(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの光ファイバの間に間隔保持ファイバが連結され挟持されて所定の間隔が保たれて成る少なくとも２本の光ファイバの端部近傍に受発光素子が素子基板に取付けられる光素子パッケージ部を有する光通信モジュールであり、前記光素子パッケージの前記素子基板部には前記光ファイバのそれぞれの間に遮光板が突出して設けられ、前記遮光板には前記間隔保持ファイバの厚みと嵌合する遮光板側切欠部が設けられると共に前記間隔保持ファイバのコアと略同径とした貫通孔が設けられ、光ファイバ側の前記間隔保持ファイバには前記遮光板の幅と嵌合するファイバ側切欠部が設けられ、前記貫通孔に前記間隔保持ファイバのコアを対向させ且つ前記遮光板側切欠部と前記ファイバ側切欠部とをお互いに嵌合して前記貫通孔と前記間隔保持ファイバとを光学的に連通させることにより、前記光ファイバと前記光素子パッケージとの位置決めが行われることを特徴とする光通信モジュール。
【請求項２】
前記遮光板側切欠部と前記ファイバ側切欠部との嵌合部分は、前記貫通孔と前記間隔保持ファイバにより光学的に連通しており、前記貫通孔には光硬化樹脂が注入され光による硬化処理が行われて、前記光ファイバと前記光素子パッケージの固定が行われていることを特徴とする請求項１に記載の光通信モジュール。
【請求項３】
前記光通信モジュールの前記遮光板は、電磁シールド作用を有する部材で形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の光通信モジュール。
【請求項４】
それぞれの光ファイバの間に間隔保持ファイバが連結され挟持されて所定の間隔が保たれて成る少なくとも２本の光ファイバの端部近傍に受発光素子が素子基板に取付けられる光素子パッケージ部を有する光通信モジュールの製造方法であって、
前記光素子パッケージは、前記素子基板部に遮光板が突出して設けられ、該遮光板には前記間隔保持ファイバの厚みと嵌合する遮光板側切欠部が設けられると共に前記間隔保持ファイバのコアと略同径とした貫通孔が設けられ、
前記間隔保持ファイバは、前記遮光板の幅と嵌合するファイバ側切欠部が設けられ、
前記貫通孔に前記間隔保持ファイバのコアを対向させ且つ前記遮光板側切欠部と前記ファイバ側切欠部とをお互いに嵌合して前記貫通孔と前記間隔保持ファイバとを光学的に連通させることにより前記光ファイバと前記光素子パッケージとの位置決めを行い、
前記貫通孔に光硬化性樹脂を注入して光照射により硬化させることにより前記光ファイバと前記遮光板とを固定することを特徴とする光通信モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に双方向用として用いられる光通信用モジュールであり、特に、近年に至り普及が進んでいる、例えば、携帯用電話など、益々、多機能化している携帯用機器内の部品として使用すると、高速な信号に対しても小型で確実な接続が行え、大きな効果が得られるものとなる。
【背景技術】
【０００２】
従来の、この種の光モジュール９０の構成の例を示すものが図５であり、この光モジュール９０は、内ケース９１と外ケース９２とがフック９１ａと、掛穴９２ａとで着脱可能な構成としてあり、前記内ケース９１内には、発光素子、或いは、受光素子（何れも図示は省略する）が組み込まれ、必要に応じては、発光素子、受光素子を制御するためのＩＣも組み込まれ、プリント回路基板などに取付けるための端子９３が設けられている。
【０００３】
また、前記内ケース９１の外ケース９２が被着される端部には、例えば、受光素子に光を取込むためのレンズ９４が設けられると共に、２カ所に適宜の深さとした穴９５ａ、９５ｂが前記レンズ９４と正確な位置関係を保つようにして設けられている。
【０００４】
他方の外ケース９２には、光ファイバ８０が貫通されており、前記内ケース９１に被着したときには、前記光ファイバ８０の先端が前記レンズ９４と対峙する位置として配置されている。同時に、内ケース９１側の、レンズ９４に対する穴９５ａ、９５ｂと同一配置となる位置には穴（図示せず）が設けられ、これらの穴に嵌めるための２本のピン７０が別体として用意されている。
【０００５】
従って、前記内ケース９１に外ケース９２を被着し、例えば、光ファイバ８０内を伝達されてくる光を電気信号に変換するときには、まず、ピン７０の二本を外ケース９２の穴に一端で差し込み、そして、内ケースの２つの穴９５ａ、９５ｂにピン７０の他端を差し込めば、レンズ９４と光ファイバ８０は対峙するものとなり、位置合わせが行えるものとなる。
【特許文献１】特開平０９−１４５９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記した従来の構成の光モジュール９０においては、取り外したときには別体となるピンを必要とするものであるので、紛失に備えて予備品の用意なども考えなければ成らず、また、組立、分解のたびに抜き差しを行わなければならず、片側を固定した構成とするとしても、組立工数も多くなり、煩雑化するという問題点も生じている。
【０００７】
また、内ケース９１のように、平坦な面にレンズ９４が設けられているものの場合、入力用と出力用の２つのレンズを設け、外ケース９２を通る光ファイバ８０も２本とすると、入力と出力が干渉し、信号品質が低下する懸念も生じるものとなる。
【０００８】
尚、より正確にレンズ９４と光ファイバとの位置調整を行う手段としては、光ファイバ８０側から光を送り、レンズを介するＩＣからの出力が最大になるように、或いは、発光素子から光を放射させ光ファイバ８０に入射する光が最大となるように調整を行い、その最大値が得られる位置で固定するアクティブ・アライメントと称される方法もあるが、組立に更に手間が係るものとなり、民生用機器などにはコスト高となって採用が困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記した光モジュールに生じていたアライメントの問題を解決するための具体的手段として、それぞれの光ファイバの間に間隔保持ファイバが連結され挟持されて所定の間隔が保たれて成る少なくとも２本の光ファイバの端部近傍に受発光素子が素子基板に取付けられる光素子パッケージ部を有する光通信モジュールであり、前記光素子パッケージの前記素子基板部には前記光ファイバのそれぞれの間に遮光板が突出して設けられ、前記遮光板には前記間隔保持ファイバの厚みと嵌合する遮光板側切欠部が設けられると共に前記間隔保持ファイバのコアと略同径とした貫通孔が設けられ、光ファイバ側の前記間隔保持ファイバには前記遮光板の幅と嵌合するファイバ側切欠部が設けられ、前記貫通孔に前記間隔保持ファイバのコアを対向させ且つ前記遮光板側切欠部と前記ファイバ側切欠部とをお互いに嵌合して前記貫通孔と前記間隔保持ファイバとを光学的に連通させることにより、前記光ファイバと前記光素子パッケージとの位置決めが行われることを特徴とする光通信モジュールを提供することで課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、受信用と送信用光ファイバとの間に突出する遮光板を設けると共に、前記遮光板に切り込みを設け、該切り込みを利用して、嵌め込みにより光ファイバを取付ける構成としたことで、受信用と送信用との２本のファイバの取付けが一度の取付け工程で正確にできるものとなり、且つ、取付精度の検査も簡便にできるものとして、この種の光モジュールの生産性に極めて優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すものは本発明に係る光通信モジュールの第一実施例であり、この第一実施例の光通信モジュール１は、光素子パッケージ部１０と、該光素子パッケージ部１０に取付けられる光ファイバ２０とから構成されている。
【実施例１】
【００１２】
ここで、まず、本発明の光素子パッケージ部１０から説明を行うと、この光素子パッケージ部１０の前記光ファイバ２０が取付けられる側の面には、前記光素子パッケージ部１０を長手方向の略中心に遮光板１１が突出して形成されており、この遮光板１１の先端には遮光板側切欠部１１ａが設けられている。
【００１３】
また、前記光素子パッケージ部１０の前記光ファイバ２０が取付けられる側の面には、この光素子パッケージ部１０の素子基板１３に取付ける２本の光ファイバ２１の間隔に対応する位置にレンズ１２が取付けられ、前記素子基板部１３のレンズ１２部分には、ホトダイオードなど受光素子と、ＬＥＤなど発光素子とがそれぞれに設けられている。
【００１４】
前記光ファイバ２０は、光通信に使用する比較的に大径の光ファイバ２１（例えばプラスチックファイバ）の一対の間に、同種の光ファイバか、それよりも小径のファイバ２２(ガラスファイバ）の適宜数を挟み、所定の間隔が得られるようにしている。よって、小径のファイバ２２は信号を送受することはなく、間隔保持ファイバとして機能している。
【００１５】
これは、大径側の光ファイバ２１に所定の間隔を与えるばかりではなく、屈曲性を増すためと平面性を増すために有効な方法である。そして、本発明では、大径の光ファイバ２１の間は奇数本の小径の光ファイバ２２で連結され、中央となる小径の光ファイバ２２は長さを短くするなどの手段で、ファイバ側切欠部２０ａが形成されている。
【００１６】
このときに、前記遮光板側切欠部１１ａと前記ファイバ側切欠部２０ａとは切欠き幅をお互いに嵌合する相手側の厚みと同じとしている。即ち、前記遮光板側切欠部１１ａは、その切欠き幅Ｄ１を小径の光ファイバ２２の外径と同一としており、前記ファイバ側切欠部２０ａは、その切欠き幅Ｄ２を前記遮光板１１の板厚と同一としている。
【００１７】
また、前記遮光板１１の遮光部側切欠１１ａの中心には、この遮光部側切欠１１ａに嵌合される小径の光ファイバ２２のコアと略同径とした貫通孔１１ｂが、前記素子基板１０を貫通して設けられている。このようにしたことで、前記遮光部側切欠１１ａとファイバ側切欠部２０ａとを嵌着させることで、前記大径の光ファイバ２１はレンズ１２に対して所定位置にセットされるものとなる。
【００１８】
図２および図３は、上記の説明のようにして、双方向の光通信が行えるようにした光通信モジュール１であり、図２は平面図、図３は側面図である。従来は、送信用レンズ中央から、受信用レンズ中央までの間隔Ｄ３は１．５mm程度が光モレ及び素子間の電磁妨害を防ぐために必要とされていたが、本発明により前記素子基板１３上に遮光板１１を設けたことで、１mm程度まで接近させることが可能となり小型化が可能（図２参照）となり、より携帯用機器などに対する対応性が向上した。
【００１９】
また、本発明の構成としたことにより、パッシブアライメントと称されている、光量計などの測定器を用いず、遮光板側切欠部１１ａとファイバ側切欠部２０ａとを嵌合させるだけの工数で、例えば、送受信機能を有する１組の光通信モジュール１の生産が可能とするものであり、生産性の向上に効果が認められるものとなるが、一般的にパッシブアライメントで生産された光通信モジュール１は、組立後の偏心量などの確認が困難で、製品のバラツキが大きくなりがちであると称されている。
【００２０】
ここで、本発明の光通信モジュール１は、前記遮光板１１に貫通孔１１ｂが設けられていることで、図３にも示すように貫通孔１１ｂの一方からレーザー光を照射し、反対側の端部で光量を測定することで、パッシブアライメントであっても品質の確認が容易であり、バラツキの少ない製品を市場に供給することが可能となり、品質保証も確実となる。尚、図３中に符号３０で示すものは、この光通信モジュール１が取付けられる機器内の母基板（マザーボード）などである。
【００２１】
更には、上記の試験を、前記遮光板側切欠部１１ａとファイバ側切欠部２０ａとを嵌合させた状態で行い、規定値以上の結果が得られたもののみ選別し、その選別された貫通孔１１ｂの双方に紫外線硬化樹脂など光により硬化する樹脂を適量注入し、そして、一方の貫通孔１１ｂから光を照射すれば、両端の貫通孔１１ｂ内の光硬化樹脂が同時に硬化し光ファイバ２０と遮光板１１が固定され、１回の照射工程で送受信が組合わされた光モジュール１が完成するものとなる。
【００２２】
よって、不良品は予めに除外された状態で最終工程である接着工程が行われるので、不良品の発生を大幅に減じることが可能となる。また、上記の検査で不良品となったものも、前記遮光板側切欠部１１ａとファイバ側切欠部２０ａとの嵌合不良などにより生じていると考えられるので、再調整を行えば規定値に達する可能性が高く、よって上記の接着工程を行えば良品が得られるものとなり、トータルとしての良品率も向上する。
【００２３】
ここで、再度、前記光素子パッケージ１０の遮光板１１について述べれば、近来の携帯電話など携帯機器は、扱う周波数が高くなり、前記光ファイバ２０の部分では電磁ノイズを発することはなく、また、影響を受けることもないが、前記送信用発光素子から受信用受光素子へ影響を与えたりする可能性がある。
【００２４】
よって、前記遮光板１１を、例えば黄銅など、金属部材で形成し電磁シールドを行っておけば発光素子からの電磁ノイズにより前記受光素子が誤動作することを防止できるものとなる。
【実施例２】
【００２５】
上記に説明した第一実施例の構成では、前記光ファイバ２０の内、光信号の送受信を行うのは両端に設けられた、大径の光ファイバ２１の２本であるが、図４に示す第二実施例では、それぞれの間が３本の小径の光ファイバ２２（間隔保持ファイバ）で接続された３本の大径の光ファイバ２１に光信号の送信または受信を行わせるものとしている。
【００２６】
このときには、当然に光素子パッケージ１０においても、３本の大径の光ファイバ２１に対応すべく、３本の大径の光ファイバ２１のそれぞれの間の２カ所には、遮光板１１が設けられ、前記光ファイバ２１間の信号の干渉などを生じないものとされている点は、前の実施例と同様である。
【００２７】
また、前記遮光板１１のそれぞれには、遮光板側切欠部１１ａが設けられて、小径の光ファイバ２２（間隔保持ファイバ）に設けられたファイバ側切欠部２０ａと嵌合されて位置決めが行われている点も、上記に説明した第一実施例と同様であるが、嵌合箇所が第一実施例の１箇所から、２箇所に増えたことで、より正確な位置での素子基板部１３と光ファイバ２０との接合が行えるものとなる。
【００２８】
そして、前記光素子パッケージ１０には大径の光ファイバ２１に対応してレンズ１２が設けられ、レンズ１２に対応する素子基板部１３の背面側には受信用光ＩＣ、送信用光ＩＣ（何れも図示は省略する）など必要に応じる構成の光ＩＣが設けられても良い。更に加えては、前記遮光板１１の遮光板側切欠部１１ａに対応して貫通孔１１ｂを設け、精度の向上、組立の簡便化を図るのも自在である。
【００２９】
尚、図４は、大径の光ファイバ２１が３本の例で示したが、本発明はこれを限定するものではなく、後に説明する（図４参照）ように３本以上の任意の本数であっても、同様な構成を直列に横並べしていくことで同様に実施が可能である。更に述べれば、上記図４に示す大径の光ファイバ２１が３本の構成のものを上下に重ねれば、図４と同一の横幅で大径の光ファイバ２１が６本のものも、本発明の技術の延長線上で容易に形成することができるものとなる。但し、この場合には、大径の光ファイバ２１間にも遮光板を設けるなど相応の対策が必要となる。
【００３０】
要は、本発明においては、遮光板１１を設けたことにより光信号間の干渉をなくし小型化を可能とすると共に、前記遮光板を利用して遮光板側切欠部１１ａを設け、同時に、前記光ファイバ２０に設けたファイバ側切欠部２０ａと嵌合を行うのみで、光ファイバ２１、レンズ１２などの位置が容易且つ正確に組み立てることを可能とすると共に、貫通孔１１ｂにより品質の確認と組立作業も簡素化するのである。
【００３１】
これにより、今後の、携帯電話機など内部の信号の伝送に一層に光通信が用いられることが予想されている小型携帯機器に対して、生産性に優れ安価で高性能で且つ小型化された光通信モジュール１の供給を可能として、この種の機器の普及を促進するという優れた効果を奏するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る光通信モジュールの第一実施例を一部を分解した状態で示す斜視図である。
【図２】同じく本発明に係る光通信モジュールの第一実施例を示す平面図である。
【図３】同じく本発明に係る光通信モジュールの第一実施例を示す側面図である。
【図４】同じく本発明に係る光通信モジュールの第二実施例を一部を分解した状態で示す斜視図である。
【図５】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…光通信モジュール
１０…光素子パッケージ
１１…遮光板
１１ａ…遮光板側切欠部
１１ｂ…貫通孔
１２…レンズ
１３…素子基板
２０…光ファイバ
２０ａ…ファイバ側切欠部
２１…大径の光ファイバ
２２…小径の光ファイバ（間隔保持ファイバ）
３０…母基板
【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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