JP2973532B2 - 多心式光モジュール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の光コネクタとレ
セプタクルを備えた光モジュールに関し、特に、光ＬＡ
Ｎ等の光通信システムに用いられる光モジュールであっ
て複数の光作動素子（発光素子若しくは受光素子）と複
数の光ファイバとを一括して相互に光結合する多心式光
モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多心式光モジュールの構造例を図
６に示す。図示したように、従来の光モジュールにおい
ては、メタルパッケージ９に光作動素子やこれの駆動回
路を構成する電子部品、光コネクタ１０等を組み込み、
１つの光作動素子と１本の光ファイバとを相互に光結合
する単心式光モジュール１１を作製した後、レセプタク
ル１２に複数の単心式光モジュール１１を組み合わせて
作製されていた。そのため、レセプタクル１２には矩形
状の切り欠き部１２ｂ、光コネクタ１０の外周には係合
部１０ａがそれぞれ形成されており、この係合部１０ａ
が切り欠き部１２ｂに嵌合することにより、光コネクタ
１０はレセプタクル１２に対して位置決めされる。

【０００３】そして、レセプタクル１２に複数の光ファ
イバの端部を保持した光プラグ１５を挿入、嵌合させる
ことにより、各光ファイバとそれぞれの単心式光モジュ
ールに内蔵されている光素子とが相互に一括して光結合
されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の多心式光モジュールにおいては、メタルパッケージに
対して光コネクタを位置合せした後で固定し、複数の単
心式光モジュール１１とレセプタクル１２とを組み合わ
せて構成されている。このため、光コネクタ同志および
レセプタクル１２の相互間における高精度な位置決めが
困難である。この場合、光コネクタの形状は複雑にな
り、この形状を高精度に形成するために加工コストは高
くなる。

【０００５】また、単心式光モジュール１１をレセプタ
クル１２に組み付ける際に、それぞれの単心式光モジュ
ール１１が備えている光コネクタ１０の相互間隔やこれ
ら光コネクタ１０とレセプタクル開口部１２ａとの相対
的位置関係が所定の位置精度を満たしていないと、光プ
ラグ１５を円滑に嵌合させることができなくなり、光コ
ネクタ１０や光ファイバの先端に固定されているフェル
ールの偏摩耗あるいは破損を招来する。

【０００６】このような事態を避けるため、従来は図７
および図８に示すように、光プラグ１５と同形の整列治
具１６を用いて多心式光コネクタを構成しなければなら
なかった。すなわち、光コネクタ１０に挿入される複数
の整列フェルール１３を高精度に所定間隔で保持した整
列治具１６を用意し、これをレセプタクル１２と単心式
光モジュール１１に装着したまま、これらをプリント基
板１７等の実装対象物に固定しなければならなかった。

【０００７】このため、従来の多心式光モジュールは実
装時の作業性が悪く、また、大量に組み立てる場合には
高精度の整列治具１６を多量に用意しなければならなか
った。このような事情から、従来の多心式光モジュール
はその低価格化、量産化が難しかった。

【０００８】そこで、上述の事情に鑑み、本発明は高精
度な位置決めを実現するシンプルな形状を採用すること
により、低価格で量産可能な多心式光モジュールを提供
することを目的としている。また、この形状を用いるこ
とによって実装時の作業性が向上する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明による多心式光モジュールにおいては、光フ
ァイバの端部を一端側で受容する複数の光コネクタを備
えて複数の光コネクタの他端側を樹脂部材で一体的に保
持したコネクタ保持体と、上記複数の光コネクタが挿入
されてコネクタ保持体と嵌合する第１嵌合部、および上
記複数の光コネクタの一端側にそれぞれ挿入される複数
の光ファイバの端部を保持した光プラグと嵌合し上記第
１嵌合部に連通する第２嵌合部を有して成形されたレセ
プタクルとを備えている。

【００１０】

【作用】このような構成とすることにより、コネクタ保
持部材の成形時に用いられる金型等に実現された寸法精
度で複数の光コネクタの相互間隔が決定され、コネクタ
保持体の外形寸法と当該コネクタ保持体の外形に対する
光コネクタの相対的位置関係が精度良く規定される。ま
た、レセプタクルの成形時に用いられる成形型等に実現
された寸法精度で、レセプタクルの外形寸法が決定され
る。

【００１１】したがって、コネクタ保持体とレセプタク
ルの嵌合精度もそれぞれの金型や成形型等に実現された
寸法精度により決定され、光コネクタと光プラグが嵌合
するレセプタクルの第２嵌合部との相対的位置精度もこ
れら金型や成形型等に実現された寸法精度により決定さ
れることとなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１〜図６を
参照しつつ、説明する。

【００１３】図１および図２は、２心式光モジュールに
本発明を適用した第１実施例をそれぞれ示している。図
示した２心式光モジュールは、サブモジュール（コネク
タ保持体）２３、レセプタクル２５を備えて構成されて
いる。サブモジュール２３は２つの光コネクタ２０の端
部とリードピン２１の一部を樹脂部材２２によって一体
的に保持して構成されている。２つの光コネクタ２０の
一端側には光ファイバ（図示せず）の端部が受容され
る。レセプタクル２５は例えば中空四角柱状に形成され
ており、一端部には第１嵌合部２５ａ、他端部には第２
嵌合部２５ｂが形成されている。この第１嵌合部２５ａ
は光コネクタ２０側にあるサブモジュール２３の樹脂部
材２２と嵌合する形状になっており、第２嵌合部２５ｂ
は複数の光ファイバの端部を保持した光プラグ（図示せ
ず）と嵌合する形状になっている。サブモジュール２３
は光コネクタ２０がレセプタクル２５の内部に挿入され
て嵌合されることから、光プラグで保持された複数の光
ファイバはレセプタクル２５の内部で光コネクタ２０と
光結合する。

【００１４】さらに、樹脂部材２２の上面および下面に
は凹部２２ａが形設されており、レセプタクル２５の対
応する位置には透孔２５ｃが形設されている。この透孔
２５ｃには断面が矩形状の固定プレート３３が凹部２２
ａと係合するように嵌め込まれており、レセプタクル２
５内でサブモジュール２３が長手方向に移動することが
防止されている。

【００１５】なお、樹脂部材２２とレセプタクル２５と
の嵌合強度を高めるには、それぞれの嵌合部に接着剤を
塗布して嵌合すればよい。さらに嵌合強度を高めたい場
合には、樹脂部材２２とレセプタクル２５とを嵌合させ
た後、透孔２５ｃおよび凹部２２ａに接着剤を塗布して
固定プレート３３を嵌め込んで固定する。このようにす
れば、固定プレート３３がサブモジュール２３とレセプ
タクル２５の相対的移動を防止するストッパとして機能
するので、光プラグをレセプタクル２５に挿入する際に
サブモジュール２３に加わる荷重により、サブモジュー
ル２３がレセプタクル２５に対して光プラグの挿入方向
に移動してレセプタクル２５から脱落することを防止で
きる。

【００１６】次に、本発明の第２実施例を図３を参照し
て説明する。図３は第２実施例に係る２心用光モジュー
ルを示す縦断面図であり、第１実施例とはサブモジュー
ル２３の光コネクタ２０が第１嵌合部と嵌合することに
よりレセプタクル２５の長手方向と直交する方向に対す
る位置決めがなされている点で異なる。前述した固定プ
レート３３は断面が台形状に形成されており、両面から
押圧されることによりサブモジュール２３はレセプタク
ル内で長手方向に位置決めされる構造になっている。

【００１７】なお、サブモジュール２３は光コネクタ２
０およびリードピン２１の他に、光作動素子やこれを駆
動するための駆動回路を構成する電子部品等が成形樹脂
からなる樹脂部材２２により一体的に保持された構造と
なっており、その構造および製造工程について、図４お
よび図５を参照しつつ説明する。

【００１８】図４は、サブモジュール２３を構成する光
コネクタ２０等の各構成部品が樹脂成形される前の状態
を示しており、図５はサブモジュール２３を構成する光
コネクタ２０などの各構成部品が樹脂成形された後の状
態を示している。上述したサブモジュール２３は、例え
ば次のようにして形成される。

【００１９】まず、光コネクタ２０に発光ダイオード２
６或いはフォトダイオード２７等の光作動素子を光軸調
整の後、溶接等により固定しておく。次に、図４に示し
た如くのリードフレーム２８を用意し、このリードフレ
ーム２８の基板部２８ａにＩＣや抵抗、コンデンサー等
の電子部品を実装し、光送信回路３０および光受信回路
３１を形成する。光送信回路３０および光受信回路３１
には、それぞれ発光ダイオード２６およびフォトダイオ
ード２７がワイヤボンディングにより接続される。ま
た、外部回路との接続をとるため、光送信回路３０およ
び光受信回路３１にはリードピン２１がそれぞれワイヤ
ボンディングにより接続される。このように、リードフ
レーム２８上に必要部品を全て実装した後、このリード
フレーム２８をそのままトランスファ成形用の金型（図
示せず）に装着する。この装着の際、光コネクタ２０の
光ファイバ端部を受容する一端側が該金型に密接に嵌合
され保持される。そして、この金型内に例えば可塑化さ
せた熱硬化性の成形樹脂が注入されて樹脂成形が行われ
る。この樹脂成形により、図５に示したように、光コネ
クタ２０の光ファイバ端部が受容される一端側およびリ
ードピン２１のアウタリードとなる部分を残して金型の
キャビティ内に収容された光コネクタ２０等の各部品が
成形樹脂からなる樹脂部材２２により一体的に保持され
る。また、これと同時に樹脂部材２２の外形が所定圧力
下で成形される。

【００２０】この樹脂成形の後、リードフレーム２８の
不要な部分はプレス機によって切り落とされ、樹脂部材
２２から外側に突出したリードピン２１が所定形状に折
り曲げられ、図１乃至図３に示したサブモジュール２３
が完成される。

【００２１】このようにして完成されたサブモジュール
２３においては、その成形加工時に用いられた金型に実
現されている寸法精度により、樹脂部材２２に一体的に
保持された光コネクタ２０相互間隔の寸法精度が決定さ
れると共に、樹脂部材２２の外形寸法精度および樹脂部
材２２の外形に対する光コネクタ２０の相対的位置関係
が該金型に実現されている寸法精度で決定される。

【００２２】また、サブモジュール２３に嵌合されるレ
セプタクル２５も成形用の金型に可塑化させた成形樹脂
を注入し、所定圧力下でこれを成形加工することによっ
て得られる。こうして得られた略筒形のレセプタクル２
５は、図２若しくは図３に示したように、樹脂部材２２
と嵌合する第１嵌合部２５ａを有すると共に、この第１
嵌合部２５ａに連通し、光ファイバ端部を保持した光プ
ラグ（図示せず）と嵌合する第２嵌合部２５ｂを有して
いる。

【００２３】レセプタクル２５の各部の寸法精度は、サ
ブモジュール２３の場合と同様に、その成形に用いられ
る金型に実現されている寸法精度により決定される。

【００２４】ところで、成形用の金型を作製する技術的
レベルは、非常に高い寸法精度を達成できる程度にまで
達しており、サブモジュール２３およびレセプタクル２
５の各部に要求される寸法精度を十分に満足し得るもの
となっている。したがって、出来上がりの寸法精度が高
いサブモジュール２３およびレセプタクル２５を上述し
た樹脂成形により再現性良く量産することが可能であ
る。

【００２５】上述したように、本発明による多心式光モ
ジュールにおいては、光コネクタ２０を保持する樹脂部
材２２およびレセプタクル２５を樹脂成形により形成
し、これらが互いに嵌合させられて構成されている。し
たがって、レセプタクル２５の第１嵌合部２５ａと第２
嵌合部２５ｂの相対的位置精度は金型に実現された高い
寸法精度により決定されると共に、樹脂部材２２とレセ
プタクル２５の嵌合部は金型に実現された高い寸法精度
をもって形成される。この結果、図１および図３で示し
たように、レセプタクル２５の第１嵌合部２５ａに樹脂
部材２２あるいは光コネクタ２０を単に嵌め合わせるだ
けで、光プラグが挿入されるレセプタクル２５の第２嵌
合部２５ｂに対する光コネクタ２０の相対的な位置合せ
が高精度に行われ、従来のような整列治具１６（図８参
照）を用いることなく多心式光モジュールを構成するこ
とができる。また、整列治具１６を用いることなく多心
式光モジュールをそのままプリント基板等の固定対象物
に実装することができる（図９参照）。

【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上述した実施例ではレセプタクル
２５を樹脂成形により得ることとしているが、レセプタ
クル２５の成形には樹脂成形のほかに、ダイカストやロ
ストワックス等、溶融金属の鋳造による成形あるいは粉
末状金属の焼結による成形を適用することが可能であ
る。レセプタクルをこのように金属で成形した場合に
は、樹脂成形に比べてレセプタクルの寸法精度は低下す
るが、このレセプタクルの寸法精度の低下は樹脂成形さ
れる樹脂部材２２の寸法精度の向上により十分に吸収可
能である。

【００２７】また、本発明は光送受信モジュールだけで
はなく、送信機能のみ、あるいは受信機能のみの多心式
光モジュールにも適用できる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば高
い寸法精度を満足する多心式光モジュールを低価格で量
産することが可能である。また、光コネクタを保持する
コネクタ保持部材と、これに嵌合するレセプタクルが成
形によって高い寸法精度で形成されているので、従来の
ように整列治具を用いる必要がなくなり、これらを互い
に嵌合させるだけで実装時の作業性が良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２心式光モジュールに本発明を適用した第１実
施例を一部破断して示した斜視図である。

【図２】第１実施例に係る２心式光モジュールを示す縦
断面図である。

【図３】第２実施例に係る２心式光モジュールを示す縦
断面図である。

【図４】樹脂成形前のサブモジュールを示した部分破断
斜視図である。

【図５】樹脂成形後のサブモジュールを示した斜視図で
ある。

【図６】従来の多心式光モジュールと光プラグを示した
斜視図である。

【図７】従来の多心式光モジュールと整列治具を示した
側面図である。

【図８】従来の多心式光モジュールをプリント基板に実
装する工程を示した図である。

【符号の説明】

９…メタルパッケージ、１０、２０…光コネクタ、１１
…単心式光モジュール、１２、２５…レセプタクル、１
５…光プラグ、１６…整列治具、１７…プリント基板、
２１…リードピン、２２…樹脂部材、２３…サブモジュ
ール、２６…発光ダイオード、２７…フォトダイオー
ド、２８…リードフレーム、３０…光送信回路、３１…
光受信回路。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ファイバの端部を一端側で受容する複数
   の光コネクタを備え、前記複数の光コネクタの他端側を
   成形樹脂部材で一体的に保持したコネクタ保持体と、前
   記複数の光コネクタが挿入されて前記コネクタ保持体と
   嵌合する第１嵌合部、および前記複数の光コネクタの一
   端側にそれぞれ挿入される複数の光ファイバの端部を保
   持した光プラグと嵌合し前記第１嵌合部に連通する第２
   嵌合部を有して成形されたレセプタクルとを備えている
   ことを特徴とする多心式光モジュール。
2. 【請求項２】前記第１嵌合部が、前記コネクタ保持体の
   成形樹脂部材と嵌合する請求項１記載の多心式光モジュ
   ール。
3. 【請求項３】前記第１嵌合部が、前記コネクタ保持体の
   光コネクタと嵌合する請求項１記載の多心式光モジュー
   ル。