(57)【要約】  【課題】  光送受信モジュールを２枚の回路基板を用いて接続することにより、光送受信モジュールにおけるリードピンをフォーミングせずに回路基板に取り付けることができる光送受信装置及び光送受信装置の製造方法を提供する。  【解決手段】  光信号を送受信する光送受信モジュールを接続する第一の回路基板３１及び第二の回路基板３２とを備え、光送受信モジュールは、光伝送線を接続している部分と対向する方向に第一のリードピン群５２、５２、・・・を、光伝送線を接続している部分から第一のリードピン群５２、５２、・・・を望む方向と交叉する方向に第二のリードピン群５１、５１、・・・を有し、第一の回路基板３１は、第二のリードピン群５１、５１、・・・を接続するリードピン接続用孔部３３、３３、・・・を有し、第二の回路基板３２は、第一のリードピン群５２、５２、・・・に内接する断面形状をなす突出部４２を有する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送線を接続してあり、光信号を光電変換／電光変換して送受信する光送受信モジュールと、該光送受信モジュールを接続してある第一の回路基板及び該第一の回路基板より小さい第二の回路基板とを備える光送受信装置において、
前記光送受信モジュールは、前記光伝送線を接続している部分の反対側に光信号に変換すべき電気信号を入力する第一のリードピン群を有し、光信号を変換して得た電気信号を出力する第二のリードピン群を前記光伝送線を接続している部分から前記第一のリードピン群を望む方向と交叉する方向に有し、
前記第一の回路基板は、前記第二のリードピン群を接続するリードピン接続用孔部を有し、
前記第二の回路基板は、前記第一のリードピン群を接続する突出部を有し、該突出部は前記第一のリードピン群に内接する断面形状を有することを特徴とする光送受信装置。
【請求項２】
前記突出部は矩形状の断面形状を有することを特徴とする請求項１記載の光送受信装置。
【請求項３】
光伝送線を接続してあり、光信号を光電変換／電光変換して送受信する光送受信モジュールと、該光送受信モジュールを接続してある第一の回路基板及び該第一の回路基板より小さい第二の回路基板とを備える光送受信装置において、
前記光送受信モジュールは、前記光伝送線を接続している部分の反対側に光信号に変換すべき電気信号を入力する第一のリードピン群を有し、光信号を変換して得た電気信号を出力する第二のリードピン群を前記光伝送線を接続している部分から前記第一のリードピン群を望む方向と交叉する方向に有し、
前記第一の回路基板は、前記第二のリードピン群を接続するリードピン接続用孔部を有し、
前記第二の回路基板は一端に突出部を有し、該突出部の周面に前記第一のリードピン群と当接することが可能な電極を有することを特徴とする光送受信装置。
【請求項４】
光伝送線を接続してあり、光信号を光電変換／電光変換して送受信する光送受信モジュールと、該光送受信モジュールを接続してある第一の回路基板及び該第一の回路基板より小さい第二の回路基板とを備え、
前記光送受信モジュールは、前記光伝送線を接続している部分の反対側に光信号に変換すべき電気信号を入力する第一のリードピン群を有し、光信号を変換して得た電気信号を出力する第二のリードピン群を前記光伝送線を接続している部分から前記第一のリードピン群を望む方向と交叉する方向に有し、
前記第一の回路基板は、前記第二のリードピン群を接続するリードピン接続用孔部を有する光送受信装置の製造方法において、
前記第二の回路基板は、前記第一のリードピン群に内接する断面形状を有する突出部を有し、前記第一のリードピン群を前記突出部に接続した後、前記第一の回路基板に前記リードピン接続用孔部を用いて前記第二のリードピン群を接続することを特徴とする光送受信装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を送受信する双方向光送受信モジュールを、容易かつ確実に接続することができる光送受信装置及び光送受信装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、通信技術の急速な進展に伴い、信号の伝送速度の速い光通信が注目を浴びている。光信号を送受信する光送受信装置に光伝送線である光ファイバを接続する場合、光受信部のリードピン群及び光送信部のリードピン群の両方を備えた双方向光送受信モジュールを用いることが多い。
【０００３】
従来の双方向光送受信モジュールは、本体部に、レンズ、受光素子、発光素子、前置増幅器およびコンデンサを含む電子回路等を有しており、本体部の一端に、光伝送線である光ファイバに取り付けられたフェルールが接続（挿入）される。また、本体部の他端からは、発光素子で光信号に変換する電気信号を入力する光送信部のリードピン群が延出し、本体部の中央近傍の側面には、受光素子で受けた光信号が変換された電気信号を出力する光受信部のリードピン群が延出している。（非特許文献１参照）
【０００４】
上述した光送受信モジュールを用いた光通信は、例えば、従来、電気通信が利用されていたコンピュータのバックパネル間における通信、電話交換機間の通信等にも適用範囲が拡大しており、多数の光送受信モジュールを一体の回路基板に配設することが必要となってきている。この場合、光送受信モジュールの実装密度の向上、光送受信モジュールを備えた光送受信装置のコンパクト化等が重要な課題の１つとなっている。
【０００５】
しかし、非特許文献１に開示されている光送受信モジュールは、光の結合効率を高める光軸合わせを行うため、光送受信モジュール１個毎に調芯を行う必要があり、製造される光送受信モジュール毎に、光送信部、光受信部、及び本体部の相対位置関係は微妙に相違する。これにより、光送信部から延出するリードピン、光受信部から延出するリードピンの相対位置も光送受信モジュール毎に相違しており、リードピンの実装時に、これらの相違を吸収しつつ回路基板へ取り付ける必要があることから、取り付けに相当の時間を要する、取り付け工程に熟練度が要求される等、製造コスト増加の要因となっている。
【０００６】
具体的には、例えば図７に示すような方法で光送受信モジュールを取り付けた光送受信装置が用いられている。図７では、回路基板７１に「コ」の字状の切り欠き７２を設け、切り欠き７２に光送受信モジュール本体を装入する。すなわち、光送信部７３のリードピン７５、７５、・・・をフォーミングして、回路基板７１を挟むように表裏両面でリードピン７５、７５、・・・を半田付けする。同様に、光受信部７４のリードピン７６、７６、・・・をフォーミングして、回路基板７１を挟むように表裏両面でリードピン７６、７６、・・・を半田付けする。
【非特許文献１】インフィネオン  テクノロジーズ  エージー（Infineon Tehnologies AG）、ＢＩＤＩテストボード  ユーザーズ  ガイド（BIDI Test Board User’s Guide）、ドイツ、S23481-A5159-51、２００２年３月２５日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した光送受信装置は、フォーミングしたリードピン７５、７５、・・・及びリードピン７６、７６、・・・の形状を１個１個変える必要があり、取り付け時の作業が煩雑になるという問題点があった。また、光送受信モジュールを固定する部材はリードピン７５、７５、・・・及びリードピン７６、７６、・・・だけであることから、構造上振動に弱く、本体部を固定する補強用の金具が必要となるという問題点もあった。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、光送受信モジュールを２枚の回路基板を用いて接続することにより、光送受信モジュールにおけるリードピンのフォーミングを不要にするとともに、本体部を固定する補強用部材を必要とせずに回路基板に取り付けることができる光送受信装置及び光送受信装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために第１発明に係る光送受信装置は、光伝送線を接続してあり、光信号を光電変換／電光変換して送受信する光送受信モジュールと、該光送受信モジュールを接続してある第一の回路基板及び該第一の回路基板より小さい第二の回路基板とを備える光送受信装置において、前記光送受信モジュールは、前記光伝送線を接続している部分の反対側に光信号に変換すべき電気信号を入力する第一のリードピン群を有し、光信号を変換して得た電気信号を出力する第二のリードピン群を前記光伝送線を接続している部分から前記第一のリードピン群を望む方向と交叉する方向に有し、前記第一の回路基板は、前記第二のリードピン群を接続するリードピン接続用孔部を有し、前記第二の回路基板は、前記第一のリードピン群を接続する突出部を有し、該突出部は前記第一のリードピン群に内接する断面形状を有することを特徴とする。
【００１０】
また、第２発明に係る光送受信装置は、第１発明において、前記突出部は矩形状の断面形状を有することを特徴とする。
【００１１】
また、第３発明に係る光送受信装置は、光伝送線を接続してあり、光信号を光電変換／電光変換して送受信する光送受信モジュールと、該光送受信モジュールを接続してある第一の回路基板及び該第一の回路基板より小さい第二の回路基板とを備える光送受信装置において、前記光送受信モジュールは、前記光伝送線を接続している部分の反対側に光信号に変換すべき電気信号を入力する第一のリードピン群を有し、光信号を変換して得た電気信号を出力する第二のリードピン群を前記光伝送線を接続している部分から前記第一のリードピン群を望む方向と交叉する方向に有し、前記第一の回路基板は、前記第二のリードピン群を接続するリードピン接続用孔部を有し、前記第二の回路基板は一端に突出部を有し、該突出部の周面に前記第一のリードピン群と当接することが可能な電極を有することを特徴とする。
【００１２】
また、第４発明に係る光送受信装置の製造方法は、光伝送線を接続してあり、光信号を光電変換／電光変換して送受信する光送受信モジュールと、該光送受信モジュールを接続してある第一の回路基板及び該第一の回路基板より小さい第二の回路基板とを備え、前記光送受信モジュールは、前記光伝送線を接続している部分の反対側に光信号に変換すべき電気信号を入力する第一のリードピン群を有し、光信号を変換して得た電気信号を出力する第二のリードピン群を前記光伝送線を接続している部分から前記第一のリードピン群を望む方向と交叉する方向に有し、前記第一の回路基板は、前記第二のリードピン群を接続するリードピン接続用孔部を有する光送受信装置の製造方法において、前記第二の回路基板は、前記第一のリードピン群に内接する断面形状を有する突出部を有し、前記第一のリードピン群を前記突出部に接続した後、前記第一の回路基板に前記リードピン接続用孔部を用いて前記第二のリードピン群を接続することを特徴とする。
【００１３】
第１発明では、第一の回路基板及び第一の回路基板よりも小さい第二の回路基板の２枚の回路基板を有し、第二の回路基板にリードピン群をフォーミングすることなく接続することが可能な突出部を設けてある。該突出部は、光伝送線を接続している部分と対向する方向及び該方向に交叉する方向にリードピン群を設けてある光送受信モジュールを、第二の回路基板の突出部に第一のリードピン群を内接させて接続し、その後第一の回路基板のリードピン接続用孔部へ第二のリードピン群を挿入して半田付けする。これにより、光送受信モジュールの取り付け時にリードピン群をフォーミングする必要がないことから、光送受信モジュール毎に相違するリードピン位置の相違に左右されることなく、光送受信モジュールを回路基板に堅固に取り付けることが可能となる。
【００１４】
第２発明では、突出部は矩形状の断面形状を有する。これにより、第二の回路基板の突出部に第一のリードピン群を内接させて接続することができ、リードピン群をフォーミングする必要がないことから、光送受信モジュール毎に相違するリードピン位置の相違に左右されることなく、光送受信モジュールを回路基板に堅固に取り付けることが可能となる。
【００１５】
第３発明では、第一の回路基板及び第一の回路基板よりも小さい第二の回路基板の２枚の回路基板を有し、第二の回路基板にリードピン群をフォーミングすることなく接続することが可能な突出部を設けてある。該突出部は、光伝送線を接続している部分と対向する方向及び該方向に交叉する方向にリードピン群を設けてある光送受信モジュールを、周面にリードピン群と当接することが可能な電極を有する突出部に第一のリードピン群を内接させて接続し、その後第一の回路基板のリードピン接続用孔部へ第二のリードピン群を挿入して半田付けする。これにより、光送受信モジュールの取り付け時にリードピン群をフォーミングする必要がないことから、光送受信モジュール毎に相違するリードピン位置の相違に左右されることなく、光送受信モジュールを回路基板に堅固に取り付けることが可能となる。
【００１６】
第４発明では、第一の回路基板及び第一の回路基板よりも小さい第二の回路基板の２枚の回路基板を有し、第二の回路基板にリードピン群をフォーミングすることなく接続することが可能な突出部を設けてある。まず光伝送線を接続している部分と対向する方向及び該方向に交叉する方向にリードピン群を設けてある光送受信モジュールを、第二の回路基板の突出部に第一のリードピン群を内接させて接続する。そして、第一のリードピン群を接続した状態で、第一の回路基板のリードピン接続用孔部へ第二のリードピン群を挿入して半田付けする。これにより、光送受信モジュールの取り付け時にリードピン群をフォーミングする必要がないことから、光送受信モジュール毎に相違するリードピン位置の相違に左右されることなく、光送受信モジュールを回路基板に堅固に取り付けることが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明又は第４発明によれば、光送受信モジュールの取り付け時にリードピン群をフォーミングする必要がないことから、光送受信モジュール毎に相違するリードピン位置の相違に左右されることなく、光送受信モジュールを回路基板に堅固に取り付けることが可能となる。
【００１８】
第２発明によれば、第二の回路基板の突出部に第一のリードピン群を内接させて接続することができ、リードピン群をフォーミングする必要がないことから、光送受信モジュール毎に相違するリードピン位置の相違に左右されることなく、光送受信モジュールを回路基板に堅固に取り付けることが可能となる。
【００１９】
第３発明によれば、光送受信モジュールの取り付け時にリードピン群をフォーミングする必要がないことから、光送受信モジュール毎に相違するリードピン位置の相違に左右されることなく、光送受信モジュールを回路基板に堅固に取り付けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る光送受信装置に取り付ける光送受信モジュールの構成を示す斜視図（ａ）、光送信部側から見た正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。図１（ａ）に示すように、光伝送線である光ファイバ１を取り付ける本体部２を中心として、光ファイバ１を接続している部分と対向する方向に光送信部３を、光ファイバ１を接続している部分から光送信部３を望む方向と交叉する方向、すなわち本体部２の側面側に光受信部４を設けている。光送信部３は、図１（ｂ）に示すようにリードピン５１、５１、・・・を４本延出しており、光受信部４は、図１（ｃ）に示すようにリードピン５２、５２、・・・を４本延出している。なお、光ファイバ１が、コネクタを介して光送受信モジュールと接続されているものであってもよいことは言うまでもない。
【００２１】
図２は、本発明に係る光送受信モジュール内の光伝送路を示す図である。図２に示すように、本体部２を形成するパッケージ内には、ガラスブロックの端面に薄膜を形成したビームスプリッタ２１、送信光を発生するレーザダイオードからなる発光素子２２、受信光を受光するフォトダイオード、フォトトランジスタ等からなる受光素子２３、送受信光の共通光路に配置されている結合レンズ２４を介して結合している光ファイバ２５を備えている。
【００２２】
光信号の送信時には、発光素子２２が発光した送信光がビームスプリッタ２１を通過し、光ファイバ２５を介して送信先へ伝送される。また、光信号の受信時には、光ファイバ２５から入射し、ビームスプリッタ２１により反射された受信光を受光素子２３が受信する。
【００２３】
上述した光信号の送受信を確実に行うためには、ビームスプリッタ２１、受光素子２３、発光素子２２、光ファイバ２５等の光軸を、光信号の送信時には、発光素子２２から発光された送信光が光ファイバ２５に正確に入射するよう、光信号の受信時には、受信光が受光素子２３に正確に入射するよう、それぞれ調整する必要がある。具体的には、発光素子２２から送信光を発光させる、又は光ファイバ２５から受信光を受信する等の方法により、各部材について光軸合わせを行っている。このため、光送受信モジュールの組み立てには、相当の時間を要すると共に、完成品である光送受信モジュールのリードピン５１、５１、・・・及びリードピン５２、５２、・・・の本体部２に対する相対位置は、光軸の調整具合により個々の製品毎に相違することになる。
【００２４】
光送受信モジュールのリードピン５１、５１、・・・及びリードピン５２、５２、・・・の本体部２に対する相対位置の相違は、以下に説明する取り付け方法を用い、光送受信モジュールを回路基板に取り付けることにより吸収する。図３は、本発明の実施の形態に係る光送受信装置での、光送受信モジュールの取り付け状態を示す側面図である。図３において、主回路基板３１には、光信号が変換された電気信号の受信処理、光信号として送出する電気信号の送信処理等を行うＩＣ（図示せず）が搭載されている。
【００２５】
また、主回路基板３１上には、主回路基板３１と略平行である副回路基板３２を設けている。副回路基板３２は主回路基板３１上に取り付け可能となっており、主回路基板３１よりも小さい。図４は本発明の実施の形態に係る副回路基板３２の斜視図である。副回路基板３２は、光送信部３のリードピン５１、５１、・・・を容易に接続することができるように、リードピン５１、５１、・・・の長手方向に設けてあり、電気信号を光信号に変換するための発光素子に対する電流量を定めるレーザドライバＩＣ４１が搭載されている。
【００２６】
副回路基板３２の一端には、光送信部３のリードピン５１、５１、・・・を受け付けることが可能な突出部４２を設けている。突出部４２のリードピン５１、５１、・・・に直交する方向の断面形状は、リードピン５１、５１、・・・に内接する形状、例えば矩形状となっている。
【００２７】
突出部４２のリードピン５１、５１、・・・に直交する方向の断面形状は、リードピン５１、５１、・・・に内接する形状であれば良く、特に矩形状に限定されるものではない。図５は、突出部４２のリードピン５１、５１、・・・に直交する方向の断面形状の他の例を示す図である。例えば図５（ａ）に示すように円状であっても良く、図５（ｂ）に示すようにリードピン５１、５１、・・・の回転移動を抑制すべく、４本のリードピン５１、５１、・・・に対応した凹面を４面組み合わせた形状であっても良い。
【００２８】
副回路基板３２の突出部４２の周面には、光送信部３のリードピン５１、５１、・・・を半田付けできるように電極であるリードピン接続部４３、４３、・・・を設けてある。副回路基板３２は、接続ピン４４、４４、・・・を主回路基板３１へ挿入することにより、主回路基板３１へ取り付ける。
【００２９】
光送受信モジュールを取り付ける場合、光送信部３のリードピン５１、５１、・・・をリードピン接続部４３、４３、・・・に接続すべく、副回路基板３２の突出部４２に沿って押し込む。押し込んだ状態でリードピン５１、５１、・・・を周面に設けてあるリードピン接続部４３、４３、・・・に当接させ、リードピン５１、５１、・・・をフォーミングすることなくリードピン接続部４３、４３、・・・に半田付けする。なお、リードピンをフォーミングする場合、リードピンを所定の形状へと曲げる部分が必要であり、リードピンが一定値以上の長さを有することが必要であるのに対し、本発明によればフォーミングする必要がないことから、リードピンをその分短くすることができることは言うまでもない。
【００３０】
これにより、光送信部３のリードピン５１、５１、・・・の相対位置の相違を容易に吸収することができるとともに、レーザドライバＩＣ４１と光送信部３のリードピン５１、５１、・・・との距離が短いことから、リードピンの寄生インダクタを減らすことができ、より高い周波数帯域の信号を扱うことが可能となる。また、リードピン５１、５１、・・・をフォーミングする必要がないことから、取り付けが容易であり、製造工程が煩雑になることを防止することが可能となる。
【００３１】
主回路基板３１には、光受信部４のリードピン５２、５２、・・・に対応したリードピン接続用の孔部３３、３３、・・・を４個設けている。リードピン接続用の孔部３３は、その直径がリードピン５２の直径よりも大きくなるよう形成している。
【００３２】
取り付け時には、光送信部３のリードピン５１、５１、・・・を副回路基板３２に取り付けた後、光受信部４のリードピン５２、５２、・・・をリードピン接続用孔部３３、３３、・・・へ挿入して、主回路基板３１の裏側から半田付けすることにより取り付ける。これにより、光受信部４のリードピン５２、５２、・・・の相対位置の相違は、リードピン５２、５２、・・・の直径より大きな直径を有するリードピン接続用の孔部３３、３３、・・・にリードピン５２、５２、・・・を挿入することで容易に吸収することができる。また、小さい副回路基板３２に光送受信モジュールを先に半田付けすることにより、副回路基板３２と一体化した光送受信モジュールを主回路基板３１に、例えばフロー半田付けにより一工程で取り付けることができ、製造工程が効率的となる。
【００３３】
なお、副回路基板３２は、接続ピン４３、４３、・・・、又はコネクタを介して主回路基板３１に固定されることから、光送受信モジュールを副回路基板３２へ接続した場合であっても、特に補強用部材を本体部２へ設ける必要がない。したがって、副回路基板３２を介して光送受信モジュールを取り付けた場合であっても、主回路基板３１に堅固に固着することができ、別途補強用部材を必要としない。
【００３４】
以上のように本実施の形態によれば、光送受信モジュール毎に相違するリードピン位置の相違に左右されることなく、光送信部のリードピンをフォーミングすることなく副回路基板に堅固に取り付けることができ、光受信部のリードピンを主回路基板のリードピン接続用孔部に挿入することで容易かつ確実に固着することが可能となる。
【００３５】
なお、上述した実施の形態において、副回路基板３２の突出部４２を挟むように基板本体を延伸させた形状であっても良い。図６は、基板本体を突出部４２の方向に延伸させた場合の副回路基板３２の斜視図である。図６に示すように、副回路基板３２は、突出部４２を挟んでリードピン５１、５１、・・・を挿入することが可能な切り欠きを設けた形状となっており、上面を除く三面と接続するリードピン５１、５１、・・・の接触不良、外部からの接触による短絡等を防止することが可能となる。
【００３６】
また、上述した実施の形態において、光送信部３と光受信部４との取り付け方向は逆であってもよい。すなわち、光受信部４のリードピン５２、５２、・・・を、上述した実施の形態での光送信部３のリードピン５１、５１、・・・の取り付け方と同様に、副回路基板３２に取り付ける。一方、主回路基板３１のリードピン接続用の孔部３３に光送信部３のリードピン５１、５１、・・・を挿入して、主回路基板３１の裏側から半田付けする。レーザドライバＩＣ４１は、主回路基板３１のリードピン接続用の孔部３３の近傍に設ける。これにより、上述した効果と同様の効果が期待できる。
【００３７】
さらに、光送受信モジュールは、光送信部３と光受信部４との配置位置が逆である構成であっても良い。すなわち、光ファイバ１を接続している部分と対向する方向に光受信部３を、光ファイバ１を接続している部分から光受信部３を望む方向と交叉する方向、すなわち本体部２の側面側に光送信部４を設ける構成でもよい。斯かる構成においても、同様の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態に係る光送受信装置に取り付ける光送受信モジュールの構成を示す斜視図であり、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図２】本発明に係る光送受信モジュール内の光伝送路を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る光送受信装置での、光送受信モジュールの取り付け状態を示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る副回路基板の斜視図である。
【図５】突出部のリードピンに直交する方向の断面形状の他の例を示す図である。
【図６】基板本体を突出部の方向に延伸させた場合の副回路基板の斜視図である。
【図７】従来の光送受信装置での、光送受信モジュールの取り付け状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，２５  光ファイバ
２  本体部
３  光送信部
４  光受信部
３１  主回路基板
３２  副回路基板
３３  孔部
４２  突出部
４３  リードピン接続部（電極）
５１、５２  リードピン
【図１】
2006337822.tif 000003
【図２】
2006337822.tif 000004
【図３】
2006337822.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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