CN1781043A - 光收发器及光连接器 - Google Patents

Abstract

光收发器(10)具备：设置于基板(11)上的光元件(16)；与光纤(15a)连接的光连接器(14)；以及用于对光元件与光连接器(14)进行光连接的连接器座(13)。连接器座(13)具有保持光连接器(14)的固定单元(13c)。当光连接器(14)向基板被压入时，固定单元(13c)保持光连接器(14)。光连接器(14)支撑光纤(15a)，从而使光纤(15a)的光轴相对光元件(16)的光轴形成一定角度。光连接器(14)具有用于在光元件(16)与光纤(15a)之间进行光连接的反射镜(14g)。

Description

光收发器及光连接器

技术领域

本发明涉及：在实装有发光元件及/或受光元件即光元件的电路基板上，在可使前述光元件与前述光纤进行光连接的位置，对设于光纤前端的光连接器进行定位并实装用的光收发器；安装于光纤的前端部，与在电路基板上直接或间接实装的光入出端对置设置，且对光纤与光入出端之间进行光连接的光连接器。

背景技术

目前，光LAN(LAN)系统等所用的光收发器一般采用以下方式：使半导体激光等发光元件或者光电二极管等光芯片模块的光轴沿着电路基板的方向，并在搭载有这些光元件的电路基板或引线框架的端部安装光连接器，而与外部光纤连接。

作为这里所用的光连接器的箍环，采用周知的单芯(比如MU型、SC型)插芯、以及多芯(比如MT型、MINI-MT型)插芯，采用了任意一种插芯的光收发器均已实现标准化。

然而近来，随着对光电复合电路及光电混载基板的要求的日益提高，这种以基板方向作为光轴的连接方式的光收发器，由于对光连接器的安装位置有各种制约，因而光连接路径及电路基板设计的自由性便受到限制，此外还产生不能实现基板的小型化的问题。作为关联文献，例示了JP特开平6-273641号公报。

本发明的目的之一在于，提供一种可使在实装有光元件的电路基板上安装光连接器用的结构小型化，易于在电路基板上安装光连接器，能提高安装位置的设计自由性，进而易于进行光连接器对光元件的定位，且定位精度可长期保持稳定的光收发器。

另一方面，在与光路连接的电子器件中，在内部的电路基板上，构成在与构成光路的光纤之间收发光信号的光收发器的场合下，一般采用模块化的光收发器，但这种光收发器的结构，一般在收发器壳体内部的收发器基板上，将成为与光纤之间的光入出端的光元件(包含发光元件及受光元件)，以使该光轴方向与电路基板平行(即，在与电路基板平行的光纤的光轴方向配置光元件)的方式进行实装。

与此相对，一种表面实装光元件并模块化的光收发器已受到注目。在该场合下，由于相对与电路基板平行设置的光纤的光轴方向，光元件的光轴方向与电路基板垂直，因而有必要使光纤的光轴方向朝向光元件一侧。

为此，考虑将光轴可变更的光连接器组装到光纤的前端，并将该光连接器设置到电路基板的光收发器上，但在该场合下，有必要使光纤的光轴方向精度良好地朝向光元件。此外，有必要避免光连接器与配线图形等的干涉，而且还要求小型化。然而现状却是，几乎不存在具有能充分满足这些要求的适当结构的光连接器。

本发明的另一目的在于，作为可进行构成光路的光纤、与直接或间接实装于电路基板上的光元件之间的光连接的光连接器，提供一种可使光纤的光轴方向精度良好地朝向光元件，且易于实现小型化，并易于避免与配线图形等的干涉的光连接器。

发明内容

本发明第一方式涉及的光收发器具备：设置于基板上的光元件；与光纤连接的光连接器；以及连接器座，其安装于前述基板上，且用于对前述光元件与前述光连接器可离合地进行光连接。前述连接器座在前述光元件与前述光纤被光连接的位置上，具有保持前述光连接器的固定单元。前述固定单元具有当前述光连接器被向前述基板压入时，使前述光连接器靠向前述基板并予以保持的结构。前述光连接器支撑前述光纤，从而在前述光连接器被前述连接器座保持的状态下，使前述光纤的光轴相对前述光元件的发光面及/或受光面的光轴形成一定角度。前述光连接器具有形成对前述光元件与前述光纤之间进行光连接的光路的反射镜。

前述固定单元也可以具有当沿着前述光元件的发光面及/或受光面光轴的方向压入前述光连接器时，使前述光连接器靠向前述基板并予以保持的结构。

本发明其它方式涉及的光收发器，具备：设置于基板上的光元件；与光纤连接的光连接器；连接器座，其安装于前述基板上，且用于对前述光元件与前述光连接器可离合地进行光连接；以及定位单元，其设置于前述基板上，且在前述光元件与前述光纤被光连接的位置上，具有与前述光连接器的被嵌合部相嵌合的嵌合部。前述光连接器支撑前述光纤，从而在前述光连接器被前述连接器座保持的状态下，使前述光纤的光轴相对前述光元件的发光面及/或受光面的光轴形成一定角度。前述光连接器具有形成对前述光元件与前述光纤之间进行光连接的光路的反射镜。

前述连接器座也可以具有通过向前述基板压入前述光连接器来保持前述光连接器的固定单元。

前述固定单元也可以具有设置于前述连接器座上且可弹性变形的多个压片，且通过前述光连接器被压入到前述多个压片之间，前述多个压片将前述光连接器从两个及其以上方向朝向前述基板压入。

前述压片也可以具有：按压用突出部，其在与前述基板之间夹入并保持光连接器；以及引导倾斜面，其在前述多个压片之间的空间内压入前述光连接器时，向扩张前述空间的方向发生弹性变形，从而在前述按压用突出部与前述基板之间压入前述光连接器。

根据前述方式的光收发器，可由定位单元来将组装于光纤前端的光连接器，从该电路基板上向电路基板按压而进行定位，并由实装于电路基板上的光连接器，经由光连接器，对实装于电路基板上的光元件及相对该光元件的光轴倾斜的光纤进行光连接。由此，在电路基板上，除了定位单元及光连接器的设置空间之外，几乎不必确保向定位单元的光连接器压入所需的作业空间，因而实际上可以以小空间来实现电路基板上光连接器的定位。因此，电路基板的电路设计等制约也不再存在，电路基板上光元件的实装位置自由度也得到提高。

此外，由于针对实装于电路基板的光元件(或者实装有光元件的模块)的光连接器的按压，只通过将光连接器压入到电路基板上的固定单元，前述光连接器便可由定位单元而在可光连接的位置上对光元件进行定位，并由前述固定单元而压入到电路基板上且予以保持，因而可极其简单地进行电路基板上光元件与光纤(光连接器)的连接。此外，在采用了前述固定单元的结构中，如果光元件的发光面及/或受光面的光轴相对电路基板倾斜，而且光连接器通过沿前述光轴的移动，而被压入到电路基板上的固定单元，由此由固定单元来保持，则对上述这种构成而言，在电路基板上，除了固定单元及光连接器的设置空间之外，几乎不必确保向固定单元的光连接器压入所需的作业空间。因而，实际上可以以小空间来实现电路基板上光连接器的保持。因此，电路基板的电路设计等制约也不再存在，电路基板上光元件的实装位置自由度也得到提高。

本发明其它方式涉及的光连接器，安装于光纤的前端部上，且与在基板上直接或间接实装的光入出端相面对来设置，并对前述光纤与光入出端之间进行光连接。该光连接器具有与前述光入出端相面对而设置的块状的连接器本体，前述连接器本体具有：光纤保持用中空部，其用于主要保持与基板面大致平行地被引导的光纤的被覆部；光纤孔，其插通固定前述光纤的前端附近；以及光轴变更用凹部，其形成于前述光纤孔的出口前方，且具有使光纤的光轴方向朝向前述光入出端的光轴变更用反射面。

前述光纤保持用中空部，也可以使在与前述基板面平行的朝向开口的光纤插入用开口部、与在与前述基板面正交的朝向开口的粘接剂充填用开口部相连通。

在前述光轴变更用凹部中，也可以充填有透明或半透明粘接剂，且被覆并固定有透明的板。

前述光纤也可以是光纤带，与光纤带的各单芯光纤对应地设置有多个光纤孔，并设置有对被引导到各光纤孔的光纤进行定位的定位部。

在前述连接器本体的光轴变更用凹部的连接器宽度方向两侧，也可以分别设置有定位用销孔，该定位用销孔与用于进行与前述基板侧的定位的定位销相嵌合。

在前述连接器本体的光轴变更用凹部的连接器宽度方向两侧，也可以分别设置有定位销，该定位销与在前述基板侧开设的定位用销孔相嵌合。

根据本发明光连接器，光纤孔与光轴变更用反射面被设置于块状一体部件(连接器本体)上，且光纤光轴与光轴变更用反射面的相互位置关系可高精度地被固定，因而可精度良好地实现使光纤的光轴方向朝向光元件一侧的光轴变更。由此，可降低光纤与光元件之间的光连接损失。此外，由于光纤孔及光轴变更用反射面被设置于块状一体部件上，因而可易于实现小型化，还易于避免与电路基板的配线图形等的干涉。

附图说明

图1是表示本发明涉及的光收发器结构的整体立体图。

图2是表示图1的光收发器的侧视图。

图3是从与图2相反的一侧观看图1的光收发器的侧视图。

图4是图1的光收发器的正面剖视图。

图5A～图5C是模式地表示安装于图1的光收发器的光连接器的图，图5A是正面剖视图，图5B是从对光电转换模块的接合面接合的接合面一侧观看的底面图，图5C是侧视图。

图6是图5A～图5C的光连接器的侧视图。

图7是本发明一种实施方式的光连接器中连接器本体的立体图(是翻过来看的图)。

图8是图7的连接器本体的平面图。

图9是图8的A-A剖视图。

图10是在图9中定位销孔内嵌入了定位销的状态下的B-B剖视图。

图11是在图9中定位销孔内嵌入了定位销的状态下的C-C剖视图。

图12是在图8中连接器本体内插入了光纤带芯线的状态下的图。

图13是表示利用前述连接器本体来构成的本发明一种实施方式的光连接器的使用状态的剖视图。(成为使图9上下反转的状态)。

图14是图13的主要部分的放大图。

具体实施方式

以下参照附图，来说明本发明的最佳实施方式。但本发明不限于以下各实施方式，比如可以对这些实施方式的构成要素彼此进行适宜组合，也可以附加或置换其它周知构成。

第一实施方式

图1是表示本发明涉及的光收发器10(基板实装型光收发器)的结构的整体立体图，图2是侧视图(光纤芯线15的引出侧)，图3是与图2相反一侧的侧视图，图4是正面剖视图。

在图1～图4中，符号11表示电路基板(基板)，12表示光电转换模块，13表示连接器座，14表示光连接器，15表示光纤芯线。该实施方式中的光纤芯线15，通过塑料等被覆来将多个光纤15a平行地束缚成一列，但不限于此。

本实施方式中的光电转换模块12，是一种将半导体激光(比如激光二极管：LD)等发光元件或光电二极管(PD)等受光元件作为光元件来搭载多个(或内置)的芯片状或阵列状模块。光电转换模块12的前述光元件的光轴(与受光面垂直的轴)相对电路基板11垂直。光电转换模块12与电路基板11上的电路等电连接。图4中，光电转换模块12的光元件16，形成在与面向光电转换模块12的电路基板11的底面12a对置的面(以下称接合面12b)上。接合面12b在沿电路基板11的方向延长。尽管未特别图示，但在搭载光电转换模块的电路基板上，根据需要来构成光电转换电路、控制处理部、光信号处理电路、光元件驱动电路、存储电路、以及其它用于进行电路基板上电子部件驱动控制等的各种电路等，或者根据需要搭载有具有这些电路功能的LSI。

光收发器10具有：实装于电路基板11上的光电转换模块12、以及固定于电路基板11上且配置成从外侧包围前述光电转换模块12的呈矩形框状的连接器座13。连接器座13具有以下作用：在光电转换模块12上对固定于光纤芯线15的前端的光连接器14定位并保持，且将其压入，从而相对光电转换模块12不产生偏移。在该实施方式中，由连接器座13支撑的光连接器14的接合面14a(后述)，借助于相对光电转换模块12的接合面12b垂直方向的光轴(换言之，在该实施方式中，相对电路基板11几乎正交方向的光轴)，来与光电转换模块12的接合面12b相面对并光连接，由此，对光纤芯线15与前述光元件16进行光连接。

该实施方式的连接器座13是将不锈钢等金属板弯曲成箱状来形成，具有从载置于电路基板11上的抵接部13a(框状本体13d的下端部)的多个部位突起设置的固定片13b。这些固定片13b从形成于电路基板11的贯通孔中通过，并在电路基板11的背面(图2、图3的下侧表面)固定到电路基板11上。由此，连接器座13被固定成在电路基板11上不晃动。

图5A～图5C是模式地表示光连接器14的结构的图。图5A是正面剖视图，图5B是从对光电转换模块12的接合面12b接合的接合面14a侧观看的底面图，图5C是侧视图。图6是光连接器14的侧视图。

该实施方式的光连接器14具有由塑料等形成的矩形板状的本体14b、以及贴附于该本体14b的底面中央部的矩形的玻璃板14c，在玻璃板14c与本体14b之间，夹持固定有从光纤芯线15的端部露出的多个光纤15a。玻璃板14c的下面与光连接器14的接合面14a成为同一表面。当使光连接器14在光电转换模块12上重合设置时，玻璃板14c便与光电转换模块12的接合面12b相面对配置。光连接器14形成为尺寸几乎相等或稍微小于光电转换模块12的矩形状，即使设置于光电转换模块12上，也不会从光电转换模块12向外侧过大地鼓出边缘。

也可以取代玻璃板14a，而采用由玻璃板之外的材料来形成的透光板，比如，也可以采用由塑料制成的透光板。总之只要是至少由在使用波长频带内所发生的光衰减及损失不会造成实用上的问题的材质来形成的透光板即可。

被夹持于光连接器14的本体14b与玻璃板14c之间的光纤15a，分别被嵌入于在本体14b上形成的定位槽14d内，而被精密定位。定位槽14d以与光纤15a的排列节距相同的节距来形成，且其数目大于等于光纤15a。

该实施方式的光纤15a，是一种从多芯光纤带芯线即光纤芯线15的前端露出的单芯光纤，在光连接器14的本体14b与玻璃板14c之间，在光纤芯线15前端露出的多个光纤15a，利用在光连接器14的本体14b的玻璃板14c安装面上并列形成多个的定位槽14d来并列设置，并分别被精密定位。在一个定位槽14d内，安放并定位一个光纤15a。

该实施方式的定位槽14d的截面形状是V形槽。但并非限定于此，定位槽14d的截面形状比如也可以是圆形槽(截面为半圆形的槽)及U形槽等。此外，也可以取代在光连接器14的本体14b的下面形成定位槽，而采用在玻璃板14c的上面形成的构成，或在光连接器的本体14b的下面与玻璃板14c的上面这两个表面上形成的构成。

作为光纤芯线15，不限于图示的多芯光纤带芯线，比如也可以是单芯光纤芯线等。如果光纤的光轴能对反射部14g(后述)高精度定位，则也可以由定位槽来对裸光纤、光纤芯线、光纤束等进行定位。但是，从提高定位精度的观点出发，被嵌入定位槽的部分在整个长度上最好均为裸光纤，或者被嵌入部分的至少前端部为裸光纤。在该场合下，比如前端裸光纤之外的部分，也可以是光纤芯线或光纤束等的单芯光纤。

定位槽只要是至少可以使光纤15a中的裸光纤以相对反射部14g(后述)达到所希望的方向的方式高精度定位的构成即可。比如，在光纤15a具有较粗的被覆部的场合下，也可以形成一种具有存放裸光纤的细槽部、以及与该细槽部相连形成的用于存放前述被覆部的较粗槽部的定位槽。

在光连接器14的本体14b的下面，在与各光纤15a的前端对应的位置，形成有比表面14e更深地凹陷的凹部14f。该实施方式的凹部14f，是一种在相对光纤15a的长度方向正交的方向横切本体14b的槽。

在凹部14f中，在插入到凹部14f的光纤15a(详细而言是前端的裸光纤)的前端面的光轴延长部分上，形成有反射部14g。在反射部14g、与光纤15a(详细而言是在前端露出的裸光纤)的前端之间，形成有微小的间隙。

反射部14g，通过在凹部14f的内壁面形成金属蒸镀膜等来形成。反射部14g中，形成有相对从光纤(详细而言是裸光纤)的前端面延伸的光轴而倾斜45度的反射面，当将光连接器14安装到光电转换模块12上时，便位于光电转换模块12的各光元件16上，并与光元件16的发光面或受光面相面对。反射部14g起着一种使来自光纤15a(详细而言是前端的裸光纤)前端的出射光偏转90度来入射到光元件16，或者使来自光元件16的出射光偏转90度来入射到光纤15a的反射镜的作用。即，反射部14g形成光纤15a与光元件16之间的光路17。

光路17中位于反射部14g与光元件16之间的部分，是在光连接器14与光元件16之间进行连接的光路，且相对电路基板11倾斜(在该实施方式中几乎正交)。由此，在该光收发器10中，各光元件16与各光纤15a，借助于相对电路基板11倾斜的光轴来进行光连接。光连接器14起着一种使相对在光连接器14与光元件16之间进行连接的光路的光轴而横向延长的光纤15a、与光元件16进行光连接的作用。

具体而言，起着前述反射镜的作用的反射部在这里是由金属蒸镀膜来形成的反射膜，但不限于此，比如也可以将金属膜成膜后的芯片装入凹部14f来形成反射部。除此之外，也可以采用各种构成。

反射部14g，不限于具有相对光纤(详细而言是裸光纤)前端面的光轴延长线而倾斜45度的反射面。对反射部14g而言，只要是在固定于光连接器14的光纤15a前端与光元件16之间形成偏转光路，并可进行相对在光连接器14与光元件16之间进行连接的光路的光轴而横向延长的光纤15a、与光元件16之间的光连接，反射面相对光纤(详细而言是裸光纤)前端面的光轴延长线的倾斜角度没有特别限定。

光纤15a不必一定从定位槽14d向凹部14f突出，只要能确保与反射部14g相面对的前端部分对反射部14g的定位精度即可，也可以采用一种前端部分不向凹部14f突出，来位于定位槽上的构成。

对凹部14f而言，在用玻璃板14c来堵塞接合面14a侧，而固定光纤15a后，便可防止因尘埃侵入等造成的污染。凹部14f可以是空洞，但也可以如后述第二及第三实施方式所述，充填透明(或不妨碍光路的半透明)的粘接剂(217)，来固定光纤15a及玻璃板14c。

从光纤15a与光元件16接合面之间的光路17中通过的光，尤其是从反射部14g与光元件16接合面之间通过的光，将从玻璃板14c透过。玻璃板14c，具有一种从光路17中通过的光可以几乎不发生因散射等而引起的损失来透过的光学特性。

根据该光收发器10，将光连接器14设置于光电转换模块12上，且由连接器座13来保持，由此可实现光元件16与光纤芯线15的光路(由各光纤15a形成的光路)的光连接。

此外，设置于光电转换模块12上的光连接器14，由连接器座13的结构而被压入到光电转换模块12，且以相对光电转换模块12不发生偏移的方式被稳定地保持。

即，如图2所示，连接器座13，具有用于将光连接器14压入到光电转换模块12的弹性片即一对压片13c。压片13c，是一种从连接器座13的框状本体13d竖立突出的板簧状的小片，且用作固定单元。压片13c具有按压用突出部13f，该按压用突出部13f以从连接器座13的框状本体13d向框状本体13d的平面视内侧(即，多个压片13c之间的光连接器14被压入的空间(光连接器压入空间13e)一侧)探出一定量的方式弯曲成型。该按压用突出部13f形成为：从始自压片13c的连接器座13的突出基端部向光连接器压入空间13e探出。

在按压用突出部13f中，从向前述光连接器压入空间13e的中央部最突出的位置(突出前端13g)到位于始自压片13c的连接器座13的突出前端侧的部分(折回部13h)，倾斜成为随着从按压用突出部13f的突出前端13g向光连接器压入空间13e的外侧，始自连接器座13的上升高度增高，且形成有将从连接器座13上压入到连接器座13(具体而言是光连接器压入空间13e)的光连接器14引导至光连接器压入空间13e的引导倾斜面13i。

在该光收发器10中，以使接合面14a与光元件16相面对，且保持前述接合面14a与电路基板11几乎平行的状态，将光连接器14从连接器座13上向光元件16按压，而压入到光连接器压入空间13e内，并与光连接器压入空间13e两侧的压片13c(具体而言是按压用突出部13f)相卡合。由此，利用多个压片13c将光连接器14朝向电路基板11压入，并可保持与光电转换模块12贴附的状态。

此外，对光连接器14而言，使从接合面14a突出的一对定位销14h在开口于光电转换模块12的接合面12b的销孔12c内插入并嵌合，由此便可确保相对光电转换模块12的定位精度。定位销14h在反射部14g的两侧对置配置，换言之，经由凹部14f在两侧对置配置，但一对定位销14h的突出位置不限于此，也可以适宜变更。

定位销14h，是一种用于将光连接器14定位到可对光元件16光连接的位置的定位单元。但由于在与压片13c卡合保持之前，开始将定位销14h插入销孔12c，因而当通过将光连接器14压入到光连接器压入空间13e而开始将定位销14h插入销孔12c时，光连接器14便利用沿光元件16的发光面或受光面的光轴的移动，而朝向光元件16压入到光连接器压入空间13e(换言之，由多个压片13c来构成的固定单元)。然后，当使构成固定单元的多个压片13c与光连接器14相卡合，并由固定单元而使光连接器14朝向电路基板11压入并保持时，便可利用定位销14h与销孔12c的精度，来使光连接器14在可对光元件16光连接的位置上高精度定位。

定位销相当于本发明涉及的嵌合销，且用作一种销嵌合方式的定位单元，该定位单元中，固定于光连接器的定位销、以及形成有插入嵌合该定位销的销孔的光电转换模块，使前述光连接器在电路基板上的可对光元件光连接的位置上进行定位。

在前述实施方式中，例示了一种使在光连接器一侧突出设置的嵌合销(定位销)插入嵌合到光电转换模块的销孔的方式，但销孔的形成位置不必一定是光电转换模块，除了光电转换模块之外，也可以是固定于电路基板的部件、以及电路基板本身。

此外，也可以采用将在固定于电路基板的部件(光电转换模块等)、以及电路基板本身固定并突出设置的嵌合销，插入嵌合到形成于光连接器的销孔内的方式。

具体而言，使设置于光连接器14的对置两侧部的突部14i，夹入到各压片13c的按压用突出部13f与光电转换模块12之间，由此来实现光连接器14基于固定单元的各压片13c的卡合保持。即，光连接器14被两个压片13c压入到光电转换模块12。光连接器14，经由光电转换模块12来被夹入到各压片13c的按压用突出部13f与电路基板11之间，由此被各压片13c的按压用突出部13f压入到电路基板11。

前述光连接器14的对置两侧部的突部14i之间的尺寸(各突部14i距离光连接器14的突出前端之间的尺寸)，比一对压片13c的按压用突出部13f的突出前端13g之间的距离大一些，当从连接器座13上，将向构成固定单元的各压片13c的按压用突出部13f(具体而言是折回部13h)按压的光连接器14(具体而言是向各按压用突出部13f按压突部14i)向光元件16按压时，由于折回部13h的引导倾斜面13i相对光连接器14的压入方向倾斜，因而使压片13c发生弹性变形，从而使光连接器压入空间13e扩张，而且可向光元件16压入光连接器14。即，对于一对压片13c，将该一对压片13c之间压开，而且光连接器14向光连接器压入空间13e的压入向光元件16移动。这样，对光连接器14(具体而言是突部14i)而言，当各压片13c的按压用突出部13f从光电转换模块12一侧通过时，在光电转换模块12与各压片13c的按压用突出部13f之间，夹入光连接器14的两侧部的突部14i，且光连接器14被两个压片13c而压入到光电转换模块12。

作为该压片，可以是一种如下的弹性片，即具有：按压用突出部，用于保持在与电路基板11之间夹入的光连接器14；引导倾斜面，用于实现伴随着光连接器的压入而使该压片的向扩张光连接器压入空间13e方向的弹性变形(向光连接器压入空间13e外侧的弹性变形)，并在前述按压用突出部与电路基板之间压入光连接器，它的具体形状没有特别限定。比如，可以取代弯曲成型的板簧状的按压用突出部，而采用弯曲成型的板簧状的按压用突出部。此外，也可以采用由独立于连接器座的其它部件构成的压片、或树脂制压片等。

作为将光连接器14压入到光电转换模块12的固定单元的结构，不限于基于前述形状压片的结构，比如也可以采用突出设置于框状本体13d内面的卡合突起、与形成于光连接器14侧面的卡合凹部相卡合的结构等各种结构。

根据前述光收发器10，电路基板11上的光连接器14的实装所涉及的空间，可以相同于在电路基板11上的光电转换模块12实装所需的空间，或者也可以比它大若干程度，可以以极节省的空间，来实现在电路基板11上的光电转换模块12(详细而言是光元件16)与光纤芯线15的连接。

本发明不限于前述实施方式，可进行各种变更。

比如，尽管前述实施方式所例示的是一种下列结构：光连接器14借助于相对电路基板11几乎正交方向的光轴，来对光元件16进行光连接，由此，光纤芯线15与前述光元件16经由光连接器14而被光连接，但在本发明中，光元件16与光连接器14之间光连接的光轴的朝向，只要是相对电路基板而倾斜的方向即可，并不限于相对电路基板11几乎正交的方向。进而言之，对本发明而言，是可将沿电路基板方向的光纤，经由光连接器，且借助于相对电路基板倾斜方向的光轴，来与光元件进行光连接的器件，对固定单元而言，只要能在可进行这样的光纤与光元件的光连接的位置上使光连接器定位保持即可，可采用各种连接器座的具体构成。

在前述实施方式中，例示了一种由连接器座，来保持在实装于电路基板上的光元件16上重合配置的光连接器的结构，但本发明不限于此，比如也可以采用以下构成：对实装于电路基板的一个表面侧的光元件，在电路基板的另一个表面侧由连接器座来向光元件按压而定位保持的光连接器，经由电路基板的通孔，来对光元件进行光连接。

前述实施方式是一种采用了安装于电路基板的表面实装型光连接器的光收发器，但本发明的光收发器也包含在非电路基板的基板上可离合地安装光连接器的结构。比如，即使在基板上只设置光元件而没有电路，也属于本发明的范围。此外，基板本身不是本发明的光收发器的构成要件，本发明的光收发器为至少具备光元件、光连接器、连接器座即可。

第二实施方式

图7是翻过来看第二实施方式的光连接器的连接器本体22的立体图，图8是它的平面图，图9是图8的A-A剖视图，图10是图9的B-B剖视图，图11是图9的C-C剖视图，图12是在图8中连接器本体22内插入了光纤带芯线的状态的附图，图13是利用前述连接器本体22来构成的光连接器21在使用状态下的剖视图，图14是图13的主要部分的放大图。

该实施方式的光连接器21如图13及图14所示，是用于对构成光路的光纤23与收发光信号的光收发器24的光元件25进行光连接的器件。光收发器24被实装于与光路连接的电子装置的内部的电路基板26。光元件25包含发光元件或受光元件这二者。作为前述发光元件，可采用所谓的表面发光型激光二极管(VCSEL：Vertical Cavitl Surface-EmittingLaser)等发光元件，作为受光元件，可采用光电二极管等受光元件。

光收发器24，比如是一种在安装体24A上形成有光元件25的芯片状或阵列状的小片。在光收发器中，发光元件或受光元件是出射或入射光信号的光入出端。

前述光连接器21，是一种以与前述光元件25相面对设置的槽形来形成矩形块状的比如环氧树脂制等连接器本体22作为主体的结构。连接器本体22在图7～图11中的上面，成为与光收发器24相面对的安装面22a，如图13、图14所示，光连接器21被倒过来安装于光收发器24。该连接器本体22的尺寸与光收发器24几乎同样或者小若干的程度，且不会从收发器本体24向外侧探出很多，因而不占空间。

连接器本体22具有：光纤保持用中空部28，用于主要保持与电路基板面26a大致平行地被引导的光纤23的被覆部；光纤孔29，插通固定光纤23的前端附近；光轴变更用凹部211，形成于该光纤孔29的出口前方，且具有使光纤23的光轴方向朝向前述光元件25的光轴变更用反射面210。

光轴变更用反射面210，相对光纤23的光轴方向(正确而言是裸光纤前端面的光轴延长线方向)倾斜45°，当将光连接器21设置于收发器本体24上时，位于收发器本体24上的光元件25上方，且光元件25的发光面与受光面相面对，而使来自光纤23的前端的出射光偏转90度来照射到光元件25，或者使来自光元件25的出射光偏转90度来入射到光纤23。光轴变更用反射面210，可在光轴变更用凹部211的倾斜壁面上通过金属蒸镀等来形成，但也可以形成为一种将已成膜的芯片组装到倾斜壁面的构成，除此之外，形成反射面的方法是任意的。

光轴变更用反射面210的倾斜角度，虽然相对光纤23的光轴方向倾斜45°角是适当的，但不必一定限定于45°。总之，只要是从光纤23出射的光能反射进入到光元件25，或者能进行其相反路径的反射的角度即可。

本实施方式的光连接器21是光纤带芯线用的，前述光纤23是构成光纤带芯线23′的单芯光纤，比如是外径为0.25mm的UV线。在图12～图14中，23a是裸光纤。连接器本体22与光纤带芯线23′的各单芯光纤23对应来具有多个光纤孔29，且设有用于对在各光纤孔29中引导的光纤23进行精密定位的多个定位槽212。

定位槽212优选是V型槽，但不限于此，比如也可以是圆形槽(截面呈半圆状的槽)或U型槽等。

光纤保持用中空部28，是一种在与连接器本体22对光收发器24的安装面22a平行(与电路基板面26a平行)的朝向上开口的光纤插入用开口部28a、与在与电路基板面26a正交的朝向上开口(图示例中在安装面22a侧开口)的粘接剂充填用开口部28b相连通的中空部。

在连接器本体22的光轴变更用凹部211的左右两侧，分别开设有用于嵌入定位销213的定位用销孔214。在图示的定位用销孔214的开口端部分实施锪孔，从而易于插入定位销213。此外，也可以取代锪孔，而设置成基于锥面或弧面的引导。此外，在光收发器24一侧，也开设有嵌入定位销213的定位用销孔24a。定位销213，与连接器本体22侧的定位用销孔214及光收发器24一侧的定位用销孔24a相嵌合，具有进行连接器本体22对光收发器24上的光元件25的正确定位的功能。

在前述的在连接器本体22上安装光纤23的场合下，使构成光纤带芯线23′的各单芯光纤(比如UV单线)23露出，并且除去该光纤23的被覆，而使裸光纤23a露出。接下来，从光纤插入用开口部28a，插入光纤带芯线23′，且将光纤23引入到定位槽212，边对各光纤23精密定位，边将裸光纤23a插入到光纤孔29。裸光纤23a从光纤孔29的出口处少量突出。在该场合下，由于可从窗口(粘接剂充填用开口部28b)看见定位槽212，因而判断光纤23的前端附近处于定位槽212内，从而可目视确认出各光纤23分别被引导到各目标定位槽212。接下来，在光纤保持用中空部28内充填粘接剂216，使光纤23与光纤带芯线23′部分一起固定。此外，在光轴变更用凹部211内，充填透明粘接剂217，并从其上面被覆并固定比如树脂透明玻璃板218。在配置玻璃板218的部分，设有包围光轴变更用凹部211的较浅的玻璃配置用凹部215，玻璃板218不从连接器本体22的安装面22a突出，且不与光元件25直接抵接。

对透明的粘接剂217及玻璃板218而言，采用具有不发生光损失等不良影响的光学特性的材料，但也可以采用对特定波长光具有透明的光学特性的粘接剂或玻璃。利用粘接剂217及玻璃板218，可防止因进入尘埃等而污染光轴变更用反射面210。通过前述过程，在光纤23的前端组装光连接器21。

图13及图14表示前述光连接器21的使用状态的图，连接器本体22在图7～图11中的上面，是与光收发器24相面对的安装面22a，如图13及图14所示，当使光连接器21过来，并使定位销213嵌入到定位用销孔214时，便可进行光连接器21对光收发器24的定位，由此，光轴变更用反射面210的位置便可对光收发器24的光元件25正确定位，光纤23的光轴方向(正确而言是裸光纤23a前端面的光轴方向)，便可正确变更到光收发器24的光元件25的方向。由此，从光纤23的前端面出射的光便可由光轴变更用反射面210来反射，而正确入射到光收发器24的受光元件(光元件25)，或者，从发光元件(光元件25)出射的光由光轴变更用反射面210来反射，而正确入射到光纤23的端面。

这样，对本发明的连接器21而言，由于光纤孔29及光轴变更用反射面210被设于块状一体部件(连接器本体22)上，从而可高精度地固定光纤23的光轴与光轴变更用反射面210的相互位置关系，因而可降低光纤23与光元件25之间的光连接损失。

此外，本发明的光连接器21，是一种在进行光纤之间的光连接的光连接器插芯上一体形成光轴变更用反射面的构成，因而易于实现小型化，且可易于避免与电路基板26的配线图形等的干扰。

在本发明中，光纤保持用中空部，不限于实施方式所述的光纤保持用中空部28，比如也可以是在连接器本体22的安装面22a的相反侧开口的中空部，此外，也可以是没有与电路基板面26a正交朝向的开口部的中空部，或者也可以是单纯的凹部状中空部。总之只要能保持光纤23的被覆即可。

此外，在本发明中，作为安装于光连接器的光纤，不限于实施方式所述的光纤带芯线23′的场合，也可以适用于单纯装有多个单芯光纤23的场合，此外，也可以适用于只装有一个单芯光纤23的场合。光纤23本身的构成也同样不限于UV线的场合，也可以采用各种构成。

此外，在如前述实施方式所述，只经过将定位销嵌入到在光收发器24中开设的定位用销孔，则不能得到充分固定的场合下，可以采用以下的固定单元：在电路基板26上也开设定位用销孔，且将定位销嵌入到光收发器24及电路基板26双方的定位用销孔的固定单元；或者比如将弯曲不锈钢板而形成的连接器座个别安装到电路基板侧，且该连接器座包围光连接器21来保持的固定单元；其它固定单元。

此外，本实施方式是在电路基板26上安装有模块化的光收发器24的场合，但也可以适用于在电路基板26上设有用于实现光收发器功能的光元件及各种装置和部件的场合。在该场合下，在电路基板26上直接设置，且与电路基板26上的光元件相面对。

此外，作为在电路基板上直接或间接设置的光入出端，不限于光元件，比如也可以采用将光纤的端部引入到电路基板26并固定的器件等、各种构成。

根据本实施方式的光连接器，由于将光纤孔29与光轴变更用反射面210设置于块状的一体部件(连接器本体22)上，从而可高精度地固定光纤23的光轴与光轴变更用反射面210的相互位置关系，因而可精度良好地实现使光纤23的光轴方向朝向光元件25一侧的光轴变更。由此，可降低光纤23与光元件25之间的光连接损失。此外，由于光纤孔29与光轴变更用反射面210设置于块状的一体部件上，因而易于实现小型化，且易于避免与电路基板26的配线图形等的干扰。

另外，在任意一种实施方式中，粘接剂不只限定于完全透明的粘接剂。即使是半透明的粘接剂，但只要是使从光纤中通过的光以容许范围的透过率来透过的粘接剂也可。

此外，如图5A及图8等所示，在采用多芯光纤带芯线的场合下，也可以构成为：将位于宽度方向一端侧的一个或多个光纤设为发送用，将位于另一端侧的一个或多个光纤设为接收用，而且不使用位于宽度方向中央部的一个或多个光纤。在该场合下，由于中央部不存在不使用的光纤，因而发光部与受光部的距离便相应地增大，可进一步减少基于漫射光的信号混杂等问题。

此外，在本发明中，也可以实现连接器座只由固定单元或定位单元来组成的构成。

定位销，是对光连接器与基板进行定位的突出部件的总称。尽管如前述实施方式所例示，该定位销最好采用金属制的圆棒销，但不限于此。比如也可以是通过一体成型来形成在树脂制的光连接器上的突起，或者也可以是通过一体成型来形成在树脂制的基板上的突起。如果起到从光连接器侧或基板侧向对方侧突出，并对光连接器及基板进行定位的功能，可以说是相当于本发明中的定位销。比如，如果在光连接器上突出设置的突出部与对方侧(基板)相嵌合，并起到对基板与光连接器之间进行定位的功能，则在前述光连接器上突出设置的突出部可称为本发明涉及的“定位销”。此外，如果在基板侧突出设置的突出部，通过其与光连接器侧的凹部(嵌合部)相嵌合，而起到对基板与光连接器之间进行定位的功能，则可称为本发明中的“定位销”。尽管如上所述，定位销最好是截面呈圆形的圆棒销，但截面形状比如也可以是椭圆形、长方形、正方形等。此外，截面形状也可以是中空状。另外，尽管定位销的个数最好为2个，但出于提高定位精度等目的，也可以是2个之外的个数(1个或3个及其以上)。

另一方面，本说明书中的“销孔(定位用销孔)”，是定位销被嵌合部分的总称，不限于与圆棒销对应的圆孔即销孔。如果通过嵌合定位销来对该定位销进行高精度的定位，并起到对基板与光连接器之间进行定位的功能，则可将其称为本发明涉及的销孔。

本申请针对2003年4月30日提出申请的特愿2003-125378号及特愿2003-125915号主张优先权，并引用它们的内容。

产业上的可利用性

根据本发明，可以使在实装有光元件的电路基板上安装光连接器用的结构小型化，光连接器在电路基板上的安装变得容易，安装位置的设计自由性得到提高，还可容易且正确地进行光连接器对光元件的定位。

Claims (12)

1.一种光收发器，其特征在于，具备：

设置于基板上的光元件；

与光纤连接的光连接器；以及

连接器座，其安装于前述基板上，且用于对前述光元件与前述光连接器可离合地进行光连接，其中，

前述连接器座在前述光元件与前述光纤被光连接的位置上，具有保持前述光连接器的固定单元，

前述固定单元具有当前述光连接器被向前述基板压入时，使前述光连接器靠向前述基板并予以保持的结构，

前述光连接器支撑前述光纤，从而在前述光连接器被前述连接器座保持的状态下，使前述光纤的光轴相对前述光元件的发光面及/或受光面的光轴形成一定角度，

前述光连接器具有形成对前述光元件与前述光纤之间进行光连接的光路的反射镜。

2.根据权利要求1所述的光收发器，其特征在于：前述固定单元具有当沿着前述光元件的发光面及/或受光面光轴的方向压入前述光连接器时，使前述光连接器靠向前述基板并予以保持的结构。

3.一种光收发器，其特征在于，具备：

设置于基板上的光元件；

与光纤连接的光连接器；

连接器座，其安装于前述基板上，且用于对前述光元件与前述光连接器可离合地进行光连接；以及

定位单元，其设置于前述基板上，且在前述光元件与前述光纤被光连接的位置上，具有与前述光连接器的被嵌合部相嵌合的嵌合部，

前述光连接器支撑前述光纤，从而在前述光连接器被前述连接器座保持的状态下，使前述光纤的光轴相对前述光元件的发光面及/或受光面的光轴形成一定角度，

前述光连接器具有形成对前述光元件与前述光纤之间进行光连接的光路的反射镜。

4.根据权利要求3所述的光收发器，其特征在于：前述连接器座具有通过向前述基板压入前述光连接器来保持前述光连接器的固定单元。

5.根据权利要求1或3所述的光收发器，其特征在于：前述固定单元具有设置于前述连接器座上且可弹性变形的多个压片，且通过前述光连接器被压入到前述多个压片之间，前述多个压片将前述光连接器从两个及其以上方向朝向前述基板压入。

6.根据权利要求5所述的光收发器，其特征在于，前述压片具有：

按压用突出部，其在与前述基板之间夹入并保持光连接器；以及

引导倾斜面，其在前述多个压片之间的空间内压入前述光连接器时，向扩张前述空间的方向发生弹性变形，从而在前述按压用突出部与前述基板之间压入前述光连接器。

7.一种光连接器，其安装于光纤的前端部上，且与在基板上直接或间接实装的光入出端相面对来设置，并对前述光纤与光入出端之间进行光连接，该光连接器的特征在于：

具有与前述光入出端相面对而设置的块状的连接器本体，

前述连接器本体具有：

光纤保持用中空部，其用于主要保持与基板面大致平行地被引导的光纤的被覆部；

光纤孔，其插通固定前述光纤的前端附近；以及

光轴变更用凹部，其形成于前述光纤孔的出口前方，且具有使光纤的光轴方向朝向前述光入出端的光轴变更用反射面。

8.根据权利要求7所述的光连接器，其特征在于：前述光纤保持用中空部，使在与前述基板面平行的朝向开口的光纤插入用开口部、与在与前述基板面正交的朝向开口的粘接剂充填用开口部相连通。

9.根据权利要求7所述的光连接器，其特征在于：在前述光轴变更用凹部中，充填有透明或半透明粘接剂，且被覆并固定有透明的板。

10.根据权利要求7所述的光连接器，其特征在于：前述光纤是光纤带，与光纤带的各单芯光纤对应地设置有多个光纤孔，并设置有对被引导到各光纤孔的光纤进行定位的定位部。

11.根据权利要求7所述的光连接器，其特征在于：在前述连接器本体的光轴变更用凹部的连接器宽度方向两侧，分别设置有定位用销孔，该定位用销孔与用于进行与前述基板侧的定位的定位销相嵌合。

12.根据权利要求7所述的光连接器，其特征在于：在前述连接器本体的光轴变更用凹部的连接器宽度方向两侧，分别设置有定位销，该定位销与在前述基板侧开设的定位用销孔相嵌合。

Images