JP2009151128A - Optical connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光モジュールを内蔵した光コネクタに関するものである。 The present invention relates to an optical connector incorporating an optical module.
近年、情報通信分野において、高速データ通信を可能とする光通信システムが広く採用されている。一般に、光通信システムは、電気信号と光信号とを変換する光モジュールと、光信号の搬送路となる光ファイバとを備えており、光モジュールと光ファイバとは、光プラグを光コネクタに装着させて光学的に接続される。 In recent years, optical communication systems that enable high-speed data communication have been widely adopted in the information communication field. In general, an optical communication system includes an optical module that converts an electrical signal and an optical signal, and an optical fiber that serves as a transport path for the optical signal. The optical module and the optical fiber attach an optical plug to an optical connector. Optically connected.
光プラグは、光ファイバが挿入されたフェルールを備え、光コネクタには、光モジュールが内蔵されている。例えば特許文献1には、光モジュールを光軸のずれなくハウジングに固定することが可能な光コネクタが開示されている。 The optical plug includes a ferrule into which an optical fiber is inserted, and the optical connector includes an optical module. For example, Patent Document 1 discloses an optical connector that can fix an optical module to a housing without deviation of the optical axis.
ここで従来の光コネクタは、外来の電磁ノイズから光モジュールを防御し、光モジュールから放射される電磁ノイズが外部に漏れないようにするために、導電性を有するシールドケースで光モジュールを覆っていた。
しかし従来のこのような光モジュールを用いた光コネクタでは、光ファイバを保持する被せ部材であるフェルールの位置が変化することにより、光モジュールの特性に影響を与える懸念があった。 However, in the conventional optical connector using such an optical module, there is a concern of affecting the characteristics of the optical module by changing the position of the ferrule which is a covering member for holding the optical fiber.
そこで本発明は、光コネクタにおける光ファイバを保持する被せ部材であるフェルールの位置が変化することを防止し、光モジュールの特性への影響を改善できる光コネクタを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical connector that can prevent the position of a ferrule that is a covering member that holds an optical fiber in the optical connector from changing, and can improve the influence on characteristics of the optical module.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、光信号と電気信号とを変換する光モジュールと、前記光モジュールと光ファイバの両者を支持すると共に両者を接続するハウジングとを備えた光コネクタにおいて、ハウジングは光ファイバの先端部を装入する装入孔部を有し、当該装入孔部内に押圧部材が設けられ、押圧部材によって光ファイバが光モジュール側に押圧されていることを特徴とした。 In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is an optical connector comprising: an optical module that converts an optical signal and an electrical signal; and a housing that supports both the optical module and the optical fiber and connects them. The housing has a loading hole for loading the tip of the optical fiber, a pressing member is provided in the loading hole, and the optical fiber is pressed toward the optical module by the pressing member. It was.
請求項1の光コネクタは、ハウジングが有する装入孔部に光ファイバの先端部が配置され、当該装入孔部内に設けられた押圧部材によって、被せ部材を光モジュール側に押圧することができる。これにより請求項1の光コネクタは、被せ部材を備えた光ファイバの位置が変化することを防止でき、光モジュールの特性への影響を改善することができる。 In the optical connector of the first aspect, the tip end portion of the optical fiber is disposed in the insertion hole portion of the housing, and the covering member can be pressed toward the optical module by the pressing member provided in the insertion hole portion. . Thereby, the optical connector of claim 1 can prevent the position of the optical fiber provided with the covering member from changing, and can improve the influence on the characteristics of the optical module.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、押圧部材はばねであり、光ファイバは先端に被せ部材が設けられ、被せ部材の一部にばねと係合する係合部が設けられていることを特徴とした。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the pressing member is a spring, the optical fiber is provided with a covering member at the tip, and an engaging portion that engages with the spring is provided at a part of the covering member. It was characterized by being.
これにより請求項2の光コネクタは、光ファイバの被せ部材の一部にばねを係合することができ、光ファイバを光モジュール側に押圧することができる。 Accordingly, in the optical connector according to the second aspect, the spring can be engaged with a part of the covering member of the optical fiber, and the optical fiber can be pressed toward the optical module.
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、装入孔部内に被せ部材を押さえる押さえ部材が設けられ、押さえ部材と被せ部材の間にばねが設けられていることを特徴とした。
The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of
これにより請求項3の光コネクタは、押さえ部材と被せ部材との間にばねを固定することができ、ばねが圧縮されることによる反発力で、確実に光ファイバを保持する被せ部材を光モジュール側に押圧することができる。 Accordingly, in the optical connector according to the third aspect, the spring can be fixed between the pressing member and the covering member, and the covering member that securely holds the optical fiber by the repulsive force due to the compression of the spring is provided as the optical module. Can be pressed to the side.
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明において、押さえ部材には貫通孔が設けられ、被せ部材の後端側が押さえ部材の貫通孔内に装入され、さらに貫通孔内にばねが配されていることを特徴とした。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the pressing member is provided with a through hole, the rear end side of the covering member is inserted into the through hole of the pressing member, and further penetrates. A spring is arranged in the hole.
これにより請求項4の光コネクタは、被せ部材が押さえ部材によって確実に固定され、その両者の間にばねが配されるので、光ファイバを保持する被せ部材の位置が変化することを防止でき、光モジュールの特性への影響を改善することができる。 Thus, in the optical connector according to claim 4, since the covering member is securely fixed by the pressing member and the spring is disposed between the two, it is possible to prevent the position of the covering member holding the optical fiber from being changed, The influence on the characteristics of the optical module can be improved.
本発明の光コネクタは、光コネクタにおける光ファイバを保持する被せ部材であるフェルールが、位置変化することを防止し、光モジュールの特性への影響を改善することができる。 The optical connector of the present invention can prevent the position of the ferrule, which is a covering member that holds the optical fiber in the optical connector, from being changed, and can improve the influence on the characteristics of the optical module.
以下さらに本発明の具体的実施形態について説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described.
図1は回路基板に実装された本発明に係る受光側の光コネクタを示した断面図である。なお図1は、図3のC−C断面に相当する。図2は回路基板に実装された本発明に係る発光側の光コネクタを示した断面図である。なお図2は、図3のD−D断面に相当する。図3は、図1および図2に示した光コネクタのA−A断面図である。図4、図5、図6は、光コネクタのハウジングを示した正面図、底面図、側面図である。図10、図11は、本発明に係る光モジュールにおける受光モジュールを示した正面図、背面図であり、図12は図10、図11で示した受光モジュールのE−E断面図であり、図13は受光モジュールの透視図である。図14は、図3に示した光コネクタのB−B断面図である。図15は、図1に示した光コネクタの分解断面図である。 FIG. 1 is a sectional view showing an optical connector on the light receiving side according to the present invention mounted on a circuit board. 1 corresponds to the CC cross section of FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a light-emitting side optical connector according to the present invention mounted on a circuit board. Note that FIG. 2 corresponds to the DD cross section of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical connector shown in FIGS. 1 and 2 taken along line AA. 4, 5, and 6 are a front view, a bottom view, and a side view showing the housing of the optical connector. 10 and 11 are a front view and a rear view showing the light receiving module in the optical module according to the present invention, and FIG. 12 is an EE cross-sectional view of the light receiving module shown in FIGS. 13 is a perspective view of the light receiving module. 14 is a cross-sectional view of the optical connector shown in FIG. 3 taken along the line BB. FIG. 15 is an exploded cross-sectional view of the optical connector shown in FIG.
図1に示すように、本実施形態の光コネクタ1は、光通信システムにおいて、回路基板2に実装され、光ファイバ7と光モジュール10とを光学的に接続するのに用いられる。
As shown in FIG. 1, the optical connector 1 of the present embodiment is mounted on a
回路基板2に実装された光コネクタ1は、光ファイバ7の一端を保持する光プラグ6を装着し、内蔵された光モジュール10によって電気信号と光信号とを変換する。本実施形態の光コネクタ1に装着される光プラグ6には、光ファイバを保持するフェルール(ferrule 被せ部材)8が先端側に突出して2本取り付けられており、2本のフェルール8は、平行に配置されている。
The optical connector 1 mounted on the
なお以下の説明では、特に断りのない限り、前後および上下の位置関係については、光コネクタ1に内蔵される光モジュール10を基準とし、レンズ18が配置される方を前方、その反対を後方とする。また外部リード23が伸びる方を下方、その反対を上方とする。
In the following description, unless otherwise specified, the front-rear and top-bottom positional relationships are based on the
光コネクタ1は、2つの光モジュール10、1つのハウジング26、および1つのシールドケース38を備えている。
The optical connector 1 includes two
図9に示す光モジュール10は、光信号と電気信号とを変換する部材であり、光素子12、16を内蔵する。光モジュール10は、内蔵される光素子12、16により発光モジュール11と受光モジュール15とに分けられる。発光モジュール11は、レーザダイオードや発光ダイオード等の発光素子12を備えた光モジュール10であり、受光モジュール15は、フォトダイオード等の受光素子16を備えた光モジュール10である。本実施形態の光コネクタ1は、発光モジュール11および受光モジュール15を一つずつ内蔵している。
An
また図9および図13に示す光モジュール10は、光素子12、16の他に、封止樹脂(樹脂ブロック)17およびリードフレーム部材を備える。リードフレーム部材は、光素子12、16が実装される実装パッド24、固定フレーム22、外部リード23、および内部リード21に大別される。
The
封止樹脂17は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明性を有する樹脂であり、実装パッド24に実装された光素子12、16および内部リードを封止する。封止樹脂17は正面視、略矩形に形成され、略中央に光素子12、16が配置される。また光素子12、16の発光部または受光部と対向する位置には、封止樹脂17によってレンズ18が形成されている。
The sealing
また図10,12が示すように、レンズ18の周囲は、レンズ18の直径よりも拡がりをもった直径で空間19が形成されている。封止樹脂17の内部には、内部リード21が挟み込まれている。そして封止樹脂17には、レンズ18が形成された面と反対側の樹脂面44に空間70が形成されている。この空間70は、レンズ18の中心から封止樹脂17の樹脂面44に垂直に投影した点を中心に形成されている。空間70の深さは、封止樹脂17の樹脂面44から内部に挟み込まれた内部リード21に到達しない程度である。また図11のように、光モジュール10の空間70が形成された面を正面視すると、空間70は円形状の形状を有する。空間70の開口面積は、前述のレンズ18周囲の空間19の開口面積と同程度である。
As shown in FIGS. 10 and 12, a
固定フレーム22は、封止樹脂17の外形に沿って形成される「L」字状のリードフレーム部材であり、実装パッド24と一体的に形成される。固定フレーム22の所定位置には、後述するハウジング26の位置決めピン31が挿入される固定孔25が2つ設けられている。光モジュール10に実装される光素子12、16は、これら2つの固定孔25を結ぶ直線の中点近傍に配置される。そのため固定フレーム22に設けられた2つの固定孔25を結ぶ直線と、光素子12,16の光軸とは略垂直に交差することになる。
The
外部リード23は、リードフレーム部材の一部であり、外部の回路基板2に電気的に接続されて、光素子12,16を駆動させる電力や制御信号が入出力される。内部リード21は、封止樹脂17によって封止されたリードフレーム部材の一部であり、各外部リード23と連続して設けられている。内部リード21は、ボンティング用ワイヤ14によって光素子12、16と電気接続されている。また内部リード21には信号処理用の制御ICチップ13が実装されている。
The
ハウジング26は、絶縁性を有する合成樹脂で形成される箱状の部材である。
The
図3に示すように、ハウジング26の一方の面には、光ファイバ7を備えた光プラグ6が差し込まれる差込口27があり、ハウジング26内部の嵌合空間28に続いている。差込口27から差し込まれた光プラグ6は、ハウジング26内の嵌合空間28に収容され、嵌合空間28を構成する内壁30と嵌合することにより固定される。
As shown in FIG. 3, an
ハウジング26の差込側と逆側の面は、光モジュール10を所定位置に位置決めする位置決めピン31が形成されるピン形成面32である。
The surface opposite to the insertion side of the
位置決めピン31は、光モジュール10をハウジング26の所定位置に位置決めするためにピン形成面32の所定位置に形成される。またハウジング26には、嵌合空間28とピン形成面32とを結ぶ装入孔部33が2つ設けられており、これらの装入孔部33には、光プラグ6のフェルール8を保持して位置決めするスリーブ35が取り付けられる。
The positioning pins 31 are formed at predetermined positions on the
図5に示すように、ピン形成面32には、1つの光モジュール10に対して2つの位置決めピン31、31が形成されている。そして本実施形態のハウジング26では、2つの位置決めピン31、31を結んだ直線の中点近傍に、スリーブ35の中心軸が配置されている。
As shown in FIG. 5, two positioning
図4、5に示すように、ハウジング26の左右の側面には、後述のシールドケース38を構成する基板側シールド材53の固定用スリット50が差し込まれる差込溝37が設けられている。また差込溝37の出入口近傍または差込溝37内の所定位置には固定用突起61(移動制限手段)が設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, on the left and right side surfaces of the
図7、図8、図9は、上方シールド材、基板側シールド材、光モジュールを示した斜視図である。 7, 8, and 9 are perspective views showing the upper shield material, the board-side shield material, and the optical module.
シールドケース38は、図1に示すように、ハウジング26の所定位置に配置された光モジュール10を収容する上方シールド材40と、回路基板2側に配置される基板側シールド材53とを備える。上方シールド材40および基板側シールド材53は、導電性を有する金属薄板を屈曲加工することにより形成される。
As shown in FIG. 1, the
上方シールド材40は、光モジュール10が収容される部材であり、図7に示すように、上方後壁43、中央周壁46、および上方前壁41を備える。
The
上方前壁41は、ハウジング26のピン形成面32に沿って配置されるシールド板である。上方前壁41は、光モジュール10がシールドケース38に収容された際、光モジュール10の前方半分を覆う。上方前壁41には、ハウジング26に取り付けられたスリーブ35を避けるように半円状のスリーブ切り欠き42が設けられている。
The upper
上方後壁43は、上方前壁41に対向させて平行に配置されるシールド板である。上方後壁43は、光モジュール10がシールドケース38に収容された際、光モジュール10の後方に配置される。図1や図2に示すように、上方後壁43には、所定位置に板ばね45が取り付けられており、収容された光モジュール10を前方(ハウジング26側)に付勢することができる。
The upper
図7に示すように、中央周壁46は、上方前壁41と上方後壁43とをつなぐシールド材である。光モジュール10がシールドケース38に収容された際、中央周壁46は光モジュール10の上方を覆う。このとき、図14に示すように、光モジュール10が備える固定フレーム22の上端部は中央周壁46に接する。
As shown in FIG. 7, the central
上方シールド材40の下方は、開放されており、この部分から光モジュール10がシールドケース38に収容される。
The lower part of the
図8に示すように、基板側シールド材53は、下方後壁58、側方周壁47、下方前壁55、および隔壁60を備える。
As shown in FIG. 8, the board-
下方前壁55は、ハウジング26のピン形成面32に沿って配置されるシールド板である。下方前壁55は、光モジュール10がシールドケース38に収容された際、光モジュール10の前方下半分を覆う。下方前壁55には、ハウジング26に取り付けられたスリーブ35を避けるように半円状のスリーブ切り欠き56が設けられている。
The lower
下方前壁58は、下方前壁55に対向させて平行に配置されるシールド板である。下方後壁43は、光モジュール10がシールドケース38に収容された際、光モジュール10の後方に配置される。
The lower
側方周壁47は、下方前壁55および下方後壁58を挟んで対抗するように配置される。側方周壁47の後方は、下方前壁58につながっており、前方は、下方前壁55につながっている。光モジュール10がシールドケース38に収容された際、側方周壁47は、光モジュール10の側方を覆う。このとき、図14示すように、光モジュール10が備える固定フレーム22の側端部は、側方周壁47に接する。
The side
隔壁60は、クロストークを防止するために発光モジュール11と受光モジュール15との間に配置されるシールド材である。
The
図16は、フェルールの正面図である。図17は、フェルールの斜視図である。図18は、フェルール止めの正面図である。図19は、フェルール止めの斜視図である。図20は、フェルールの分解斜視図である。図21は、図20で示したフェルール及びフェルール止めのF−F断面図である。 FIG. 16 is a front view of the ferrule. FIG. 17 is a perspective view of the ferrule. FIG. 18 is a front view of the ferrule stopper. FIG. 19 is a perspective view of the ferrule stopper. FIG. 20 is an exploded perspective view of the ferrule. 21 is a cross-sectional view of the ferrule and ferrule stopper shown in FIG. 20 taken along the line F-F.
図17に示すように、フェルール8は、円筒状である。フェルール8は、一端側およびフェルール8の軸方向中間にそれぞれフランジ部を有す。一端側のフランジ73には切り欠き71が2つ形成されている。切り欠き71はそれぞれ円周方向に180°離れて位置されている。切り欠き71はいずれも厚み方向に貫通している。
As shown in FIG. 17, the
図16のようにフェルール8のフランジ部73の端面を正面視すると、切り欠き71の形状は概ね正方形である。この正方形の一辺の長さは、フェルール8のフランジ部73の外周側から径方向内側に向けて形成されている。
When the end face of the
図19に示すように、フェルール止め5は円筒状である。また中心には軸方向に貫通した空間が形成されている。フェルール止め5は、両端にフランジ部が形成されている。それぞれのフランジ部は、正面視すると円形である。フランジ部74にはリブ72が2つ形成されている。リブ72は、それぞれ円周方向に180°離れて位置されている。リブ72は、いずれも軸方向外側に向けて端面から突出している。リブ72の突出長さは、前述のフェルール8の切り欠き71が形成されたフランジ部73の厚みと同程度あるいはそれ以上である。
As shown in FIG. 19, the
図18のようにフェルール止め5のフランジ部74の端面を正面視すると、リブ72の形状は概ね正方形である。この正方形の一辺の長さは、前述フェルール8のフランジ部73に形成された切り欠き71の正方形の一辺の長さと同程度である。
As shown in FIG. 18, when the end surface of the
図21が示すように、前述の軸方向に貫通した空間は、拡径側には、ばね設置空間75と狭径側の空間との2層で構成されている。ばね設置空間75は、リブ72が形成されている側である。ばね設置空間75と狭径側の空間との境目は、段差76が形成されている。
As shown in FIG. 21, the space penetrating in the axial direction is composed of two layers of a
次に本実施形態の光コネクタ1の各部材間の組合せ構成について説明する。 Next, the combination structure between each member of the optical connector 1 of this embodiment is demonstrated.
図1、2に示すようにハウジング26において、光プラグ6から突出したフェルール8の先端部が装入孔部内に配置されている。そのときフェルール8の先端部は光モジュール10が備えるレンズ18に向き合って位置している。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
またフェルール8の先端部とは逆側の切り欠き71が設けられている側は、フェルール止め5によって押さえられた状態になっている。このときフェルール止め5において、リブ72が設けられた側がフェルール8と向き合っている。そして前述のフェルール8の切り欠き71とフェルール止め5のリブ72とは係合された配置となっている。
Further, the side of the
またこのフェルール8とフェルール止め5との両者の間のばね設置空間75には、ばねが設置されている。このばねは、圧縮の力に反発する圧縮コイルばねである。このばねは図21に示すように両者の間に設置される前は、ばね設置空間の軸方向長さ以上である。このばねの一端側は、ばね設置空間75と狭径側との段差76により固定される。ばねのもう一端側は、フェルール8の係合部(フランジ73)と係合している。
A spring is installed in the
また光モジュール10において、レンズ18が形成された面が、ハウジング26のピン形成面32側に沿って配置されている。このとき光モジュール10が備えるレンズ18は、ハウジング26が備えるスリーブ35に配置されたフェルール8が保持する光ファイバ7の先端と向き合って設置されている。さらに光モジュールが備える固定フレーム22における2つの固定孔25は、ハウジング26に形成されている2つの位置決めピン31にそれぞれ配置されている。
In the
また図1、図2に示すように、光モジュール10を収容するようにシールドケース38である上方シールド材40および基板側シールド材53が設置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
上方シールド材40においては、上方前壁41側にあるスリーブ切り欠き42が、ハウジング26が有するスリーブ35を上方から覆うように位置している。上方後壁43における光モジュールが配置されている側の板ばね45は、光モジュール10における封止樹脂17の樹脂面44を付勢するように位置している。また中央周壁46においては、光モジュールが備える固定フレーム22の上端と接するように設置されている。
In the
基板側シールド材53においては、下方前壁55側にあるスリーブ切り欠き56が、ハウジング26が有するスリーブ35を下方から覆うように位置している。また前述の上方シールド材40が有する上方後壁43を収容するように下方後壁58が位置している。側方周壁47においては、光モジュール10が備える固定フレーム22の側端と接するように設置されている。基板側シールド材53の隔壁60は、図3に示すように発光モジュール11と受光モジュール15との間に配置されている。
In the board-
上記のような光コネクタ1は、図1、2に示すように外部リード23およびグランド端子52を外部の回路基板2に接続させて回路基板2に実装される。
The optical connector 1 as described above is mounted on the
本実施形態の光コネクタ1において、ハウジング26の装入孔部に装入された光ファイバ7の被せ部材であるフェルール8は、ばねを係合する係合部が形成されており、フェルール8の押さえ部材であるフェルール止め5は、貫通孔の一部であるばね設置空間75が形成されている。これにより両者にあたるばね設置空間75にばねを設置することができ、光ファイバを保持したフェルール8を光モジュール側に押圧し、光ファイバ7の位置の変化を防止することができる。そのため、本実施形態の光コネクタ1は、フェルール8の位置の変化を原因とする光ファイバ7の位置の変化を防止し、光モジュールの特性への影響を改善することができる。
In the optical connector 1 of the present embodiment, the
1 光コネクタ
5 フェルール止め
6 光プラグ
7 光ファイバ
8 フェルール
10 光モジュール
26 ハウジング
69 ばね
75 ばね設置空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
Priority Applications (1)
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JP2007329413A JP2009151128A (en) | 2007-12-21 | 2007-12-21 | Optical connector |
Applications Claiming Priority (1)
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-
2007
- 2007-12-21 JP JP2007329413A patent/JP2009151128A/en active Pending
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