(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子若しくは受光素子である光素子を含む光素子アッセンブリと、
前記光素子アッセンブリの電気信号を処理するための電気回路部と、
前記光素子アッセンブリと前記電気回路部とを収納するハウジングと、
前記電気回路部の電気信号の入出力部として複数のプラグまたは複数のレセプタクルの何れか一方を多数かつ高密度に集積して備える一方のコネクタ端子と、からなるコネクタ端子付き光モジュールにおいて、
前記ハウジングは前記コネクタ端子付き光モジュールが実装されるマザーボードと当接する底面を有し、
前記コネクタ端子は前記底面からハウジング外部に露出するよう具備されると共に、前記底面には撓んだマザーボードが当接することを回避する回避部を備えること、
を特徴とするコネクタ端子付き光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュールに関するもので、特に電気信号を入出力するためのコネクタ端子を備える光モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光モジュールは、光ＬＡＮ等の光通信システムにおいて、光信号を電気信号に変換するための変換器、若しくは電気信号を光信号に変換するための変換器として広く用いられている。
【０００３】
より詳細には、かかる光モジュールは光伝送装置に含まれるマザーボードに実装され、マザーボードから供給される電気信号を受けて相応する光信号に変換した後に光伝送路へ光信号を送出する、若しくは光伝送路から伝搬してくる光信号を受けて相応する電気信号に変換した後にマザーボードへ電気信号を供給する機能を果たしている。
【０００４】
そのため、光モジュールは電気信号を入出力するための複数のリードピンを備える。また、マザーボードは光モジュールを実装する実装面を有し、前記実装面には前記複数のリードピンを挿入するための複数のスルーホールが設けられている。複数のリードピンは、光モジュールがマザーボードの実装面に実装される共に複数のスルーホールに挿入され、後にリードピンとスルーホールはそれぞれハンダを介して電気的な接続がなされる。しかし、リードピンとスルーホールによるハンダ接続による方式では、マザーボードの実装面と平行となる平面に対して多数化かつ高密度に集積化した配置を採ることが困難であり、故に光モジュールを高速駆動化することを目的として、光モジュールとマザーボードとを入出力する電気信号の接続点を多数化かつ高密度に集積化することに対しては十分でなかった。
【０００５】
このため発明者は、マザーボードと光モジュールとの電気接続を、リードピンとスルーホールによるハンダ接続による方式から、コネクタ端子による機械的な嵌合による方式を採用した光モジュール（以下、「コネクタ端子付き光モジュール」と言う）を開発した。
【０００６】
コネクタ端子付き光モジュールは、発光素子若しくは受光素子である光素子を含む光素子アッセンブリと、光素子アッセンブリの電気信号を処理するための電気回路部と、光素子アッセンブリと電気回路部とを収納するハウジングと、を備え、更に電気回路部がマザーボードと電気信号を入出力するための一方のコネクタ端子をハウジング外部に突出するよう具備している。
【０００７】
一方のコネクタ端子は、複数のプラグまたは複数のレセプタクルの何れか一方を含むよう構成されている。一方のコネクタ端子において、複数のプラグまたは複数のレセプタクルの何れか一方は、それぞれ互いに電気的に絶縁するよう備えられることで光モジュールの電気回路部に対して複数の電気信号の入出力端子としての機能を果たしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
コネクタ端子付き光モジュールを高速駆動化するために、一方のコネクタ端子に含まれる複数のプラグまたは複数のレセプタクルの何れか一方は、多数化かつ高密度に集積化されている。同様に、これに対応するようマザーボードの実装面には、複数のプラグまたは複数のレセプタクルの何れか他方が多数化かつ高密度に集積化して構成してなる他方のコネクタ端子が具備されている。
【０００９】
ここでマザーボードに備えられた他方のコネクタ端子の嵌合方向は、一般的にマザーボードの実装面に対して略垂直をなす方向となるよう設けられている。そして、コネクタ端子付き光モジュールを低背化するため、コネクタ端子付き光モジュールの具備する一方のコネクタ端子とマザーボードが具備する他方のコネクタ端子との嵌合長は、マザーボードの実装面に対して略垂直となる方向に制約されていた。これに対して例えば、コネクタ端子付き光モジュールの具備する一方のコネクタ端子の嵌合方向を、マザーボードの実装面に対して傾けた状態で嵌合させて行くことで、一方のコネクタ端子が含む複数のプラグまたは複数のレセプタクルの何れか一方と、他方のコネクタ端子が含む複数のプラグまたは複数のレセプタクルの何れか他方とが嵌合するタイミングを分散させて、嵌合させるための押圧力を低減させることは困難であった。
【００１０】
このため、コネクタ端子付き光モジュールの具備する一方のコネクタ端子とマザーボードの具備する他方のコネクタ端子とを、互いの嵌合方向を一致させ同時に嵌合させるには、大きな押圧力を要するものであった。例えば、マザーボードの実装面において多数化かつ高密度に集積化するため、実装面と平行となる平面に対して１．２５ｍｍ間隔で数百個に及ぶプラグとレセプタクルによる接続点を設けた場合には、一方のコネクタ端子と他方のコネクタ端子とを嵌合させるために約１０ｋｇｆもの押圧力が必要であった。
【００１１】
そして、マザーボードの実装面でコネクタ端子付き光モジュールが実装される部分以外の実装面、及び実装面と反対側となる反対面においても、回路配線や他の素子が高密度に備えられるため、マザーボードは互いに対向する一端部を把持してコネクタ端子付き光モジュールを実装するための治具などに固定される。このため、コネクタ端子付き光モジュールの一方のコネクタ端子をマザーボードの他方のコネクタ端子に嵌合させ実装させようとした場合、マザーボードの実装面に対して略垂直方向に大きな押圧力が作用する。するとこの押圧力によってマザーボードが撓んでしまう場合には、一方のコネクタ端子と他方のコネクタ端子とが正常に嵌合がなされる前に、撓んだマザーボードとコネクタ端子が付き光モジュールのハウジングが当接してしまうため、更にコネクタ端子付き光モジュールに押圧力を付加して一方のコネクタ端子をマザーボードの実装面に備えられた他方のコネクタ端子に対して正常に嵌合をさせることが出来ないという問題があった。
【００１２】
よって本発明は、一方のコネクタ端子を具備するコネクタ端子付き光モジュールであって、一方のコネクタ端子が含む複数のプラグあるいは複数のレセプタクルの何れか一方を多数かつ高密度に集積化して備えていても、これに相応するよう構成されマザーボードに具備する他方のコネクタ端子と、正常に嵌合してマザーボードに実装することが出来るコネクタ端子付き光モジュールを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によるコネクタ端子付き光モジュールは、発光素子若しくは受光素子である光素子を含む光素子アッセンブリと、光素子アッセンブリの電気信号を処理するための電気回路部と、光素子アッセンブリと電気回路部とを収納するハウジングと、電気回路部の電気信号の入出力部として複数のプラグまたは複数のレセプタクルの何れか一方を多数かつ高密度に集積して構成する一方のコネクタ端子と、からなる。そしてコネクタ端子付き光モジュールの前記ハウジングは、コネクタ端子付き光モジュールが実装されるマザーボードと当接する底面を有し、前記コネクタ端子は前記底面からハウジング外部に露出するよう具備されると共に、前記底面には撓んだマザーボードが当接することを回避する回避部を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項１の発明によるコネクタ端子付き光モジュールによれば、撓んだマザーボードが当接することを回避する回避部をハウジングの底面に備えるので、マザーボードに具備えられた他方コネクタ端子と正常に嵌合することが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の上記の目的及びその他の目的、特徴は、以下に添付図面を用いて詳述する本発明の好適な実施の形態から容易に明らかになる。同一の構成要素には同一の符号を付した。
【００１６】
【実施例】
図１は、本発明の実施形態に係わるコネクタ端子付き光送信モジュール１を斜め上方から斜視した概略斜視図である。コネクタ端子付き光送信モジュール１は、発光素子（図示せず）を含む光素子アッセンブリ２と、光素子アッセンブリ２の電気信号を処理するための電気回路部４（図３参照）と、光素子アッセンブリ２と電気回路部を内包するハウジング３とを備える。光素子アッセンブリ２の一端は、光伝送路の一部である光ファイバ９と接続され、光素子アッセンブリ２から出射される信号光は光ファイバ９へ入射されて光伝送路に伝搬されて行く。
【００１７】
図２は、図１のコネクタ端子付き光モジュールを斜め下方から斜視した概略斜視図である。図２に示したよう、コネクタ端子付き光送信モジュール１には、更にマザーボードの実装面５ａ（図３参照）と当接する底面３１を備え、底面３１には電気回路部４へ電気信号を入力するための複数のプラグ３２ａからなる一方のコネクタ端子３２がハウジング３の外部に露出するよう具備されている。
【００１８】
一方のコネクタ端子３２にはプラグ３２ａが、底面３１と平行となる平面において、底面３１と平行となるＡ軸に沿って４０個、Ａ軸と垂直となる方向に沿って８個、それぞれどちらの方向に対しても互いに１．２５ｍｍの間隔となるよう備えられている。また、複数のプラグ３２ａの嵌合方向はどれも等しく、底面３１と略垂直な方向となっており、コネクタ端子３２は底面３１においてA軸と平行となる方向へ縦長となる略長方形の形状に構成されている。複数のプラグ３２ａは、それぞれ互いに絶縁するよう一方のコネクタ端子３２に備えられると共に、複数のプラグ３２ａそれぞれは電気回路部４の配線回路とボールグリッドアレイによって電気的な接続がなされている。
【００１９】
図３に、図２において底面３１と略垂直となると共にＡ軸に沿った断面を、矢印Ｚの側から見た側面断面図を示す。尚、図３においては、コネクタ端子付き光送信モジュール１の底面３１を下方に位置するよう記載してある。また、図３ではコネクタ端子付き光送信モジュール１に加えて、コネクタ端子付き光送信モジュール１が実装されるマザーボード５を、コネクタ端子付き光送信モジュール１と同様に見た側面断面図を合わせて示す。
【００２０】
マザーボード５は、略四角となる実装面５ａとこれと反対側となる反対面５ｂを備えた板状を有し、実装面５ａには、光コネクタ端子付き光送信モジュール１が具備する一方のコネクタ端子３２と嵌合する他方のコネクタ端子５２が具備されている。
【００２１】
他方のコネクタ端子５２には、一方のコネクタ端子３２と対応するよう複数のレセプタクル５２ａが、実装面５ａと平行となる平面において、Ａ軸と平行となる方向に沿って４０個、Ａ軸と垂直となる方向に沿って８個、それぞれ互いに１．２５ｍｍの間隔となるよう備えられている。そして、複数のレセプタクル５２ａの嵌合方向はどれも実装面５ａと略垂直な方向になされており、他方のコネクタ端子５２は実装面５aにおいてA軸と平行となる方向に縦長となる略長方形の形状に構成されている。
【００２２】
そして、コネクタ端子付き光送信モジュール１の一方のコネクタ端子３２と、マザーボード５の他方のコネクタ端子５２とは、コネクタ端子付き光送信モジュール１の底面３１をマザーボード５の実装面５ａに当接した位置で、それぞれが備える複数のプラグ３２ａとレセプタクル５２ａとが個別に最適な嵌合位置で嵌合して複数の電気的な接続点をなすよう規定されている。そして、実装面５ａのコネクタ端子付き光送信モジュール１が実装される部分と、実装面５ａと反対面５ｂそれぞれ４つの辺側部を除き、実装面５ａと反対面５ｂには、複数の他の電気素子（図示せず）、若しくは他の電子素子ぞれぞれを適宜電気的に繋ぐ配線回路（図示せず）が集積して配置されている。このため、光コネクタ端子付き光送信モジュール１をマザーボード５の実装面５ａに実装するために、マザーボード５は一辺側部５ｃ及び他辺側部５ｄを一対の把持手段６に把持されて位置決め固定がなされる。
【００２３】
ここで図３に示す通り、本発明の実施形態に係わるコネクタ端子付き光送信モジュール１では、ハウジング３の底面３１のＡ軸と垂直をなす２つの対向する辺には、面取り加工がなされた平面からなる面取り部３３を備えている。
【００２４】
発明者の実験によれば、マザーボード５の弾性率を７５００Ｎ／ｍｍ-2、一方のコネクタ端子３２のプラグ３２ａ及び他方のコネクタ端子のレセプタクル５２ａを、Ａ軸に沿って４０個配列した長さａを５５ｍｍ、Ａ軸と垂直に方向へ８個配列した長さを１５ｍｍ、マザーボード５が把持固定される一辺側部５ｃと他辺側部５ｄとのＡ軸に沿った長さｂを３００ｍｍ、マザーボード５のＡ軸と垂直となる方向の長さを３００ｍｍ、マザーボード５に具備される他方のコネクタ端子５２とコネクタ端子付き光送信モジュール１の一方のコネクタ端子３１との嵌合長が１ｍｍの場合、コネクタ端子付き光送信モジュール１の底面３１に備えれた面取り部３３が底面３１となす角度ｃを１０度、そして一方のコネクタ端子３２をマザーボード５の中心付近に設置した場合、コネクタ端子付き光送信モジュール１の一方のコネクタ端子３２とマザーボード５の他方のコネクタ端子５２とを嵌合させようとして、一方のコネクタ端子３２から他方のコネクタ端子５２を介してマザーボード５の実装面５ａに略垂直な押圧力が加えられマザーボード５が撓んでも、コネクタ端子付き光送信モジュール１のハウジング３とマザーボード５の実装面５ａとが当接することがない。よって、コネクタ端子付き光送信モジュール１の一方のコネクタ端子３２とマザーボード５に具備された他方のコネクタ端子５２とを正常に嵌合させて、コネクタ端子付き光モジュール１をマザーボード５の実装面５ａに実装することが出来る。
【００２５】
図４は、図３においてマザーボードの実装面５ａと略垂直となる矢印Ｂの方向に一方のコネクタ端子３２から他方のコネクタ端子５２を介してマザーボード５の実装面５ａに略垂直な押圧力が付加されて、本発明の実施形態に係わるコネクタ端子付き光送信モジュール１をマザーボード５に実装した際の断面側面図である。底面３１に設けられた２つの面取り部３３が、マザーボード５の回避部として機能しているのが分かる。
【００２６】
ここで、上述の実施例では、マザーボード５が撓んだ場合にハウジング５の底部３１と当接することを回避するために、ハウジング３の底面３１のＡ軸と垂直をなす２つの対向する辺は、面取り加工がなされた底面３１と所定の角をなす平面的な面取り部３３とした。しかし本発明の目的、効果を逸脱しない範囲において、面取り部３３を、例えば図５（ａ）に示す通り底面３１と平行をなす平面を電気回路部４に近接して配置した第２底面３３、若しくは図５（ｂ）に示す通りＲ形状を有するＲ面３３と適宜変更することは、当業者が容易になし得ることであり、本発明の範囲内である。
【００２７】
更に、上述の実施例では、光素子を発光素子としたが、光素子を受光素子としたコネクタ端子付き光受信モジュールとすることも、更にそれぞれ発光素子、受光素子を含む発光素子アッセンブリ、受光素子アッセンブリを備えるコネクタ端子付き光送受信モジュールとすることも、本発明の範囲内であることは明白である。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したよう本発明によれば、一方のコネクタ端子を具備するコネクタ端子付き光モジュールは、マザーボードが具備する他方のコネクタ端子と嵌合する際に撓んだマザーボードがハウジングの底面に当接することを回避するための回避部を備える。よって、本発明のコネクタ端子付き光モジュールによれば、一方のコネクタ端子の備える複数のプラグまたはレセプタクルの一方を多数かつ高密度に集積化して備えても、これに相応するよう構成されマザーボードに具備する他方のコネクタ端子と、正常に嵌合してマザーボードに実装することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係わるコネクタ端子付き光送信モジュール１を斜め上方から斜視した概略射斜視図である。
【図２】図２は、図１のコネクタ端子付き光モジュールを斜め下方から斜視した概略斜視図である。
【図３】図３は、図２において底面３１と略垂直となると共にＡ軸に沿う断面を、矢印Ｚの側から見た側面断面図である。
【図４】図４は、図３において矢印Ｂの方向に押圧力を付加して本発明の実施形態に係わるコネクタ端子付き光送信モジュール１をマザーボード５に実装した際の断面側面図である。
【図５】図５（ａ）は、図３のコネクタ端子付き光モジュール１の面取り部３３を、底面３１と平行をなす平面を電気回路部４に近接して配置した第２底面３３とした側面断面図である。図５（ｂ）は、図３のコネクタ端子付き光モジュール１の面取り部３３を、Ｒ形状を有するＲ面３３とした側面断面図である。
【符号の説明】
１…コネクタ端子付き光モジュール
２…光素子アッセンブリ
３…ハウジング
４…電気回路部
５…マザーボード
９…光ファイバ
３１…底面
３２…一方のコネクタ端子
３３…面取り部
５２…他方のコネクタ端子
【図１】
0003741015.tif 000002
【図２】
0003741015.tif 000003
【図３】
0003741015.tif 000004
【図４】
0003741015.tif 000005
【図５】
0003741015.tif 000006