JP3513949B2 - 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、光を情報伝達媒体とし
て使用する光データリンクや光ローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）等の光通信システムに用いられる光モジ
ュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から存在する光モジュールの一例と
して、特開平２- ２７１３０８号公報がある。この公報
に開示された光モジュールは、図１４に示すように、円
筒状のスリーブ１００を備えている。このスリーブ１０
０は、ステンレス鋼等の金属から作られており、その一
端側には光作動素子１０２が収容され、他端側にはコネ
クタプラグ（図示せず）の先端に設けられたフェルール
を挿入するフェルール挿入孔１０１ａが形成されてい
る。また、このスリーブ１００には、光作動素子１０２
が接着剤等で固定されている。更に、スリーブ１００に
はフランジ１０１ｂが形成され、このフランジ１０１ｂ
は、セラミックス製のパッケージ本体１０４から立ち上
がった起立片１０４ａに接着剤等で固定されている。こ
のパッケージ本体１０４には回路基板１０３が支持さ
れ、光作動素子１０２の端子は、回路基板１０３上に取
り付けられたベアチップＩＣ等の電子部品１０５とワイ
ヤボンディング（図示せず）により接続されている。

【０００３】また、パッケージ本体１０４は、その内側
に立設されたインナリードピン１０６と、外側に立設さ
れ且つインナリードピン１０６に電気的に接続されたア
ウタリードピン１０７とを備えている。インナリードピ
ン１０６は回路基板１０３上の各端子にワイヤボンディ
ングによって電気的に接続され、配線パターン（図示せ
ず）と電子部品１０５とはリッド１０８により封止され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光モジュール全体を樹脂で形成する場合において、外部
からの電界ノイズを遮断するためには、アースされた金
属製の網部材で、回路基板１０３上の配線パターン及び
電子部品１０５を覆う必要があるので、光モジュールの
部品点数が多くなり、組立て作業性が悪くなっていた。

【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、電界によるノイズ対策を図るにあ
たって、部品点数が少なく組立て作業性の良い光モジュ
ールを達成することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による光モジュー
ルは、コネクタプラグの先端に設けられたフェルールを
収容するフェルール挿入孔と、光作動素子を収容し且つ
フェルール挿入孔に対向するように配置された素子挿入
孔とを有するスリーブと、光作動素子の端子と電気的に
接続した回路基板と、スリーブ及び回路基板を収容する
ハウジングとを備え、ハウジングの内壁面に導電性の金
属膜を形成し、回路基板上に形成されたグランドパター
ンに電気的に接続したグランド用リードピンと、金属膜
とを電気的に接続させた構成である。

【０００７】さらに詳細には、回路基板の側方におい
て、グランド用リードピンに対峙する位置でハウジング
に設けられ且つ金属膜に電気的に接続された突起部の端
面と、グランド用リードピンとを導電状態で接触させた
構成である。

【０００８】さらに詳細には、グランドパターンに電気
的に接続されると共に回路基板から側方に突出した拡張
片の上面に形成したグランド面と、ハウジングの頂部の
内壁面から突出した基板支持部の端面とを導電状態で接
触させた構成である。

【０００９】

【００１０】本発明による光モジュールは、コネクタプ
ラグの先端に設けられた一方のフェルールを収容する受
光側フェルール挿入孔と、受光用光作動素子を収容し且
つ受光側フェルール挿入孔に対向するように配置された
素子挿入孔とを有する受光側スリーブと、コネクタプラ
グの先端に設けられた他方のフェルールを収容する送信
側フェルール挿入孔と、送信用光作動素子を収容し且つ
送信側フェルール挿入孔に対向するように配置された素
子挿入孔とを有する送信側スリーブと、受光用光作動素
子の端子と電気的に接続された受信側回路部、及び送信
用光作動素子の端子と電気的に接続された送信側回路部
とから構成された回路基板と、受光側スリーブ、送信側
スリーブ及び回路基板を収容するハウジングとを備え、
ハウジングの内壁面に導電性の金属膜が形成され、送信
側回路部と受信側回路部とが、ハウジングの頂部の内面
から突出した隔壁で分断され、この隔壁の隔壁面に導電
性の金属膜が形成されており、ハウジングの内壁面に形
成された金属膜と、隔壁の隔壁面に形成された金属膜と
が、電気的に接続された構成である。

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明による光モジュールにおい
ては、回路基板上の電子部品から発生する電界ノイズ
を、ハウジングの内壁面に形成した導電性の金属膜で捕
らえた後にグランド用リードピンから外部に逃がす。ま
た、外部からハウジング内に侵入する電界ノイズも金属
膜で捕らえることができるので、回路基板上の電子部品
に悪影響を与えることがなくなる。

【００１２】

【実施例】以下、図面と共に本発明による光モジュール
の好適な実施例について詳細に説明する。

【００１３】図１及び図２において、符号１で示すもの
は、トランシーバ型の光モジュールであり、この光モジ
ュール１は、受信用の光作動素子（例えば受光ダイオー
ド）２と送信用の光作動素子（例えば半導体レーザ）３
とを一体に組付けたものである。この光モジュール１
は、ＰＰＳ（ポリ・フェニレン・サルファイド）樹脂か
らなる断面コ字状のハウジング４を有している。また、
このハウジング４内には、光作動素子２，３を収容する
ための樹脂製のスリーブ５，６と、各スリーブ５，６を
保持するための樹脂製のスリーブ保持体７と、光作動素
子２，３から突出する複数の端子２ａ，３ａと電気的に
接続されると共にフレキシブルプリント板を表面に固着
した回路基板８とが主として収容されている。

【００１４】ここで、スリーブ５，６は、コネクタプラ
グ９の先端に設けられ且つ光ファイバの先端を構成する
円柱状のフェルール９ａを収容するための円筒状のフェ
ルール保持部１０と、円筒状の光作動素子２を収容する
円筒状の素子保持部１１と、フェルール保持部１０と素
子保持部１１との境界領域において、軸線に対して垂直
方向に延在するように、スリーブ５の外面に形成したフ
ランジ１２とを備えている。また、フェルール保持部１
０には、フェルール９ａの径と略等しい径を有する細長
いフェルール挿入孔１０ａが形成され、素子保持部１１
には、光作動素子２の外形に対して略等しいか又は僅か
に大きな径の素子挿入孔１１ａが形成されている（図８
参照）。

【００１５】図３に示すように、前述のスリーブ保持体
７はベース板１５を有し、このベース板１５には、スリ
ーブ５，６の各素子保持部１１の下側の一部を収容する
ためのＵ字状の受け凹部１６，１７が形成されている。
これら受け凹部１６，１７の端部には、スリーブ５，６
の各フランジ１２の下側の一部を受け入れるＵ字状の第
１フランジ収容部１８，１９が形成されている。また、
ベース板１５の一端には、各第１フランジ収容部１８，
１９を中央に配置するように一対の支柱２０，２１が立
設されている。各支柱２０，２１の前面には、前方に延
びることによりコネクタプラグ９（図８参照）に嵌合す
る一対のラッチレバー２２，２３が一体に形成されてい
る。

【００１６】また、ベース板１５の両側部には、ハウジ
ング４にラッチ係合する板状の一対の第１ラッチ部２８
が一体に立設され、各第１ラッチ部２８の先端には、外
方に突出する係止突部２８ａが設けられている。そし
て、ベース板１５の底面には、図示しない種々の基板に
光モジュール１を実装する際に、位置決めに利用するた
めのスタッドピン２９が固設されている（図１０参
照）。

【００１７】図２及び図４に示すように、ハウジング４
は、底面を開放させることによって断面コ字状に形成さ
れている。ハウジング４の頂部において、スリーブ５，
６に対峙する位置（前半分）には平坦部４ａが形成さ
れ、回路基板８に対峙する位置（後ろ半分）には三角屋
根部４ｂが形成されている（図７参照）。また、ハウジ
ング４の両側部には、ハウジング４の全長に亙って一対
の側壁４ｃが一体に形成され、これら側壁４ｃは平坦部
４ａ及び三角屋根部４ｂから垂下している。ハウジング
４の後部には、各側壁４ｃの一端を連結するように背後
壁４ｄが一体に形成され、この背後壁４ｄは三角屋根部
４ｂから垂下している。

【００１８】側壁４ｃ及び背後壁４ｄには、壁を貫通す
る複数の水抜き穴３０が形成され、三角屋根部４ｂの一
部にも水抜き穴３０Ａが形成されている（図８参照）。
また、これらの水抜き穴３０，３０Ａは、ハウジング４
内で回路基板８が延在する位置に対応して形成されてい
る。従って、ハウジング４の内壁面４ｅと回路基板８と
で包囲された空間と外部とを連通させることができるの
で、光モジュール１を洗浄する際に、ハウジング４内を
確実に洗浄することができると共にハウジング４内に洗
浄液が溜まることもない。

【００１９】図４に示すように、ハウジング４の内壁面
４ｅには、スリーブ５，６の各素子保持部１１の周面を
上から保持するために、略Ｕ字状に切欠かれた支持部３
１，３２が形成されている。各支持部３１，３２の端部
には、スリーブ５，６の各フランジ１２を受け入れる略
Ｕ字状の第２フランジ収容部３３，３４が形成されてい
る。なお、第２フランジ収容部３３，３４は、前述の第
１フランジ収容部１８，１９と対峙関係にあり、第１フ
ランジ収容部１８と第２フランジ収容部３３並びに第１
フランジ収容部１９と第２フランジ収容部３４とでフラ
ンジ１２の略全周を包囲している。

【００２０】ハウジング４の各側壁４ｃには、一対の板
状の第２ラッチ部４０が一体に形成され、各第２ラッチ
部４０には、スリーブ保持体７の第１ラッチ部２８の係
止突部２８ａと係合する係止口４０ａが形成されてい
る。従って、第１ラッチ部２８と第２ラッチ部４０との
協働により、ハウジング４とスリーブ保持体７との組付
けをワンタッチで行うことができる。なお、前述の係止
口４０ａを第１ラッチ部２８に形成し、係止突部２８ａ
を第２ラッチ部４０に形成するようにしてもよい。

【００２１】図４に示すように、ハウジング４の各側壁
４ｃの内側には、回路基板８の裏面８ａを支持する板状
の弾性フック片４１が複数形成され、各フック片４１に
は内方に突出する爪状の係止突部４１ａ有し、各係止突
部４１ａにより回路基板８の裏面８ａの両側端を支持し
ている（図９参照）。また、ハウジング４には、回路基
板８の表面８ｂを支持する基板支持部４２が形成され、
この基板支持部４２は、背後壁４ｄから内方に複数突設
させた第１の基板支持部４２ａと、ハウジング４の三角
屋根部４ｂの裏面から突設させた第２の基板支持部４２
ｂとによって構成され、第１及び第２基板支持部４２
ａ，４２ｂで回路基板８の表面８ｂの前後端を支持して
いる。従って、フック片４１と基板支持部４２との協働
により、ハウジング４に対して回路基板８をワッタッチ
で確実に位置決め且つ固定することができる（図１０参
照）。

【００２２】図４及び図５に示すように、前述の回路基
板８の後端には、等間隔にリードピン４３が固着されて
いる。各リードピン４３の一端はＵ字状に曲げ形成さ
れ、リードピン４３の一端に所定の挟持力をもつＵ字状
の挟持部４３ａを形成している。また、残りの部分には
直線状のリードピン本体４３ｂが形成されている。従っ
て、各挟持部４３ａを回路基板８の後端に挟み付けるこ
とにより、回路基板８に対してリードピン４３をワッタ
ッチで確実に装着することができる。

【００２３】図１及び図５に示すように、回路基板８
は、所定の厚みを有し且つ適切な曲げ強度を有する矩形
の基体４５をもち、この基体４５の表面にはフレキシブ
ルプリント板４６の本体４６ａが固着されている。この
フレキシブルプリント板４６は、基体４５に固着される
矩形の本体４６ａと、光作動素子２の端子２ａと電気的
に直接接続させるヘッド部４６ｂと、本体４６ａとヘッ
ド部４６ｂとを電気的に接続させるために本体４６ａか
ら延びたネック部４６ｃとを備えている。このヘッド部
４６ｂの裏面には、所定の厚みを有し且つ適切な曲げ強
度を有する補助板４７が固着されている。また、ネック
部４６ｃは、これを支持する物が設けられていないの
で、曲げ自由度が極めて高くなっている。従って、本体
４６ａに対してヘッド部４６ｂを簡単に立ち上がらせる
ことができ、回路基板８と光作動素子２との位置関係を
自由に設定することができる。

【００２４】なお、図２に示すように、前述と同様に、
本体４６ａの前端部からはネック部４６ｅが延び、この
ネック部４６ｅの先端には光作動素子３に接続されるヘ
ッド部４６ｄが設けられている。このヘッド部４６ｄの
裏面には補助板４８が固着されている。

【００２５】図４及び図５に示すように、ハウジング４
の内壁面４ｅの全面には、所定の厚みを有する導電性の
金属膜５０が形成され、好適には、この金属膜５０は、
三角屋根部４ｂの内壁面４ｆと、両側壁４ｃの内壁面４
ｇと、背後壁４ｄの内壁面４ｈとからなる回路基板８の
包囲部分に形成されている。そして、金属膜５０は、ニ
ッケル等の導電性の金属からなると共に、メッキやスパ
ッタリング等によりハウジング４の内壁面４ｅに塗布さ
れる。

【００２６】図１１及び図４に示したフレキシブルプリ
ント板４６の本体４６ａには、グランドパターン５１が
組み込まれており、このグランドパターン５１はグラン
ド用リードピン４３Ａに電気的に接続されている。回路
基板８のフレキシブルプリント板４６の本体４６ａに
は、グランドパターン５１に電気的に接続されたグラン
ド面５２が形成されている。このグランド面５２は、導
電性の金属から構成されると共に、前述の第２の基板支
持部４２ｂの端面５３に対峙する位置に設けられてい
る。なお、第２の基板支持部４２ｂは、本実施例では３
箇所存在し、そのいずれをグランド面５２と対峙させて
もよいが、好適には中央の第２の基板支持部４２ｂの端
面５３をグランド面５２に対峙させる。また、端面５３
には導電性の金属膜が形成され、この金属膜は前述の金
属膜５０の延長上にある。従って、光モジュールを組立
てることにより、第２の基板支持部４２ｂの端面５３と
グランド面５２とを導電状態で接触させることができ
る。

【００２７】図１２は、回路基板８の他の実施例であ
る。回路基板８の基体４５の一部から側方に拡張片５４
が突出し、この拡張片５４は、ネック部４６ｃと４６ｅ
との間に設けられている。また、この拡張片５４の上面
には導電性の金属からなるグランド面５２Ａが形成され
ている。このグランド面５２Ａは、フレキシブルプリン
ト板４６の本体４６ａに設けられたグランドパターン５
１に電気的に接続され、このグランドパターン５１はグ
ランンド用リードピン４３Ａに電気的に接続されてい
る。更に、グランド面５２Ａは、前述の第２の基板支持
部４２ｂの端面５３に対峙する位置に設けられている。

【００２８】なお、第２の基板支持部４２ｂは、本実施
例では３箇所存在し、そのいずれをグランド面５２Ａと
対峙させてもよいが、好適には中央の第２の基板支持部
４２ｂの端面５３をグランド面５２に対峙させる。ま
た、端面５３には導電性の金属膜が形成され、この金属
膜は前述の金属膜５０の延長上にある。従って、光モジ
ュールを組立てることにより、第２の基板支持部４２ｂ
の端面５３とグランド面５２Ａとを導電状態で接触させ
ることができる。

【００２９】図１３に示すように、ハウジング４の背後
壁４ｄには、グランド用リードピン４３ＡのＵ字状の挟
持部４３ａに対峙する位置に、突起部５５が設けられて
いる。この突起部５５の端面５５ａには導電部５６が形
成され、この導電部５６は、ハウジング４の内壁面４ｅ
に形成した前述の金属膜５０に電気的に接続されてい
る。従って、光モジュールを組立てることにより、回路
基板８の側方において、この導電部５６とグランド用リ
ードピン４３Ａの挟持部４３ａの背面とを導電状態で接
触させることができる。

【００３０】図１１及び図１２に示すように、回路基板
８には、中心に位置する一点鎖線の境界線５８を境にし
て、送信側回路部５６と受信側回路部５７とが設けられ
ている。この送信側回路部５６は、光作動素子２として
の半導体レーザに電気的に接続され、受信側回路部５７
は、光作動素子２としての受光ダイオードに電気的に接
続されている。そこで、送信側回路部５６と受信側回路
部５７とを分断させるために、ハウジング４の三角屋根
部４ｂの内壁面４ｅには、送信側回路部５６と受信側回
路部５７とを分断させるのに必要な長さをもった隔壁６
０が突出している（図４参照）。

【００３１】この隔壁６０の両隔壁面６０ａ，６０ｂに
は、導電性の金属膜６１が形成され、この金属膜６１
は、ハウジング４の内壁面４ｅに形成した金属膜５０に
電気的に接続されている。従って、光モジュールを組み
立てると、隔壁６０が回路基板８の表面に当接し、金属
膜６１の施された隔壁６０を介して送信側回路部５６と
受信側回路部５７とを電気的に分断させることができ
る。その結果、ハウジング４内の空間を伝播する電界ノ
イズを隔壁６０で遮断することができる。特に、送信側
回路部５６から多量に発生する電界ノイズを、受信側回
路部５７で拾うことがなくなる。

【００３２】次に、前述の構成に基づいて、光モジュー
ル１の組立て手順の一例を、図２を参照しつつ説明す
る。

【００３３】先ず、スリーブ５，６の素子挿入孔１１ａ
に光作動素子２，３を接着剤で固定した後、光作動素子
２，３の端子２ａ，３ａを補助板４７，４８に固定す
る。その後、図９に示すように、回路基板８をフック片
４１の係止突部４１ａに係合させると同時に、スリーブ
５，６の素子保持部１１をハウジング４の支持部３１，
３２に載置する。その後、ハウジング４の開口から覗く
ラッチレバー２２，２３を目隠しするために、蓋板５０
をハウジング４に嵌め込んで、組立て作業が完了する。
このように、接着剤を使用することなしに、スリーブ
５，６、スリーブ保持部７及び回路基板８を、ハウジン
グ４に対してワンタッチで確実に固定することができ
る。

【００３４】

【発明の効果】請求項１に係る発明による光モジュール
は、ハウジングの内壁面に導電性の金属膜を形成し、回
路基板上に形成されたグランドパターンに電気的に接続
したグランド用リードピンと、金属膜とを電気的に接続
させたことにより、少ない部品点数でノイズ対策を図る
ことができ、部品点数が少なくなる分、光モジュールの
組立て作業性を良くすることができる。請求項４に係る
発明により光モジュールにおいては、回路基板を隔壁に
よって受信側回路部と送信側回路部とに電気的に分断さ
れ、ハウジング内の空間を伝播する電界ノイズを隔壁で
遮断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光モジュールを示す斜視図である。

【図２】本発明の光モジュールの分解斜視図である。

【図３】スリーブとスリーブ保持体との組立て前の状態
を示す斜視図である。

【図４】ハウジングと回路基板との組立て前の状態を示
す斜視図である。

【図５】本発明の光モジュールの縦断面図である。

【図６】本発明の光モジュールの正面図である。

【図７】本発明の光モジュールの背面図である。

【図８】本発明の光モジュールの一部を切り欠いた状態
を示す断面図である。

【図９】本発明の光モジュールの底面図である。

【図１０】ハウジングとスリーブ保持体との組付け前の
状態を示す斜視図である。

【図１１】本発明の光モジュールの要部をなす回路基板
を示す斜視図である。

【図１２】回路基板の他の実施例を示す斜視図である。

【図１３】ハウジングの背後壁とグランド用リードピン
との関係を示す断面図である。

【図１４】従来の光モジュールを示す分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…光モジュール、２，３…光作動素子、２ａ，３ａ…
端子、４…ハウジング、４ｅ…内壁面、５，６…スリー
ブ、７…スリーブ保持体、８…回路基板、９…コネクタ
プラグ、１０ａ…フェルール挿入孔、１１ａ…素子挿入
孔、４２ｂ…基板支持部、４３Ａ…グランド用リードピ
ン、５０，６１…金属膜、５１…グランドパターン、５
２，５２Ａ…グランド面、５３…端面、５４…拡張片、
５５…突起部、５５ａ…端面、５６…送信側回路部、５
７…受信側回路部、６０…隔壁、６０ａ，６０ｂ…隔壁
面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志賀 信夫 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (56)参考文献 特開 平５−90428（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−239212（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−56387（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−12768（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/42 H01L 23/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コネクタプラグの先端に設けられたフェ
   ルールを収容するフェルール挿入孔と、光作動素子を収
   容し且つ前記フェルール挿入孔に対向するように配置さ
   れた素子挿入孔とを有するスリーブと、 前記光作動素子の端子と電気的に接続した回路基板と、 前記スリーブ及び前記回路基板を収容するハウジングと
   を備え、 前記ハウジングの内壁面に導電性の金属膜が形成され、
   前記回路基板上に形成されたグランドパターンに電気的
   に接続したグランド用リードピンと、前記グランド用リ
   ードピンに対峙する位置で前記ハウジングに設けられ且
   つ前記金属膜に電気的に接続された突起部の端面とを前
   記回路基板側方において導通状態で接触させたことを特
   徴とする光モジュール。
2. 【請求項２】 前記グランドパターンに電気的に接続さ
   せると共に前記回路基板から側方に突出した拡張片の上
   面に形成したグランド面と、前記ハウジングの頂部の内
   壁面から突出した基板支持部の端面とを導通状態で接触
   させたことを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
3. 【請求項３】 コネクタプラグの先端に設けられた一方
   のフェルールを収容する受光側フェルール挿入孔と、受
   光用光作動素子を収容し且つ前記受光側フェルール挿入
   孔に対向するように配置された素子挿入孔とを有する受
   光側スリーブと、 前記コネクタプラグの先端に設けられた他方のフェルー
   ルを収容する送信側フェルール挿入孔と、送信用光作動
   素子の収容し且つ前記送信側フェルール挿入孔に対向す
   るように配置された素子挿入孔とを有する送信側スリー
   ブと、 前記受光用光作動素子の端子と電気的に接続された受信
   側回路部、及び前記送信用光作動素子の端子と電気的に
   接続された送信側回路部とから構成された回路基板と、 前記受光側スリーブ、前記送信側スリーブ及び前記回路
   基板を収容するハウジングとを備え、 前記ハウジングの内壁面に導電性の金属膜が形成され、
   前記送信側回路部と前記受信側回路部とが、前記ハウジ
   ングの頂部の内面から突出した隔壁で分断され、この隔
   壁の隔壁面に導電性の前記金属膜が形成されており、 前記ハウジングの内壁面に形成された前記金属膜と、前
   記隔壁の前記隔壁面に形成された前記金属膜とが、電気
   的に接続されていることを特徴とする光モジュール。