(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に光モジュールが取り付けられた構造を有する光リンクにおいて、
前記筐体の一端部に設けられ、前記光モジュールに設けられた複数の外部リードピンを挿入させる貫通孔と、
前記複数の外部リードピンを前記貫通孔内の所定位置に位置決め固定する固定手段と
を備え、
前記固定手段は、前記光モジュール側から前記貫通孔に組み付けられることにより前記複数の外部リードピンを前記貫通孔の側壁部分との間に締め付ける部材を有することを特徴とする光リンク。
【請求項２】
前記固定手段は、前記筐体に設けられた前記貫通孔の側壁部分に形成され、前記光モジュールの各々の外部リードピンを個々独立に嵌合させる複数の凹部と、前記貫通孔内に組み付けられ、前記凹部に嵌合する前記複数の外部リードピンを前記凹部の側壁に締め付ける１又は２以上の凸部を有する部材と、から成ることを特徴とする請求項１に記載の光リンク。
【請求項３】
前記固定手段は、前記光モジュールの前記複数の外部リードピンに対応する複数の凹部を有し、前記筐体に設けられた前記貫通孔内に組み付けられることにより、前記各々の外部リードピンを個々独立に嵌合させる部材と、前記貫通孔の側壁部分に形成され、前記部材の凹部内に嵌挿された外部リードピンを前記凹部の側壁に締め付ける１又は２以上の凸部と、から成ることを特徴とする請求項１に記載の光リンク。
【請求項４】
前記光モジュールを覆い、一端部が前記部材と前記光モジュールの複数の外部リードピンの内のグランド用リードピンとの間に挟持される金属製シールド板を備えることを特徴とする請求項２又は３のいずれか一項に記載の光リンク。
【請求項５】
前記部材の前記光モジュールに面する側壁には、一端部が前記光モジュールの複数の外部リードピンの内のグランド用リードピンに電気的に接触し且つ前記光モジュールを覆う金属メッキが施されていることを特徴とする請求項２又は３のいずれか一項に記載の光リンク。
【請求項６】
前記光モジュールは、
少なくとも発光素子又は受光素子のいずれか一方の光素子を透明樹脂にて樹脂封止して成る光素子搭載部と、
前記発光素子又は受光素子及び前記複数の外部リードピンに電気的に接続される電子回路を樹脂封止して成る回路搭載部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光リンク。
【請求項７】
前記筐体には、光コネクタを嵌合させて前記光モジュールに結合させる光レセプタクルが一体に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光リンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子又は受光素子を内蔵する光モジュールを備えた光リンクに関し、特に、光モジュールを光リンクの筐体に取り付けるための取り付け構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の光リンクは、図８に示す構造のものが知られている。発光素子と受光素子及びこれらの光素子を駆動制御等するための電子回路を備えた光モジュールＡを、光コネクタを嵌合するための光レセプタクルＢ内に組み込んだ構造となっている。光モジュールＡは、発光素子及び受光素子を搭載する光素子搭載部Ｃと前記電子回路を搭載する回路搭載部Ｄとが樹脂封止にて一体成型されている。
【０００３】
ここで、光素子搭載部Ｃは、金属製のアライメントスリーブ２，４中に前記の発光素子と受光素子が別々に組み込まれ、実際に電気的導通を取りながら予め光ファイバーとの間で光軸調整が成されている。回路搭載部Ｄは、リードフレームに形成された内部リード上に配線パターンの施された絶縁性基板が搭載され、この配線パターンに集積回路（ＩＣ）等の能動素子とコンデンサや抵抗等の受動素子が接続されることにより前記電子回路が構成され、更に配線パターンと内部リード及びリードフレームに延在された複数の外部リードピン６の間が電気的に配線されている。そして、前述の如く、アライメントスリーブ２，４を備えた光素子搭載部Ｃと回路搭載部Ｄを樹脂封止することによって光モジュールＡが形成され、この光モジュールＡを光レセプタクルＢの後端側に組み込むことによって光リンクが構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光リンクは、金属製のアライメントスリーブが高価であるため、コスト低減が困難であった。更に、光モジュールを形成するためには、これらのアライメントスリーブに光軸合わせして発光素子と受光素子を組み付け、絶縁基板の配線パターンに能動素子や受動素子等の電子部品を接続し、更に、この絶縁基板をリードフレーム上に搭載して電気配線を施した後に一括して樹脂封止するので、製造工程が複雑であった。また、前記の回路搭載部は樹脂封止にて成型されているとはいえ、電子回路を電気的にシールドしていないため、耐雑音性の向上が望まれていた。
【０００５】
また、図８に示す外部リードピン６は、９０°よりも大きな角度で曲げ成形されるため、ピン数が多くなったり複数列のピン配列になると実装が困難となる。このため、外部リードピン６を整列して基板穴に挿入するための治具が必要となったり、予め丸ピンが立設されたサブ基板に外部リードピン６を装着し、このサブ基板を介して実装する等、別個の部品を用意する必要があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、製造工程の簡素化や、優れた耐雑音性等が得られる構造を有する光リンクを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、筐体に光モジュールが取り付けられた構造を有する光リンクにおいて、前記筐体の一端部に設けられ、前記光モジュールに設けられた複数の外部リードピンを挿入させる貫通孔と、前記複数の外部リードピンを前記貫通孔内の所定位置に位置決め固定する固定手段とを備え、前記固定手段が、前記光モジュール側から前記貫通孔に組み付けられることにより前記複数の外部リードピンを前記貫通孔の側壁部分との間に締め付ける部材を有する構造とした。
【０００８】
また、光モジュールを覆い、一端が前記部材と前記光モジュールの複数のリードピンの内のグランド用リードピンとの間に挟持される金属製シールド板を備える構造とした。
【０００９】
また、前記部材の前記光モジュールに面する側壁に、一端部が前記光モジュールの複数の外部リードピンの内のグランド用リードピンに電気的に接触し且つ前記光モジュールを覆う金属メッキを施す構造とした。
【００１０】
【作用】
筐体に設けられた貫通孔内に光モジュールの複数の外部リードピンを挿入し、各々の外部リードピンを固定手段にて位置決めして固定することによって、光モジュールを簡易に筐体に組み付ける構造となっている。
【００１１】
金属メッキが施された固定手段あるいは金属製シールド板を光モジュールと共に組み付けることにより、光モジュールの耐雑音性の向上が図られている。
【００１２】
【実施の形態】
以下、本発明の光リンクの実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、この光リンクの構造を説明するための分解斜視図、図２は、光リンクの構造を一部透視した状態で示す平面図である。
【００１３】
図１及び図２において、この光リンクは、光レセプタクル１２と光モジュール搭載部１４を一体に樹脂成型して成る筐体１６に、円筒状のアライメントスリーブ３８を取り付けた送信用光モジュール２０と、円筒状のアライメントスリーブ４６を取り付けた受信用光モジュール２２と、金属製のシールド部材４８，５０、及び樹脂成型された固定部材５２を組み付けることによって構成されている。
【００１４】
光レセプタクル１２には、光ファイバを備えた光コネクタを前方より嵌合させる嵌合孔１８と、上方部分に設けられ且つ嵌合孔１８に連通する嵌着機構１２ａ，１２ｂとが形成されている。光モジュール２０，２２を光モジュール搭載部１４に組み付ける際に、アライメントスリーブ３８，４６を嵌着機構１２ａ，１２ｂに嵌着するだけで、光モジュール２０，２２と前記光コネクタの光ファイバとの光軸合わせが自動的に達成される構造となっている。
【００１５】
光モジュール搭載部１４には、デュアルインラン（ＤＩＰ）型の光モジュール２０，２２を載置する直方体状の鞍部２４，２６と、光モジュール２０の複数の外部リードピン２０ａ，２０ｂを挿入するための長溝状の一対の貫通孔２８ａ，２８ｂと、光モジュール２２に設けられている複数の外部リードピン２２ａ，２２ｂを挿入するための長溝状の一対の貫通孔３０ａ，３０ｂが形成されている。
【００１６】
貫通孔２８ａ，２８ｂ内の鞍部２４側の側壁部分には、光モジュール２０の各列の外部リードピン２０ａ，２０ｂの夫々の形状及びピッチ間隔に合わせられた複数の溝状凹部Ｓが形成されている。貫通孔３０ａ，３０ｂ内の鞍部２６側の側壁部分にも同様に、光モジュール２２の各列の外部リードピン２２ａ，２２ｂの夫々の形状及びピッチ間隔に合わせられた複数の溝状凹部Ｓが形成されている。
【００１７】
鞍部２４，２６を跨ぐようにして各光モジュール２０，２２を搭載し、各々の外部リードピン２０ａ，２０ｂ及び２２ａ，２２ｂを貫通孔２８ａ，２８ｂ及び３０ａ，３０ｂ内に挿入すると、外部リードピン２０ａ，２０ｂ及び２２ａ，２２ｂが前記各々の凹部Ｓ内に個々独立に嵌合して位置決めされる。
【００１８】
光モジュール２０は、図３（ａ）の側面図に示すように、下方に垂下するように略直角に曲げ加工された外部リードピン２０ａ，２０ｂと、内部リード３４にて電気的機械的に連結された光素子搭載部３２ａ及び回路搭載部３２ｂと、光素子搭載部３２ａに嵌着した円筒状のアライメントスリーブ３８が一体化された構造を有している。
【００１９】
この光素子搭載部３２ａは、リードフレームに形成された内部リードの所定部位に、発光ダイオードやレーザダイオード等の発光素子（以下、符号ＬＤで示す）を搭載し、発光素子ＬＤの感応波長に対して透明な樹脂で発光素子ＬＤを樹脂封止することによって形成されている。また、前記内部リードの所定部位に絶縁基板や所謂ダイキャップを介して発光素子ＬＤを搭載して樹脂封止している。更に、光素子搭載部３２ａの先端部分には、この樹脂封止の際に、発光素子ＬＤと光軸合わせされた微細な集光レンズ３６が一体成型されている。回路搭載部３２ｂは、内部リードの他の部位に、発光素子ＬＤを駆動等するための電子回路を構成する能動素子や受動素子等の電子部品を搭載し、これらの電子部品を樹脂封止することによって形成されている。
【００２０】
アライメントスリーブ３８は樹脂成型されており、光素子搭載部３２ａを嵌着するための嵌着孔内には、縦断面が円弧状で中心部分に小径の貫通孔Ｘを有する当接面３８ａが形成され、この当接面３８ａに光素子搭載部３２ａの先端部分を当接させることによって自動的に発光素子ＬＤと集光レンズ３６及び貫通孔Ｘの光軸合わせが果たされ、ひいては光レセプタクル１２に嵌合される光コネクタの光ファイバとも自動的に軸合わせする構造となっている。
【００２１】
光モジュール２２も図３（ｂ）に示すように、光モジュール２０と同様の構造を有している。即ち、リードフレームに形成された内部リードの所定部位に、フォトダイオードやフォトトランジスタ等の受光素子ＰＤを搭載してこの受光素子ＰＤの感応波長に対して透明な樹脂で封止することにより、受光素子ＰＤと光軸合わせされた微細な集光レンズ４４を備えた光素子搭載部４２ａを形成し、内部リードの他の部位に受光素子ＰＤの出力信号を信号処理する電子回路を構成するための能動素子と受動素子を搭載して、樹脂封止することにより回路搭載部４０ｂを形成し、これらの光素子搭載部４０ａと回路搭載部４０ｂを所定の内部リード４２にて電気的機械的に接続している。
【００２２】
そして、樹脂成型された円筒状のアライメントスリーブ４６にも、中心部分に小径の貫通孔Ｙを有する円弧状の当接面４６ａが設けられている。この当接面４６ａに光素子搭載部４０ａの先端部分を当接させてアライメントスリーブ４６に嵌着することにより、自動的に光軸合わせされた光モジュール２２が構成されている。
【００２３】
シールド部材４８，５０は、光モジュール２０，２２及び光素子搭載部３２ａ，４０ａ上を覆うように取り付けられる薄い金属平板にて形成されている。夫々の平板部分の一端には、略垂直に垂下する細い舌片部４８ａ，５０ａと、光素子搭載部３２ａ，４０ａを覆うために「コ」の字状に曲げ成形された枠部４８ｂ，５０ｂが一体成形されている。シールド部材４８の舌片部４８ａは、光モジュール２０の外部リードピン２０ａ，２０ｂの内のグランド用リードピンのみと外側から電気的に接触する位置に設けられている。尚、図１及び図２では、外部リードピン２０ｂのうち最も左側のリードピンに接触するようになっている。シールド部材５０の舌片部５０ａも同様に、光モジュール２２のグランド用リードピン（外部リードピン２２ｂの最も左側のリードピン）に接触する位置に設けられている。
【００２４】
固定部材５２は、シールド部材４８，５０を光モジュール２０，２２の回路搭載部３２ａ，３２ｂとの間で挟む天板部５４と、天板部５４の下端より垂下する垂下部５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８ｂが一体成型されている。図１の仮想線Ｐ−Ｐに沿った縦断面図（図４参照）に示すように、垂下部５６ａ，５６ｂは、光モジュール２０の外部リードピン２０ａ，２０ｂの配列間隔に合わせられた間隔であって、貫通孔２８ａ，２８ｂに対応してこれらに嵌挿する形状となっている。
【００２５】
垂下部５８ａ，５８ｂは、光モジュール２２の外部リードピン２２ａ，２２ｂの配列間隔に合わせられた間隔であって、貫通孔３０ａ，３０ｂに対応してこれらに嵌挿する形状となっている。これにより、垂下部５６ａ，５６ｂは、光モジュール２０の外部リードピン２０ａ，２０ｂを挟持し、天板部５２の裏面と光モジュール２０の回路搭載部３２ｂの間にシールド部材４８を固定した状態で、貫通孔２８ａ，２８ｂ内に嵌挿する。垂下部５８ａ，５８ｂは、光モジュール２２の外部リードピン２２ａ，２２ｂを挟持すると共に、天板部５２の裏面と光モジュール２２の回路搭載部４０ｂの間にシールド部材５０を固定した状態で、貫通孔２８ａ，２８ｂ内に嵌挿する。
【００２６】
更に、垂下部５６ａ，５６ｂの対向面には、貫通孔２８ａ，２８ｂに設けられた複数の凹部Ｓに対応する複数の凸部Ｔが形成され、垂下部５８ａ，５８ｂの対向面にも同様に、貫通孔３０ａ，３０ｂに設けられた複数の凹部Ｓに対応する複数の凸部Ｔが形成されている。
【００２７】
前述の如く、光モジュール２０，２２とシールド部材４８，５０を固定部材５２に組み付け、垂下部５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８ｂを、対応する貫通孔２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ内に嵌挿すると、図５に示すように、外部リードピン２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂが貫通孔２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂの各凹部Ｓ中に個々独立に嵌合して位置決めされると共に、垂下部５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８ｂの各凸部Ｔで押し付けられて固定される。
【００２８】
また、シールド部材４８，５０の舌片部４８ａ，５０ａも凸部Ｔによって所定のグランド用リードピンに電気的に接触したままで固定される。更に、舌片部４８ａ，５０ａの前方に位置する枠部４８ｂ，５０ｂが、光素子搭載部３２ａ，４０ａ上を囲むので、シールド効果が発揮される。
【００２９】
尚、光モジュール２０，２２とシールド部材４８，５０及び固定部材５２を貫通孔２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂに組み付ける際には、アライメントスリーブ３８，４６を同時に光レセプタクル１２内の嵌着機構１２ａ，１２ｂに嵌着する。
【００３０】
このように、この実施の形態によれば、図２中の仮想線Ｑ−Ｑに沿った矢視縦断面図（図６参照）に示すように、光モジュール２０，２２とシールド部材４８，５０及び固定部材５２を一体に組み合わせて、嵌着機構１２ａと貫通孔２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂに組み付けるだけで、光レセプタクル１２及び光モジュール搭載部１４を有する筐体１６に確実に固定することができるため、製造工程の大幅な簡素化を実現することができる。
【００３１】
また、これらの各構成要素を予め幾何学的に決められた寸法及び形状で成型することことにより、光リンクの完成後であっても、各構成要素間での機械的ガタの発生を除去することができると共に、光レセプタクル１２に嵌合される光コネクタと光モジュール２０，２２間での光結合効率の優れた光リンクを得ることができる。
【００３２】
実際に製造した光リンクでは、複数の凹部Ｔを備えた貫通孔２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂに光モジュール２０，２２を組み付け、垂下部５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８ｂにこれらの凹部Ｓに対応する複数の凸部Ｔを形成した固定部材５２によって、図５に示す取り付け構造とした結果、外部リードピン２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂの個々の位置決め誤差Δを±０．２３ｍｍの範囲内に抑えることができた。
【００３３】
また、グランド用リードピンに接触するシールド部材４８，５０を有するので、優れた耐雑音性が発揮される。また、図５に示したように、貫通孔２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ内を、外部リードピン２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂとシールド部材４８，５０の舌片部４８ａ，５０ａ及び固定部材５２の垂下部５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８ｂによって密封せず、隙間を生じさせる構造となっている。このため、この隙間が、光リンクを洗浄する際の洗浄液の抜き取り孔として機能するという効果も得られる。また、アライメントスリーブ３８，４６を樹脂成型したので、低コストの光リンクを提供することができる。
【００３４】
尚、以上の実施の形態では、図５に示したように、貫通孔２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂの側壁部分に凹部Ｓを設け、固定部材５２の垂下部５６ａ，５６ｂ及び５８ａ，５８ｂに凸部Ｔを設ける場合を説明したが、図７に示すように、固定部材５２の垂下部５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８ｂ側に、外部リードピン２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂに合わせた複数の凹部Ｓを設け、貫通孔２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂの側壁部分に、これらの凹部Ｓに対応する複数の凸部Ｔを設けて、これらの凹部Ｓと凸部Ｔの間で外部リードピン２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂ及びシールド部材４８，５０の舌片部４８ａ，５０ａを挟持する構造としてもよい。
【００３５】
また、シールド部材４８，５０を組み付ける構造を説明したが、固定部材５２の天板部５４の裏面に金属メッキを施し、この金属メッキの一端がグランド用リードピンに電気的に接触する構造にすることで、耐雑音性の向上を図るようにしてもよい。
【００３６】
また、一つの固定部材５２で光モジュール２０，２２を固定する構造を説明したが、垂下部５６ａ，５６ｂを有する固定部材と、垂下部５８ａ，５８ｂを有する固定部材との別個の固定部材にしてもよい。
【００３７】
また、長溝状の貫通孔２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ内に、各列の外部リードピン２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂを一括して嵌挿する場合を述べたが、このような嵌挿構造に限らず、光モジュール搭載部１４に、外部リードピン毎に独立した貫通孔を設け、固定部材５２には、図５又は図６に示すような個々の凸部Ｔ又は凹部Ｓを有する櫛形状の垂下部５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８ｂを成型して、独立した貫通孔に櫛形の夫々の歯の部分を嵌挿することにより、外部リードピン２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂを個別に位置決め固定するようにしてもよい。
【００３８】
また、複数の凹部Ｓと凸部Ｔを備え、これらの凹部Ｓと凸部Ｔの間で外部リードピン２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂを位置決め固定して抜け止めする構造を説明したが、本発明はこの構造に限定されるものではない。例えば、凹部Ｓに対する凸部Ｔの個数を適宜に間引いた構造でもよい。ただし、この場合には、外部リードピンは凹部Ｓに嵌合することによって位置決めされるが、光リンクの完成時の機械的ガタや光モジュールの抜けを防止し得る個数にすることが必要である。また他の変形例として、主として外部リードピン２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂを位置決めするための複数の凹部Ｓは形成しておき、これに対応する凸部は、外部リードピン２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂの配列方向に沿って延びる１又は２以上の凸条形状にし、凹部Ｓ内に嵌合する外部リードピン２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂを各列毎に、この凸条の凸部により一括して締め付け固定するようにしてもよい。
【００３９】
また、ＤＩＰ型の光モジュールの取り付け構造を説明したが、本発明は、シングルインライン（ＳＩＰ）型の光モジュールを取り付ける場合にも適用できるものである。また、送信用光モジュールと受信用光モジュールを備えた光リンクに限らず、本発明は、いずれか一方の光モジュールを筐体に一体的に組み付ける場合に適用できるものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、筐体に設けられた貫通孔内に光モジュールの複数の外部リードピンを挿入し、各々の外部リードピンを固定手段にて位置決めして固定して一体化するので、製造工程の簡素化を実現することができると共に、機械的信頼性及び精度の良い光リンクを製造することができる。また、金属メッキが施された固定手段あるいは金属製シールド板を光モジュールと共に組み付けるので、耐雑音性の優れた光リンクを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光リンクの構造を説明するための分解斜視図である。
【図２】光リンクの構造を部分的に透視した状態で示す平面図である。
【図３】送信用、受信用光モジュールの構造を示す側面図である。
【図４】固定部材の形状を示す要部縦断面図である。
【図５】光モジュールと固定部材及びシールド部材の貫通孔への取り付け構造を説明するための説明図である。
【図６】光モジュールを取り付けた部分の光リンクの構造を示す要部縦断面図である。
【図７】光モジュールと固定部材及びシールド部材の貫通孔への取り付け構造の変形例を説明するための説明図である。
【図８】従来の光リンクの構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１２…光レセプタクル、１２ａ，１２ｂ…嵌着機構、１４…光モジュール搭載部、１６…匡体、１８…嵌合孔、２０，２２…光モジュール、２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂ…外部リードピン、２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ…貫通孔、３２ａ，４０ａ…光素子搭載部、３２ｂ，４０ｂ…回路搭載部、３８，４６…アライメントスリーブ、３４，４２…内部リード、３６，４４…集光レンズ、４８，５０…シールド部材，４８ａ，５０ａ…舌片部、４８ｂ，５０ｂ…枠部、５２…固定部材、５４…天板部、５６ａ，５６ｂ，５８ａ，６８ｂ…垂下部、Ｓ…凹部、Ｔ…凸部。
【図１】
0003709660.tif 000002
【図２】
0003709660.tif 000003
【図３】
0003709660.tif 000004
【図４】
0003709660.tif 000005
【図５】
0003709660.tif 000006
【図６】
0003709660.tif 000007
【図７】
0003709660.tif 000008
【図８】
0003709660.tif 000009