JP2023152633A - 光ファイバー信号直接導入式光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、コネクター、制御回路基板及びプラスチック光ファイバーを含む光ファイバー信号直接導入式光モジュールに関し、製品のコストを低減し、かつ製品全体の体積を縮小する。【解決手段】該制御回路基板は該コネクターに接続され、該制御回路基板に機能光モジュールが設置され、該光ファイバー端面は該機能光モジュールに対応し、該光ファイバー端面と該機能光モジュールの頂面との間の距離Ｌは５０μｍ～１５０μｍに制御され、該光ファイバー端面から放出された光信号は該機能光モジュールにより直接的に受信することができ、該機能光モジュールから放出された光信号も該光ファイバー端面を直接的に透過して該プラスチック光ファイバーにより受信することができ、該プラスチック光ファイバーは光ファイバーコア及び被覆層を含み、該光ファイバーコアの孔径Ｄ１と該被覆層の孔径Ｄ２との間の比率Ｄ１／Ｄ２は０．６以上１未満である。【選択図】図３

Description

本発明は、光モジュールに関し、特にプラスチック光ファイバー内の光ファイバー信号を機能光モジュールに直接的に導入する光ファイバー信号直接導入式光モジュールに関する。

光モジュールの正式な名前は光送受信一体モジュールであり、光モジュールは、光通信のためのコアデバイスであり、光信号を電気信号に変換する過程と、電気信号を光信号に変換する過程を完了することができ、主に光電子デバイス、機能回路及び光インタフェース等の部品で構成され、光電子デバイスは、受信部及び送信部という２つの部分を含む。簡単に言えば、その受信部は光信号を電気信号に変換し、送信部は電気信号を光信号に変換する。
長距離信号伝送の品質を保証するために、現在、光モジュールの光伝送部は主に石英ガラス光ファイバー（ＧＯＦ、Ｇｌａｓｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ）で製造される。しかしながら、ＧＯＦは、曲げにくいという欠点を有するため、光モジュールに光路変換部品を設置する必要がある。

図１に示すとおり、ガラス光ファイバー（ＧＯＦ）１は斜めに設置され、水平に設置された回路基板２に機能モジュール３が設置され、機能モジュール３は光送信モジュールであってもよく、光受信モジュールであってもよく、ガラス光ファイバー１中の光束を機能モジュール３に投射するために、ガラス光ファイバー１と機能モジュール３との間に光変換器４を設置する必要があり、光変換器４は一般的に複数のレンズ及び光反射ミラーを含む。また、ガラス光ファイバー１を取り付けるときに、ガラス光ファイバー１の平坦度を確保するために、ガラス光ファイバー１と接触する構造を研磨しポリッシングする必要がある。

上記光モジュールは使用において主に以下の欠点を有する。
１、光変換器４の設計により光路の伝送方向を変更し、構造が複雑で、加工効率が低いうえ、伝送過程の光エネルギー損失を増加させ、
２、各部品の間に要求される嵌合精度が高く、製造技術の難度が高く、コストが高く、
３、レンズ及び光反射ミラーの光路設計のため、結合過程が複雑であり、製品全体の結合精度及び効率が低くなる。

上記内容は石英ガラス光ファイバーで製造される光モジュールの主な欠点である。
現在、プラスチック光ファイバー（ＰＯＦ、Ｐｌａｓｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ）で製造された光モジュールもあり、ＰＯＦはコア?シース構造を有するため、光を伝送でき、ＰＯＦにおける光伝送は全反射原理に基づいて実行される。ＰＯＦは、コアファイバーが太く、軽く、製造しやすく、接続しやすく、柔軟性が高く、配置しやすく、材料耐久性が高いという特徴を有する。ＰＯＦは、屈折率プロファイルの構造に従ってステップインデックス屈折率分布（ＳＩ、Ｓｔｅｐ Ｉｎｄｅｘ）式のプラスチック光ファイバーとグレーデッドインデックス屈折率（ＧＩ、Ｇｒａｄｅｄ Ｉｎｄｅｘ）式のプラスチック光ファイバーに分けられ、それぞれＳＩ?ＰＯＦとＧＩ?ＰＯＦと略す。

ＧＩ-ＰＯＦの特性がＧＯＦと類似するため、現在、多くの分野ではＧＯＦに代えてＧＩ-ＰＯＦを使用する傾向がある。
図２に示すとおり、ＧＩ-ＰＯＦのコアの孔径５は小さく、一般的な孔径を約１００ミクロンまで小さくすることができ、ＧＯＦと類似し、その伝送速度と距離との積の値が大きく、伝送効果が高いが、コアの孔径５が小さく、加工難度が高いため、その価格が極めて高く、ＧＩ?ＰＯＦで製造された光モジュール及びその製品はコストが極めて高い。

本発明の使用する技術手段は、コネクター、制御回路基板及びプラスチック光ファイバーを含む光ファイバー信号直接導入式光モジュールである。
該制御回路基板は該コネクターに接続され、該制御回路基板に機能光モジュールが設置され、該プラスチック光ファイバーが光ファイバー端面を有し、該光ファイバー端面は該機能光モジュールに対応する。
該光ファイバー端面と該機能光モジュールの頂面との間の距離Ｌは５０μｍ～１５０μｍに制御される。
該光ファイバー端面から放出された光信号は該機能光モジュールにより直接的に受信することができ、該機能光モジュールから放出された光信号も該光ファイバー端面を直接的に透過して該プラスチック光ファイバーにより受信することができる。
該プラスチック光ファイバーは光ファイバーコア及び被覆層を含み、該被覆層は該光ファイバーコアの外側を被覆し、該光ファイバーコアと該被覆層との間に光伝送反射面が形成される。
該光ファイバーコアの孔径Ｄ１と該被覆層の孔径Ｄ２との間の比率Ｄ１／Ｄ２は０．６以上１未満である。
該プラスチック光ファイバーの総長さは（２ｍｍ／Ｌ）＊（Ｄ２／Ｄ１）＊１０－Ｄ２／２５０μｍメートル未満である。

本発明の有益な効果は以下のとおりである。
第１、一般的な制御回路基板上の機能光モジュールは水平に設置され、ガラス光ファイバー（ＧＯＦ）が曲げると破断するため、光信号の伝送を実現するために、光変換器を追加する必要があるが、光変換器の追加により製品のコストが高くなるうえ、製品の体積も大幅に大きくなり、ガラス光ファイバー（ＧＯＦ）で光を伝送する最も大きな利点は、長距離伝送の場合の光信号減衰が低いことであるが、実際の応用では、大部分の信号伝送はメートルレベル内に完了され、例えば、ディスプレイとコンピュータ本体との接続、テレビとセットトップボックスとの接続等であり、上記応用シナリオでは、ガラス光ファイバーによる光モジュールを使用すれば、伝送効果が過剰になるという問題があり、本願の発明者は、ガラス光ファイバー及びプラスチック光ファイバーの伝送特性を合わせて考慮して、本願を意図的に提供し、本願において、光ファイバーコアの孔径が大きいため、製造コストが低いが、それによる欠点も顕著であり、すなわち、長距離光信号伝送に適せず、しかしながら、本願においてプラスチック光ファイバーの総長さを３メートル以内に制御して、本願の製品は限られた距離内に適切な光信号伝送効果を達成できることにより、製品のコストを大幅に低減し、関連製品の適用分野を大幅に拡大し、実践において、本願の技術により製造された製品のコストは、約７倍～１０倍低減することができる。

第２、光ファイバーコアの孔径と被覆層の孔径との間の比率が０．６未満の場合に、そのプラスチック光ファイバーの特性はガラス光ファイバーに近いが、このようなプラスチック光ファイバーは加工プロセスが複雑で、製造コストが高く、同様に曲げることができるという特徴を有するが、コストが大幅に増加するとともに、甚だしい場合はガラス光ファイバーのコストを超えるため、ガラス光ファイバーの代わりをする価値はなくなり、本発明は、その比率を適切な範囲に制御し、かつプラスチック光ファイバーの総長さを考慮して、本願を意図的に提供する。
第３、本願は、光ファイバー端面を機能光モジュールに直接的に対応させることにより、光変換器が不要になり、したがって製品のコストを低減し、かつ製品全体の体積を縮小するという効果を達成することができる。

従来の技術における光モジュールの原理の概略図である。 従来の技術におけるプラスチック光ファイバーコアの孔径の概略図である。 本発明の原理の概略図である。 本発明のプラスチック光ファイバーの構造の概略図である。 本発明の光信号直線形導入部、湾曲部、傾斜固定部及び外部延伸部の概略図である。 本発明の立体構造概略図である。 本発明の分解構造概略図である。 本発明の光ファイバーコネクターの取り付けの概略図である。 本発明の光ファイバーコネクターの断面構造概略図である。 本発明の押え部及び突上げ部の概略図である。 本発明の取り付け／位置合わせ部の第２実施形態での動作概略図である。

図３～図１１に示すとおり、光ファイバー信号直接導入式光モジュールは、コネクター１０、制御回路基板２０及びプラスチック光ファイバー３０を含む。
図３に示すとおり、該制御回路基板２０は該コネクター１０に接続され、該制御回路基板２０に機能光モジュール２１が設置され、該プラスチック光ファイバー３０が光ファイバー端面３１を有し、該光ファイバー端面３１は該機能光モジュール２１に対応する。
該光ファイバー端面３１と該機能光モジュール２１の頂面との間の距離Ｌは５０μｍ～１５０μｍに制御されることにより、光信号を正常に受信できることを保証する。
該光ファイバー端面３１から放出された光信号は該機能光モジュール２１により直接的に受信することができ、該機能光モジュール２１から放出された光信号も該光ファイバー端面３１を直接的に透過して該プラスチック光ファイバー３０により受信することができる。

すなわち、実践において、該機能光モジュール２１が光受信モジュールである場合、該プラスチック光ファイバー３０中の、該光ファイバー端面３１から放出された光信号は該光受信モジュールにより直接的に受信することができ、該機能光モジュール２１が光送信モジュールである場合、該光送信モジュールから放出された光信号は該光ファイバー端面３１を直接的に透過して該プラスチック光ファイバー３０により受信することができる。

図４に示すとおり、該プラスチック光ファイバー３０は、光ファイバーコア３２及び被覆層３３を含み、該被覆層３３は該光ファイバーコア３２の外側を被覆し、該光ファイバーコア３２と該被覆層３３との間に光伝送反射面３４が形成され、光信号を伝送する過程において、光信号は、該光伝送反射面３４の反射作用により、主に該光ファイバーコア３２内に伝送される。
該光ファイバーコア３２の孔径Ｄ１と該被覆層３３の孔径Ｄ２との間の比率Ｄ１／Ｄ２は０．６以上１未満である。

具体的に実施するときに、該光ファイバーコア３２の孔径Ｄ１と該被覆層３３の孔径Ｄ２との間の比率Ｄ１／Ｄ２を０．８以上１未満に設定してもよい。
実践において、一般的には、該被覆層３３の孔径Ｄ２は約５００μｍで、該光ファイバーコア３２の孔径Ｄ１は約４８５μｍである。
該プラスチック光ファイバー３０の総長さは（２ｍｍ／Ｌ）＊（Ｄ２／Ｄ１）＊１０－Ｄ２／２５０μｍメートル未満である。

本発明の該プラスチック光ファイバー３０の総長さの公式を用いて、具体的に実施するときに、以下の例示的データにより説明する。
例１として、Ｌ＝１５０μｍ、Ｄ１／Ｄ２＝０．８（Ｄ２／Ｄ１＝１／０．８）、Ｄ２＝７５０μｍ、該プラスチック光ファイバー３０の総長さは０．０１６メートル未満であり、（２ｍｍ／１５０μｍ）＊（１／０．８）＊１０－７５０μｍ／２５０μｍメートル＝０．０１６メートル。
例２として、Ｌ＝５０μｍ、Ｄ１／Ｄ２＝０．９（Ｄ２／Ｄ１＝１／０．９）、Ｄ２＝５００μｍ、該プラスチック光ファイバー３０の総長さは０．４４メートル未満であり、（２ｍｍ／５０μｍ）＊（１／０．９）＊１０－５００μｍ／２５０μｍメートル＝０．４４メートル。
例３として、（最も典型的な応用パラメータ）Ｌ＝１００μｍ、Ｄ１／Ｄ２＝０．９５（Ｄ２／Ｄ１＝１／０．９５）、Ｄ２＝２５０μｍ、該プラスチック光ファイバー３０の総長さは２．１１メートル未満であり、（２ｍｍ／１００μｍ）＊（１／０．９５）＊１０－２５０μｍ／２５０μｍメートル＝２．１１メートル。

本発明の主な設計構想は以下のとおりである。
第１、図１及び図３に示すとおり、制御回路基板２０上の機能光モジュール２１は水平に設置され、ガラス光ファイバー（ＧＯＦ）１が曲げると破断するため、光信号の伝送を実現するために、光変換器４を追加する必要があるが、光変換器４の追加により製品のコストが高くなるうえ、製品の体積も大幅に大きくなる。
ガラス光ファイバー（ＧＯＦ）１により光を伝送する最も大きな利点は、長距離伝送の場合の光信号減衰が低いことであるが、実際の応用では、大部分の信号伝送は１メートルレベル内に完了され、例えば、ディスプレイとコンピュータ本体との接続、テレビとセットトップボックスとの接続等であり、上記応用シナリオでは、ガラス光ファイバーによる光モジュールを使用すれば、伝送効果が過剰になるという問題がある。

本願の発明者はガラス光ファイバー及びプラスチック光ファイバーの伝送特性を合わせて考慮して、本願を意図的に提供し、本願において、光ファイバーのコア３２の孔径Ｄ１は大きいため、製造コストが低いが、それによる欠点も顕著であり、すなわち、長距離光信号伝送に適せず、しかしながら、本願においてプラスチック光ファイバー３０の総長さを３メートル以内に制御して、本願の製品は限られた距離内に適切な光信号伝送効果を達成できることにより、製品のコストを大幅に低減し、関連製品の適用分野を大幅に拡大し、実践において、本願の技術により製造された製品のコストは、約７倍～１０倍低減することができる。

第２、図４に示すとおり、光ファイバーコア３２の孔径Ｄ１と被覆層３３の孔径Ｄ２との間の比率Ｄ１／Ｄ２が０．６未満の場合に、そのプラスチック光ファイバーの特性はガラス光ファイバーに近いが、このようなプラスチック光ファイバーは加工プロセスが複雑で、製造コストが高く、同様に曲げることができるという特徴を有するが、コストが大幅に増加するとともに、甚だしい場合はガラス光ファイバーのコストを超えるため、ガラス光ファイバーの代わりをする価値はなくなる。
本発明は、Ｄ１とＤ２の間の比率を適切な範囲に制御し、かつプラスチック光ファイバーの総長さ３０を考慮して、本願を意図的に提供する。

第３、本願は、光ファイバー端面３１を機能光モジュール２１に直接的に対応させることにより、光変換器４が不要になり、したがって製品のコストを低減し、かつ製品全体の体積を縮小するという効果を達成することができる。

図５に示すとおり、該プラスチック光ファイバー３０は、光信号直線形導入部４１、湾曲部４２、傾斜固定部４３及び外部延伸部４４を含み、該光信号直線形導入部４１、該湾曲部４２、該傾斜固定部４３及び該外部延伸部４４が接続されて該プラスチック光ファイバー３０が形成される。

該光信号直線形導入部４１は該機能光モジュール２１に対応し、該光ファイバー端面３１は該光信号直線形導入部４１の前端部に位置し、該湾曲部４２は該光信号直線形導入部４１と該傾斜固定部４３との間に接続され、該光信号直線形導入部４１と該傾斜固定部４３との間に、該湾曲部４２により変換夾角４５が決定されることにより、該光信号直線形導入部４１は該機能光モジュール２１に対応することができ、該湾曲部４２の曲げ程度により該変換夾角４５の角度の値が決定される。
具体的な実施において、該変換夾角４５を９０度～１８０度に制御し、好ましくは７０度～８０度に制御する。

本発明は、該プラスチック光ファイバー３０が曲げることができるという特徴に基づいて、湾曲部４２を意図的に設計し、湾曲部４２により、該光信号直線形導入部４１が該機能光モジュール２１に直接的に対応し、さらに従来の技術における光変換器４の構造を省略することができることを強調する価値がある。
従来のガラス光ファイバーが曲げると破断するため、ガラス光ファイバーで製造された光モジュールについて、その構造において湾曲部４２の設計がない。
具体的な実施において、該機能光モジュール２１は水平に設置され、該光信号直線形導入部４１は該機能光モジュール２１の真上に位置する。

該傾斜固定部４３は光ファイバーコネクター１００内に固定されて、該光信号直線形導入部４１及び該湾曲部４２を位置決めする。
該外部延伸部４４の外側が被覆層により被覆され、該外部延伸部４４は該光モジュールの外部に設置され、該外部延伸部４４全体の長さは（２ｍｍ／Ｌ）＊（Ｄ２／Ｄ１）＊１０－Ｄ２／２５０μｍメートル未満である。

図５～図７に示すとおり、該光モジュールは、該プラスチック光ファイバー３０と該制御回路基板２０との間に接続された光ファイバーコネクター１００をさらに含む。
該光ファイバーコネクター１００は、該プラスチック光ファイバー３０を該制御回路基板２０に固定するとともに、該プラスチック光ファイバー３０と該機能光モジュール２１との間に光信号を伝送できるように、該プラスチック光ファイバー３０の該光ファイバー端面３１を該制御回路基板２０上の該機能光モジュール２１に正確に対応させる。

従来の技術における光ファイバー１と機能モジュール３との間の突き合わせ及び位置固定は、封止接着剤を用いて封止プロセスにより行われ、一般的には、まず、機能モジュール３を回路基板２に固定し、次に、光ファイバー１及び光変換器４を回路基板２に固定し、最後に、封止接着剤により封止及び固定を行う必要があり、全体として固定する必要がある部品が多いうえ、製造プロセスが複雑であるため、その製造コストが高く、位置合わせを必要とする位置が多く、位置合わせ効果が低いという状況はある。

図８に示すとおり、本発明は、該光ファイバーコネクター１００を移行部品として用いて固定及び突き合わせを行うことを創造的に提供し、実践においてその主な取り付けステップは以下のとおりである。
ステップ１において、該プラスチック光ファイバー３０を該光ファイバーコネクター１００内に取り付ける。
ステップ２において、該機能光モジュール２１を該制御回路基板２０に固定する。
ステップ３において、該光ファイバーコネクター１００を該制御回路基板２０に直接的に取り付けるだけで、該プラスチック光ファイバー３０と該機能光モジュール２１との間の突き合わせを完成できる。
その取り付け過程全体が簡単で、操作性が高いうえ、突き合わせ品質を容易に保証できる。

本発明の該光ファイバーコネクター１００に対する主な設計構想は以下のとおりである。
第１、該プラスチック光ファイバー３０と該機能光モジュール２１との間に該光ファイバーコネクター１００を移行部品として追加することにより、固定／位置合わせ関係を単純にすることができる。
すなわち、該プラスチック光ファイバー３０を該光ファイバーコネクター１００内に取り付けるとともに、該機能光モジュール２１を該制御回路基板２０に固定するだけで、部品の初期位置決めを完成することができる。
次に、手動又は自動の方式により該光ファイバーコネクター１００を該制御回路基板２０に直接的に取り付けるだけで、該プラスチック光ファイバー３０と該機能光モジュール２１との間の突き合わせを完成することができる。
その取り付け過程全体が簡単で、操作性が高いうえ、突き合わせ品質を保証できる。

第２、該光ファイバーコネクター１００を追加することにより、封止接着剤及び封止プロセスを省略して、取り付け過程全体が極めて簡単になり、かつ製品コストを大幅に低減できる。
第３、従来の技術における複数の固定、位置合わせ動作を１つの動作（該光ファイバーコネクター１００を該制御回路基板２０に直接的に取り付ける）に簡略化し、取り付け動作の簡略化により、製品品質及び突き合わせの精度を向上させるという効果を達成する。

該光ファイバーコネクター１００は、光ファイバー固定部及び取り付け／位置合わせ部を含み、該プラスチック光ファイバー３０は該光ファイバー固定部内に設置され、該光ファイバー固定部は該プラスチック光ファイバー３０を固定し位置決めする。
該取り付け／位置合わせ部は、該プラスチック光ファイバー３０の該光ファイバー端面３１が該制御回路基板２０上の該機能光モジュール２１に対応するように、該光ファイバーコネクター１００を該制御回路基板２０に固定し位置決めする。

具体的な実施において、該光ファイバー固定部及び該取り付け／位置合わせ部には複数の実施形態があり、以下ではそれぞれ説明する。
図６及び図９に示すとおり、該光ファイバー固定部の好ましい第１実施例は以下のとおりである。
該光ファイバー固定部は配線溝２１０であり、該配線溝２１０は該光ファイバーコネクター１００内に設置され、光ファイバー入口２１１及び光ファイバー出口２２２を有し、該プラスチック光ファイバー３０の該光信号直線形導入部４１、該湾曲部４２及び該傾斜固定部４３はともに該配線溝２００内に固定され、該プラスチック光ファイバー３０の該光ファイバー端面３１は該光ファイバー出口２２２に位置する。
具体的な実施において、該配線溝２１０は、該光信号直線形導入部４１、該湾曲部４２及び該傾斜固定部４３が対応して設置された直接導入溝、湾曲溝及び傾斜溝を含む。

図９及び図１０に示すとおり、該光ファイバー固定部の好ましい第２実施例は以下のとおりである。
該光ファイバー固定部は、該光ファイバー端面３１と該機能光モジュール２１の頂面との間の距離Ｌを調整するように該プラスチック光ファイバー３０に作用する調整具をさらに含む。
該調整具は押え部２２０及び突上げ部２３０を含み、該押え部２２０は、該光ファイバーコネクター１００内に螺合された螺合柱２２１と、該螺合柱２２１の下に枢着された押えブロック２２２とを含み、該押えブロック２２２の下に弧状板２２３が設置され、該弧状板２２３は該プラスチック光ファイバー３０に押圧設置される。

該光ファイバーコネクター１００内に調整キャビティ２４０が設置され、該調整キャビティ２４０は該押え部２２０の真下に設置され、該突上げ部２３０は該調整キャビティ２４０内に設置され、該突上げ部２３０は枢着ボール２３１及び突上げキャップ２３２を含み、該調整キャビティ２４０の底部にボールキャビティ２４１が設置され、該枢着ボール２３１は該ボールキャビティ２４１内に枢着され、該突上げキャップ２３２はシリコーンゴムなどの弾性材料で製造され、該突上げキャップ２３２は該枢着ボール２３１を被るように固定され、該突上げキャップ２３２は該枢着ボール２３１と同期して回転することができる。

本発明は、該調整具により該距離Ｌを微調整でき、具体的な実施において、使用者はツールを用いて該螺合柱２２１を回すことにより、該押えブロック２２２で該プラスチック光ファイバー３０を押さえることができ、該プラスチック光ファイバー３０は下方へ曲げて変形し、変形長さは該調整キャビティ２４０内に収容され、それにより該距離Ｌを微調整する作用を達成する。
該突上げ部２３０が該プラスチック光ファイバー３０の物理的形態の維持を補助でき、該枢着ボール２３１が回転できることにより、両者が互いに押し付けられる時に作用力を和らげると同時に、位置の自己調整を行うことができる。

図７に示すとおり、該取り付け／位置合わせ部の好ましい第１実施例は以下のとおりである。
該取り付け／位置合わせ部はコネクター位置決めユニット３１０及び回路基板位置決めユニット３２０を含み、該コネクター位置決めユニット３１０は該光ファイバーコネクター１００に設置され、該回路基板位置決めユニット３２０は該制御回路基板２０に設置され、該コネクター位置決めユニット３１０は該回路基板位置決めユニット３２０に対応する。
該コネクター位置決めユニット３１０と該回路基板位置決めユニット３２０が固定／位置決め関係を確立する場合に、該プラスチック光ファイバー３０を該光ファイバーコネクター１００により該制御回路基板２０に固定し、このとき、該プラスチック光ファイバー３０の該光ファイバー端面３１は該制御回路基板２０上の該機能光モジュール２１に突き合わせされる。
該コネクター位置決めユニット３１０と該回路基板位置決めユニット３２０との間に固定／位置決め関係がない場合に、該光ファイバーコネクター１００及び該プラスチック光ファイバー３０は該制御回路基板２０から分離される。

該コネクター位置決めユニット３１０は複数の位置決めピンを含み、複数の該位置決めピンは該光ファイバーコネクター１００に固定接続される。
具体的な実施において、複数の該位置決めピンは該光ファイバーコネクター１００の底面に固定接続される。
該回路基板位置決めユニット３２０は位置決め板であり、該位置決め板に複数のピン孔が設置され、該ピン孔は該位置決めピンと一対一対応し、取り付けるときに、複数の該位置決めピンを複数の該ピン孔内に同時に対応して挿入するだけで、該光ファイバーコネクター１００を該制御回路基板２０に直接的に取り付ける動作を完成でき、具体的な実施において、２つ又は３つの該位置決めピンを設置するとともに、２つ又は３つの該ピン孔を設置してもよい。

図１１に示すとおり、該取り付け／位置合わせ部の好ましい第２実施例は以下のとおりである。
該コネクター位置決めユニット３１０は回転板４１０及び嵌合ヘッド４２０を含み、該回転板４１０は該光ファイバーコネクター１００の前端に枢着され、該嵌合ヘッド４２０は該光ファイバーコネクター１００の後端に枢着される。
該回転板４１０は導入溝４１１及び枢着溝４１２を含み、該導入溝４１１は該枢着溝４１２と連通する。
該嵌合ヘッド４２０は第１ボールヘッド４２１、第２ボールヘッド４２２及び弧状回転板４２３を含む。
該第１ボールヘッド４２１と該第２ボールヘッド４２２はそれぞれ該弧状回転板４２３の上下端に接続される。
該第１ボールヘッド４２１と該第２ボールヘッド４２２との間にボールヘッドキャビティ４２４が形成される。

該回路基板位置決めユニット３２０は枢着台５１０及び固定台５２０を含み、該枢着台５１０は該回転板４１０に対応して該制御回路基板２０に設置され、該固定台５２０は該嵌合ヘッド４２０に対応して該制御回路基板２０に設置される。
該枢着台５１０に回転軸５１１が設置され、該固定台５２０に第１ボールヘッドキャビティ５２１、第２ボールヘッドキャビティ５２２及び嵌合ボールヘッド５２３が設置され、該嵌合ボールヘッド５２３は該第１ボールヘッドキャビティ５２１と該第２ボールヘッドキャビティ５２２との間に設置される。
該第１ボールヘッドキャビティ５２１は該第１ボールヘッド４２１に対応し、該第２ボールヘッドキャビティ５２２は該第２ボールヘッド４２２に対応し、該嵌合ボールヘッド５２３は該ボールヘッドキャビティ４２４に対応する。

取り付けるとき、ステップ１において、該光ファイバーコネクター１００を該制御回路基板２０の上方に配置し、該回転板４１０を該枢着台５１０内に下向きに挿入し、該回転軸５１１を該導入溝４１１により該枢着溝４１２内に最後に係止する。
ステップ２において、該光ファイバーコネクター１００を後向きに水平に押し、該光ファイバーコネクター１００は該回転軸５１１を中心軸として下向きに反転する。
ステップ３において、該嵌合ヘッド４２０を該固定台５２０に係止することにより、該光ファイバーコネクター１００を該制御回路基板２０に固定して、該プラスチック光ファイバー３０の該光ファイバー端面３１を該制御回路基板２０上の該機能光モジュール２１に対応させる。

該嵌合ヘッド４２０を該固定台５２０に係止する過程において、まず、該第１ボールヘッド４２１が該第１ボールヘッドキャビティ５２１内に進入し、次に、該弧状回転板４２３全体を回転させることにより、該第２ボールヘッド４２２が該第２ボールヘッドキャビティ５２２内に徐々に進入し、この過程において、該嵌合ボールヘッド５２３も該ボールヘッドキャビティ４２４内に徐々に進入し、最後に、該第２ボールヘッド４２２が該第２ボールヘッドキャビティ５２２内に係止され、該嵌合ボールヘッド５２３が該ボールヘッドキャビティ４２４内に係止されたときに、該嵌合ヘッド４２０を該固定台５２０に係止する動作を完了する。

本発明が上記構造設計を用いると、以下の効果を有する。まず、該回転板４１０を該枢着台５１０内に下向きに挿入し、次に、該光ファイバーコネクター１００を水平に押して取り付ける方式により、該光ファイバーコネクター１００と該制御回路基板２０との直接衝撃を効果的に回避して、回路基板を保護することができ、また、該固定台５２０及び該嵌合ヘッド４２０の構造設計により、取り付け／固定動作をスムーズに行うことができ、直接的に取り付けるときの衝撃力を大幅に低減して、構造を保護することができ、上述したように、該嵌合ヘッド４２０を該固定台５２０に係止する過程において、その各構造の接続がスムーズで信頼性が高く、取り付け動作をスムーズに行い、取り付けの衝撃力をできるだけ低減して、製品の構造を保護することができる。

Claims (6)

1. コネクター１０、制御回路基板２０及びプラスチック光ファイバー３０を含む光ファイバー信号直接導入式光モジュールであって、
   該制御回路基板２０は該コネクター１０に接続され、該制御回路基板２０に機能光モジュール２１が設置され、該プラスチック光ファイバー３０が光ファイバー端面３１を有し、該光ファイバー端面３１は該機能光モジュール２１に対応し、
   該光ファイバー端面３１と該機能光モジュール２１の頂面との間の距離Ｌは５０μｍ～１５０μｍに制御され、
   該光ファイバー端面３１から放出された光信号は該機能光モジュール２１により直接的に受信することができ、該機能光モジュール２１から放出された光信号も該光ファイバー端面３１を直接的に透過して該プラスチック光ファイバー３０により受信することができ、
   該プラスチック光ファイバー３０は、光ファイバーコア３２及び被覆層３３を含み、該被覆層３３は該光ファイバーコア３２の外側を被覆し、該光ファイバーコア３２と該被覆層３３との間に光伝送反射面３４が形成され、
   該光ファイバーコア３２の孔径Ｄ１と該被覆層３３の孔径Ｄ２との間の比率Ｄ１／Ｄ２は０．６以上１未満であり、
   該プラスチック光ファイバー３０の総長さは（２ｍｍ／Ｌ）＊（Ｄ２／Ｄ１）＊１０－Ｄ２／２５０μｍメートル未満である、ことを特徴とする光ファイバー信号直接導入式光モジュール。
2. 該プラスチック光ファイバー３０は光信号直線形導入部４１、湾曲部４２、傾斜固定部４３及び外部延伸部４４を含み、該光信号直線形導入部４１、該湾曲部４２、該傾斜固定部４３及び該外部延伸部４４が接続されて該プラスチック光ファイバー３０が形成され、
   該光信号直線形導入部４１は該機能光モジュール２１に対応し、該光ファイバー端面３１は該光信号直線形導入部４１の前端部に位置し、該湾曲部４２は該光信号直線形導入部４１と該傾斜固定部４３との間に接続され、該光信号直線形導入部４１と該傾斜固定部４３との間に、該湾曲部４２により変換夾角４５が決定されることにより、該光信号直線形導入部４１は該機能光モジュール２１に対応することができ、
   該機能光モジュール２１は水平に設置され、該光信号直線形導入部４１は該機能光モジュール２１の真上に位置し、
   該傾斜固定部４３は光ファイバーコネクター１００内に固定されて、該光信号直線形導入部４１及び該湾曲部４２を位置決めし、
   該外部延伸部４４の外側が被覆層により被覆され、該外部延伸部４４は該光モジュールの外部に設置され、該外部延伸部４４全体の長さは（２ｍｍ／Ｌ）＊（Ｄ２／Ｄ１）＊１０－Ｄ２／２５０μｍメートル未満である、ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバー信号直接導入式光モジュール。
3. 該光ファイバーコネクター１００は該プラスチック光ファイバー３０と該制御回路基板２０との間に接続され、
   該光ファイバーコネクター１００は、該プラスチック光ファイバー３０を該制御回路基板２０に固定するとともに、該プラスチック光ファイバー３０と該機能光モジュール２１との間に光信号を伝送できるように、該プラスチック光ファイバー３０の該光ファイバー端面３１を該制御回路基板２０上の該機能光モジュール２１に対応させ、
   該光ファイバーコネクター１００は、光ファイバー固定部及び取り付け／位置合わせ部を含み、該プラスチック光ファイバー３０は該光ファイバー固定部内に設置され、該光ファイバー固定部は該プラスチック光ファイバー３０を固定し位置決めし、
   該取り付け／位置合わせ部は、該プラスチック光ファイバー３０の該光ファイバー端面３１が該制御回路基板２０上の該機能光モジュール２１に対応するように該光ファイバーコネクター１００を該制御回路基板２０に固定し位置決めする、ことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバー信号直接導入式光モジュール。
4. 該光ファイバー固定部は配線溝２１０であり、該配線溝２１０は該光ファイバーコネクター１００内に設置され、光ファイバー入口２１１及び光ファイバー出口２２２を有し、該プラスチック光ファイバー３０の該光信号直線形導入部４１、該湾曲部４２及び該傾斜固定部４３はともに該配線溝２００内に固定され、該プラスチック光ファイバー３０の該光ファイバー端面３１は該光ファイバー出口２２２に位置し、
   該光ファイバー固定部は、該光ファイバー端面３１と該機能光モジュール２１の頂面との間の距離Ｌを調整するように該プラスチック光ファイバー３０に作用する調整具をさらに含み、
   該調整具は押え部２２０及び突上げ部２３０を含み、該押え部２２０は、該光ファイバーコネクター１００内に螺合された螺合柱２２１と、該螺合柱２２１の下に枢着された押えブロック２２２とを含み、該押えブロック２２２の下に弧状板２２３が設置され、該弧状板２２３は該プラスチック光ファイバー３０に押圧設置され、
   該光ファイバーコネクター１００内に調整キャビティ２４０が設置され、該調整キャビティ２４０は該押え部２２０の真下に設置され、該突上げ部２３０は該調整キャビティ２４０内に設置され、該突上げ部２３０は枢着ボール２３１及び突上げキャップ２３２を含み、該調整キャビティ２４０の底部にボールキャビティ２４１が設置され、該枢着ボール２３１は該ボールキャビティ２４１内に枢着され、該突上げキャップ２３２は弾性材料で製造され、該突上げキャップ２３２は該枢着ボール２３１を被るように固定され、該突上げキャップ２３２は該枢着ボール２３１と同期して回転することができる、ことを特徴とする請求項３に記載の光ファイバー信号直接導入式光モジュール。
5. 該取り付け／位置合わせ部はコネクター位置決めユニット３１０及び回路基板位置決めユニット３２０を含み、該コネクター位置決めユニット３１０は該光ファイバーコネクター１００に設置され、該回路基板位置決めユニット３２０は該制御回路基板２０に設置され、該コネクター位置決めユニット３１０は該回路基板位置決め部３２０に対応し、
   該コネクター位置決めユニット３１０と該回路基板位置決めユニット３２０が固定／位置決め関係を確立する場合に、該プラスチック光ファイバー３０を該光ファイバーコネクター１００により該制御回路基板２０に固定し、このとき、該プラスチック光ファイバー３０の該光ファイバー端面３１は該制御回路基板２０上の該機能光モジュール２１に突き合わせされ、
   該コネクター位置決めユニット３１０と該回路基板位置決めユニット３２０との間に固定／位置決め関係がない場合に、該光ファイバーコネクター１００及び該プラスチック光ファイバー３０は該制御回路基板２０から分離される、ことを特徴とする請求項３に記載の光ファイバー信号直接導入式光モジュール。
6. 該コネクター位置決めユニット３１０は回転板４１０及び嵌合ヘッド４２０を含み、該回転板４１０は該光ファイバーコネクター１００の前端に枢着され、該嵌合ヘッド４２０は該光ファイバーコネクター１００の後端に枢着され、
   該回転板４１０は導入溝４１１及び枢着溝４１２を含み、該導入溝４１１は該枢着溝４１２と連通し、
   該嵌合ヘッド４２０は第１ボールヘッド４２１、第２ボールヘッド４２２及び弧状回転板４２３を含み、
   該第１ボールヘッド４２１と該第２ボールヘッド４２２はそれぞれ該弧状回転板４２３の上下端に接続され、
   該第１ボールヘッド４２１と該第２ボールヘッド４２２との間にボールヘッドキャビティ４２４が形成され、
   該回路基板位置決めユニット３２０は枢着台５１０及び固定台５２０を含み、該枢着台５１０は該回転板４１０に対応して該制御回路基板２０に設置され、該固定台５２０は該嵌合ヘッド４２０に対応して該制御回路基板２０に設置され、
   該枢着台５１０に回転軸５１１が設置され、該固定台５２０に第１ボールヘッドキャビティ５２１、第２ボールヘッドキャビティ５２２及び嵌合ボールヘッド５２３が設置され、該嵌合ボールヘッド５２３は該第１ボールヘッドキャビティ５２１と該第２ボールヘッドキャビティ５２２との間に設置され、
   該第１ボールヘッドキャビティ５２１は該第１ボールヘッド４２１に対応し、該第２ボールヘッドキャビティ５２２は該第２ボールヘッド４２２に対応し、該嵌合ボールヘッド５２３は該ボールヘッドキャビティ４２４に対応する、ことを特徴とする請求項５に記載の光ファイバー信号直接導入式光モジュール。