JP4891981B2

JP4891981B2 - 光配線モジュール

Info

Publication number: JP4891981B2
Application number: JP2008316465A
Authority: JP
Inventors: 利治三吉
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2028-12-12
Also published as: JP2010139794A

Description

この発明はレーザーダイオードやフォトダイオード等の光部品と光ファイバとを光学的に接続する光配線モジュールに関する。

マルチメディア時代に向けて、高速・大容量のデータ伝送技術の確立が急務となり、光ファイバボードを用いた光バスの検討が行われるようになった。光ファイバボードは基板上に複数の光ファイバ、電気／光（光／電気）変換回路、スターカップラ、光コネクタ等が配置されて構成されるものであり、この光ファイバボードにおいて、基板上に布線された光ファイバと、電気／光（光／電気）変換素子であるレーザーダイオードやフォトダイオード等の光部品とを小型な構成で簡易に接続すべく、それらをモジュール化することが提案されている。例えば、携帯端末の内部において、入力部と出力部の接続に数十本の同軸細線ケーブルが用いられているが、この接続に光ファイバと光配線モジュールを利用すると一本化でき、スリム化が可能である。また、光ファイバのほうがノイズに強いという利点がある。ここで、光ファイバと光配線モジュールの接続を容易にしたものとして、特許文献１記載の光配線モジュールがある。特許文献１記載の光配線モジュールは、光配線モジュールの係合溝と光ファイバの係合ピンの嵌合により、両者を接続し、光ファイバの脱落を防止している。
特開２００５−３０１００５

特許文献１記載の光配線モジュールは、係合溝と係合ピンの嵌合により、光ファイバの脱落を防止している。係合ピンの破損等が考えられ、引張強度が弱いという問題がある。

本発明は、光ファイバと光配線モジュールの接続を容易にし、かつ、引張強度が強い光配線モジュールを提供することを目的とする。

本発明にかかる光配線モジュールは、光ファイバ端部の外周凸部と嵌合する凹部を有するレセプタクルと、凹部に凸部が嵌合されるとその凸部の光ファイバ端面と光結合できる光部品を有する基板と、レセプタクルの凹部形成面と対向してレセプタクルにスライド可能に取り付けられた保持用部材とを有する。レセプタクルの凹部に光ファイバの凸部が嵌合している状態で保持用部材をスライドして凹部の開口の少なくとも一部を塞いで凸部の凹部内への嵌合状態を保持することができる。

光ファイバの外周の凸部とレセプタクルの凹部の嵌合により、光ファイバの脱落を防止しているため、係合ピンと係合溝で抜けを防止する従来技術に比べ、引張強度が強くなる。

ここで、本発明の実施例について説明する。

＜光配線モジュール１００＞
図１は、実施例１の光配線モジュールの分解斜視図である。光配線モジュール１００は、保持用部材１１０と、レセプタクル１２０と、基板１４０と、プレート１５０を有する。
なお、図２（Ａ）は接続される光ファイバ１０の正面図を、図２（Ｂ）は右側面図を、図２（Ｃ）は背面図を、図２（Ｄ）は平面図を表す。光ファイバ１０は、端部の外周に凸部２０を有する。なお、以下、この凸部２０より突出した部分を光ファイバの先端部１３とし、この凸部２０と先端部１３を併せて光ファイバの端部とする。凸部２０は、後述するレセプタクル１２０の有する凹部と嵌合する嵌合部２５と、光ファイバ１０を支持する支持部２１を含んでもよい。例えば、凸部２０は、樹脂モールドである。光ファイバ１０の被覆とアウトサート成形樹脂が熱により溶着され、凸部２０は、光ファイバ１０の被覆上に確実に固定される。支持部２１を有することにより、凸部２０と光ファイバ１０の溶着する面積が増え、引張強度がより強くなる。また、光ファイバ１０がレセプタクル１２０と直接接触するのを防ぐことができる。

＜レセプタクル１２０＞
図３は、光ファイバ凸部２０とレセプタクル１２０凹部が嵌合前の光配線モジュールの斜視図である。図４は、光ファイバ凸部２０とレセプタクル１２０凹部が嵌合前の光配線モジュールの平面図である。図５は、図４に示したＡ−Ａ線上の断面図である。図６は、図５に示した部分Ｄの部分拡大図である。レセプタクル１２０は、光ファイバ端部の外周凸部２０と嵌合する凹部１３５を有する。レセプタクル１２０には、凹部１３５と連通し、光ファイバの先端部１３を収容することができる溝１２３が形成される。また、凹部１３５と連通し、支持部２１を収容することができ、深さが支持部２１の高さと実質的に等しい溝１２１が形成される。レセプタクル１２０は、例えば、厚板状の樹脂モールドであり、成形精度が高い。そのため、光ファイバ端部の外周凸部２０と凹部１３５により嵌合することによって、光ファイバの先端部１３の位置決めができるように成形することも可能である。

このような構成とすることによって、光ファイバ１０の嵌合部２５とレセプタクル１２０の凹部１３５が嵌合し、光ファイバの先端部１３は溝１２３に固定され、横方向に位置ズレすることを防ぐことができ、係合ピンと係合溝で抜けを防止する従来技術に比べ、光ファイバ１０の光軸方向に対する高い引張強度を実現する。

なお、本実施例は発明の内容を限定するものではない。例えば、光ファイバ凸部２０に支持部２１を設けずともよく、その場合、レセプタクル１２０の溝１２１は、光ファイバの直径と同程度の幅を有し、光ファイバ端部の外周凸部２０と凹部１３５により嵌合することによって、光ファイバの先端部１３の位置決めができればよい。レセプタクルの材質は、樹脂モールドでなくとも、先端部１３の位置決めができればよい。また、本実施例では、凹部の断面は、下方向に尖っている六角形であるが、凹部１３５は、凸部２５と嵌合する形状であれば他の形状であってもよい。例えば、断面が半円やＴ字型であってもよい。なお、下方向に尖っている形状の場合には、嵌合させる際に、挿入しやすい。レセプタクル１２０の他の部分については、保持用部材１１０と、基板１４０と、プレート１５０との関係において詳しく説明する。

＜基板１４０＞
基板１４０は、レセプタクル１２０に取り付けられ、凹部１３５に凸部２０が嵌合されるとその凸部２０の光ファイバ端面と光結合できる光部品を有する。
例えば、レセプタクル１２０は、孔１３９を有し、基板１４０をレセプタクル１２０に取り付ける際には、基板の孔１４９とレセプタクルの孔１３９に後述するプレート１５０の第三の係止部１５８を挿通し、基板１４０及びプレート１５０をレセプタクル１２０に固定する。基板１４０のレセプタクル１２０と対向する面の光ファイバ端面が配置される一端に、凸部１４７を有する。この凸部１４７には、締結時に、発光素子ＬＥＤ（発光ダイオード）や受光素子ＰＤ（フォトダイオード）等の光部品の光軸が、光ファイバ１０の光軸と一致し、光結合できるように配置される。なお、他端には、リード端子１４１等を設けてもよい。基板１４０は、例えば、ＦＰＣ（Flexible printed circuits）により構成される。また、図示していないが、レセプタクル１２０と対向する面には、その他の光部品（発光ＩＣや受光ＩＣ等）も配置される。ここで、レセプタクル１２０は、基板１４０の凸部１４７が収納される第二の凹部１２７を有し、基板１４０のその他の光部品（発光ＩＣや受光ＩＣ等）が収納される第三の凹部１３７を有する。なお、第二の凹部１２７と第三の凹部１３７を区別する敷居部１３６は、光軸方向に強い衝撃があった場合等には、光部品１４７を保護する。基盤１４０上の光部品の配置の自由度を上げるために、敷居部１３６を設けず、第二、第三の凹部を一体としてもよい。

なお、本実施例は発明の内容を限定するものではない。例えば、凹部１３５に凸部２０が嵌合されるとその凸部２０の光ファイバ端面と光結合できるように、基板１４０をレセプタクル１２０に取り付けられればよく、基板とレセプタクルのうち、一方に爪部を設け、他方に切り欠き部等を設けて、嵌合することによって固定してもよい。また、基板１４０はＦＰＣ以外のリジッド基板等であってもよい。また、基板１４０は、プレート１５０等に取り付けられる構成であってもよい。

＜保持用部材１１０＞
保持用部材１１０は、レセプタクル１２０の凹部１３５形成面と対向してレセプタクル１２０にスライド可能に取り付けられる。レセプタクル１２０の凹部１３５に光ファイバの凸部２０が嵌合している状態で保持用部材１１０をスライドして凹部１３５の開口の少なくとも一部を塞いで凸部２０の凹部内への嵌合状態を保持することができる。

例えば、保持用部材１１０は、筒状であり、筒状内部に基板１４０及びレセプタクル１２０を収容する。保持用部材１１０の筒状の一面がレセプタクル１２０の凹部１３５形成面と対向する。筒状の保持用部材１１０は、レセプタクル１２０に対しスライド可能に取り付けられる。保持用部材１１０は、爪部１１３を有する。この爪部１１３は、レセプタクル１２０収容時に、レセプタクル１２０の切り欠き部１３３ａまたは１３３ｂに嵌合する。レセプタクルの凹部１３５と光ファイバの凸部２０が嵌合している状態において、保持用部材１１０をスライドすると、光ファイバの凸部２０が保持用部材により覆われ、凹部１３５の開口を塞いで凸部２０の凹部内への嵌合状態を保持する。例えば、保持用部材１１０は、金属製である。

図３は、爪部１１３が切り欠き部１３３ａに係止している状態の斜視図である。この状態では、レセプタクル１２０の凹部１３５は、保持用部材１１０内には収容されていない。ここで、保持用部材１１０は、保持用部材１１０の爪部１１３とレセプタクル１２０の切り欠き部１３３ａが係止するため、逆スライド方向には、スライドしない。

図７は、レセプタクル１２０の凹部１３５に光ファイバ１０の凸部２０を収容した状態の斜視図である。図８は、レセプタクル１２０の凹部１３５に光ファイバ１０の凸部２０を収容した状態の平面図である。図９は、図８に示したＢ−Ｂ線上の断面図である。図１０は、図９に示した部分Ｅの部分拡大図である。この状態で、保持用部材１１０を、凸部２０を覆うようにスライドする。以下、このスライドする方向を「スライド方向」といい、スライド方向の逆方向を「逆スライド方向」という。なお、保持用部材１１０は、留め部１１５を有し、保持用部材１１０をスライド方向にさらにスライドすることを防止し、保持用部材１１０が抜け落ちないようにしている。

図１１は、保持用部材１１０が凸部２０を覆った状態の斜視図である。図１２は、保持用部材１１０が凸部２０を覆った状態の平面図である。図１３は、図１２に示したＣ−Ｃ線上の断面図である。図１４は、図１３に示した部分Ｆの部分拡大図である。図１５は、図１４に示したＧ−Ｇ線上の断面図である。ここで、爪部１１３と切り欠き部１３３ｂが係止するため、図１１の状態から図７の状態に戻ることはなく、また、留め部１１５により、保持用部材１１０が、さらに、スライド方向にスライドし、抜け落ちることはない。よって、図１１の状態で固定される。

このような構成とすることによって、凸部２０を保持用部材１１０が覆い、光ファイバ１０が光配線モジュールから係脱することを抑止できる。
なお、本実施例は発明の内容を限定するものではない。例えば、保持用部材１１０は、必ずしも、材質が金属製に、形状が筒状に、限定されるものではない。例えば、レセプタクル１２０側面に保持用部材１１０がスライドするための溝（レール）を設け、下方向に開口し断面図がコ状の保持用部材１１０の端部をレセプタクル方向に折り曲げ、溝と嵌合する形状としてもよい。その他、セプタクル１２０の凹部１３５に光ファイバの凸部２０が嵌合している状態で保持用部材１１０をスライドして凹部１３５の開口の少なくとも一部を塞いで凸部２０の凹部内への嵌合状態を保持することができればよい。

また、爪部１１３、切り欠き部１３３ａ及び１３３ｂは適宜変更可能である。例えば、一度固定した光ファイバ１０の位置を修正したい場合には、爪部１１３または切り欠き部１３３ｂを削除すれば、スライド方向とは逆スライド方向にもスライドすることができ、光ファイバ１０の位置を容易に修正することができるという効果を得ることができる。但し、修正は容易となるが、保持用部材が抜け落ち、光ファイバ１０が係脱する恐れがある。また、留め部１１５を削除すれば、スライド方向に保持用部材１１０をスライドし、抜け落ちる。保持用部材１１０が抜け落ちた後に、光ファイバ１０を係脱し、光ファイバ１０の位置を修正することができる。前述の方法に比較すると、一旦、光ファイバ１０を抜き取った後に、光ファイバ１０の位置を修正する分、煩雑となるが、爪部１１３と切り欠き部１３３ａ，１３３ｂの係合によって、ある程度、保持用部材１１０のズレを防止することができるという効果がある。また、他の方法としては、切り欠き部１３３ａ，１３３ｂの逆スライド方向に対して角度を緩やかにし、各切り欠き部で係止するが、強く引くと、逆スライド方向に対してもスライドする構成としてもよい。また、保持用部材１１０が爪部１１３を有し、レセプタクル１２０が切り欠き部１３３ａ及びｂを有しているが、保持部材１１０が切り欠き部を有し、レセプタクル１２０が爪部を有してもよい。また、必ずしも爪部や切り欠き部である必要はない。レセプタクル１２０が保持用部材を係止することができればよい。

＜プレート１５０＞
光配線モジュール１００は、レセプタクル１２０の凹部を有する面と保持用部材１１０の間にプレート１５０を備える。プレート１５０には、先端１５４ａが凹部１３５側に折り曲げられ、レセプタクル１２０に対して反対方向に切り起こされた切り起こし部１５４が設けられる。切り起こし部１５４は、保持用部材１１０をスライドさせた状態で切り起こし部の先端１５４ａが保持用部材１１０により弾性的にレセプタクル１２０の凹部１３５側に押される。切り起こし部１５４とレセプタクル１２０の溝１２３により凹部１３５に嵌合された凸部２０より突出した光ファイバの先端部１３は、固定される。なお、レセプタクル１２０には、溝１２３の両側に、溝底面からの高さが光ファイバの先端部の直径と実質的に等しく、切り起こし部の先端を受けるストッパ１２４が設けられている。

例えば、プレート１５０は、金属製である。プレート１５０は、レセプタクル１２０方向に切り起こされた第一の係止部１５５を有する。レセプタクル１２０は、凹部１２５を有し、第一の係止部１５５が差し込まれ、プレート１５０がレセプタクル１２０に対し、前後にずれるのを防止する。また、プレート１５０は、第二の係止部１５６を有し、レセプタクル１２０の端面に係止する。これにより、プレート１５０がレセプタクル１２０に対し、逆スライド方向にずれるのを防止する。

なお、プレート１５０は、筒状の保持用部材１１０に囲まれているため、スライド方向に対して、横方向にずれることはない。また、保持用部材１１０は、プレート１５０と対向する面において、プレート１５０に対して反対方向に切り起こし部１１４を有する。この切り起こし部１１４によって、保持用部材１１０が、スライドし、切り起こし部１５４を弾性的にレセプタクル１２０の凹部１３５側に押す際に、滑らかに押すことができる。

このような構成とすることによって、図１５に示すように、切り起こし部の先端１５４ａが先端部１３を抑え、先端部１３の浮き上がりによる縦方向の位置ズレすることを防ぐことができる。さらに、ストッパ１２４は、溝底面からの高さが光ファイバの先端部の直径と実質的に等しいため、先端１５４ａが倒れこみすぎるのを受けとめる。光ファイバの先端部１３に負荷を加えすぎることを防ぐことができる。負荷を加えすぎると、先端部１３は、変形する恐れがあり、その場合、光損失が大きくなる。

なお、本実施例は発明の内容を限定するものではない。プレートは必ずしも金属性である必要はない。また、切り起こし部１５４とレセプタクル１２０の溝１２３により光ファイバの先端部１３を固定すればよく、第一の係止部１５５、第二の係止部１５６及び第三の係止部１５８は、切り起こし部１５４の位置がズレないならば、設けなくてもよい。

［変形例］
なお、実施例１では、光ファイバモジュール１００は、プレート１５０を有しているが、有さなくともよい。この場合も、光ファイバの外周の凸部とレセプタクルの凹部の嵌合により、従来技術に比べ、引張強度が強くなる。但し、固定部１５４ａによって、光ファイバ１０の先端部１３縦方向に固定するのは、光ファイバ凸部２０とレセプタクル凹部１３５の嵌合のみとなる。よって、この嵌合により、光ファイバと光部品が光結合可能である場合には、部品点数を減らし、容易に光配線モジュールを作成することができ、有効である。

また、実施例１では、レセプタクル１２０は、ストッパ１２４を有しているが、有していなくともよい。この場合も同様に、従来技術に比べ、引張強度が強くなる。但し、固定部１５４ａによって、光ファイバ１０の先端部１３を強く圧迫しすぎ、光損失を大きくする可能性があるため、プレートの切り欠き部１５４の先端及びレセプタクルの溝１２３を光ファイバを圧迫しすぎないように精密な加工が可能な場合に有効である。

実施例１の光配線モジュールの分解斜視図。図２（Ａ）は接続される光ファイバ１０の正面図、図２（Ｂ）は右側面図、図２（Ｃ）は背面図、図２（Ｄ）は平面図。光ファイバ凸部２０とレセプタクル１２０凹部が嵌合前の光配線モジュールの斜視図。光ファイバ凸部２０とレセプタクル１２０凹部が嵌合前の光配線モジュールの平面図。図４に示したＡ−Ａ線上の断面図。図５に示した部分Ｄの部分拡大図。レセプタクル１２０の凹部１３５に光ファイバ１０の凸部２０を収容した状態の斜視図。レセプタクル１２０の凹部１３５に光ファイバ１０の凸部２０を収容した状態の平面図。図８に示したＢ−Ｂ線上の断面図。図９に示した部分Ｅの部分拡大図。保持用部材１１０が凸部２０を覆った状態の斜視図。保持用部材１１０が凸部２０を覆った状態の平面図。図１２に示したＣ−Ｃ線上の断面図。図１３に示した部分Ｆの部分拡大図。図１４に示したＧ−Ｇ線上の断面図。

符号の説明

１０光ファイバ
２０凸部
１００光配線モジュール
１１０保持用部材
１２０レセプタクル
１４０基板
１５０フレーム

Claims

光ファイバ端部の外周凸部と嵌合する凹部を有するレセプタクルと、
前記凹部に前記凸部が嵌合されるとその凸部の光ファイバ端面と光結合する光部品を有する基板と、
前記レセプタクルの前記凹部形成面と対向して前記レセプタクルにスライド可能に取り付けられた保持用部材と、
前記レセプタクルの前記凹部が形成された面と前記保持用部材の間にプレートとを有し、
前記レセプタクルの凹部に前記光ファイバの凸部が嵌合している状態で前記保持用部材をスライドして、前記凹部の開口の少なくとも一部を前記保持用部材が塞いで前記凸部の前記凹部内への嵌合状態を保持し、
前記プレートには、先端が前記凹部側に折り曲げられ、前記レセプタクルに対して反対方向に切り起こされた切り起こし部が設けられ、前記保持用部材をスライドさせた状態で前記切り起こし部の先端が前記保持用部材により弾性的にレセプタクルの凹部側に押され、前記凹部に嵌合された凸部より突出した光ファイバの先端部を固定する、
ことを特徴とする光配線モジュール。
請求項１記載の光配線モジュールであって、
前記レセプタクルには、前記凹部と連通し、前記光ファイバの先端部を収容する溝が形成され、溝の両側に、溝底面からの高さが光ファイバの先端部の直径と実質的に等しく、前記切り起こし部の先端を受けるストッパが設けられている、
ことを特徴とする光配線モジュール。