JP2010139794A - 光配線モジュール - Google Patents

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【課題】本発明は、光ファイバと光配線モジュールの接続を容易にし、かつ、引張強度が強い光配線モジュールを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明にかかる光配線モジュールは、光ファイバ端部の外周凸部と嵌合する凹部を有するレセプタクルと、凹部に凸部が嵌合されるとその凸部の光ファイバ端面と光結合できる光部品を有する基板と、レセプタクルの凹部形成面と対向してレセプタクルにスライド可能に取り付けられた保持用部材とを有する。レセプタクルの凹部に光ファイバの凸部が嵌合している状態で保持用部材をスライドして凹部の開口の少なくとも一部を塞いで凸部の凹部内への嵌合状態を保持することができる。
【選択図】図1

Description

この発明はレーザーダイオードやフォトダイオード等の光部品と光ファイバとを光学的に接続する光配線モジュールに関する。
マルチメディア時代に向けて、高速・大容量のデータ伝送技術の確立が急務となり、光ファイバボードを用いた光バスの検討が行われるようになった。光ファイバボードは基板上に複数の光ファイバ、電気/ 光( 光/ 電気) 変換回路、スターカップラ、光コネクタ等が配置されて構成されるものであり、この光ファイバボードにおいて、基板上に布線された光ファイバと、電気/ 光( 光/ 電気) 変換素子であるレーザーダイオードやフォトダイオード等の光部品とを小型な構成で簡易に接続すべく、それらをモジュール化することが提案されている。例えば、携帯端末の内部において、入力部と出力部の接続に数十本の同軸細線ケーブルが用いられているが、この接続に光ファイバと光配線モジュールを利用すると一本化でき、スリム化が可能である。また、光ファイバのほうがノイズに強いという利点がある。ここで、光ファイバと光配線モジュールの接続を容易にしたものとして、特許文献1記載の光配線モジュールがある。特許文献1記載の光配線モジュールは、光配線モジュールの係合溝と光ファイバの係合ピンの嵌合により、両者を接続し、光ファイバの脱落を防止している。
特開2005−301005
特許文献1記載の光配線モジュールは、係合溝と係合ピンの嵌合により、光ファイバの脱落を防止している。係合ピンの破損等が考えられ、引張強度が弱いという問題がある。
本発明は、光ファイバと光配線モジュールの接続を容易にし、かつ、引張強度が強い光配線モジュールを提供することを目的とする。
本発明にかかる光配線モジュールは、光ファイバ端部の外周凸部と嵌合する凹部を有するレセプタクルと、凹部に凸部が嵌合されるとその凸部の光ファイバ端面と光結合できる光部品を有する基板と、レセプタクルの凹部形成面と対向してレセプタクルにスライド可能に取り付けられた保持用部材とを有する。レセプタクルの凹部に光ファイバの凸部が嵌合している状態で保持用部材をスライドして凹部の開口の少なくとも一部を塞いで凸部の凹部内への嵌合状態を保持することができる。
光ファイバの外周の凸部とレセプタクルの凹部の嵌合により、光ファイバの脱落を防止しているため、係合ピンと係合溝で抜けを防止する従来技術に比べ、引張強度が強くなる。
ここで、本発明の実施例について説明する。
<光配線モジュール100>
図1は、実施例1の光配線モジュールの分解斜視図である。光配線モジュール100は、保持用部材110と、レセプタクル120と、基板140と、プレート150を有する。
なお、図2(A)は接続される光ファイバ10の正面図を、図2(B)は右側面図を、図2(C)は背面図を、図2(D)は平面図を表す。光ファイバ10は、端部の外周に凸部20を有する。なお、以下、この凸部20より突出した部分を光ファイバの先端部13とし、この凸部20と先端部13を併せて光ファイバの端部とする。凸部20は、後述するレセプタクル120の有する凹部と嵌合する嵌合部25と、光ファイバ10を支持する支持部21を含んでもよい。例えば、凸部20は、樹脂モールドである。光ファイバ10の被覆とアウトサート成形樹脂が熱により溶着され、凸部20は、光ファイバ10の被覆上に確実に固定される。支持部21を有することにより、凸部20と光ファイバ10の溶着する面積が増え、引張強度がより強くなる。また、光ファイバ10がレセプタクル120と直接接触するのを防ぐことができる。
<レセプタクル120>
図3は、光ファイバ凸部20とレセプタクル120凹部が嵌合前の光配線モジュールの斜視図である。図4は、光ファイバ凸部20とレセプタクル120凹部が嵌合前の光配線モジュールの平面図である。図5は、図4に示したA−A線上の断面図である。図6は、図5に示した部分Dの部分拡大図である。レセプタクル120は、光ファイバ端部の外周凸部20と嵌合する凹部135を有する。レセプタクル120には、凹部135と連通し、光ファイバの先端部13を収容することができる溝123が形成される。また、凹部135と連通し、支持部21を収容することができ、深さが支持部21の高さと実質的に等しい溝121が形成される。レセプタクル120は、例えば、厚板状の樹脂モールドであり、成形精度が高い。そのため、光ファイバ端部の外周凸部20と凹部135により嵌合することによって、光ファイバの先端部13の位置決めができるように成形することも可能である。
このような構成とすることによって、光ファイバ10の嵌合部25とレセプタクル120の凹部135が嵌合し、光ファイバの先端部13は溝123に固定され、横方向に位置ズレすることを防ぐことができ、係合ピンと係合溝で抜けを防止する従来技術に比べ、光ファイバ10の光軸方向に対する高い引張強度を実現する。
なお、本実施例は発明の内容を限定するものではない。例えば、光ファイバ凸部20に支持部21を設けずともよく、その場合、レセプタクル120の溝121は、光ファイバの直径と同程度の幅を有し、光ファイバ端部の外周凸部20と凹部135により嵌合することによって、光ファイバの先端部13の位置決めができればよい。レセプタクルの材質は、樹脂モールドでなくとも、先端部13の位置決めができればよい。また、本実施例では、凹部の断面は、下方向に尖っている六角形であるが、凹部135は、凸部25と嵌合する形状であれば他の形状であってもよい。例えば、断面が半円やT字型であってもよい。なお、下方向に尖っている形状の場合には、嵌合させる際に、挿入しやすい。レセプタクル120の他の部分については、保持用部材110と、基板140と、プレート150との関係において詳しく説明する。
<基板140>
基板140は、レセプタクル120に取り付けられ、凹部135に凸部20が嵌合されるとその凸部20の光ファイバ端面と光結合できる光部品を有する。
例えば、レセプタクル120は、孔139を有し、基板140をレセプタクル120に取り付ける際には、基板の孔149とレセプタクルの孔139に後述するプレート150の第三の係止部158を挿通し、基板140及びプレート150をレセプタクル120に固定する。基板140のレセプタクル120と対向する面の光ファイバ端面が配置される一端に、凸部147を有する。この凸部147には、締結時に、発光素子LED(発光ダイオード)や受光素子PD(フォトダイオード)等の光部品の光軸が、光ファイバ10の光軸と一致し、光結合できるように配置される。なお、他端には、リード端子141等を設けてもよい。基板140は、例えば、FPC(Flexible printed circuits)により構成される。また、図示していないが、レセプタクル120と対向する面には、その他の光部品(発光ICや受光IC等)も配置される。ここで、レセプタクル120は、基板140の凸部147が収納される第二の凹部127を有し、基板140のその他の光部品(発光ICや受光IC等)が収納される第三の凹部137を有する。なお、第二の凹部127と第三の凹部137を区別する敷居部136は、光軸方向に強い衝撃があった場合等には、光部品147を保護する。基盤140上の光部品の配置の自由度を上げるために、敷居部136を設けず、第二、第三の凹部を一体としてもよい。
なお、本実施例は発明の内容を限定するものではない。例えば、凹部135に凸部20が嵌合されるとその凸部20の光ファイバ端面と光結合できるように、基板140をレセプタクル120に取り付けられればよく、基板とレセプタクルのうち、一方に爪部を設け、他方に切り欠き部等を設けて、嵌合することによって固定してもよい。また、基板140はFPC以外のリジッド基板等であってもよい。また、基板140は、プレート150等に取り付けられる構成であってもよい。
<保持用部材110>
保持用部材110は、レセプタクル120の凹部135形成面と対向してレセプタクル120にスライド可能に取り付けられる。レセプタクル120の凹部135に光ファイバの凸部20が嵌合している状態で保持用部材110をスライドして凹部135の開口の少なくとも一部を塞いで凸部20の凹部内への嵌合状態を保持することができる。
例えば、保持用部材110は、筒状であり、筒状内部に基板140及びレセプタクル120を収容する。保持用部材110の筒状の一面がレセプタクル120の凹部135形成面と対向する。筒状の保持用部材110は、レセプタクル120に対しスライド可能に取り付けられる。保持用部材110は、爪部113を有する。この爪部113は、レセプタクル120収容時に、レセプタクル120の切り欠き部133aまたは133bに嵌合する。レセプタクルの凹部135と光ファイバの凸部20が嵌合している状態において、保持用部材110をスライドすると、光ファイバの凸部20が保持用部材により覆われ、凹部135の開口を塞いで凸部20の凹部内への嵌合状態を保持する。例えば、保持用部材110は、金属製である。
図3は、爪部113が切り欠き部133aに係止している状態の斜視図である。この状態では、レセプタクル120の凹部135は、保持用部材110内には収容されていない。ここで、保持用部材110は、保持用部材110の爪部113とレセプタクル120の切り欠き部133aが係止するため、逆スライド方向には、スライドしない。
図7は、レセプタクル120の凹部135に光ファイバ10の凸部20を収容した状態の斜視図である。図8は、レセプタクル120の凹部135に光ファイバ10の凸部20を収容した状態の平面図である。図9は、図8に示したB−B線上の断面図である。図10は、図9に示した部分Eの部分拡大図である。この状態で、保持用部材110を、凸部20を覆うようにスライドする。以下、このスライドする方向を「スライド方向」といい、スライド方向の逆方向を「逆スライド方向」という。なお、保持用部材110は、留め部115を有し、保持用部材110をスライド方向にさらにスライドすることを防止し、保持用部材110が抜け落ちないようにしている。
図11は、保持用部材110が凸部20を覆った状態の斜視図である。図12は、保持用部材110が凸部20を覆った状態の平面図である。図13は、図12に示したC−C線上の断面図である。図14は、図13に示した部分Fの部分拡大図である。図15は、図14に示したG−G線上の断面図である。ここで、爪部113と切り欠き部133bが係止するため、図11の状態から図7の状態に戻ることはなく、また、留め部115により、保持用部材110が、さらに、スライド方向にスライドし、抜け落ちることはない。よって、図11の状態で固定される。
このような構成とすることによって、凸部20を保持用部材110が覆い、光ファイバ10が光配線モジュールから係脱することを抑止できる。
なお、本実施例は発明の内容を限定するものではない。例えば、保持用部材110は、必ずしも、材質が金属製に、形状が筒状に、限定されるものではない。例えば、レセプタクル120側面に保持用部材110がスライドするための溝(レール)を設け、下方向に開口し断面図がコ状の保持用部材110の端部をレセプタクル方向に折り曲げ、溝と嵌合する形状としてもよい。その他、セプタクル120の凹部135に光ファイバの凸部20が嵌合している状態で保持用部材110をスライドして凹部135の開口の少なくとも一部を塞いで凸部20の凹部内への嵌合状態を保持することができればよい。
また、爪部113、切り欠き部133a及び133bは適宜変更可能である。例えば、一度固定した光ファイバ10の位置を修正したい場合には、爪部113または切り欠き部133bを削除すれば、スライド方向とは逆スライド方向にもスライドすることができ、光ファイバ10の位置を容易に修正することができるという効果を得ることができる。但し、修正は容易となるが、保持用部材が抜け落ち、光ファイバ10が係脱する恐れがある。また、留め部115を削除すれば、スライド方向に保持用部材110をスライドし、抜け落ちる。保持用部材110が抜け落ちた後に、光ファイバ10を係脱し、光ファイバ10の位置を修正することができる。前述の方法に比較すると、一旦、光ファイバ10を抜き取った後に、光ファイバ10の位置を修正する分、煩雑となるが、爪部113と切り欠き部133a,133bの係合によって、ある程度、保持用部材110のズレを防止することができるという効果がある。また、他の方法としては、切り欠き部133a,133bの逆スライド方向に対して角度を緩やかにし、各切り欠き部で係止するが、強く引くと、逆スライド方向に対してもスライドする構成としてもよい。また、保持用部材110が爪部113を有し、レセプタクル120が切り欠き部133a及びbを有しているが、保持部材110が切り欠き部を有し、レセプタクル120が爪部を有してもよい。また、必ずしも爪部や切り欠き部である必要はない。レセプタクル120が保持用部材を係止することができればよい。
<プレート150>
光配線モジュール100は、レセプタクル120の凹部を有する面と保持用部材110の間にプレート150を備える。プレート150には、先端154aが凹部135側に折り曲げられ、レセプタクル120に対して反対方向に切り起こされた切り起こし部154が設けられる。切り起こし部154は、保持用部材110をスライドさせた状態で切り起こし部の先端154aが保持用部材110により弾性的にレセプタクル120の凹部135側に押される。切り起こし部154とレセプタクル120の溝123により凹部135に嵌合された凸部20より突出した光ファイバの先端部13は、固定される。なお、レセプタクル120には、溝123の両側に、溝底面からの高さが光ファイバの先端部の直径と実質的に等しく、切り起こし部の先端を受けるストッパ124が設けられている。
例えば、プレート150は、金属製である。プレート150は、レセプタクル120方向に切り起こされた第一の係止部155を有する。レセプタクル120は、凹部125を有し、第一の係止部155が差し込まれ、プレート150がレセプタクル120に対し、前後にずれるのを防止する。また、プレート150は、第二の係止部156を有し、レセプタクル120の端面に係止する。これにより、プレート150がレセプタクル120に対し、逆スライド方向にずれるのを防止する。
なお、プレート150は、筒状の保持用部材110に囲まれているため、スライド方向に対して、横方向にずれることはない。また、保持用部材110は、プレート150と対向する面において、プレート150に対して反対方向に切り起こし部114を有する。この切り起こし部114によって、保持用部材110が、スライドし、切り起こし部154を弾性的にレセプタクル120の凹部135側に押す際に、滑らかに押すことができる。
このような構成とすることによって、図15に示すように、切り起こし部の先端154aが先端部13を抑え、先端部13の浮き上がりによる縦方向の位置ズレすることを防ぐことができる。さらに、ストッパ124は、溝底面からの高さが光ファイバの先端部の直径と実質的に等しいため、先端154aが倒れこみすぎるのを受けとめる。光ファイバの先端部13に負荷を加えすぎることを防ぐことができる。負荷を加えすぎると、先端部13は、変形する恐れがあり、その場合、光損失が大きくなる。
なお、本実施例は発明の内容を限定するものではない。プレートは必ずしも金属性である必要はない。また、切り起こし部154とレセプタクル120の溝123により光ファイバの先端部13を固定すればよく、第一の係止部155、第二の係止部156及び第三の係止部158は、切り起こし部154の位置がズレないならば、設けなくてもよい。
[変形例]
なお、実施例1では、光ファイバモジュール100は、プレート150を有しているが、有さなくともよい。この場合も、光ファイバの外周の凸部とレセプタクルの凹部の嵌合により、従来技術に比べ、引張強度が強くなる。但し、固定部154aによって、光ファイバ10の先端部13縦方向に固定するのは、光ファイバ凸部20とレセプタクル凹部135の嵌合のみとなる。よって、この嵌合により、光ファイバと光部品が光結合可能である場合には、部品点数を減らし、容易に光配線モジュールを作成することができ、有効である。
また、実施例1では、レセプタクル120は、ストッパ124を有しているが、有していなくともよい。この場合も同様に、従来技術に比べ、引張強度が強くなる。但し、固定部154aによって、光ファイバ10の先端部13を強く圧迫しすぎ、光損失を大きくする可能性があるため、プレートの切り欠き部154の先端及びレセプタクルの溝123を光ファイバを圧迫しすぎないように精密な加工が可能な場合に有効である。
実施例1の光配線モジュールの分解斜視図。 図2(A)は接続される光ファイバ10の正面図、図2(B)は右側面図、図2(C)は背面図、図2(D)は平面図。 光ファイバ凸部20とレセプタクル120凹部が嵌合前の光配線モジュールの斜視図。 光ファイバ凸部20とレセプタクル120凹部が嵌合前の光配線モジュールの平面図。 図4に示したA−A線上の断面図。 図5に示した部分Dの部分拡大図。 レセプタクル120の凹部135に光ファイバ10の凸部20を収容した状態の斜視図。 レセプタクル120の凹部135に光ファイバ10の凸部20を収容した状態の平面図。 図8に示したB−B線上の断面図。 図9に示した部分Eの部分拡大図。 保持用部材110が凸部20を覆った状態の斜視図。 保持用部材110が凸部20を覆った状態の平面図。 図12に示したC−C線上の断面図。 図13に示した部分Fの部分拡大図。 図14に示したG−G線上の断面図。
符号の説明
10 光ファイバ
20 凸部
100 光配線モジュール
110 保持用部材
120 レセプタクル
140 基板
150 フレーム

Claims (3)

  1. 光ファイバ端部の外周凸部と嵌合する凹部を有するレセプタクルと、
    前記凹部に前記凸部が嵌合されるとその凸部の光ファイバ端面と光結合できる光部品を有する基板と、
    前記レセプタクルの前記凹部形成面と対向して前記レセプタクルにスライド可能に取り付けられた保持用部材とを有し、
    前記レセプタクルの凹部に前記光ファイバの凸部が嵌合している状態で前記保持用部材をスライドして前記凹部の開口の少なくとも一部を塞いで前記凸部の前記凹部内への嵌合状態を保持することができる、
    ことを特徴とする光配線モジュール。
  2. 請求項1記載の光配線モジュールであって、
    前記レセプタクルの前記凹部が形成された面と前記保持用部材の間にプレートを備え、
    前記プレートには、先端が前記凹部側に折り曲げられ、前記レセプタクルに対して反対方向に切り起こされた切り起こし部が設けられ、前記保持用部材をスライドさせた状態で前記切り起こし部の先端が前記保持用部材により弾性的にレセプタクルの凹部側に押され、前記凹部に嵌合された凸部より突出した光ファイバの先端部を固定することができる、
    ことを特徴とする光配線モジュール。
  3. 請求項2記載の光配線モジュールであって、
    前記レセプタクルには、前記凹部と連通し、前記光ファイバの先端部を収容することができる溝が形成され、溝の両側に、溝底面からの高さが光ファイバの先端部の直径と実質的に等しく、前記切り起こし部の先端を受けるストッパが設けられている、
    ことを特徴とする光配線モジュール。
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