JP6278627B2 - 光モジュール - Google Patents

Description

本発明は、光伝送に供されるフェルール同士をより確実に接続できる光モジュールに関する。

スーパーコンピュータ、ハイエンドサーバの高速インターフェースに銅ケーブルが使用されているが、信号の高速伝送化に伴い、伝送距離が短くなる。そのため、信号の高速伝送化に対応でき、かつ伝送距離が長くできる光通信の適用が増加している。

ＩＢＴＡ、ＥＤＲ（登録商標）、１００Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの規格で検討されている次世代インターフェースは伝送距離が数十ｍと長いため、伝送路の光化が必須となってきている。伝送路の光学的な意味を含む接続にあたっては例えば特許文献１に記載される技術が提案されている。このような光モジュールにおいては、外線側のフェルールをデバイス側のフェルールに突き合わせてフェルール同士の接続の安定と低損失を確保している。

特開２００３−１２１６９９号公報

特許文献１に記載の従来技術では、フェルール同士を突き合わせて接続するに辺り、ハウジングに回転自在に支持された板バネ状のクリップを用いている。このため、クリップの回転時にクリップがフェルールに接触して外力が作用することに伴って損傷を招きやすく耐久性が低下することが懸念される。

本発明は、上記問題に鑑み、接続の信頼性を確保できかつ耐久性も確保することができる光モジュールを提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明に係る光モジュールは、一方フェルールと、当該一方フェルールに位置決めピンを介して位置決めされる他方フェルールと、当該他方フェルールの、前記一方フェルールに接続する側とは反対の側を支持する支持部を有する筐体と、当該筐体に締結固定されて前記一方フェルールを前記他方フェルールに向かう方向に押圧するフェルールクリップと、を含むことを特徴とする。

本発明は、フェルールクリップを締結固定タイプとして、接続の信頼性を確保できかつ耐久性も確保することができる。

本発明に係る実施例の光モジュール１の一実施形態について分解して示す模式図である。 実施例の光モジュール１の一実施形態についてフェルールクリップ５と下カバー４の締結固定の態様を示す模式図である。 実施例の光モジュール１の一実施形態について下カバー４の切り欠き部４２の形態を示す模式図である。 実施例の光モジュール１の一実施形態について断面ＡＡ及び矢視Ａの位置と断面ＡＡ及び矢視Ａにおける構造を示す模式図である。 実施例の光モジュール１の一実施形態について上ケース６を含めて示す模式図である。 実施例の光モジュール１の一実施形態について断面ＢＢの位置と断面ＢＢにおける構造を示す模式図である。 実施例の光モジュール１の一実施形態における断面ＣＣの位置と断面ＣＣにおける形態を示す模式図である。 実施例の光モジュール１の一実施形態におけるフェルールクリップ５の変形例を示す模式図である。 実施例の光モジュール１の一実施形態におけるフェルールクリップ５の変形例を示す断面ＤＤの位置と断面ＤＤにおける形態を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、周知の構成や材質についての詳細な説明は適宜割愛し、本発明に関する構成について主に説明する。

図１に示すように、本実施例の光モジュール１は、ＭＴフェルール２（一方フェルール）とＭＴフェルール２に後述する位置決めピンを介して位置決めされるレンズ付きフェルール３（他方フェルール）を有する。光モジュール１はさらに、レンズ付きフェルール３を接続方向Ｓ側から支持する支持部４１と、支持部４１を有する下カバー４（筐体）と、下カバー４に締結固定されてＭＴフェルール２をレンズ付きフェルール３に向かう方向に押圧するフェルールクリップ５を含む。なお、ＭＴは（Mechanically Transferable）の略である。

図中のＳはレンズ付きフェルール３に対するＭＴフェルール２の接続方向Ｓを指し、Ｔは平板状をなす光モジュール１の下カバー４の底から開口に向かう厚み方向Ｔを指し、Ｗは接続方向Ｓと厚み方向Ｔに対して垂直な幅方向Ｗを指している。なお本実施例では厚み方向Ｔの矢印を図示の便宜上、上方とし、幅方向Ｗの矢印は接続方向Ｓから見て左方を示しているが接続方向Ｓのみが方向性を有し、厚み方向Ｔと幅方向Ｗは方向性を有さない。支持部４１は下カバー４に形成される接続方向Ｓと反対方向に面する壁面である。位置決めピンは後述するように接続方向Ｓに延在している。

図２は図１のフェルールクリップ５と下カバー４を組み合わせた状態を拡大して示している。図２に示すように、ＭＴフェルール２はほぼ直方体状をなし接続方向Ｓと反対側には幅方向Ｗ及び厚み方向Ｔに拡大する拡大部２１を有している。また、レンズ付きフェルール３もほぼ直方体状をなし接続方向Ｓ側に幅方向Ｗ及び厚み方向Ｔに拡大する拡大部３１を有している。下カバー４の支持部４１は拡大部３１の右端面を支持する。

フェルールクリップ５は、下カバー４に締結固定される板状部５１と、ＭＴフェルール２の拡大部２１の左端面に当接する一対の当接部５２と、一対の当接部５２と板状部５１を連結して当接部５２をＭＴフェルール２側に付勢する付勢力を発生する一対のばね部５３と、を含む。

ばね部５３は、ＭＴフェルール２の有する角部２Ｅ（フェルールエッジ）を避ける避け部を構成する。フェルールクリップ５はばね部５３を有するため、可撓性を有する金属により構成される。

フェルールクリップ５は下カバー４に締結固定するためのネジ部５４とネジ部５４を挿通するネジ穴５５とを含み、ネジ穴５５はここでは図示しない位置決めピンの延在方向（接続方向Ｓに一致）にネジ部５４より長い長穴形状を有する。板状部５１はネジ穴５５に対応する一対の耳部５６を含む。ネジ部５４の頭頂部の外径はネジ部５４の幅方向Ｗの長さより大きく設定される。

図３は図１の下カバー４のＭＴフェルール２とレンズ付きフェルール３に対応する部分を拡大して示している。図３に示すように、下カバー４はＭＴフェルール２とレンズ付きフェルール３の双方が拡大部２１を除いて嵌合されて位置決めされるコの字型の切り欠き部４２を含む。切り欠き部４２よりも支持部４１側には拡大部３１を収納して接続方向Ｓの移動を許容する収納部４３が形成される。収納部４３は切り欠き部４２よりも幅方向Ｗに広く厚み方向Ｔに深く形成される。

下カバー４は図１に示す上カバー６用のネジ７に対応する一対の雌ネジ部４４と、フェルールクリップ５用のネジ部５４に対応する一対の雌ネジ部４５を、切り欠き部４２の幅方向Ｗの外側に位置するブロック部４６に備えている。

雌ネジ部４４は雌ネジ部４５よりも支持部４１寄りに位置される。支持部４１よりも接続方向Ｓ側には後述するフェルールブーツ８を収容する一対の収容壁４７が形成されている。

光モジュール１は、レンズ付きフェルール３から図示しない光電変換器（Optical
Engine）に向けて引き出される光導波路を含む。光モジュール１は、プリント基板９とプリント基板９の所定部位に実装された図示しないコネクタを含み、コネクタに光電変換器は接続されてプリント基板９上に配置される。プリント基板９の右端には図示しない端子部が形成される。

プリント基板９はコネクタが配置される部分から図１中右端の端子部までの部分が、光電変換器が搭載される部分よりも幅方向Ｗに広い形態を有している。プリント基板９は下カバー４の収容壁４７よりも接続方向Ｓ側に位置する基板収納部４８に収納される。

ＭＴフェルール２の接続方向Ｓと反対側からは図示しない光ケーブルが引き出されており、光ケーブルは、図示しない一対のスリーブとカシメリングを介して図示しない一対のケーブルブーツ内に収納される。ケーブルブーツには図示しないプルタブ／ラッチが装着される。

ここで図４（ａ）は、図１に示した下カバー４にＭＴフェルール２とレンズ付きフェルール３を嵌合した後、フェルールブーツ８を一対の収容壁４７の間に収納し、プリント基板９を基板収納部４８に収納し、ネジ部５４を雌ネジ部４５に螺合してフェルールクリップ５を下カバー４に取り付けた状態を示している。

図４（ｂ）は図４（ａ）のＡＡ断面を示し、図４（ｃ）は図４（ａ）の矢視Ａを示している。図４（ｂ）（ｃ）に示すように、ＭＴフェルール２は位置決めピン２２を挿通する貫通穴２３を幅方向Ｗに一対有し、レンズ付きフェルール３もこの貫通穴２３に対応する一対の貫通穴３３を有している。位置決めピン２２と貫通穴２３及び貫通穴３３の径及び長さの寸法関係は規格により定められるものである。

本実施例では、貫通穴３３を当接部５２が塞ぐよう、図４（ｃ）に示すように幅方向Ｗに一対の貫通穴２３に対応して一対の当接部５２が配置される。なお、図４（ｃ）の一対の貫通穴２３の間の長方形の領域２Ｓは図示しない光ファイバーが設置される領域である。

図４（ｂ）に示すように、当接部５２はＭＴフェルール２の接続方向Ｓと反対側の面に平行に配置され、板状部５１は当接部５２に対して垂直かつ下カバー４の下面に平行に配置される。ばね部５３と当接部５２は左右逆のクエスチョンマーク状をなし、ばね部５３はＭＴフェルール２の左上の角部２Ｅつまりフェルールエッジを避ける湾曲形態をなしている。図５は上ケース６をネジ７により下カバー４に固定した後の状態を示している。

図６（ａ）に示すＢＢ断面の位置は図４（ａ）のＡＡ断面よりも幅方向Ｗの内側（中央より）を示している。つまり、図６（ｂ）に示すように、フェルールクリップ５の当接部５２とばね部５３は断面に含まれず、断面内にはＭＴフェルール２、レンズ付きフェルール３と板状部５１とフェルールブーツ８が含まれる。なお、当接部５２とばね部５３は矢視で示している。

図７（ａ）は下カバー４に上カバー６をネジ７により取り付けた状態を示す。図７（ｂ）は図７（ａ）のＣＣ断面である。図７（ｂ）に示されるように、レンズ付きフェルール３及びフェルールブーツ８から引き出される図示しない光導波路は下カバー４と上ケース６との間の空間に配置されている。

なお、上述したフェルールクリップ５は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、板状部５１が切り欠き部４２に向かって突出するダボ状の突出部５１１を含むこととしてもよい。上カバー６を除いて示す図９（ａ）のＤＤ断面である図９（ｂ）に示されるように、突出部５１１は嵌合されたＭＴフェルール２とレンズ付きフェルール３の上下方向の位置決めが必要な場合に設置される。

本実施例の光モジュール１においては、プリント基板９の右端の端子部から入力される電気信号を光電変換器が光信号に変換し、この光信号が光導波路、レンズ付きフェルール３、ＭＴフェルール２内の光ファイバーを介して光ケーブル内の光ファイバーに伝達される。

これとは逆に、光ケーブル内の光ファイバーからの光信号がＭＴフェルール２内の光ファイバー、とレンズ付きフェルール３、光導波路を介して光電変換器に伝達され、光電変換器により光信号が電気信号に変換されて、プリント基板９の端子部に電気信号が出力される。なお光電変換器の変換は一方向であってもよく、光ファイバーは単芯でも多芯でもよい。

本実施例においては、レンズ付きフェルール３を下カバー４の支持部４１により接続方向Ｓ側から支持しかつ、切り欠き部４２への嵌合と位置決めピン２２に基づいて相対位置を定めた上で、ＭＴフェルール２を接続方向Ｓ側にフェルールクリップ５により押圧している。このため本実施例は、ＭＴフェルール２とレンズ付きフェルール３を確実に突き合わせて芯合わせを正確に行い光学的な接続性を高めることができる。

また本実施例は、フェルールクリップ５の付勢力を発生させるばね部５３を湾曲形態としかつネジ部５４による締結固定としているため、フェルールクリップ５を設置するに当たって、ＭＴフェルール２のフェルールエッジへの干渉を防止できる。すなわち本実施例は、ＭＴフェルール２の耐久性を高めることができる。またネジ穴５５の長穴形状によりネジ部５４の雄ネジ部とネジ穴５５は接続方向Ｓにおいて相対位置を調節可能であるため、本実施例はＭＴフェルール２とフェルールクリップ５の長さの公差を調整できる。

さらに本実施例は、フェルールクリップ５によりＭＴフェルール２及びレンズ付きフェルール３を上下方向に支持して位置決めするか否か任意のものとすることができる。つまり、図４（ｂ）に示した板状部５１をフラットとする形態と、図９（ｂ）に示す突出部５１１を有する形態を使い分けることで位置決めを選択可能としている。特に図４（ｂ）に示す形態を選択すればフェルールクリップ５の下面によるＭＴフェルール２及びレンズ付きフェルール３への干渉を防止して耐久性を高めることができる。

加えて本実施例は図４（ｂ）（ｃ）に示したように位置決めピン２２が挿通される貫通穴２３の接続方向Ｓと反対側の開口を当接部５２が塞ぐので、位置決めピン２２の突出を防止することができ、ＭＴフェルール２とレンズ付きフェルール３との位置決めの確実性を高めることができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

本発明は、光モジュールに関するものであり、光学的接続の信頼性とフェルールの耐久性を確保できる。従って本発明は、特に高速化が要求される、家庭用、オフィス用、産業上の電子機器に適用して有益なものである。

１ 光モジュール
２ ＭＴフェルール（一方フェルール）
３ レンズ付きフェルール（他方フェルール）
４ 下カバー（筐体）
４１ 支持部
４２ 切り欠き部
５ フェルールクリップ
５１ 板状部
５２ 当接部
５３ ばね部（避け部）
５４ ネジ部
５５ ネジ穴
５６ 耳部
５１１ 突出部
６ 上カバー（蓋部）
７ ネジ
Ｔ 厚み方向
Ｓ 接続方向
Ｗ 幅方向

Claims (8)

1. 一方フェルールと、
   当該一方フェルールに位置決めピンを介して位置決めされる他方フェルールと、
   当該他方フェルールの、前記一方フェルールに接続する側とは反対の側を支持する支持部を有する筐体と、
   当該筐体に締結固定されて前記一方フェルールを前記他方フェルールに向かう方向に押圧するフェルールクリップと、を含むことを特徴とする光モジュール。
2. 前記フェルールクリップは、前記筐体に締結固定される板状部と、前記一方フェルールに当接する当接部と、当該当接部と前記板状部を連結して前記当接部を前記一方フェルール側に付勢する付勢力を発生するばね部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
3. 前記ばね部は、前記一方フェルールの有する角部を避ける避け部を構成することを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
4. 前記フェルールクリップは前記筐体に締結固定するためのネジ部と当該ネジ部を挿通するネジ穴とを含み、当該ネジ穴は前記位置決めピンの延在方向に前記ネジ部より長い長穴形状を有することを特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
5. 前記筐体は前記一方フェルールと前記他方フェルールの双方が嵌合されて位置決めされる切り欠き部を含むことを特徴とする請求項４に記載の光モジュール。
6. 前記板状部は前記切り欠き部に向かって突出する突出部を含むことを特徴とする請求項５に記載の光モジュール。
7. 前記他方フェルールはレンズ付きフェルールであることを特徴とする請求項６に記載の光モジュール。
8. 前記他方フェルールは、他の部分よりも幅の広い拡大部を有し、
   前記支持部は前記拡大部を支持するものであることを特徴とする、請求項１に記載の光モジュール。

Images