(57)【要約】【課題】光コネクタにおいて、浮遊容量を低減させる。【解決手段】受信用光コネクタ１は、ＰＤ１２と、ＰＤ１２の周辺回路を構成する信号処理用ＩＣ１３及びノイズカット用コンデンサ１４と、ＰＤ１２と光ファイバ５２との間にレンズ１５ａを成形するように透明樹脂により形成されたレンズブロック１５と、ＰＤ１２、信号処理用ＩＣ１３及びノイズカット用コンデンサ１４を実装する立体成形回路基板１６と、により一体に形成されるモジュール１８を有する。モジュール１８は、ＰＤ１２、信号処理用ＩＣ１３、ノイズカット用コンデンサ１４、レンズブロック１５及び立体成形回路基板１６を備える本体部１８ａと、本体部１８ａに突設され、レンズブロック１５を備える円柱状部１８ｂとを有する。ＰＤ１２及び信号処理用ＩＣ１３は、本体部１８ａの立体成形回路基板１６に直近に実装される。このため、浮遊容量を低減させることができる。【選択図】図２
2007199327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送媒体を有する光プラグのフェルールが挿入されると共に、前記光伝送媒体を介して伝送される光信号と電気信号との間の光電変換を行ない、信号の授受を行なう光コネクタにおいて、
光電変換のための光電変換素子と、前記光電変換素子の周辺回路を構成する周辺回路素子と、前記光電変換素子と前記光伝送媒体との間にレンズを成形するように透明樹脂により形成されたレンズブロックと、前記光電変換素子を実装すると共に、前記周辺回路素子を集積化して実装する立体成形回路基板と、により一体に形成されるモジュールと、
前記モジュールを収納するハウジングと、を備え、
前記モジュールは、少なくとも前記光電変換素子、前記周辺回路素子及び前記立体成形回路基板を備える本体部と、前記本体部に突設され、少なくとも前記レンズブロックを備える円柱状部と、を有し、
前記ハウジングは、前記本体部を収納する本体収納部と、前記円柱状部を収納するスリーブ部とを有し、
前記スリーブ部は、一方の孔から前記円柱状部が挿入されると共に、他方の孔から前記フェルールが挿入され、
前記光電変換素子は、発光素子と受光素子のうち少なくともいずれか一方から成ると共に、前記本体部の立体成形回路基板表面であって、前記光伝送媒体と光信号を送受信可能な面に実装され、前記周辺回路素子と直近に設けられることを特徴とする光コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ等の光伝送媒体を介して伝送される光信号と電気信号との間の光電変換を行ない、信号の授受を行なう光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信分野において、高速なデータ通信を可能とする光通信技術が広く採用されている。光通信において、光ファイバは光信号を伝送し、光電変換素子は光信号と電気信号との間の光電変換を行なう。光電変換素子には、電気信号を光信号に変換する発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子と、光信号を電気信号に変換するフォトダイオード（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）等の受光素子とが含まれる。
【０００３】
光電変換素子は光コネクタすなわちレセプタクルに設けられ、光コネクタに挿入される光プラグの光ファイバと光信号を授受する。光コネクタは、光プラグと信号の授受を行なうため、光電変換素子に加えて、光電変換素子を駆動するための回路や、光電変換素子が外部の電気回路と信号を授受できるように電気信号を処理するための回路等の周辺回路を備える。このため、光電変換素子と周辺回路を構成する素子との間の浮遊容量が、電気信号に悪影響を及ぼしていた。
【０００４】
そこで、浮遊容量の影響を低減した光半導体モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。この光半導体モジュールは、発光素子と、発光素子駆動回路を備えた筐体と、モニタ用受光素子を有する。この筐体は、発光素子から前方及び後方に出射される信号光のうち、後方に出射される信号光を反射させ、モニタ用受光素子に入射させる。また、この筐体は発光素子と直近に配置され、これら間の接続線の長さが短くされる。このため、浮遊容量の影響を低減することができた。
【０００５】
また、立体成形回路基板の表面に電気−光変換素子と集積回路が実装される光通信用レセプタクルが知られている（例えば、特許文献２参照）。この光通信用レセプタクルにおいて、電気−光変換素子に電気的に接続されたリードフレームはヘッダーに同時成形される。このリードフレームの一端の外部接続端子は表面実装用端子としてヘッダー外面に配設される。このため、部品点数や組立工数を低減してコストの削減を図ることができた。
【０００６】
また、浮遊容量ではなく、内部の光素子に悪影響を与える他の要因である外来電磁波の進入を防止することができる光コネクタが知られている（例えば、特許文献３参照）。この光コネクタは、ハウジング内に、光ファイバに光結合される光素子が一端に実装され、他端に信号処理用の半導体素子に接続される端子が設けられた光素子ブロックを摺動自在に収納する。さらに、光コネクタは、少なくとも光素子の摺動範囲をシールドするシールド部材と、シールド部材に接続された接地用端子とを備える。このため、シールド部材と接地用端子とにより、内部に侵入する外来電磁波に対して十分なシールド効果が得ることができた。
【特許文献１】特開２００３−４６１７８号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７２４９号公報
【特許文献３】特開２００２−３５７７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、信号光の出力レベルを一定に保つためにモニタしつつ、発光素子に信号光を出射させる光半導体モジュールにおいて浮遊容量を低減させることができたが、光ファイバと光信号を送受信し、信号を授受する光コネクタにおいて、浮遊容量を低減させることはできなかった。また、特許文献２に記載の技術では、コストの削減を図ることができたが、電気−光変換素子と集積回路とが直近に配置されていなかったので、浮遊容量の低減を図ることは難しいものとなっていた。また、特許文献３に記載の技術では、外来電磁波の進入を防止することができたが、浮遊容量を低減させることは困難であった。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、浮遊容量を低減することができる光コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、光伝送媒体を有する光プラグのフェルールが挿入されると共に、前記光伝送媒体を介して伝送される光信号と電気信号との間の光電変換を行ない、信号の授受を行なう光コネクタにおいて、光電変換のための光電変換素子と、前記光電変換素子の周辺回路を構成する周辺回路素子と、前記光電変換素子と前記光伝送媒体との間にレンズを成形するように透明樹脂により形成されたレンズブロックと、前記光電変換素子を実装すると共に、前記周辺回路素子を集積化して実装する立体成形回路基板と、により一体に形成されるモジュールと、前記モジュールを収納するハウジングと、を備え、前記モジュールは、少なくとも前記光電変換素子、前記周辺回路素子及び前記立体成形回路基板を備える本体部と、前記本体部に突設され、少なくとも前記レンズブロックを備える円柱状部と、を有し、前記ハウジングは、前記本体部を収納する本体収納部と、前記円柱状部を収納するスリーブ部とを有し、前記スリーブ部は、一方の孔から前記円柱状部が挿入されると共に、他方の孔から前記フェルールが挿入され、前記光電変換素子は、発光素子と受光素子のうち少なくともいずれか一方から成ると共に、前記本体部の立体成形回路基板表面であって、前記光伝送媒体と光信号を送受信可能な面に実装され、前記周辺回路素子と直近に設けられるものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、光電変換素子と、この光電変換素子の周辺回路を構成する周辺回路素子とは、モジュールの本体部の立体成形回路基板表面に直近に実装されるので、浮遊容量を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る光コネクタについて図１及び図２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。図１及び図２（ａ）（ｂ）は、光コネクタのうち、受光素子を有する受信用光コネクタの構造と、この受信用光コネクタと光プラグとが光学的に接続される様子を示す。なお、光コネクタは、発光素子を有する送信用光コネクタであってもよい。
【００１２】
まず、図１を参照して受信用光コネクタの構造を説明する。受信用光コネクタ１は、不図示の光ファイバ（光伝送媒体）からの光信号を受信すると共に、この光信号を電気信号に光電変換するためのＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）１２から成る受光素子（光電変換素子）と、ＰＤ１２の周辺回路を構成すると共に、ＰＤ１２からの電気信号を処理する信号処理用ＩＣ１３（周辺回路素子）と、当該周辺回路を構成するノイズカット用コンデンサ１４（周辺回路素子）と、を有する。さらに、受信用光コネクタ１は、ＰＤ１２と光ファイバの間にレンズ１５ａを成形するように透明樹脂により形成されたレンズブロック１５と、ＰＤ１２を実装すると共に、信号処理用ＩＣ１３及びノイズカット用コンデンサ１４を集積化して実装する立体成形回路基板１６と、フェルールの光軸直角方向の位置を決めるための位置決め用スリーブ１７と、上記部品を収納するハウジング１９と、を有する。立体成形回路基板１６に実装された信号処理用ＩＣ１３及びノイズカット用コンデンサ１４は、封止樹脂４１により封止される。立体成形回路基板１６は、電極４３を介して外部の電気回路（不図示）と電気的に接続される。電極４３は受信用光コネクタ１に複数設けられており、その用途は、例えば、電源供給、信号入力、接地、抵抗を決定する電気回路への接続である。なお、位置決め用スリーブ１７は、受信用光コネクタ１に設けられる方が望ましいが、設けられなくても構わない。
【００１３】
上記のＰＤ１２、信号処理用ＩＣ１３、ノイズカット用コンデンサ１４、レンズブロック１５及び立体成形回路基板１６は、モジュール１８を一体形成する。モジュール１８は、ＰＤ１２と、信号処理用ＩＣ１３及びノイズカット用コンデンサ１４等を含む周辺回路と、レンズブロック１５と、立体成形回路基板１６とを備える本体部１８ａと、本体部１８ａに突設され、レンズブロック１５を備える円柱状部１８ｂとを有する。モジュール１８は上記のような部品により一体に形成されるので、１つのハウジングを用いてこれらの部品を収納することができ、部品点数を削減し、コストの抑制を図ることができる。
【００１４】
ハウジング１９はモジュール１８を収納し、モジュール１８の本体部１８ａを収納する本体収納部１９ａと、円柱状部１８ｂを収納するスリーブ部１９ｂを有する。ハウジング１９は樹脂により形成され、電磁シールド機能を有する。スリーブ部１９ｂの形状は、例えば円筒状である。スリーブ部１９ｂは、一方の孔から円柱状部１８ｂが挿入されると共に、他方の孔にフェルールが挿入される。
【００１５】
信号処理用ＩＣ１３は、ＰＤ１２からの電気信号を、外部の電気回路に信号を送出するために処理するだけでなく、ＰＤ１２を駆動するために電気信号を処理してもよい。立体成形回路基板１６は、立体的な射出成形品の表面に電気回路が形成された回路部品（ＭＩＤ：Ｍｏｌｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）である。この電気回路の導電膜は、メッキ、スパッタ成膜、その他の膜形成方法により形成される。この導電膜からなる配線には、ＰＤ１２と信号処理用ＩＣ１３との間を電気的に接続するための配線が含まれる。
【００１６】
位置決め用スリーブ１７は、スリーブ部１９ｂの内側に配設される。その形状は円筒状であり、その真円度は高い。その材料は、セラミックや表面平滑度の高い金属である。位置決め用スリーブ１７は、一方の孔に円柱状部１８ｂが挿入されると共に、他方の孔にフェルールが挿入されて、このフェルールの光軸直角方向の位置を決める。なお、光軸直角方向とは、フェルール内の光ファイバにおいて光信号が伝搬する方向に対して略直角な方向のことをいう。
【００１７】
モジュール１８の円柱状部１８ｂは、位置決め用スリーブ１７の一方の孔に挿入され、他方の孔に挿入されるフェルールと対向するように固定される。円柱状部１８ｂのレンズブロック１５は、ＰＤ１２と光ファイバの間にレンズ１５ａを成形するように透明樹脂により形成される。
【００１８】
モジュール１８の本体部１８ａにおいて、ＰＤ１２は、立体成形回路基板１６表面であって、フェルールの光ファイバからの光が照射される面に、すなわち光信号を受信可能な面に実装される。つまり、ＰＤ１２は、ハウジング１９の本体収納部１９ａ内に配設される。上記の面の裏の立体成形回路基板１６表面には、信号処理用ＩＣ１３及びノイズカット用コンデンサ１４等を含む周辺回路が実装される。従って、ＰＤ１２と信号処理用ＩＣ１３とは直近に設けられる。このように、ＰＤ１２と、このＰＤ１２の周辺回路を構成する信号処理用ＩＣ１３とが直近に配置され、これらを電気的に接続する配線が短くなるので、これらの間の浮遊容量を低減させることが可能となる。
【００１９】
モジュール１８はハウジング１９内に固定される。その方法は次の通りである。モジュール１８の円柱状部１８ｂは位置決め用スリーブ１７の一方の孔に挿入される。当該挿入により、モジュール１８は光軸方向及び光軸直角方向に固定される。さらに、モジュール１８の本体部１８ａが、ハウジング１９の突部１９ｃに突き当てられることにより、モジュール１８は光軸方向に固定される。モジュール１８の位置が固定された後、モジュール１８は封止樹脂４２により封止され、封止状態でハウジング１９に収納される。
【００２０】
次に、図２（ａ）（ｂ）を参照して、図１に示した受信用光コネクタ１と光プラグ５０が光学的に接続される様子を説明する。受信用光コネクタ１は、光学的接続時に、光プラグ５０のフェルール５１が挿入される。受信用光コネクタ１は、光プラグ５０のフェルール５１が挿入された後、光信号を光ファイバから受信し、この光信号を電気信号に光電変換し、この電気信号を外部の電気回路に送出する。
【００２１】
受信用光コネクタ１に光学的に接続される光プラグ５０は、フェルール５１を有する。フェルール５１に貫通孔が設けられており、当該貫通孔に光ファイバ５２が配設される。フェルール５１は、受信用光コネクタ１と光学的に接続される場合、受信用光コネクタ１の位置決め用スリーブ１７の一方の孔に挿入される。位置決め用スリーブ１７は、フェルール５１を光軸直角方向に固定する。
【００２２】
モジュール１８の円柱状部１８ｂは、位置決め用スリーブ１７の他方の孔に挿入されて固定されている。円柱状部１８ｂ及び本体部１８ａのレンズブロック１５は、ＰＤ１２が実装される本体部１８ａの立体成形回路基板１６を覆っている。
【００２３】
位置決め用スリーブ１７に挿入されたフェルール５１は、位置決め用スリーブ１７内でレンズブロック１５と突き合わされる。レンズブロック１５は、この突き合わせの際にフェルール５１を光軸方向及び光軸直角方向に固定すると共に、フェルール５１をレンズ１５ａに接触させないための形状を有する。
【００２４】
上記のような受信用光コネクタ１において、光プラグ５０が光学的に接続された後の動作を以下に説明する。受信用光コネクタ１は、光学的接続後、光プラグ５０の光ファイバ５２から出射される光信号をレンズ１５ａで集光し、ＰＤ１２で受光する。ＰＤ１２は、受光した光信号を電気信号に変換し、周辺回路に出力する。周辺回路の信号処理用ＩＣ１３はこの電気信号を処理し、ノイズカット用コンデンサ１４はこの電気信号のノイズを除去する。処理された電気信号は、外部の電気回路（不図示）に出力される。ＰＤ１２と信号処理用ＩＣ１３とは立体成形回路基板１６表面に直近に配置されるので、これらの間の浮遊容量により電気信号に生じる影響を抑制することができる。
【００２５】
本発明は、上記のような実施形態の構成に限定されるものでなく、使用目的に応じ、様々な変形が可能である。例えば、光電変換素子は、周辺回路素子の直近に配置されつつ、レンズブロック１５と共に、モジュール１８の円柱状部１８ｂに設けられてもよい。また、立体成形回路基板１６は、モジュール１８の本体部１８ａに設けられると共に、円柱状部１８ｂに設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る受信用光コネクタの側断面図及びそのＡ−Ａ’線断面図。
【図２】（ａ）は上記受信用光コネクタに光プラグのフェルールが挿入される前の側断面図、（ｂ）は上記受信用光コネクタに上記フェルールが挿入された後の側断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１  受信用光コネクタ
１２  ＰＤ（受光素子）
１３  信号処理用ＩＣ（周辺回路素子）
１４  ノイズカット用コンデンサ（周辺回路素子）
１５  レンズブロック
１６  立体成形回路基板
１７  位置決め用スリーブ
１８  モジュール
１８ａ  本体部
１８ｂ  円柱状部
１９  ハウジング
１９ａ  本体収納部
１９ｂ  スリーブ部
【図１】
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【図２】
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