(57)【要約】【課題】必要な時に必要な場所で高精度な固定を行うことが可能な、光素子モジュールの部材固定方法を提供する。【解決手段】光素子２を設ける側となる土台３と、光素子２の位置に合わせて土台３に取り付けられるホルダ４とを備えるとともに、互いに面接触する平坦部６、９を複数箇所、土台３とホルダ４とに形成する。光素子２の位置に合わせて土台３とホルダ４との調芯を行った状態で、平坦部６、９同士の面接触箇所には、土台３とホルダ４とに跨るように同時に空けられた穴空け部１１を予め形成しておく。土台３とホルダ４との取り付けの際には、平坦部６、９同士を面接触させ、且つ再度の調芯を行わずに穴埋め部材５を用いて穴空け部１１を穴埋め状態にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子を設ける側となる土台と、前記光素子の位置に合わせて前記土台に取り付けられるホルダとを備えるとともに、互いに面接触する平坦部を複数箇所、前記土台と前記ホルダとに形成し、
前記光素子の位置に合わせて前記土台と前記ホルダとの調芯を行った状態で、前記平坦部同士の面接触箇所には、前記土台と前記ホルダとに跨るように同時に空けられた穴空け部を予め形成しておき、
前記土台と前記ホルダとの取り付けの際には、前記平坦部同士を面接触させ、且つ再度の調芯を行わずに穴埋め部材を用いて前記穴空け部を穴埋め状態にする
ことを特徴とする光素子モジュールの部材固定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光素子モジュールの部材固定方法において、
前記穴空け部をレーザーにて形成する
ことを特徴とする光素子モジュールの部材固定方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光素子モジュールの部材固定方法において、
前記穴埋め部材をピン状に形成して前記穴空け部に挿入する
ことを特徴とする光素子モジュールの部材固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光素子モジュールを構成する土台とホルダとを固定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信を行うために、従来より光素子モジュールが用いられる。下記特許文献１には、光素子モジュールについての技術が開示される。ここで図５を参照しながら簡単に説明をすると、光素子モジュール１０１は、図示しない光素子と、この光素子を設ける側の土台１０２と、光ファイバ１０３を光学的に結合するためのホルダ１０４とを備えて構成される。土台１０２は、この外周に段付き部分１０５を有する。
【０００３】
ホルダ１０４は、光透過性を有する樹脂材料の成形品であって、フェルール係合部１０６と、レンズ１０７と、光透過部１０８と、土台固定部１０９とを有する。フェルール係合部１０６は、円筒形状であって、光ファイバ１０３の端末に設けられたフェルール１１０を挿通する部分として形成される。レンズ１０７は、凸レンズ状に形成される。光透過部１０８は、レンズ１０７とフェルール係合部１０６の間に配置され、光信号が透過する部分として形成される。土台固定部１０９は、土台１０２の段付き部分１０５に接着剤１１１等で固定できるように形成される。
【０００４】
上記構成及び構造において、土台１０２に対しホルダ１０４を固定すると、図示しない光素子とレンズ１０７とが対向した状態に配置される。また、ホルダ１０４のフェルール係合部１０６にフェルール１１０が挿通されると、光素子の光軸上に光ファイバ１０３が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２３９９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術にあっては、光素子の位置に合わせて土台１０２とホルダ１０４とを調芯し、その上でホルダ１０４を土台１０２に固定することになる。接着剤１１１にてホルダ１０４を土台１０２に固定する場合は、接着剤１１１の硬化時間が必要になることから、その硬化時間が掛かってしまうと生産効率は悪くなる。また、接着剤１１１では、硬化させる最中に位置ズレが起こり易く、位置ズレが起こったのであれば光結合損失を招く。そこで、硬化時間を短縮するためにレーザー溶着／溶接を採用することが考えられるが、材料や形状に制約があることから、採用までには至らなかった。
【０００７】
また、接着、溶着、溶接のいずれの方法であっても、上記調芯をした後は、その状態を保持する必要があり、調芯装置（調芯部）から取り外して別な場所で、必要な時に、高精度でホルダ１０４を土台１０２に固定することはできなかった。すなわち、ホルダ１０４を土台１０２に固定するためには、調芯装置上で行う必要があった。
【０００８】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、必要な時に必要な場所で高精度な固定を行うことが可能な、光素子モジュールの部材固定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明の光素子モジュールの部材固定方法は、光素子を設ける側となる土台と、前記光素子の位置に合わせて前記土台に取り付けられるホルダとを備えるとともに、互いに面接触する平坦部を複数箇所、前記土台と前記ホルダとに形成し、前記光素子の位置に合わせて前記土台と前記ホルダとの調芯を行った状態で、前記平坦部同士の面接触箇所には、前記土台と前記ホルダとに跨るように同時に空けられた穴空け部を予め形成しておき、前記土台と前記ホルダとの取り付けの際には、前記平坦部同士を面接触させ、且つ再度の調芯を行わずに穴埋め部材を用いて前記穴空け部を穴埋め状態にすることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の光素子モジュールの部材固定方法において、前記穴空け部をレーザーにて形成することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の光素子モジュールの部材固定方法において、前記穴埋め部材をピン状に形成して前記穴空け部に挿入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載された本発明によれば、予め、光素子の位置に合わせて土台とホルダとの調芯を行った状態で、これら土台とホルダとに跨るように穴空け部を同時に空けておくことから、必要な時に必要な場所で、穴空け部に対し穴埋め部材を用いて穴埋め状態にすれば、高精度な固定を行うことができるという効果を奏する。
【００１３】
請求項２に記載された本発明によれば、レーザーを用いることで、土台とホルダとに跨る穴空け部を、同時に、且つ正確に、且つ容易に穴空けすることができるという効果を奏する。
【００１４】
請求項３に記載された本発明によれば、穴埋め部材をピン状に形成するとともに、これを穴空け部に挿入するだけで容易に穴埋め状態にすることができることから、また、位置ズレも起こり難い構造であることから、作業性の向上と信頼性の確保とを図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の光素子モジュールの部材固定方法を示す概略図である。
【図２】図１の固定方法を採用してなる光素子モジュールを構成に含む光コネクタの断面図である。
【図３】図２の光素子モジュールの外観を示す斜視図である。
【図４】図２の光素子モジュールの構成を示す断面図である。
【図５】従来例の光素子モジュールの構成、構造、及び固定状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら一実施形態を説明する。図１は本発明の光素子モジュールの部材固定方法を示す概略図である。
【００１７】
図１において、光素子モジュール１は、光素子２と、土台３と、ホルダ４と、穴埋め部材５とを備えて構成される。光素子２は、発光素子又は受光素子であるものとする。土台３は、光素子２を設ける側の部材であって、ここでは矩形状に形成される。土台３の材質は、樹脂又は金属であるものとする。土台３の中央位置には、光素子２が設けられる。尚、電気的な構成及び構造については省略するものとする。土台３の四隅の位置には、平坦部６が形成される。平坦部６は、平坦な面を有するように形成される。
【００１８】
ホルダ４は、土台３に取り付けられる部材として備えられる。また、ホルダ４は、土台３に取り付けられる前に、土台３とともに図示しない調芯装置にセットされる部材として備えられる。ホルダ４は、調芯装置にセットされると、光素子２の位置に合うように矢印Ｐ及びＱ方向に移動させられる。このようなホルダ４は、矩形状のホルダベース７と、ホルダベース７から突出するように設けられる筒状のフェルール係合部８とを有する。
【００１９】
ホルダベース７の四隅の位置には、平坦部９が形成される。平坦部９は、平坦な面を有するように形成される。フェルール係合部８は、図示しない光ファイバの端末に設けられるフェルールの挿入部分として形成される。
【００２０】
穴埋め部材５は、円柱形状（ピン状）に形成される。穴埋め部材５は、後述する穴空け部１１の形状及び深さに合わせて形成される。穴埋め部材５は、穴空け部１１に対し若干圧入状態になるような形状が有効である。
【００２１】
土台３及びホルダ４は、上記調芯装置にセットされ、この後に調芯が行われる。調芯は、ホルダ４の位置を土台３に対し、また、光素子２の位置に対し矢印Ｐ及びＱ方向に移動させて調整することにより完了する。調芯後は、ホルダ４の平坦部９及び土台３の平坦部６に向けてレーザー１０を照射し、穴空け部１１を形成する。穴空け部１１は、円形に貫通する形状に形成される（貫通形状は一例であり、例えば多角形状等であってもよいものとする）。穴空け部１１は、ホルダ４の平坦部９及び土台３の平坦部６に対し、同時に且つ同形状に形成される。
【００２２】
上記構成及び構造において、穴空け部１１を形成した後、すぐにホルダ４を土台３に取り付ける場合と、一旦、調芯装置から土台３及びホルダ４を取り外し、必要な時に必要な場所でホルダ４を土台３に取り付ける場合とが考えられる。
【００２３】
前者の場合は、ホルダ４の平坦部９及び土台３の平坦部６を面接触させた状態で穴空け部１１に穴埋め部材５を挿入すると、穴空け部１１は穴埋め部材５により埋められた状態になる。すなわち、穴埋め状態を形成することにより、土台３に対するホルダ４の取り付け固定が完了する。
【００２４】
一方、後者の場合は、調芯装置から土台３及びホルダ４を取り外した後、例えばこれらをそれぞれ部品として別々に出荷することが考えられる。出荷先となる例えば光素子モジュール１の組み立て現場においては、ホルダ４の平坦部９及び土台３の平坦部６を面接触させた状態で穴空け部１１に穴埋め部材５を挿入する作業が行われる。この作業によって穴空け部１１は穴埋め部材５で埋められた状態になり、土台３に対するホルダ４の取り付け固定と光素子モジュール１の組み立てとが完了する。
【００２５】
尚、ホルダ４の平坦部９及び土台３の平坦部６を面接触させる際に、穴空け部１１の位置が正確に合ってなくても、この後に穴空け部１１に穴埋め部材５を挿入することから、ホルダ４の位置が光素子２の位置に合わせられる。すなわち、穴埋め部材５の挿入により調芯が自動的に行われ、光素子モジュール１の組み立て現場で再度、調芯装置を用いて調芯をする必要はない。
【００２６】
以上、図１を参照しながら説明してきたように、予め、光素子２の位置に合わせて土台３とホルダ４との調芯を行った状態で、これら土台３とホルダ４とに跨るように穴空け部１１を同時に空けておくことから、必要な時に必要な場所で、穴空け部１１に対し穴埋め部材５を用いて穴埋め状態にすれば、高精度な固定を行うことができるという効果を奏する。
【実施例】
【００２７】
以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図２は図１の固定方法を採用してなる光素子モジュールを構成に含む光コネクタの断面図である。また、図３は図２の光素子モジュールの外観を示す斜視図、図４は図２の光素子モジュールの構成を示す断面図である。
【００２８】
図２において、引用符号２１は光通信に用いられる光コネクタを示す。この光コネクタ２１は、図示しない回路基板に実装されるレセプタクルタイプの光コネクタであるものとする（これに限らず、ピッグテールタイプの光コネクであってもよいものとする）。また、光コネクタ２１は、例えば自動車等の移動体に採用される車載用の光コネクタでもあるものとする。このような光コネクタ２１は、コネクタハウジング２２と、ハウジングキャップ２３と、光素子モジュール２４とを備えて構成される（この他、シールドケースを備えてもよいものとする）。
【００２９】
コネクタハウジング２２は、樹脂成形品であって、モジュール収容部２５と、コネクタ嵌合部２６と、中間壁２７とを一体に有する。モジュール収容部２５は、光素子モジュール２４の組み付け先として形成される。コネクタ嵌合部２６は、光結合相手となるプラグタイプの光コネクタ（図示省略）におけるハウジングの嵌合部分として形成される。中間壁２７は、モジュール収容部２５とコネクタ嵌合部２６との間に設けられる壁であって、所定位置には貫通穴部２８が形成される。貫通穴部２８は、光素子モジュール２４の後述するフェルール係合部４７をモジュール収容部２５からコネクタ嵌合部２６へと挿通することができるように形成される。
【００３０】
ハウジングキャップ２３は、モジュール収容部２５に収容された光素子モジュール２４を覆って保持することができるように形成される。ハウジングキャップ２３は、モジュール収容部２５の開口縁に嵌合するように形成される。
【００３１】
図２ないし図４において、光素子モジュール２４は、光素子２９と、この光素子２９が設けられる絶縁性の樹脂土台３０（土台）と、樹脂土台３０に設けられる導電性のリードフレーム３１と、光素子２９の光軸上に配置されるレンズ３２と、このレンズ３２を一体化してなる光透過性の樹脂ホルダ３３（ホルダ）と、複数の穴埋め部材３４とを備えて構成される。
【００３２】
光素子２９は、発光素子及び受光素子を総称するものであって、本発明では発光素子及び受光素子のいずれかが採用されるものとする。ここでは、発光素子が採用され、これを例に挙げて説明をするものとする。発光素子としては、ＬＥＤやＶＣＳＥＬが一般的である。本実施例においては、伝送速度の高速化を図るためにＶＣＳＥＬが採用される。発光素子からの出射光（光信号）は、図示しない回路基板からの電気信号を変換することにより生成される。尚、受光素子が採用される場合は、受光素子としてＰＤが一般的である。
【００３３】
図中の矢印Ｐは前後方向を示すものとする。また、矢印Ｑは上下方向を示すものとする。さらに、矢印Ｒは左右方向を示すものとする。尚、便宜上、方向を定義するものであって、ここでの方向に限定されないものとする。上記のような方向の定義により、光素子２９の光軸は、前後方向である矢印Ｐに沿うようになる。
【００３４】
樹脂土台３０は、前面３５、後面３６、上面３７、下面３８、左側面３９、及び右側面４０を有して例えば矩形のブロック形状に形成される（尚、下面３８は、図示しない回路基板に近い面であるものとする）。このような樹脂土台３０には、前面３５を凹ませて凹部４１が形成される。凹部４１は、光素子２９及び電子部品４２等の収容部として形成される。凹部４１の底には、少なくともリードフレーム３１の一部が露出する。
【００３５】
リードフレーム３１は、樹脂土台３０の下面３８から脚状の部分が下方へ真っ直ぐにのびる形状に形成される。脚状の部分は、図示しない回路基板に電気的に接続固定される。リードフレーム３１は、樹脂土台３０に対しインサート成形される。
【００３６】
樹脂土台３０の前面３５における四隅位置には、平坦部４３が形成される。平坦部４３は、平坦な面を有する部分として形成される。このような平坦部４３には、穴空け部４４が形成される。穴空け部４４は、樹脂ホルダ３３の後述する穴空け部４９と同時に形成される貫通穴であって、本実施例においては円形に形成される。穴空け部４９は、図示しないレーザーの照射にて形成される。
【００３７】
引用符号４５は光透過性を有するシリコーン樹脂封止部を示す。このシリコーン樹脂封止部４５は、封止用のシリコーン樹脂をポッティングすることにより例えば図示の状態に形成される。シリコーン樹脂封止部４５は、凹部４１に収容された光素子２９及び電子部品４２等を保護することができるように形成される。
【００３８】
樹脂ホルダ３３は、樹脂土台３０に取り付けられる透明な樹脂部材であって、矩形状のホルダベース４６と、このホルダベース４６から突出するように設けられる筒状のフェルール係合部４７と、フェルール係合部４７の内側基端部分に一体化するレンズ３２とを有する。
【００３９】
ホルダベース４６の四隅位置には、平坦部４８が形成される。平坦部４８は、平坦な面を有するように形成される。また、平坦部４８は、樹脂土台３０の平坦部４３に対して面接触する部分として形成される。このような平坦部４８には、穴空け部４９が形成される。穴空け部４９は、樹脂土台３０の穴空け部４４と同時に、且つ同形状に形成される。
【００４０】
尚、穴空け部４４、４９は、光素子２９の位置に合わせて樹脂土台３０と樹脂ホルダ３３とを調芯し、その上でレーザを照射することにより形成されるものとする。穴空け部４４、４９の形成は、図１の穴空け部１１の説明と同じである。
【００４１】
フェルール係合部４７は、光結合相手側の図示しない光ファイバ端末に設けられるフェルールの挿入先部分として形成される。
【００４２】
レンズ３２は、光透過性を有し且つレンズ機能を有する非球面レンズであって、光素子２９からの出射光を、この光素子２９の光軸に沿ってコリメートすることができるような位置に配置される。
【００４３】
穴埋め部材３４は、円柱形状（ピン状）に形成される。穴埋め部材３４は、樹脂ホルダ３３の穴空け部４９及び樹脂土台３０の穴空け部４４の形状や深さに合わせて形成される。穴埋め部材３４は、穴空け部４４、４９に対し若干圧入状態になるような形状に形成される。
【００４４】
上記構成及び構造において、樹脂ホルダ３３の平坦部４８及び樹脂土台３０の平坦部４３を面接触させた状態で、樹脂ホルダ３３の穴空け部４９から樹脂土台３０の穴空け部４４へ穴埋め部材３４を挿入すると、穴空け部４４、４９は穴埋め部材３４により埋められた状態になり、樹脂土台３０に対する樹脂ホルダ３３の取り付け固定と光素子モジュール２４の組み立てとが完了する（図３参照）。
【００４５】
光素子モジュール２４は、上記穴埋め状態が形成されることにより、樹脂土台３０と樹脂ホルダ３３とが高精度に固定される。上記説明から分かるように、光素子モジュール２４も図１の光素子モジュール１と同様、必要な時に必要な場所で高精度に組み立てをすることができる。
【００４６】
本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１…光素子モジュール、  ２…光素子、  ３…土台、  ４…ホルダ、  ５…穴埋め部材、  ６…平坦部、  ７…ホルダベース、  ８…フェルール係合部、  ９…平坦部、  １０…レーザー、  １１…穴空け部、  ２１…光コネクタ、  ２２…コネクタハウジング、  ２３…ハウジングキャップ、  ２４…光素子モジュール、  ２５…モジュール収容部、  ２６…コネクタ嵌合部、  ２７…中間壁、  ２８…貫通穴部、  ２９…光素子、  ３０…樹脂土台（土台）、  ３１…リードフレーム、  ３２…レンズ、  ３３…樹脂ホルダ（ホルダ）、  ３４…穴埋め部材、  ３５…前面、  ３６…後面、  ３７…上面、  ３８…下面、  ３９…左側面、  ４０…右側面、  ４１…凹部、  ４２…電子部品、  ４３…平坦部、  ４４…穴空け部、  ４５…シリコーン樹脂封止部、  ４６…ホルダベース、  ４７…フェルール係合部、  ４８…平坦部、  ４９…穴空け部
【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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