JP2009253117A - 光通信モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタが実装される電子基板の設計自由度を向上させる。
【解決手段】光通路部材３の端部に設けられ、コネクタ２に嵌合されて光通路部材３とコネクタ２とを光信号処理部１４を介して電気的に接続するモジュール１であって、光通路部材３が一方の端面１１ａから長手方向Ｘに導入された略直方体状のモジュール基体１１と、モジュール基体１１の上部に設けられるカバー１２と、長手方向Ｘに延在するモジュール基体１１の両外側面に配置される複数組の電極１３とを備え、モジュール基体１１は上面に凹部１１ｂが形成され、カバー１２は凹部１１ｂの開口部を塞ぐように形成され、電極１３は前記外側面の高さ方向Ｚに対する中心線Ｌから、モジュール基体１１の上面側と下面側とに向かって同じ長さに延在するよう形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、光通信モジュールに関する。

従来、光ファイバや光導波路といった光通路部材の端部に設けられ、電子基板上のコネクタと連結されて、これら光通路部材とコネクタとを電気的に接続する光通信モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この光通信モジュールは、図１０に示すように、外側面２００ａの下面側に複数の電極２１０が設けられており、光通信モジュール２００をコネクタ（図示せず）の中空部に上方から嵌合させたときに、コネクタの内側面に設けられた複数のコンタクトと当該電極２１０とが接触して電気的に接続するようになっている。
特開２００７−１５７３６３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の光通信モジュール２００は、電極２１０が外側面２００ａの下方側に偏って設けられているために、コンタクトの配置とも相まって、常に下面側から先に、つまり一定の向きでコネクタへ挿入する必要があった。このことは、光通信モジュール２００に連結される光通路部材３００の引き回しとも関連して、コネクタが実装される電子基板の設計自由度を著しく制限していた。

例えば、上記のように光通信モジュールとコネクタとが互いに一定の向きでしか嵌合できない場合、最近のモバイル機器に要求される電子部品の薄型化に対応することが難しい。最近のモバイル機器では、電気的に接続された２つの電子基板が互いに平行移動するスライド機構を備えるものが多く、このスライド機構を備えつつ薄型化を実現するには、図９（ａ）に示すように２つの電子基板２４０，２４０がコネクタ２２０，２２０を挟んで対向するのでなく、図９（ｂ）に示すように２つの電子基板２４０，２４０がコネクタ２２０，２２０と交互に並ぶような位置関係に構成されるのが望ましい。ところが、コネクタ２２０と一定の方向でしか接続できない従来の光通信モジュール２００を用いた場合、光通路部材としての光導波路フィルム３００を捩じらずに２つの電子基板２４０，２４０を当該位置関係に構成するには、光通信モジュール２００に接続される光導波路フィルム３００両端の２箇所の４５度ミラー３１０，３１０（図１０参照）を互いに反対向きに形成する必要がある。そして、このように２箇所の４５度ミラー３１０，３１０が互いに反対向きとなるよう光導波路フィルム３００を加工すると、作業の煩雑化やコストの増加、及び歩留まりの低下を招いてしまう恐れがある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、従来に比べ、コネクタが実装される電子基板の設計自由度を向上させることができる光通信モジュールの提供を課題とする。

前記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、光通路部材の端部に設けられ、コネクタに嵌合されて前記光通路部材と前記コネクタとを光信号処理部を介して電気的に接続する光通信モジュールであって、
前記光通路部材が一方の端面から長手方向に導入された略直方体状のモジュール基体と、
前記モジュール基体の上部に設けられる蓋部材と、
前記長手方向に延在する前記モジュール基体の両外側面に配置され、前記光通路部材と電気的に接続された複数組の導電性部材と、
を備え、
前記モジュール基体は、上面に凹部が形成され、
前記蓋部材は、前記凹部の開口部を塞ぐように形成され、
前記導電性部材は、前記外側面の高さ方向に対する中心線から、前記上面側と下面側とに向かって同じ長さに延在するよう形成されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光通信モジュールであって、
前記端面から前記長手方向へ同距離に配置された少なくとも一組の前記導電性部材が、前記外側面の前記上面側端から前記下面側端まで延在するよう形成されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光通信モジュールであって、
前記端面から前記長手方向へ同距離に配置された少なくとも一組の前記導電性部材が、前記上面上及び前記下面上まで延在し、上面上の延在部分と下面上の延在部分とが前記外側面から同じ長さとなるよう形成されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光通信モジュールであって、
前記蓋部材は、上面が前記モジュール基体の前記上面と略同一平面となるよう形成されることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光通信モジュールであって、
前記光通路部材は、フィルム状に形成された光導波路であることを特徴とする。

本発明によれば、モジュール基体は上面に凹部が形成され、モジュール基体の両外側面に配置された複数組の導電性部材は、モジュール基体の外側面の高さ方向に対する中心線から上面側と下面側とに向かって同じ長さに延在するよう形成されるので、光信号処理部をモジュール基体の凹部に収納することで、当該光通信モジュールを上面側と下面側とのいずれからコネクタに挿入しても、電極としての導電性部材とコネクタのコンタクトとを同様に接触させることができる。したがって、コネクタに対して一定の向きでしか嵌合できない従来の光通信モジュールに比べ、コネクタが実装される電子基板の設計自由度を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。

まず、本発明に係る光通信モジュール（以下、モジュールという）１と接続されるコネクタ２及び光通路部材３について、図１及び図２を参照して説明する。ここで、図１はモジュール１、コネクタ２、及び光通路部材３の斜視図であり、図２はコネクタ２の長手方向と直交する断面図である。

コネクタ２は、コネクタ基体２１とコンタクト２２とを備え、図示しない電子基板に固定されている。コネクタ基体２１は、モジュール１が上面側から嵌合する中空部２１ａを有して略直方体状に形成されている。この中空部２１ａは略直方体状に形成され、その両内側面には、長手方向Ｘに対して両内側面で同位置となる４組のコンタクト２２が、長手方向Ｘへ均等間隔に配置されている。

コンタクト２２は、図２に示すように、導電性を有する長尺の平板状弾性部材の両端部を、当該平板状弾性部材の面に対してそれぞれ逆方向に折曲することにより形成され、中央部分を固着部２２ａ、両端部分をそれぞれ接触部２２ｂ、リード部２２ｃとしている。

固着部２２ａは、コネクタ２の底面と平行に配置されるリード部２２ｃの一端部から略垂直に立ち上がるよう形成され、この立ち上がり部周辺でコネクタ基体２１に固定されている。固着部２２ａは上端部で折曲され、折曲部分２２ｄからリード部２２ｃの延在方向とは逆方向で、且つ、下方に傾斜して延びる部位が接触部２２ｂとなっている。

接触部２２ｂは、固着部２２ａとの間の折曲部分２２ｄにより、板バネ（円弧及び直線バネ）の機能を有し、固着部２２ａ側に押圧された際に、固着部２２ａと離間する方向に付勢するようになっている。この接触部２２ｂは、先端側に向かって固着部２２ａと離間する方向に傾斜し、先端には後述するモジュール１の電極１３と接触する接点部２２ｅを有している。接点部２２ｅは、所定位置で固着部２２ａ方向に折り曲げられ、電極１３との接触面となる折曲部の面が半面状となるように形成されている。

リード部２２ｃは、コネクタ基体２１の側壁部２１ｂの下面に形成された孔部を介して、コネクタ基体２１の外部に、コネクタ基体２１の底面と略平行に延出されている。そして、この延出部分で、図示しない電子基板と電気的に接続され固定されている。

光通路部材３は、図１に示すように、略直方体状のモジュール１に対し、後述するモジュール基体１１の一方の端面１１ａから長手方向Ｘに向けて導入され、モジュール１内部で後述の光信号処理部１４と接続されている（図５参照）。この光通路部材３は、図示しないコア及びクラッドを備えて光信号を伝送するものであり、特に限定はされないが、フィルム状に形成された光導波路である。

続いて、モジュール１について説明する。

モジュール１は、モジュール基体１１と、カバー１２と、電極１３と、光信号処理部１４（図５参照）とを備えている。このモジュール１は、光通路部材３の端部に設けられ、コネクタ２に嵌合されることにより、光通路部材３とコネクタ２とを光信号処理部１４を介して電気的に接続するものである。

モジュール基体１１は、略直方体状に形成され、図３に示すように、長さ及び幅が同一寸法に形成された基体上部１１１、基体中央部１１２、及び基体下部１１３を積み重ねて構成される。また、例えばモジュール基体１１をセラミック製とした場合には、これら基体上部１１１、基体中央部１１２、及び基体下部１１３が一体に焼結されている。

基体上部１１１は、長手方向Ｘに開口する上面視コ字状に形成されるとともに、上面側にはカバー１２が嵌合する方形状の窪み１１１ａが形成されている。コ字の開口部は、光通路部材３が導入可能なように、開口幅ｗ１が光通路部材３の幅より若干広めに形成され、窪み１１１ａの底面から当該基体上部１１１の底面までの高さが光通路部材３の厚さより高く形成されている。

また、基体上部１１１の両外側面には、モジュール基体１１の端面１１ａ側から長手方向Ｘへ同距離に配置された４組の上部凹部１１１ｂが、長手方向Ｘへ均等間隔に形成されている。この上部凹部１１１ｂは、いずれも上面側に厚さｔ１の肩部を残して底面が基体上部１１１の下面と通じるように下面側へ開口しているとともに、モジュール１をコネクタ２の中空部２１ａに嵌合させたときに、コンタクト２２の接点部２２ｅと一致する長手方向Ｘの位置に形成されている。また、上部凹部１１１ｂは、後述する中央部凹部１１２ｂ及び下部凹部１１３ａと電気的に接続されている。

基体中央部１１２は、高さ方向Ｚへ貫通した長方形の孔部１１２ａを略中央に有する方形板状に形成されている。この基体中央部１１２は、その厚さが、後述する光信号処理部１４の受発光素子１４１の高さと略同一に形成されるとともに、孔部１１２ａの孔幅ｗ２が、基体上部１１１のコ字状の開口幅ｗ１よりも狭くなるよう形成されている。

また、基体中央部１１２の両外側面には、モジュール基体１１の端面１１ａ側から長手方向Ｘへ同距離に配置された４組の中央部凹部１１２ｂが、長手方向Ｘへ均等間隔に形成されている。この中央部凹部１１２ｂは、いずれもその底面が基体中央部１１２の上面及び下面と通じるように上面側及び下面側へ開口しているとともに、基体上部１１１の上部凹部１１１ｂと上面視同位置となるよう形成されている。更に、中央部凹部１１２ｂは、いずれも基体上部１１１の上部凹部１１１ｂと同一の底面深さに形成されている。

基体下部１１３は、方形板状に形成され、その両外側面には、モジュール基体１１の端面１１ａ側から長手方向Ｘへ同距離に配置された４組の下部凹部１１３ａが、長手方向Ｘへ均等間隔に形成されている。この下部凹部１１３ａは、いずれも下面側に厚さｔ２の肩部を残して底面が基体下部１１３の上面と通じるように上面側へ開口しているとともに、基体上部１１１の上部凹部１１１ｂと上面視同位置となるよう形成されている。また、下部凹部１１３ａは、いずれも基体上部１１１の上部凹部１１１ｂと同一の底面深さに形成されている。更に、下部凹部１１３ａの肩部厚さｔ２は、上部凹部１１１ｂの肩部厚さｔ１と同一になるよう形成されている。

また、基体下部１１３の上面には、後述するように、光信号処理部１４が実装される基板が形成されている。

このモジュール基体１１は、上記の基体上部１１１、基体中央部１１２、及び基体下部１１３を長さ及び幅を合わせて積み重ねることにより、上面に開口した段付きの凹部１１ｂが形成される（図５参照）とともに、両外側面には上部凹部１１１ｂ、中央部凹部１１２ｂ、及び下部凹部１１３ａを結合してなる基体凹部１１ｃが各４つ形成される。そして、この基体凹部１１ｃは、図１に示すように、いずれも底面が同一平面に形成されるとともに、各外側面の高さ方向Ｚに対する中心線Ｌ，Ｌから、上面側と下面側とに向かって同じ長さに延在するよう形成される。

なお、基体凹部１１ｃは、図４（ａ）に示すように、上方及び下方まで開口させた上部凹部１１１ｂ及び下部凹部１１３ａを用いて、モジュール基体１１の外側面の上面側端から下面側端まで延在するようにしてもよいし、図４（ｂ）に示すように、更にモジュール基体１１の上面上及び下面上まで延在するようにしてもよい。但し、後者の場合、基体凹部１１ｃのモジュール基体１１上面上の延在部分と下面上の延在部分とが、外側面から同じ長さとなるように形成する。

また、基体凹部１１ｃは、いずれの形状とする場合においても、４組全てを統一した形状にする必要はなく、モジュール基体１１の端面１１ａから長手方向Ｘへ同距離に配置された少なくとも１組が同一の形状であればよい。

カバー１２は、長さ及び幅が基体上部１１１の窪み１１１ａよりも若干短い方形板状に形成され、当該窪み１１１ａの深さと略同一の厚さに形成されている。このカバー１２は、図５に示すように、モジュール基体１１の凹部１１ｂの開口部分を塞ぐように窪み１１１ａと嵌合することにより、その上面がモジュール基体１１の上面と略同一平面を形成する。

電極１３は、本発明における導電性部材であり、図１に示すように、モジュール基体１１の基体凹部１１ｃの凹面内に設けられる導電性の接触パットである。したがって、この電極１３は基体凹部１１ｃと全く同様に形成されている。つまり、電極１３は、長手方向Ｘに延在するモジュール基体１１の両外側面において、モジュール基体１１の端面１１ａから長手方向Ｘへ同距離に４組配置されるとともに、各外側面の高さ方向Ｚに対する中心線Ｌ，Ｌから、モジュール基体１１の上面側と下面側とに向かっていずれも同じ長さに延在するよう形成されている。また、電極１３は、図４（ａ）に示すように、モジュール基体１１の外側面の上面側端から下面側端まで延在するようにしてもよいし、図４（ｂ）に示すように、更にモジュール基体１１の上面上及び下面上まで延在するようにしてもよい。

この電極１３は、光信号処理部１４と電気的に接続されるとともに、モジュール１がコネクタ２の中空部２１ａに嵌合されたときにコンタクト２２と接触することにより、光信号処理部１４で電気信号に変換された光通路部材３からの光信号をコネクタ２へ出力したり、逆にコネクタ２が実装された電子基板からの電気信号を受けたりする。

光信号処理部１４は、図５に示すように、受発光素子１４１と、集積回路１４２と、チップ部品１４３とを備えており、これらはいずれもモジュール基体１１の凹部１１ｂ内において基体下部１１３の上面に形成された基板上に実装されている。受発光素子１４１は、光通路部材３端部の４５度ミラー３１を介して光通路部材３を伝播する光が受発光可能なように配置されるとともに、集積回路１４２及び／又はチップ部品１４３を介して電極１３と電気的に接続されている。これにより、光信号処理部１４は、光通路部材３からの光信号を電気信号に変換して電極１３から出力可能であるとともに、逆に電極１３からの電気信号を光信号に変換して光通路部材３から出力することも可能としている。

また、受発光素子１４１は、モジュール基体１１の基体中央部１１２の厚さと略同一の高さなので、従来のようにスペーサを設けて高さ調節をする必要なく、光通路部材３を基体中央部１１２上に接着するだけで、受発光面上に４５度ミラー３１を配置することができる。加えて、基体中央部１１２の孔部１１２ａの孔幅ｗ２が基体上部１１１の開口幅ｗ１よりも狭く形成されているので、図６（ａ）に示すように、光通路部材３と基体中央部１１２との接着面積を、図６（ｂ）に示す従来の光通路部材３００とスペーサ４００との接着面積よりも広く取ることができる。特に、光通路部材３が剥がれ易いエッジ部分を接着できるので、当該光通路部材３の剥がれを防止できる。

以上のようなモジュール１によれば、モジュール基体１１の凹部１１ｂ内に光信号処理部１４を収納できるとともに、図７（ａ）に示すように下面側からコネクタ２の中空部２１ａへ嵌合させる場合でも、図７（ｂ）に示すように上面側からコネクタ２の中空部２１ａへ嵌合させる場合でも、いずれの場合でも電極１３とコンタクト２２の接点部２２ｅとを同様に接触させることができる。したがって、コネクタ２に対して一定の向きでしか嵌合できない従来のモジュールに比べ、コネクタ２が実装される電子基板の設計自由度を向上させることができる。

また、モジュール１は、カバー１２の上面がモジュール基体１１の上面と略同一平面を形成するので、上面側からコネクタ２の中空部２１ａへ嵌合させる場合でも、電極１３とコンタクト２２との接触を安定させることができる。

また、モジュール１は、コネクタ２に嵌合するのでなく、図示しない電子基板に直接リフロー実装する場合であっても、上記と同様に、上面側を電子基板に対向させることもできるし、下面側を電子基板に対向させることもできる。

また、モジュール１は、上記のように上面側からでも下面側からでもコネクタ２への嵌合が可能であると、図９（ｂ）に示すように、２つの電子基板４，４がコネクタ２，２と交互に並ぶように当該コネクタ２，２を接続することができる。したがって、図９（ａ）に示すような、２つの電子基板２４０，２４０がコネクタ２２０，２２０を挟んで対向する従来の基板配置における電子基板２４０間の距離ｌ１に比べ、電子基板４間の距離ｌ２を短くすることができる。これにより、スライド機構を備える最近のモバイル機器に要求される電子部品の薄型化に対応することが可能となる。

また、図８（ａ），（ｂ）に示すように、モジュール１を用いた電子基板４間の距離ｌ２が、従来の基板配置における電子基板２４０間の距離ｌ１と同一の場合でも、モジュール１を用いることで光通路部材３の折曲部の半径Ｒ２を、従来の光通路部材３００の折曲部の半径Ｒ１よりも大きくすることができる。したがって、電子基板４，４のスライド動作による当該光通路部材３へのダメージを軽減することができる。

なお、上記実施の形態においては、カバー１２の上面がモジュール基体１１の上面と略同一に形成されなくともよい。この場合、モジュール１を上面側からコネクタ２の中空部２１ａへ嵌合させたときに、カバー１２の上面が中空部２１ａの底面に干渉して電極１３とコンタクト２２との接触が不安定になる、ということがなければよい。

また、その他の点についても、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更可能であるのは勿論である。

モジュール、コネクタ、及び光通路部材の斜視図である。 コネクタの長手方向に直交する断面図である。 モジュール基体及びカバーの分解斜視図である。 （ａ）基体凹部を外側面の上面側端から下面側端まで延在させたモジュール基体及びカバーの斜視図であり、（ｂ）更に上面上及び下面上まで延在させたモジュール基体及びカバーの斜視図である。 モジュールの幅方向に直交する断面図である。 （ａ）光通路部材とモジュールとの接続状態を示す部分上面図であり、（ｂ）従来の光通路部材とモジュールとの接続状態を示す部分上面図である。 （ａ）下面側からコネクタに嵌合したモジュールの断面図であり、（ｂ）上面側からコネクタに嵌合したモジュールの断面図である。 （ａ）従来の電子基板のスライド状態の一例を示す図であり、（ｂ）本発明のモジュールを用いた電子基板のスライド状態の一例を示す図である。 （ａ）従来の電子基板のスライド状態の別例を示す図であり、（ｂ）本発明のモジュールを用いた電子基板のスライド状態の別例を示す図である。 従来のモジュールの側面図である。

符号の説明

１ モジュール（光通信モジュール）
２ コネクタ
３ 光通路部材
１１ モジュール基体
１１ａ 端面
１１ｂ 凹部
１２ カバー（蓋部材）
１３ 電極（導電性部材）
１４ 光信号処理部
Ｌ 中心線
Ｘ 長手方向
Ｚ 高さ方向

Claims (5)

1. 光通路部材の端部に設けられ、コネクタに嵌合されて前記光通路部材と前記コネクタとを光信号処理部を介して電気的に接続する光通信モジュールであって、
   前記光通路部材が一方の端面から長手方向に導入された略直方体状のモジュール基体と、
   前記モジュール基体の上部に設けられる蓋部材と、
   前記長手方向に延在する前記モジュール基体の両外側面に配置され、前記光通路部材と電気的に接続された複数組の導電性部材と、
   を備え、
   前記モジュール基体は、上面に凹部が形成され、
   前記蓋部材は、前記凹部の開口部を塞ぐように形成され、
   前記導電性部材は、前記外側面の高さ方向に対する中心線から、前記上面側と下面側とに向かって同じ長さに延在するよう形成されることを特徴とする光通信モジュール。
2. 前記端面から前記長手方向へ同距離に配置された少なくとも一組の前記導電性部材が、前記外側面の前記上面側端から前記下面側端まで延在するよう形成されることを特徴とする請求項１に記載の光通信モジュール。
3. 前記端面から前記長手方向へ同距離に配置された少なくとも一組の前記導電性部材が、前記上面上及び前記下面上まで延在し、上面上の延在部分と下面上の延在部分とが前記外側面から同じ長さとなるよう形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信モジュール。
4. 前記蓋部材は、上面が前記モジュール基体の前記上面と略同一平面となるよう形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光通信モジュール。
5. 前記光通路部材は、フィルム状に形成された光導波路であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光通信モジュール。

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