６の両端の間には、半円形状に湾曲した湾曲部が形成される。
【００５５】
図１２は、本発明の第2の実施形態に係る光モジュール２００の平面図であり、光モジュール２００の全体、及び、領域Ｂを拡大して示す。光モジュール２００は、第２固定部４５の構造及びＹ軸方向におけるフェルール６０の固定方法が図１に示す光モジュール１００と異なる。
【００５６】
第2の実施形態において、第２固定部４５は、第２押圧部２８及び当接部２２を有する。第２押圧部２８は一端が壁部４２の後端に固定され、他端がフェルール６０の後端を押圧するように設けられた２つの板バネである。第１固定部４３の構成は、図２に示す第1の実施形態と同様なので説明を省略する。
【００５７】
筐体１０のガイド部８０は当接部２２に対応する位置に第２の溝８６を有する。第２固定部４５は、Ｙ軸方向に移動することにより、フェルール６０を筐体１０に対してＹ軸方向に固定する。
【００５８】
筐体１０は、第２固定部４５を第２の位置から第１の位置に移動させる弾性体９０を有する。ここで、第２の位置とは、第２固定部４５がフェルール６０を筐体１０に対して固定しないＹ軸方向の位置を指す。第１の位置とは、第２固定部４５がフェルール６０を筐体１０に対して固定するＹ軸方向の位置を指す。
【００５９】
弾性体９０は、コイルバネであってよい。コイルバネは、第２の溝８６の内部に軸線がＹ軸方向と平行になるように設けられる。コイルバネの一端は第２の溝８６の光ファイバ側の壁面８７に固定され、他端は当接部２２の光ファイバ側の面と当接する。
【００６０】
次に、光モジュール２００におけるフェルール６０の固定方法について説明する。まず、治具を使って弾性体９０をＹ軸方向に圧縮して保持する。次に、固定部材４０を筐体１０に装着する。このとき、第１固定部材の支持部３２は第１の溝８４を貫通し、第２固定部材の当接部２２は第２の溝８６内に保持される。この状態では、第１固定部材及び第２固定部材はいずれもフェルール６０を筐体１０に対して固定していない。
【００６１】
続いて、治具を取り外し、弾性体９０を開放する。弾性体９０の一端は当接部２２を付勢し、固定部材４０全体をＹ軸方向に沿って第２の位置から第１の位置に移動する。移動方向は、光ファイバ７０から筐体１０に向かう方向であり、図７に示す移動方向とは逆方向となる。
【００６２】
第１固定部が第２位置から第１位置に移動するに伴って、第１押圧部３０はフェルール６０を載置面１３に押圧し、支持部３２は載置部１２の裏面を支持する。それによって、第１固定部は、フェルール６０を載置面１３と垂直方向に固定する。
【００６３】
第２固定部が第２の位置から第１の位置への移動に伴って、第２押圧部２８がフェルール６０の後端をＹ軸方向に押圧し、当接部２２は弾性体９０と当接する。それによって、第２固定部は、フェルール６０をＹ軸方向に固定する。
【００６４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６５】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６６】
１０・・・筐体、１１・・・裏面、１２・・・載置部、１３・・・載置面、１４・・・光入出力部、１６・・・レンズ、１８・・・ガイドピン、２０、２４、２６、２８・・・第２押圧部、２２・・・当接部、２３・・・先端、２５・・・当接面、３０・・・第１押圧部、３２・・・支持部、４０、４６、４７・・・固定部材、４１・・・基材、４２・・・壁部、４３・・・第１固定部、４４・・・ブリッジ部、４５・・・第２固定部、５０・・・回路基板、６０・・・フェルール、６２・・・光入出力面、６４・・・側面、６６・・・ガイド穴、７０・・・光ファイバ、８０・・・ガイド部、８２・・・ガイド面、８４・・・第１の溝、８６・・・第２の溝、８７・・・壁面、９０・・・弾性体、１００、２００・・・光モジュール
【図１】
2012108324.tif 000003
【図２】
2012108324.tif 000004
【図３】
2012108324.tif 000005
【図４】
2012108324.tif 000006
【図５】
2012108324.tif 000007
【図６】
2012108324.tif 000008
【図７】
2012108324.tif 000009
【図８】
2012108324.tif 000010
【図９】
2012108324.tif 000011
【図１０】
2012108324.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年8月2日(2012.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板をフェルールを介して光ファイバに結合する光モジュールであって、
前記フェルールが載置される載置部と、
前記フェルールの光入出力面と対向して光入出力部が設けられた筐体と、
前記フェルールを前記筐体に固定する固定部材と、
を具備し、
前記固定部材は、
前記載置部の載置面に対して垂直に設けられ、かつ、前記フェルールを前記光入出力面と垂直なＹ軸方向に平行に延伸して設けられ、且つ、互いに対向する２つの壁部と、
前記載置面に対して平行でかつ前記Ｙ軸方向に垂直に延伸し、２つの前記壁部の上端同士を連結するブリッジ部と、
それぞれの前記壁部の下端から、対向する前記壁部に向かって延伸して形成された支持部と、
前記Ｙ軸方向に対して前記フェルールを前記光入出力部に押圧する第２押圧部と、
それぞれの前記壁部の対向面から、対向する前記壁部に向かって延伸して形成された当接部と、
を有し、
前記筐体には、前記支持部を挿入する第１の溝と、
前記当接部に対応する位置に形成された第２の溝を有し、
前記第１の溝および前記第２の溝は、前記筐体を、前記載置面の法線方向であるＺ軸方向に貫通し、前記Ｙ軸方向に沿って並んで形成され、
前記第１の溝及び前記第２の溝の間隔は、前記支持部及び前記当接部が同時に通過可能な間隔であり、
前記固定部材は、前記筐体に対して前記Ｙ軸方向に移動可能であり、
前記支持部は、前記第１の溝に上方から挿入されて、前記支持部の少なくとも一部が前記載置部の裏面に接触し、
前記当接部は、前記第２の溝の壁面と当接し、第２押圧部と前記当接部とで、前記Ｙ軸方向に前記固定部材を前記筐体に対して固定することを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記筐体は、前記フェルールの側面を前記Ｙ軸方向にガイドするガイド部を有し、
前記第１の溝及び前記第２の溝は、前記ガイド部に形成されることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記第２押圧部は、一端が前記固定部材の前記壁部の端部に固定され、他端が前記フェルールを前記Ｙ軸方向に押圧するバネであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記第２の溝の内部に弾性体が設けられ、前記弾性体が前記当接部を前記Ｙ軸方向に付勢することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項５】
前記固定部材は、前記フェルールを前記Ｚ軸方向の一方の方向から押圧する第１押圧部をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第１押圧部は、一端が前記固定部材の前記壁部の上端部に固定され、他端が前記フェルールを前記載置面の方向へ押圧する板バネであることを特徴とする請求項５に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記固定部材は、２つの前記ブリッジ部を有し、前記板バネは、２つの前記ブリッジ部の間に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の光モジュール
【請求項８】
前記フェルールは、前記光入出力面に少なくとも２つのガイド穴が設けられ、
前記筐体は、
前記光入出力部において、前記フェルールの前記光入出力面との間で光を入出力するレンズと、
前記光入出力部に設けられ、前記ガイド穴に挿入される少なくとも２つのガイドピンとを有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の光モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、回路基板をフェルールを介して光ファイバに結合する光モジュールであって、前記フェルールが載置される載置部と、前記フェルールの光入出力面と対向して光入出力部が設けられた筐体と、前記フェルールを前記筐体に固定する固定部材と、を具備し、前記固定部材は、前記載置部の載置面に対して垂直に設けられ、かつ、前記フェルールを前記光入出力面と垂直なＹ軸方向に平行に延伸して設けられ、且つ、互いに対向する２つの壁部と、前記載置面に対して平行でかつ前記Ｙ軸方向に垂直に延伸し、２つの前記壁部の上端同士を連結するブリッジ部と、それぞれの前記壁部の下端から、対向する前記壁部に向かって延伸して形成された支持部と、前記Ｙ軸方向に対して前記フェルールを前記光入出力部に押圧する第２押圧部と、それぞれの前記壁部の対向面から、対向する前記壁部に向かって延伸して形成された当接部と、を有し、前記筐体には、前記支持部を挿入する第１の溝と、前記当接部に対応する位置に形成された第２の溝を有し、前記第１の溝および前記第２の溝は、前記筐体を、前記載置面の法線方向であるＺ軸方向に貫通し、前記Ｙ軸方向に沿って並んで形成され、前記第１の溝及び前記第２の溝の間隔は、前記支持部及び前記当接部が同時に通過可能な間隔であり、前記固定部材は、前記筐体に対して前記Ｙ軸方向に移動可能であり、前記支持部は、前記第１の溝に上方から挿入されて、前記支持部の少なくとも一部が前記載置部の裏面に接触し、前記当接部は、前記第２の溝の壁面と当接し、第２押圧部と前記当接部とで、前記Ｙ軸方向に前記固定部材を前記筐体に対して固定することを特徴とする光モジュールが提供される。
【国際調査報告】
2012108324.tif 000015
2012108324.tif 000016
2012108324.tif 000017
2012108324.tif 000018