JP5330140B2

JP5330140B2 - 光モジュール

Info

Publication number: JP5330140B2
Application number: JP2009176664A
Authority: JP
Inventors: 幸一大森; 宏佳石井; 寿和大竹
Original assignee: 日本オクラロ株式会社
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2029-07-29
Also published as: JP2011033644A; US8204351B2; US20110026893A1

Description

本発明は、光モジュールに関する。

電気信号と光信号を相互に変換するための発光素子又は受光素子を内蔵する光アセンブリと、光アセンブリに光学的に接続された光ファイバと、光アセンブリが電気的に接続された回路基板と、回路基板に形成された端子と、を有する光モジュールが知られている。また、光ファイバをトレイに巻きつけて余長処理を行うことが知られている（特許文献１及び２）。

特開２００３−１０７２４９号公報特開２００３−３２２７２６号公報

従来、光ファイバが巻きつけられたトレイは、光モジュールのケースにネジ固定されていた。その場合、光アセンブリのリペア作業などのためにトレイを外したときに、光ファイバに、曲げ、引っ張り又はねじりなどの力を加えてしまうと、光ファイバを破損してしまう可能性があった。

本発明は、光ファイバの破損を防止することを目的とする。

（１）本発明に係る光モジュールは、電気信号及び光信号の一方を他方に変換するための発光素子又は受光素子を内蔵する光アセンブリと、前記光アセンブリに電気的に接続された回路基板と、前記光アセンブリに光学的に接続された光ファイバと、前記光ファイバを巻きつけて引き出すトレイと、前記光アセンブリ、前記回路基板、前記光ファイバ及び前記トレイを収納するケースと、を有し、前記トレイは、前記ケースに対して、規制範囲内でのみ往復移動可能に取り付けられ、前記トレイは、前記規制範囲の一方から他方に移動することで、前記光アセンブリと前記回路基板との電気的接続部から離れることを特徴とする。本発明によれば、トレイを、光アセンブリと回路基板との電気的接続部から離れるように動かすことができるが、その動きが規制されているので、光ファイバに過剰な負荷を与えることがなく、光ファイバの破損を防止することができる。

（２）（１）に記載された光モジュールにおいて、前記トレイは、回動するように前記ケースに対して取り付けられることを特徴としてもよい。

（３）（２）に記載された光モジュールにおいて、前記光ファイバは、前記トレイの回動の中心軸から引き出されることを特徴としてもよい。

（４）（１）に記載された光モジュールにおいて、前記トレイは、スライドするように前記ケースに対して取り付けられることを特徴としてもよい。

（５）（１）から（４）のいずれか１項に記載された光モジュールにおいて、前記トレイは、前記光ファイバを複数回巻いて配置する巻装部を含むことを特徴としてもよい。

（６）（５）に記載された光モジュールにおいて、前記光モジュールは、複数の前記光アセンブリを含み、前記複数の前記光アセンブリは、前記発光素子を内蔵する第１光アセンブリと、前記受光素子を内蔵する第２光アセンブリと、を含み、前記光モジュールは、複数の前記光ファイバを含み、前記複数の前記光ファイバは、前記第１光アセンブリに光学的に接続された第１光ファイバと、前記第２光アセンブリに光学的に接続された第２光ファイバと、を含み、前記トレイは、複数の前記巻装部を含み、前記複数の前記巻装部は、前記第１光ファイバを巻いて配置する第１巻装部と、前記第２光ファイバを巻いて配置する第２巻装部と、を含むことを特徴としてもよい。

（７）（５）又は（６）に記載された光モジュールにおいて、前記光ファイバは、切断箇所の接合部であるスプライス部を含み、前記巻装部は、前記光ファイバの曲がりを規制するガイド部を有し、前記スプライス部は、前記ガイド部にガイドされることを特徴としてもよい。

（８）（１）から（７）のいずれか１項に記載された光モジュールにおいて、前記規制範囲の少なくとも一方向への移動規制は、前記トレイが前記ケース又は前記回路基板に接触することでなされることを特徴としてもよい。

（９）（１）から（７）のいずれか１項に記載された光モジュールにおいて、前記規制範囲の少なくとも一方向に前記トレイが移動することを規制するストッパをさらに有することを特徴としてもよい。

本発明を適用した第１の実施形態に係る光モジュールの分解斜視図である。光モジュールの内部構造を示す平面図である。トレイを開いた状態を示す図である。トレイを開いた状態を示す図である。参考例に係る光モジュールを示す平面図である。参考例に係る光モジュールを示す平面図及び側面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用した第１の実施形態に係る光モジュールの分解斜視図である。図２は、光モジュールの内部構造を示す平面図である。

光モジュールは、ケース１０を有する。ケース１０は、上ケース１２と下ケース１４に分割されており、両者は図示しないネジによって固定される。ケース１０には、種々の部品が収納される。

ケース１０には、回路基板１６が収納されている。詳しくは、下ケース１４に回路基板１６が固定されている。回路基板１６には、図示しない配線パターンが形成され、図示しない電子部品が搭載され、外部との電気的接続のための端子１８が設けられている。

ケース１０には、外部との光学的接続のための複数のコネクタ２０が収納されている。コネクタ２０は、入力用コネクタ２２及び出力用コネクタ２４である。コネクタ２０は、下ケース１４の内側に形成された収納部に取り付けられている。

ケース１０には、多重／分離器２６（マルチプレクサ／デマルチプレクサ）が収納されている。多重／分離器２６は、複数の光信号を１つの光信号に多重化して出力するマルチプレクサと、１つの光信号を複数の光信号に分離して出力するデマルチプレクサと、を含む。

ケース１０には、複数の光アセンブリ２８が収納されている。光アセンブリ２８は、電気信号を光信号に変換するための発光素子を内蔵する第１光アセンブリ３０と、光信号を電気信号に変換するための受光素子を内蔵する第２光アセンブリ３２である。光アセンブリ２８は、回路基板１６に電気的に接続されている。電気的接続には、図示しない半田を使用することができる。また、光アセンブリ２８と回路基板１６は物理的にも固定してもよい。

ケース１０には、複数の光ファイバ３４が収納されている。光ファイバ３４は、光アセンブリ２８又はコネクタ２０に光学的に接続されている。光ファイバ３４は、第１光アセンブリ３０に一方の端部が光学的に接続された第１光ファイバ３６と、第２光アセンブリ３２に一方の端部が光学的に接続された第２光ファイバ３８と、コネクタ２０に一方の端部が光学的に接続された第３光ファイバ４０である。

光ファイバ３４の他方の端部は、多重／分離器２６に光学的に接続されている。複数の第１光アセンブリ３０から複数の第１光ファイバ３６を経て多重／分離器２６に入力した光信号は、多重／分離器２６で１つの光信号に多重化され、第３光ファイバ４０を経て出力用コネクタ２４から出力される。入力用コネクタ２２から他の第３光ファイバ４０を経て多重／分離器２６に入力した光信号は、多重／分離器２６で複数の光信号に分離され、複数の第２光ファイバ３８を経て複数の第２光アセンブリ３２に入力される。

ケース１０には、トレイ４２が収納されている。トレイ４２は、アルミニウムなどの熱伝導性の高い材料から形成することで放熱効果を向上させることができる。トレイ４２に光ファイバ３４を巻きつけて、トレイ４２から光ファイバ３４を引き出す。トレイ４２は、光ファイバ３４を複数回巻いて配置する巻装部４４を含む。巻装部４４の内側には開口４６が形成されている。

巻装部４４は、リング状の凹部であって、相互に対向する内周面４８及び外周面５０を有する。光ファイバ３４は、内周面４８と外周面５０の間に巻かれた状態で配置される。内周面４８及び外周面５０は、いずれも、光ファイバ３４が損傷しない曲率で形成されており、巻装部４４で巻かれる光ファイバ３４の全体的な曲がりを規制している。巻装部４４は、第１光ファイバ３６を巻いて配置する第１巻装部５２と、第２光ファイバ３８を巻いて配置する第２巻装部５４である。

巻装部４４は、光ファイバ３４の一部の曲がりを規制するガイド部５６を有する。光ファイバ３４は、切断箇所の接合部であるスプライス部５８を含み、スプライス部５８は、ガイド部５６にガイドされる。スプライス部５８は、図示しない粘着シートでトレイ４２に貼り付けてもよいし、図示しないゴム等の弾性体で押さえ付けて保持してもよい。こうすることで、スプライス部５８での応力の発生を軽減することができる。

トレイ４２には、光ファイバ３４を巻装部４４に導くまでの経路で光ファイバ３４を保持するためのツメ６０が形成されている。一対のツメ６０が隙間をあけて対向しており、隙間から光ファイバ３４を入れ込むようになっている。ツメ６０を樹脂から形成してこれを潰すことで光ファイバ３４の取り外しができないようにすることも可能である。

ケース１０には、アタッチメント６２が収納されている。アタッチメント６２は、回路基板１６に固定される。アタッチメント６２に光アセンブリ２８が保持され、トレイ４２が取り付けられている。トレイ４２は、アタッチメント６２を介して、ケース１０に取り付けられる。

トレイ４２は、回動するようになっている。例えば、トレイ４２は、同一直線に沿って反対方向に突出する一対の第１突起６４を有し、アタッチメント６２は、同一直線を中心軸とする第１孔６６を有する。第１孔６６に第１突起６４を挿入して、トレイ４２が回動可能にアタッチメント６２に支持される。

図３及び図４は、トレイ４２を開いた状態を示す図である。トレイ４２は、図２に示す状態を閉じた状態とすると、回動させることで図３及び図４に示す開いた状態にすることが可能である。

トレイ４２は、ケース１０に対して、規制範囲内でのみ往復移動可能に取り付けられている。規制範囲の一方向（例えば開く方向）への移動規制は、トレイ４２がケース１０又は回路基板１６に接触することでなされる。

規制範囲の他の方向（例えば閉じる方向）にトレイ４２が移動することの規制は、ストッパによってなされる。例えば、アタッチメント６２が第２孔６８を有し、トレイ４２が第２突起７０を有し、第２突起７０がストッパとして第２孔６８に嵌り込むことでトレイ４２の移動が規制される。

トレイ４２は、規制範囲の一方（図２に示す状態）から他方（図３又は図４参照）に移動することで、光アセンブリ２８と回路基板１６との電気的接続部（図示せず）から離れる。したがって、トレイ４２を組み込んだ後であっても、光アセンブリ２８と回路基板１６の電気的接続を行うことができ、光アセンブリ２８のリペアなども容易に行うことができる。なお、トレイ４２には、開口部７２が形成されており、開口部７２の内側に光アセンブリ２８及びその他の図示しない電子部品を配置することができる。

光ファイバ３４は、トレイ４２の回動の中心軸又は中心軸近傍（例えば中心軸から半径10mm以内（好ましくは５mm以内））から引き出されている。したがって、トレイ４２が回動しても、これに伴う光ファイバ３４の変位を無視できる程度に小さくすることができる（図３又は図４参照）。

本実施の形態によれば、トレイ４２を、光アセンブリ２８と回路基板１６との電気的接続部（図示せず）から離れるように動かすことができるが、その動きが規制されているので、光ファイバ３４に過剰な負荷を与えることがなく、光ファイバ３４の破損を防止することができる。

（参考例）
図５は、参考例に係る光モジュールを示す平面図である。

本参考例では、軸２７４によって、トレイ２４２が回動可能に回路基板２１６に取り付けられている。回路基板２１６には、トレイ２４２が回動するときに描く軌跡の範囲内にピン２７６が設けられている。ピン２７６がストッパとなって、規制範囲の一方の方向への移動が規制される。なお、他方の方向への移動の規制も同様にして設けることができる。

本参考例でも、トレイ２４２は、図示しないケースに対して、規制範囲内でのみ往復移動可能に取り付けられている。トレイ２４２は、規制範囲の一方から他方に移動することで、図示しない光アセンブリと回路基板２１６との電気的接続部２７８から離れる。本参考例のその他の構成及び作用効果は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

（参考例）
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれ、他の参考例に係る光モジュールを示す平面図及び側面図である。

本参考例では、回路基板３１６にガイドレール３８０が固定されている。ガイドレール３８０によってガイドされて、トレイ３４２が直線往復移動できるようになっている。すなわち、トレイ３４２は、スライドするように図示しないケースに対して取り付けられる。

ガイドレール３８０には、その長さ方向にスリット３８２が形成されており、トレイ３４２に形成された突起部３８４がトレイ３４２のスライドに伴ってスリット３８２内を移動する。突起部３８４がストッパの機能を果たす。

本参考例でも、トレイ３４２は、図示しないケースに対して、規制範囲内でのみ往復移動可能に取り付けられている。トレイ３４２は、規制範囲の一方から他方に移動することで、図示しない光アセンブリと回路基板３１６との電気的接続部３８６から離れる。本参考例のその他の構成及び作用効果は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０ケース、１２上ケース、１４下ケース、１６回路基板、１８端子、２０コネクタ、２２入力用コネクタ、２４出力用コネクタ、２６多重／分離器、２８光アセンブリ、３０第１光アセンブリ、３２第２光アセンブリ、３４光ファイバ、３６第１光ファイバ、３８第２光ファイバ、４０第３光ファイバ、４２トレイ、４４巻装部、４６開口、４８内周面、５０外周面、５２第１巻装部、５４第２巻装部、５６ガイド部、５８スプライス部、６０ツメ、６２アタッチメント、６４第１突起、６６第１孔、６８第２孔、７０第２突起、７２開口部、２１６回路基板、２４２トレイ、２７４軸、２７６ピン、２７８電気的接続部、３１６回路基板、３４２トレイ、３８０ガイドレール、３８２スリット、３８４突起部、３８６電気的接続部。

Claims

電気信号及び光信号の一方を他方に変換するための発光素子又は受光素子を内蔵する光アセンブリと、
前記光アセンブリに電気的に接続された回路基板と、
前記光アセンブリに光学的に接続された光ファイバと、
前記光ファイバを巻きつけて引き出すトレイと、
前記光アセンブリ、前記回路基板、前記光ファイバ及び前記トレイを収納するケースと、
を有し、
前記トレイは、前記ケースに対して、規制範囲内でのみ往復移動可能に回動するように取り付けられ、
前記トレイは、前記規制範囲の一方から他方に移動することで、前記光アセンブリと前記回路基板との電気的接続部から離れ、
前記規制範囲の一方向に前記トレイが移動することを規制するストッパをさらに有し、
前記規制範囲の他方向への移動規制は、前記トレイが前記ケース又は前記回路基板に接触することでなされ、
前記光ファイバは、前記トレイの回動の中心軸から引き出されることを特徴とする光モジュール。
請求項１に記載された光モジュールにおいて、
前記トレイは、前記光ファイバを複数回巻いて配置する巻装部を含むことを特徴とする光モジュール。
請求項２に記載された光モジュールにおいて、
前記光モジュールは、複数の前記光アセンブリを含み、
前記複数の前記光アセンブリは、前記発光素子を内蔵する第１光アセンブリと、前記受光素子を内蔵する第２光アセンブリと、を含み、
前記光モジュールは、複数の前記光ファイバを含み、
前記複数の前記光ファイバは、前記第１光アセンブリに光学的に接続された第１光ファイバと、前記第２光アセンブリに光学的に接続された第２光ファイバと、を含み、
前記トレイは、複数の前記巻装部を含み、
前記複数の前記巻装部は、前記第１光ファイバを巻いて配置する第１巻装部と、前記第２光ファイバを巻いて配置する第２巻装部と、を含むことを特徴とする光モジュール。
請求項２又は３に記載された光モジュールにおいて、
前記光ファイバは、切断箇所の接合部であるスプライス部を含み、
前記巻装部は、前記光ファイバの曲がりを規制するガイド部を有し、
前記スプライス部は、前記ガイド部にガイドされることを特徴とする光モジュール。