(57)【要約】【課題】コンパクトで高性能で耐ノイズ性の高い低コストの受光モジュール及び発光モジュールを提供。【解決手段】１芯の光ファイバ４０は、プラグ４１に挿通保持されて受光側の光ミニジャックモジュールである受光モジュール１０に連結される。受光デバイス７をシールドしているシールドケース１は長手方向に延長されてハウジングを兼ねている。プラグ４１の径大部４１ａをシールドケース１を切り起こして形成したバネ部１ｂで支持している。シールドケース１は固定用端子部１ａで実装基板に固定される。光ファイバ４０の中心はバネ部１ｂによりシールドケース１に対して正確に位置決めされている。【選択図】      図１
2004226433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバにより光信号を受信する受光素子を含む受光デバイスをハウジングに収納し、該ハウジングに前記光ファイバを保持するプラグを挿通するミニジャックを備えたＳＭＤ型受光モジュールにおいて、前記ハウジングは受光デバイスを収納するシールドケースにより形成されていることを特徴とする受光モジュール。
【請求項２】
前記シールドケースには前記プラグの先端部を支持する支持部が一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の受光モジュール。
【請求項３】
光ファイバにより光信号を発信する発光素子を含む発光デバイスをハウジングに収納し、該ハウジングに前記光ファイバを保持するプラグを挿通するミニジャックを備えたＳＭＤ型発光モジュールにおいて、前記ハウジングは発光デバイスを収納するシールドケースにより形成されていることを特徴とする発光モジュール。
【請求項４】
前記シールドケースには前記プラグの先端部を支持する支持部が一体に形成されていることを特徴とする請求項３記載の発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角形モジュールや光ミニジャックモジュール等に適用される受光モジュール及び発光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバは細径（直径０．１ｍｍ程度）、軽量（ガラスの比重は銅の比重の約１／４）、可とう性に優れている（曲率半径数ｃｍ以下）、電磁誘導を受けない、漏話に強い、低損失（例えば１ｄＢ／ｋｍ）高帯域伝送が可能、資源問題が少ないなどの特徴を持つことから、光ファイバケーブル伝送方式は公衆通信の分野であるＷＡＮの領域はもとより、ＬＡＮと言われる局内構成の伝送系やデータバス、データリンク、各種計測制御システム等広範囲な適用分野を有している。
【０００３】
更にＰＡＮと言われる個人的利用分野では、従来、光送受信トランシーバや光ミニジャックモジュール等に適用される双方向光伝送モジュールとして、直径約１ｍｍの芯線を用いた受信用と送信用とにそれぞれ専用の光ファイバを備えた２芯の光ファイバケーブルを光伝送路として、このケーブル端に設置された同一ハウジングの受信用ファイバ側には受光素子を含む受光デバイス（Ｒｘ）を、送信用ファイバ側には発光素子を含む発光デバイス（Ｔｘ）を設置して信号処理を行う２芯双方向光伝送モジュールが用いられており、また角形モジュールや光ミニジャックモジュールに適用される片方向光伝送モジュールとしては、単体の発光デバイス（Ｔｘ）又は受光デバイス（Ｒｘ）を１芯の光ファイバケーブルの両端に配設した各々のハウジングに収納して片方向伝送するものがあった。
【０００４】
従来のこのような光伝送モジュールの一例について説明する。まず、その構成について説明する。図６は従来の片方向光伝送モジュールである光ミニジャックモジュールの部分断面側面図であり、図７はこのミニジャックモジュールの斜視図である。図８（ａ）は受光モジュールの正面図、図８（ｂ）は同じく側断面図である。図９は発光デバイスの側断面図である。
【０００５】
まず、受光側のミニジャックモジュールの構成について説明をする。図６、図７において、５０はＳＭＤ（表面実装デバイス）型光ミニジャックモジュールである受光モジュールであり、８０は１芯片方向の伝送路である光ファイバである。８１は光ファイバ８０の先端部を保持するプラグであり、プラグ８１の先端部８１ａにはテーパが形成されており、ハウジング５１のプラグ保持部５１ｂに保持されている。５１はプラスチックで成形されたミニジャックモジュール５０のハウジングであり、ハウジング５１の前面にはプラグ８１を挿入する開口５１ａを有し、光ファイバジャック型コネクタを形成している。５２、５３は、実装基板へ固定するための固定用端子部であり、ハウジング５１の両側面下端から外側へ張り出すように固定されている。
【０００６】
６０は光ファイバ８０先端面に対向するようにハウジング５１の後部に配設された受光デバイスであり、ハウジング５１の両側下端から側方へ張り出したアース端子６１ａを有する。図８において、受光デバイス６０について説明する。６１は受光デバイス６０を覆っているシールドケースである。６２はスルーホール６２ａで導通した両面パターンを有するセラミック又はガラエポ等から成る基板である。シールドケース６１の後方下部が切り欠かれており、そこへ露出したスルーホール６２ａが外部接続端子となっている。６３は、基板６２表面に搭載された光信号を電気信号に変換するＰ−Ｄｉ（フォトダイオード）と、更にロジックレベルに増幅するＯＥＩＣとが一体となったＩＣから成る受光素子である。６５は基板６２裏面の電極であり、シールドケース６１に導通している。６６は受光素子６３を封止している前面中央が凸レンズ状に形成された透光性樹脂である。
【０００７】
次に、発光側の光ミニジャックモジュールである発光モジュールについて説明する。発光モジュールの構成は、受光モジュール５０と同様であり、受光デバイス６０の代わりに発光デバイス７０が収納されている点のみが異なっている。従って、図９により、発光デバイスの構成を説明して、他の構成の説明と図示は省略する。図９において、７０は発光デバイスであり、発光デバイス７０が図８の受光デバイス６０と異なる点は、受光素子６３の代わりに発光ＩＣ及び発光素子が実装されているところだけである。
【０００８】
７３はロジックレベルの電気信号を発光素子駆動用信号に変換する発光ＩＣであり、７４は変調された電気信号を光信号に変換するＬＥＤ又はＬＤである発光素子であり、共に基板７２上に搭載されワイヤ配線されている。７６は発光ＩＣ７３及び発光素子７４を封止している透光性樹脂である。光ファイバ８０端面に対向する透光性樹脂７６面の中央には凸レンズが形成されている。
【０００９】
次に、発光モジュール及び受光モジュール５０の作用について説明する。発光デバイス７０の図示しないリード端子から入力された電気信号は、ＩＣ７３及び発光素子７４を経て光に変換される。発光素子７４から発した光は透光性樹脂７６を通過して凸レンズで集光されて光ファイバ８０に入り、そこを伝送路として通信相手側に送り出される。一方、通信相手側では光ファイバ８０を伝わって来た光信号は、受光デバイス６０の凸レンズにより集光され、透光性樹脂６６を通過して受光ＩＣ６３に入力されて電気信号に変換され、リード端子に出力される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこのような発光デバイス７０及び受光デバイス６０を収納したＳＭＤ型光モジュールを提供する場合には、シールドケース７１、６１で光デバイス全体を覆った上で、これをプラスチックのハウジング５１に組み込み光コネクタとしている。これによって、光モジュールが大型化することになってしまう。また、光デバイスとプラスチックハウジングとの組み込み公差により、光軸中心にズレが生じ易い。また、ケース部品がハウジングとシールドケースとの２部品になるためコストも掛かってしまう。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、シールドケースにプラグ固定構造を施すことにより、コンパクトで高性能で耐ノイズ性の高い低コストの受光モジュール及び発光モジュールを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、光ファイバにより光信号を受信する受光素子を含む受光デバイスをハウジングに収納し、該ハウジングに前記光ファイバを保持するプラグを挿通するミニジャックを備えたＳＭＤ型受光モジュールにおいて、前記ハウジングは受光デバイスを収納するシールドケースにより形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記シールドケースには前記プラグの先端部を支持する支持部が一体に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、前述した目的を達成するための本発明の他の手段は、光ファイバにより光信号を発信する発光素子を含む発光デバイスをハウジングに収納し、該ハウジングに前記光ファイバを保持するプラグを挿通するミニジャックを備えたＳＭＤ型発光モジュールにおいて、前記ハウジングは発光デバイスを収納するシールドケースにより形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、前記シールドケースには前記プラグの先端部を支持する支持部が一体に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態である１芯片方向の光伝送モジュールについて図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施の形態であるＳＭＤ型光ミニジャックモジュールの受光モジュールの側断面図、図２は同じく受光モジュールの斜視図である。図３は受光モジュールを回路基板に実装した状態を示す側断面図である。
【００１７】
まず、本発明の第一の実施形態である受光モジュールの構成を説明する。図１において、１０は受光側の光ミニジャックモジュールである受光モジュールである。４０は光信号を片方向に伝送する伝送路としての１芯の光ファイバであり、ジャック型コネクタ（以下単にコネクタと称する）により保持されたプラグに挿通されて受光モジュール１０に連結される。
【００１８】
１は受光デバイスを電磁ノイズから守るためのシールドケースであり、長手方向に延長されて、受光モジュール１０のハウジングを形成している。２はシールドケース１前面に固定されたコネクタであり、４１は光ファイバ４０を保持しているプラグであり、先端側には二つのテーパ面が対向して径大部４１ａが形成されている。シールドケース１の四面には、切り起こして湾曲させた各一対のバネ部１ｂが形成されており、プラグ４１の径大部４１ａを支持している。また、シールドケース１を実装基板に固定するための固定用端子１ａが、シールドケース１の一部をシールドケース１の下面から両側方へ張り出すように折り曲げて形成されている。光ファイバ４０の中心はバネ部材５によりシールドケース１に対して正確に位置決めされている。７は受光デバイスであり、受光デバイス７の構成はシールドケース１を除くと、従来技術で説明したものと同様であるから詳細な説明は省略する。
【００１９】
次に、本発明の第一の実施形態である発光モジュールの構成を説明する。発光モジュールの構成は、受光デバイス７が発光デバイスと入れ替わった以外は第一の実施の形態である受光モジュール１０と同様である。発光デバイスは、従来技術で説明したものからシールドケース７１を除いたものと同様であるから詳細な説明は省略する。
【００２０】
次に、通信機器の実装基板に光ミニジャックモジュールを実装する方法について、受光モジュール１０の場合を説明する。図３において、３０は受光モジュール１０が実装される実装基板である。実装基板３０の各々の配線パターンに対して、アース端子を兼ねた固定用端子部１ａを半田付け固定する。また、受光デバイス７の基板のスルーホール７ａが接続端子となって、半田付けされる。
【００２１】
次に、本発明の第一の実施の形態の受光デバイス７及び発光デバイスの効果について説明する。受光デバイス７又は発光デバイスを固定したシールドケース１により受光モジュール１０又は発光モジュールが形成されているので、従来３部品で構成されていたものが２部品構成となり、更に、光ファイバ４０をプラグ４１で保持し、プラグ４１の径大部４１ａをバネ部１ｂで固定したために、受光デバイス１０又は発光デバイスと光ファイバ４０との光軸合わせ精度が向上する。また、シールドケース１を延長したために耐ノイズ性が向上する。
【００２２】
受光側及び発光側の光ミニジャックモジュールである受光モジュール１０及び発光モジュールを実装基板３０へ実装するときには実装基板３０の上面側のランドパターンに対してマウンタ及び半田リフロー方式を採用して表面実装できる。従って、実装基板３０の下面側は他の電子部品の実装のために有効活用できる。また、ハウジングとシールドケースとを一体化したために、ケース部品点数を減らすことができ、光ミニジャックモジュールのサイズが縮小され、低コスト化が実現できる。
【００２３】
次に、本発明の第二の実施の形態の構成について説明する。図４は本発明の第二の実施の形態である受光モジュール２０の側断面図である。図４において、２０は受光側の光ミニジャックモジュールである受光モジュールである。２１はシールドケースであり、長手方向に延長されているが、第一の実施の形態の受光モジュール１０に比較して短くなっている。その他の構成は第一の実施の形態の受光モジュール１０の構成と同様であるから、同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明は省略する。なお、本発明の第二の実施の形態の発光モジュールの構成は、受光デバイス部分が発光デバイスに置き換わるだけであるから、説明を省略する。
【００２４】
次に、本発明の第二の実施の形態である受光モジュール及び発光モジュールの効果について説明する。プラグ４１を短くすることによってシールドケース２１を短くしたので非常にコンパクトな受光モジュール２０を提供できる。図５は光ミニジャックモジュールを車載用の実装基板に実装した状態を示す斜視図である。図５において、３２は実装基板であり、２２は受光モジュール２０と同様な構成の発光モジュールであり、受光モジュール２０と共に実装基板３２に実装されている。２３は電磁ノイズ環境の比較的悪い部分であるシャーシ前面の実装基板３２のエッジ部に配置されたコネクタである。４０は光ファイバであり、コネクタ２３を経由して、シャーシ奥の電磁ノイズ環境の比較的良い部分に離れて配設された受光モジュール２０及び発光モジュール２２へ光を導びいている。現在、電磁ノイズに対して厳しい対策が要求される車載用には、図５に示すように、受光モジュール２０及び発光モジュール２２とを比較的良い電磁ノイズ環境であるシャーシ奥に配設する方式が取られているが、このような場合の対応にはコンパクトな受光モジュール２０及び発光モジュール２２が好適なモジュール形態である。その他は第一の実施の形態と同様な効果を発揮する。
【００２５】
以上、片方向の光伝送モジュールである受光モジュール及び発光モジュールについてもっぱら説明してきたが、本発明は、同一のシールドケース内に受光デバイスと発光デバイスとを含み、２芯の光ファイバを束ねたケーブルを光伝送路とする双方向の光伝送モジュールにおいても、全く同様に適用できるものである。また、丸形の光ファイバジャック型コネクタに限らず、角形コネクタを採用する光伝送モジュールにも広く対応できるものである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ファイバにより光信号を受信する受光素子を含む受光デバイスをハウジングに収納し、該ハウジングに前記光ファイバを保持するプラグを挿通するミニジャックを備えたＳＭＤ型受光モジュールにおいて、前記ハウジングは受光デバイスを収納するシールドケースにより形成したので、受光デバイス及び発光デバイスと光ファイバとの光軸合わせ精度が向上した。また、シールドケースを延長したために耐ノイズ性が向上した。
【００２７】
また、ハウジングとシールドケースとを一体化したために、ケース部品点数を減らすことができ、光ミニジャックモジュールのサイズが縮小され、低コスト化が実現できた。また、通信機器の製品サイズの小型化にも寄与できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態である受光モジュールの部分断面側面図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態である発光モジュールの斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態である受光モジュールを実装基板に実装した状態を示す側面図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態である受光デバイスの部分断面側面図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態である光ミニジャックモジュールを実装基板に実装した状態を示す斜視図である。
【図６】従来の光ミニジャックモジュールである受光モジュールの部分断面側面図である。
【図７】従来の光ミニジャックモジュールである受光モジュールの斜視図である。
【図８】従来の受光モジュールの（ａ）正面図、（ｂ）側面図である。
【図９】従来の光ミニジャックモジュールである発光モジュールの側断面図である。
【符号の説明】
１、２１  シールドケース
７  受光デバイス
１０、２０  受光モジュール
４０  光ファイバ
４１  プラグ
【図１】
2004226433.tif 000003
【図２】
2004226433.tif 000004
【図３】
2004226433.tif 000005
【図４】
2004226433.tif 000006
【図５】
2004226433.tif 000007
【図６】
2004226433.tif 000008
【図７】
2004226433.tif 000009
【図８】
2004226433.tif 000010
【図９】
2004226433.tif 000011