JP2005202157A - 光モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】 部品点数が削減された光モジュールを提供する。
【解決手段】 メインハウジング110と、メインハウジング110の第1の部品取り付け部111に保持されたフィルタ保持部材120と、メインハウジング110の第2の部品取り付け部112に保持された発光部品130と、メインハウジング110の第3の部品取り付け部113に保持された受光部品140と、フィルタ保持部材120に保持された第1の光学フィルタ161とを備える。フィルタ保持部材120は、第1の部品取り付け部111と第2の部品取り付け部112を結ぶ直線に対してほぼ45°の角度を持った第1の面を有しており、第1の面に第1の光学フィルタ161が載置されている。
【選択図】 図2
【解決手段】 メインハウジング110と、メインハウジング110の第1の部品取り付け部111に保持されたフィルタ保持部材120と、メインハウジング110の第2の部品取り付け部112に保持された発光部品130と、メインハウジング110の第3の部品取り付け部113に保持された受光部品140と、フィルタ保持部材120に保持された第1の光学フィルタ161とを備える。フィルタ保持部材120は、第1の部品取り付け部111と第2の部品取り付け部112を結ぶ直線に対してほぼ45°の角度を持った第1の面を有しており、第1の面に第1の光学フィルタ161が載置されている。
【選択図】 図2
Description
本発明は光モジュールに関し、特に、双方向通信が可能な光モジュールに関する。
近年におけるインターネットの発展により、人々は多くの情報にリアルタイムにアクセスし、また多くの情報を扱うことが可能となっている。情報の伝送には、銅線、光ファイバー、無線通信等が用いられているが、大容量の情報を高速に伝送するためには光ファイバーが特に優れており、今後、各家庭に光ファイバーが敷設されることになるものと予想される。
しかしながら、端末側における情報処理には光信号ではなく電気信号が用いられることから、端末間を光ファイバーにより接続する場合には、光ファイバーと端末との間にいわゆる光モジュールを介在させる必要がある。光モジュールは、光ファイバーより受信した光信号を電気信号に変換して端末に供給するとともに、端末より与えられた電気信号を光信号に変換して光ファイバーに供給するための装置であり、従来より種々のタイプの光モジュールが提案されている。
図10は、特許文献1に記載された従来の光モジュール10の構造を示す略断面図である。
図10に示す光モジュール10は、メインハウジング12と、メインハウジング12に保持された光ファイバー14、発光部品16及び受光部品18と、メインハウジング12内に設けられたフィルタ保持部材20と、フィルタ保持部材20に保持された光学フィルタ22とを備えている。図10に示す光モジュール10では、光ファイバー14と発光部品16は一直線上に配置され、受光部品18はこの直線に対して90°の角度を持って配置されている。また、光学フィルタ22は、光ファイバー14より供給される受信光14aを反射し、発光部品16が発生する送信光16aを透過する性質を有しており、フィルタ保持部材20は、この直線に対して光学フィルタ22を45°の角度を持って保持している。このため、光ファイバー14より供給される受信光14aは、光学フィルタ22により反射して受光部品18へと入射する一方、発光部品16が発生する送信光16aは、光学フィルタ22を透過して光ファイバー14へと供給されることになる。
これにより、光ファイバー14より受信した光信号を電気信号に変換して端末に供給するとともに、端末より与えられた電気信号を光信号に変換して光ファイバー14に供給することが可能となり、光信号を用いた端末間における双方向通信を行うことが可能となる。
登録実用新案第3095902号公報
しかしながら、特許文献1に記載された光モジュール10では、光学フィルタ22を保持するために別途専用のフィルタ保持部材20を用いていることから、部品点数が多いという問題があった。
しかも、特許文献1に記載された光モジュール10では、発光部品16が発生する送信光16aが迷光となってメインハウジング12内で散乱することがあり、これが受光部品18に達すると、受信信号に対するノイズとなってしまうという問題もあった。この問題を解決するためには、受光部品18側にもう一つの光学フィルタを配置することによって迷光を遮断することが効果的であると考えられるが、この光学フィルタ用に別のフィルタ保持部材を設けると部品点数がさらに増大してしまう。しかも、フィルタ保持部材は小型で且つ変則的な形状を有していることから、このような部品の点数が増えると製造工程が複雑となり、製品のコストを増大させてしまう。
したがって、本発明の目的は、双方向通信が可能な改良された光モジュールを提供することである。
また、本発明の他の目的は、部品点数が削減された光モジュールを提供することである。
また、本発明のさらに他の目的は、小型で且つ変則的な形状を有する部品を削減しつつ、迷光に起因するノイズが低減された光モジュールを提供することである。
本発明による光モジュールは、光ファイバーを固定可能な第1の部品取り付け部、前記第1の部品取り付け部と対向する位置に設けられた第2の部品取り付け部、並びに、前記第1の部品取り付け部と前記第2の部品取り付け部を結ぶ直線に対して第1の角度を持った位置に設けられた第3の部品取り付け部を有するメインハウジングと、前記メインハウジングの前記第1の部品取り付け部に保持されたフィルタ保持部材と、前記メインハウジングの前記第2の部品取り付け部に保持された発光部品と、前記メインハウジングの前記第3の部品取り付け部に保持された受光部品と、前記フィルタ保持部材に保持された第1の光学フィルタとを備え、前記フィルタ保持部材は、前記直線に対して前記第1の角度とは異なる第2の角度を持った第1の面を有し、前記フィルタ保持部材の前記第1の面に前記第1の光学フィルタが載置されていることを特徴とする。
本発明によれば、光学フィルタを保持するフィルタ保持部材が光ファイバーを保持する役割を兼ねていることから、部品点数を削減することが可能となる。
また、前記受光部品に対して実質的に垂直に保持された第2の光学フィルタをさらに備えることが好ましい。これによれば、発光部品が発した光が迷光となってメインハウジング内で散乱した場合であっても、これが受光部品に達することなく、第2の光学フィルタによって遮断されることから、迷光に起因するノイズを低減することが可能となる。この場合、前記フィルタ保持部材は、前記受光部品に対して実質的に垂直な第2の面をさらに有しており、前記第2の光学フィルタは前記フィルタ保持部材の前記第2の面に載置されていることがより好ましい。これによれば、部品点数を削減しつつ、迷光に起因するノイズを低減することが可能となる。しかも、2つの光学フィルタを一つのフィルタ保持部材によって保持していることから、これら光学フィルタの位置関係にずれが生じることがほとんど無く、これらを精度良く位置決めすることが可能となる。
ここで、第2の角度は第1の角度の半分であることが好ましく、第1の角度はほぼ90°であり、第2の角度はほぼ45°であることがより好ましい。これによれば、第1の光学フィルタが光ファイバーより供給される光を反射し、発光部品が発生する光を透過する性質を有していれば、光ファイバーより供給される光を受光部品に入射させ、発光部品より発せられる光を光ファイバーへと供給することが可能となる。
また、第2の光学フィルタが光ファイバーより供給される光を透過し、発光部品が発生する光を反射する性質を有していれば、発光部品より発生した光が迷光となってメインハウジング内で散乱した場合であっても、これが受光部品に達することなく、第2の光学フィルタによって遮断される。このため、迷光に起因するノイズを低減することが可能となる。
また、前記フィルタ保持部材は、前記光ファイバーが挿入される筒状部と、前記筒状部の一端に設けられ、いずれも前記第1の面を持った第1及び第2の突出部を有していることが好ましい。この場合、前記フィルタ保持部材の前記第1及び第2の突出部は、いずれも前記第2の面をさらに持っていることが好ましく、前記フィルタ保持部材は、前記筒状部の外周部分に設けられ、前記メインハウジングに対する前記フィルタ保持部材のストッパーとなるリング部をさらに有していることが好ましい。
さらに、前記フィルタ保持部材は、前記筒状部に挿入され、前記光ファイバーの位置を光軸に沿った方向に調整可能なスライダをさらに備えていることが好ましく、前記スライダは、フェルールを挿入可能な筒状構造を有していることがより好ましい。また、前記フィルタ保持部材は、前記筒状部の内周部分に設けられ、前記スライダのストッパーとなるストッパー部をさらに有していることが好ましい。
また、前記フィルタ保持部材は、前記光ファイバーを前記直線に対して所定の傾きを持って固定可能に構成されていることが好ましく、この場合、前記所定の傾きは5°以下であることが好ましい。これによれば、光ファイバーの終端部が所定の傾きを持って切断されている場合であっても、この傾きによる影響を補償し、光ファイバーと発光部品を効率よく結合させることが可能となる。
また、前記メインハウジングは、一端に前記第1の部品取り付け部が設けられ、他端に前記第2の部品取り付け部が設けられた筒状構造を有していることが好ましい。
このように、本発明によれば、光学フィルタを保持するフィルタ保持部材が光ファイバーを保持する役割を兼ねていることから、部品点数を削減することが可能となる。また、受光部品に対して実質的に垂直に保持された第2の光学フィルタを設ければ、迷光に起因するノイズを低減することが可能となり、この第2の光学フィルタを上記フィルタ保持部材に保持すれば、部品点数の増大を防止しつつ、ノイズを低減することが可能となる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の好ましい実施の形態による光モジュール100の構成を示す断面図であり、図2は、光モジュール100の分解断面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態による光モジュール100は、メインハウジング110と、メインハウジング110に取り付けられたフィルタ保持部材120、発光部品130及び受光部品140と、フィルタ保持部材120に保持された第1の光学フィルタ161及び第2の光学フィルタ162とを備えている。本実施形態による光モジュール100は、光ファイバー121より例えば波長が1500nmの光信号を受けてこれを電気信号に変換するとともに、端末より与えられた電気信号を例えば波長が1300nmの光信号に変換して光ファイバー121に供給することにより、光信号を用いた端末間における双方向通信を行うために用いられる。
メインハウジング110は筒状構造を有しており、図2に示すように、その一端にはフィルタ保持部材120を取り付けるための第1の部品取り付け部111が設けられ、他端には発光部品130を取り付けるための第2の部品取り付け部112が設けられている。また、第1の部品取り付け部111と第2の部品取り付け部112を結ぶ直線110aに対して90°の角度を持った位置には、受光部品140を取り付けるための第3の部品取り付け部113が設けられている。メインハウジング110の材料としては、特に限定されるものではないが、機械的強度や加工精度を考慮すれば金属を用いることが好ましい。
フィルタ保持部材120は、図2に示す矢印120aに沿って取り付けることにより、メインハウジング110の第1の部品取り付け部111に保持される部品であり、光信号の伝送媒体となる光ファイバー121及びこれを覆うファイバー被覆122の末端を保持するとともに、第1及び第2の光学フィルタ161,162を保持する役割を果たす。フィルタ保持部材120は、第1及び第2の光学フィルタ161,162を保持するフィルタ保持部123と、筒状構造を有し、光ファイバー121の終端部を保持するフェルール125が挿入されたスライダ124を備えている。フィルタ保持部123は、メインハウジング110に対して図1に示すX方向(図1の上下方向)及びY方向(図1が描かれた紙面に垂直な方向)に摺動可能であり、これによって光ファイバー121の位置を光軸に対して垂直方向に調整することが可能となる。また、スライダ124は、フィルタ保持部123に対して図1に示すZ方向(図1の左右方向)に摺動可能であり、これによって光ファイバー121の位置を光軸に沿った方向に調整することが可能となる。フィルタ保持部123及びスライダ124の材料についても、特に限定されるものではないが、機械的強度や加工精度の観点から金属を用いることが好ましい。フィルタ保持部123の詳細な構造については後述する。
発光部品130は、図2に示す矢印130aに沿って取り付けることにより、メインハウジング110の第2の部品取り付け部112に保持される部品であり、レーザダイオード等の発光素子131と、発光素子131が発する送信光100aを集光するレンズ132と、端末からの電気信号を受ける信号ピン133とを備えている。発光部品130は、信号ピン133を介して端末より電気信号を受けると、発光素子131によってこれを光信号に変換し、この光信号をレンズ132を介して光ファイバー121へ送出する役割を果たす。但し、発光部品130にレンズ132が含まれていることは必須でなく、これが省略されていても構わない。
受光部品140は、図2に示す矢印140aに沿って取り付けることにより、メインハウジング110の第3の部品取り付け部113に保持される部品である。受光部品140は、フォトダイオード等の受光素子141と、光ファイバー121より受光素子141に与えられる受信光100bを集光するレンズ142と、端末に電気信号を供給する信号ピン143とを備えている。受光部品140は、レンズ142を介して受光素子141に光信号が与えられると、受光素子141によってこれを電気信号に変換し、この電気信号を信号ピン143を介して端末に送出する役割を果たす。但し、受光部品140にレンズ142が含まれていることは必須でなく、これが省略されていても構わない。
図3は、フィルタ保持部材120に含まれるフィルタ保持部123の構造をより詳細に示す略斜視図である。
図3に示すように、フィルタ保持部123は、筒状部151と、筒状部151の一端に設けらた第1及び第2の突出部152、153と、筒状部151の外周部分に設けられたリング部154とを有している。リング部154は、メインハウジングに対するフィルタ保持部材120のストッパーとして機能する。
また、第1及び第2の突出部152、153は、図3に示すようにいずれも筒状部151の端部を斜めに切断し、さらに一部分を切り欠いた形状を有している。第1及び第2の突出部152、153は、いずれも送信光100aの光路に対して45°の傾きを持った面(第1の面)155を有しており、この第1の面155に第1の光学フィルタ161が保持される。これにより、第1の光学フィルタ161は送信光100aの光路に対して45°の角度をもって保持されることになる。さらに、第1及び第2の突出部152、153はいずれも、受光部品140に対して実質的に垂直な面(第2の面)156を有しており、この第2の面156に第2の光学フィルタ162が保持される。
ここで、第1の光学フィルタ161は、光ファイバー121より供給される受信光100bを反射し、発光部品130が発生する送信光100aを透過する性質を有しており、第2の光学フィルタ162は、光ファイバー121より供給される受信光100bを透過し、発光部品130が発生する送信光100aを反射する性質を有している。このため、発光部品130より発せられた送信光100aは第1の光学フィルタ161を透過して光ファイバー121に供給される一方、光ファイバー121より供給される受信光100bは、第1の光学フィルタ161を反射することによってその進路を90°変化させられ、その後、第2の光学フィルタ162に対して実質的に垂直に入射し、これを透過して受光部品140に供給されることになる。
以上が、本実施形態による光モジュール100の構成である。
このような構成を有する光モジュール100では、第2の光学フィルタ162が送信光100aを反射する性質を有していることから、送信光100aが迷光となってメインハウジング110内で散乱した場合であっても、これが受光部品140に達することなく、第2の光学フィルタ162によって遮断される。このため、迷光に起因するノイズを低減することが可能となる。しかも、本実施形態による光モジュール100では、このような2つの光学フィルタ161、162を一つのフィルタ保持部材120によって保持しており、且つ、このフィルタ保持部材120は光ファイバー121を保持する役割を兼ねていることから、部品点数を削減することが可能となる。さらに、2つの光学フィルタ161、162を一つのフィルタ保持部材120によって保持していることから、これら光学フィルタ161、162の位置関係にずれが生じることがほとんど無く、これらを精度良く位置決めすることが可能となる。
尚、フィルタ保持部材120に含まれるフィルタ保持部123の構造としては、図3に示す構造に限定されず、他の種々の構造を採用することが可能である。
例えば、図4に示すように、第1及び第2の突出部152、153の形状を平板状としても構わないし、図5に示すように、第1及び第2の突出部152、153の先端部を一体化させても構わない。さらにまた、図6に示すように、筒状部151の内周部分にスライダ124のストッパーとなるストッパー部157を設けた構造としても構わない。
さらに、図7に示すように、筒状部151の内径が所定の傾きを持って形成されていても構わない。筒状部151の内径にこのような傾きを持たせれば、第1の部品取り付け部111と第2の部品取り付け部112を結ぶ直線に対し、所定の傾きを持って光ファイバー121を固定することができる。これは、光ファイバー121の終端部での反射の影響を低減するために、光軸に対して垂直ではなく、所定の傾きを持って光ファイバー121が終端されている場合において、この傾きによる影響を補償し、光ファイバー121と発光部品130を効率よく結合させることを目的としたものである。光ファイバー121と発光部品130を効率よく結合させるためには、筒状部151の内径の傾きを5°以下に設定すればよい。
図8は、本発明の好ましい他の実施の形態による光モジュール200の構成を示す断面図である。
本実施形態による光モジュール200は、第2の光学フィルタ162がフィルタ保持部材120ではなく、透明窓144を備える受光部品140上に保持されている点において、図1に示した光モジュール100と異なっている。このため、本実施形態では、フィルタ保持部材120が第2の面156を有している必要はなく、受光部品140の表面が第2の面として用いられる。本実施形態は、受光部品140にレンズ142が含まれていないか、或いは、受光部品140にレンズ142が含まれている場合であってもこれが突出しておらず、入射面側の表面が平坦である場合において好適な構造である。
図9は、本発明の好ましいさらに他の実施の形態による光モジュール300の構成を示す断面図である。
本実施形態による光モジュール300は、第2の光学フィルタ162が受光部品140の内部に保持されている点において、図8に示した光モジュール200と異なっている。つまり、図8に示した透明窓144自体が第2の光学フィルタ162の役割を果たしている。このような構成においても、図8に示した光モジュール200と同様の効果を得ることができる。
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、上記各実施形態では、メインハウジング110の第1の部品取り付け部111と第2の部品取り付け部112を結ぶ直線110a(図2参照)に対して90°の角度を持った位置に第3の部品取り付け部113が設けられ、これに対応して第1の光学フィルタ161がこの直線110aに対して45°の角度で保持されているが、後者の角度が前者の角度の半分であれば、これら角度がそれぞれ90°及び45°である必要はない。
また、上記各実施形態にはいずれも、受信光100bを透過し送信光100aを反射する第2の光学フィルタ162が備えられているが、本発明において第2の光学フィルタを設けることは必須でなく、これを省略しても構わない。但し、このような第2の光学フィルタを用いれば、上述したように、迷光に起因するノイズを低減することが可能となる。
100,200,300 光モジュール
100a 送信光
100b 受信光
110 メインハウジング
110a 第1の部品取り付け部と第2の部品取り付け部を結ぶ直線
111 第1の部品取り付け部
112 第2の部品取り付け部
113 第3の部品取り付け部
120 フィルタ保持部材
120a フィルタ保持部材の取り付け方向
121 光ファイバー
122 ファイバー被覆
123 フィルタ保持部
124 スライダ
125 フェルール
130 発光部品
130a 発光部品の取り付け方向
131 発光素子
132 レンズ
133 信号ピン
140 受光部品
140a 発光部品の取り付け方向
141 受光素子
142 レンズ
143 信号ピン
144 透明窓
151 筒状部
152 第1の突出部
153 第2の突出部
154 リング部
155 第1の面
156 第2の面
157 ストッパー部
161 第1の光学フィルタ
162 第2の光学フィルタ
100a 送信光
100b 受信光
110 メインハウジング
110a 第1の部品取り付け部と第2の部品取り付け部を結ぶ直線
111 第1の部品取り付け部
112 第2の部品取り付け部
113 第3の部品取り付け部
120 フィルタ保持部材
120a フィルタ保持部材の取り付け方向
121 光ファイバー
122 ファイバー被覆
123 フィルタ保持部
124 スライダ
125 フェルール
130 発光部品
130a 発光部品の取り付け方向
131 発光素子
132 レンズ
133 信号ピン
140 受光部品
140a 発光部品の取り付け方向
141 受光素子
142 レンズ
143 信号ピン
144 透明窓
151 筒状部
152 第1の突出部
153 第2の突出部
154 リング部
155 第1の面
156 第2の面
157 ストッパー部
161 第1の光学フィルタ
162 第2の光学フィルタ
Claims (16)
- 光ファイバーを固定可能な第1の部品取り付け部、前記第1の部品取り付け部と対向する位置に設けられた第2の部品取り付け部、並びに、前記第1の部品取り付け部と前記第2の部品取り付け部を結ぶ直線に対して第1の角度を持った位置に設けられた第3の部品取り付け部を有するメインハウジングと、
前記メインハウジングの前記第1の部品取り付け部に保持されたフィルタ保持部材と、
前記メインハウジングの前記第2の部品取り付け部に保持された発光部品と、
前記メインハウジングの前記第3の部品取り付け部に保持された受光部品と、
前記フィルタ保持部材に保持された第1の光学フィルタとを備え、
前記フィルタ保持部材は、前記直線に対して前記第1の角度とは異なる第2の角度を持った第1の面を有し、前記フィルタ保持部材の前記第1の面に前記第1の光学フィルタが載置されていることを特徴とする光モジュール。 - 前記受光部品に対して実質的に垂直に保持された第2の光学フィルタをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。
- 前記フィルタ保持部材は、前記受光部品に対して実質的に垂直な第2の面をさらに有しており、前記第2の光学フィルタは前記フィルタ保持部材の前記第2の面に載置されていることを特徴とする請求項2に記載の光モジュール。
- 前記第2の角度は、前記第1の角度の半分であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光モジュール。
- 前記第1の角度はほぼ90°であり、前記第2の角度はほぼ45°であることを特徴とする請求項4に記載の光モジュール。
- 前記第1の光学フィルタは、前記光ファイバーより供給される光を反射し、前記発光部品が発生する光を透過する性質を有していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光モジュール。
- 前記第2の光学フィルタは、前記光ファイバーより供給される光を透過し、前記発光部品が発生する光を反射する性質を有していることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の光モジュール。
- 前記フィルタ保持部材は、前記光ファイバーが挿入される筒状部と、前記筒状部の一端に設けられ、いずれも前記第1の面を持った第1及び第2の突出部を有していることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光モジュール。
- 前記フィルタ保持部材の前記第1及び第2の突出部は、いずれも前記第2の面をさらに持っていることを特徴とする請求項8に記載の光モジュール。
- 前記フィルタ保持部材は、前記筒状部の外周部分に設けられ、前記メインハウジングに対する前記フィルタ保持部材のストッパーとなるリング部をさらに有していることを特徴とする請求項8又は9に記載の光モジュール。
- 前記フィルタ保持部材は、前記筒状部に挿入され、前記光ファイバーの位置を光軸に沿った方向に調整可能なスライダをさらに備えていることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の光モジュール。
- 前記スライダは、フェルールを挿入可能な筒状構造を有していることを特徴とする請求項11に記載の光モジュール。
- 前記フィルタ保持部材は、前記筒状部の内周部分に設けられ、前記スライダのストッパーとなるストッパー部をさらに有していることを特徴とする請求項11又は12に記載の光モジュール。
- 前記フィルタ保持部材は、前記光ファイバーを前記直線に対して所定の傾きを持って固定可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の光モジュール。
- 前記所定の傾きが5°以下であることを特徴とする請求項14に記載の光モジュール。
- 前記メインハウジングは、一端に前記第1の部品取り付け部が設けられ、他端に前記第2の部品取り付け部が設けられた筒状構造を有していることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の光モジュール。
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