JP2002277693A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバと発光素子とが結合された光モジ
ュールに関し、相手の光コネクタが接続されることによ
り発光素子への通電が行なわれ、光コネクタの接続され
ないときには非通電状態となること。 【解決手段】 中心部に光ファイバ３２を有する円柱形
のフェルール３１の軸方向端部に延びる光素子搭載部３
４の側面に導電パターン４１、４２、４５、４６が形成
され、フェルールを軸方向へ移動可能に収容するハウジ
ング８１にフェルールの導電パターンに対して弾性接触
される導電接点９５とフェルールを軸方向に沿って先端
方向へ付勢させるばね手段１０１とをそなえ、フェルー
ルの先端部に光コネクタが接続されることによりフェル
ールが押し込まれ導電パターンが導電接点と接触し上記
課題が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ接続用
コネクタをそなえた新規な光モジュールに関する。

【０００２】レーザダイオードなどの発光素子をそなえ
た光モジュールは簡易構成とともに小型化されるが光コ
ネクタの着脱に応じて、とくに動作状態において、光コ
ネクタを取り外した場合に光モジュール側のフェルール
端部からのレーザ光が出射されることを防止する、レー
ザハザード防止用の各種手段が講じられる。このような
従来技術の背景に応じて本発明の発明者によって開発さ
れたものである。

【０００３】

【従来の技術】図２１の図（ａ）は、簡易型の光モジュ
ール１と光コネクタ２との接続にアダプタ３を介して行
なわせるようにしている。なお、図（ａ）においてアダ
プタ３は断面図に示してある。

【０００４】光モジュール１は密封容器４の内部に、こ
の場合図示していないが発光素子（レーザダイオード）
が実装されており、前面側には中心部に光ファイバを有
する円柱形のフェルール５が設けられ、密封容器４の背
面側には電気リード線６が導出接続されている。

【０００５】また、密封容器４の前方側に連続して、フ
ェルール５の周囲を囲むような円筒形の壁面７と、その
周囲外側にリング状の突起８とが設けられている。内部
の発光素子に通電されることにより発光しその光信号が
光素子と光学的に結合されているフェルール５の中心部
の光ファイバに伝送送出される。

【０００６】光コネクタ２は、公知なＳＣ型の光コネク
タであることから、詳細説明は省略するが、概略、前面
側に突出し中心部に光ファイバを有するフェルール９と
内部で光結合されて背面側に延びる光ファイバコード１
１とからなり、周囲全体としては合成樹脂製のハウジン
グによって囲まれている。

【０００７】アダプタ３についても同様に公知なもので
あり、合成樹脂成型品でなるハウジング１２には基部１
３から突出する一対の鉤状のフック１４の対向間に円筒
形のホルダ１５と、基部１３の両側には取り付けねじ用
の一対の孔１６が設けられてなり、一対のハウジング１
２が背中合わせに組み合わせられるホルダ１５の内部に
は軸方向のスリット１７を有する円筒ばね１８が嵌め込
まれ、軸方向に移動しないようにして保持されている。
この円筒ばね１８は通称割りスリーブとして知られてい
るものである。

【０００８】上記光モジュール１のフェルール５と光コ
ネクタ２のフェルール９との直径は等しく設定されてお
り、アダプタ３の円筒ばね１８はスリット１７の存在に
よって、両フェルール５、９が押し込まれることでフェ
ルールの周囲と弾性的に接触して両フェルール５、９を
同軸上に保持することにより、両光ファイバを同一中心
上に一致させ光結合させるように機能する。

【０００９】すなわち、図２１の図（ｂ）の要部断面図
に示されるように、光モジュール１をアダプタ３に挿入
させることで、フェルール５が円筒ばね１８に嵌まり合
い、周囲の円筒形の壁面７もホルダ１５と嵌まり合い、
リング状の突起８の背面側が一対のフック１４と係合し
位置決めとともに抜け止めされる。

【００１０】光モジュール１と対向する方向からは、ア
ダプタ３に対して光コネクタ２が挿入され押し込まれる
ことにより、同様にフェルール９が円筒ばね１８に嵌ま
り合い、周囲のハウジングの円筒形の穴もホルダ１５と
嵌まり合い、外部の突起１９の背面が一対のフック１４
と係合し位置決めとともに抜け止めされる。

【００１１】このようにして両フェルール５、９の両端
面は円筒ばね１８の中心部において軸方向押圧状態に接
触され光ファイバどうしが光結合される。光コネクタ２
をアダプタ３から取り外すにはフック１４の係合状態を
拡げて解除させることにより、容易に取り出すことがで
きる。

【００１２】上記、光モジュール１は図２２の裏面図に
示されるように、箱形の金属製のケース２１内面に取り
付けられたプリント配線板２２のリード線接続用のパタ
ーン２３にリード線６が半田付け接続され、アダプタ３
は基部１３の孔１６へ挿入されるねじ２４でケース２１
側面に取り付け固定される。符号の２５はケース２１が
取り付け搭載される主のプリント配線板との間を接続さ
せる端子板であり、２６はプリント配線板２２を位置決
めさせるケース２１の側面に形成された突起である。な
お、プリント配線板２２上の他の電気部品や配線パター
ンなどは煩雑となることから図示省略してある。

【００１３】このような構成によって、プリント配線板
２２からの電気的な駆動制御によって光モジュール１が
駆動されることにより、光発光素子が発光され図２１で
説明の光コネクタ２を介して外部の光ファイバコード１
１に光信号が送出される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記、光モジュール１
は簡易にして小形であるが、プリント配線板組み立て時
の調整時、あるいは通信装置の保守点検時などにおい
て、動作状態のままで光コネクタ２を取り外す必要のあ
る場合、アダプタ３に取り付けられた光モジュール１の
フェルール５から光信号が出射されることから、作業者
本人あるいは近傍の人物の目に入射される危険性（レー
ザハザード）がある。

【００１５】このために、フェルール５の端面を遮蔽物
で覆うとかしなければならない面倒さがある。光コネク
タ２を取り外すと同時に自動的に遮蔽させる機構の遮蔽
手段を設けることは複雑な構造となることが避けられな
い。

【００１６】このような問題点にかんがみて、本発明は
相手の光コネクタが接続されることにより光素子への電
気的接続が行なわれ、光コネクタの接続されないときに
は非接続状態となる光モジュールの提供を課題とするこ
とにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記、課題を解決するた
めの本発明の光モジュールの構成要旨とするところの第
１の手段は、中心部に光ファイバを有する円柱形のフェ
ルールの軸方向端部に延びる光素子搭載部の側面に導電
パターンが形成され、このフェルールを軸方向へ移動可
能に収容するハウジングにフェルールの導電パターンに
対して弾性接触される導電接点とフェルールを軸方向に
沿って先端方向へ付勢させるばね手段とをそなえてな
り、フェルールの先端部に光コネクタが接続されること
によりフェルールがばね手段の弾性に抗して押し込ま
れ、フェルールの導電パターンがハウジングの導電接点
と接続され、光コネクタの非接続状態においてフェルー
ルがばね手段の弾性によって進出位置となって導電接点
と離間し非接続状態となるよう構成されてなる光モジュ
ールである。

【００１８】この第１の手段によると、光素子が発光素
子のみならず、必要な場合には受光素子であっても同様
の作用を奏するものである。

【００１９】本発明構成要旨の第２の手段は、中心部に
光ファイバを有する円柱形のフェルールの軸方向端部に
延びる光素子搭載部に光ファイバと光結合される発光素
子を搭載させるとともに光素子搭載部の側面に発光素子
と接続された導電パターンを形成させてなり、このフェ
ルールを軸方向へ移動可能に収容するハウジングにフェ
ルールの導電パターンに対して弾性接触される導電接点
とフェルールを軸方向に沿って先端方向へ付勢させるば
ね手段とをそなえてなり、フェルールの先端部に光コネ
クタが接続されることによりフェルールがばね手段の弾
性に抗して押し込まれ、フェルールの導電パターンがハ
ウジングの導電接点と接続され、光コネクタの非接続状
態においてフェルールがばね手段の弾性によって進出位
置となって導電接点と離間し非接続状態となるよう構成
されてなる光モジュールである。

【００２０】この第２の手段によると、発光素子がレー
ザ光信号を出射させるレーザダイオードであるような場
合に顕著な作用、効果を奏するものである。

【００２１】本発明構成要旨の第３の手段は、中心部に
光ファイバを有する円柱形のフェルールの軸方向端部に
延びる光素子搭載部に光ファイバと光結合される発光素
子を搭載させるとともに光素子搭載部の側面に発光素子
と接続された導電パターンを形成させてなるフェルール
と、中心部に光ファイバを有する円柱形のフェルールの
軸方向端部に延びる光素子搭載部に光ファイバと光結合
される受光素子を搭載させるとともに光素子搭載部の側
面に受光素子と接続された導電パターンを形成させてな
るフェルールと、これら一対のフェルールを平行させて
それぞれに軸方向へ移動可能に収容しフェルールの導電
パターンに対して弾性接触される導電接点とフェルール
を軸方向に沿って先端方向へ付勢させるばね手段とをそ
なえるハウジングと、をそなえてなり、これら一対のフ
ェルールの先端部それぞれに光コネクタが接続されるこ
とによりフェルールがばね手段の弾性に抗して押し込ま
れ、フェルールの導電パターンがハウジングの導電接点
と接続され、光コネクタの非接続状態においてフェルー
ルがばね手段の弾性によって進出位置となり導電接点と
離間し非接続状態となるよう構成されてなる光モジュー
ルである。

【００２２】この第３の手段によると、接続される光コ
ネクタが平行する光送信伝送路と光受信伝送路とからな
る対の光コネクタであるような場合に適用して同一の作
用、効果を奏するものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明光モジュールについ
て、構成要旨にもとづいた好適実施の形態につき、図を
参照しながら具体的詳細に説明する。なお、全図を通じ
て同様箇所には理解を容易とするために、便宜上同一符
号を付して示すものとする。

【００２４】図１は、本発明第１の一実施の形態にかか
るフェルール３１であり、図（ａ）に側面図、図（ｂ）
に平面図、図（ｃ）に正面図、図（ｄ）に背面図、とし
てそれぞれ示してある。このことから明らかなように後
述する各図の説明においては、図（ａ）を基準として図
示右側を前面あるいは正面、図示左側を背面、紙面と平
行する向こう側を上、手前側を下または裏面、と称する
こととする。

【００２５】円柱形のフェルール３１は、セラミックス
であるジルコニアからなり、中心部の軸方向に光ファイ
バ３２が設けられている。フェルール３１の先端部は先
細りの円錐形に形成されており、その先端面に光ファイ
バ３２の端部が覗かされている。中間部分には段付きの
ばね受けを兼ねたリング形で金属製のストッパ３３が圧
入状態に嵌め込まれ固定されている。

【００２６】フェルール３１の背面側は、上側が中心よ
りも僅かに下側で平坦面に形成された光素子搭載部３４
として延びており、その両側面が図（ｄ）ならびに図
（ｂ）に示されるように平行な平面となる側面３５に形
成されている。

【００２７】中央部分で円柱形が光素子搭載部３４とな
る境界の端面は、軸と直交する面よりも約８°程度傾斜
する傾斜面３６に形成されており、この傾斜面３６に光
ファイバ３２の背面側端部が覗かされている。

【００２８】光素子搭載部３４の上面には傾斜面３６に
接近して両側面３５方向に延びる一対の導電パターン３
７、３８と、この導電パターンがそれぞれに両側面３５
に延びて形成される第１、第２の導電パターン４１、４
２に形成されている。

【００２９】これよりも背面側上面において、もう一対
の導電パターン４３、４４が背面方向に延びて形成さ
れ、その終端部で両側面３５方向に向けて延び、それぞ
れが両側面３５に形成される第３、第４の導電パターン
４５、４６に形成されている。

【００３０】上記、それぞれの導電パターンは、いずれ
もが金属蒸着などによって形成されるものであり、少な
くとも表面層が金層であってきわめて薄い層であり、図
示状態は理解を容易確実とするために、あえて実際より
も厚く図示してあることを理解されたい。また、これら
の部分は図２の側面図にも拡大して詳細に示されてい
る。

【００３１】図からも明らかなように、前面側の第１、
第２の導電パターン４１、４２は、背面側の第３、第４
の導電パターン４５、４６よりも、軸方向の長さが長く
設定されている。

【００３２】導電パターン３７の上には発光素子として
のＬＤ（レーザダイオード）５１がボンディング接合し
て搭載されており、ＬＤ５１の上側の電極面と導電パタ
ーン３８とがワイヤ５２によってワイヤボンディング接
続されている。

【００３３】ＬＤ５１の搭載部分の背面側にはＰＤ（フ
ォトダイオード）５３が搭載されたセラミックス製のブ
ロック５４が搭載固定されており、ブロック５４の上面
に形成された一対の導電パターン５５、５６にＰＤ５３
の両電極が電気的に接続されている。

【００３４】このブロック５４上の導電パターン５５、
５６と光素子搭載部３４上面の導電パターン４３、４４
とが、ワイヤ５７、５８によってそれぞれにワイヤボン
ディング接続されている。

【００３５】以上の構成で、ＬＤ５１の前面は動作にと
もなう出射光が光ファイバ３２の端部と光接続されるよ
うに位置決めされており、ＰＤ５３はＬＤ５１の背面側
出射光が入射され電気信号として検出し得るように位置
決めされている。

【００３６】図２に示されるように、ＬＤ５１と傾斜面
３６との間に光学的に透明な樹脂６１、たとえばシリコ
ーン樹脂が塗布充填されており、ＬＤ５１とＰＤ５３と
の間にも同様な樹脂６１が塗布充填され、さらには図示
しないが全体を覆う樹脂によって空気の雰囲気層と絶縁
保護される。

【００３７】図３は、光コネクタ接続部６５であり、図
（ａ）に側面図、図（ｂ）に平面視断面図、図（ｃ）に
正面図、図（ｄ）に背面図、としてそれぞれ示してあ
る。この光コネクタ接続部６５の外部は、背面側から順
に、方形のフランジ部６６と円形をなす円筒部６７、前
面側の方形をなす基部６８と、その前方に突出し先端に
対向して一対の鉤形を有するフック６９と、フック６９
の中間部に基部６８から前面方向に延びるホルダ部７１
とからなる。

【００３８】また、内部は同様に背面側から順に、円形
の凹部７２、円筒部６７からホルダ部７１におよんで軸
方向のスリット７３の形成された円筒ばね７４が嵌め込
まれて保持されており、その前方にはリング状のストッ
パ７５がホルダ部７１に圧入状態に嵌め込まれて固定さ
れることによって円筒ばね７４が抜け止めされている。

【００３９】円筒ばね７４とストッパ７５とを除いて、
光コネクタ接続部６５全体は合成樹脂の一体成型品でな
り、円筒ばね７４はばね性を有する金属からなる。スト
ッパ７５は適当な接着剤によって接着固定させることで
あってもよいことである。

【００４０】図４は、ハウジング本体８１であり、図
（ａ）に側面図、図（ｂ）に平面図、図（ｃ）に正面
図、図（ｄ）に背面図、としてそれぞれ示してある。こ
のハウジング本体８１は、前後方向に延びる中心線上
に、背面側に正面視半円形の小径凹部８２と、正面側に
開口を有する正面視半円形の大径凹部８３と、その中間
部分に正面視方形凹部８４と、が形成されており、小径
凹部８２の両側に前後方向に離間して対向する導電接点
を収容する直角で広幅な凹溝８５、８６と、凹溝８５、
８６の背面側に延びる狭幅なリード収容凹部８７、８８
と、このリード収容凹部の途中にそれぞれ広幅な位置決
め凹部９１、９２と、が形成されている。四隅には組み
立て結合用のねじ孔９３も形成されており、全体は剛性
強度を有する一体の合成樹脂成型品でなる。

【００４１】図５は、導電接点９５であり、図（ａ）に
側面図、図（ｂ）に平面図、図（ｃ）に正面図、図
（ｄ）に背面図、としてそれぞれ示してある。この導電
接点９５は、中間部分に断面が円形をなす位置決め部９
６と、その両側が扁平な板状に圧延形成されたものであ
り、位置決め部９６は平面視で前後両側の板状部分の厚
さよりも大きな直径になっている。

【００４２】構成について背面側から順に、板状のリー
ド端子部９７、位置決め部９６、板ばね部９８と、その
先端が直角方向に折り曲げられたリード部９９、さらに
先端部が円弧状に曲げられた接点部１０１、とからな
る。

【００４３】板ばね部９８は、リード部９９の延長線上
よりも図（ｂ）の図示手前側の実線に示される撓められ
た状態位置に形成されており、二点鎖線に示される位置
に弾性変形され復元力が蓄勢された状態で使用されるこ
とになる。このことについては後述する。材料として
は、たとえばばね用のベリリウム銅合金などからなり、
表面に金めっきなどの防錆性と良好な導電性をそなえる
処理がほどこされる。

【００４４】また、導電接点９５は後述するように、第
１の導電接点９５−１、第２の導電接点９５−２、第３
の導電接点９５−３、第４の導電接点９５−４、とから
なるが、構成については同様構成であるが具体的には第
１、第２の導電接点は同一であり、第３、第４の導電接
点についても同一である。相違するのはリード端子部９
７とリード部９９の長さが第１、第２の導電接点の方が
長いことである。これについても後述の説明で明らかと
なる。

【００４５】図６は、ハウジング半体１０５であり、図
（ａ）に側面図、図（ｂ）に平面図、図（ｃ）に正面
図、図（ｄ）に背面図、としてそれぞれ示してある。こ
のハウジング半体１０５は、前後方向に延びる中心線上
に、背面側に正面視半円形の小径凹部１０６と、正面側
に開口を有する正面側視半円形の大径凹部１０７と、そ
の中間部分に正面視方形凹部１０８と、が形成されてお
り、四隅に組み立て結合用のねじ孔１０９も形成されて
いる。全体は剛性強度を有する一体の合成樹脂成型品で
ある。上記各部の構成要素部分は既述のハウジング本体
８１に対応して同一形状でもある。

【００４６】以上の構成で、光モジュールの組み立て手
順について図７の平面図を参照して以下に説明すると、
光コネクタ接続部６５の背面側凹部７２からフェルール
３１の先端側を挿入して円筒ばね７４に押し込ませ、ス
トッパ３３を凹部７２の端部に当てる。なお、図７は要
部を断面にして示してある。

【００４７】その状態で説明しなかった円形の圧縮コイ
ルばね１１１の前面側端部をフェルールにはめ込みスト
ッパ３３に当て、所定の押圧力で圧縮状態としながら光
コネクタ接続部６５をハウジング本体８１に嵌め込ませ
る。

【００４８】すなわち、光コネクタ接続部６５のフラン
ジ部６６をハウジング本体８１の方形凹部８４に、円筒
部６７を大径凹部８３に、それぞれ嵌め合わせる。それ
ら相互の形状寸法はそれぞれに一致するように設定され
ているものであるから、がたついたりすることなく正確
に嵌まり合う。と同時にフェルール３１の光素子搭載部
３４がハウジング本体８１の小径凹部８２内に位置さ
れ、圧縮コイルばね１１１の背面側端部が方形凹部８４
の背面側端部に接する。

【００４９】この状態で圧縮コイルばね１１１が、その
弾性圧縮の復元力が作用してフェルール３１を先端方向
へ付勢しており、図示状態にストッパ３３を凹部７２の
端面に押し付けた前進位置状態になっている。

【００５０】なお、ここで重要なことは、フェルール３
１の光素子搭載部３４の面が図示されるようにハウジン
グ本体８１の面と同一となるように一致させることが必
要なことである。

【００５１】つぎに、図７における要部拡大の図８をも
参照して説明すると、ハウジング本体８１の対向する凹
溝８５に、それぞれ第１、第２の導電接点９５−１、９
５−２の接点部１０１を対向するようにして嵌め込ませ
るのであるが、図５に示した二点鎖線の状態に板ばね部
９８を曲げ撓ませて嵌め込ませるのである。それととも
に、リード端子部９７をリード収容凹部８７と、位置決
め部９６を位置決め凹部９１と、に嵌め込ませることに
より全体をハウジング本体８１に収容させることができ
ると同時に、板ばね部９８の弾性復元力によって接点部
１０１がフェルール３１の側面３５に弾性接触する。

【００５２】ついで、ハウジング本体８１の対向する凹
溝８６に、それぞれ第３、第４の導電接点９５−３、９
５−４の接点部１０１を対向するようにして嵌め込ませ
るが、この場合も同様に図５に示した二点鎖線の状態に
板ばね部９８を曲げ撓ませて嵌め込ませる。それととも
に、リード端子部９７をリード収容凹部８８と、位置決
め部９６を位置決め凹部９２と、に嵌め込ませることに
より全体をハウジング本体８１に収容させることができ
ると同時に、板ばね部９８の弾性復元力によって接点部
１０１がフェルール３１の側面３５に弾性接触する。

【００５３】以上の状態に組み立てられた状態が図７に
示されている。この状態で、図９に示されるようにハウ
ジング半体１０５を覆い被せて、ねじ孔９３、１０９に
ねじ１１２をはめ込み、反対側に突出するねじ先端にナ
ット１１３を嵌め合わせねじ１１２を締めつけて固定さ
せることにより光モジュール１１５として完成される。

【００５４】光コネクタ接続部６５のフランジ部６６は
ハウジング半体１０５の方形凹部１０８に嵌まり合って
軸方向へ移動することなく、また軸回りに回転する事も
ないように位置決めされ、円筒部６７は大径凹部１０７
に嵌まり合って、がたつくことのないように締めつけ保
持される。このようなことは、ハウジング本体８１の対
応する部分と協同して支持されることである。

【００５５】それとともに、導電接点９５も安定状態に
支持されるのであるが、リード端子部９７がそれぞれの
リード収容部８７、８８に嵌まり込んでいることによ
り、その軸回りに回転すること、ならびに軸と直交方向
へのがたつきも防止されている。位置決め部９６が位置
決め凹部９１、９２に嵌まり込んでいることにより、軸
方向へ移動されるようなことがなく、外部からの作用力
が働いたとしても安定姿勢を維持する同様な効果を奏す
る。

【００５６】図７、とくには図８から明らかなように、
フェルール３１が圧縮コイルばね１１１の押圧力によっ
て前進位置となっていることから、導電接点９５の接点
部１０１はフェルール３１の光素子搭載部３４の側面３
５のいずれの導電パターン４１、４２、４５、４６とも
接触していないことである。

【００５７】上記、光モジュール１１５に光コネクタを
接続させることについて、図１０の平面図を参照して説
明すると、この光コネクタ２は、公知なＳＣ型の光コネ
クタであることから詳細な構成説明は省略するが、概
略、前面外に突出し中心部に光ファイバを有するフェル
ール９と内部で光結合されて背面側に延びる光ファイバ
コード１１からなり、周囲全体としては合成樹脂製のハ
ウジングによって囲まれている。

【００５８】図１０の図（ａ）に示される対向状態から
図（ｂ）のような状態に光コネクタ２を挿入し押し込ま
せて接続させることにより、フェルール９が円筒ばね７
４に嵌まり合い、周囲のハウジングの円筒形の部分がホ
ルダ部７１と嵌まり合い、外部の突起１９の背面が一対
のフック６９と係合し位置決めとともに抜け止めされ
る。このようにして接続されることは、光モジュール１
１５のフェルール３１が、その前進位置から圧縮コイル
ばね１１１を圧縮変形させて後退位置に移動されること
によって可能となることである。

【００５９】また、上記光モジュール１１５のフェルー
ル３１と光コネクタ２のフェルール９との直径は等しく
設定されており、円筒ばね７４はスリット７３の存在に
よって、両フェルール３１、９の周囲と弾性的に接触し
て両フェルール３１、９を同軸上に保持することによ
り、両光ファイバを同一中心上に位置させ光結合させる
ように機能すると同時に軸方向の押圧力によってフェル
ール端面間、すなわち、両光ファイバ端面間が密接した
光結合状態となる。

【００６０】このような状態の光モジュール１１５につ
いて、図１１の平面視断面図を参照して説明する。な
お、図１１は都合で光コネクタ２を図示省略してある
が、図１０の図（ｂ）の状態に接続されているものと理
解されたい。

【００６１】フェルール３１が図示左方向すなわち背面
方向に移動されており、その光素子搭載部３４の端部が
ハウジング本体８１の小径凹部８２の左側端面に接して
位置決めされている。それとともに圧縮コイルばね１１
１が圧縮変形されている。この状態が図８に対応する要
部拡大の図１２に明確に示されている。

【００６２】図から明らかなように、フェルール３１の
光素子搭載部３４の側面に形成された各導電パターン４
１、４２、４５、４６が各導電接点９５の接点部１０１
に接触接続されている。すなわち、第１の導電パターン
４１は第１の導電接点９５−１の接点部１０１と、第２
の導電パターン４２は第２の導電接点９５−２の接点部
１０１と、第３の導電パターン４５は第３の導電接点９
５−３の接点部１０１と、第４の導電パターン４６は第
４の導電接点９５−４の接点部１０１と、それぞれ接続
されている。

【００６３】以上のようであって、光コネクタ２を光モ
ジュール１１５から取り外すことによって光モジュール
１１５の内部は図７、図８で説明のように、フェルール
３１が進出位置となって各導電パターン４１、４２、４
５、４６は各導電接点９５の接点部１０１と接触しない
状態、すなわち、光モジュール１１５の背面側端部の外
部に突出された各リード端子部９７と、内部の光素子で
あるＬＤ５１ならびにＰＤ５３との間が電気的に接続さ
れない状態となり、光コネクタ２が光モジュール１１５
と接続されることによって、図７、図８で説明のよう
に、フェルール３１が後退位置となって各導電パターン
４１、４２、４５、４６が各導電接点９５の接点部１０
１と接触する状態、すなわち、外部の各リード端子部９
７と、ＬＤ５１ならびにＰＤ５３との間の電気的接続が
得られることにほかならない。

【００６４】上記、光モジュール１１５をプリント配線
板の回路接続させるには、たとえば、図１３の裏面図に
示されるように、光コネクタ接続部６５の基部６８に軸
方向と直交方向両側にフランジ１１６を、一体に形成さ
せるか取り付け形成させることにより、箱形の金属ケー
ス２１内面に取り付けられたプリント配線板２２のリー
ド線接続用のパターン２３にリード線１１７が半田付け
接続され、光モジュール１１５はフランジ１１６のねじ
孔へ挿入されるねじ２４でケース２１側面に取り付け固
定される。

【００６５】符号の２５はケース２１が取り付け搭載さ
れる主のプリント配線板との間を接続させる端子板であ
り、２６はプリント配線板２２を位置決めさせるケース
２１の側面に形成された突起である。なお、プリント配
線板２２上の他の電気部品や配線パターンなどは煩雑と
なることから図示省略してある。

【００６６】光モジュール１１５のリード端子部９７と
プリント配線板２２のパターン２３とを半田付け接続さ
せるのに、直接半田付けせずにリード線１１７を介在さ
せる理由は、リード端子部９７はばね材料であることか
ら機械的な強度が高く曲げ加工などを容易に行なうこと
が困難なことから、柔軟な銅線や銅リボン線などからな
るリード線１１７をリード端子部９７にあらかじめ溶接
などの手段で接合するとともに、めっき処理もしてお
き、適当な形状に曲げ形成させることにより半田付け接
続させるものである。

【００６７】以上のようにして、図１０で説明のように
光コネクタ２を接続させた状態で、プリント配線板２２
の駆動回路などによってＬＤ５１を駆動させることが可
能となる。図１で説明の第１、第２の導電パターン４
１、４２に印加される駆動電流が、図１４に示されるＬ
Ｄ５１の端子電極（１）（２）に加えられ、ＬＤ５１が
動作することにより、矢印で示されるようにレーザ信号
光が出射され、光ファイバ３２へと伝送される。一方の
背面側出射光はＰＤ５３に入射され、変換された監視制
御用の電気信号は端子電極（３）（４）へと出力され、
第３、第４の導電パターン４５、４６を介してプリント
配線板２２の回路へ伝送出力される。

【００６８】ここで、調整や保守などの作業によって動
作状態で光コネクタ２を取り外す必要に応じては、既述
したようにＬＤ５１への通電が自動的に断たれることか
ら、光モジュール１１５の光ファイバ３２の端部からの
レーザ光出力が停止され、人体への安全が確保される。
もちろん、再度の光コネクタ２の接続によっては自動的
に動作状態となるものである。

【００６９】図１５は、本発明第２の一実施の形態にか
かるフェルール１２１であり、図（ａ）に側面図、図
（ｂ）に平面図、図（ｃ）に背面図、として示してあ
る。このフェルール１２１についての基本的構成は図１
と同様なことから同等部分については同一符号を付して
説明する。

【００７０】円柱形のフェルール１２１は、セラミック
スであるジルコニアからなり、中心部の軸方向に光ファ
イバ３２が設けられている。フェルール１２１の先端部
は先細りの円錐形に形成されており、その先端部に光フ
ァイバ３２の端部が覗かされている。中間部分には段付
きのばね受けを兼ねた金属製のストッパ３３が圧入状態
に嵌め込まれ固定されている。

【００７１】フェルール１２１の背面側は、上側が中心
よりも僅かに下側で平坦面に形成された光素子搭載部３
４として延びており、その両側面が図（ｃ）ならびに図
（ｂ）に示されるように平行な平面となる側面３５に形
成されている。

【００７２】中央部分で円柱形が光素子搭載部３４とな
る境界の端面は、軸と直交する面よりも約８°程度傾斜
する傾斜面３６に形成されており、この傾斜面３６に光
ファイバ３２の背面側が覗かされている。

【００７３】光素子搭載部３４の上面には傾斜面３６に
接近して両側面３５方向に延びる一対の導電パターン３
７、３８と、この導電パターンがそれぞれに両側面に延
びて形成される第１、第２の導電パターン４１、４２に
形成されている。

【００７４】これよりも背面側上面において、もう一対
の導電パターン４３、４４が背面方向に延びて形成さ
れ、その終端部で両側面３５方向に向けて延び、それぞ
れが両側面３５に形成される第３、第４の導電パターン
４５、４６に形成されている。

【００７５】上記、それぞれの導電パターンは、いずれ
もが金属蒸着などによって形成されるものであり、少な
くとも表面層が金層であってきわめて薄い層であり、図
示状態は理解を容易とするために、あえて実際よりも厚
く図示してある。

【００７６】図からも明らかなように、前面側の第１、
第２の導電パターン４１、４２は、背面側の第３、第４
の導電パターン４５、４６よりも、軸方向の長さが長く
設定されている。

【００７７】傾斜面３６には光ファイバ３２の端面に対
向して受光素子としてのＰＩＮダイオード１２２が接合
されて取り付けられており、第１の導電パターン４１に
接続された導電パターン３７の上には信号増幅用プリア
ンプとしての集積回路であるＩＣ装置１２３がボンディ
ング接合して搭載されており、ＰＩＮダイオード１２２
の電極端子がＩＣ装置１２３と導電パターン３８とにワ
イヤ１２４、１２５によってワイヤボンディング接続さ
れている。

【００７８】ＩＣ装置１２３上の電極端子である電源供
給端子、アース回路の端子、信号出力端子などが導電パ
ターン３７、４３、４４とワイヤ１２６、１２７、１２
８によってそれぞれにワイヤボンディング接続されてい
る。ＰＩＮダイオード１２２、ＩＣ装置１２３などは図
示しない樹脂によって全体が覆われ空気の雰囲気層と絶
縁保護される。

【００７９】このフェルール１２１は、図７ないし図１
３で説明の光モジュール１１５におけるフェルール３１
と置換することにより、光受信モジュールとして機能し
得るものであり、同等の作用、効果を奏するものであ
る。

【００８０】図１６は、本発明第３の一実施の形態にか
かるハウジング本体１３１であり、図（ａ）に側面図、
図（ｂ）に平面図、図（ｃ）に裏面図、図（ｄ）に正面
図、図（ｅ）に背面図、としてそれぞれ示してある。

【００８１】このハウジング本体１３１は、前後方向に
延びる中心線上に、背面側に正面視半円形の小径凹部８
２と、正面側に開口を有する正面視半円形の大径凹部８
３と、その中間部分に正面視方形凹部８４と、が形成さ
れており、小径凹部８２の両側に前後方向に離間して対
向する導電接点を収容する直角で広幅な凹溝８５、８６
と、凹溝８５、８６の背面側に延びる狭幅なリード収容
凹部８７、８８と、このリード収容凹部の途中にそれぞ
れ広幅な位置決め凹部９１、９２と、四隅には組み立て
結合用のねじ孔９３も形成されている。

【００８２】上記、各構成要素は上面側のみならず、図
からも明らかなように裏面側にもまったく対称的に形成
されており、全体は剛性強度を有する一体の合成樹脂成
型品でなる。

【００８３】ついで、本発明第３の光モジュールについ
て説明すると、図１ないし図９を参照した説明と同じ
く、ハウジング本体８１に換えて、上記ハウジング本体
１３１の上面側に、フェルール３１、光コネクタ接続部
６５、圧縮コイルばね１１１、導電接点９５−１、９５
−２、９５−３、９５−４、ハウジング半体１０５、を
既述した手順によって組み立てて、ハウジング半体１０
５を適宜手段、たとえばクランプなどによってハウジン
グ本体１３１に押し付け、保持させる。

【００８４】ついで、ハウジング本体１３１の裏面側
に、フェルール１２１、光コネクタ接続部６５、圧縮コ
イルばね１１１、導電接点９５−１、９５−２、９５−
３、９５−４、ハウジング半体１０５を同様の手順によ
って組み立て、両ハウジング半体１０５のねじ孔１０９
を貫通するねじ１３２を挿入させ、ナット１３３によっ
て締めつけ固定させる。

【００８５】このようにして組み立てられた光モジュー
ル１３５の外観図が、図１７に示される。図１７の図
（ａ）は平面図、図（ｂ）は側面図、図（ｃ）は正面
図、図（ｄ）は背面図、にそれぞれ示される。すなわ
ち、この光モジュール１３５は、正面視２箇所に光コネ
クタ２を接続可能としており、一方が光信号の出力部で
あり他方が光信号の入力部である。その間隔はハウジン
グ本体１３１の厚さ分に相当して設定されるコンパクト
なものである。また、背面側にはそれぞれの電気的接続
端子９７をそなえてなる。

【００８６】この光モジュール１３５をプリント配線板
の回路接続させるには、たとえば、図１８の裏面部に示
されるように、光コネクタ接続部６５の基部６８に軸方
向と直交方向にそれぞれフランジ１３６を、形成させる
か取り付けることにより、箱形の金属ケース２１内面に
取り付けられたプリント配線板２２のリード線接続用の
パターン２３にリード線１１７を半田付け接続させ、光
モジュール１３５はフランジ１３６のねじ孔へ挿入され
るねじ２４でケース２１側面に取り付け固定される。

【００８７】符号の２５は端子板であり、２６はプリン
ト配線板２２位置決め用のケース側面の突起であり、プ
リント配線板２２との接続にリード線１１７を使用する
ことなどについては既述したことと同じであることか
ら、ここでの説明は省略するので必要に応じて前述の説
明を参照されたい。

【００８８】この光モジュール１３５に、図１０で説明
のようにして光コネクタ２を接続させるには、個々に２
つの光コネクタを接続させることも可能であるが、本発
明によれば、図１９の図（ａ）の側面図、図（ｂ）の正
面図、に示すような光コネクタ１４１、すなわち、一体
の光コネクタ１４１に２本の光ファイバコード１１に接
続された２つのフェルール９をそなえたものに対して好
適なものであり、その着脱にともなう作用、効果は既述
したことと同じであって、同時に光信号の送信、受信の
光ファイバコード１１の着脱が行なえる。もちろん、こ
の光コネクタ１４１のフェルール９、９の間隔と、光モ
ジュール１３５のフェルール３１、１２１との間隔と、
が一致させられていることはいうまでもないことであ
る。

【００８９】図１５で説明の受光素子としてのＰＩＮダ
イオード１２２を実装したフェルール１２１における光
モジュールについては、光コネクタ２からの光入力信号
が図２０にＰＩＮで示されるＰＩＮダイオードに、矢印
で示される光ファイバ３２からの入射光が入力されるこ
とによって電気変換された電気信号がリード線１１７を
介してＩＣのＩＣ装置１２３に入力され、増幅信号が出
力端子（７）から導電パターン４４、第４の導電パター
ン４６を経てプリント配線板２２の回路へ伝送出力され
る。

【００９０】その他の回路についても、それぞれの電極
端子（５）（６）（８）を介して、それぞれ第１ないし
第３の導電パターン４１、４２、４５を通じてプリント
配線板２２の回路と接続される。

【００９１】図２０の回路図は、図１７における、本発
明第３の光モジュール１３５の受光側についても同様な
ことである。

【００９２】以上の各実施の形態において、フェルール
３１または１２１の光素子搭載部３４の半円形の半径と
ハウジング本体８１または１３１の半円形の小径凹部８
２の半径とは同一に設定されていることから双方の面が
接触状態となることから、位置が安定される。そこで、
ハウジング半体１０５の半円形の小径凹部１０６の背面
側の長さを短縮し端部を前面側に設定することによっ
て、フェルール３１または１２１の光素子搭載部３４の
上面にハウジング半体１０５の面を接触させることによ
り、フェルールが回転方向に移動することが阻止される
ので好都合なものとなる。もちろん、接触することによ
るハウジング半体１０５の面が光素子搭載部３４の導電
パターンに影響を与えることのないようにする配慮は必
要なことである。

【００９３】以上説明のようであるが、本発明における
光コネクタについては公知なＳＣ型のものとして説明し
たが、この光コネクタ２あるいは１４１に限定されるも
のではなく、その他の公知な光コネクタ、たとえばＦＣ
型光コネクタあるいはプラグイン型光コネクタ、その他
の光コネクタに対して対応する光コネクタ接続部６５を
適応する形状とすることによって適用可能なことであ
る。

【００９４】そのほか、本発明にあっては光モジュール
１３５について、光信号の送受信の組み合わせとしたが
双方を光送信用とすることにももちろん適用し得ること
である。

【００９５】（付記１） 中心部に光ファイバを有する
円柱形のフェルールの軸方向端部に延びる光素子搭載部
の側面に導電パターンが形成され、上記フェルールを軸
方向へ移動可能に収容するハウジングにフェルールの導
電パターンに対して弾性接触される導電接点とフェルー
ルを軸方向に沿って先端方向へ付勢させるばね手段とを
そなえてなり、上記フェルールの先端部に光コネクタが
接続されることによりフェルールがばね手段の弾性に抗
して押し込まれ、フェルールの導電パターンがハウジン
グの導電接点と度で接続され、光コネクタの非接続状態
においてフェルールがばね手段の弾性によって進出位置
となって導電接点と離間し非接続状態となるよう構成さ
れてなることを特徴とする光モジュール。

【００９６】（付記２） 中心部に光ファイバを有する
円柱形のフェルールの軸方向端部に延びる光素子搭載部
に光ファイバと光結合される発光素子を搭載させるとと
もに該光素子搭載部の側面に発光素子と接続された導電
パターンを形成させてなり、上記フェルールを軸方向へ
移動可能に収容するハウジングにフェルールの導電パタ
ーンに対して弾性接触される導電接点とフェルールを軸
方向に沿って先端方向へ付勢させるばね手段とをそなえ
てなり、上記フェルールの先端部に光コネクタが接続さ
れることによりフェルールがばね手段の弾性に抗して押
し込まれ、フェルールの導電パターンがハウジングの導
電接点と導電接続され、光コネクタの非接続状態におい
てフェルールがばね手段の弾性によって進出位置となっ
て導電接点と離間し非接続状態となるよう構成されてな
ることを特徴とする光モジュール。

【００９７】（付記３） 中心部に光ファイバを有する
円柱形のフェルールの軸方向端部に延びる光素子搭載部
に光ファイバと光結合される発光素子を搭載させるとと
もに該光素子搭載部の側面に発光素子と接続された導電
パターンを形成させてなるフェルールと、中心部に光フ
ァイバを有する円柱形のフェルールの軸方向端部に延び
る光素子搭載部に光ファイバと光結合される受光素子を
搭載させるとともに該光素子搭載部の側面に受光素子と
接続された導電パターンを形成させてなるフェルール
と、上記一対のフェルールを平行させてそれぞれに軸方
向へ移動可能に収容しフェルールの導電パターンに対し
て弾性接触される導電接点とフェルールを軸方向に沿っ
て先端方向へ付勢させるばね手段とをそなえるハウジン
グと、をそなえてなり、上記一対のフェルールの先端部
それぞれに光コネクタが接続されることによりフェルー
ルがばね手段の弾性に抗して押し込まれ、フェルールの
導電パターンがハウジングの導電接点と導電接続され、
光コネクタの非接続状態においてフェルールがばね手段
の弾性によって進出位置となり導電接点と離間し非接続
状態となるよう構成されてなることを特徴とする光モジ
ュール。

【００９８】（付記４） ハウジングはハウジング本体
と光コネクタ接続部およびハウジング半体とからなりハ
ウジング本体とハウジング半体とにそれぞれ形成された
半円形の凹部と方形凹部とに光コネクタ接続部の円筒部
とフランジ部とが嵌まり合うとともに挟着されて相互に
位置決め結合されることを特徴とする付記１ないし付記
３いずれかに記載の光モジュール。

【００９９】（付記５） ハウジング本体の面に形成さ
れた凹部に導電接点が位置決め状態に嵌め込まれハウジ
ング半体の面がハウジング本体の面と組み合わせられる
ことにより導電接点がハウジング半体の面によって覆わ
れることを特徴とする付記１ないし付記３いずれかに記
載の光モジュール。

【０１００】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
ると、光ファイバ接続用コネクタをそなえた光モジュー
ルにおいて、内部の光素子と外部の端子間とが相手の光
コネクタが結合されることにより光素子との間の電気的
接続がなされ、光コネクタの非結合状態において電気的
接続が非接続状態となるものであるから、光素子がレー
ザ光を出力するような場合に適用して、構成が簡易にし
て組み立てが容易かつ確実な作用が奏されるその実用上
の効果はきわめて顕著なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の一実施の形態にかかるフェルール
の外観図である。

【図２】図１の要部拡大の側面図である。

【図３】光コネクタ接続部である。

【図４】ハウジング本体である。

【図５】導電接点である。

【図６】ハウジング半体である。

【図７】本発明第１の光モジュールの平面視断面図であ
る。

【図８】図７の要部拡大図である。

【図９】本発明第１の光モジュールの組み立て外観図で
ある。

【図１０】本発明第１の光モジュールと光コネクタとの
接続を説明する図である。

【図１１】本発明第１の光モジュールに光コネクタが接
続された状態の平面視断面である。

【図１２】図１１の要部拡大図である。

【図１３】本発明第１の光モジュールのプリント配線板
への実装図である。

【図１４】本発明第１の光モジュールの回路図である。

【図１５】本発明第２の一実施の形態にかかるフェルー
ルの外観図である。

【図１６】本発明第３の一実施の形態にかかるハウジン
グ本体の外観図である。

【図１７】本発明第３の光モジュールの組み立て外観図
である。

【図１８】本発明第３の光モジュールのプリント配線板
への実装図である。

【図１９】本発明第３の光モジュールに接続される光コ
ネクタの外観図である。

【図２０】本発明第２の光モジュールの回路図である。

【図２１】従来の光モジュールと光コネクタとの接続を
説明する図である。

【図２２】従来の光モジュールのプリント配線板への実
装図である。

【符号の説明】

１ 光モジュール ２ 光コネクタ ３ アダプタ ４ 密封容器 ５ フェルール ６ リード線 ７ 壁面 ８ 突起 ９ フェルール １１ 光ファイバコード １２ ハウジング １３ 基部 １４ フック １５ ホルダ １６ 孔 １７ スリット １８ 円筒ばね １９ 突起 ２１ ケース ２２ プリント配線板 ２３ パターン ２４ ねじ ２５ 端子板 ２６ 突起 ３１ フェルール ３２ 光ファイバ ３３ ストッパ ３４ 光素子搭載部 ３５ 側面 ３６ 傾斜面 ３７、３８ 導電パターン ４１ 第１の導電パターン ４２ 第２の導電パターン ４３、４４ 導電パターン ４５ 第３の導電パターン ４６ 第４の導電パターン ５１ ＬＤ ５２ ワイヤ ５３ ＰＤ ５４ ブロック ５５、５６ 導電パターン ５７、５８ ワイヤ ６１ 樹脂 ６５ 光コネクタ接続部 ６６ フランジ部 ６７ 円筒部 ６８ 基部 ６９ フック ７１ ホルダ部 ７２ 凹部 ７３ スリット ７４ 円筒ばね ７５ ストッパ ８１ ハウジング本体 ８２ 小径凹部 ８３ 大径凹部 ８４ 方形凹部 ８５、８６ 凹溝 ８７、８８ リード収容凹部 ９１、９２ 位置決め凹部 ９３ ねじ孔 ９５ 導電接点 ９５−１ 第１の導電接点 ９５−２ 第２の導電接点 ９５−３ 第３の導電接点 ９５−４ 第４の導電接点 ９６ 位置決め部 ９７ リード端子部 ９８ 板ばね部 ９９ リード部 １０１ 接点部 １０５ ハウジング半体 １０６ 小径凹部 １０７ 大径凹部 １０８ 方形凹部 １０９ ねじ孔 １１１ 圧縮コイルばね １１２ ねじ １１３ ナット １１５ 光モジュール １１６ フランジ １１７ リード線 １２１ フェルール １２２ ＰＩＮダイオード １２３ ＩＣ装置 １２４、１２５ ワイヤ １２６、１２７、１２８ ワイヤ １３１ ハウジング本体 １３２ ねじ １３３ ナット １３５ 光モジュール １３６ フランジ １４１ 光コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA04 BA13 DA03 DA13 DA15 DA33 DA39 5F073 AB28 BA02 EA29 FA27 FA30 5F088 AA03 BB01 JA03 JA06 JA10 JA14 JA20

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心部に光ファイバを有する円柱形のフ
   ェルールの軸方向端部に延びる光素子搭載部の側面に導
   電パターンが形成され、上記フェルールを軸方向へ移動
   可能に収容するハウジングにフェルールの導電パターン
   に対して弾性接触される導電接点とフェルールを軸方向
   に沿って先端方向へ付勢させるばね手段とをそなえてな
   り、 上記フェルールの先端部に光コネクタが接続されること
   によりフェルールがばね手段の弾性に抗して押し込ま
   れ、フェルールの導電パターンがハウジングの導電接点
   と接続され、光コネクタの非接続状態においてフェルー
   ルがばね手段の弾性によって進出位置となって導電接点
   と離間し非接続状態となるよう構成されてなることを特
   徴とする光モジュール。
2. 【請求項２】 中心部に光ファイバを有する円柱形のフ
   ェルールの軸方向端部に延びる光素子搭載部に光ファイ
   バと光結合される発光素子を搭載させるとともに該光素
   子搭載部の側面に発光素子と接続された導電パターンを
   形成させてなり、上記フェルールを軸方向へ移動可能に
   収容するハウジングにフェルールの導電パターンに対し
   て弾性接触される導電接点とフェルールを軸方向に沿っ
   て先端方向へ付勢させるばね手段とをそなえてなり、 上記フェルールの先端部に光コネクタが接続されること
   によりフェルールがばね手段の弾性に抗して押し込ま
   れ、フェルールの導電パターンがハウジングの導電接点
   と接続され、光コネクタの非接続状態においてフェルー
   ルがばね手段の弾性によって進出位置となり導電接点と
   離間し非接続状態となるよう構成されてなることを特徴
   とするとする光モジュール。
3. 【請求項３】 中心部に光ファイバを有する円柱形のフ
   ェルールの軸方向端部に延びる光素子搭載部に光ファイ
   バと光結合される発光素子を搭載させるとともに該光素
   子搭載部の側面に発光素子と接続された導電パターンを
   形成させてなるフェルールと、 中心部に光ファイバを有する円柱形のフェルールの軸方
   向端部に延びる光素子搭載部に光ファイバと光結合され
   る受光素子を搭載させるとともに該光素子搭載部の側面
   に受光素子と接続された導電パターンを形成させてなる
   フェルールと、 上記一対のフェルールを平行させてそれぞれに軸方向へ
   移動可能に収容しフェルールの導電パターンに対して弾
   性接触される導電接点とフェルールを軸方向に沿って先
   端方向へ付勢させるばね手段とをそなえるハウジング
   と、をそなえてなり、 上記一対のフェルールの先端部それぞれに光コネクタが
   接続されることによりフェルールがばね手段の弾性に抗
   して押し込まれ、フェルールの導電パターンがハウジン
   グの導電接点と接続され、光コネクタの非接続状態にお
   いてフェルールがばね手段の弾性によって進出位置とな
   り導電接点と離間し非接続状態となるよう構成されてな
   ることを特徴とする光モジュール。