JP4193447B2 - カード型光通信モジュール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光通信回線とパーソナルコンピュータとを接続する場合に使用される、カード型光通信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光アクセスシステムに使用される光通信モジュールには、小型化及び低価格化を図るため、一心双方向の光トランシーバモジュールの適用が主流となりつつある。特に光加入者と局間とを１対１で結ぶPoint to Point方式の光アクセスシステムでは、１加入者が１ラインのシステムを独占的に使用するため、光トランシーバモジュールの低価格化が強く要求される。また、加入者領域への光化の進展に伴い、加入者数に応じた多数の光トランシーバモジュールを局舎側にも収容する必要があるため、光トランシーバモジュールの小型化の要求が強くなっている。更に、局舎側では、多数の光トランシーバモジュールを収容するため、光ファイバの取り扱いが容易な光レセプタクル構造や、運用時における交換が容易な活性挿抜可能なプラグイン構造が併せて要求される。
【０００３】
図８は従来の光通信モジュールを示し、図８［１］は正面図、図８［２］は平面図、図８［３］は側面図である。ただし、図８［２］及び図８［３］では、説明の便宜上、筐体の一部を除去して示している。以下、この図面に基づき説明する。
【０００４】
従来の光通信モジュール８０は、光ファイバ８１が接続されるとともに光部品（図示せず）が実装された光部品モジュール８２と、電子機器（図示せず）に接続されるピン群８３と、光部品モジュール８２、ピン群８３及び電子部品８４が実装されたプリント配線基板８５と、プリント配線基板８５を内部に収容しピン群８３及び光ファイバ８１を外面に露出させた筐体８６とを備えている。
【０００５】
このように、光信号を入出力する光ファイバ８１が光部品モジュール８２に接続され、光部品モジュール８２がプリント配線基板８５上に実装され、電気信号を入出力するピン群８３がプリント配線基板８５に挿入されるとともに筐体８６下面側から突出している。
【０００６】
光ファイバ８１から入力された光信号は、光部品モジュール８２で電気信号に変換され、ピン群８３を介してパーソナルコンピュータなどの電子機器へ出力される。ピン群８３から入力された電気信号は、光部品モジュール８２で光信号に変換され、光ファイバ８１を介し出力される。電子部品８４は、例えばＩＣやチップ部品であり、電気信号を処理したり光部品モジュール８２を駆動したりする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光通信モジュール８０において、光部品モジュール８２の高さは、光ファイバ８１を接続する部品の高さ以上となる。一方、プリント配線基板８５の高さは、その板厚と実装された電子部品の高さとの和になる。そのため、従来の光通信モジュール８０では、光部品モジュール８２がプリント配線基板８５上に実装されているので、高さ方向の薄型化が困難であるという問題があった。しかも、ピン群８３が筐体８６下面から突出した構造になっているので、ピン群８３を含めた薄型化は更に困難であった。
【０００８】
【発明の目的】
そこで、本発明の主な目的は、薄型化を達成することによりカードサイズを実現したカード型光通信モジュールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカード型光通信モジュールは、光ファイバが接続される光接続部と、この光接続部及び光通信部品が実装された子基板と、電子機器に接続される電気接続部と、この電気接続部、前記子基板及び電子部品が実装された親基板と、この親基板及び前記子基板を内部に収容し前記光接続部及び前記電気接続部を外面に露出させたカード型の筐体とを備えたものである。そして、前記親基板に切り欠き部が形成され、当該親基板に前記子基板が実装されたときに、当該子基板に実装された前記光接続部が前記切り欠き部に囲まれる（請求項１）。例えば、前記親基板は四角形状であり、前記切り欠き部は当該親基板の一辺に対して二つの頂点を残して切り欠いた形状である（請求項２）。このとき、前記切り欠き部に前記光接続部を設置したときに、当該光接続部は前記親基板の前記一辺の例えば中央に位置する、としてもよい（請求項３）。
【００１０】
このカード型光通信モジュールは、例えば次のように動作する。光ファイバから入力された光信号は、子基板の光接続部を介して、光通信部品で電気信号に変換され、親基板の電気接続部を介して、パーソナルコンピュータなどの電子機器へ出力される。親基板の電気接続部から入力された電気信号は、光通信部品で光信号に変換され、子基板の光接続部を介して光ファイバへ出力される。
【００１１】
本発明では、従来基板上に設置されていた光接続部を基板横に設置するので、薄型化が図れる。それだけではなく、基板に切り欠き部を形成して、ここに光接続部を収める。つまり、光接続部の周囲を基板にすることにより、光接続部の周囲も有効に利用できるので、更に小型化及び薄型化が図れる。
【００１２】
請求項４記載のカード型光通信モジュールは、請求項１乃至３のいずれかに記載のカード型光通信モジュールにおいて、前記親基板及び前記子基板の一方に透孔が設けられるとともに他方にピンが設けられ、前記ピンが前記透孔に挿通された状態で当該ピンと当該透孔とが接続され、前記ピンを前記透孔に挿通する長さに応じて前記親基板と前記子基板との距離が設定されたものである。
【００１３】
例えば、親基板に複数の透孔が設けられ、子基板に複数のピンが設けられる。そして、ピンを透孔に挿通した状態でピンと透孔とを固定する。このとき、例えば子基板に実装された光接続部の種類に応じて、又は寸法の誤差に応じて、ピンを透孔に挿通する長さを調節することにより、親基板と子基板との距離を設定する。これにより、寸法の異なる多くの種類の光接続部を実装できるとともに、寸法の誤差を吸収して高精度に位置決めできる。
【００１４】
請求項５記載のカード型光通信モジュールは、請求項４記載のカード型光通信モジュールにおいて、前記透孔は前記ピンを隙間をもって挿通させる大きさであり、当該透孔内の当該ピンの位置を調整することにより、前記親基板に対する前記子基板の位置が調整されたものである。
【００１５】
例えば、子基板に実装された光接続部の種類に応じて、又は寸法の誤差に応じて、透孔内のピンの位置を調整する。これにより、寸法の異なる多くの種類の光接続部を実装できるとともに、寸法の誤差を吸収して高精度に位置決めできる。
【００１６】
請求項６記載のカード型光通信モジュールは、請求項１乃至５のいずれかに記載のカード型光通信モジュールにおいて、前記筐体が扁平な直方体状であり、当該筐体の最も大きい面積の二面間の距離を高さ、残る四面の対向する二面間の距離を幅及び奥行きとすると、前記奥行き方向で対向する二面のいずれか一方の中央に前記光接続部が露出するものである。
【００１７】
薄型化したがゆえに、光ファイバの挿抜時又は揺動時に光接続部に発生した応力によって、光接続部や筐体が損傷しやすくなる。そこで、光接続部の幅方向の両側で、この応力を吸収する。例えば、光接続部の幅方向の両側にそれぞれ補強部材を設けることにより、光接続部や筐体の強度が更に向上する（請求項７）。この補強部材は、例えば直方体状などのブロック形状である（請求項２４）。
【００１８】
請求項８記載のカード型光通信モジュールは、請求項６又は７記載のカード型光通信モジュールにおいて、前記子基板が前記筐体の最も大きい面積の二面と平行に当該筐体内に収容され、当該子基板と前記光接続部との接続部分の前記幅方向の両側にそれぞれ補強部材が設けられたものである。
【００１９】
薄型化したがゆえに、光ファイバの挿抜時又は揺動時に光接続部に発生した応力によって、光接続部と子基板との接続部分が損傷しやすくなる。そこで、この接続部分の両側に設けた補強部材によって、この応力を吸収する。
【００２０】
請求項９記載のカード型光通信モジュールは、請求項１乃至５のいずれかに記載のカード型光通信モジュールにおいて、前記筐体が扁平な直方体状であり、当該筐体の最も大きい面積の二面を除く他の四面のいずれかに前記電気接続部が露出するものである。
【００２１】
筐体の最も大きい面積の二面間の距離を高さ、残る四面の対向する二面間の距離を幅及び奥行きとすると、従来高さ方向に設けられていた電気接続部（従来のピン群）を幅方向又は奥行き方向に設けることにより、電気接続部も含めた薄型化が実現される。
【００２２】
請求項１０記載のカード型光通信モジュールは、請求項１乃至９のいずれかに記載のカード型光通信モジュールにおいて、前記筐体がＣＦカード筐体又はＰＣカード筐体である、というものである。
【００２３】
ＣＦカードとは、ＰＣＭＣＩＡ（personal computer memory card international association）規格のコンパクトフラッシュカードのことである。ＣＦカードもＰＣ（personal computer）カードも規格化されて大量に生産されているので、それらの筐体や電気接続部の部品を流用することにより、小型化及び薄型化だけでなく低価格化も実現される。しかも、本発明に係るカード型光通信モジュールが装着される電子機器側でも、ＣＦカード用又はＰＣカード用の部品を流用できるので、低価格化が実現される。
【００２４】
また、本発明に係るカード型光通信モジュールは、次のような形態を採り得る。親基板の切り欠き部に更に別の切り欠き部が形成され、親基板に子基板が実装されたときに、子基板に実装された光通信部品が別の切り欠き部に露出する（請求項１１）。光通信部品が光トランシーバを構成する（請求項１２）。光通信部品が光トランスミッタを構成する（請求項１９）。光通信部品が光レシーバを構成する（請求項２０）。光通信部品がメディアコンバータを構成する（請求項２１）。光接続部がレセプタクル型である（請求項２２）。光接続部がピグテール型である（請求項２３）。電気接続部がＣＦカード用又はＰＣカード用の電気コネクタソケットである（請求項２５）。
【００２５】
更に、請求項１２記載のカード型光通信モジュールにおいて、光トランシーバは一本の光ファイバで送受信する一心双方向型（請求項１３）としてもよく、このとき次のような形態を採り得る。子基板には光導波路基板が実装され、この光導波路基板には受信用のフォトダイオード、送信用のレーザダイオード及びこのレーザダイオードに対するモニタ用のフォトダイオードが実装された（請求項１４）。子基板には、受信光及び送信光をそれらの波長に基づき一方を反射させ他方を透過させるＷＤＭ（wavelength division multiplexing）フィルタが実装された（請求項１５）。光導波路基板にはＶ溝が形成され、光ファイバを挿入したフェルールがＶ溝に設置され（請求項１６）、光ファイバが短尺である（請求項１７）。また、請求項１２記載のカード型光通信モジュールにおいて、光トランシーバは二本の光ファイバで別々に送信及び受信する二心型である、としてもよい（請求項１８）。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いつつ本発明の実施の形態について説明する。ここで、特許請求の範囲における「カード型光通信モジュール」、「光接続部」及び「電気接続部」は、それぞれ具体化して「光トランシーバモジュール」、「光レセプタクル部品」及び「電気コネクタソケット」と言い換えるものとする。
【００２７】
図１は本発明に係る光トランシーバモジュールの第一実施形態を示し、図１［１］は正面図、図１［２］は平面図、図１［３］は側面図である。ただし、図１［２］及び図１［３］では、説明の便宜上、筐体の一部を除去して示している。図２は図１における子基板を拡大して示し、図２［１］は平面図、図２［２］は側面図である。図３は、図１の光トランシーバモジュールの分解斜視図である。以下、これらの図面に基づき説明する。
【００２８】
本実施形態の光トランシーバモジュール１０は、光ファイバ（図示せず）が接続される光レセプタクル部品１１と、光レセプタクル部品１１及び光通信部品（光導波路基板１２１等）が実装された子基板１３と、電子機器（図示せず）に接続される電気コネクタソケット１４と、電気コネクタソケット１４、子基板１３及び電子部品（ＬＤ駆動用ＩＣ１５１等）が実装されるとともに光レセプタクル部品１１を設置する切り欠き部１６１が形成された親基板１６と、親基板１６及び子基板１３を内部に収容し光レセプタクル部品１１及び電気コネクタソケット１４を外面に露出させたカード型の筐体１７とを備えている。
【００２９】
筐体１７は、扁平な直方体状であり、最も大きい面積の二面間の距離を高さ、次に大きい面積の二面間の距離を奥行き、残る二面間の距離を幅とする。また、筐体１７は、市販されているＣＦカードのトップメタルカバー及びボトムメタルカバー／フレームを流用したものであるので、詳細な図示及び説明を略す。
【００３０】
親基板１６は、切り欠き部１６１，１６２が設けられた四角形状のプリント配線基板である。この親基板１６は、ＬＤ駆動用ＩＣ１５１及びチップ部品１５２の他に図示しないポストアンプＩＣ、チップ部品、配線等を備え、電気信号を処理したり子基板１３の光通信部品を駆動したりする機能を有する。
【００３１】
切り欠き部１６１は、親基板１６の一辺に対して二つの頂点を残して切り欠いた四角形状である。切り欠き部１６１に光レセプタクル部品１１を設置したときに、光レセプタクル部品１１は親基板１６の一辺の中央に位置する。切り欠き部１６１の奥行き方向には更に切り欠き部１６２が形成され、親基板１６に実装された子基板１３が切り欠き部１６２に露出するようになっている。
【００３２】
親基板１６に透孔１６３が設けられ、子基板１３にピン１３１が設けられている。そして、ピン１３１が透孔１６３に挿通された状態で、ピン１３１と透孔１６３とがはんだ付け又は接着によって固定される。また、ピン１３１を透孔１６３に挿通する長さに応じて、親基板１６と子基板１３との距離が設定されている。透孔１６３はピン１３１を隙間をもって挿通させる大きさであり、透孔１６３内のピン１３１の位置を調整することにより、親基板１６に対する子基板１３の水平位置が調整されている。
【００３３】
光レセプタクル部品１１と電気コネクタソケット１４とは、筐体１７の奥行き方向で対向する二面にそれぞれ露出するように設けられている。光レセプタクル部品１１の幅方向の両側には、それぞれ補強部材１１１，１１２が設けられている。補強部材１１１，１１２は、例えば合成樹脂からなり、筐体１７に固着されている。また、補強部材１１１，１１２は、直方体からなるブロック形状となっている。
【００３４】
子基板１３は、四角形状のプリント配線基板である。この子基板１３は、光レセプタクル部品１１、光導波路基板１２１、プリアンプＩＣ１２２、チップ部品１２９、図示しないチップ部品、配線等を備え、光信号を電気信号に変換したり、逆に電気信号を光信号に変換したりする機能を有する。光導波路基板１２１には、光導波路パターン１２３が形成されるとともに、フェルール１２４、ＷＤＭ（wavelength division multiplexing）フィルタ１２５、ＰＤ（photo diode）１２６、モニタ用ＰＤ１２８、ＬＤ（laser diode）１２７等が実装されている。フェルール１２４は、光導波路基板１２１に形成されたＶ溝に設置され、短尺光ファイバが挿入されている。子基板１３と光レセプタクル部品１１との接続部分の幅方向の両側には、それぞれ柱状の補強部材（ステム）１３２，１３３が設けられている。
【００３５】
次に、光トランシーバモジュール１０の組立方法を説明する。
【００３６】
まず、導波路パターン１２３が形成された導波路基板１２１上に、フェルール１２４、ＷＤＭフィルタ１２５、ＰＤ１２６、モニタ用ＰＤ１２８、ＬＤ１２７等を実装する。続いて、各部品が実装された光導波路基板１２１を、プリアンプＩＣ１２２、チップ部品１２９等とともに、子基板１３に実装する。光導波路基板１２１を子基板１３上に実装するにあたり、フェルール１２４が予め圧入固定されたフェルールサポート部１２０は、子基板１３に設けられた補強部材１３２，１３３に突き当てた状態で固定する。この構造により、光レセプタクル部品１１に光コネクタ（図示せず）を挿抜する際の応力を、光導波路基板１２１に集中させることなく、子基板１３を通して光トランシーバモジュール１０全体に分散させる。
【００３７】
続いて、フェルールサポート部１２０に図示しない割スリーブを挿入後、光レセプタクル部品１１をフェルールサポート部１２０へ圧入固定又は接着固定することにより、光導波路基板１２１を実装した子基板１３に光レセプタクル部品１１を実装する。割スリーブは、光レセプタクル部品１１に光コネクタを挿入した際にフィジカルコンタクトが可能となる規定の長さになるように、フェルールサポート部１２０に突き当てられ位置決めされる。なお、フェルールサポート部１２０の形状は、図示するように円柱状でもよいが、光レセプタクル部品１１への圧入固定がより容易な任意の形状でもよい。
【００３８】
続いて、光レセプタクル部品１１、光導波路基板１２１、プリアンプＩＣ１２２、チップ部品１２９等が実装された子基板１３を、ＬＤ駆動用ＩＣ１５１、チップ部品１５２等とともに親基板１６に実装する。子基板１３と親基板１６とは、親基板１６の透孔１６３に子基板１３のピン１３１を差し込みはんだ付け又は導電性接着剤を用いて、電気的及び機械的に接続する。親基板１６の透孔１６３の穴径は子基板１３のピン１３１の直径より大きくしておくことにより、光トランシーバモジュール１０の組立時の部品ばらつきや組立ばらつきを吸収可能な構造としている。
【００３９】
続いて、子基板１３を実装した親基板１６に、ＣＦカードの汎用品の電気コネクタソケット１４を実装する。最後に、これらをＣＦカードの筐体１７に実装することにより、光トランシーバモジュール１０の組立が完了する。詳しく言えば、子基板１３及び電気コネクタソケット１４が実装された親基板１６と補強部材１１１，１１２とを、ボトムメタルカバー／フレーム上に固定し、トップメタルカバーを上から嵌め込んで光トランシーバモジュール１０が完成する。
【００４０】
次に、光トランシーバモジュール１０の動作を説明する。
【００４１】
ＬＤ１２７からの信号光は、導波路パターン１２３を伝搬し、導波路端面のＷＤＭフィルタ１２５で全反射され、再び導波路パターン１２３を伝搬してフェルール１２４内の光ファイバ（図示せず）に結合して光レセプタクル部１１内に出力される。逆に、光レセプタクル部１１を介して光ファイバに入力された信号光は、導波路パターン１２３に結合し、導波路パターン１２３を伝搬し、導波路端のＷＤＭフィルタ１２５を透過してＰＤ１２６で受光される。受光された信号光はＰＤ１２６で電流に変換され、その電気信号はプリアンプＩＣ１２２及びポストアンプＩＣ（図示せず）を通して増幅される。また、ポストアンプＩＣにクロック再生機能付きのＩＣを使用することにより、クロック再生も同時に行うことも可能である。なお、ＷＤＭフィルタ１２５には、ＬＤ１２７から出力された信号光（特定の波長）を反射させ、光ファイバから入力された信号光（特定の波長）を透過させるものが使用されている。また、ＬＤ１２７から出力された信号光は、背面に設けられたモニタ用ＰＤ１２８によって一部（背面光）が測定されることにより、そのレベル変動が監視されるようになっている。
【００４２】
また、光導波路基板１２１等が実装された子基板１３とＬＤ駆動用ＩＣ１５１等が実装された親基板１６とを別々にすることにより、組み立て作業性の向上、及び組立時の部品の組立ばらつきを吸収することが可能となる。更に、光導波路部基板１２１等が実装された子基板１３１は共通化し、例えば動作周波数の異なるＩＣを実装した親基板１６を数種類用意しておくことで、容易に動作周波数の異なる光トランシーバモジュール１０を製造することが可能となる。
【００４３】
次に、光トランシーバモジュール１０の作用及び効果を説明する。
【００４４】
▲１▼．従来基板上に設置されていた光レセプタクル部品１１を、親基板１６横に設置するので、薄型化が図れる。それだけではなく、親基板１６に切り欠き部１６１を形成して、ここに光レセプタクル部品１１を収める。つまり、光レセプタクル部品１１の周囲を親基板１６にすることにより、光レセプタクル部品１１の周囲も有効に利用できるので、更に小型化及び薄型化が図れる。
【００４５】
▲２▼．親基板１６に複数の透孔１６３が設けられ、子基板１３に複数のピン１３１が設けられる。そして、ピン１３１を透孔１６３に挿通した状態でピン１３１と透孔１６３とを固定する。このとき、例えば子基板１３に実装された光レセプタクル部品１１の種類に応じて、又は寸法の誤差に応じて、ピン１３１を透孔１６３に挿通する長さを調節することにより、親基板１６と子基板１３との距離を設定する。これにより、寸法の異なる多くの種類の光レセプタクル部品１１を実装できるとともに、寸法の誤差を吸収して高精度に位置決めできる。
【００４６】
▲３▼．子基板１３に実装された光レセプタクル部品１１の種類に応じて、又は寸法の誤差に応じて、透孔１６３内のピン１３１の位置を調整する。これにより、寸法の異なる多くの種類の光レセプタクル部品１１を実装できるとともに、寸法の誤差を吸収して高精度に位置決めできる。
【００４７】
▲４▼．薄型化したがゆえに、光ファイバの挿抜時又は揺動時に光レセプタクル部品１１に発生した応力によって、光レセプタクル部品１１や筐体１７が損傷しやすくなる。そこで、光レセプタクル部品１１の幅方向の両側にそれぞれ補強部材１１１，１１２を設けて、この応力を吸収する。これにより、光レセプタクル部品１１や筐体１７の強度が向上する。
【００４８】
▲５▼．薄型化したがゆえに、光ファイバの挿抜時又は揺動時に光レセプタクル部品１１に発生した応力によって、光レセプタクル部品１１と子基板１３との接続部分が損傷しやすくなる。そこで、この接続部分の両側に設けた補強部材１３２，１３３によって、この応力を吸収する。なお、子基板１３の厚さを厚くすることが可能な場合は、補強部材１３２，１３３を設けずに、子基板１３の側面のみで応力を受ける構造にしてもよい。
【００４９】
▲６▼．従来高さ方向に設けられていた電気コネクタソケット１４（従来のピン群に相当）を奥行き方向に設けることにより、電気コネクタソケット１４も含めた薄型化が実現される。
【００５０】
▲７▼．ＣＦカードサイズを採用しているため、大量に生産されている筐体１７や電気コネクタソケット１４を流用することにより、小型化及び薄型化だけでなく低価格化も実現される。しかも、光トランシーバモジュール１０が装着される電子機器側でも、ＣＦカード用の部品を流用できるので、低価格化が実現される。
【００５１】
▲８▼．一般に、一心双方向機能（１本の光ファイバで送信及び受信を行う機能）を実現する光学系は、薄型化が困難である。その理由は、同軸形状（筒状）の送信モジュールと受信モジュールとを使用し、分波／合波する機能をレンズと４５°に傾けたフィルタとで構成しているためである、これに対し、本実施形態では、１心双方向機能を実現する光学系に、表面実装構造が可能な光導波路基板１２１及びＷＤＭフィルタ１２５を用いることにより、薄型化が容易である。
【００５２】
最後に、光トランシーバモジュール１０について、幾つか付言する。
【００５３】
本実施形態の光トランシーバモジュール１０は、ＣＦカードサイズに小型薄型化した、光導波路を使用した一心双方向の光トランシーバモジュールである。また、光レセプタクル部品１１を含めて厚さをＣＦカード規格である５ｍｍ以内に薄型化し、外形をＣＦカードサイズに小型化及び薄型化している。光接続部には、φ１．２５ｍｍタイプの光コネクタ（例えばＭＵコネクタ、ＬＣコネクタ等）を嵌合可能な光レセプタクル部品１１を使用している。電気接続部には、活性挿抜機能を有するとともに、ＣＦカード汎用の電気コネクタソケット１４を使用している。なお、ＣＦカードサイズに代えてＰＣカードサイズとしてもよい。
【００５４】
図４は本発明に係る光トランシーバモジュールの第二実施形態を示し、図４［１］は正面図、図４［２］は平面図である。ただし、図４［２］では、説明の便宜上、筐体の一部を除去して示している。図５は図４における子基板を拡大して示し、図５［１］は平面図、図５［２］は側面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。ただし、図１及び図２と同一部分は同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００５５】
図１に示す第一実施形態の光トランシーバモジュール１０では、一心の光ファイバで双方向機能を有するため光レセプタクル部品１１も一つの構成となっている。これに対し、本実施形態の光トランシーバモジュール２０は、受信部２１及び送信部２２でそれぞれ一心の光ファイバを使用した二心構造であるので、二心の光レセプタクル部品２３，２４の構成としている。本実施形態の光トランシーバモジュール２０も、第一実施形態の光トランシーバモジュール１０と同等の作用及び効果を奏する。
【００５６】
図６は本発明に係る光トランシーバモジュールの第三実施形態を示し、図６［１］は正面図、図６［２］は平面図、図６［３］は側面図である。ただし、図６［２］及び図６［３］では、説明の便宜上、筐体の一部を除去して示している。図７は図６における子基板を拡大して示し、図７［１］は平面図、図７［２］は側面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。ただし、図１及び図２と同一部分は同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００５７】
図１に示す第一実施形態の光トランシーバモジュール１０では、外部から光コネクタを挿入する光レセプタクル部品１１を光接続部として使用している。しかし、使用環境によってはゴミや異物が光レセプタクル部品１１から混入する可能性がある。そこで、本実施形態の光トランシーバモジュール３０では、光ファイバを子基板１３にはんだ付け又は接着したピグテールコード３１を光接続部として使用している。本実施形態の光トランシーバモジュール３０も、第一実施形態の光トランシーバモジュール１０と同等の作用及び効果を奏する。
【００５８】
なお、本発明は、言うまでもなく、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、光トランシーバモジュールに限らず、光トランスミッタモジュール、光レシーバモジュール、光メディアコンバータモジュール等としてもよい。また、光レセプタクル部品に厚いものを用いることにより、ＳＣコネクタやＦＣコネクタのようなφ２．５ｍｍタイプの光コネクタレセプタクル構造とすることも可能である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明に係るカード型光通信モジュールによれば、光ファイバが接続される光接続部と、光接続部及び光通信部品が実装された子基板と、電子機器に接続される電気接続部と、電気接続部、子基板及び光通信部品が実装されるとともに光接続部を設置する切り欠き部が形成された親基板と、親基板及び子基板を内部に収容し光接続部及び電気接続部を外面に露出させたカード型の筐体とを備えたことにより、従来基板上に設置されていた光接続部を基板横に設置できるので、薄型化を達成できる。しかも、親基板に切り欠き部を形成して、ここに光接続部を収めることにより、光接続部の周囲を親基板として有効に利用できるので、更に小型化及び薄型化を達成できる。
【００６０】
これに加え、次の効果を奏する。小型化及び薄型化を達成することにより、光通信装置を小型化できるとともに、局舎側に設置する光通信装置内に多数の光通信モジュールを集積化することができる。局舎等に設置した光通信装置内の光通信モジュールの集積度を上げた場合に光ファイバケーブルの取り扱いが煩雑になることに対して、光接続部を光レセプタクル部品とすることによりの改善が図れる。子基板と親基板とに分離する構造により、子基板及び親基板をそれぞれ組み立て後に検査し、良品のみを後工程の組み立てに投入することにより、不良品の子基板及び親基板をモジュール完成前に取り除くことができるため、製品の低価格化が図れる。光レセプタクル部品を子基板に取り付け可能とすることにより、多種類の光コネクタに対応した光レセプタクル部品を用意しておくことで、光通信モジュールに要求される多種類の光コネクタに容易に対応することが可能となる。
【００６１】
請求項４記載のカード型光通信モジュールによれば、親基板及び子基板の一方に透孔が設けられるとともに他方にピンが設けられ、ピンが透孔に挿通された状態でピンと透孔とが接続され、ピンを透孔に挿通する長さに応じて親基板と子基板との距離が設定されるので、ピンを透孔に挿通する長さを調節することにより、寸法の異なる多くの種類の光接続部を実装できるとともに、寸法の誤差を吸収して高精度に位置決めできる。
【００６２】
換言すると、ピンの長さにより光学系の高さ方向の位置が決まるため、光学系の位置が所望の高さになるようにピンの長さは任意に設計しておく。また、子基板に実装される光ファイバの高さ方向の取り出し位置を、ピンを透孔に挿入する長さを変えて固定することにより、任意の高さ位置に設定することが可能である。例えば、薄型の光レセプタクル部品の強度を確保するために、５ｍｍの高さの筐体の中心から光ファイバを取り出す場合は、光ファイバ取り出し位置が２．５ｍｍとなるように、ピンの長さを設計する。
【００６３】
請求項５記載のカード型光通信モジュールによれば、透孔の大きさがピンを隙間をもって挿通させる程度に形成されているので、透孔内のピンの位置を調整することにより、寸法の異なる多くの種類の光接続部を実装できるとともに、寸法の誤差を吸収して高精度に位置決めできる。
【００６４】
換言すると、透孔の直径は、ピンの直径より大きくしておき、子基板と親基板を固定する際に前後左右方向に自由度があるような任意の値に設計する。例えば、光レセプタクル部品と電気コネクタソケットとの取り付け位置が決まっている構造では、ピンを透孔に挿入固定する構造により固定部分に自由度があるため、部品精度のばらつきや組立時の微少な位置ずれを、ピンの固定部分で吸収することが可能である。
【００６５】
請求項６記載のカード型光通信モジュールによれば、奥行き方向で対向する二面のいずれか一方の中央に光接続部が露出することにより、光ファイバの挿抜時又は揺動時に光接続部に発生した応力を光接続部の幅方向の両側で吸収できるので、薄型化したがゆえの強度の低下を抑制できる。
【００６６】
請求項７記載のカード型光通信モジュールによれば、光接続部の幅方向の両側にそれぞれ補強部材を設けることにより、光接続部や筐体の強度を更に向上できる。
【００６７】
請求項８記載のカード型光通信モジュールによれば、光ファイバの挿抜時又は揺動時に光接続部に発生した応力を、光接続部と子基板との接続部分の両側に設けた補強部材によって吸収できるので、薄型化したがゆえの強度の低下を抑制できる。
【００６８】
換言すると、光コネクタを光レセプタクル部品に挿入した際に生じる応力を子基板で分散して受けるようにするため、子基板には光レセプタクル部品が接触する部分に柱状のステムを予め設けてある。これにより、光コネクタ挿抜時に外部から受ける応力を、子基板に設けたステムを通してカード型光通信モジュール全体で分散することができる。
【００６９】
請求項９記載のカード型光通信モジュールによれば、従来高さ方向に設けられていた電気接続部を幅方向又は奥行き方向に設けることにより、電気接続部も含めた薄型化を実現できる。
【００７０】
請求項１０又は１１記載のカード型光通信モジュールによれば、筐体がＣＦカード筐体又はＰＣカード筐体であるので、大量に生産されている部品を流用することにより、小型化及び薄型化だけでなく低価格化も実現できる。しかも、本発明に係るカード型光通信モジュールが装着される電子機器側でも、ＣＦカード用又はＰＣカード用の部品を流用できるので、低価格化を実現できる。また、通信制御ＬＳＩ等の光通信装置用部品を汎用のＣＦ／ＰＣアダプタカード内に集積化することにより、ＣＦカードサイズの光通信モジュールをそれらのＣＦ／ＰＣアダプタカードに挿入すれば、ＰＣカードサイズの小型かつ薄型の光通信装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光トランシーバモジュールの第一実施形態を示し、図１［１］は正面図、図１［２］は平面図、図１［３］は側面図である。
【図２】図１における子基板を拡大して示し、図２［１］は平面図、図２［２］は側面図である。
【図３】図１の光トランシーバモジュールの分解斜視図である。
【図４】本発明に係る光トランシーバモジュールの第二実施形態を示し、図４［１］は正面図、図４［２］は平面図である。
【図５】図４における子基板を拡大して示し、図５［１］は平面図、図５［２］は側面図である。
【図６】本発明に係る光トランシーバモジュールの第三実施形態を示し、図６［１］は正面図、図６［２］は平面図、図６［３］は側面図である。
【図７】図６における子基板を拡大して示し、図７［１］は平面図、図７［２］は側面図である。
【図８】従来の光通信モジュールを示し、図８［１］は正面図、図８［２］は平面図、図８［３］は側面図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０ 光トランシーバモジュール（カード型光通信モジュール）１１，２２，２３ 光レセプタクル部品（光接続部）
１１１，１１２ 補強部材
１３ 子基板
１３１ ピン
１３２，１３３ 補強部材（ステム）
１４ 電気コネクタソケット（電気接続部）
１６ 親基板
１６１ 切り欠き部
１６３ 透孔
１７ 筐体
３１ ピグテールコード（光接続部）

Claims (25)

1. 光ファイバが接続される光接続部と、この光接続部及び光通信部品が実装された子基板と、電子機器に接続される電気接続部と、この電気接続部、前記子基板及び電子部品が実装された親基板と、この親基板及び前記子基板を内部に収容し前記光接続部及び前記電気接続部を外面に露出させたカード型の筐体とを備え、
   前記親基板に切り欠き部が形成され、当該親基板に前記子基板が実装されたときに、当該子基板に実装された前記光接続部が前記切り欠き部に囲まれる、
   カード型光通信モジュール。
2. 前記親基板は四角形状であり、前記切り欠き部は当該親基板の一辺に対して二つの頂点を残して切り欠いた形状である、
   請求項１記載のカード型光通信モジュール。
3. 前記切り欠き部に前記光接続部を設置したときに、当該光接続部は前記親基板の前記一辺に位置する、
   請求項２記載のカード型光通信モジュール。
4. 前記親基板及び前記子基板の一方に透孔が設けられるとともに他方にピンが設けられ、前記ピンが前記透孔に挿通された状態で当該ピンと当該透孔とが固定され、前記ピンを前記透孔に挿通する長さに応じて前記親基板と前記子基板との距離が設定された、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。
5. 前記透孔は前記ピンを隙間をもって挿通させる大きさであり、当該透孔内の当該ピンの位置を調整することにより、前記親基板に対する前記子基板の位置が調整された、
   請求項４記載のカード型光通信モジュール。
6. 前記筐体は扁平な直方体状であり、当該筐体の最も大きい面積の二面間の距離を高さ、残る四面の対向する二面間の距離を幅及び奥行きとすると、前記奥行き方向で対向する二面のいずれか一方の中央に前記光接続部が露出する、
   請求項１乃至５のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。
7. 前記光接続部の前記幅方向の両側に、それぞれ補強部材が設けられた、
   請求項６記載のカード型光通信モジュール。
8. 前記子基板は前記筐体の最も大きい面積の二面と平行に当該筐体内に収容され、当該子基板と前記光接続部との接続部分の前記幅方向の両側に、それぞれ補強部材が設けられた、
   請求項６又は７記載のカード型光通信モジュール。
9. 前記筐体は扁平な直方体状であり、当該筐体の最も大きい面積の二面を除く他の四面のいずれかに前記電気接続部が露出する、
   請求項１乃至５のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。
10. 前記筐体がＣＦカード筐体又はＰＣカード筐体である、
    請求項１乃至９のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。
11. 前記親基板の切り欠き部に更に別の切り欠き部が形成され、当該親基板に前記子基板が実装されたときに、当該子基板に実装された光通信部品が当該別の切り欠き部に露出する、
    請求項１乃至１０のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。
12. 前記光通信部品が光トランシーバを構成する、
    請求項１乃至１１のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。
13. 前記光トランシーバは一本の光ファイバで送受信する一心双方向型である、
    請求項１２記載のカード型光通信モジュール。
14. 前記子基板には光導波路基板が実装され、この光導波路基板には受信用のフォトダイオード、送信用のレーザダイオード及びこのレーザダイオードに対するモニタ用のフォトダイオードが実装された、
    請求項１３記載のカード型光通信モジュール。
15. 前記子基板には、受信光及び送信光をそれらの波長に基づき一方を反射させ他方を透過させるＷＤＭフィルタが実装された、
    請求項１４記載のカード型光通信モジュール。
16. 前記光導波路基板にはＶ溝が形成され、光ファイバを挿入したフェルールが当該Ｖ溝に設置された、
    請求項１４又は１５記載のカード型光通信モジュール。
17. 前記光ファイバが短尺である、
    請求項１６記載のカード型光通信モジュール。
18. 前記光トランシーバは二本の光ファイバで別々に送信及び受信する二心型である、
    請求項１２記載のカード型光通信モジュール。
19. 前記光通信部品が光トランスミッタを構成する、
    請求項１乃至１１のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。
20. 前記光通信部品が光レシーバを構成する、
    請求項１乃至１１のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。
21. 前記光通信部品がメディアコンバータを構成する、
    請求項１乃至１１のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。
22. 前記光接続部がレセプタクル型である、
    請求項１乃至２１のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。
23. 前記光接続部がピグテール型である、
    請求項１乃至２１のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。
24. 前記補強部材がブロック形状である、
    請求項７記載のカード型光通信モジュール。
25. 前記電気接続部がＣＦカード用又はＰＣカード用の電気コネクタソケットである、
    請求項１乃至２４のいずれかに記載のカード型光通信モジュール。

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