JP2000056182A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光結合すべき光ファイバにフェルールを不要
とする光モジュールを提供する。 【解決手段】 光モジュール１０は、光ファイバの先端
部を内包するソケットの先端部を挿入する開口１２ａを
有するハウジング１２と、ハウジング１２の内部に設け
られた受光素子１４及び発光素子１６と、受光素子１４
及び発光素子１６と電気的に接続された電子回路素子１
８と、受光素子１４と発光素子１６とのそれぞれに対向
して設けられた、光ファイバの先端部を受光素子１４の
受光面または発光素子１６の発光面に対向する位置に導
くガイド溝２８ａ、３２ａを有するガイド片２８、３２
と、ガイド片２８と受光素子１４との間、ガイド片３２
と発光素子１６との間にそれぞれ設けられたレンズ３
０、３４とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光データリ
ンクや光ローカルエリアネットワーク等の光通信システ
ムに用いられる光モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今の光通信の進歩に伴い、受光素子と
電子回路素子とを備えた光レシーバ、発光素子と電子回
路素子とを備えた光トランスミッタ等の光モジュールが
広く用いられている。例えば、特開平２−２７１３０８
号公報に開示されている光レシーバは、伝送路から光信
号を受信する受光素子と受光素子によって受信した信号
を処理する電子回路素子とを、１つのハウジング内に備
えて構成される。上記ハウジングには挿入孔が設けられ
ており、かかる挿入孔に光信号の伝送媒体である光ファ
イバの先端部を挿入することで、かかる光ファイバと上
記光モジュールとの光結合が実現する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記光モジュ
ールを用いる場合は、光信号の伝送媒体である光ファイ
バを上記光モジュールに挿入する際の挿入容易性、位置
決め精度を確保するために、光ファイバの先端部にフェ
ルールを付着加工したＦＣコネクタ、ＳＣコネクタ等を
設ける必要がある。かかるフェルール、コネクタの加工
は高度な技術を要し、製造コストも多大となる。

【０００４】そこで、本発明は、上記問題点を解決し、
光結合すべき光ファイバにフェルールを不要とする光モ
ジュールを提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光モジュールは、光ファイバの先端部を内
包するソケットと光結合する光モジュールであって、ソ
ケットの先端部を挿入する開口を有するハウジングと、
ハウジングの内部に設けられ、作動面（受光面）に入力
された光信号を電気信号に変換し、または、電気信号を
光信号に変換して作動面（発光面）から出力する光作動
素子（受光素子または発光素子）と、ハウジングの内部
に設けられ、光作動素子と電気的に接続された電子回路
素子と、ハウジングの内部に設けられ、光ファイバの先
端部を光作動素子の作動面（受光面または発光面）に対
向する位置に導くガイド溝を有するガイド片とを備えた
ことを特徴としている。

【０００６】上記ガイド溝を有するガイド片を設けるこ
とで、光ファイバの先端部はガイド溝にそって光作動素
子の作動面に対向する位置に導かれる。また、ハウジン
グ内に光作動素子と電気的に接続された電子回路素子と
を有することで、光モジュール内での信号処理等が可能
となる。

【０００７】本発明の光モジュールにおいては、ガイド
片が有するガイド溝が、ガイド溝によって光ファイバの
先端部に押圧が加えられるように、ソケットの挿入され
る方向と傾けて形成されていることを特徴としてもよ
い。

【０００８】ガイド片が有するガイド溝が、ガイド溝に
よって光ファイバの先端部に押圧が加えられるように、
ソケットの挿入される方向と傾けて形成されていること
で、光ファイバの先端部がガイド溝からはずれることが
防止される。

【０００９】本発明の光モジュールは、ガイド片によっ
て光ファイバの先端部が導かれる位置と光作動素子の作
動面との間に、光ファイバの先端部から出射された光を
光作動素子の作動面に集光させ、または、光作動素子か
ら発せられた光を光ファイバの先端部に集光させるレン
ズをさらに備えたことを特徴としてもよい。

【００１０】かかる位置にレンズを備えることで、光フ
ァイバの先端部から出射された光を効率よく光作動素子
に入射させ、また、光作動素子から発せられた光を効率
よく光ファイバの先端部に入射させることができる。

【００１１】本発明の光モジュールは、光作動素子と電
子回路素子とが別体として成型され、接続ピンを介して
電気的に接続されていることを特徴としてもよい。

【００１２】光作動素子と電子回路素子とを別体として
成型することで、光作動素子の配置される位置、光作動
素子の作動面の向き等を自由に設計することが可能とな
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る光モジュ
ールについて、図面を参照して説明する。まず、本実施
形態に係る光モジュールの構成について説明する。図１
は、本実施形態に係る光モジュールの断面図であり、図
２は本実施形態に係る光モジュールの分解斜視図であ
る。

【００１４】本実施形態に係る光モジュール１０は、ハ
ウジング１２の内部に、受光素子１４、発光素子１６及
び電子回路素子１８を備えて構成される。

【００１５】ハウジング１２は、図２に示すように、略
直方体形状の一方の端面に、光ファイバの先端部を内包
するソケットの先端部を挿入するための挿入孔１２ａを
有するとともに、側面に、受光素子１４、発光素子１
６、電子回路素子１８等のデバイスを挿入するためのデ
バイス挿入孔１２ｂを有する基体２０と、デバイスを挿
入した後に、上記デバイス挿入孔１２ｂを塞ぐ蓋体２２
を備えて構成される。基体２０及び蓋体２２は、プラス
チックで形成されている。

【００１６】受光素子１４と発光素子１６は、並列して
配置されたあとに透明な樹脂によってモールドされた、
デバイス封止部２４に内包され、ハウジング１２の内部
に設けられている。図３は、デバイス封止部２４及び後
述のレンズ、ガイド片を、ハウジング１２の挿入孔１２
ａ側から見た平面図である。また、図１に示すように、
デバイス封止部２４は、その主面２４ａの法線が、上記
ソケットの挿入方向（図１のｘ軸方向）に対して約４０
゜の角度をなすように配置されている。ここで、受光素
子１４の受光面及び発光素子１６の発光面は、デバイス
封止部２４の主面と略平行に配置されており、受光素子
１４の受光面の法線及び発光素子１６の発光面の法線
も、上記ソケットの挿入方向に対して約４０゜の角度を
なすことになる。

【００１７】ハウジング１２の内部であって、デバイス
封止部２４の後段（挿入孔１２ａ側に対して反対側）に
は、デバイス封止部２４とは別体として電子回路素子１
８が設けられている。デバイス封止部２４内の受光素子
１４及び発光素子１６と電子回路素子１８とは接続ピン
２６を介して電気的に接続されている。電子回路素子１
８は、外部との信号授受を可能とするため、複数のリー
ドピン１８ａを有しており、かかるリードピン１８ａの
先端部は、ハウジング１２の外部に露出している。

【００１８】ハウジング１２の内部であってデバイス封
止部２４の前段（挿入孔１２ａ側）には、挿入孔１２ａ
から挿入される光ファイバの先端部を受光素子１４の受
光面に対向する位置に導くガイド片２８が、受光素子１
４に対向して設けられている。ガイド片２８は、透明な
樹脂によって成形された小片であって、上記光ファイバ
の先端部を受光素子１４の受光面に対向する位置に導く
ためのガイド溝２８ａを有している。ガイド溝２８ａの
断面は、略Ｕ字形状となっており、ガイド溝２８が延び
る方向は、上記ソケットの挿入される方向と約４０゜の
角度（非平行）をなしている。従って、上記ソケットを
挿入する際に、ガイド溝２８ａによって光ファイバの先
端部に押圧を加えながら、光ファイバの先端部を受光素
子１４の受光面に対向する位置に導くことができる構造
となっている。また、受光素子１４の受光面の法線及び
発光素子１６の発光面の法線が、上記ソケットの挿入方
向に対して約４０゜の角度をなし、ガイド溝２８が延び
る方向が、上記ソケットの挿入される方向と約４０゜の
角度をなすことから、光ファイバの先端部から出射され
る光は、受光素子１４の受光面に垂直に入射し、発光素
子１６の発光面から出射される光は、光ファイバの先端
部から光ファイバの軸方向に入射することになる。さら
に、ガイド溝２８ａ内には、光ファイバの先端部の挿入
を止めるためのストッパ２８ｂが設けられており、光フ
ァイバの先端部がストッパ２８ｂより受光素子１４側に
挿入されないようになっている。

【００１９】上記ガイド片２８によって光ファイバの先
端部が導かれる位置、すなわちストッパ２８ｂの位置
と、デバイス封止部２４に内包された受光素子１４の受
光面との間には、光ファイバの先端部から出射された光
を受光素子１４の受光面に集光させるレンズ３０が設け
られている。ここで、特に、レンズ３０の前側焦点にス
トッパ２８ｂが配置され、レンズ３０の後ろ側焦点に受
光素子１４の受光面が配置されるという位置関係になっ
ている。

【００２０】また、デバイス封止部２４の前段（挿入孔
１２ａ側）であって、発光素子１６に対向する位置に
は、図３に示す如く、上記と同様のガイド片３２及びレ
ンズ３４が設けられている。

【００２１】続いて、本実施形態に係る光モジュールの
作用について説明する。図４は、光ファイバ２の先端部
を内包するソケット４の先端部が、本実施形態に係る光
モジュール１０（の挿入孔１２ａ）に挿入される様子を
示す説明図である。

【００２２】挿入するソケット４には、レンズ３０を介
して受光素子１４と光結合する受信用光ファイバと、レ
ンズ３４を介して発光素子１６と光結合する送信用光フ
ァイバとの、２本の光ファイバが内包されているが、ソ
ケット４を光モジュール１０に挿入する際の各光ファイ
バの動きは同様であるため、以下、受信用光ファイバの
動きを例にとって説明する。

【００２３】ソケット４を光モジュール１０に挿入する
前の、ソケット４と光モジュール１０とは、図４（ａ）
に示すような状態になっている。ソケット４に内包され
る光ファイバ２は、位置決め片６によって、ソケット４
内の所定の位置に位置決めされている。また、光ファイ
バ２は、ある程度の剛性を有するため、ソケット４の挿
入方向に対して略平行となっている。また、光ファイバ
２の先端部は、ソケット４の内部に含まれていること
で、外力から保護されている。

【００２４】光モジュール１０の挿入孔１２ａにソケッ
ト４を挿入していくと、図４（ｂ）に示すように光ファ
イバ２の先端部が、ガイド片２８のガイド溝２８ａに接
する。

【００２５】さらに、ソケット４を挿入していくと、図
４（ｃ）に示す如く、光ファイバ２の先端部は、ガイド
片２８のガイド溝２８ａに沿ってレンズ３０、受光素子
１４の受光面に対向する位置に導かれる。

【００２６】ここで、ガイド溝２８ａがソケット４の挿
入される方向と非平行となるようにガイド片２８が配置
されていることで、ガイド溝２８ａによって光ファイバ
２の先端部に押圧が加えられ、その結果、光ファイバ２
の先端部がガイド溝２８ａからはずれることが防止され
る。

【００２７】また、ガイド溝２８ａに設けられたストッ
パ２８ｂによって光ファイバ２の先端部の挿入が止めら
れ、光ファイバ２の先端部の位置決めがなされる。ここ
で、光ファイバ２の先端部はストッパ２８ｂに対向する
ことになるが、ストッパ２８ｂは透明な樹脂によって形
成されているため、光ファイバ２の先端部から出射され
た光は、ストッパ２８ｂを透過し、レンズ３０を介して
受光素子１４の受光面に入射する。

【００２８】さらに、ストッパ２８ｂと受光素子１４の
受光面との間にレンズ３０を設けることで、光ファイバ
２の先端部から出射された光を受光素子１４の受光面に
効率よく集光させることが可能となり、特に、レンズ３
０の前側焦点にストッパ２８ｂが配置され、レンズ３０
の後ろ側焦点に受光素子１４の受光面が配置されるとい
う位置関係を有することで、光ファイバ２の先端部から
出射された光を受光素子１４の受光面に極めて効率よく
集光させることが可能となる。

【００２９】また、送信側においても同様で、ストッパ
３２ｂと発光素子１６の発光面との間にレンズ３４を設
けることで、発光素子１６の発光面から出射された光を
光ファイバ２の先端部に効率よく集光させることが可能
となり、特に、レンズ３０の前側焦点に発光素子１６の
発光面が配置され、レンズ３０の後ろ側焦点にストッパ
３２ｂが配置されるという位置関係を有することで、発
光素子１６の発光面から出射された光を光ファイバ２の
先端部に極めて効率よく集光させることが可能となる。

【００３０】また、本実施形態に係る光モジュール１０
は、ハウジング１２内に受光素子１４及び発光素子１６
の双方と電気的に接続された電子回路素子１８を有する
ことで、光モジュール１０内での信号処理等が可能とな
る。

【００３１】さらに、本実施形態に係る光モジュール１
０は、受光素子１４と発光素子１６とを内包するデバイ
ス封止部２４と、電子回路素子１８とを、別体として成
型することで、受光素子１４または発光素子１６の配置
される位置、受光面または発光面の向き等を自由に設計
することが可能となる。

【００３２】続いて、本実施形態に係る光モジュールの
効果について説明する。本実施形態に係る光モジュール
１０は、ガイド溝２８ａを有するガイド片２８、あるい
は、ガイド溝３２ａを有するガイド片３２によって、光
ファイバ２の先端部をレンズ３０、受光素子１４の受光
面に対向する位置、あるいは、レンズ３４，発光素子１
６の発光面に対向する位置に導く。従って、光モジュー
ル１０と光結合させるために当該光モジュール１０に挿
入する光ファイバ２の先端部にフェルール、コネクタ等
を設ける必要がなくなる。その結果、かかるフェルー
ル、コネクタ等の加工コストが削減できる。

【００３３】また、光モジュール１０に挿入すべき光フ
ァイバ２に、かかるフェルール、コネクタ等を設ける必
要がなくなるため、光モジュール１０自体を小型化する
ことも可能となる。

【００３４】また、本実施形態に係る光モジュール１０
は、ガイド溝２８ａ、３２ａがソケット４の挿入される
方向と非平行となるようにガイド片２８、３２が配置さ
れているため、ガイド溝２８ａ、３２ａによって光ファ
イバ２の先端部に押圧が加えられ、光ファイバ２の先端
部がガイド溝２８ａ、３２ａからはずれることが防止さ
れる。その結果、光ファイバ２の先端部の位置決めに失
敗する頻度が極めて小さくなり、光送受信の安定度が向
上する。

【００３５】さらに、レンズ３０、レンズ３４を上記所
定の位置に設けることで、光ファイバ２の先端部から出
射された光を受光素子１４の受光面に効率よく集光さ
せ、また、発光素子１６の発光面から出射された光を光
ファイバ２の先端部に効率よく集光させることが可能と
なる。従って、伝送路（光ファイバ２）と受光素子１４
との光結合部、または、発光素子１６と伝送路（光ファ
イバ２）との光結合部における光量の減少を最小限とす
ることが可能となり、安定した光通信が実現する。

【００３６】また、本実施形態に係る光モジュール１０
は、ハウジング１２内に受光素子１４及び発光素子１６
と電気的に接続された電子回路素子１８を有すること
で、光モジュール１０内での信号処理等が可能となる。
その結果、外部に必ずしも信号処理回路を設けることが
不要となり、コンパクトで多機能な光モジュールが実現
する。

【００３７】さらに、本実施形態に係る光モジュール１
０は、受光素子１４と発光素子１６とを内包するデバイ
ス封止部２４と、電子回路素子１８とを、別体として成
型することで、受光素子１４または発光素子１６の配置
される位置、受光面または発光面の向き等を自由に設計
することが可能となる。その結果、ソケット４の挿入方
向に拘束されることなくハウジング１２の形状を設計す
ることができ、光モジュール１０を小型化することが可
能となる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の光モジュールは、ガイド溝を有
するガイド片によって、光ファイバの先端部を光作動素
子の作動面に対向する位置に導く。従って、光モジュー
ルと光結合させるために、当該光モジュールに挿入する
光ファイバの先端部にフェルール、コネクタ等を設ける
必要がなくなる。その結果、かかるフェルール、コネク
タ等の加工コストが削減できる。

【００３９】また、光モジュールに挿入すべき光ファイ
バに、かかるフェルール、コネクタ等を設ける必要がな
くなるため、光モジュール自体を小型化することも可能
となる。

【００４０】また、本発明の光モジュールは、ガイド溝
がソケットの挿入される方向と傾けて形成されているた
め、ガイド溝によって光ファイバの先端部に押圧が加え
られ、光ファイバの先端部がガイド溝からはずれること
が防止される。その結果、光ファイバの先端部の位置決
めに失敗する頻度が極めて小さくなり、光送受信の安定
度が向上する。

【００４１】さらに、本発明の光モジュールは、上記所
定の位置にレンズを設けることで、光ファイバの先端部
から出射された光を光作動素子の作動面に効率よく集光
させ、または、光作動素子の作動面から出射された光を
光ファイバの先端部に効率よく集光させることが可能と
なる。従って、伝送路（光ファイバ）と光作動素子との
光結合部における光量の減少を最小限とすることが可能
となり、安定した光通信が実現する。

【００４２】また、本発明の光モジュールは、ハウジン
グ内に光作動素子と電気的に接続された電子回路素子を
有することで、光モジュール内での信号処理等が可能と
なる。その結果、外部に必ずしも信号処理回路を設ける
ことが不要となり、コンパクトで多機能な光モジュール
が実現する。

【００４３】さらに、本発明の光モジュールは、光作動
素子と電子回路素子とを別体として成型することで、光
作動素子の配置される位置、作動面の向き等を自由に設
計することが可能となる。その結果、ソケットの挿入方
向に拘束されることなくハウジングの形状を設計するこ
とができ、光モジュールを小型化することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】光モジュールの断面図である。

【図２】光モジュールの分解斜視図である。

【図３】デバイス封止部、レンズ、ガイド片の平面図で
ある。

【図４】ソケットの先端部が光モジュールに挿入される
様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…光モジュール、１２…ハウジング、１４…受光素
子、１６…発光素子、１８…電子回路素子、２０…基
体、２２…蓋体、２４…デバイス封止部、２６…接続ピ
ン、２８、３２…ガイド片、２８ａ、３２ａ…ガイド
溝、２８ｂ、３２ｂ…ストッパ、３０、３４…レンズ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバの先端部を内包するソケット
   と光結合する光モジュールであって、 前記ソケットの先端部を挿入する開口を有するハウジン
   グと、 前記ハウジングの内部に設けられ、作動面に入力された
   光信号を電気信号に変換し、または、電気信号を光信号
   に変換して作動面から出力する光作動素子と、 前記ハウジングの内部に設けられ、前記光作動素子と電
   気的に接続された電子回路素子と、 前記ハウジングの内部に設けられ、前記光ファイバの先
   端部を前記光作動素子の作動面に対向する位置に導くガ
   イド溝を有するガイド片とを備えたことを特徴とする光
   モジュール。
2. 【請求項２】 前記ガイド片が有する前記ガイド溝は、 該ガイド溝によって前記光ファイバの先端部に押圧が加
   えられるように、前記ソケットの挿入される方向と傾け
   て形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光
   モジュール。
3. 【請求項３】 前記ガイド片によって前記光ファイバの
   先端部が導かれる位置と前記光作動素子の作動面との間
   に、 前記光ファイバの先端部から出射された光を前記光作動
   素子の作動面に集光させ、または、前記光作動素子から
   発せられた光を前記光ファイバの先端部に集光させるレ
   ンズをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２
   に記載の光モジュール。
4. 【請求項４】 前記光作動素子と前記電子回路素子とが
   別体として成型され、 接続ピンを介して電気的に接続されていることを特徴と
   する請求項１〜３のいずれか１項に記載の光モジュー
   ル。