JP5892292B2 - Optical plug and optical connector - Google Patents
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Description
本発明は、光プラグ及び光コネクタに関し、より特定的には、光素子を内蔵している光プラグ及び光コネクタに関する。 The present invention relates to an optical plug and an optical connector, and more particularly, to an optical plug and an optical connector has a built-in optical element.
従来の光部品に関する発明としては、例えば、特許文献1に記載の光モジュールが知られている。該光モジュールは、レーザダイオード、V溝基板、光ファイバ及び光透過性樹脂を有している。V溝基板は、光ファイバが載置されるV字型の溝が形成された基板である。レーザダイオードは、V溝基板上に実装されており、光ファイバと光学的に結合している。光透過性樹脂は、V溝基板上に設けられており、レーザダイオード及び光ファイバを覆っている。 As an invention related to a conventional optical component, for example, an optical module described in Patent Document 1 is known. The optical module includes a laser diode, a V-groove substrate, an optical fiber, and a light transmissive resin. The V-groove substrate is a substrate on which a V-shaped groove on which an optical fiber is placed is formed. The laser diode is mounted on the V-groove substrate and is optically coupled to the optical fiber. The light transmissive resin is provided on the V-groove substrate and covers the laser diode and the optical fiber.
ところで、特許文献1に記載の光モジュールでは、レーザダイオードと光ファイバとを光学的に結合させるためにこれらの位置合わせを精度良く行いつつ、射出成形にて光透過性樹脂をV溝基板上に形成する必要がある。射出成形では、レーザダイオード、光ファイバ及びV溝基板が設けられた金型内に光透過性樹脂を射出する。この際、光透過性樹脂は高圧で射出されるので、射出された光透過性樹脂によってレーザダイオードと光ファイバとの位置合わせが狂うおそれがある。よって、特許文献1に記載の光モジュールでは、レーザダイオードと光ファイバとを光学的に精度よく結合させることが困難であった。 By the way, in the optical module described in Patent Document 1, in order to optically couple the laser diode and the optical fiber, the optically transparent resin is placed on the V-groove substrate by injection molding while accurately aligning them. Need to form. In injection molding, light transmissive resin is injected into a mold provided with a laser diode, an optical fiber, and a V-groove substrate. At this time, since the light-transmitting resin is injected at a high pressure, the alignment between the laser diode and the optical fiber may be out of alignment by the light-transmitting resin thus injected. Therefore, in the optical module described in Patent Document 1, it is difficult to optically accurately couple the laser diode and the optical fiber.
そこで、本発明の目的は、光伝送線路と光素子とを精度よく光学的に結合させることができる光プラグ及び光コネクタを提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical plug and an optical connector that the optical transmission line and the optical element can be accurately optically coupled.
本発明の一形態に係る光プラグは、光部品と、光伝送線路と、前記光部品と前記光伝送線路とを保持する保持部材と、を備えており、前記光部品は、底面、及び、該底面を平面視したときに、環状をなすように該底面上に設けられている枠部を含んでいる本体であって、樹脂により作製されている本体と、前記底面及び前記枠部に囲まれた空間内に設けられている光素子と、前記空間内に設けられ、かつ、前記光素子を封止している光透過性樹脂と、一部が前記本体に埋め込まれている固定部材と、一部が前記本体に埋め込まれ、かつ、前記光素子と電気的に接続されている接続端子と、を備えており、前記光透過性樹脂において、前記光素子と光学的に結合する前記光伝送線路の先端が接触する部分には、穴が設けられており、前記光伝送線路は、先端が前記穴に挿入されることによって、前記光素子に光学的に結合しており、前記光部品は、前記固定部材が前記保持部材に嵌合することによって、該保持部材に保持されていること、を特徴とする。 An optical plug according to an aspect of the present invention includes an optical component, an optical transmission line, and a holding member that holds the optical component and the optical transmission line, and the optical component includes a bottom surface, and A main body including a frame portion provided on the bottom surface so as to form an annular shape when the bottom surface is viewed in plan, and is surrounded by the main body made of resin, and the bottom surface and the frame portion An optical element provided in the space, a light-transmitting resin provided in the space and sealing the optical element, and a fixing member partially embedded in the body and partially embedded in said body, and provided with a connection terminal which is connected to the optical element and electrical, in the light transmitting resin, the light element and the light for optically coupling the tip is the contact portion of the transmission line is provided with a hole, the optical transmission The path is optically coupled to the optical element by inserting a tip into the hole, and the optical component is held by the holding member by fitting the fixing member to the holding member. It is characterized by that.
本発明の一形態に係る光コネクタは、前記光プラグと、前記光素子を駆動する駆動回路、及び、前記接続端子が接続される接続部を有する光レセプタクルであって、前記光プラグが取り付けられる光レセプタクルと、を備えていること、を特徴とする。 An optical connector according to an aspect of the present invention is an optical receptacle having a connection portion to which the optical plug, a drive circuit that drives the optical element, and the connection terminal are connected, and the optical plug is attached to the optical connector. And an optical receptacle.
本発明によれば、光伝送線路と光素子とを精度よく光学的に結合させることができる。 According to the present invention, an optical transmission line and an optical element can be optically coupled with high accuracy.
以下に、本発明の一実施形態に係る光部品について説明する。 Below, the optical component which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated.
(光部品)
図1及び図2は、光部品10の外観斜視図である。図3は、光部品10の本体12の外観斜視図である。図4は、光部品10の接続端子16,18及び固定端子20,22の外観斜視図である。図5は、光部品10の三面図である。以下では、図1の上下方向をz軸方向と定義する。また、z軸方向から平面視したときに、光部品10の長手方向をy軸方向と定義し、光部品10の短手方向をx軸方向と定義する。
(Optical parts)
1 and 2 are external perspective views of the
光部品10は、図1ないし図5に示すように、本体12、光透過性樹脂14、接続端子16,18、固定端子20,22及び光素子30を備えている。光部品10は、光ファイバの一端に接続されると共に、回路基板に実装される。そして、光部品10は、回路基板から入力してくる電気信号を光信号に変換して光ファイバに出力する。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
本体12は、図3に示すように、底面12a及び枠部12bを含んでおり、例えば、熱可塑性を有するポリアミド系樹脂により作製されている。底面12aは、x軸に直交する面を有しており、x軸方向から平面視したときに、長方形状をなしている。また、底面12aのy軸方向の両側の短辺近傍は、x軸方向の負方向側に突出している。
As shown in FIG. 3, the
枠部12bは、x軸方向から平面視したときに(底面12aを平面視したときに)、環状をなすように底面12a上に設けられている。より詳細には、枠部12bは、底面12aの4辺に沿う4つの面を有しており、x軸方向から平面視したときに、長方形状の環状をなしている。これにより、本体12には、底面12a及び枠部12bにより囲まれた直方体状の空間Spが形成されている。
The
接続端子16は、実装部16a及び接続部16bを含んでいる。接続端子16は、例えば、銅合金の表面にめっきが施されることにより作製されている。実装部16aは、図4及び図5に示すように、三角形状をなしており、底面12aのx軸方向の正方向側の面上に設けられている。また、実装部16aは、x軸方向から平面視したときに、空間Sp内に位置している。接続部16bは、実装部16aに接続されており、実装部16aからz軸方向の正方向側に向かって延在している。接続端子16は、実装部16aと接続部16bとの接続部分近傍(すなわち、接続端子16の一部)が本体12に埋め込まれることにより、本体12に固定されている。そのため、接続部16bは、本体12からz軸方向の正方向側に向かって突出している。
The
接続端子18は、実装部18a及び接続部18bを含んでいる。接続端子18は、例えば、銅合金の表面にめっきが施されることにより作製されている。実装部18aは、図4及び図5に示すように、台形状をなしており、底面12aのx軸方向の正方向側の面上に設けられている。実装部18aは、実装部16aと隙間を空けた状態で、実装部16aに対してy軸方向の正方向側に設けられている。また、実装部18aは、x軸方向から平面視したときに、空間Sp内に位置している。接続部18bは、実装部18aに接続されており、実装部18aからz軸方向の正方向側に向かって延在している。接続端子18は、実装部18aと接続部18bとの接続部分近傍(すなわち、接続端子18の一部)が本体12に埋め込まれることにより、本体12に固定されている。そのため、接続部18bは、本体12からz軸方向の正方向側に向かって突出している。
The
固定端子20は、図4及び図5に示すように、長方形状をなしており、例えば、銅合金の表面にめっきが施されることにより作製されている。固定端子20は、接続端子16と隙間を空けた状態で、接続端子16に対してy軸方向の負方向側に設けられている。よって、接続端子16と固定端子20とは、電気的に接続されていない。そして、固定端子20は、y軸方向の正方向側の辺近傍(すなわち、固定端子20の一部)が本体12に埋め込まれることにより、本体12に固定されている。そのため、固定端子20は、本体12のy軸方向の負方向側の面からy軸方向の負方向側に向かって突出している。よって、固定端子20が本体12から露出している部分が延在している方向と、接続端子16,18が本体12から露出している部分(接続部16b,18b)とは、直交している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the fixed
固定端子22は、図4及び図5に示すように、長方形状をなしており、例えば、銅合金の表面にめっきが施されることにより作製されている。固定端子22は、接続端子18と隙間を空けた状態で、接続端子18に対してy軸方向の正方向側に設けられている。よって、接続端子18と固定端子20とは、電気的に接続されていない。そして、固定端子22は、y軸方向の正方向側の辺近傍(すなわち、固定端子22の一部)が本体12に埋め込まれることにより、本体12に固定されている。そのため、固定端子22は、本体12のy軸方向の正方向側の面からy軸方向の正方向側に向かって突出している。よって、固定端子22が本体12から露出している部分が延在している方向と、接続端子16,18が本体12から露出している部分(接続部16b,18b)とは、直交している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the fixed
光素子30は、VCSEL等の発光素子であり、底面12a及び枠部12bに囲まれた空間Sp内に設けられている。光素子30は、図5に示すように、本体30a、第1の電極30b、第2の電極(図示せず)及び発光部30cを含んでいる。本体30aは、直方体状をなしている。第1の電極30bは、本体30aのx軸方向の正方向側の面に設けられている円形の電極である。第2の電極は、本体30aのx軸方向の負方向側の面に設けられている円形の電極である。発光部30cは、本体30aのx軸方向の正方向側の面に設けられており、光を放射する。光素子30は、図5に示すように、実装部18aに第2の電極が接触するように実装される。また、第1の電極30bと実装部16aとは、ワイヤWを介してワイヤボンディングにより接続されている。これにより、接続端子16,18は、光素子30と電気的に接続されている。ただし、接続端子16,18と固定端子20,22とが電気的に接続されていないので、固定端子20,22は、光素子と電気的に接続されていない。
The
光透過性樹脂14は、底面12a及び枠部12bに囲まれた空間Sp内に設けられ、光素子30を封止している。光透過性樹脂14は、シリコーン系やアクリレート系等の横弾性係数(せん断弾性係数)が小さく、粘度が低く、光透過性を有する樹脂により作製されている。横弾性係数が小さいとは、例えば、エポキシ系の横弾性係数より小さいことであり、具体的には、1.5MPa以下である。本実施形態では、光透過性樹脂14は、オレフィンアクリレートにより作製されている。ただし、光透過性樹脂14は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等により作製されていてもよい。光透過性樹脂14のx軸方向の正方向側の面は図5に示すように平坦面をなしており、更に、枠部12bと共に1つの平坦面をなしている。また、光透過性樹脂14において、光素子30と光学的に結合する光ファイバ(詳細は後述する)の先端が接触する部分には、穴hが設けられている。より詳細には、光透過性樹脂14のx軸方向の正方向側の面において、x軸方向から平面視したときに、発光部30cと重なる部分には、穴hが設けられている。穴hは、発光部30cよりも大きな直径を有する円筒形状をなしている。これにより、穴hの内周面の形状は、光ファイバの先端の形状に倣っている。また、発光部30cは、x軸方向から平面視したときに、穴h内に収まっている。ただし、穴hは、光素子30まで貫通していない。穴hの底部は、平坦面をなしている。
The
次に、光部品10が用いられた光モジュールについて図面を参照しながら説明する。図6は、光部品10が用いられた光モジュール100の外観斜視図である。
Next, an optical module using the
光モジュール100は、図6に示すように、光部品10、回路基板40、半導体集積回路42及び光ファイバ50を備えている。回路基板40は、矩形状をなす板状の基板であり、その主面及び内部に配線を有している。また、回路基板40は、z軸方向の負方向側の主面上に接続導体44,46を備えている。
The
光部品10は、回路基板40の主面上に実装される。具体的には、光部品10の接続部16bが接続導体44に接続され、光部品10の接続部18bが接続導体46に接続されるように、光部品10が回路基板40上に実装される。
The
半導体集積回路42は、光部品10を駆動するための駆動回路を内蔵しており、回路基板40の主面上に実装される。また、半導体集積回路42は、接続導体44,46と電気的に接続されている。これにより、半導体集積回路42は、接続導体44,46を介して光部品10に対して電気信号を出力することができる。
The semiconductor integrated
光ファイバ50は、コア、クラッド及び被覆からなる光伝送路である。コアは、光ファイバ50の中心に設けられている。クラッドは、コアの周囲を囲んでおり、コア内に光を閉じ込める役割を果たす。被覆は、クラッドの周囲に設けられた樹脂である。光ファイバ50の先端では、被覆がはがされることによって、コア及びクラッドが露出している。そして、光ファイバ50の先端は、光透過性樹脂14の穴hに挿入されることによって、光素子30に光学的に結合している。これにより、光素子30が電気信号に基づいて出力した光信号は、光ファイバ50のコアに入射し、光ファイバを伝送される。
The
(光部品の製造方法)
以下に、光部品10の製造方法について図面を参照しながら説明する。図7ないし図12は、光部品10の製造工程時の外観斜視図である。
(Optical component manufacturing method)
Below, the manufacturing method of the
まず、図7に示すリードフレーム200を作製する。リードフレーム200とは、z軸方向に延在する枠202に複数の接続端子16,18及び固定端子20,22が一列に並ぶように取り付けられた板状部材である。一枚の銅合金からなる金属板に対して、プレス加工及びめっき処理を施してリードフレーム200を作製する。
First, the
次に、図8に示すように、リードフレーム200にインサートモールド成形により本体12を取り付ける。本体12の材料には、リードフレーム200に対して良好に密着する熱可塑性のポリアミド系樹脂が用いられる。これにより、底面12a、及び、x軸方向から平面視したときに、環状をなすように底面12a上に設けられている枠部12bを含んでいる本体12の準備工程が完了する。リードフレーム200に本体12を取り付ける工程では、複数の本体12が一括してリードフレーム200に取り付けられる。
Next, as shown in FIG. 8, the
次に、図9に示すように、底面12a及び枠部12bに囲まれた空間Sp内に光素子30を実装する。より詳細には、光素子30の第2の電極(図示せず)が接続端子18の実装部18aに接触するように、光素子30を実装部18a上にはんだにより実装する。更に、光素子30の第1の電極30bと接続端子16の実装部16aとをワイヤWを用いてワイヤボンディングにより接続する。この際、リードフレーム200をz軸方向の正方向側に搬送しながら、光素子30を一つずつ実装する。
Next, as shown in FIG. 9, the
次に、光素子30と光学的に結合する光ファイバ50の先端が接触する部分に穴hが形成されるように、底面12a及び枠部12bにより囲まれた空間Sp内に未硬化の光透過性樹脂を充填する。具体的には、穴hを形成するためのピン300の位置を決定する。そこで、光素子30の発光部30c又は光素子30の外形をイメージセンサにより撮像する。そして、イメージセンサにより得た画像に基づいて、ピン300のy軸方向及びz軸方向の位置を決定する。更に、ピン300の先端のx軸方向の位置を、光素子30の発光部30c又は光素子30の外形のピント合わせにより決定する。なお、ピン300の先端のx軸方向の位置を予め設定した値によって決定してもよい。これにより、ピン300の位置を決定する。この際、リードフレーム200をz軸方向の正方向側に搬送しながら、複数の本体12のそれぞれに対して順番にピン300の位置を決定する。
Next, uncured light transmission is performed in the space Sp surrounded by the bottom surface 12a and the
次に、図10に示すように、底面12a及び枠部12bにより囲まれた空間Sp内に未硬化の光透過性樹脂を充填する。例えば、未硬化の光硬化性樹脂をポッティングにより空間Sp内に滴下することにより光透過性樹脂14の充填を行う。この際、リードフレーム200をz軸方向の正方向側に搬送しながら、複数の本体12のそれぞれに対して光透過性樹脂を滴下する。未硬化の光透過性樹脂は、例えば、UV硬化性樹脂であることが好ましく、例えば、オレフィンアクリレートやシリコーン樹脂、エポキシ樹脂等である。
Next, as shown in FIG. 10, an uncured light-transmitting resin is filled in the space Sp surrounded by the bottom surface 12a and the
光透過性樹脂14を充填した後に、図11に示すように、未硬化の光透過性樹脂14にピン300を挿入して穴hを形成する。この際、リードフレーム200をz軸方向の正方向側に搬送しながら、複数の光透過性樹脂14のそれぞれに対して順番にピン300を挿入する。ピン300の先端は、未硬化の光透過性樹脂14内に進入している。これにより、光透過性樹脂14に穴hが形成される。更に、未硬化の光透過性樹脂14に対して紫外線を照射することによって、光透過性樹脂14を硬化させる。なお、光透過性樹脂14に熱硬化性樹脂を用いた場合には、加熱により光透過性樹脂14を硬化させてもよい。
After filling the
光透過性樹脂14の硬化後に、図12に示すように、ピン300を取り除く。
After the
最後に、枠202から光部品10を切り離す。これにより、光部品10が完成する。
Finally, the
(効果)
本実施形態に係る光部品10及びその製造方法によれば、光ファイバ50と光素子30とを精度よく光学的に結合させることができる。より詳細には、光ファイバ50の先端は、光透過性樹脂14に設けられた穴hに挿入されることにより、光素子30と光学的に結合するように位置決めされる。そして、光部品10及びその製造方法によれば、以下に説明するように、穴hを精度よく形成することができる。
(effect)
According to the
空間Spは、底面12a及び枠部12bにより囲まれている。そのため、光透過性樹脂14を形成する場合には、空間Sp内に未硬化の光透過性樹脂14を例えばポッティングにより充填し、ピン300を用いて穴hを形成した後、光透過性樹脂14を硬化すればよい。このような光透過性樹脂14を形成する工程において、光透過性樹脂14に対して圧力をかける必要はない。したがって、圧力によってピン300の位置がずれることもない。その結果、穴hを精度よく形成することができ、光ファイバ50と光素子30とを精度よく光学的に結合させることができる。
The space Sp is surrounded by the bottom surface 12a and the
また、空間Sp内に未硬化の光透過性樹脂14を例えばポッティングにより充填することにより光素子30を封止している。そのため、光透過性樹脂14を成形するための金型が不要である。
Further, the
また、光部品10及びその製造方法によれば、空間Sp内に未硬化の光透過性樹脂14を例えばポッティングにより充填することにより光素子30を封止している。よって、光透過性樹脂14に用いられる材料の弾性率は、射出成形やトランスファー成形に用いられる材料の弾性率よりも低くてもよい。そのため、光透過性樹脂14の形成後の冷却時において、光透過性樹脂14が変形することによって光素子30に対して大きな応力がかかることが抑制される。その結果、光部品10及びその製造方法によれば、光素子30に損傷が発生することが抑制される。
Further, according to the
また、光部品10の製造方法によれば、ピン300の位置を精度良く決定できる。より詳細には、光透過性樹脂14の充填を行う前に、光素子30を撮像して得た画像に基づいてピン300の位置を決定している。そのため、ピン300の位置を決定する際に、光透過性樹脂14による屈折を考慮する必要がない。その結果、ピン300の位置を精度良く決定できる。
Moreover, according to the manufacturing method of the
また、光部品10によれば、穴hは、光素子30まで貫通していない。そのため、光ファイバ50の先端と光素子30の発光部30cとが接触することが防止される。そのため、光素子30が損傷することが防止される。また、光素子30に汚れが付着したり、光素子30に結露が発生したりすることも防止される。
Further, according to the
また、光部品10では、穴hの内周面の形状が光ファイバ50の先端の形状に倣っているので、光ファイバ50の先端が穴hにより精度よく位置決めされるようになる。
In the
また、光ファイバ50の先端は、穴hに挿入されることによって固定されている。そのため、光ファイバ50を接着剤などにより、光部品10に固定する必要がない。よって、周囲の温度の変化により接着剤が変形することによって、光ファイバ50と光素子30との位置関係がずれることが抑制される。ただし、光ファイバ50の先端は、接着剤によって穴h内に固定されてもよい。
The tip of the
また、光透過性樹脂14に低粘度のシリコーン系樹脂又はアクリレート系樹脂を用いることにより、穴hを湾曲させることなく形成できる。その結果、光ファイバ50と光素子30とを精度よく光学的に結合させることができる。
Further, by using a low-viscosity silicone resin or acrylate resin for the
(変形例)
以下に、第1の変形例に係る光素子について図面を参照しながら説明する。図13は、第1の変形例に係る光部品10aを平面視した図である。
(Modification)
The optical element according to the first modification will be described below with reference to the drawings. FIG. 13 is a plan view of the optical component 10a according to the first modification.
光部品10aは、穴hの位置において光部品10と異なる。より詳細には、光部品10では、穴hは、x軸方向から平面視したときに、光透過性樹脂14の対角線の交点(以下、単に中心と呼ぶ)からずれた位置に設けられていた。一方、光部品10aでは、穴hは、x軸方向から平面視したときに、光透過性樹脂14の中心に設けられている。それに伴い、光素子30の発光部30cも、x軸方向から平面視したときに、光透過性樹脂14の中心に設けられている。
The optical component 10a differs from the
以上のように、光部品10aでは、ピン300を挿入することによって穴hの形成をしているので、穴hの位置を容易に変更できる。すなわち、光部品10aの設計変更を容易に行うことができる。
As described above, in the optical component 10a, since the hole h is formed by inserting the
次に、光部品10が用いられた光プラグについて図面を参照しながら説明する。図14及び図15は、光プラグ400の外観斜視図である。
Next, an optical plug using the
光プラグ400は、図14及び図15に示すように、光部品10、光ファイバ50及び保持部材402を備えている。保持部材402は、z軸方向の正方向側の面に開口面が設けられた直方体状の箱状部材である。保持部材402は、リン青銅やSUS等の1枚の金属板が折り曲げ加工等が施されることにより作製され、面402a〜402e、かしめ部402f及び円筒部402gを含んでいる。
As shown in FIGS. 14 and 15, the
面402aは、長方形状をなし、z軸方向の負方向側の面である。面402bは、長方形状をなし、y軸方向の正方向側の面である。面402cは、長方形状をなし、y軸方向の負方向側の面である。面402dは、長方形状をなし、x軸方向の負方向側の面である。面402eは、長方形状をなし、x軸方向の正方向側の面である。面402b〜402eはそれぞれ、面402aの各辺からz軸方向の正方向側に向かって折り曲げられて形成されている。
The surface 402a has a rectangular shape and is a surface on the negative direction side in the z-axis direction. The
また、面402bには、z軸方向の正方向側の辺のx軸方向の中央よりもx軸方向の負方向側の部分からz軸方向の負方向側に向かって延びるスリットSL1が設けられている。面402cには、z軸方向の正方向側の辺のx軸方向の中央よりもx軸方向の負方向側の部分からz軸方向の負方向側に向かって延びるスリットSL2が設けられている。また、面402eの対角線の交点(以下、中心と呼ぶ)には、孔が形成されている。
In addition, the
円筒部402gは、面402eのx軸方向の負方向側の面からx軸方向の負方向側に向かって延在している。円筒部402gのx軸方向の負方向側の端部は、スリットSL1,SL2よりもx軸方向の正方向側に位置している。また、円筒部402gは、図15に示すように、面402eの中心に形成された孔と繋がっている。
The
かしめ部402fは、面402eのz軸方向の正方向側の辺の中央からx軸方向の正方向側に向かって突出している。また、かしめ部402fのx軸方向の先端は、y軸方向に延在する帯状をなしている。ただし、かしめ部402fのx軸方向の先端は、光ファイバ50を保持するために、x軸方向から平面視したときに、円形をなすように曲げられている(すなわち、かしめられている)。
The
光部品10は、図14及び図15に示すように、保持部材402に取り付けられる。光部品10の固定端子20はスリットSL2に挿入され、光部品10の固定端子22はスリットSL1に挿入される。すなわち、固定端子20,22は、保持部材402に嵌合する。円筒部402gのx軸方向の負方向側の端部と、穴hとは対向している。
The
また、光ファイバ50は、面402eの孔を介して円筒部402gに挿入される。これにより、光ファイバ50の先端は、穴h内に挿入される。また、かしめ部402fのx軸方向の先端が曲げられることにより、光ファイバ50が保持部材402に保持される。
The
次に、光プラグ400が用いられた光コネクタについて図面を参照しながら説明する。図16は、光コネクタ450を示した外観斜視図である。
Next, an optical connector using the
光コネクタ450は、光プラグ400及び光レセプタクル452を備えている。光レセプタクル452は、図16に示すように、回路基板454及び半導体集積回路456を備えている。回路基板454は、矩形状をなす板状の基板であり、その主面及び内部に配線を有している。また、回路基板454は、z軸方向の負方向側の主面上に接続導体458,460を備えている。また、回路基板454において、接続導体458,460のx軸方向の正方向側の端部には、挿入孔Op1,Op2が設けられている。
The
光プラグ400は、回路基板454の主面上に取り付けられる。具体的には、光プラグ400の接続部16bが挿入孔Op1に挿入されることにより接続導体458に接続され、光コネクタ450の接続部18bが挿入孔Op2に挿入されることにより接続導体460に接続される。
The
半導体集積回路456は、光部品10を駆動するための駆動回路を内蔵しており、回路基板454の主面上に実装される。また、半導体集積回路456は、接続導体458,460と電気的に接続されている。これにより、半導体集積回路456は、接続導体458,460を介して光部品10に対して電気信号を出力することができる。
The semiconductor integrated
次に、光プラグ400の組立について図面を参照しながら説明する。図17ないし図19は、光プラグ400の組立時の外観斜視図である。
Next, assembly of the
図17及び図18に示すように、光部品10をz軸方向の正方向側から保持部材402に圧入する。より詳細には、固定端子22がスリットSL1に挿入され、固定端子20がスリットSL2に挿入されるように、保持部材402内に光部品10を押し込む。この際、面402cがy軸方向の負方向側に膨らむように弾性変形し、面402bがy軸方向の正方向側に膨らむように弾性変形する。これにより、本体12は、面402b,402cにより挟まれて保持部材402に保持される。
As shown in FIGS. 17 and 18, the
次に、図19に示すように、光ファイバ50を円筒部402gに挿入する。この際、光ファイバ50の先端は、穴hに挿入されることによって位置決めされる。ただし、光ファイバ50の被覆が円筒部402gのx軸方向の負方向側の端部に引っかかることによって、光ファイバ50の先端が位置決めされてもよい。この場合においても、光ファイバ50の先端は、穴hに挿入されている。また、光ファイバ50の挿入時に、光ファイバ50の先端に整合剤を塗布しておいてもよい。整合剤とは、光透過性樹脂14又は光ファイバ50のコアと同等な屈折率を有する透明樹脂である。また、整合剤は、穴hに充填されていてもよい。
Next, as shown in FIG. 19, the
最後に、かしめ部402fを光ファイバ50に巻きつけることにより、光ファイバ50を保持部材402に固定する。以上の工程を経て、光プラグ400が完成する。
Finally, the
以上のような光コネクタ450では、固定端子20がスリットSL2に挿入され、固定端子22がスリットSL1に挿入されることにより、光部品10が保持部材402に固定されている。よって、固定端子20,22は、保持部材402から力を受けている。ただし、固定端子20,22は、接続端子16,18とはつながっていない。そのため、固定端子20,22が受けた力は、接続端子16,18には伝わらない。その結果、接続端子16,18が変形して、接続端子16,18と光素子30との接続が切れることが抑制される。
In the
次に、第2の変形例に係る光素子について図面を参照しながら説明する。図20は、第2の変形例に係る光部品10bの透視図である。 Next, an optical element according to a second modification will be described with reference to the drawings. FIG. 20 is a perspective view of an optical component 10b according to a second modification.
光部品10bは、光透過性樹脂14のx軸方向の正方向側の面の形状において光部品10と相違する。より詳細には、光部品10bにおける光透過性樹脂14の充填量は、光部品10における光透過性樹脂14の充填量よりもわずかに少ない。そのため、光部品10bでは、光透過性樹脂14のx軸方向の正方向側の面は、本体12のx軸方向の正方向側の面よりもわずかにx軸方向の負方向側に位置している。これにより、光透過性樹脂14のx軸方向の正方向側の面の外縁近傍が僅かに湾曲している。しかしながら、光素子30が出射した光は、穴hを通過する。そのため、光透過性樹脂14のx軸方向の正方向側の面が湾曲していたとしても、光ファイバ50と光素子30とが精度よく光学的に結合される。
The optical component 10b is different from the
次に、第3の変形例に係る光素子について図面を参照しながら説明する。図21は、第3の変形例に係る光部品10cの透視図である。なお、図21では、ピン300が挿入された状態の光部品10cが示されている。
Next, an optical element according to a third modification will be described with reference to the drawings. FIG. 21 is a perspective view of an
光部品10cは、穴hの形状において光部品10と相違する。より詳細には、ピン300の先端が僅かに細くなっている。そして、ピン300において細くなっている部分とピン300において細くなっていない部分との境界は面取りが施されている。このようなピン300により穴hを形成すると、光透過性樹脂14におけるx軸方向の正方向側の面(すなわち、穴hが設けられている面)と穴hの内周面との接続部分が曲面により構成されるようになる。
The
以上のように構成された光部品10cでは、光透過性樹脂14におけるx軸方向の正方向側の面と穴hの内周面との接続部分が曲面をなしているので、光ファイバ50の先端が、該接続部分に接触すると、穴h内に誘い込まれるようになる。その結果、光ファイバ50の光部品10への取り付けが容易になる。
In the
次に、第4の変形例に係る光素子について図面を参照しながら説明する。図22は、第4の変形例に係る光部品10dの透視図である。なお、図22では、ピン300が挿入された状態の光部品10dが示されている。
Next, an optical element according to a fourth modification will be described with reference to the drawings. FIG. 22 is a perspective view of an
光部品10dは、穴hの底部の形状において光部品10と相違する。より詳細には、光部品10の穴hの底部は平坦面であった。一方、光部品10dの穴hの底部はx軸方向の正方向側に向かって突出するように湾曲している。すなわち、穴hの底部は、凸レンズ形状をなしている。これにより、光素子30が出射した光が底部において光ファイバ50の先端に集光されるようになる。
The
以上のような穴hを形成する場合には、ピン300の先端がx軸方向の正方向側に向かって窪んだ凹状をなしていればよい。
When forming the hole h as described above, the tip of the
次に、第5の変形例に係る光素子について図面を参照しながら説明する。図23は、第5の変形例に係る光部品10eの透視図である。なお、図23では、ピン300が挿入された状態の光部品10eが示されている。
Next, an optical element according to a fifth modification will be described with reference to the drawings. FIG. 23 is a perspective view of an optical component 10e according to a fifth modification. In FIG. 23, the optical component 10e with the
光部品10eは、穴hの底部の形状において光部品10と相違する。より詳細には、光部品10の穴hの底部は平坦面であった。一方、光部品10eの穴hの底部はx軸方向の負方向側に向かって窪むように湾曲している。すなわち、穴hの底部は、凹レンズ形状をなしている。
The optical component 10e is different from the
以上のような穴hを形成する場合には、ピン300の先端がx軸方向の負方向側に向かって突出した凸状をなしていればよい。
In forming the hole h as described above, the tip of the
(その他の実施形態)
本発明に係る光プラグ及び光コネクタは、前記実施形態に係る、光部品10,10a〜10e、光プラグ400、光コネクタ450及び光部品10の製造方法に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
(Other embodiments)
Optical plug and the optical connector according to the present invention, according to the embodiment, the
なお、光部品10,10a〜10eの光素子30は、発光素子であるとしたが、受光素子(フォトダイオード)であってもよい。
Although the
また、穴hは、光素子30まで貫通していないとしたが、光素子30まで貫通していてもよい。
Moreover, although the hole h is not penetrating to the
また、光部品10の製造方法では、光透過性樹脂14を空間Spに充填した後に、ピン300を挿入して穴hを形成していたが、穴hが形成される位置にピン300をセットした後に、光透過性樹脂14を空間Spに充填してもよい。
Further, in the method of manufacturing the
なお、光透過性樹脂14のx軸方向の正方向側の面にフッ素加工を施してもよい。これにより、ピン300を容易に取り除くことが可能となる。
The surface of the
なお、光部品10,10a〜10eにおいて、ピン300の位置及び挿入深さを調節することにより、要求される光学損失を得ることができる。
In the
なお、光モジュール100、光プラグ400及び光コネクタ450に光部品10a〜10eが用いられてもよい。
The optical components 10a to 10e may be used for the
なお、光部品10,10a〜10eの構成を任意に組み合わせてもよい。
In addition, you may combine the structure of the
以上のように、本発明は、光プラグ及び光コネクタに有用であり、特に、光伝送線路と光素子とを精度よく光学的に結合させることができる点において優れている。 Above, the present invention is useful for optical plug and an optical connector, in particular, excellent in that the optical transmission line and the optical element can be accurately optically coupled.
10,10a〜10e 光部品
12 本体
12a 底面
12b 枠部
14 光透過性樹脂
16,18 接続端子
20,22 固定端子
30 光素子
40,454 回路基板
42,456 半導体集積回路
44,46,458,460 接続導体
50 光ファイバ
100 光モジュール
300 ピン
400 光プラグ
402 保持部材
450 光コネクタ
452 光レセプタクル
DESCRIPTION OF
Claims (11)
光伝送線路と、
前記光部品と前記光伝送線路とを保持する保持部材と、
を備えており、
前記光部品は、
底面、及び、該底面を平面視したときに、環状をなすように該底面上に設けられている枠部を含んでいる本体であって、樹脂により作製されている本体と、
前記底面及び前記枠部に囲まれた空間内に設けられている光素子と、
前記空間内に設けられ、かつ、前記光素子を封止している光透過性樹脂と、
一部が前記本体に埋め込まれている固定部材と、
一部が前記本体に埋め込まれ、かつ、前記光素子と電気的に接続されている接続端子と、を備えており、
前記光透過性樹脂において、前記光素子と光学的に結合する前記光伝送線路の先端が接触する部分には、穴が設けられており、
前記光伝送線路は、先端が前記穴に挿入されることによって、前記光素子に光学的に結合しており、
前記光部品は、前記固定部材が前記保持部材に嵌合することによって、該保持部材に保持されていること、
を特徴とする光プラグ。 Optical components,
An optical transmission line;
A holding member for holding the optical component and the optical transmission line;
With
The optical component is
A main body including a bottom surface and a frame provided on the bottom surface so as to form a ring when the bottom surface is viewed in plan, and a main body made of resin ;
An optical element provided in a space surrounded by the bottom surface and the frame portion;
A light transmissive resin provided in the space and sealing the optical element;
A fixing member partially embedded in the body;
A connection terminal partly embedded in the main body and electrically connected to the optical element ,
In the light transmitting resin, portions tip of the optical element optically coupled to the optical transmission line is in contact, is provided with a hole,
The optical transmission line is optically coupled to the optical element by inserting a tip into the hole,
The optical component is held by the holding member by fitting the fixing member to the holding member;
Features an optical plug .
を特徴とする請求項1に記載の光プラグ。 The shape of the inner peripheral surface of the hole follows the shape of the tip of the optical transmission line,
The optical plug according to claim 1.
を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の光プラグ。 The hole does not penetrate to the optical element;
The optical plug according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項3に記載の光プラグ。 The bottom of the hole is concave or convex;
The optical plug according to claim 3.
を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の光プラグ。 The hole penetrates to the optical element;
The optical plug according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の光プラグ。 The connecting portion between the surface of the light transmissive resin where the hole is provided and the inner peripheral surface of the hole is configured by a curved surface;
An optical plug according to any one of claims 1 to 5, wherein:
前記光部品は、
一部が前記本体に埋め込まれ、かつ、前記光素子と電気的に接続されている接続端子を、
更に備えていること、
を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の光プラグ。 The main body is made of resin,
The optical component is
A connection terminal partially embedded in the main body and electrically connected to the optical element;
More
The optical plug according to any one of claims 1 to 6, wherein:
を特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の光プラグ。 The light transmissive resin is an olefin acrylate or a silicone resin;
The optical plug according to any one of claims 1 to 7, wherein:
を特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の光プラグ。 The fixing member is not electrically connected to the optical element;
Optical plug according to any one of claims 1 to 8, characterized in.
を特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の光プラグ。 The direction in which the portion where the connection terminal is exposed from the main body extends is orthogonal to the direction in which the portion where the fixing member is exposed from the main body extends,
Claims 1, characterized in to optical plug according to any one of claims 9.
前記光素子を駆動する駆動回路、及び、前記接続端子が接続される接続部を有する光レセプタクルであって、前記光プラグが取り付けられる光レセプタクルと、
を備えていること、
を特徴とする光コネクタ。 An optical plug according to any one of claims 1 a stone according to claim 1 0,
A drive circuit for driving the optical element; and an optical receptacle having a connection portion to which the connection terminal is connected, the optical receptacle to which the optical plug is attached;
Having
Optical connector characterized by.
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