(57)【要約】【課題】本発明は光伝送路と受光、発光装置を結合するための光通信用送受信モジュールに関するもので、光伝送路と受光素子や発光素子との光軸のずれるのを抑えることを目的とするものである。【解決手段】この目的を達成するために、光伝送路１のコネクタプラグ２に突起部２ｂを設け、配線基板７の表面に形成されたキャビティ７ａ上にレセプタクル３を設けて嵌め合わせることにより光軸のズレを抑えることができる光通信用送受信モジュールを提供するものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を伝送する光伝送路を保持したコネクタプラグと、配線基板上に設けたキャビティに受光素子、発光素子、光学素子を搭載しこのキャビティに配置したレセプタクルとを、コネクタプラグの頭部がレセプタクルの頭部を覆うように嵌合して光伝送路と受光素子又は発光素子の光軸を一致させる構造とした光通信用送受信モジュール。
【請求項２】
コネクタプラグの頭部は中空筒状に形成され、この頭部の開放端の内周部に係合するつばを設けた請求項１に記載の光通信用送受信モジュール。
【請求項３】
コネクタプラグの頭部に少なくとも１つ以上の溝を設けた請求項１に記載の光通信用送受信モジュール。
【請求項４】
レセプタクルの下部にキャビティへの嵌め合い結合部を設けた請求項１に記載の光通信用送受信モジュール。
【請求項５】
レセプタクルの下部に配線基板上のキャビティの円周上に突き出したつばを形成した請求項１に記載の光通信用送受信モジュール。
【請求項６】
レセプタクルが上方に突出する中空円筒状で上端の外周部に係合外つばを形成した請求項１に記載の光通信用送受信モジュール。
【請求項７】
レセプタクルの頭部に少なくとも１つ以上の溝を設けた請求項１に記載の光通信用送受信モジュール。
【請求項８】
レセプタクルの係合筒部の内壁に楔状の食い込み部を形成した請求項１に記載の光通信用送受信モジュール。
【請求項９】
楔状の食い込み部の先端と内壁との距離が光伝送路のクラッド部の厚みの１／２とした請求項８に記載の光通信用送受信モジュール。
【請求項１０】
楔状の食い込み部の先端部の角度を鋭角とした請求項８に記載の光通信用送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光伝送路と受光、発光装置を結合するための光通信用送受信モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光通信用送受信モジュールの外観図を図７に示す。コネクタプラグ１０２により保持された光伝送路１０１とパッケージ１０９のアダプタ部１０９ａとは嵌め込むことで、パッケージ１０９に光伝送路１０１を固定している。
【０００３】
光伝送路１０１をパッケージ１０９に固定したときの断面図を図８に示す。光伝送路１０１を保持しているコネクタプラグ１０２をパッケージ１０９に挿入するとコネクタプラグ１０２に設けたロック係合部１０２ｃがパッケージ１０９に設けられたロック係合孔１０９ｂに嵌合する。さらに光伝送路１０１の先端を発光素子または受光素子を搭載した受発光素子用パッケージ１０８に形成されたキャビティ１０８ａに突き当てて固定し光伝送路１０１と受光素子や発光素子との光軸を合わせて光通信用送受信モジュールとしている。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−３１８８４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の構成では、光伝送路１０１のクラッド部１０１ｂとコネクタプラグ１０２の嵌め合い寸法、ロック係合部１０２ｃとロック係合孔１０９ｂとの嵌め合い寸法、さらに光伝送路１０１のコア部１０１ａとキャビティ１０８ａとの嵌め合い寸法の各嵌め合い部の累積誤差が生じ受光素子や発光素子との光軸合わせが難しく光軸がずれてしまうという課題があった。
【０００７】
本発明は上記の課題を克服するためになされたもので光伝送路の保持具に突起部を設け、配線基板の表面に形成されたキャビティ上にレセプタクルを設けて嵌め合わせることにより光軸のズレを抑えることができる光通信用送受信モジュールを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、光を伝送する光伝送路を保持したコネクタプラグと、配線基板上に設けたキャビティに受光素子、発光素子、光学素子を搭載しこのキャビティに配置したレセプタクルとを、コネクタプラグの頭部がレセプタクルの頭部を覆うように嵌合して光伝送路と受光素子又は発光素子の光軸を一致させる構造とした光通信用送受信モジュールであり、前記光伝送路の先端を固定するためのレセプタクルを配線基板または受発光素子用パッケージ上に設けることで、光軸のズレを抑えることができる。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、コネクタプラグの頭部は中空筒状で開放端の内周部に係合するつばを設けた形状とした請求項１に記載の光通信用送受信モジュールであり、光軸ズレを防ぐ効果がある。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、コネクタプラグの頭部に少なくとも１つ以上の溝を設けた請求項１に記載の光通信用送受信モジュールであり、レセプタクルと鍵状突起部が噛み合う時に小さな嵌合力でレセプタクルの内壁の楔が光伝送路のクラッドを固定することを可能にする。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、レセプタクルの下部にキャビティへの結合部を設けた請求項１に記載の光通信用送受信モジュールであり、レセプタクルの固定を確実にし光軸のズレを極力小さくすることができる。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の発明は、レセプタクルの下部に配線基板上のキャビティの円周上に突き出した固定部を形成した請求項１に記載の光通信用送受信モジュールであり、レセプタクルの固定を確実にし光軸のズレを極力小さくすることができる。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の発明は、レセプタクルが上方に突出する中空円筒状で上端の外周部に係合外つばを形成した請求項１に記載の光通信用送受信モジュールであり、光伝送路を固定することを可能としている。
【００１４】
本発明の請求項７に記載の発明は、レセプタクルの頭部に少なくとも１つ以上の溝を設けた請求項１に記載の光通信用送受信モジュールであり、レセプタクルと鍵状突起部が噛み合う時に小さな嵌合力でレセプタクルの内壁の楔が光伝送路のクラッドを固定することを可能にする。
【００１５】
本発明の請求項８に記載の発明は、レセプタクルの係合筒部の内壁に楔状の食い込み部を形成した請求項１に記載の光通信用送受信モジュールであり、光伝送路側面に楔形状を食い込ませ光伝送路を固定することを可能としている。
【００１６】
本発明の請求項９に記載の発明は、楔形状の先端と内壁との距離が光伝送路のクラッド部の厚みの１／２とした請求項８に記載の光通信用送受信モジュールであり、光伝送路のコア径を傷つけることなくかしめることが可能となる。
【００１７】
本発明の請求項１０に記載の発明は、楔形状の先端部の角度を鋭角とした請求項８に記載の光通信用送受信モジュールであり、光伝送路が外部衝撃で外れることを回避することを可能とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態による光通信用送受信モジュールである。
【００２０】
配線基板７上にキャビティ７ａを形成し、このキャビティ７ａ内に発光素子４と受光素子５と光学素子６を実装している。光学素子６はレンズ、光学的絞り、窓等で構成している。このキャビティ７ａにレセプタクル３を配置している。このレセプタクル３はポリカーボネート、フェノールあるいはＡＢＳ等の樹脂でできており、レセプタクル３は樹脂系の接着剤９により配線基板７上に形成した前記キャビティ７ａに固定されている。
【００２１】
そして光伝送路１は鍵状突起部２ａを有するコネクタプラグ２に固定されている。コネクタプラグ２はポリカーボネート、フェノールあるいはＡＢＳ等の樹脂でできている。このコネクタプラグ２を配線基板７上に配置したレセプタクル３に挿入することにより光伝送路１と発光素子４および受光素子５との光軸を一致させている。
【００２２】
図２（ａ）は図１に示した光通信用送受信モジュールの配線基板７のキャビティ７ａに配置する表面から見たレセプタクル３の拡大図である。このレセプタクル３は上方に突出する中空円筒状で上端の外周部に係合する外つばを設けた鍵状突起部３ｃからなる筒部を形成し、この筒部の内壁には楔状の食い込み部３ａを形成している。
【００２３】
さらにレセプタクル３の先端部は縦に溝８を形成し外力が加わったときに撓みやすくしている。
【００２４】
また図２（ｂ）はレセプタクル３を裏から見た拡大図である。配線基板７上に形成されたキャビティ７ａにレセプタクル３を固定するため配線基板７へレセプタクル３の筒方向に突き出した嵌め合い部３ｂとこの嵌め合い部３ｂの法線方向につば３ｄが設けられている。このつば３ｄと前記嵌め合い部３ｂによりレセプタクル３と配線基板７とは垂直度を確保し発光素子４と受光素子５の光軸ズレを防ぐことができる。
【００２５】
図３は本発明の光通信用送受信モジュールの断面図である。
【００２６】
光伝送路１はコア部１ａとクラッド部１ｂから構成されている。
【００２７】
コネクタプラグ２は貫通孔２ｄを有する中空形状である。光伝送路１はコネクタプラグ２に形成した貫通孔２ｄに挿入され、この貫通孔２ｄの内壁に形成した楔部２ｆによりコネクタプラグ２と固定し保持されている。さらにコネクタプラグ２は開口部の内周部に鍵状突起部２ａを有している。この鍵状突起部２ａとレセプタクル３の先端部に形成した鍵状突起部３ｃとを嵌合し光伝送路１のクラッド部１ｂをレセプタクル３の内壁に形成した楔状の食い込み部３ａにより光伝送路１のクラッド部１ｂに食い込んで光伝送路１を固定している。
【００２８】
このようにコネクタプラグ２で保持した光伝送路１を多層積層した配線基板７上のレセプタクル３に挿入し配線基板７上のキャビティ７ａに突合わせている。これにより光伝送路１のコア部１ａが確実に配線基板７上に形成した発光素子４及び受光素子５と光軸を合わせることができる。
【００２９】
本実施の形態においてレセプタクル３はポリカーボネート樹脂からなり前記楔状食い込み部３ａが光伝送路１のクラッド部１ｂを構成するフッ素樹脂およびそれを被覆するポリエチレン樹脂に食い込む。
【００３０】
レセプタクル３のポリカーボネ―ト樹脂の硬度がクラッド部１ｂのポリエチレン樹脂の硬度より高いためレセプタクル３の内壁に形成した楔状食い込み部３ａがクラッド部１ｂに食い込むことにより確実に光伝送路１を固定する。
【００３１】
楔状食い込み部３ａの先端とレセプタクル３の内壁との距離がクラッド部１ｂの厚みの１／２とすることでコア部１ａを傷つけることなく確実に光軸の位置精度を高めている。
【００３２】
このレセプタクル３の光伝送路１の外形寸法の食い込み量を考慮して楔状食い込み部３ａの真円度や内径寸法を決定することは言うまでもない。
【００３３】
前記コネクタプラグ２の光伝送路１の周辺部には鍵状突起部２ａが形成されており、前記光伝送路１をレセプタクル３に挿入したときに鍵状突起部２ａとレセプタクル３が噛み合う構造となっている。
【００３４】
このような構造にすることで外部衝撃により光伝送路１がレセプタクル３から外れなくなり、光伝送路１の先端もキャビティ７ａに固定されるため前記光伝送路１と発光素子４または受光素子５の一致した光軸がずれなくなる。
【００３５】
配線基板７はエポキシ系の樹脂基板やセラミック基板等を用いてもよい。
【００３６】
図３にはキャビティ７ａ内に発光素子４と光学素子６を実装した場合を示したが受光素子５と光学素子６を実装した場合でも構造は同じである。
【００３７】
図４は光通信用送受信モジュールの光伝送路１をレセプタクル３に挿入するときの様子を示した断面図である。
【００３８】
コネクタプラグ２に保持された光伝送路１がレセプタクル３内に挿入されると、レセプタクル３の内壁に形成された楔状食い込み部３ａにぶつかり、前記レセプタクル３の頭部を押し広げる。
【００３９】
このとき図２で説明したレセプタクル３の先端部に溝８を形成していることでレセプタクル３の先端部が撓みやすくなりコネクタプラグ２の頭部である鍵状突起部２ａと嵌合しやすくなる。
【００４０】
そしてレセプタクル３の頭部がコネクタプラグ２に形成した鍵状突起部２ａに当たると鍵状突起部２ａが外側に押し広げられると同時にレセプタクル３の先端部の鍵状突起部３ｃも外側に押し広げられる。
【００４１】
さらに光伝送路１を挿入すると前記レセプタクル３の先端部の鍵状突起部３ｃと前記鍵状突起部２ａが噛み合うことでレセプタクル３の内壁にある楔状食い込み部３ａが前記光伝送路１のクラッド部１ｂに食い込み固定が完了する。
【００４２】
図１に示す光通信用送受信モジュールは発光素子４と受光素子５と光学素子６を配線基板７に実装して配線基板７上に形成したキャビティ７ａにレセプタクル３を嵌めているが、図５に示すように配線基板７に前記発光素子４と受光素子５と光学素子６を実装し、配線基板７上に形成したキャビティ７ａにレセプタクル３を嵌めても前記光伝送路１とレセプタクル３の噛み合う構造でも構わない。
【００４３】
図１に示す光通信用送受信モジュールにおいては、光伝送路１を保持するコネクタプラグ２に形成された鍵状突起部２ａに溝がなかったが図５に示すように鍵状突起部２ａにレセプタクル３と同じ位置に２箇所の溝１０を形成することで、光伝送路１をレセプタクル３に挿入し、鍵状突起部２ａが前記レセプタクル３とぶつかったときに鍵状突起部２ａが押し広がりやすくなる。
【００４４】
また、図３に示す光通信用送受信モジュールの光伝送路１とレセプタクル３と発光素子４を含む断面図においてはレセプタクル３の内壁に形成されている楔状食い込み部３ａは鈍角に形成されていたが図６に示す断面図のように楔状食い込み部３ａを鋭角に形成して先端を下方に向けることで光伝送路１のクラッド部１ｂに楔状食い込み部３ａを食い込みやすくして前記光伝送路１がレセプタクル３から外れにくくし光軸合わせを確実にすることもできる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、光伝送路のコネクタプラグに鍵状突起部を設け、配線基板の表面に形成されたキャビティ上にレセプタクルを設けて嵌め合わせることにより光軸のズレを抑えることができる光通信用送受信モジュールを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光通信用送受信モジュールの分解斜視図
【図２】本発明の光通信用送受信モジュールのレセプタクル拡大図
【図３】本発明の光通信用送受信モジュールの断面図
【図４】本発明の光通信用送受信モジュールの組み込みの断面図
【図５】本発明の光通信用送受信モジュールの他の分解斜視図
【図６】本発明の光通信用送受信モジュールの他の断面図
【図７】従来の光通信用送受信モジュールの分解斜視図
【図８】従来の光通信用送受信モジュールの断面図
【符号の説明】
１  光伝送路
１ａ  コア部
１ｂ  クラッド部
２  コネクタプラグ
２ａ  鍵状突起部
２ｂ  突起部
２ｃ  ロック係合部
２ｄ  貫通孔
２ｆ  楔部
３  レセプタクル
３ａ  食い込み部
３ｂ  嵌め合い部
３ｃ  鍵状突起部
３ｄ  つば
４  発光素子
５  受光素子
６  光学素子
７  配線基板
７ａ  キャビティ
８，１０  溝
９  接着剤
【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】
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【図７】
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【図８】
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