JP2010224513A - １芯双方向光通信モジュール及び１芯双方向光通信コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】従来の光コネクタハウジングの構造を大きく変更することがなく、また、小型化をすることが可能な１芯双方向光通信モジュール及び１芯双方向光通信コネクタを提供する。
【解決手段】１芯双方向光通信モジュール１は、発光素子及び受光素子を並列配置してなる光トランシーバ回路部２１を備えるとともに、光ファイバの挿抜方向が光トランシーバ回路部２１に対し略垂直となる構造に光路変更部品２５を形成してなる。また、１芯双方向光通信コネクタ２は、１芯双方向光通信モジュール１と、この光トランシーバ回路部２１に対し光ファイバの光軸が略垂直となるよう１芯双方向光通信モジュール１を収容する光コネクタハウジング３とを備えてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、１本の光ファイバで双方向の光通信を行うための１芯双方向光通信モジュールと、この１芯双方向光通信モジュールを備える１芯双方向光通信コネクタ（光コネクタ）とに関する。

２本の光ファイバに発光素子と受光素子とを光学的に接続してなる構造の光通信コネクタは広く知られている。また、１本の光ファイバに対し発光素子及び受光素子を光学的に接続してなる構造の１芯双方向光通信コネクタも広く知られている（例えば下記特許文献１参照）。

下記特許文献１に開示された１芯双方向光通信コネクタは、略Ｙ字状の光導波路と、この光導波路の分かれた一方に設けられる光波長フィルタとを有している。光波長フィルタは、発光波長を透過し受光波長を遮断するものが用いられている。

下記特許文献１に開示された１芯双方向光通信コネクタは、このコネクタの以前に用いられていた２芯用の光通信コネクタの光コネクタハウジングと同様の構造となる光コネクタハウジングを備えて構成されている。すなわち、光ファイバの挿抜方向が発光素子及び受光素子の並び方向に対して直交するような構造の光コネクタハウジングを備えて構成されている（構造が従来と基本的に変わらない光コネクタハウジングを備えて構成されている）。

下記特許文献２、３には、第一の光信号を透過し第二の光信号を反射する光フィルタを備えてなる１芯双方向光通信モジュールについての技術が開示されている。

先ず、下記特許文献２に開示された１芯双方向光通信モジュールについて説明すると、このモジュールは、発光素子と受光素子とが直交するように配置されている。発光素子と受光素子との直交位置には、上記光フィルタが配置されている。光フィルタは、専用の部品によって所定空間の上記位置に配置されている。

下記特許文献２に開示された１芯双方向光通信モジュールにあっては、発光素子と受光素子とが直交配置されていることから、回路部分（デバイス）を含めたモジュールのサイズが大きくなってしまうという問題点を有している（これにより、大型の１芯双方向光通信コネクタになってしまう）。また、発光素子と受光素子とが直交配置されていることから、上記従来構造の光コネクタハウジングに対して組み付けをすることができないという問題点を有している。この他、光フィルタを所定空間の所定位置に配置していることから、専用の部品を必要とするのは勿論のこと、この専用の部品に対する組み付けスペースも確保する必要があり、上記同様にモジュールのサイズが大きくなってしまうという問題点を有している。所定空間の所定位置に光フィルタを配置するためには、高精度な位置調整を必要とすることから、製作難度が高くなるという問題点も有している。

次に、下記特許文献３に開示された１芯双方向光通信モジュールについて説明すると、このモジュールは、光ファイバの挿抜方向が発光素子及び受光素子の並び方向に対して平行となる構造を有している（光ファイバの光軸に対して発光素子及び受光素子の各光軸が直交するような構造を有している）。また、下記特許文献３に開示された１芯双方向光通信モジュールは、樹脂製の光路変更部品（光学部材）を備えて構成されている。光路変更部品には、上記光フィルタが接着剤によって固定されている。

下記特許文献３に開示された１芯双方向光通信モジュールにあっては、上記従来構造の光コネクタハウジングに対して組み付けをすることができないという問題点を有している。また、光路変更部品に対して光フィルタを接着固定していることから、材料の熱膨張係数の違いによって光フィルタが破損してしまうという問題点を有している。

特開２００４−１３８９６６号公報 特表２００８−５１２６９４号公報 特開２００８−２２５３３９号公報

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、従来の光コネクタハウジングの構造を大きく変更することがなく、また、小型化をすることが可能な１芯双方向光通信モジュール及び１芯双方向光通信コネクタを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の１芯双方向光通信モジュールは、発光素子及び受光素子の２種類の光素子と、第一の光信号を透過し第二の光信号を反射する光フィルタと、前記光素子及び光ファイバ間に介在して前記第一の光信号及び前記第二の光信号を透過する樹脂製の光路変更部品と、を備える１芯双方向光通信モジュールにおいて、前記光素子を並列配置してなる光トランシーバ回路部を備えるとともに、前記光ファイバの光軸が前記光トランシーバ回路部に対し略垂直となる構造に前記光路変更部品を形成し、さらに、前記光フィルタ及び前記光路変更部品で前記第二の光信号の光路を２回９０°曲げするように前記光路変更部品を形成し且つ前記光フィルタを配置することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、光ファイバの挿抜方向が発光素子及び受光素子の並び方向に対して直交するような構造の光コネクタハウジングに組み付けることが可能になる（これに関しては発明を実施するための形態の欄で詳細に説明する）。また、本発明によれば、光路変更部品によって第二の光信号の光路を２回９０°曲げする（光路を折りたたむ）ことにより、光路変更部品の光路部分を小型化することが可能になる。さらに、本発明によれば、第二の光信号の光路を２回９０°曲げすることにより、発光素子及び受光素子を回路基板の同一面に近接して実装することが可能になる。これにより小型化を図ることが可能になる。

請求項２記載の本発明の１芯双方向光通信モジュールは、請求項１に記載の１芯双方向光通信モジュールにおいて、前記光路変更部品の側部を切り欠いて光フィルタ搭載部を形成するとともに、該光フィルタ搭載部との間に前記光フィルタを挟み込んで該光フィルタの位置を固定する光フィルタ固定部品を備えることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、光路変更部品に直接光フィルタを搭載する構造であることから、光フィルタ搭載時の位置調整工程を簡易化することが可能になる。また、本発明によれば、光路変更部品の側部を切り欠いて光フィルタ搭載部を形成することから（光路変更部品を突出させずに光フィルタ搭載部を形成することから）、モジュールサイズの小型化を図ることが可能になる。さらに、本発明によれば、光フィルタ搭載部と光フィルタ固定部品との間に光フィルタを挟み込むことから、温度変化時の光フィルタと光路変更部品との熱膨張係数の違いによる応力を逃がし、光フィルタの破損や剥離を防止することが可能になる。

請求項３記載の本発明の１芯双方向光通信モジュールは、請求項１又は請求項２に記載の１芯双方向光通信モジュールにおいて、前記光ファイバ端末のフェルールを案内するスリーブを前記光路変更部品に一体形成することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、光ファイバ端末のフェルールの位置合わせを光路変更部品のスリーブによって行えるようになることから、１芯双方向光通信モジュールの組み付け先となる光コネクタハウジングの構造を簡素化することが可能になる。

請求項４記載の本発明の１芯双方向光通信モジュールは、請求項１ないし請求項３いずれか記載の１芯双方向光通信モジュールにおいて、前記光路変更部品に、該光路変更部品と前記光トランシーバ回路部とを固定した状態における前記光素子の存在する空間に対して連通するような貫通孔を形成し、該貫通孔を介して前記空間に保護樹脂を注入することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、貫通孔に例えばディスペンサニードルを挿入して光素子の存在する空間に保護樹脂を注入し、そして、この注入した保護樹脂を硬化させると、光トランシーバ回路部における各種部品やボンディングワイヤは、保護樹脂によって空間に晒されることなく覆われる。貫通孔を形成し保護樹脂を注入することにより、光トランシーバ回路部における各種部品やボンディングワイヤ等を保護することが可能になる。

請求項５記載の本発明の１芯双方向光通信モジュールは、請求項４に記載の１芯双方向光通信モジュールにおいて、前記貫通孔を塞ぐ部品を備えることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、光素子の存在する空間に保護樹脂を注入した後に貫通孔を塞ぐことが可能になる。貫通孔を塞ぐことにより、異物混入を避けることが可能になる。尚、貫通孔を塞ぐ部品の一例としては、後述する光学面保護部品２８（実施例６参照）が相当するものとする。

上記課題を解決するためになされた請求項６記載の本発明の１芯双方向光通信コネクタは、請求項１ないし請求項５いずれか記載の１芯双方向光通信モジュールと、該１芯双方向光通信モジュールの光トランシーバ回路部に対し光ファイバの光軸が略垂直となるよう前記１芯双方向光通信モジュールを収容する光コネクタハウジングと、を備えることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、従来の光コネクタハウジングの構造を大きく変更することがなく、また、小型となる１芯双方向光通信コネクタにすることが可能になる。

請求項１に記載された本発明によれば、１芯双方向光通信モジュールの組み付け先となる光コネクタハウジングの構造を、従来の光コネクタハウジングの構造と比べて大きく変更する必要のないものにできるという効果を奏する。また、本発明によれば、モジュールを小型化することができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、光路変更部品の構造により、光フィルタ搭載時の位置調整工程を簡易化することや、モジュールサイズの小型化を図ることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、光路変更部品の光フィルタ搭載部と光フィルタ固定部品との間に光フィルタを挟み込むことから、温度変化時の光フィルタと光路変更部品との熱膨張係数の違いによる応力を逃がすことができ、結果、光フィルタの破損や剥離を防止することができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、光路変更部品にスリーブを一体に形成することにより、１芯双方向光通信モジュールの組み付け先となる光コネクタハウジングの構造を簡素化することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、光結合状態を良好にすることができるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、貫通孔を介して光素子の存在する空間に保護樹脂を注入し、これにより光トランシーバ回路部における各種部品やボンディングワイヤ等を空間に晒すことなく保護樹脂によって覆い、結果、保護することができるという効果を奏する。本発明によれば、湿度の影響や使用時の振動による部品の劣化・脱落、ボンディングワイヤの剥がれ等を防ぐことができるという効果を奏する。この他、本発明によれば、光路変更部品と光トランシーバ回路部とを固定した状態で光素子の存在する空間に保護樹脂を注入することから、保護樹脂を空間内に溜めることができ、結果、光素子を覆う保護樹脂の表面を平面にすることができるという効果を奏する。これにより、保護樹脂を加味した光学設計を容易に行うことができるという効果を奏する。

請求項５に記載された本発明によれば、貫通孔を介しての異物混入を防止することができるという効果を奏する。

請求項６に記載された本発明によれば、従来の光コネクタハウジングの構造を大きく変更することがなく、また、小型となる１芯双方向光通信コネクタを提供することができるという効果を奏する。

本発明の１芯双方向光通信モジュール及び１芯双方向光通信コネクタを示す斜視図である。 １芯双方向光通信モジュールの斜視図である。 光トランシーバ回路部及び光学部の斜視図である。 １芯双方向光通信モジュールの分解斜視図である。 図４とは異なる角度から見た場合の１芯双方向光通信モジュールの分解斜視図である。 光路変更部品の斜視図である。 光フィルタを搭載した状態が見える光学部の断面図である。 送信（λ１）及び受信（λ２）の光経路を示すモジュール断面図である。 送信（λ１）の光経路を示すモジュール断面図である。 受信（λ２）の光経路を示すモジュール断面図である。 他の例となる送信（λ１）及び受信（λ２）の光経路を示すモジュール断面図である。 他の例（４５゜プリズム面の位置にミラーを形成）となる１芯双方向光通信モジュールの斜視図である。 他の例（リジッド基板の光トランシーバ回路部）となる１芯双方向光通信モジュールの斜視図である。 他の例（フレキシブル−リジッド基板の光トランシーバ回路部）となる１芯双方向光通信モジュールの斜視図である。 他の例となる１芯双方向光通信モジュールに係る図であり、光路変更部品と光トランシーバ回路部の斜視図である。 図１５の状態から光路変更部品と光トランシーバ回路部とを固定するとともに、保護樹脂を注入した状態を示す斜視図である。 図１６の状態から光フィルタ、光フィルタ固定部品、及び光学面保護部品を固定する直前の状態を示す斜視図である。 図１７の状態から１芯双方向光通信モジュールの組み立てが完了した状態を示す斜視図である。 図１７の状態の断面図である。

１芯双方向光通信モジュールは、発光素子及び受光素子を並列配置してなる光トランシーバ回路部を備えるとともに、光ファイバの光軸が光トランシーバ回路部に対し略垂直となる構造に光路変更部品を形成してなる。言い換えれば、光ファイバの挿抜方向が光トランシーバ回路部に対し略垂直となる構造に光路変更部品を形成してなる。

また、１芯双方向光通信コネクタは、上記１芯双方向光通信モジュールと、この光トランシーバ回路部に対し光ファイバの光軸が略垂直となるよう上記１芯双方向光通信モジュールを収容する光コネクタハウジングとを備えてなる。

以下、図面を参照しながら第１実施例を説明する。図１は本発明の１芯双方向光通信モジュール及び１芯双方向光通信コネクタを示す図である。また、図２は１芯双方向光通信モジュールの斜視図、図３は光トランシーバ回路部及び光学部の斜視図、図４及び図５は１芯双方向光通信モジュールの分解斜視図、図６は光路変更部品の斜視図、図７は光フィルタを搭載した状態が見える光学部の断面図、図８〜図１０は光経路を示すモジュール断面図である。

図１において、引用符号１は本発明の１芯双方向光通信モジュールを示している。また、引用符号２は本発明の１芯双方向光通信コネクタを示している。この１芯双方向光通信コネクタ２は、絶縁性を有する合成樹脂製の光コネクタハウジング３と、図示しないシールドケースとを備えており、光コネクタハウジング３に１芯双方向光通信モジュール１が装着されるようになっている。

光コネクタハウジング３は、この前側に相手側光通信コネクタ（光コネクタ）を嵌合させるためのコネクタ嵌合部４を有している。また、光コネクタハウジング３は、この後側に１芯双方向光通信モジュール１を装着するための装着部５を有している。光コネクタハウジング３は、従来の２芯の光コネクタハウジングと基本的に同じ構造で形成されている。

１芯双方向光通信モジュール１は、光コネクタハウジング３に対し矢印方向から装着されるようになっている。以下、１芯双方向光通信モジュール１について説明する。

図２ないし図５において、１芯双方向光通信モジュール１は、光トランシーバ回路部２１と光学部２２とを備えて構成されている。光トランシーバ回路部２１は、回路部本体２３と、この回路部本体２３からのびる複数のリードフレーム２４とを備えて構成されている。一方、光学部２２は、光路変更部品２５と、光フィルタ２６と、光フィルタ固定部品２７と、光学面保護部品２８とを備えて構成されている。

回路部本体２３は、硬く柔軟性のない絶縁体基材からなる回路基板２９と、発光素子３０及び受光素子３１と、これら光素子を駆動する駆動回路３２とを有している。発光素子３０及び受光素子３１は、近接した状態で回路基板２９の同一面に面実装されている。受信光及び送信光は、回路基板２９に対して垂直に入出射するようになっている。送信／受信光は、２波長（λ１／λ２）が用いられるようになっており（通信相手側の光通信モジュールは送信／受信＝λ２／λ１）、これに対応するような発光素子３０及び受光素子３１が本実施例では使用されている。

本実施例において、発光素子３０は、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）［発光波長λ１＝８５０ｎｍ、λ２＝７８０ｎｍ］が用いられている。また、受光素子３１は、Ｓｉ−ＰＩＮフォトダイオードが用いられている（一例であるものとする）。複数のリードフレーム２４は、１芯双方向光通信コネクタ２の実装先となる図示しない回路基板に差し込まれ、所定の回路に半田付けされるようになっている。

ここで矢印Ｐを上下方向、矢印Ｑを前後方向、矢印Ｒを左右方向と定義する（図４及び図５参照）。

光路変更部品２５は、透明樹脂製［エポキシ、シクロオレフィン、ＰＭＭＡ、ＰＣなど］の成形部品であって、部品本体３３と、この部品本体３３の前端に一体成形されるスリーブ３４とを有している。光路変更部品２５は、送信側の光学部分（発光素子３０からの送信光を光ファイバに結合する部分）と、受信側の光学部分（光ファイバからの受信光を受光素子３１に結合する部分）と、スリーブ３４とが一体に形成されたものとなっている（スリーブ３４を一体化することが好ましいが、別体、すなわちスリーブ３４の機能を光コネクタハウジング３に持たせても良いものとする）。

部品本体３３は、この後端が光トランシーバ回路部２１の回路部本体２３に対し固定されるように形成されている。具体的には（特に限定するものでないが）、後端に凸部３５ａが形成されている。また、回路部本体２３には、凹部３５ｂが形成されている。例えば、接触し合う面に接着剤を塗布した状態で後端と回路部本体２３とを嵌合させると、これらの固定が完了するようになっている。

部品本体３３の左右両側部には、光フィルタ搭載部３６と、プリズム３７とが形成されている。光フィルタ搭載部３６及びプリズム３７は、上記左右両側部をそれぞれ切り欠くようにして形成されている。部品本体３３は、これを上方から見た場合、略Ｚ字状となる形状に形成されている（上記切り欠きによって略Ｚ字状となる形状に形成されている）。光フィルタ搭載部３６は、光フィルタ２６を４５゜の傾きで搭載することができるように形成されている。このような光フィルタ搭載部３６には、くり貫き部３８が形成されている（図６、図７参照）。くり貫き部３８は、光フィルタ２６の中心部分に対応する光フィルタ搭載部３６の斜面をくり貫くようにして形成されている。

光路変更部品２５は、くり貫き部３８の前後にレンズ３９、４０を有している。レンズ３９、４０は、それぞれ凸レンズ形状に形成されている。レンズ３９はスリーブ３４内に突出するように、また、レンズ４０は部品本体３３の後端から突出するように配置形成されている。レンズ３９、４０は、本実施例において、光ファイバ４１（図８参照）及び受光素子３１の位置に合わせて配置形成されている。

プリズム３７は、光信号を９０゜曲げする部分として形成されている。プリズム３７で９０゜曲げされた光信号は、更に光フィルタ２６で反射され９０゜曲げられる。プリズム３７における引用符号４２は、４５゜プリズム面を示している。４５゜プリズム面４２は、４５゜の傾斜となる反射面であって、外気（空気）と接するように形成されている（他の例は実施例３で説明する）。このようなプリズム３７の位置に合わせるように、部品本体３３の後端にはレンズ４３が突出形成されている。レンズ４３は、凸レンズ形状であって、発光素子３０に対向するように配置形成されている。

スリーブ３４は、筒状となる部分として形成されている。スリーブ３４は、図８に示す如く、光ファイバ４１端末のフェルール４４を案内することができるように形成されている。スリーブ３４によりフェルール４４を案内すると、光ファイバ４１の端面はレンズ３９から所定の距離があくようになっている。本実施例において、光ファイバ４１はＰＣＳ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｌａｄ Ｓｉｌｉｃａ）［コア径φ２００μｍ、クラッド径φ２３０μｍ］が用いられている（一例であるものとする）。

光フィルタ２６は、第一の光信号を透過し第二の光信号を反射するものであって、本実施例では受信光を透過し送信光を反射するようになっている。光フィルタ２６は、誘電体多層膜フィルタ［基材：ＢＫ７］が用いられている。

図２〜図５、及び図７において、光フィルタ固定部品２７は、光路変更部品２５の光フィルタ搭載部３６との間に光フィルタ２６を挟み込んで、この光フィルタ２６の位置を固定することができるように形成されている。光フィルタ固定部品２７は、部品本体３３の側部の切り欠き部分に差し込まれ、そして、接着、溶着、圧入のいずれかにより固定されるようになっている（光フィルタ２６は接着や溶着がなされないものとする）。このような光フィルタ固定部品２７には、光フィルタ２６を挟み込むための凹部４５と、くり貫き部４６とが形成されている。くり貫き部４６は、光フィルタ２６の中心部分に対応する凹部４５の斜面をくり貫くようにして形成されている。

図２ないし図５において、光学面保護部品２８は、光路変更部品２５の４５゜プリズム面４２の保護と汚れ防止のために備えられている。光学面保護部品２８は、部品本体３３の側部の切り欠き部分に対して差し込まれ、そして、接着、溶着、圧入のいずれかにより固定されるようになっている。光学面保護部品２８には、くり貫き部４７が形成されている。くり貫き部４７は、光信号が透過／反射するプリズム３７の中心部分に対応する部分をくり貫くようにして形成されている。くり貫き部４７は、４５゜プリズム面４２を傷付けないような形状に形成されている。

上記構成及び構造において、光路変更部品２５の光フィルタ搭載部３６に光フィルタ２６を被せるようにして搭載し、この後に光フィルタ搭載部３６と光フィルタ固定部品２７とにより光フィルタ２６を挟み込むと、図７に示す如くの状態に形成される。光フィルタ２６は、接着等でない単なる挟み込みにより固定される。

尚、光フィルタ２６を従来同様に接着剤で固定した場合、次のような不具合が生じてしまうという虞がある。すなわち、熱膨張係数が小さいガラス（ＢＫ７など）やセラミックスでできた光フィルタ２６と、熱膨張係数が大きな透明樹脂（エポキシ、シクロオレフィン、ＰＭＭＡ、ＰＣなど）でできた光路変更部品２５の光フィルタ搭載部３６とを、仮に接着固定した場合、温度変化時に熱膨張係数差（約１００倍異なる）による応力で光フィルタ２６が破壊されたり、光フィルタ２６が光フィルタ搭載部３６から剥離したりする不具合が生じてしまうという虞がある。本発明では、光フィルタ２６を接着せずに挟み込み、これによって固定をしていることから、温度変化時の応力を逃がすことができる。本発明では、光フィルタ２６の剥離による特性劣化や光フィルタ２６の破壊を防ぐことができる。

光路変更部品２５の４５゜プリズム面４２を保護するように光学面保護部品２８を光路変更部品２５に固定すると、図３に示す如くの状態に形成され、これにより光学部２２が形成される。この後、光学部２２を光トランシーバ回路部２１の回路部本体２３に固定すると、図２に示す如く１芯双方向光通信モジュール１の組み立てが完了する。

次に、１芯双方向光通信モジュール１の光経路、具体的には送信側の光経路と、受信側の光経路とについてそれぞれ説明する。送信側の光経路については図８及び図９を参照し、受信側の光経路については図８及び図１０を参照するものとする。

図８及び図９において、発光素子３０からの出射光、すなわち送信光は、この発光素子３０の直上に配置されたレンズ４３により平行光化された後、プリズム３７に入射し、そして、４５゜の傾斜を有する４５゜プリズム面４２によって全反射され、光路が上方に９０゜曲げられる。この後、送信光は４５゜の傾きで配置された光フィルタ２６により反射され、更に９０゜曲げられて光ファイバ４１に面したレンズ３９により集光される。そして、光ファイバ４１に結合する（光フィルタ２６は、送信光（波長λ１）を反射し、受信光（波長λ２）を透過する特性を持つものとする。尚、光ファイバ４１の端面（近端、遠端）で反射した送信光（波長λ１）の戻り光は、光フィルタ２６によって反射され、受光素子３１には入らないようになっている。従って、モジュール自身の送信光を受信するような「混信（クロストーク）」を防止することができる）。

図８及び図１０において、光ファイバ４１からの出射光、すなわち受信光は、光ファイバ４１に面したレンズ３９により平行光化された後に、４５゜の傾きで配置された光フィルタ２６を透過する。そして、受光素子３１の直上に配置されたレンズ４０により集光され、受光素子３１に結合する。

以上、図１ないし図１０を参照しながら説明してきたように、本発明によれば、光ファイバ４１の挿抜方向が発光素子３０及び受光素子３１の並び方向に対して直交するような構造の光コネクタハウジング３に１芯双方向光通信モジュール１を組み付けることができる。従って、従来の光コネクタハウジング構造と比べて大きく変更する必要のないものにすることができる。

また、本発明によれば、光路変更部品２５によって送信光（波長λ１）の光路を２回９０°曲げする（光路を折りたたむ）ことから、光路変更部品２５の光路部分を小型化することができ、結果、１芯双方向光通信モジュール１や１芯双方向光通信コネクタ２の小型化を図ることができる。

さらに、本発明によれば、送信光（波長λ１）の光路を２回９０°曲げすることから、発光素子３０及び受光素子３１を回路基板２９の同一面に近接して実装することができる。従って、１芯双方向光通信モジュール１や１芯双方向光通信コネクタ２の小型化を図ることができる。

さらに、本発明によれば、光路変更部品２５に直接光フィルタ２６を搭載する構造であることから、光フィルタ搭載時の位置調整工程を従来と比べて簡易化することができる。

さらに、本発明によれば、光路変更部品２５の側部を切り欠いて光フィルタ搭載部３６を形成することから、モジュールサイズの小型化を図ることができる。従って、１芯双方向光通信モジュール１や１芯双方向光通信コネクタ２の小型化を図ることができる。

さらに、本発明によれば、光フィルタ搭載部３６と光フィルタ固定部品２７との間に光フィルタ２６を挟み込むことから、温度変化時の光フィルタ２６と光路変更部品２５との熱膨張係数の違いによる応力を逃がし、光フィルタ２６の破損や剥離を防止することができる。

以下、図面を参照しながら第２実施例を説明する。図１１は送信（λ１）及び受信（λ２）の光経路を示すモジュール断面図である。尚、上記第１実施例と同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１１において、第２実施例では発光素子３０及び受光素子３１の配置を第１実施例と逆にしている（位置を入れ替えている）。発光素子３０からの送信光は、光フィルタ２６を透過した後に光ファイバ４１に結合する。一方、光ファイバ４１からの受信光は、光フィルタ２６により反射されて９０゜曲げられ、この後に４５゜プリズム面４２によって更に９０゜曲げられる。そして、受光素子３１に結合する（尚、光フィルタ２６は、送信光（波長λ１）を透過し、受信光（波長λ２）を反射する特性を持つものとする）。第２実施例は第１実施例と同様の効果を奏する。

以下、図面を参照しながら第３実施例を説明する。図１２は１芯双方向光通信モジュールの斜視図である。尚、上記第１実施例と同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１２において、第３実施例の１芯双方向光通信モジュール５１は、第１実施例で備えられていた光学面保護部品２８（図２参照）を用いずに４５゜プリズム面４２の位置にミラー５２を形成したものである。ミラー５２は、「無電解メッキ」や「誘電体多層膜の蒸着」によって形成されている。第３実施例は、光学面保護部品２８を不要にするための例であり、この他には光フィルタ２６を搭載して、この反射により９０゜曲げをするようにしても良いものとする。

以下、図面を参照しながら第４実施例を説明する。図１３は本発明の１芯双方向光通信モジュールの斜視図である。尚、上記第１実施例と同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１３において、第４実施例の１芯双方向光通信モジュール６１は、第１実施例で備えられていた光トランシーバ回路部２１（図２参照）に替えて、ＦＲ−４やＦＲ−５などの図示のリジッド基板６２を含む光トランシーバ回路部６３にしたものである。

以下、図面を参照しながら第５実施例を説明する。図１４は本発明の１芯双方向光通信モジュールの斜視図である。尚、上記第１実施例と同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１４において、第５実施例の１芯双方向光通信モジュール７１は、第１実施例で備えられていた光トランシーバ回路部２１（図２参照）に替えて、図示のフレキシブル−リジッド基板７２を含む光トランシーバ回路部７３にしたものである。

以下、図面を参照しながら第６実施例を説明する。図１５ないし図１９は他の例となる１芯双方向光通信モジュールに係る図である。尚、上記第１実施例及び第４実施例と同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１８において、第６実施例の１芯双方向光通信モジュール８１は、リジッド基板６２を含む光トランシーバ回路部６３と、貫通孔８２を付加してなる光学部２２とを備えて構成されている。リジッド基板６２には、発光素子３０及び受光素子３１（図１９参照）が実装されている。発光素子３０及び受光素子３１は、図１９に示すようにボンディングワイヤ８３によって接続されている。

光学部２２は、貫通孔８２を有する光路変更部品２５と、光フィルタ２６（図１７参照）と、光フィルタ固定部品２７と、光学面保護部品２８とを備えて構成されている。光路変更部品２５における貫通孔８２は、図１５に示すようにプリズム３７から部品本体３３の後端にかけて真っ直ぐな穴となるように貫通形成されている。貫通孔８２は、送信光又は受信光の９０゜曲げに影響を来さない位置に配置形成されている。貫通孔８２は、図１９に示すように、光路変更部品２５と光トランシーバ回路部６３とを固定した状態における発光素子３０及び受光素子３１の存在する空間８４に対して連通するように形成されている。空間８４は、本実施例において、部品本体３３の後端が枠状になることにより形成されている。貫通孔８２は、この貫通孔８２に例えばディスペンサニードルを挿入して空間８４に液状の保護樹脂（硬化させた状態は図１９の保護樹脂８５を参照）を注入することができる大きさに形成されている。

上記構成及び構造において、１芯双方向光通信モジュール８１の組み立てに関しては、先ず、図１５及び図１６に示すように光路変更部品２５を光トランシーバ回路部６３に接着等の所定の方法で固定をする。次に、図１６に示すように光トランシーバ回路部６３に固定された光路変更部品２５の貫通孔８２を介して保護樹脂を注入する。保護樹脂は、本実施例において、透明且つ柔軟（ゲル状の）なシリコーン樹脂を用いるものとする。保護樹脂は、図１９に示すように発光素子３０及び受光素子３１などが完全に埋まる程度に空間８４に注入され、この後に硬化して保護樹脂８５となる。硬化した保護樹脂８５は、この表面が平面８６になる（平面８６になることにより、保護樹脂８５を加味した光学設計を容易に行うことができるという利点を有する）。発光素子３０及び受光素子３１などは、保護樹脂８５によって覆われ保護される。

図１７及び図１９において、光路変更部品２５のフィルタ搭載部３６に対し光フィルタ２６を被せるようにして搭載し、この後にフィルタ搭載部３６と光フィルタ固定部品２７とで光フィルタ２６を挟み込むように固定をすると、また、光路変更部品２５のプリズム３７に光学面保護部品２８を固定すると（この時貫通孔８２は光学面保護部品２８によって覆われる）、図１８に示すように１芯双方向光通信モジュール８１の組み立てが完了する。

本発明によれば、発光素子３０及び受光素子３１などを保護樹脂８５によって保護していることから、湿度の影響や使用時の振動による部品の劣化・脱落、ボンディングワイヤの剥がれ等を防ぐことができるという効果を奏する。

尚、保護樹脂８５でこの表面を平面８６にしない場合、例えば高粘度の保護樹脂を用いてポッティングする一般的な方法であれば、樹脂の表面張力によって光素子上の保護樹脂表面が不確定に斜めになり（略ドーム状の丸みのある形状になり）、光学特性に影響を来す可能性が十分にあるが、本発明においてはこのようなことはない。

この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１、５１、６１、７１、８１…１芯双方向光通信モジュール
２…１芯双方向光通信コネクタ
３…光コネクタハウジング
４…コネクタ嵌合部
５…装着部
２１…光トランシーバ回路部
２２…光学部
２３…回路部本体
２４…リードフレーム
２５…光路変更部品
２６…光フィルタ
２７…光フィルタ固定部品
２８…光学面保護部品
２９…回路基板
３０…発光素子
３１…受光素子
３２…駆動回路
３３…部品本体
３４…スリーブ
３５ａ…凸部
３５ｂ…凹部
３６…光フィルタ搭載部
３７…プリズム
３８、４６、４７…くり貫き部
３９、４０、４３…レンズ
４１…光ファイバ
４２…４５゜プリズム面
４４…フェルール
４５…凹部
５２…ミラー
６２…リジッド基板
６３…光トランシーバ回路部
７２…フレキシブル−リジッド基板
７３…光トランシーバ回路部
８２…貫通孔
８３…ボンディングワイヤ
８４…空間
８５…保護樹脂
８６…平面

Claims (6)

1. 発光素子及び受光素子の２種類の光素子と、第一の光信号を透過し第二の光信号を反射する光フィルタと、前記光素子及び光ファイバ間に介在して前記第一の光信号及び前記第二の光信号を透過する樹脂製の光路変更部品と、を備える１芯双方向光通信モジュールにおいて、
   前記光素子を並列配置してなる光トランシーバ回路部を備えるとともに、前記光ファイバの光軸が前記光トランシーバ回路部に対し略垂直となる構造に前記光路変更部品を形成し、さらに、前記光フィルタ及び前記光路変更部品で前記第二の光信号の光路を２回９０°曲げするように前記光路変更部品を形成し且つ前記光フィルタを配置する
   ことを特徴とする１芯双方向光通信モジュール。
2. 請求項１に記載の１芯双方向光通信モジュールにおいて、
   前記光路変更部品の側部を切り欠いて光フィルタ搭載部を形成するとともに、該光フィルタ搭載部との間に前記光フィルタを挟み込んで該光フィルタの位置を固定する光フィルタ固定部品を備える
   ことを特徴とする１芯双方向光通信モジュール。
3. 請求項１又は請求項２に記載の１芯双方向光通信モジュールにおいて、
   前記光ファイバ端末のフェルールを案内するスリーブを前記光路変更部品に一体形成する
   ことを特徴とする１芯双方向光通信モジュール。
4. 請求項１ないし請求項３いずれか記載の１芯双方向光通信モジュールにおいて、
   前記光路変更部品に、該光路変更部品と前記光トランシーバ回路部とを固定した状態における前記光素子の存在する空間に対して連通するような貫通孔を形成し、該貫通孔を介して前記空間に保護樹脂を注入する
   ことを特徴とする１芯双方向光通信モジュール。
5. 請求項４に記載の１芯双方向光通信モジュールにおいて、
   前記貫通孔を塞ぐ部品を備える
   ことを特徴とする１芯双方向光通信モジュール。
6. 請求項１ないし請求項５いずれか記載の１芯双方向光通信モジュールと、該１芯双方向光通信モジュールの光トランシーバ回路部に対し光ファイバの光軸が略垂直となるよう前記１芯双方向光通信モジュールを収容する光コネクタハウジングと、を備える
   ことを特徴とする１芯双方向光通信コネクタ。

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