(57)【要約】【課題】  光ファイバの取付スペースを縮小すると共に光ファイバの取り付けを容易にすることができる光ファイバ伝送機を提供することにある。【解決手段】  光ファイバ伝送機２２は、素子２８を有する光素子モジュール２４と、光ファイバ３６が取り付けられ且つ光素子モジュール２４に取り付けられるガイド部材２６と、を備えている。光素子モジュール２４は、回路基板３４上に表面実装されている。ガイド部材２６は、光素子モジュール２４に設けられた溝部３０に上方から組み込まれる。このように、光素子モジュール２４とガイド部材２６を設け、上方から組み付けることができるように構成しているので、光ファイバ３６の取り付けが容易になり、小さいスペース内でも容易に光ファイバを取り付けることが可能となる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子及び受光素子の一方又は両方からなる素子を有する光素子モジュールと、該光素子モジュールと送受信するための光ファイバを備え、該光ファイバが取り付けられると共に前記光素子モジュールの外形または前記光素子モジュールの受発光方向前方に設けた溝部に組み込まれるガイド部材を備えたことを特徴とする光ファイバ伝送機。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記光素子モジュールの外形に対応する凹部及び前記光ファイバを光素子モジュールの受発光方向中心に組み込むための貫通孔を備えたことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ伝送機。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記光素子モジュールの前方に設けた溝部に対応する略Ｉ字状をなし、前記光ファイバを光素子モジュールの受発光方向中心に組み込むための貫通孔を備えたことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ伝送機。
【請求項４】
前記ガイド部材はゴム、エラストマー等の弾性部材からなることを特徴とする請求項２または３記載の光ファイバ伝送機。
【請求項５】
前記ガイド部材は、前記光素子モジュールに固定するための係合部および弾性部を備えたことを特徴とする請求項２または３記載の光ファイバ伝送機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種機器内における配線等に使用する光ファイバ伝送機に関するものであり、特に、光ファイバの取付スペースを縮小すると共に取り付けを容易にするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、機器内における接続は、フレキシブル回路基板等を用いて接続することが行われているが、ノイズの影響を防ぎ、通信を高速化することが必要な場合、例えば、画像信号の送受等の場合、光ファイバを用いて接続することが行われている。通常、機器内配線に使用する光ファイバは、図５に示すような構造からなる電気・光変換を行う光ファイバ伝送機（ＦＯＴ：Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）に取り付けることで回路との接続がなされていた。
【０００３】
この光ファイバ伝送機２は、図１２及び図１３に示すように、発光素子又は受光素子からなる素子４をハウジング６内に収めたものであり、回路基板８のスルーホール電極等に素子４のリード端子１０を挿入固着することで回路基板８上に取り付けられている。尚、素子４の発光又は受光方向は、光ファイバ１２を回路基板８の表面に平行に引き出して配線スペースを最小限に抑えるため、回路基板８の表面に平行となるように設定されている。この光ファイバ伝送機２のハウジング６には、光ファイバ１２を取り付ける円筒形状の光ファイバ取付部１４が素子４の発光又は受光方向前面に設けられている。光ファイバ１２は、この光ファイバ取付部１４に嵌入されることにより、その端部が素子４に対面するように取り付けられる。
【０００４】
上記のような光ファイバ伝送機２を用いることにより、光ファイバ１２を光ファイバ伝送機２の前方からその光ファイバ取付部１４内に嵌入することにより、光ファイバ１２と回路基板８とを接続することができる。しかしながら、通常、光ファイバ伝送機２を回路基板８に取り付けた後、光ファイバ１２を光ファイバ取付部１４に手作業で嵌入して接続するため、光ファイバ１２をつまむ指先や工具先端の逃げとして光ファイバ１２と回路基板８との間の間隔Ｔ１が最小でも約５ｍｍ以上必要であった。このため、光ファイバ取付部１４の高さを高くしなければならず、その結果として光ファイバ伝送機２の高さＴ２も高くなって通常８ｍｍ以上に設定され、携帯電話等の実装スペースに余裕がない機器には使用することができないという問題があった。
【０００５】
また、回路基板の取付位置によっては、光ファイバ伝送機が周辺機器に挟まれていることもあり、光ファイバの嵌入作業が極めて難しいこともあった。特に、光ファイバ１２の抜き差し時に光ファイバ伝送機２の回路基板８への取付部分に大きなストレスがかかるため、より強固に接続することが必要であり、表面実装型の光ファイバ伝送機では接続端子部を多くしたり大きくすることが必要であり、また、必要に応じてガイド端子を設けることもあった。
【０００６】
上記光ファイバ伝送機の他に、発光素子と受光素子の両方を備え、接続された２本の光ファイバを使って発光及び受光を行う光ファイバ伝送機もある。このような双方向の光ファイバ伝送機においては、ハウジング内に発光モジュールと受光モジュールを収納し、それぞれに対応するように光ファイバを１本ずつハウジングに接続したものであった（特許文献１参照）。しかしながら、この光ファイバ伝送機においても、前述した従来技術と同様に、回路基板に取り付ける取付面に対して略平行方向に発光及び受光すると共に、その発光及び受光方向から光ファイバを抜き差しして接続するものであったため、一定の光ファイバの取付スペースが必要であり、光ファイバの取り付けも難しいという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−３６８２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、光ファイバの取付スペースを縮小すると共に光ファイバの取り付けを容易にすることができる光ファイバ伝送機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光ファイバ伝送機は、発光素子及び受光素子の一方又は両方からなる素子を有する光素子モジュールと、該光素子モジュールと送受信するための光ファイバを備え、該光ファイバが取り付けられると共に前記光素子モジュールの外形または前記光素子モジュールの受発光方向前方に設けた溝部に組み込まれるガイド部材を備えている。また、この光ファイバ伝送機における前記ガイド部材は、前記光素子モジュールの外形に対応する凹部及び前記光ファイバを光素子モジュールの受発光方向中心に組み込むための貫通孔を備えている。また、前記ガイド部材は、前記光素子モジュールの前方に設けた溝部に対応する略Ｉ字状をなし、前記光ファイバを光素子モジュールの受発光方向中心に組み込むための貫通孔を備えている。また、前記ガイド部材はゴム、エラストマー等の弾性部材からなる。また、前記ガイド部材は、前記光素子モジュールに固定するための係合部および弾性部を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光ファイバ伝送機においては、素子を有する光素子モジュールを回路基板に実装し、その溝部に上方から光ファイバが取り付けられているガイド部材を組み込んだり、光素子モジュールの上に光ファイバが取り付けられているガイド部材を被せるように取り付けているので、光ファイバの取り付けを小さいスペース内でも容易に行うことができる。
【００１０】
また、上記のように小スペースでも容易に取付、実装及び配線することができるので、極めて小さいスペースしか確保することができない薄型を要求される携帯電話機等における機器内配線に用いることができる。
【００１１】
また、ガイド部材に予め光ファイバを抜き差しした後、ガイド部材を光素子モジュールに取り付けることにより、光ファイバの抜き差しが容易なだけでなく、その抜き差しによるストレスが光素子モジュールと回路基板との接続部分に加わって接続状態が不安定になることがなく、組立易く且つ実装強度を高めるガイドピン等を使用することなく高い実装品質を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の光ファイバ伝送機は、発光素子及び受光素子の一方又は両方からなる素子を有する光−電気変換を行う光素子モジュールと、光ファイバが取り付けられ且つ光素子モジュールに取り付けられるガイド部材と、を備えている。光素子モジュールは、回路基板上に表面実装されている。また、ガイド部材は、光素子モジュールに設けられた溝部に上方（取付面又は回路基板の表面に略垂直方向）から組み込まれる。また、一方で、ガイド部材は、光素子モジュールの外形に適合する凹部を有し、この凹部を光素子モジュールに被せるように光素子モジュールの上方から光素子モジュールに取り付けられる。
【００１３】
上記のように、受発光する光素子モジュールと光ファイバを取り付けるガイド部材とを分けて設けると共に上方から組み付けることができるように構成しているので、光ファイバの取り付けが容易になり、小さいスペース内でも容易に光ファイバを取り付けることが可能となる。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の実施例１に係る光ファイバ伝送機を示す斜視図、図２はその組付後の中央縦断面図である。この光ファイバ伝送機２２は、信号を電気−光変換する光素子モジュール２４と光ファイバを取り付けるガイド部材２６とから構成されている。尚、本実施例における光素子モジュール２４は、発光素子を搭載したものを例として示している。
【００１５】
光素子モジュール２４は、外装３２の内部に収められ且つＬＥＤ等の発光素子とその制御等を行うIC等からなる素子２８と、ガイド部材２６を組み込む溝部３０とを備えている。尚、光素子モジュール２４がフォトダイオード等の受光素子を搭載するものである場合には、受光素子とその制御用のＩＣとが一体となったＯＥＩＣが素子２８として収められている。また、光素子モジュール２４が発光素子と受光素子の両方を搭載するものである場合には、上記のような発光素子と受光素子とそれらの制御用ＩＣからなる素子２８が共に収められている。このような光素子モジュール２４における素子２８は、図中下面となる取付面２８ｂを回路基板３４の表面３４ａ上に載置するように回路基板３４上に実装されるものであり、これにより素子２８は取付面２８ｂ（又は回路基板３４の表面３４ａ）に対して略平行方向（図中左方）に発光又は受光するように設定されている。また、溝部３０は、素子２８の受発光方向に隣接して設けられており、素子２８を内包する外装３２を略L字状に突設することにより形成されている。この溝部３０は、上方（取付面２８ｂ又は表面３４ａに対して略垂直方向）に開口している。また、外装３２の端部にある側壁３２ａには、貫通孔３０ｂが設けられており、素子２８の受発光方向に形成されると共に上方（取付面２８ｂに対して略垂直方向）に切欠開口部３０ｃが設けられている。
【００１６】
一方、ガイド部材２６は、光素子モジュール２４の溝部３０に適合する形状（例えば略Ｉ字形状等の直方体）をなすものであり、光ファイバ３６の端部が嵌入される貫通孔２６ａを有している。この貫通孔２６ａは、ガイド部材２６を溝部３０に嵌合させたときに、一方の開口部が素子２８の発光又は受光部分に対面し、他方の開口部が貫通孔３０ｂに対面するように位置付けられて形成されている。
【００１７】
上記構成からなる光素子モジュール２４とガイド部材２６は次のように取り付けられることで光ファイバ３６が接続される。はじめに、光素子モジュール２４を回路基板３４の表面３４ａ上に実装する。前述したように、光素子モジュール２４は、その素子２８の取付面２８ｂを回路基板３４の表面３４ａ上に載置させるように実装される。このため、素子２８は、取付面２８ｂ又は表面３４ａに対して図中左方となる略平行方向に発光又は受光することになる。このように光素子モジュール２４を実装すると、その溝部３０と切欠開口部３０ｃは、取付面２８ｂ又は表面３４ａに対して図中上方となる略垂直方向に開口することになる。
【００１８】
このように回路基板３４に取り付けられた光素子モジュール２４に対し、ガイド部材２６は、光素子モジュール２４の溝部３０に図中上方（表面３４ａに対して略垂直方向）から組み込まれる。ガイド部材２６の外形と光素子モジュール２４の溝部３０の内部形状は適合する略Ｉ字形状に設定されており、溝部３０にガイド部材２６を組み込むだけで光素子モジュール２４とガイド部材２６は嵌合する。
【００１９】
上記のように光素子モジュール２４とガイド部材２６が嵌合されると、光素子モジュール２４の素子２８とガイド部材２６に取り付けられた光ファイバ３６の端部は対面することになり、光の送受が可能となる。また、このときに、ガイド部材２６に取り付けられた光ファイバ３６は、図中上方から切欠開口部３０ｃに挿入され、そのまま貫通孔３０ｂに収まって回路基板３４の表面３４ａに対して略平行に引き出されることになる。
【００２０】
このように、回路基板３４の表面３４ａの上方から光素子モジュール２４及びガイド部材２６を取り付けることで、光ファイバ３６を接続することができると共に表面３４ａに平行な方向へ光ファイバ３６を引き出すことができる。従って、回路基板３４上に取り付けられた他の回路や他の機器が隣接していても、回路基板３４の上方にスペースがあれば簡単に光素子モジュール２４とガイド部材２６を取り付けて光ファイバ３６を接続することができる。
【００２１】
尚、光素子モジュール２４へのガイド部材２６の取付は、嵌め合いによる着脱可能な取付であっても良いし、また、ガイド部材２６に接着剤又は両面テープ等を塗布・付着させることで固着しても良い。
【００２２】
また、ガイド部材２６は、プラスチック、樹脂等であっても良いが、溝部３０内に嵌入した後、衝撃等によって外れることを防ぐため、ゴム、エラストマー等の弾性部材で形成することが好ましい。
【００２３】
また、更にガイド部材２６が溝部３０から外れにくくなるように、図５及び図６に示すように構成することもできる。このガイド部材２６は、その長手方向の両端部２６ｂ、２６ｃが端面から中心に向かって形成された溝２６ｄ、２６ｅによってそれぞれ二股に分割されたものとなっている。これにより、このガイド部材２６の端部２６ｂ、２６ｃは、軸心方向に対して弾性を有するものとなっている。また、このガイド部材２６における光素子モジュール２４の側壁３２ａに対面する面上には、略半球状に突出した係合部２６ｆが光ファイバ３６を中心として対称位置に数個（図５においては２個）設けられている。上記構成からなるガイド部材２６を、図７に示すように、光素子モジュール２４の溝部３０に嵌入させると、端部２６ｂ、２６ｃの弾性により係合部２６ｆが溝部３０の内側面に押し付けられて係合し、ガイド部材２６は溝部３０からはずれにくくなる。尚、溝部３０の側壁３２ａ側の内側面の係合部２６ｄに対応する位置に浅い係合凹部を設けて、係合部２６ｄとの係合状態をより確実なものにすることもできる。また、本実施例では、係合部２６ｆを光素子モジュール２４の側壁３２ａに対面するように設けており、溝部３０にガイド部材２６を嵌入したときに、光ファイバ３６の先端が素子２８の方向に密着するように構成している。また、このガイド部材２６の場合、プラスチック、樹脂等で形成しても端部２６ｃ、２６ｄは構造上弾性を有するが、ゴム、エラストマー等の弾性部材で形成することもできる。また、係合部２６ｆあるいは係合部２６ｆとその周辺だけを弾性部として弾性部材で形成しても良い。
【実施例２】
【００２４】
図３は本発明の実施例２に係る光ファイバ伝送機を示す斜視図、図４はその組付後の中央縦断面図である。この光ファイバ伝送機４２は、光素子モジュール４４と箱状のガイド部材４６とから構成されている。尚、本実施例における光素子モジュール４４も、発光素子を搭載したものを例として示している。
【００２５】
本実施例における光素子モジュール４４は、ＬＥＤ等の発光素子とその制御等を行うIC等（受光素子の場合には受光素子とＩＣが一体化されたＯＥＩＣ）からなる素子４８により構成されている。この光素子モジュール４４における素子４８は、前述した実施例１と同様に、素子４８の図中下面となる取付面４８ｂを回路基板３４の表面３４ａ上に接触させて実装することにより、取付面４８ｂに対して略平行方向（図中左方）に発光又は受光するものとなる。尚、本実施例における光素子モジュール４４は、封止用の樹脂やケース等によって外形が略直方体状に整えられている。
【００２６】
また、ガイド部材４６には、接続面４６ａ（図中下面）の方向に開口すると共に光素子モジュール４４の外形に適合する形状且つ大きさの凹部４６ｂと、光ファイバ５６を嵌入する貫通孔４６ｃが側方に設けられている。この貫通孔４６ｃは、回路基板３４の表面３４ａ等に対して略平行になると共に凹部４６ｂの内部側壁に連通するように形成されており、凹部４６ｂ内に光素子モジュール４４が収まるとその素子４８の発光又は受光部分４８ａが相対するように設定されている。
【００２７】
上記構成からなる光素子モジュール４４とガイド部材４６は、次のように取付及び接続される。はじめに、実施例１と同様に、光素子モジュール４４を回路基板３４の表面３４ａ上に実装する。このときの素子４８の発光又は受光方向は回路基板３４の表面３４ａに対して略平行方向（図中左方）となる。
【００２８】
この光素子モジュール４４に対し、ガイド部材４６は、その凹部４６ｂを光素子モジュール４４に被せるように図中上方（表面３４ａに対して略垂直方向）から取り付けられる。凹部４６ｂの形状も、光素子モジュール４４の外形形状に適合する略直方体状に設定されており、凹部４６ｂと光素子モジュール４４は嵌合する。
【００２９】
このように光素子モジュール４４とガイド部材４６を嵌合させると、光素子モジュール４４の発光又は受光部分４８ａとガイド部材４６の貫通孔４６ｃの内方端とが相対することになり、貫通孔４６ｃに嵌入されている光ファイバ５６の端部が光素子モジュール４４の発光又は受光部分４８ａに相対することになる。これにより、実施例１と同様に、光素子モジュール４４の素子４８とガイド部材４６の光ファイバ５６は、光の送受を行うことが可能となる。
【００３０】
尚、この実施例２における光素子モジュール４４とガイド部材４６は、素子４８と凹部４６ｂとの嵌め合いによる取付であっても良いし、また接着剤や両面テープ等により固着しても良いものである。また、ガイド部材４６を回路基板３４の表面３４ａに接着して固定しても良い。
【００３１】
また、このガイド部材４６も、実施例１と同様に、プラスチック、樹脂等であっても良いが、光素子モジュール４４に外嵌させた後、衝撃等で外れることを防ぐため、ゴム、エラストマー等の弾性部材で形成しても良い。
【００３２】
また、このガイド部材４６も更に外れにくくするため、図８乃至１０に示すように構成することもできる。このガイド部材４６には、光ファイバ５６が取り付けられていない３方の側壁部分に、接続面４６ａに平行な一対のスリット４６ｄがそれぞれ上下に並んで設けられている。この上下のスリット４６ｄの間に形成される帯状部４６ｅは、ガイド部材４６の内外方向に弾性を有するものとなっている。この帯状部４６ｅには、凹部４６ｂの内方に向かって突出する略半球状をなす係合部４６ｆがそれぞれ設けられている。この係合部４６ｆは、図１１に示すように、ガイド部材４６を光素子モジュール４４に被せて外嵌させたときに、帯状部４６ｅの弾性により係合部４６ｆが光素子モジュール４４の側面に押し付けられて係合するものである。これにより、ガイド部材４６と光素子モジュール４４との嵌合状態は強固に保持される。また、このガイド部材４６の場合、プラスチック、樹脂等で形成しても帯状部４６ｅは構造上弾性を有するが、ゴム、エラストマー等の弾性部材で形成することもできる。また、係合部４６ｆあるいは係合部４６ｆと帯状部４６ｅだけを弾性部として弾性部材で形成しても良い。
【００３３】
また、実施例１及び実施例２の何れにおいても光素子モジュールとして、発光素子からなる素子とその制御用のＩＣを搭載したものを例示しているが、受光素子からなる素子とＩＣを一体化してＯＥＩＣを搭載したもの、あるいは、発光素子及び受光素子とそれらの制御用ＩＣを共に搭載したものであっても良い。
【００３４】
また、実施例１及び実施例２の何れにおいてもガイド部材に予め光ファイバを固定しておくことが好ましいが、光ファイバの端部にピン状のプラグ部を設け、ガイド部材にプラグ部に適合するコネクタ部を設け、このプラグ部とコネクタ部とを嵌脱することにより、光素子モジュールとガイド部材とを接続する前後において光ファイバを簡単に着脱することができるように構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の光ファイバ伝送機は、極めて狭いスペース内に光ファイバを接続し且つ配線することができるので、小型で且つ高速化とノイズ対策を必要とする機器内の配線に最適なものである。例えば、このような小型機器としては、携帯電話機、ノートパソコン等があげられ、特にその液晶等からなる表示部とその制御回路との間の配線に使用することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１に係る光ファイバ伝送機を示す斜視図である。
【図２】図１に示すガイド部材と光素子モジュールとの組付後の中央縦断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係る光ファイバ伝送機を示す斜視図である。
【図４】図３に示すガイド部材と光素子モジュールとの組付後の中央縦断面図である。
【図５】図１に示すガイド部材の一部変更例を示す部分切断平面図である。
【図６】図５に示すガイド部材の斜視図である。
【図７】図５に示すガイド部材を光素子モジュールに嵌合させた状態を示す断面図である。
【図８】図３に示すガイド部材の一部変更例を示す底面図である。
【図９】図８に示すガイド部材の内部を示す断面図である。
【図１０】図８に示すガイド部材の斜視図である。
【図１１】図８に示すガイド部材を光素子モジュールに嵌合させた状態を示す断面図である。
【図１２】従来の光ファイバ伝送機を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す光ファイバ伝送機の斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
２，２２，４２        光ファイバ伝送機
４，２８，４８        素子
６                    ハウジング
８，３４              回路基板
１０                  リード端子
１２，３６，５６      光ファイバ
１４                  光ファイバ取付部
２４，４４            光素子モジュール
２６，４６            ガイド部材
２６ａ，３０ｂ，４６ｃ貫通孔
２６ｂ、２６ｃ        端部
２６ｄ、２６ｅ        溝
２６ｆ                係合部
２８ｂ，４８ｂ        取付面
３０                  溝部
３０ｃ                切欠開口部
３２                  外装
３２ａ                側壁
３４ａ                表面
４６ａ                接続面
４６ｂ                凹部
４６ｄ                スリット
４６ｅ                帯状部
４６ｆ                係合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006065060.tif 000008
【図７】
2006065060.tif 000009
【図８】
2006065060.tif 000010
【図９】
2006065060.tif 000011
【図１０】
2006065060.tif 000012
【図１１】
2006065060.tif 000013
【図１２】
2006065060.tif 000014
【図１３】
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