DE10255625B4 - Optisches Sender- Empfängermodul und das Modul verwendende elektronische Vorrichtung - Google Patents

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Abstract

Optisches Sender-Empfänger-Modul mit einem Lichtemissionselement (91) zum Emittieren von Sendesignallicht und einem Lichtempfangselement (111) zum Empfangen von Empfangssignallicht, wobei das Modul dazu in der Lage ist, sowohl Sendevorgänge für das Sendesignallicht als auch Empfangsvorgänge für das Empfangssignallicht mittels einer einadrigen optischen Faser auszuführen, wobei
zwischen dem Lichtemissionselement (91) und dem Lichtempfangselement (111) eine Störsignal-Beseitigungsvorrichtung vorhanden ist,
die mindestens eine durch eine leitende Metallplatte gebildete Abschirmplatte (93, 94; 113, 114) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Abschirmplatte (93, 94; 113, 114) am Lichtemissionselement (91) und/oder am Lichtempfangselement (111) befestigt ist und
die eine oder jede Abschirmplatte (93, 94; 113, 114) über einen Verbindungsanschluss (95, 96; 115, 116) verfügt, der sich in der Richtung erstreckt, in der sich Leitungsanschlüsse (99, 119) des entsprechenden Elements (91, 111) erstrecken, und
der Verbindungsanschluss der mindestens einen Abschirmplatte (93, 94; 113, 114) mit einem Masseanschluss verbunden ist, der innerhalb...

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft ein optisches Sender-Empfänger-Modul gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 7 und eine elektronische Vorrichtung, die ein derartiges optisches Sender-Empfänger-Modul verwendet. Ein optisches Sender-Empfänger-Modul gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 7 ist aus JP 2001-147349 A bekannt.
  • Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein digitales Kommunikationssystem, mit dem Hochgeschwindigkeitsübertragung ausgeführt werden kann, wie IEEE1394 (Institute of Electrical and Electronic Engineers 1394) sowie USB (Universal Serial Bus) 2.0.
  • Als erstes herkömmliches optisches Modul existiert dasjenige, wie es in der Offenlegungsveröffentlichung Nr. SHO 63- 14212 zu einem japanischen Gebrauchsmuster beschrieben ist. Bei diesem optischen Modul, wie es in der 40 dargestellt ist, besteht ein Gehäuse 1223 desselben zum Aufnehmen eines Lichtempfangs-Bauelements 1201 aus einem leitenden Material, und dieses Optikmodulgehäuse 1223 ist dadurch elektromagnetisch abschirmbar, dass es geerdet werden kann. Wenn bei diesem optischen Modul ein optischer Verbinder mit einem Klemmring 1207 und einem Eingriffselement 1227 mit dem Optikmodulgehäuse 1223 verbunden wird, empfängt das aus einem leitenden Element bestehende Klemmelement 1207, das eine optische Faser hält, keine externen Störsignale, wodurch ein Einfluss auf das Lichtempfangs-Bauelement 1201 verhindert ist.
  • Darüber hinaus existiert als zweites herkömmliches optisches Modul dasjenige, das in der Offenlegungsveröffentlichung Nr. SHO 63-24510 zu einem japanischen Gebrauchsmuster beschrieben ist. Bei diesem optischen Modul, wie es in der 41 dargestellt ist, besteht ein Außenelement 1251 eines optischen Verbinders 1250 aus einem Harz, und die Oberfläche des Außenelements 1251 verfügt über elektrische Leitfähigkeit. Nach Kopplung mit dem optischen Verbinder 1250 erlangen ein Außenelement 1252 des optischen Moduls 1254 und das Außenelement 1251 des optischen Verbinders 1250 dasselbe elektrische Potenzial, so dass eine Charakteristik hoher Empfindlichkeit erzielt wird, ohne dass ein Einfluss durch externe Störsignale bestünde.
  • Beim ersten herkömmlichen Sender-Empfänger-Modul wird das aus dem leitenden Element bestehende Optikmodulgehäuse 1223 geerdet, und eine Abschirmung wird unter Verwendung des gesamten Körpers des leitenden Klemmelements 1207 des optischen Verbinders ausgeführt. Andererseits wird beim herkömmlichen zweiten optischen Sender-Empfänger-Modul eine Abschirmung dadurch ausgeführt, dass die Oberfläche des Außen elements 1251 leitend gemacht wird und dafür gesorgt wird, das Element und auch der Verbinder 1250 dasselbe Potenzial wie das Außenelement 1252 des optischen Moduls 1254 aufweisen. Jedoch ist beim herkömmlichen ersten und zweiten optischen Sender-Empfänger-Modul das Lichtempfangs-Bauelement, bei dem es sich um ein internes Bauteil handelt, nicht abgeschirmt. Daher ist es schwierig, eine gute Charakteristik gegen elektromagnetische Störungen zu erzielen.
  • Darüber hinaus sind das herkömmliche erste und zweite optische Sender-Empfänger-Modul beide für einadrige, unidirektionale optische Sende- und Empfangsvorgänge vorgesehen. Jedoch sind bei einem Sender-Empfänger-Modul für einadrige, bidirektionale Kommunikation das Lichtemissions-Bauelement und das Lichtempfangs-Bauelement benachbart zueinander angeordnet. Daher wird der Einfluss elektromagnetischer Störungen vom Lichtemissions-Bauelement auf das benachbarte Lichtempfangs-Bauelement extrem groß, und es ist extrem wichtig, die vom Lichtemissions-Bauelement abgestrahlten elektromagnetischen Störungen zu unterdrücken. Für das Lichtemissions-Bauelement und das Lichtempfangs-Bauelement kann eine gute Charakteristik gegen elektromagnetische Störungen durch unabhängige Abschirmung erzielt werden. Wenn jedoch die Abschirmung durch das Gehäuse oder dergleichen wie beim herkömmlichen ersten und zweiten optischen Sender-Empfänger-Modul ausgeführt wird, ist es schwierig, das Lichtemissions-Bauelement und das Lichtempfangs-Bauelement unabhängig abzuschirmen, und dies führt demgemäß zum Problem, dass kein optisches Sender-Empfänger-Modul mit hohem Signal/Rauschsignal-Verhältnis realisiert werden kann.
  • Die mit den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 7 übereinstimmende Druckschrift JP 2001-147349 A (siehe Maschinenübersetzung der JPO ins Englische) beschreibt eine zwischen einem Lichtempfangselement und einem Lichtemissionselement angeordnete membranartige Trennplatte, die aus Phosphorbronze besteht und ein Einstrahlen des Sendelichts in den Empfangsweg des Lichtempfangselements verhindert und dadurch das Signal-Störverhältnis des Empfangsbündels anhebt. Da die membranartige Trennplatte dieser Druckschrift aus Metall besteht, vermag sie auch andersartige störende Wellen, die keine Lichtwellen sind, abzuschirmen. Auf keinen Fall ist in dieser Druckschrift eine Verbindung der membranartigen Trennplatte mit einem Masseanschluss offenbart.
  • US 5,259,053 A beschreibt eine diskrete optische Aufnahmebaugruppe, die ein optisches Sender-Empfänger-Modul bildet und die dazu je eine optische Empfangs faser und eine optische Sendefaser sowie eine leitende Abschirmung hat, deren oberer Teil durch ein Gehäuse zur Aufnahme einer entsprechenden aktiven optischen Einrichtung gebildet ist. Die optische Abschirmung ist aus einem Metall ausgestanzt und hat eine Form, so dass sie elektromagnetische Störungen abschwächt. Die herausstehenden Anschlüsse der Abschirmung sind nicht miteinander und auch nicht mit einem Masseanschluss, sondern stattdessen mit einer gedruckten Leiterplatte verbunden.
  • Aus US 5,408,559 A ist ein optisches Sender-Empfänger-Modul mit einer einadrigen optischen Faser und einem Lichtemissionselement und einem Lichtempfangselement bekannt, die in einer Kapsel aus einer rostfreien Legierung, wie z. B. FeNi oder FeNiCo, gelagert sind, die sie gegen elektromagnetische Störungen abschirmt.
    •
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein optisches Sender-Empfänger-Modul und eine elektronische Vorrichtung zu schaffen, mit denen ein hohes Signal/Rauschsignal-Verhältnis erzielt werden kann.
  • Die obige Aufgabe wird gelöst gemäß einem ersten Aspekt durch ein optisches Sender-Empfänger-Modul mit einem Lichtemissionselement zum Emittieren von Sendesignallicht und einem Lichtempfangselement zum Empfangen von Empfangssignallicht, wobei das Modul dazu in der Lage ist, sowohl Sendevorgänge für das Sendesignallicht als auch Empfangsvorgänge für das Empfangssignallicht mittels einer einadrigen optischen Faser auszuführen, wobei zwischen dem Lichtemissionselement und dem Lichtempfangselement eine Störsignal-Beseitigungsvorrichtung vorhanden ist, die mindestens eine durch eine leitende Metallplatte gebildete Abschirmplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abschirmplatte am Lichtemissionselement und/oder am Lichtempfangselement befestigt ist und die eine oder jede Abschirmplatte über einen Verbindungsanschluss verfügt, der sich in der Richtung erstreckt, in der sich Leitungsanschlüsse des entsprechenden Elements erstrecken, und der Verbindungsanschluss der mindestens einen Abschirmplatte mit einem Masseanschluss verbunden ist, der innerhalb der Leitungsanschlüsse des entsprechenden Elements vorhanden ist.
  • Beim optischen Sender-Empfänger-Modul mit dem oben genannten Aufbau werden durch Anbringen der Störsignal-Beseitigungseinrichtung zwischen dem Lichtemissionselement und dem Lichtempfangselement elektromagnetische Störsignale von der Seite des Lichtemissionselements zur Seite des Lichtempfangselements unterdrückt. Daher wird ein optisches Sender-Empfänger-Modul mit hohem Signal/Rauschsignal-Verhältnis und guten Eigenschaften gegen elektromagnetische Störung erhalten.
  • Gemäß dieser Ausführungsform werden die Fixierung und Erdung der mindestens einen Abschirmplatte durch einen einfachen Aufbau erzielt, und es ist nicht erforderlich, für die mindestens eine Abschirmplatte einen gesonderten Masseanschluss anzubringen.
  • Gemäß einer Ausführungsform bedeckt die Störsignal-Beseitigungseinrichtung das Lichtemissionselement und/oder das Lichtempfangselement.
  • Bei dieser Ausführungsform ermöglicht es das Bedecken des Lichtemissions-Bauelements und/oder des Lichtempfangs-Bauelements durch die Störsignal-Beseitigungseinrichtung, das Signal/Rauschsignal-Verhältnis weiter zu verbessern.
  • Das optische Sender-Empfänger-Modul verfügt über mindestens eine durch eine leitende Metallplatte gebildete Abschirmplatte. Außerdem ist die mindestens eine Abschirmplatte durch das Lichtemissionselement und/oder das Lichtempfangselement positioniert und fixiert, und es ist dafür gesorgt, dass sie Massepotenzial aufweist.
  • Daher können elektromagnetische Störsignale durch einen einfachen Aufbau verringert werden.
  • Bei einer Ausführungsform ist die mindestens eine Abschirmplatte in zwei Platten unterteilt, und die zwei Platten der mindestens einen Abschirmplatte bedecken das entsprechende Element auf solche Weise, dass es dazwischen gehalten wird.
  • Daher können elektromagnetische Störsignale durch einen einfachen Aufbau verringert werden, und die Herstellung des Moduls ist vereinfacht.
  • Bei einer Ausführungsform sind der zugehörige Verbindungsanschluss und der Masseanschluss durch Schweißen miteinander verbunden.
  • Im Gegensatz zu einer Lötverbindung gewährleistet die Schweißverbindung (Elektroschweißen oder dergleichen) eine zuverlässige mechanische und elektrische Verbindung, während die Dimensionsgenauigkeit der Verbindungsabschnitte erhalten bleibt.
  • Bei einer Ausführungsform ist das Lichtemissionselement und oder das Lichtempfangselement durch die zugehörige Abschirmplatte bedeckt, und das Lichtemissionselement, das Lichtempfangselement und die mindestens eine Abschirmplatte sind in Harz eingeschlossen.
  • Durch diese Anordnung ist für zuverlässige Fixierung der mindestens einen Abschirmplatte gesorgt. Auch kann die Außengröße des Moduls kleiner als dann gemacht werden, wenn das Lichtemissionselement und/oder das Lichternpfangselement mit Harzeinkapselung durch die Abschirmplatte bedeckt werden. Außerdem ist bei der Herstellung des Moduls ein Gießprozess nach der Harzeinkapselung der Elemente vereinfacht.
  • Die obigen Aufgabe wird außerdem gelöst gemäß einem zweiten Aspekt durch ein optisches Sender-Empfänger-Modul mit einem Lichtemissionselement zum Emittieren von Sendesignallicht und einem Lichtempfangselement zum Empfangen von Empfangssignallicht, wobei das Modul in der Lage ist, sowohl Sendevorgänge für das Sendesignallicht als auch Empfangsvorgänge für das Empfangssignallicht mittels einer einadrigen optischen Faser auszuführen und zwischen dem Lichtemissionselement und dem Lichtempfangselement eine Störsignal-Beseitigungseinrichtung vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Störsignalbeseitigungseinrichtung das Lichtemissionselement und/oder das Lichtempfangselement bedeckt und einen leitenden Beschichtungsfilm aufweist, der das Lichtemissionselement und/oder das Lichtempfangselement bedeckt, und der außerdem Mittel aufweist, um ihn mit Massepotenzial zu verbinden.
  • Bei dieser Ausführungsform können elektromagnetische Störsignale durch eine einfache Konstruktion verringert werden.
  • Bei einer Ausführungsform ist das Lichtemissionselement und/oder das Lichtempfangselement mit einem durch Harzgießen integral ausgebildeten Linsenabschnitt versehen. Die Abschirmplatte wird durch den Linsenabschnitt positioniert.
  • Gemäß dieser Ausführungsform werden, wie es leicht ersichtlich ist, die Positionierung und Fixierung der Abschirmplatte durch eine einfache Konstruktion erzielt.
  • Bei einer Ausführungsform ist die mindestens eine Abschirmplatte in zwei Platten unterteilt. Außerdem ist die eine oder jede der Abschirmplatten durch die zwei Platten derselben, die zwischen sich den zugehörigen Masseanschluss festhalten, positioniert und fixiert.
  • Diese Anordnung ermöglicht es, die mindestens eine Abschirmplatte zuverlässig an einer vorgegebenen Position zu fixieren.
  • Bei einer Ausführungsform ist das Lichtemissionselement und oder das Lichtempfangselement mit einem Linsenabschnitt und einem Vorsprung auf entgegengesetzten Seiten versehen, wobei der Linsenabschnitt und der Vorsprung durch Gießharz integral ausgebildet sind und die Abschirmplatte durch den Linsenabschnitt und den Vorsprung positioniert ist.
  • Bei dieser Ausführungsform wird die mindestens eine Abschirmplatte bei einer Konstruktion an einer vorgeschriebenen Position zuverlässig positioniert und fixiert.
  • Elektronische Vorrichtungen, wie ein Informationsgerät, mit dem optische Übertragungsvorgänge hoher Qualität durch das Vollduplex-Kommunikationsschema ausgeführt werden können, werden unter Verwendung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Sender-Empfänger-Moduls erhalten.
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  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nur zur Veranschaulichung dienen und demgemäß die Erfindung nicht be schränken sollen, vollständiger verständlich werden.
  • 1 ist ein Flussdiagramm, das das Herstellverfahren eines optischen Sender-Empfänger-Moduls gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
  • 2 ist eine Draufsicht des obigen optischen Sender-Empfänger-Moduls;
  • 3 ist eine Ansicht des obigen optischen Sender-Empfänger-Moduls gesehen aus der Richtung eines Steckereinführlochs;
  • 4 ist eine Seitenansicht des obigen optischen Sender-Empfänger-Moduls;
  • 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in der 4;
  • 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die ein optisches System im obigen optischen Sender-Empfänger-Modul zeigt;
  • 7 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern von Herstellprozessschritten für ein Lichtemissions-Bauelement;
  • 8 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern von Herstellprozessschritten für ein Lichtempfangs-Bauelement;
  • 9A ist eine Draufsicht des obigen Lichtemissions-Bauelements; und die 9B ist eine Seitenansicht desselben;
  • 10A ist eine Draufsicht des obigen Lichtempfangs-Bauelements; und die 10B ist eine Seitenansicht desselben;
  • 11 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern von Herstellprozessschritten für eine Licht-Emissions/Empfangs-Einheit;
  • 12A ist eine Vorderansicht eines Lichtemissions-Bauelements, an dem eine obere und eine untere Abschirmplatte angebracht sind; die 12B ist eine Rückansicht des obigen Lichtemissions-Bauelements und die 12C ist eine Seitenansicht des Lichtemissions-Bauelements der 12A gesehen von rechts her;
  • 13A ist eine Vorderansicht der oberen Abschirmplatte; und die 13B ist eine Seitenansicht derselben;
  • 14A ist eine Vorderansicht der unteren Abschirmplatte; und die 14B ist eine Seitenansicht derselben;
  • 15A ist eine Vorderansicht eines Lichtempfangs-Bauelements, an dem eine obere und eine untere Abschirmplatte angebracht sind; die 15B ist eine Rückansicht des obigen Lichtempfangs-Bauelements und die 15C ist eine Seitenansicht des Lichtempfangs-Bauelements der 15A gesehen von rechts her;
  • 16A ist eine Vorderansicht der oberen Abschirmplatte, und die 16B ist eine Seitenansicht derselben;
  • 17A ist eine Vorderansicht der unteren Abschirmplatte, und die 17B ist eine Seitenansicht derselben;
  • 18A ist eine Vorderansicht einer Licht-Emissions/Empfangs-Einheit, die durch sekundären Harzspritzguss integriert ist, und die 18B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XVIIIb-XVIIIb in der 18A, die 18C ist eine Seitenansicht der obigen Licht-Emissions/Empfangs-Einheit, und die 18D ist eine Rückansicht derselben;
  • 19A ist eine Vorderansicht einer Sende-Prismalinse, die 19B ist eine Ansicht gesehen von der Oberseite der Sende-Prismalinse der 19A her, und die 19C ist eine Seitenansicht gesehen von der rechten Seite der Sende-Prismalinse der 19A;
  • 20A ist eine Vorderansicht einer Empfangs-Prismalinse, die 20B ist eine Ansicht gesehen von der Oberseite der Empfangs-Prismalinse der 20A her, und die 20C ist eine Seitenansicht gesehen von der rechten Seite der Empfangs-Prismalinse der 20A;
  • 21A ist eine Vorderansicht einer Licht-Emissions/Empfangs-Einheit, in die die obige Sende- und die Empfangs-Prismalinse eingesetzt sind; die 21B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XXIb-XXIb in der 21A, die 21A ist eine Seitenansicht der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit und die 21D ist eine Rückansicht derselben;
  • 22A ist eine Seitenansicht eines Buchsenabschnitts; die 22B ist eine Seitenansicht einer Trennplatteneinheit, die 22C ist eine Seitenansicht einer Licht-Emissions/Empfangs-Einheit, und die 22D ist eine Ansicht des Buchsenabschnitts der 22A gesehen von unten her;
  • 23 ist eine Schnittansicht eines optischen Sender-Empfänger-Moduls in einem Zustand, in dem ein optischer Stecker in ein Steckereinlassloch eingesetzt ist;
  • 24 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Herstellen der obigen Trennplatteneinheit;
  • 25 ist eine Seitenansicht einer Trennplatteneinheit;
  • 26 ist eine Vorderansicht der obigen Trennplatteneinheit;
  • 27 ist eine Seitenansicht der Trennplatteneinheit der 26 gesehen von rechts her;
  • 28 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XXVIII-XXVIII in der 26;
  • 29 ist eine Seitenansicht eines optischen Kabels;
  • 30 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem das Vorderende eines optischen Steckers in ein Loch eines Eingriffsabschnitts der Trennplatteneinheit eingesetzt ist;
  • 31 ist eine Schnittansicht eines optischen Sender-Empfänger-Moduls, bei dem ein optischer Stecker in einen Buchsenabschnitt eingeführt ist;
  • 32A ist eine Draufsicht einer Treiberschaltungsplatte für ein Lichtemissions-Bauelement, und die 32B ist eine Draufsicht einer elektrischen Verstärkerschaltungsplatte für ein Lichtemissions-Bauelement;
  • 33 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein optisches Sender-Empfänger-System zeigt, bei dem das erfindungsgemäße optische Sender-Empfänger-Modul verwendet ist;
  • 34 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein anderes optisches Sender-Empfänger-System zeigt, bei dem das erfindungsgemäße optische Sender-Empfänger-Modul verwendet ist;
  • 35A ist eine Vorderansicht eines Lichtemissions-Bauele ments in einem optischen Sender-Empfänger-Modul gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die 35B ist eine Rückansicht des obigen Lichtemissions-Bauelements und die 35C ist eine Seitenansicht desselben;
  • 36A ist eine Vorderansicht eines Lichtemissions-Bauelements in einem optischen Sender-Empfänger-Modul gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die 36B ist eine Rückansicht des obigen Lichtemissions-Bauelements und die 36C ist eine Seitenansicht desselben;
  • 37A ist eine Vorderansicht eines Lichtemissions-Bauelements in einem optischen Sender-Empfänger-Modul gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, die 37B ist eine Rückansicht des obigen Lichtemissions-Bauelements und die 37C ist eine Seitenansicht desselben;
  • 38A ist eine Vorderansicht einer oberen Abschirmplatte, und die 38B ist eine Seitenansicht derselben;
  • 39A ist eine Vorderansicht einer unteren Abschirmplatte, und die 39B ist eine Seitenansicht derselben;
  • 40 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen ersten optischen Moduls und
  • 41 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen zweiten optischen Moduls.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Das optische Sender-Empfänger-Modul und ein elektronisches Gerät gemäß der Erfindung werden unten im Einzelnen auf Grundlage der in den Zeichnungen dargestellten zugehörigen Ausführungsformen beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Beim Erläutern einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird als Erstes ein Überblick über ein Herstellverfahren für das erfindungsgemäße optische Sender-Empfänger-Modul beschrieben, und anschließend werden der Aufbau desselben sowie Einzelheiten zum Herstellverfahren beschrieben.
  • Die 1 ist ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen des Herstellverfahrens für das optische Sender-Empfänger-Modul dieser ersten Ausführungsform. Das optische Sender-Empfänger-Modul dieser ersten Ausführungsform wird gemäß dem Flussdiagramm der 1 hergestellt.
  • Als Erstes wird in einem Schritt S1 ein Lichtemissions-Bauelement dadurch hergestellt, dass ein Lichtemissionselement durch Spritzpressen eingekapselt wird.
  • Als Nächstes wird in einem Schritt S2 ein Lichtempfangs-Bauelement dadurch hergestellt, dass ein Lichtempfangselement durch Spritzpressen eingekapselt wird.
  • Als Nächstes werden in einem Schriest S3 das Lichtemissions- und das Lichtempfangs-Bauelement dadurch miteinander integriert, dass sie einem sekundären Harzspritzgießen zum Positionieren und Fixieren der Bauelemente unterzogen werden.
  • Als Nächstes wird in einem Schritt S4 eine Licht-Emissions/Empfangs-Einheit dadurch hergestellt, dass eine Sende-Prismalinse als optisches Element und eine Empfangs-Prismalinse als optisches Element eingesetzt werden, um die Linsen durch tertiäres Harzspritzgießen mit den integrierten Bauelementen zu kombinieren.
  • Als Nächstes wird in einem Schritt S5 eine Baugruppe 1 dadurch hergestellt, dass die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit mit einer Trennplatteneinheit kombiniert wird.
  • Als Nächstes wird in einem Schritt S6 eine Baugruppe 2 dadurch hergestellt, dass die Baugruppe 1 mit einem Buchsenabschnitt mit einem Steckereinführloch und einem Eingriffshalteabschnitt kombiniert wird, um das Anbringen und Abnehmen eines optischen Faserkabels zu ermöglichen, das zur optischen Signalübertragung mit einem optischen Stecker versehen ist.
  • Als Nächstes wird in einem Schritt S7 eine Baugruppe 3 dadurch hergestellt, dass die Baugruppe 2 mit einer elektrischen Sende-Treiberschaltungsplatte als Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte sowie einer elektrischen Empfangs-Verstärkerschaltungsplatte als Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte kombiniert wird.
  • Ferner wird in einem Schritt S8 ein optisches Sender-Empfänger-Modul dadurch hergestellt, dass die Baugruppe 3 mit einer Bewehrungsabschirmung kombiniert wird.
  • Die 2 bis 4 zeigen Außenansichten des optischen Sender-Empfänger-Moduls der ersten Ausführungsform. Die 2 ist eine Draufsicht des optischen Sender-Empfänger-Moduls. Die 3 ist eine Ansicht desselben gesehen aus der Richtung des Steckereinführlochs. Die 4 ist eine Seitenansicht des optischen Sender-Empfänger-Moduls. In den 2 bis 4 sind eine Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 21, ein Buchsenabschnitt 22, eine Bewehrungsabschirmung 23, ein Steckereinführloch 24, externe Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse 25 und rechteckige Löcher 26 zum Festhalten von Abschirmplatten dargestellt.
  • Die 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die ein optisches System im optischen Sender-Empfänger-Modul zeigt. Als Erstes wird die Anordnung des optischen Systems des optischen Sender-Empfänger-Moduls dieser ersten Ausführungsform beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform wird eine Lichtemissionsdiode (nachfolgend als LED bezeichnet) 34 als Lichtemissionselement verwendet, und als Lichtempfangselement wird eine Fotodiode (nachfolgend als PD bezeichnet) 37 verwendet.
  • Wie es in der 6 dargestellt ist, ist vor einem optischen Stecker 30 mit einer optischen Faser 44 eine Trennplatte 31 angebracht. Eine Prismalinse, die ein optisches Element ist, ist in zwei Teile einer Sende-Prismalinse 32 und einer Empfangs-Prismalinse 35 unterteilt, und die Trennplatte 31 ist an der Grenze dazwischen angebracht. Diese Trennplatte 31 verfügt über eine Dicke von 50 μm, und das Intervall zwischen der Sende-Prismalinse 32 und der Empfangs-Prismalinse 35, zwischen die die Trennplatte 31 eingesetzt ist, ist auf 100 μm eingestellt. Die Trennplatte 31 ist an der zentralen Position (in einer Ebene, die die optische Achse der optischen Faser enthält) des optischen Steckers 30 angeordnet. Die obige Anordnung dient zum Einstellen der Projektionsfläche des Vorderendes des optischen Steckers 30 auf 50 % auf der Sendeseite und auf 50 % auf der Empfangsseite.
  • Gemäß dieser ersten Ausführungsform wird die LED 34 durch ein Spritzpressverfahren oder dergleichen mit einem Gießharz 33 eingekapselt, und durch das dabei verwendete Gießharz wird eine Sendelinse 39 geschaffen. In ähnlicher Weise wird die PD 37 durch das Spritzpressverfahren oder dergleichen durch ein Gießharz 36 eingekapselt, und durch das dabei verwendete Gießharz wird eine Empfangslinse 3i erzeugt. Sendelicht von der LED 34 wird durch eine Kondensorlinse 38 an der Sende-Prismalinse 32 mittels der Sendelinse 39 kollimiert, durch einen Prismenabschnitt 42 gebrochen und danach in eine optische Faser 44 gekoppelt. Andererseits wird wegen der Trennplatte 31 die Hälfte des von der optischen Faser 44 emittierten Empfangslichts durch den Prismenabschnitt 43 der Empfangs-Prismalinse 35 gebrochen, danach durch eine Kondensorlinse 40 gebündelt und über die Empfangslinse 41 aus dem Gießharz 36 auf die Empfangs-PD 37 gekoppelt. Wie oben beschrieben, ist es durch Einfügen der Trennplatte 31, der Sende-Prismalinse 32 und der Empfangs-Prismalinse 35 zwischen die LED 34 und die PD 37 sowie die optische Faser 44 möglich, Sende- und Empfangsvorgänge, d. h. Vollduplex-Kommunikation, mittels einer optischen Faser 44 auszuführen.
  • Bei dieser ersten Ausführungsform ist die LED 34 an einer Position angeordnet, die in Bezug auf die Vorderenden des optischen Steckers 30 und der optischen Faser 44 weiter entfernt als die PD 37 ist. In diesem Fall beträgt der Unterschied zwischen dem Abstand des optischen Steckers 30 zur Lichtemissionsfläche der LED 34 und dem Abstand des optischen Steckers 30 zur Lichtempfangsfläche der PD 37 1,3 mm. Ferner ist die Kondensorlinse 38 des Sendeprismas 32 an einer Position angeordnet, die in Bezug auf das Vorderende des optischen Steckers 30 entfernter als die Kondensorlinse 40 der Empfangs-Prismalinse 35 ist. Der Unterschied zwischen dem Abstand des Vorderendes der optischen Faser 44 zur Kondensorlinse 38 und dem Abstand des Vorderendes der optischen Faser 44 zur Kondensorlinse 40 beträgt 1 mm. Bei dieser ersten Ausführungsform ist die Trennplatte 31 zwischen das Lichtemissions-Bauelement, in das die LED 34 durch Spritzpressen eingegossen wurde, und das Lichtempfangs-Bauelement, in das die PD 37 durch Spritzpressen eingegossen wurde, eingefügt. Daher ist es unmöglich, sowohl die LED 34 als auch die PD 37 mit einem Abstand von weniger als 50 μm von der zentralen Position des optischen Steckers 30 entfernt anzu ordnen.
  • Hinsichtlich der Anordnung des optischen Systems auf der Sendeseite fällt die Strahlungslichtintensität der LED 34 ausgehend von einem Spitzenwert im Zentrum des Lichtemissionsabschnitts bei zunehmendem Winkel, und der Sendewirkungsgrad wird höher, wenn die Kopplung des Lichts mit der optischen Faser des optischen Steckers 30 mit geringerer Biegung des Lichtstrahls im Prismenabschnitt 22 der Sende-Prismalinse 32 erzielt wird. Daher nimmt der Wirkungsgrad zu, wenn der Winkel zwischen der Lichtemissionsrichtung der LED 34 und der Richtung der optischen Achse der optischen Faser des optischen Steckers 30 abnimmt. Aus den obigen Gründen kann daran gedacht werden, ein Verfahren zu verwenden, gemäß dem der Winkel zwischen der LED 34 und dem optischen Stecker 30 dadurch verringert wird, dass die LED 34 entfernt vom Vorderende des optischem Steckers 30 angebracht wird. Wenn das optische Sender-Empfänger-Modul klein ausgebildet werden soll, wäre es jedoch wegen der Zunahme der Größe des optischen Systems ein negativer Faktor, wenn die LED 34 und die PD 37 entfernt vom optischen Stecker 30 angeordnet würden. Aus den obigen Gründern wird bei dieser ersten Ausführungsform die LED 34 so angeordnet, dass der Abstand vom Vorderende des optischen Steckers 30 zum Lichtemissionsabschnitt der LED 34 ungefähr 4,75 mm beträgt. In diesem Fall ist es schwierig, dafür zu sorgen, dass das von der LED 34 emittierte Licht aufgrund der Sendelinse 39 vollständig parallel wird. Daher ist es wünschenswert, den Abstand zwischen der integral durch das Spritzformen eingegossenen Sendelinse 39 und der Kondensorlinse 38 der Sende-Prismalinse 32 zu verringern, um dadurch für einen schnellen Einfall von Licht auf die Kondensorlinse 38 zu sorgen. Bei dieser Ausführungsform ist der Abstand zwischen der Sendelinse 39 und der Kondensorlinse 38 auf 50 μm eingestellt.
  • Andererseits wird, hinsichtlich der Anordnung des optischen Systems auf der Sendeseite, da das Vorderende der optischen Faser des optischen Steckers 30 eine Kugelfläche aufweist und daher das vom Vorderende der optischen Faser emittierte Licht dazu tendiert, zum Zentrum hin konzentriert zu werden, der Empfangswirkungsgrad dadurch vergrößert, dass der Prismenabschnitt 43 der Empfangs-Prismalinse 35 an einer Position nahe dem Vorderende der optischen Faser angeordnet wird, so dass das Licht durch den Prismenabschnitt 43 der Empfangs-Prismalinse 35 zur Empfangsseite hin abgelenkt wird, bevor es auf die Trennplatte 31 fällt, und dann wird es durch die Kondensorlinse 40 der Empfangs-Prismalinse 35 kollimiert, um durch die Empfangslinse 41 auf die PD 37 gekoppelt zu werden.
  • Aus den obigen Gründen wird die LED 34 an einer Position angebracht, die in Bezug auf das Vorderende des optischen Steckers 30 weiter entfernt als die PD 37 ist. Ferner wird auch die Kondensorlinse 38 des Sendeprismas 32 an einer Position angebracht, die in Bezug auf das Vorderende des optischen Steckers weiter entfernt als die Kondensorlinse 40 der Empfangs-Prismalinse 35 ist.
  • Wie oben beschrieben, sind die optischen Positionen der LED 34 und der PD 37 optimiert. Gemäß optischen Simulationsergebnissen für die Anordnung des optischen Systems dieser ersten Ausführungsform betrug der Sendewirkungsgrad dieses optischen Systems 21,3 %, und der Empfangswirkungsgrad betrug 31,2 %, was bedeutet, dass ein hoher Sende- und ein hoher Empfangswirkungsgrad erzielt wurden.
  • Nachfolgend werden die Prozessschritte bei der Herstellung des optischen Sender-Empfänger-Moduls dieser ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Die 7 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern der Herstellprozessschritte für ein Lichtemissions-Bauelement. Die 9A zeigt eine Draufsicht des Lichtemissions-Bauelements. Die 9B zeigt eine Seitenansicht desselben. Als Lichtemissions-Bauelement dieser ersten Ausführungsform wird eine LED (Lichtemissionsdiode 51) (in der 9A dargestellt) verwendet.
  • Als Erstes wird in einem Schritt S11 die LED 51 des Lichtemissionselements durch Diebonden mit Silberpaste, leitendem Harz, Indium oder dergleichen mit einem Leiterrahmen 50 (in der 9A dargestellt) verbunden. Der Leiterrahmen 50 wird durch Schneiden oder Ätzen einer Metallplatte wie einer Kupferplatte oder einer Eisenplatte, mit einer Plattierung mit Silber, hergestellt. An einer vorgegebenen Position wird auf dem Leiterrahmen 50 unter Verwendung der Silberpaste, des leitenden Harzes, von Indium oder dergleichen eine elektrische Verbindung für die LED 51 angebracht, um diese zu fixieren.
  • Als Nächstes wird in einem Schritt S12 die andere elektrische Verbindung der LED 51 an einer vorgegebenen Position des Leiterrahmens 50 durch Drahtbonden mit einem Golddraht oder einem Aluminiumdraht 54 (in der 9A dargestellt) angebracht.
  • Anschließend wird in einem Schritt S13 die sich ergebende Baugruppe in eine Metallform eingesetzt und mit einem Gießharz 53 (in den 9A und 9B dargestellt) durch Spritzpressen eingekapselt.
  • Als bei den Herstellprozessschritten für dieses Lichtemissions-Bauelement verwendetes Harz wird ein transparentes Material auf Epoxidbasis verwendet. Dabei kann durch integrales Ausbilden eines Linsenbereichs 52 (in den 9A und 9B dargestellt), der über eine kugelförmige oder asphärische Fläche verfügt, unter Verwendung des Gießharzes in einer Richtung schräg zum Lichtemissionselement der Kopplungswirkungsgrad für das Lichtemissionselement mit der optischen Faser während eines Sendevorgangs verbessert werden.
  • Die 8 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern der Herstellprozessschritte für ein Lichtempfangs-Bauelement. Die 10A ist eine Draufsicht des Lichtempfangs-Bauelements. Die 10B ist eine Seitenansicht desselben. Als Lichtempfangs-Bauelement wird bei dieser ersten Ausführungsform eine PD (Fotodiode) 71 (in der 10A dargestellt) verwendet.
  • Als Erstes werden in einem Schritt S21 die PD 71 und ein Verstärker-IC einer ersten Stufe (nachfolgend als Vorverstärker bezeichnet) 75 (in der 10A dargestellt) durch Diebonden unter Verwenden von Silberpaste, leitendem Harz, Indium oder dergleichen in ähnlicher Weise wie beim Herstellablauf für das Lichtempfangs-Bauelement, auf einen Leiterrahmen 70 (in der 10A dargestellt) aufgebracht. Der Leiterrahmen 70 wird dadurch hergestellt, dass eine Metallplatte wie eine Kupferplatte oder eine Eisenplatte, mit Silberplattierung, geschnitten oder geätzt wird. Der elektrische Anschluss der PD 71 an ihrer Unterseite sowie der Masseanschluss des Vorverstärkers werden an einer vorgegebenen Position auf dem Leiterrahmen unter Verwendung von Silberpaste, leitendem Harz, Indium oder dergleichen hergestellt, wodurch die PD und der Vorverstärker fixiert werden.
  • Als Nächstes werden in einem Schritt S22 die Seite der Lichtempfangsfläche der PD 71 und der Vorverstärker 75 Drahtbonden unter Verwendung von Golddraht oder einem Aluminiumdraht 74 (in der 10A dargestellt) mit vorgegebenen Positionen auf dem Leiterrahmen 70 verbunden. In diesem Fall werden die Elektrode auf der Seite der Lichtempfangsfläche der PD sowie der PD-Kontaktfleck des Vorverstärkers direkt elektrisch miteinander durch Drahtbonden unter Verwendung eines Drahts 76 verbunden, um eine Kapazitätszunahme zu verhindern.
  • Anschließend wird die sich ergebende Baugruppe in einem Schritt S23 in eine Metallform eingesetzt und durch Spritzpressen durch ein Gießharz 73 (in den 10A und 10B dargestellt) eingekapselt.
  • Als beim Herstellprozess für dieses Lichtempfangs-Bauelement verwendetes Harz wird ein transparentes Material auf Epoxidbasis verwendet. Dabei kann durch integrales Ausbilden eines Linsenbereichs 72 (in den 10A und 10B dargestellt), der über eine kugelförmige oder eine asphärische Fläche verfügt, unter Verwendung des Gießharzes in einer Richtung schräg zum Lichtempfangselement der Wirkungsgrad der Kopplung desselben mit der optischen Faser während des Empfangs verbessert werden. Obwohl bei dieser ersten Ausführungsform die PD und der Vorverstärker aus einzelnen Chips bestehen, ist es zulässig, eine Einchipkonstruktion eines fotoelektrischen IC (OPIC, OEIC) oder dergleichen zu verwenden.
  • Die 11 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern von Herstellprozessschritten für eine Licht-Emissions/Empfangs-Einheit. Als Erstes wird in einem Schritt S31 auf dem Lichtemissions-Bauelement eine Abschirmplatte montiert, und in einem Schritt S32 wird auf dem Lichtempfangs-Bauelement eine Abschirmplatte montiert.
  • Als Nächstes werden in einem Schritt S33 das Lichtemissions-Bauelement und das Lichtempfangs-Bauelement, an denen jeweils die Abschirmplatte montiert wurde, durch sekundäres Spritzgießen mit Harz zu einer Einheit integriert.
  • Als Nächstes werden in einem Schritt S34 Prismalinsen in die durch das sekundäre Spritzgießen mit Harz erhaltene Einheit eingesetzt.
  • Als Nächstes wird in einem Schritt S35 ein drittes Spritzgießen mit Harz ausgeführt, um einen Linsenbefestigungsbereich 195, der später beschrieben wird, zum Befestigen der Linse auszubilden.
  • Die Schritte zum Montieren der Abschirmplatte am Lichtemissions-Bauelement werden als Nächstes detaillierter beschrieben.
  • Die 12A bis 12C sind Ansichten einer Baugruppe, bei der eine obere Abschirmplatte 93 und eine untere Abschirmplatte 94 am Lichtemissions-Bauelement 91 so angebracht sind, dass sie dieses bedecken. Die 12A ist eine Vorderansicht der Baugruppe gesehen aus der Richtung des Linsenabschnitts 92, mit einstückigem Guss mittels Gießharz. Die 12B ist eine Ansicht der Baugruppe gesehen aus der entgegengesetzten Seite zum Linsenabschnitt 92. Die 12C ist eine Seitenansicht der Baugruppe gesehen von der rechten Seite der 12A. Die 13A ist eine Vorderansicht der oberen Abschirmplatte 93. Die 13B ist eine Seitenansicht derselben. Die 14A ist eine Vorderansicht der unteren Abschirmplatte 94. Die 14B ist eine Seitenansicht derselben.
  • Um den Einfluss elektromagnetischer Störsignale zu beschränken, wie sie von der LED erzeugt werden und auf das benachbarte Lichtempfangs-Bauelement und die Verstärkungsschaltung für dieses fallen, wird das in den 12A bis 12C dargestellte Lichtemissions-Bauelement 91 durch eine Struktur abgeschirmt, bei der das Bauelement mit einer Metallplatte aus Eisen, Kupfer oder dergleichen als Maßnahme zum Beseitigen elektromagnetischer Störsignale bedeckt wird, wie sie vom Lichtemissions-Bauelement, von Leitungen und von Leitungsanschlüssen nach außen abgestrahlt werden, wenn das Lichtemissionselement Schaltvorgängen mit hoher Geschwindigkeit unterworfen wird.
  • Um das Zusammenbauen auf einfache Weise auszuführen, ist diese durch eine Metallplatte aus Eisen, Kupfer oder dergleichen gebildete Abschirmplatte in zwei Teile unterteilt, nämlich die obere Abschirmplatte 93 und die untere Abschirmplatte 94. Die obere Abschirmplatte 93 verfügt über eine Struktur zum Bedecken der oberen Abschnitte, die nicht dem Linsenabschnitt 92 entsprechen, und sie ist mit einem Loch 100 (in der 13A dargestellt) zum Freilassen des Linsenabschnitts 92 versehen. Die obere Abschirmplatte 93 ist durch Verbindungsanschlüsse 95 elektrisch mit Masse verbunden und die untere Abschirmplatte 94 ist durch Verbindungsanschlüsse 96 mit Masse verbunden, wodurch das Eindringen elektromagnetischer Störungen gehemmt ist. Die Verbindungsanschlüsse 95 und 96 der oberen Abschirmplatte 93 und der unteren Abschirmplatte 94 erstrecken sich in der Richtung, in der sich die Leitungsanschlüsse 99 des Lichtemissions-Bauelements 91 erstrecken, um für eine Struktur zu sorgen, die für Kontinuität hinsichtlich der Masseanschlüsse innerhalb der Leitungsanschlüsse 99 sorgen kann. Demgemäß sind die Verbindungsanschlüsse 95 und 96 elektrisch mit Masse verbunden, um das Eindringen elektromagnetischer Störsignale zu hemmen. Die elektrische Verbindung der Verbindungsanschlüsse 95 und 96 der oberen Abschirmplatte 93 und der unteren Abschirmplatte 94 mit den Masseanschlüssen (die in der 12A auf den beiden Seiten liegen) innerhalb der Leitungsanschlüsse 99 des Lichtemissions-Bauelements 91 wird durch Schweißen (oder Löten) in Verbindungsabschnitten 101 bewerkstelligt, und die obere Abschirmplatte 93 und die untere Abschirmplatte 94 werden positioniert und fixiert.
  • Als Maßnahmen zum Positionieren und Fixieren der oberen Abschirmplatte 93 und der unteren Abschirmplatte 94 wird eine Struktur zum Verhindern eines Verschiebens der oberen Platte 93 nach oben, unten, rechts und links, wie in der 12A dargestellt, dadurch geschaffen, dass dafür gesorgt wird, dass das Loch 100 in der oberen Abschirmplatte 93 zum Freilassen des Linsenabschnitts 92 des Lichtemissions-Bauelements 91 einen Lochdurchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Durchmesser des Linsenabschnitts 92 ist. Bei dieser ersten Ausführungsform verfügt das Loch 100 über einen Durchmesser, der dem Durchmesser des Linsenabschnitts zuzüglich 0,1 mm entspricht. Ferner werden dadurch, dass die Verbindungsanschlüsse 95 und 96 der oberen Abschirmplatte 93 und der unteren Abschirmplatte 94 im Schnitt gesehen U-förmigen Abschnitten 97 und 98 als Positionier- und Fixiereinrichtung ausgebildet werden, zuverlässige Positionierung und Fixierung durch seitliches Halten der Masseanschlüsse (die in den 12A und 12B auf den beiden Seiten liegen) der Leitungsanschlüsse 99 des Lichtemissions-Bauelements 91 erzielt. Darüber hinaus hemmen die obere Abschirmplatte 93 und die untere Abschirmplatte 94 nicht nur die Strahlung elektromagnetischer Störsignale, sondern sie schränken auch überflüssige Lichtemission von anderen Bauelementabschnitten als dem Linsenabschnitt 92 ein.
  • Als Nächstes wird der Montageprozess für die Abschirmplatte am Lichtempfangs-Bauelement beschrieben.
  • Die 15A bis 15C sind Ansichten einer Baugruppe, bei der eine obere Abschirmplatte 113 und eine untere Abschirmplatte 114 an einem Lichtempfangs-Bauelement 111 so angebracht sind, dass sie dieses bedecken. Die 15A ist eine Vorderansicht der Baugruppe gesehen aus der Richtung eines Linsenabschnitts 112, der durch ein Gießharz integral ausgebil det ist. Die 15B ist eine Ansicht der Baugruppe gesehen aus der entgegengesetzten Seite in Bezug auf den Linsenabschnitt. Die 15C ist eine Seitenansicht der Baugruppe gesehen von rechts in der 15A. Die 16A ist eine Vorderansicht der oberen Abschirmplatte 113. Die 16B ist eine Seitenansicht derselben. Die 17A ist eine Vorderansicht der unteren Abschirmplatte 114. Die 17B ist eine Seitenansicht derselben.
  • Um den Einfluss elektromagnetischer Störsignale von außen, wie externe Störsignale vom benachbarten Lichtemissions-Bauelement und der elektrischen Schaltung zum Ansteuern desselben, zu beschränken, ist das in den 15A bis 15C dargestellte Lichtempfangs-Bauelement 111 durch eine Struktur abgeschirmt, durch die es durch eine Metallplatte aus Eisen, Kupfer oder dergleichen als Störsignal-Beseitigungseinrichtung abgedeckt wird.
  • Um den Zusammenbau einfach ausführen zu können, ist diese durch die Metallplatte aus Eisen, Kupfer oder dergleichen gebildete Abschirmplatte in zwei Teile unterteilt, nämlich die obere Abschirmplatte 113 und die untere Abschirmplatte 114. Die obere Abschirmplatte 113 verfügt über eine Struktur zum Bedecken der oberen Teile des Bauelements, die nicht dem Linsenabschnitt 112 entsprechen, und sie ist mit einem Loch 120 (in der 16A dargestellt) zum Freilassen des Linsenabschnitts 112 versehen. Die obere Abschirmplatte 113 wird durch einen Verbindungsanschluss 115 elektrisch mit Masse verbunden und die untere Abschirmplatte 114 wird durch einen Verbindungsanschluss 116 elektrisch mit Masse verbunden, um das Eindringen elektromagnetischer Störsignale zu hemmen. Die Verbindungsanschlüsse 115 und 116 der oberen Abschirmplatte 113 und der unteren Abschirmplatte 114 erstrecken sich in einer Richtung, in der sich die Leitungsanschlüsse 119 des Lichtemissions-Bauelements 111 erstrecken, um für eine Struktur zu sorgen, die für Kontinuität in Bezug auf einen Masseanschluss (den zweiten ausgehend von der rechten Seite in der 15A) innerhalb der Leitungsanschlüsse 119 sorgen kann. Demgemäß sind die Verbindungsanschlüsse 115 und 116 elektrisch mit Masse verbunden, um das Eindringen elektromagnetischer Störsignale zu hemmen. Der elektrische Anschluss der Verbindungsanschlüsse 115 und 116 der oberen Abschirmplatte 113 und der unteren Abschirmplatte 114 mit dem Masseanschluss (dem zweiten von rechts in der 15A) innerhalb der Leitungsanschlüsse 119 des Lichtemissions-Bauelements 111 erfolgt durch Schweißen (oder Löten) im Verbindungsabschnitt 121, und die obere Abschirmplatte 113 und die untere Abschirmplatte 114 werden positioniert und fixiert.
  • Als Maßnahmen zum Positionieren und Fixieren der oberen Abschirmplatte 113 und der unteren Abschirmplatte 114 ist eine Struktur zum Verhindern eines Verschiebens der oberen Platte 113 nach oben, unten, rechts und links, wie in der 15A dargestellt, dadurch gebildet, dass das Loch 120 in der oberen Abschirmplatte 113 zum Freilassen des Linsenabschnitts 112 des Lichtemissions-Bauelements 111 einen Lochdurchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Durchmesser des Linsenabschnitts 112 ist. Bei dieser ersten Ausführungsform verfügt das Loch 120 über einen Durchmesser, der dem Durchmesser des Linsenabschnitts 112 zuzüglich 0,1 mm entspricht. Ferner werden dadurch, dass die Verbindungsanschlüsse 115 und 116 der oberen Abschirmplatte 113 und der unteren Abschirmplatte 114 im Schnitt gesehen U-förmigen Abschnitten 117 und 118 als Positionier- und Fixiereinrichtung ausgebildet sind, zuverlässige Positionierung und Fixierung dadurch erzielt, dass der Masseanschluss innerhalb der Leitungsanschlüsse 119 des Lichtemissions-Bauelements seitlich gehalten wird. Darüber hinaus hemmen die obere Abschirmplatte 113 und die untere Abschirmplatte 114 nicht nur die Strahlung elektromagnetischer Störsignale, sondern sie beschränken auch den Einfall überflüssigen Lichts aus anderen Bauelementabschnitten als dem Linsenabschnitt 112.
  • Als Nächstes wird der Prozess des Integrierens des Lichtemissions- und des Lichtempfangs-Bauelements, an denen die Abschirmplatten angebracht sind, durch ein zweites Spritzgießen mit Harz beschrieben.
  • Die 18A ist eine Vorderansicht der durch das zweite Spritzgießen mit Harz integrierten Licht-Emissions/Empfangs-Einheit. Die 18B ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVIIIb-XVIIIb in der 18A. Die 18C ist eine Seitenansicht der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit. Die 18D ist eine Rückansicht derselben.
  • Wie es in den 18A bis 18D dargestellt ist, werden das Lichtemissions -Bauelement 131 mit den angeschweißten Abschirmplatten 138 und 139 sowie das Lichtempfangs-Bauelement 132 mit den angeschweißten Abschirmplatten 140 und 141 so positioniert und fixiert, dass sich der Leiterrahmen des Lichtemissions-Bauelements 131 und derjenige des Lichtempfangs-Bauelements 132 in zueinander entgegengesetzten Seiten erstrecken. Durch Anordnen des Lichtemissions-Bauelements 131 und des Lichtempfangs-Bauelements 132 in solcher Weise, dass ihre den Leitungsanschlüssen 133, 134 abgewandten Seiten einander gegenüberstehen, kann das Intervall oder der Abstand zwischen den Leitungsanschlüssen 133 des Lichtemissions-Bauelements 131 und den Leitungsanschlüssen 134 des Lichtempfangs-Bauelements 132 groß gemacht werden, so dass der Einfluss elektromagnetischer Störsignale vom Lichtemissions-Bauelement 131 auf das Lichtempfangs-Bauelement 132 eingeschränkt werden kann. Weil davon ausgegangen wird, dass der Einfluss elektromagnetischer Störsignale durch elektromagnetische Induktion zwischen den Leitungsanschlüssen des Lichtemissions-Bauelements und den Leitungsanschlüssen des Lichtempfangs-Bauelements in der benachbarten Anordnung groß ist, kann darüber hinaus durch die oben genannte beabstandete Anordnung der Einfluss elektromagnetischer Störsignale verringert werden.
  • Die Positionier- und Fixiereinrichtung des Lichtemissions-Bauelements 131 und des Lichtempfangs-Bauelements 132 werden durch das zweite Spritzgießen mit Harz auf Grundlage von Positionierstiftlöchern 136 und 137 der Leiterrahmen des Lichtemissions-Bauelements 131 und des Lichtempfangs-Bauelements 132 durch ein Spritzgießharz 135 gebildet. In diesem Stadium des zweiten Spritzgießens mit Harz werden gleichzeitig Vorsprungstiftlöcher 142 und 143 (in der 18A dargestellt), die als Positioniereinrichtung für die Prismalinsen, die als optisches Element zum Senden dienen, und ein optisches Element für den Empfang, wie später beschrieben, dienen, hergestellt.
  • Als Nächstes wird der Prozess des Einsetzens der Prismalinsen in die durch den zweiten Spritzgießvorgang mit Harz integrierte Licht-Emissions/Empfangs-Einheit beschrieben.
  • Als Erstes werden die einzusetzenden Prismalinsen beschrieben. Die 19A ist eine Vorderansicht einer Sende-Prismalinse. Die 19B ist eine Seitenansicht gesehen von der Oberseite der Sende-Prismalinse der 19A. Die 19C ist eine Seitenansicht gesehen von der rechten Seite der Sende-Prismalinse der 19A her.
  • Bei dieser ersten Ausführungsform wird die in den 19A bis 19C dargestellte Sende-Prismalinse 161 als optisches Sendeelement verwendet. Die Sende-Prismalinse 161 verfügt über eine Struktur, bei der ein Prismenabschnitt 162 und ein Kondensorlinsenabschnitt 163 zu einem Stück kombiniert sind. Die Sende-Prismalinse 161 wird durch ein Spritzgießverfahren oder dergleichen hergestellt, und es ist wünschenswert, ein Material mit hervorragender Wetterbeständigkeit für die Prismalinse auszuwählen. Zum Beispiel kann Acryl, PMMA (Polymethylmethacrylat) oder dergleichen verwendet werden. Die Sende-Prismalinse 161 ist mit Vorsprungsstiften 164 versehen, die im Stadium des Spritzgießens integral als Positioniereinrichtung für das zweite Spritzgießen in einem Abschnitt ausgebildet werden, der keine Beziehung zur Optik hat. Darüber hinaus werden dadurch, dass die Oberflächen 165 und 166 der Sende-Prismalinse 161, die nicht zur Optik beitragen, mit einer glättenden Endbearbeitung versehen werden, überflüssige Lichtemission und -reflexion von Emissionslicht von der optischen Faser eingeschränkt.
  • Die 20A ist eine Vorderansicht der Empfangs-Prismalinse. Die 20B ist eine Seitenansicht der Empfangs-Prismalinse der 20A von oben her. Die 20C ist eine Seitenansicht von der rechten Seite der Empfangs-Prismalinse der 20A her.
  • Bei dieser ersten Ausführungsform ist die in den 20A bis 20C dargestellte Empfangs-Prismalinse 171 als optisches Empfangselement verwendet. Die Empfangs-Prismalinse 171 verfügt über eine Struktur, bei der ein Prismenabschnitt 172 und ein Kondensorlinsenabschnitt 173 miteinander integriert sind. Die Empfangs-Prismalinse 171 wird ebenfalls durch ein Spritzgießverfahren oder dergleichen, ähnlich wie die Sende-Prismalinse 161, hergestellt, und es ist wünschenswert, für die Prismalinse ein Material mit hervorragender Wetterfestigkeit zu wählen. Zum Beispiel sind Acryl, PMMA oder dergleichen verwendbar. Die Empfangs-Prismalinse 171 ist mit Vorsprungsstiften 174 versehen, die im Stadium des Spritzgießens integral als Positioniereinrichtung für das zweite Spritzgießen in einem Abschnitt ausgebildet werden, der keine Beziehung zur Optik hat. Darüber hinaus werden dadurch, dass die Flächen 175 und 176 der Empfangs-Prismalinse 171, die keinerlei optischen Beitrag leisten, mit einer glättenden Endverarbeitung versehen werden, überflüssige Lichtemission und -reflexion des Emissionslichts von der optischen Faser eingeschränkt.
  • Die 21A ist eine Vorderansicht einer Licht-Emissions/Empfangs-Einheit, in die eine Sende-Prismalinse 182 und eine Empfangs-Prismalinse 183 eingesetzt sind. Die 21B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XXIb-XXIb in der 21A. Die 21C ist eine Seitenansicht der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit. Die 21D ist eine Rückansicht derselben.
  • Wie es in den 21A bis 21D dargestellt ist, werden die Sende-Prismalinse 182 und die Empfangs-Prismalinse 183 dadurch an ihren Positionen fixiert, dass die Vorsprungsstifte 184 und 185 als Positioniereinrichtungen in die Vorsprungsstiftlöcher 142 und 143 (in der 18A dargestellt) eingeführt werden, die beim zweiten Spritzgießprozess hergestellt wurden, um das Lichtempfangs- und das Lichtemissions-Bauelement zu integrieren oder zu vereinen.
  • Es ist möglich, dass die Sende-Prismalinse 161 und/oder die Empfangs-Prismalinse 171 während der folgenden Herstellprozessschritte von der Baugruppe abfallen, wenn sie einfach in das durch das zweite Spritzgießen hergestellte Erzeugnis eingesetzt werden. Daher werden Linsenfixierabschnitte 195 durch ein drittes Spritzgießen mit Harz ausgebildet, um die Linsen zu befestigen.
  • Ferner werden im Linsenfixierabschnitt 195 Stifte 186 und 187, die als Positioniereinrichtungen hinsichtlich eines später beschriebenen Buchsenabschnitts 202 (in der 22A dargestellt) verwendet werden, durch einstückiges Gießen an zwei Stellen angebracht. Die Stifte 186 und 187 verfügen über verschiedene Stiftdurchmesser, um das Einführen derselben in der falschen Richtung hinsichtlich der Sende- und der Empfangsseite zu verhindern, wenn eine Positionierung und Fixierung hinsichtlich des Buchsenabschnitts 202 erfolgt. Darüber hinaus ist der Buchsenabschnitt 202, da bloße Presspassung zur Gefahr einer Ablösung des Buchsenabschnitts 202 von der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit führt, mit Haken 205 (in der 22A dargestellt) versehen, und die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201, die dem dritten Spritzgießen mit Harz unterzogen wurde, ist mit Grabenabschnitten 194 versehen, um die Haken 205 aufzunehmen. Die Haken 205 des Buchsenabschnitts 202 und die Grabenabschnitte 194 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 bilden eine Einrichtung gegen Trennen. Im Stadium des dritten Spritzgießens mit Harz ist es möglich, wenn dieses dadurch ausgeführt wird, dass die Leiterrahmen auf Grundlage der Stiftlöcher 188 und 189 gemeinsam mit dem Lichtemissions-Bauelement 190 und dem Lichtempfangs-Bauelement 191 positioniert werden, wie im Stadium des zweiten Spritzgießens mit Harz, die Positioniergenauigkeit der Positionierstifte 186 und 187 in Bezug auf das Lichtemissions-Bauelement 190, das Lichtempfangs-Bauelement 191, die Linsen 192 und 193, die durch Spritzpressen integral geformt wurden, die Prismalinsen 182 und 183 für Sende- und Empfangsvorgänge sowie dem Buchsenabschnitt 202 zu verbessern.
  • Die 22A ist eine Seitenansicht des Buchsenabschnitts 202. Die 22B ist eine Seitenansicht einer Trennplatteneinheit 221. Die 22C ist eine Seitenansicht einer Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201. Die 22D ist eine Ansicht des Buchsenabschnitts 202 der 22A von unten her gesehen.
  • Wie es in den 22A bis 22D dargestellt ist, werden der Buchsenabschnitt 202, die Trennplatteneinheit 221 und die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 dadurch unter Positionierung zusammengebaut, dass die durch das dritte Spritzgießen mit Harz hergestellten Stifte 186 und 187 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 in die im Buchsenabschnitt 202 vorhandenen Stiftlöcher 208 eingeführt werden. Der Buchsenabschnitt 202 verfügt über ein Steckereinführloch (in der 3 mit 24 gekennzeichnet) sowie einen Eingriffshalteabschnitt, um das Anbringen und Abnehmen eines optischen Faserkabels (nicht dargestellt) zu ermöglichen, an dem ein optischer Stecker angebracht ist. Dieser Eingriffshalteabschnitt ist so konzipiert, dass er den in das Steckereinführloch in die vorgegebene Position des Buchsenabschnitts 202 eingeführten optischen Stecker dadurch abnehmbar hält, dass er diesen Haltevorgang durch einen verengten Abschnitt (242 in der 29) mittels einer Blattfeder oder dergleichen (209 in der 22) ausführt. Darüber hinaus ist, wie es oben beschrieben ist, da bloße Presspassung zur Gefahr eines Ablösens der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit vom Buchsenabschnitt 202 führt, der Buchsenabschnitt 202 mit Haken 205, 205 versehen, und die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201, die dem dritten Spritzgießen mit Harz unterzogen wurde, ist an beiden Seiten mit Grabenabschnitten 194 versehen, um die Haken 205, 205 aufzunehmen, um dadurch eine Trennung der Buchse in der Ziehrichtung zu verhindern. Die Trennplatteneinheit 221 zum Trennen des optischen Pfads des Sendesignallichts von demjenigen des Empfangssignallichts wird zwischen dem Buchsenabschnitt 202 und der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 gehalten. Die Trennplatteneinheit 221 ist so aufgebaut, dass sie in der Längsrichtung der optischen Faser mittels eines Trennplatteneinheit-Halteabschnitts 215, der am Buchsenabschnitt 202 vorhanden ist, und einer Feder 212 als Federeinrichtung beweglich ist.
  • Die 24 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern des Her stellverfahrens für die Trennplatteneinheit. Diese Trennplatteneinheit wird dadurch hergestellt, dass die Trennplatte 211 mit einem Harzgießstück 213 zum Führen des optischen Steckers durch Spritzgießen in einem Schritt S41 integriert wird und dann die Feder 212 durch Presssitz angebracht wird. Die Feder 212 kann durch Einsatzformen mit dem Harzgießstück 213 integriert werden.
  • Die 23 zeigt eine Schnittansicht eines optischen Sender-Empfänger-Moduls in einem Zustand, in dem ein optischer Stecker 240 in ein Steckereinführloch 227 eingeführt ist. Wie es in der 23 dargestellt ist, ist die Trennplatteneinheit 221 mit einer Trennplatte 211, die zwischen einem Lichtemissions-Bauelement 222 und einem Lichtempfangs-Bauelement 223 sowie zwischen einer Sende-Prismalinse 224 und einer Empfangs-Prismalinse 225 positioniert ist, und einem Eingriffsabschnitt 214 versehen, an dem ein Ende der Trennplatte 211 befestigt ist. Ein Trennplatteneinheit-Halteabschnitt 215 zum beweglichen Halten der Trennplatteneinheit 221 in der Richtung der optischen Achse der optischen Faser ist auf der Seite der Trennplatteneinheit 221 zum Buchsenabschnitt 202 hin vorhanden.
  • Die 25 ist eine Seitenansicht der Trennplatteneinheit 221. Die 26 ist eine Vorderansicht derselben. Die 27 ist eine Seitenansicht der Trennplatteneinheit 221 der 26 gesehen von rechts her. Die 28 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XXVIII-XXVIII in der 26.
  • Wie es in der in der 28 dargestellten Schnittansicht der Trennplatteneinheit 221 deutlich dargestellt ist, verfügt der Eingriffsabschnitt 214 über ein im Wesentlichen kegelstumpfförmiges Loch 216 im Zentrum, um das Vorderende des optischen Steckers 240 (in der 23 dargestellt) gleich mäßig aufzunehmen. Der Eingriffsabschnitt 214 verfügt auch über einen ringförmigen Vorsprung 217, der in der radialen Richtung am Boden dieses Lochs 216 nach innen vorsteht. Dieser ringförmige Vorsprung 217 verfügt über eine Dicke, die kleiner als 0,4 mm ist (0 < x < 0,4 mm). Die Dicke des ringförmigen Vorsprungs 217 entspricht dem Abstand zwischen dem Vorderende des optischen Steckers 240 und einer Fläche 218 (die auf der Seite entgegengesetzt zum Loch 216 liegt) der Trennplatte 211. Die Trennplatte 211 besteht aus einer Phosphorbronzeplatte oder einer Platte aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von ungefähr 50 μm, und sie ist durch Einsatzformen am Eingriffsabschnitt 214 im Bodenabschnitt des Lochs 216 befestigt. Die Fläche 218 (die auf der Seite entgegengesetzt zum Loch 216 liegt) der Trennplatte 211 ist mit einem Lichtabsorptionsmaterial (schwarze Farbe, die Ruß oder dergleichen enthält) beschichtet, das eine Lichtabsorptionsschicht bildet. Darüber hinaus ist, wie es deutlich aus der in der 25 dargestellten vergrößerten Seitenansicht der Trennplatteneinheit 221 und der in der 26 dargestellten Vorderansicht derselben dargestellt ist, die Blattfeder 212, die aus einer Phosphorbronzeplatte, einer Platte aus rostfreiem Stahl oder aus Berylliumkupfer besteht, an zwei Stellen (oben links und unten rechts in der 26) durch Einsatzformen oder Presspassung am Eingriffsabschnitt 214 montiert. Die Feder 212 steht dauernd mit der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 (in der 23 dargestellt) in Kontakt. Daher wird der Eingriffsabschnitt 214 durch die Feder 212 immer zum Steckereinführloch 227 (in der 23 dargestellt), d. h. zur optischen Faser hin, gedrückt. In der 23 ist der Eingriffsabschnitt 214 verschiebbar in ein rechteckiges Loch (nicht dargestellt) eingesetzt, das im Trennplatteneinheit-Halteabschnitt 215 des Buchsenabschnitts 202 ausgebildet ist. Daher bewegen sich, wenn eine Kraft über derjenigen der Feder 212 auf den Eingriffsabschnitt 214 ausgeübt wird, dieser und die an ihm befestigte Trennplatte 211 in der Richtung entgegengesetzt zum Steckereinführloch 227 (d. h. zur Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 hin).
  • Das optische Sender-Empfänger-Modul dieser ersten Ausführungsform bildet gemeinsam mit dem in der 29 dargestellten optischen Kabel ein optisches Sender-Empfänger-System. Dieses optische Kabel verfügt an den entgegengesetzten Endabschnitten (in der 29 ist nur ein Endabschnitt dargestellt) über optische Stecker 240, und in diese ist eine optische Faser eingeführt. Wie es aus der 29 erkennbar ist, ist dieser optische Stecker 240 mit keinem Antiverdrehmechanismus versehen, und demgemäß ist er verdrehbar. Eine am Vorderende des optischen Steckers 240 vorhandene optische Faserendfläche 241a steht über das Stecker(Klemmelement)ende über, und ihr Außenabschnitt in der radialen Richtung bedeckt einen Teil der Steckerendfläche 240a (siehe die 30). Die optische Faserendfläche 241a ist eine gekrümmte Fläche, die rotationssymmetrisch in Bezug auf die optische Achse der optischen Faser ist, und sie ist eine konvexe Fläche. Der Fluss von Reflexionslicht ausgehend von der gekrümmten Fläche wird erweitert und daher im Mantel der Faser absorbiert, wenn Ausbreitung durch die Faser erfolgt. Demgemäß wird das aus der Faser austretende Reflexionslicht im Vergleich zu dem bei einer optischen Faser mit ebener Endfläche verringert.
  • Die 30 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem das Vorderende des optischen Steckers 240 in das Loch 216 des Eingriffsabschnitts 214 der Trennplatteneinheit 221 eingesetzt ist.
  • Wie es in der 30 deutlich dargestellt ist, ist, wenn der optische Stecker 240 mittels des Steckereinführlochs 227 in das optische Sender-Empfänger-Modul gesteckt wird, das Vorderende desselben in das Loch 216 des Eingriffsabschnitts 214 der Trennplatteneinheit 221 eingesetzt, und ein Abschnitt 240b, der nicht zur Steckerendfläche 240a gehört und der nicht durch die Faserendfläche bedeckt ist, gelangt mit einer Fläche (Eingriffsfläche) 217a des ringförmigen Vorsprungs 217 des Eingriffsabschnitts 214 in Kontakt. Im Ergebnis ist die Relativposition des Vorderendes der optischen Faser 241 zur Trennplatte 211 bestimmt. Dabei wird zwischen der Steckerendfläche 240a (und demgemäß dem Außenrand der optischen Faserendfläche 241a und der entgegengesetzten Fläche 211a der Trennplatte 211 ein Spalt G erzeugt, der der Dicke des ringförmigen Abschnitts 217 des Eingriffsabschnitts 214 entspricht. Da die optische Faserendfläche 241a konvex ausgebildet ist, wird der Spalt zwischen ihr und der entgegengesetzten Fläche 211a der Trennplatte 211 zum Zentrum der Faser hin kleiner. Wegen des Vorliegens des ringförmigen Vorsprungs 217, der in radialer Richtung nach innen vorsteht, gelangt jedoch die optische Faserendfläche nicht mit der entgegengesetzten Fläche der Trennplatte in Berührung. Die Abmessung dieses Spalts G, die von der Struktur des optischen Systems abhängt, soll vorzugsweise einem Wert unter 0,4 mm (0 mm < G < 0,4 mm) entsprechen und so klein wie möglich sein. Bei dieser Ausführungsform ist der Spalt G auf ungefähr 0,3 mm eingestellt. Es wurde experimentell geklärt, dass die Bitfehlerrate (BER) 10-12 betragen konnte, wenn der Spalt G ungefähr 0,3 mm betrug, und es kann in ausreichender Weise für ein Vollduplex-Kommunikationssystem gesorgt werden.
  • Wie es aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, verfügt der ringförmige Vorsprung 217 über eine Dicke, die größer als das Ausmaß des Vorsprungs der konvexen Fläche der optischen Faser 241 gegenüber der optischen Steckerendfläche 240b ist. Darüber hinaus verfügt die entgegengesetzte Fläche 211a (die der optischen Faserendfläche 241a zugewandt ist) der Trennplatte 211 über lineare Form, so dass zwischen einer entge gengesetzten Fläche 214a (die auf der Seite entgegengesetzt zur Fläche 217a für Eingriff mit dem optischen Stecker 240 liegt) des aus Kunststoff geformten Eingriffsabschnitts 214 und der entgegengesetzten Fläche 211a der Trennplatte 211 kein Spalt ausgebildet ist.
  • Der Eingriffsabschnitt 214 der Trennplatteneinheit 221 wird durch die Feder 212 zum Steckereinführloch 227 (in der 23 dargestellt), d. h. zum optischen Stecker 240 hin gedrückt. Daher wird die Eingriffsfläche 217a immer mit einer winzigen Kraft zur Steckerendfläche 240a hin gedrückt. Darüber hinaus ist die optische Faserendfläche 241a eine gekrümmte Fläche, die in Bezug auf die optische Achse der optischen Faser 241 rotationssymmetrisch ist. Daher ändert sich selbst dann, wenn sich der optische Stecker 240 dreht, die Form der optischen Faserendfläche 241a nicht in Bezug auf die entgegengesetzte Fläche 211a der Trennplatte 211, und der Spalt G wird konstant gehalten.
  • Der optische Stecker 240 mit der optischen Faser 241 verfügt aufgrund des Herstellprozesses über eine Längenschwankung. Daher kann, wenn die Position der Trennplatte 211 durch Fixieren der Trennplatteneinheit 221 am Buchsenabschnitt 202 (in der 23 dargestellt) oder durch eine andere Maßnahme fixiert wird, der Spalt zwischen der optischen Faserendfläche 241a und der entgegengesetzten Fläche 211a der Trennplatte 211 größer als eingestellt werden, was von der Länge des optischen Steckers 240 abhängt. Wenn der optische Stecker 240 ein solcher vom runden Typ gemäß dem Standard EIAJ-RC5720B ist, kann die Länge des Steckers aufgrund von Schwankungen beim Herstellprozess zwischen 14,7 und 15 mm variieren. Wenn der Spalt auf 0,2 mm eingestellt ist und die Position der Trennplatte 211 in Übereinstimmung mit dem längsten optischen Stecker 240 fixiert wird, kann abhängig vom Stecker ein Spalt von 0,5 mm auftreten. Jedoch wird beim optischen Sender-Empfänger-Modul gemäß dieser ersten Ausführungsform die Anfangsposition der Trennplatteneinheit 221 (genauer gesagt der Eingriffsabschnitt 214) auf eine Position gestellt, die die Länge des kürzestmöglichen optischen Steckers 240 bewältigen kann, und die Trennplatteneinheit 221 ist in der Längsrichtung der optischen Faser 241 beweglich gemacht, wobei der Eingriffsabschnitt 214 durch die winzige Kraft der Feder 212 gegen die Steckerendfläche 240b drückt. Daher kann die Größe des oben genannten Spalts unabhängig von der Länge des eingeführten optischen Steckers 240 konstant gehalten werden.
  • Darüber hinaus ist es wünschenswert, da die Steckerendfläche 240b in Kontakt mit der Eingriffsfläche 217a bei Drehung des optischen Steckers 240 auf der letzteren gleitet, für die Eingriffsfläche 217a ein Material mit kleinem Gleitreibungskoeffizienten und hervorragender Abriebfestigkeit zu verwenden, wie ein Fluorkunststoff und Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht.
  • Bei der Baugruppe 1 der Struktur, bei der die Trennplatteneinheit 221 zwischen der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 und dem Buchsenabschnitt 202 gehalten wird, ist eine Fläche 211b der Trennplatte 211, die auf der Seite entgegengesetzt zur entgegengesetzten Fläche 211a liegen soll, die der optischen Faser 241 zugewandt ist, in den Trennplatte-Führungsgrabenabschnitt 228 (in der 23 dargestellt) der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 einzusetzen. Wie es in der 23 dargestellt ist, ist, da das Lichtemissions-Bauelement 222 in der Richtung der optischen Achse der optischen Faser 241 weiter entfernt von der optischen Faserendfläche liegt als das Lichtempfangs-Bauelement 223, die Länge der Trennplatte 211 so ausgebildet, dass sie sich über den Bodenabschnitt der Linse 222a des Lichtemissions-Bauelements 222 hinaus erstreckt. Durch diese Anordnung wird verhindert, dass Licht vom Lichtemissions-Bauelement 222, das nicht auf die Sende-Prismalinse 224 fällt, direkt oder nach Reflexion an der Empfangs-Prismalinse 225 auf das Lichtempfangs-Bauelement 223 fällt.
  • Als Nächstes wird der Betrieb des optischen Sender-Empfänger-Systems dieser ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Die 5 zeigt eine Schnittansicht des wesentlichen Teils einer Seite des optischen Sender-Empfänger-Systems, wobei die optischen Stecker 240 an den beiden Enden des optischen Kabels in die jeweiligen optischen Sender-Empfänger-Module eingeführt sind. Wenn einmal ein Sendesignal (elektrisches Signal) von außerhalb des optischen Sender-Empfänger-Moduls 20 über die Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse 25 (in der 4 dargestellt) eingegeben wird, wird eine als Lichtemissions-Bauelement dienende LED 514 durch eine elektrische Sende-Treiberschaltungsplatte 509, auf der ein Sendetreiber-IC 512 montiert ist, angesteuert, so dass Sendesignal-Lichtstrahlen (optisches Signal) von der LED 514 abgestrahlt werden. Die Sendesignal-Lichtstrahlen werden durch eine an der Oberfläche des Lichtemissions-Bauelements 501 ausgebildete Sendelinse 516 im Wesentlichen kollimiert, und sie treten dann in eine Sende-Prismalinse 503 ein, durch die die Lichtstrahlen auf den optischen Pfad abgelenkt werden und in die optische Faser 241 eintreten. Dabei laufen Sendelichtstrahlen, die an einer Endfläche der optischen Faser 241 nahe dem optischen Sender-Empfänger-Modul (nachfolgend als "optische Faserendfläche auf der nahen Seite" bezeichnet) reflektiert wurden, durch den Spalt G zwischen der Trennplatte 211 und dem optischen Faserende (in der 30 dargestellt), und sie treten in das Lichtempfangs-Bauelement 502 ein. Dabei ist die Lichtmenge des einfallenden Lichts ausreichend klein, da der Spalt G eine kleine Abmessung von 0,3 mm aufweist.
  • Die Sendelichtstrahlen, die durch die optische Faser gelaufen sind, werden durch eine Endfläche der optischen Faser 241 entfernt vom optischen Sender-Empfänger-Modul (nachfolgend als "optische Faserendfläche auf der fernen Seite" bezeichnet) teilweise reflektiert. Da jedoch die optische Faserendfläche auf der fernen Seite eine konvexe Fläche ist, wird der Fluss der Reflexionslichtstrahlen erweitert und im Mantel absorbiert, während er sich durch die optische Faser 241 ausbreitet. Im Ergebnis verlässt wenig Reflexionslicht die optische Faserendfläche 241a auf der nahen Seite.
  • Andererseits fällt das von der optischen Faserendfläche auf der fernen Seite ausgegebene Sendesignallicht auf das optische Sender-Empfänger-Modul der anderen Kommunikationspartei. Wenn angenommen wird, dass das optische Sender-Empfänger-Modul der anderen Kommunikationspartei denselben Aufbau aufweist (wofür in der folgenden Beschreibung dieselben Bezugszahlen verwendet werden), erreicht das Sendesignallicht als Erstes die entgegengesetzte Fläche 211a (in der 30 dargestellt) der Trennplatte 211. Da jedoch diese entgegengesetzte Fläche 211a mit einem Lichtabsorptionsmaterial (schwarze Farbe, die Ruß oder dergleichen enthält) beschichtet ist, wird hier kein Reflexionslicht erzeugt.
  • Anschließend wird der optische Pfad des auf die Empfangs-Prismalinse 504 fallenden Sendesignallichts geändert und durch eine auf der Fläche des Lichtempfangs-Bauelements 502 ausgebildete Empfangslinse 517 gebündelt, um in eine PD 515 einzutreten, die als Lichtempfangs-Bauelement dient.
  • Das einfallende Licht wird an dieser PD 515 teilweise reflektiert. Da jedoch das einfallende Licht schräg auf die PD 515 fiel, wird es in der entgegengesetzten schrägen Richtung reflektiert und kehrt nicht zur Sende-Prismalinse 504 zurück. Anschließend wird das auf die PD 515 fallende Licht fotoelektrisch in ein elektrisches Signal umgewandelt, durch eine elektrische Empfangs-Verstärkerschaltungsplatte 510, auf der ein Verstärkungs-IC 513 montiert ist, verstärkt und als Empfangssignal über den externen Eingangs/Ausgangs-Anschluss 25 (in der 4 dargestellt) zur Außenseite des optischen Sender-Empfänger-Moduls entnommen.
  • Dieses optische Sender-Empfänger-System unterdrückt elektrisches Übersprechen unter Verwendung der Abschirmplatten, und es unterdrückt optisches Übersprechen unter Verwendung der Trennplatteneinheit 506 mit der Trennplatte entgegengesetzt zur optischen Faserendfläche unter Einfügung eines kleinen Spalts. Daher wird optische Übertragung mittels des Vollduplex-Kommunikationsschemas erzielt. Darüber hinaus tritt, da zwischen der Trennplatte und der optischen Faserendfläche der Spalt vorhanden ist, keine Beschädigung der optischen Faserendfläche und der Trennplatte durch Drehung des optischen Steckers 240 auf.
  • Als Nächstes werden die Zusammenbauprozesse für die elektrische Treiberschaltungsplatte für das Lichtemissionselement, derjenigen für das Lichtempfangselement und der Bewehrungsabschirmung beschrieben.
  • Die 31 ist eine Schnittansicht des optischen Sender-Empfänger-Moduls, bei dem der optische Stecker 240 in den Buchsenabschnitt 202 eingeführt ist. In der 31 sind Leitungsanschlüsse 251 des Lichtemissions-Bauelements 222 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 in Anschlusslöcher 253 eingeführt, die in der elektrischen Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement vorhanden sind, und sie sind durch Löten elektrisch angeschlossen. In ähnlicher Weise sind Leitungsanschlüsse 254 des Lichtempfangs-Bauelements 223 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 in Anschlusslöcher 256 eingeführt, die in der elektrischen Ver stärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement vorhanden sind, und sie sind durch Löten elektrisch angeschlossen.
  • Die 32A ist eine Draufsicht der Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement. Die 32B ist eine Draufsicht der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement. Wie es in den 32A und 32B dargestellt ist, ist die Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement, auf der der Treiber-IC 257 für das Lichtemissions-Bauelement montiert ist, in der Höhenrichtung im Wesentlichen flach. Auch die elektrische Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement, auf der der Empfangsverstärkungs-IC 258 montiert ist, ist in der Höhenrichtung im Wesentlichen flach. Die Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement und die elektrische Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement werden so zusammengebaut, dass ihre Rückseiten einander zugewandt sind, wobei die Baugruppe 1 (Kombination der drei Teile der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201, der Trennplatteneinheit 221 und des Buchsenabschnitts 202) dazwischen, mit Zentrierung auf den optischen Stecker 240, eingefügt ist. Dadurch ist eine Baugruppe 2 geschaffen. Genauer gesagt, sind die Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement und die elektrische Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement so angeordnet, dass die längeren Seiten jeder Platte parallel zur Achse des Steckers 240 verlaufen und sich die kürzeren Seiten entlang der Höhenrichtung des Buchsenabschnitts 202 erstrecken. Wie oben beschrieben, sind die Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement und die elektrische Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement jeweils aufrecht zwischen dem Lichtemissions-Bauelement 222 (in der 31 dargestellt) und dem Lichtempfangs-Bauelement 223 und der Seite des Steckereinführlochs des Buchsenabschnitts 202 so angeordnet, das die Projektionsfläche minimal ist, d. h. so, dass die Höhenrichtung der flachen Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement und der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement der Breitenrichtung des Buchsenabschnitts 202 entspricht. Durch diese Anordnung sind die Länge des optischen Sender-Empfänger-Moduls (d. h. die Größe in der axialen Richtung des optischen Steckers 240) und die Breite desselben (d. h. die Größe in der Richtung rechtwinklig zur Achse des optischen Steckers 240) verringert, wodurch eine Verkleinerung des optischen Sender-Empfänger-Moduls erzielt ist. Die Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement sowie die elektrische Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement sind mit Vorsprungsstiftlöchern 261 und 262 versehen, in die die für den Buchsenabschnitt 202 vorhandenen Vorsprungsstifte 259 und 260 (in der 31 dargestellt) zur Plattenfixierung und -positionierung eingeführt sind. Die Positionierung und Fixierung der Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement wird dadurch bewerkstelligt, dass als Erstes die Leitungsanschlüsse 251 (in der 31 dargestellt) des Lichtemissions-Bauelements 222 in die entsprechenden Löcher 253 eingeführt werden, die an einem Ende der Platte vorhanden sind, und dann ein Verlöten erfolgt, woraufhin der Vorsprungsstift 259 (in der 31 dargestellt) des Buchsenabschnitts 202 zur Plattenfixierung und -positionierung in das Vorsprungsstiftloch 261 eingeführt wird, das am anderen Ende der Platte vorhanden ist. Ferner wird die Positionierung und Fixierung der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement dadurch bewerkstelligt, dass die Leitungsanschlüsse 254 (in der 31 dargestellt) des Lichtempfangs-Bauelements 223 in die Löcher 256 eingeführt werden, die an einem Ende der Platte vorhanden sind, und dann ein Verlöten erfolgt, und ferner der Vorsprungsstift 260 des Buchsenabschnitts 202 zur Plattenfixierung und -positionierung in das Vorsprungsstiftloch 262 eingeführt wird, das am anderen Ende der Platte vorhanden ist.
  • Dann wird, gemäß der 31, eine Bewehrungsabschirmplatte 263 an einer Baugruppe 2 (der mit der Lichtempfangs- und der Lichtemissions-Platte und der Buchse versehenen Licht-Emissions/Empfangs-Einheit) angebracht, so dass weder ein Einfluss durch externe Störsignale empfangen wird noch Störsignale nach außen heraus gelassen werden. Die Bewehrungsabschirmplatte 263 wird dadurch befestigt, dass Eingriffsabschnitte derselben in die entsprechenden rechteckigen Haltelöcher 26 (in der 3 dargestellt) für die Abschirmplatte eingeführt werden, die an vier Stellen des Buchsenabschnitts 202 vorhanden sind, und dann die Bewehrungsabschirmplatte auf ein Muster 264 und 265 (in der 32 dargestellt) auf der Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement bzw. der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement gelötet wird, um als Erdungsabschnitt zu dienen. Durch Erden der Lötabschnitte (Muster 264 und 265) der Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement und der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement kann die Bewehrungsabschirmplatte 263 geerdet werden, wobei das Erfordernis umgangen wird, einen Erdungsanschluss gesondert für die Bewehrungsabschirmplatte 263 anzubringen. Obwohl bei dieser ersten Ausführungsform eine Bewehrungsabschirmplatte 263 verwendet ist, bei der die Lichtemissionsseite 263a und die Lichtempfangsseite 263b miteinander integriert sind, ist es zulässig, eine in zwei Teile unterteilte Bewehrungsabschirmplatte zu verwenden. Es ist auch zulässig, gesondert einen Erdungsanschluss für die Bewehrungsabschirmplatte 263 anzubringen.
  • Das Vorsprungsstiftloch 261, das als erstes Loch dient, das an einem Ende der Treiberschaltungsplatte 252 für das Licht emissionselement vorhanden ist, der Vorsprungsstift 259 zur Plattenfixierung und -positionierung, der als Vorsprung für den Buchsenabschnitt 202 dient, die Anschlusslöcher 253, die als zweite Löcher dienen, die am entgegengesetzten Ende der Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement vorhanden sind, und die Leitungsanschlüsse 251 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 bilden gemeinsam eine Plattenpositioniereinrichtung. Darüber hinaus bilden das Vorsprungsstiftloch 262, das als erstes Loch dient, das an einem Ende der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement vorhanden ist, der Vorsprungsstift 260 zur Plattenfixierung und positionierung, der als am Buchsenabschnitt 202 vorhandener Vorsprung dient, die Anschlusslöcher 256, die als zweite Löcher dienen, die am entgegengesetzten Ende der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement vorhanden sind, und die Leitungsanschlüsse 254 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 gemeinsam eine Plattenpositioniereinrichtung.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Positionierung und Fixierung dadurch ausgeführt, dass die an der Sende-Prismalinse und der Empfangs-Prismalinse vorhandenen Vorsprünge in die Löcher eingeführt werden, die an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit vorhanden sind. Jedoch ist es zulässig, die Positionierung und Fixierung dadurch auszuführen, dass Löcher an der Sende-Prismalinse und der Empfangs-Prismalinse angebracht werden, Vorsprünge an der optischen Licht-Emissions/Empfangs-Einheit angebracht werden und die Vorsprünge der optischen Licht-Emissions/Empfangs-Einheit in die Löcher der Prismalinsen eingeführt werden.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein Ablösen der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit vom Buchsenabschnitt dadurch verhindert, dass am letzteren Haken vorhanden sind, an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit Gräben vorhanden sind und die Haken des Buchsenabschnitts in die Gräben der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit eingesetzt sind. Jedoch ist es zulässig, ein Ablösen der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit dadurch zu verhindern, dass am Buchsenabschnitt ein Graben angebracht wird, an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit ein Haken angebracht wird und der Haken der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit in den Graben des Buchsenabschnitts eingesetzt wird.
  • Das erfindungsgemäße optische Sender-Empfänger-Modul ist bei einem elektronischen Gerät wie einem digitalen Fernseher, einem digitalen BS-Tuner, einem CS-Tuner, einem DVD-Spieler, einem Superaudio-CD-Spieler, einem AV-Verstärker, einem Audiogerät, einem PC, PC-Peripheriegeräten, einem Mobiltelefon, einem PDA (Personal Data Assistant) und dergleichen anwendbar.
  • Zum Beispiel ist es möglich, wie es in der 33 dargestellt ist, unter Verwendung eines einadrigen optischen Faserkabels seriell einen PC 601, einen Fernseher 602, einen DVD-Spieler 603, einen Tuner 604 und ein Heimkinosystem 605 anzuschließen, wobei diese Vorrichtungen das erfindungsgemäße optische Modul verwenden, um dadurch ein optisches Sender-Empfänger-System zum Ausführen bidirektionaler optischer Übertragung zwischen den Vorrichtungen durch das Vollduplex-Kommunikationsschema auszuführen.
  • Gemäß der 34 üben, wenn ein Audiosystem 701 und ein PC 702 über eine elektrische Kommunikationsschnittstelle gemäß IEEE 1394 oder dergleichen miteinander verbunden werden, die vom PC 702 erzeugten Störsignale einen schlechten Einfluss auf das Audiosystem 701 aus. Um dies zu vermeiden, kann das Audiosystem 701 über einen fotoelektrischen Wandler 703 mit einem PC 704 verbunden werden. In diesem Fall kann ein optisches Sender-Empfänger-System zum Ausführen bidirektionaler optischer Übertragung gemäß dem Vollduplex-Kommunikationsschema unter Verwendung des erfindungsgemäßen optischen Sender-Empfänger-Moduls dadurch realisiert werden, dass der PC 704 über eine elektrische Kommunikationsschnittstelle mit dem fotoelektrischen Wandler 703 verbunden wird und dieser über ein einadriges optisches Faserkabel mit dem Audiosystem 701 verbunden wird.
  • Obwohl bei der Ausführungsform eine LED als Lichtemissionselement verwendet ist, ist es zulässig, als Lichtemissionselement ein Halbleiterlaserelement zu verwenden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Die 35A ist eine Vorderansicht eines Lichtemissions-Bauelements in einem optischen Sender-Empfänger-Modul gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die 35B ist eine Rückansicht des Lichtemissions-Bauelements. Die 35C ist eine Seitenansicht desselben. Bei der oben genannten ersten Ausführungsform werden die Abschirmplatten für das Lichtempfangs- und das Lichtemissions-Bauelement dann montiert, wenn die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit hergestellt wird. Jedoch werden bei der zweiten Ausführungsform die Abschirmplatten gleichzeitig mit der Harzeinkapselung des Lichtempfangs- und des Lichtemissionselements beim Herstellschritt für das Lichtemissions-Bauelement durch Harz eingekapselt, in welchem Punkt sich diese zweite Ausführungsform von der ersten unterscheidet. Hinsichtlich anderer Gesichtspunkte ist das optische Sender-Empfänger-Modul der zweiten Ausführungsform gleich wie dasjenige der ersten Ausführungsform.
  • Wie es in den 35A bis 35C dargestellt ist, verwendet das optische Sender-Empfänger-Modul dieser zweiten Ausführungsform eine Lichtemissionsdiode (LED) 51 als Lichtemis sionselement. Die LED 51 wird unter Verwendung von Silberpaste, leitendem Harz, Indium oder dergleichen durch Diebonden auf einen Leiterrahmen 50 aufgebracht. Der Leiterrahmen 50 wird dadurch hergestellt, dass eine Metallplatte wie eine Kupferplatte oder eine Eisenplatte, mit Silberplattierung, gestanzt und geätzt wird. Unter Verwendung der Silberpaste, des leitenden Harzes, von Indium oder dergleichen wird an einer vorgegebenen Position auf dem Leiterrahmen 50 ein elektrischer Anschluss für die LED 51 hergestellt, wodurch diese fixiert wird. Der andere elektrische Anschluss der LED 51 wird an einer vorbestimmten Position. auf dem Leiterrahmen 50 durch Drahtbonden mit einem Golddraht oder einem Aluminiumdraht hergestellt. Anschließend wird das Lichtemissions-Bauelement mit der durch Diebonden auf den Leiterrahmen 50 aufgebrachten LED 51 in einer Metallform für Einsatzformen platziert. Genauer gesagt, wird als Erstes eine obere Abschirmplatte 401 in der Metallform platziert, und dann wird das Lichtemissions-Bauelement in dieser so platziert, dass die LED 51 nach unten zeigt. Danach wird eine untere Abschirmplatte 402 in der Metallform platziert. Dann wird durch Einsatzformen eine Harzeinkapselung mit dem Gießharz ausgeführt. Durch integrales Ausbilden eines Linsenabschnitts 52 mit kugelförmiger oder asphärischer Fläche unter Verwendung des Gießharzes in einer Richtung schräg zum Lichtemissionselement kann dabei der Kopplungswirkungsgrad des Lichtemissionselements mit der optischen Faser während der Übertragung verbessert werden. Um zu verhindern, dass der optische Pfad bei der Übertragung von Licht vom Lichtemissionselement zur durch Harz gegossenen Linse 52 unterbrochen wird, ist die obere Abschirmplatte 401 mit einem Loch versehen, das das Sendelicht durchlässt.
  • Das Lichtempfangs-Bauelement wird auf ähnliche Weise wie das Lichtemissions-Bauelement hergestellt.
  • Durch die zweite Ausführungsform kann der Abstand des Lichtemissionselements und des Lichtempfangselements zur jeweiligen Abschirmplatte verkürzt werden, so dass der Einfluss von vom Lichtemissionselement erzeugten elektromagnetischen Störsignalen sowie von externen elektromagnetischen Störsignalen auf das Lichtempfangselement verringert werden kann. Darüber hinaus kann die Anzahl der Prozessschritte im Vergleich zur ersten Ausführungsform, die ein Verfahren verwendet, bei dem die Abschirmplatte am Lichtempfangs- und am Lichtemissions-Bauelement angebracht wird, verringert werden, da mehrere Bauelemente durch den Spritzpressprozess gleichzeitig geformt werden können. Im Ergebnis ist die Herstellung eines billigen optischen Sender-Empfänger-Moduls erzielbar.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Die 36A ist eine Vorderansicht eines Lichtemissions-Bauelements in einem optischen Sender-Empfänger-Modul gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Die 36B ist eine Rückansicht des Lichtemissions-Bauelements. Die 36C ist eine Seitenansicht desselben. Bei der oben genannten ersten Ausführungsform sind zum Abschirmen des Lichtempfangs- und des Lichtemissions-Bauelement Abschirmplatten aus Metall verwendet. Jedoch wird bei dieser dritten Ausführungsform durch ein leitendes Harz anstelle einer metallischen Abschirmplatte für Abschirmung gesorgt, in welchem Punkt sich die dritte Ausführungsform von der ersten unterscheidet. Hinsichtlich anderer Gesichtspunkte ist die dritte Ausführungsform der ersten ähnlich.
  • Gemäß den 36A bis 36C wird nach der Herstellung des Lichtemissions-Bauelements ein Prozess zum Auftragen eines leitenden, Kohlenstoff enthaltenden Harzes ausgeführt, um die Oberfläche des Gießharzes 53 des Lichtemissions-Bauele ments mit dem leitenden Harz 411 zu beschichten. Dabei ist Sorgfalt dahingehend zu wahren, dass die Leitungsanschlüsse des Lichtemissions-Bauelements nicht mit dem leitenden Harz bedeckt werden, mit Ausnahme der Masseanschlüsse (die äußersten Anschlüsse, die auf den beiden Seiten in der 36A liegen). Das leitende Harz 411 wird auf den Oberflächenabschnitt 413 jedes Masseanschlusses so aufgetragen, dass zwischen dem leitenden Harz und dem Masseanschluss Kontinuität besteht. Durch die oben genannte Anordnung wird das leitende Harz 411 elektrisch mit Masse verbunden, wodurch die Emission elektromagnetischer Störsignale eingeschränkt wird. Wenn ein nicht transparentes leitendes Harz verwendet wird, ist Sorgfalt dahingehend zu wahren, dass der Linsenabschnitt 52 des Lichtemissions-Bauelements ebenfalls nicht mit dem leitenden Harz beschichtet wird, um eine Unterbrechung des optischen Pfads des Sendelichts zu verhindern.
  • Das Lichtempfangs-Bauelement wird auf ähnliche Weise wie das Lichtemissions-Bauelement verarbeitet.
  • Durch die dritte Ausführungsform wird das Erfordernis umgangen, einen Prozess zum Montieren der Abschirmplatten auszuführen, und es ist gleichzeitige Beschichtung einer Anzahl von Bauelementen mit einem leitenden Harz unter Verwendung einer Maske oder dergleichen möglich. Daher kann die Anzahl der Prozessschritte im Vergleich zur ersten Ausführungsform unter Verwendung eines Verfahrens verringert werden, bei dem die Abschirmplatten auf dem Lichtempfangs- und dem Lichtemissions-Bauelement montiert werden. So ist die Herstellung eines billigen optischen Sender-Empfänger-Moduls erzielbar.
  • Obwohl bei dieser Ausführungsform die Abschirmung durch das als leitender Beschichtungsfilm verwendete leitende Harz gebildet wird, ist es zulässig, die Abschirmung durch Plattieren oder dergleichen statt durch das leitende Harz zu be werkstelligen.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Die 37A ist eine Vorderansicht eines Lichtemissions-Bauelements in einem optischen Sender-Empfänger-Modul gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Die 37B ist eine Rückansicht des Lichtemissions-Bauelements. Die 37C ist eine Seitenansicht desselben. Die 38A ist eine Vorderansicht einer oberen Abschirmplatte 493. Die 38B ist eine Seitenansicht derselben. Die 39A ist eine Vorderansicht einer unteren Abschirmplatte 494. Die 39B ist eine Seitenansicht derselben. Das optische Sender-Empfänger-Modul dieser vierten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Positionier- und Fixiereinrichtung für die untere Abschirmplatte auf der Seite entgegengesetzt zur Linsenfläche sowohl des Lichtempfangs- als auch des Lichtemissions-Bauelements vorhanden ist. Hinsichtlich anderer Gesichtspunkte ist die vierte Ausführungsform der ersten ähnlich.
  • Wie es in den 37A bis 37C dargestellt ist, verfügt das Lichtemissions-Bauelement dieser vierten Ausführungsform über eine Struktur, bei der auf der Seite entgegengesetzt zur Seite des Linsenabschnitts 52 ein Vorsprung 421 vorhanden ist. Der Vorsprung 421 wird integral durch ein Gießharz 53 hergestellt, wenn das Lichtemissionselement mit dem Gießharz 53 eingekapselt wird. Die untere Abschirmplatte 494 ist mit einem Loch 423 mit einem Lochdurchmesser versehen, der das Einführen des Vorsprungs 421 ermöglicht. Obwohl der Vorsprung 421 bei dieser vierten Ausführungsform über Kreisform verfügt, kann er über jede beliebige Form verfügen, wie Rechteckform, Rahmenform oder dergleichen.
  • Das Lichtempfangs-Bauelement wird auf ähnliche Weise wie das Lichtemissions-Bauelement verarbeitet.
  • Mit dieser vierten Ausführungsform kann verhindert werden, dass sich die Abschirmplatte in einem Metallform-Einstellstadium für das zweite Spritzgießen mit Harz für das Lichtempfangs- und das Lichtemissions-Bauelement verschiebt, und dies erlaubt eine Verbesserung der Bearbeitbarkeit, eine Verringerung fehlerhafter Gießvorgänge und die Herstellung eines billigen optischen Sender-Empfänger-Moduls.
  • Bei der ersten und vierten Ausführungsform sind für das Lichtemissions- und das Lichtempfangs-Bauelement ähnliche Maßnahmen zum Beseitigen von Störsignalen verwendet. Jedoch kann für das Lichtemissions-Bauelement und das Lichtempfangs-Bauelement jede Kombination verschiedener Maßnahmen zum Beseitigen von Störsignalen verwendet werden.
  • Darüber hinaus sind verschiedene, in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebene Modifizierungen in ähnlicher Weise auch bei der zweiten bis vierten Ausführungsform anwendbar.
  • Nachdem die Erfindung auf diese Weise beschrieben wurde, ist es ersichtlich, dass sie auf viele Arten variiert werden kann. Derartige Variationen sind nicht als Abweichung vom Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung anzusehen, und alle Modifizierungen, wie sie dem Fachmann ersichtlich sind, sollen im Schutzumfang der folgenden Ansprüche enthalten sein.

Claims (8)

  1. Optisches Sender-Empfänger-Modul mit einem Lichtemissionselement (91) zum Emittieren von Sendesignallicht und einem Lichtempfangselement (111) zum Empfangen von Empfangssignallicht, wobei das Modul dazu in der Lage ist, sowohl Sendevorgänge für das Sendesignallicht als auch Empfangsvorgänge für das Empfangssignallicht mittels einer einadrigen optischen Faser auszuführen, wobei zwischen dem Lichtemissionselement (91) und dem Lichtempfangselement (111) eine Störsignal-Beseitigungsvorrichtung vorhanden ist, die mindestens eine durch eine leitende Metallplatte gebildete Abschirmplatte (93, 94; 113, 114) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abschirmplatte (93, 94; 113, 114) am Lichtemissionselement (91) und/oder am Lichtempfangselement (111) befestigt ist und die eine oder jede Abschirmplatte (93, 94; 113, 114) über einen Verbindungsanschluss (95, 96; 115, 116) verfügt, der sich in der Richtung erstreckt, in der sich Leitungsanschlüsse (99, 119) des entsprechenden Elements (91, 111) erstrecken, und der Verbindungsanschluss der mindestens einen Abschirmplatte (93, 94; 113, 114) mit einem Masseanschluss verbunden ist, der innerhalb der Leitungsanschlüsse (99, 119) des entsprechenden Elements (91, 111) vorhanden ist.
  2. Optisches Sender-Empfänger-Modul nach Anspruch 1, bei dem die wenigstens eine Abschirmplatte in zwei Platten unterteilt ist, und die beiden Platten der mindestens einen Abschirmplatte das entsprechende Element auf solche Weise bedecken, dass es dazwischen gehalten ist.
  3. Optisches Sender-Empfänger-Modul nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der zugehörige Verbindungsanschluss und der Masseanschluss durch Schweißen miteinander verbunden sind.
  4. Optisches Sender-Empfänger-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Lichtemissionselement (91), das Lichtempfangselement (111) und die wenigstens eine Abschirmplatte (93, 94; 113, 114) in Harz eingeschlossen sind.
  5. Optisches Sender-Empfänger-Modul nach eine der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Lichtemissionselement (91) und/oder das Lichtempfangselement (111) mit einem integralen Linsenabschnitt (92; 112) versehen ist (sind), und die wenigstens eine Abschirmplatte (93, 94; 113, 114) wenigstens durch den Linsenabschnitt (92; 112) in ihrer Position gehalten ist.
  6. Optisches Sender-Empfänger-Modul nach Anspruch 5, bei dem das Lichtemissionselement (91) und/oder das Lichtempfangselement (111) zusätzlich mit einem Vorsprung auf der dem Linsenabschnitt entgegengesetzten Seite versehen ist (sind), wobei der Linsenabschnitt und der Vorsprung durch Gießharz integral gebildet sind und die Abschirmplatte außerdem durch den Vorsprung in ihrer Position gehalten ist.
  7. Optisches Sender-Empfänger-Modul mit einem Lichtemissionselement (51) zum Emittieren von Sendesignallicht und einem Lichtempfangselement zum Empfangen von Empfangssignallicht, wobei das Modul in der Lage ist, sowohl Sendevorgänge für das Sendesignallicht als auch Empfangsvorgänge für das Empfangssignallicht mittels einer einadrigen optischen Faser auszuführen und zwischen dem Lichtemissionselement und dem Lichtempfangselement eine Störsignal-Beseitigungseinrichtung vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Störsignalbeseitigungseinrichtung das Lichtemissionselement und/oder das Lichtempfangselement bedeckt und einen leitenden Beschichtungsfilm (411) aufweist, der das Lichtemissionselement und/oder das Lichtempfangselement bedeckt, und der außerdem Mittel aufweist, um ihn mit Massepotenzial zu verbinden.
  8. Elektronische Vorrichtung unter Verwendung des in einem der Ansprüche 1 bis 7 beanspruchten Sender-Empfänger-Moduls.
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