JP6514048B2 - 光モジュール及び光モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光モジュール及び光モジュールの製造方法に関する。

回路基板に光コネクタを着脱可能に固定するコネクタホルダが知られている。特許文献１には、回路基板に光電変換素子を搭載したモジュールが設けられており、コネクタホルダの位置決めピン（又は位置決め穴）に光コネクタの位置決め穴（又は位置決めピン）を嵌合させてコネクタホルダに光コネクタを固定することによって、光コネクタ側の光ファイバと光電変換素子とが光接続されることが記載されている。

特許文献２には、光コネクタ（特許文献２の光路変換器４０）を位置決めピン及び位置決め穴を用いて固定する方法が記載されている。また、位置決めピン又は位置決めピン穴を用いた光コネクタの固定方法として、例えば特許文献３、４などがある。但し、特許文献２〜４記載の構成は、コネクタホルダを備えていない。

特許第４９７０６０８号公報 特許第５３９１３５５号公報 特開２００６−６５３５８号公報 特開２００３−２０７６９４号公報

光ファイバと光電変換素子との光接続のためには、光ファイバを保持する光コネクタと光電変換素子とを高い精度で位置合わせする必要がある。位置決めピンによって光コネクタを光電変換素子に対して位置合わせする場合、特許文献１のように位置決めピンがコネクタホルダに配置された構成では、コネクタホルダを光電変換素子に対して高い位置精度で配置する必要がある。

一方、コネクタホルダを光電変換素子に対して高い位置精度で配置する際に、アクティブアライメントやビジュアルアライメントなどを行うと、位置合わせ工程に時間がかかってしまう。このため、位置決め部材（位置決めピン及び位置決めピン穴）を用いたパッシブアライメントによって、光電変換素子に対するコネクタホルダの位置合わせを行うことが望ましい。但し、光電変換素子に対するコネクタホルダの位置合わせを行う位置決め部材と、光電変換素子に対する光コネクタの位置合わせを行う位置決め部材とが別々になると、部品点数が多くなり、光モジュールが大型化してしまう。

本発明は、光電変換素子に対するコネクタホルダの位置合わせと、光コネクタの位置合わせとを、共通の位置決め部材を用いて行うことを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、回路基板と、光電変換素子と、モジュール側位置決め穴とを有する光電変換モジュールと、光ファイバの端部を保持する光コネクタを固定し、ホルダ側位置決め穴を有するコネクタホルダと、位置決めピンと、を備え、前記回路基板の一方の面の側には前記光電変換モジュールが配置され、前記回路基板の他方の面の側には前記コネクタホルダが配置されており、位置決めピンが、前記回路基板を貫通した状態で、前記光電変換モジュールの前記モジュール側位置決め穴と、前記コネクタホルダの前記ホルダ側位置決め穴とに挿入されており、前記ホルダ側位置決め穴から突出した前記位置決めピンを、前記光コネクタに形成されたコネクタ側位置決め穴に挿入可能であり、前記位置決めピンによって、前記光電変換モジュールに対する前記コネクタホルダの位置合わせと、前記光電変換モジュールに対する前記光コネクタの位置合わせとを行う
ことを特徴とする光モジュールである。

本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。

本発明によれば、光電変換素子に対するコネクタホルダの位置合わせと、光コネクタの位置合わせとを、共通の位置決め部材を用いて行うことができる。

図１Ａ〜図１Ｃは、第１実施形態の光モジュール１の斜視図である。 図２は、第１実施形態の光モジュール１の分解斜視図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、光路変換コネクタ４０の斜視図である。 図４は、光路変換コネクタ４０の断面図である。 図５は、コネクタホルダ５０の斜視図である。 図６Ａは、蓋部５６を閉じた状態の側面図である。図６Ｂは、蓋部５６を閉じた状態のコネクタホルダ５０を下から見た図である。 図７Ａ〜図７Ｄは、光モジュール１の製造方法の説明図である。

後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

回路基板と、光電変換素子を有する光電変換モジュールと、光ファイバの端部を保持する光コネクタを固定するコネクタホルダとを備えた光モジュールであって、前記回路基板の一方の面の側には前記光電変換モジュールが配置され、前記回路基板の他方の面の側には前記コネクタホルダが配置されており、位置決めピンが、前記回路基板を貫通した状態で、前記光電変換モジュールに形成されたモジュール側位置決め穴と、前記コネクタホルダに形成されたホルダ側位置決め穴とに挿入されており、前記ホルダ側位置決め穴から突出した前記位置決めピンを、前記光コネクタに形成されたコネクタ側位置決め穴に挿入可能であることを特徴とする光モジュールが明らかとなる。
このような光モジュールによれば、光電変換素子に対するコネクタホルダの位置合わせと、光コネクタの位置合わせとを、共通の位置決め部材を用いて行うことができる。

前記コネクタホルダは、一対の側壁部を有し、前記一対の側壁部の間に前記光コネクタが挟まれることによって、前記光コネクタが前記コネクタホルダに対して位置合わせされることが望ましい。これにより、ホルダ側位置決め穴から突出した位置決めピンを光コネクタのコネクタ側位置決め穴に挿入する作業が容易になる。

前記ホルダ側位置決め穴から突出した前記位置決めピンの突出量は、前記側壁部の高さよりも小さく、前記光コネクタは、前記位置決めピンを前記コネクタ側位置決め穴に挿入する前に、前記側壁部によって前記コネクタホルダに対して位置合わせされることが望ましい。これにより、位置決めピンをコネクタ側位置決め穴に挿入する作業が容易になる。

前記コネクタホルダは、前記光コネクタを収容するホルダ本体部と、前記光コネクタを前記回路基板に向かって押し付けるための押圧部を有する固定する蓋部と、を有することが望ましい。これにより、光コネクタの光軸方向の位置を固定できる。

前記押圧部は、前記光コネクタに形成された２つの前記コネクタ側位置決め穴の間の部位を押すことが望ましい。これにより、光コネクタが位置決めピンから外れにくくなる。

回路基板と、光電変換素子を有する光電変換モジュールと、光ファイバの端部を保持する光コネクタと、前記光コネクタを固定するコネクタホルダと、を備えた光モジュールであって、前記回路基板の一方の面の側には前記光電変換モジュールが配置され、前記回路基板の他方の面の側には前記コネクタホルダが配置されており、位置決めピンが、前記回路基板を貫通した状態で、前記光電変換モジュールに形成されたモジュール側位置決め穴と、前記コネクタホルダに形成されたホルダ側位置決め穴とに挿入されており、前記ホルダ側位置決め穴から突出した前記位置決めピンを、前記光コネクタに形成されたコネクタ側位置決め穴に挿入した状態で、前記光コネクタが前記コネクタホルダに固定されていることを特徴とする光モジュールが明らかとなる。
このような光モジュールによれば、光電変換素子に対するコネクタホルダの位置合わせと、光コネクタの位置合わせとを、共通の位置決め部材を用いて行うことができる。

回路基板と、光電変換素子を有する光電変換モジュールと、光ファイバの端部を保持する光コネクタを固定するコネクタホルダとを備えた光モジュールの製造方法であって、前記回路基板の一方の面の側に配置された前記光電変換モジュールに形成されたモジュール側位置決め穴に位置決めピンを挿入した状態で、前記位置決めピンを前記回路基板に貫通させる工程と、前記回路基板の他方の面の側から突出した前記位置決めピンを前記コネクタホルダに形成されたホルダ側位置決め穴に挿入する工程と、前記ホルダ側位置決め穴から突出した前記位置決めピンを、前記光コネクタに形成されたコネクタ側位置決め穴に挿入可能な状態で、前記コネクタホルダを前記回路基板に固定する工程とを有することを特徴とする光モジュールの製造方法が明らかとなる。
このような光モジュールの製造方法によれば、光電変換素子に対するコネクタホルダの位置合わせと、光コネクタの位置合わせとを、共通の位置決め部材を用いて行うことができる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜全体構成＞
図１Ａ〜図１Ｃは、第１実施形態の光モジュール１の斜視図である。図１Ａは、光モジュール１を斜め上から見た斜視図である。図１Ｂは、光モジュール１を斜め下から見た斜視図である。図１Ｃは、図１Ｂの光路変換コネクタ４０を外した状態の斜視図である。図２は、第１実施形態の光モジュール１の分解斜視図である。

以下の説明では、図に示すように各方向を定義する。すなわち、回路基板１０に垂直な方向を「上下方向」とし、回路基板１０から見て光電変換モジュール２０の側を「上」とし、逆側（コネクタホルダ５０の側）を「下」とする。また、２本の位置決めピン６１の並ぶ方向を「左右方向」とする。なお、左右方向のことを「幅方向」と表現することもある。また、上下方向及び左右方向に垂直な方向を「前後方向」とし、光路変換コネクタ４０から光ファイバ３Ａの延び出る側を「後」とし、逆側を「前」とする。

光モジュール１は、光信号の送信及び受信の少なくとも一方を行う装置である。例えば、光モジュール１は、光信号の送信及び受信を行う光トランシーバモジュール（送受信装置）である。なお、光モジュール１は、光信号の送信を行う光トランスミッタモジュール（送信装置）でも良いし、光信号の受信を行う光レシーバモジュール（受信装置）でも良い。光モジュール１は、図１Ｂに示すように光路変換コネクタ４０を含めた構成を意味することもあるし、図１Ｃに示すように光路変換コネクタ４０を含まない構成を意味することもある。

光モジュール１は、回路基板１０と、光電変換モジュール２０と、コネクタホルダ５０と、位置決めピン６１とを備えている。コネクタホルダ５０には、光ファイバ３Ａの端部を保持する光路変換コネクタ４０が固定される。回路基板１０の上面側には光電変換モジュール２０が配置され、回路基板１０の下面側にはコネクタホルダ５０が配置されている。位置決めピンユニット６０の位置決めピン６１は、回路基板１０を貫通した状態で、光電変換モジュール２０に形成されたモジュール側位置決め穴２０Ａと、コネクタホルダ５０に形成されたホルダ側位置決め穴５１Ａとに挿入されている。図１Ｃに示すように、位置決めピン６１は、ホルダ側位置決め穴５１Ａから突出しており、光路変換コネクタ４０に形成されたコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入可能である。

位置決めピン６１がモジュール側位置決め穴２０Ａとホルダ側位置決め穴５１Ａに挿入されることによって、光電変換モジュール２０とコネクタホルダ５０との位置合わせがパッシブに行われている。また、位置決めピン６１がモジュール側位置決め穴２０Ａとコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入されることによって、光電変換モジュール２０と光路変換コネクタ４０との位置合わせがパッシブに行われ、光電変換モジュール２０の光電変換素子（不図示）と光ファイバ３Ａとの光接続がパッシブに行われている。つまり、モジュール側位置決め穴２０Ａ、ホルダ側位置決め穴５１Ａ及びコネクタ側位置決め穴４０Ａに位置決めピン６１を挿入することによって、光電変換モジュール２０、コネクタホルダ５０及び光路変換コネクタ４０がパッシブな方法で簡潔に位置合わせされている。また、本実施形態では、共通の位置決めピン６１によって、光電変換モジュール２０の光電変換素子に対するコネクタホルダ５０の位置合わせと、光路変換コネクタ４０（光コネクタ）の位置合わせとを行うことができる。これにより、部品点数を削減でき、光モジュール１の小型化を図ることができる。

ところで、光ファイバ３Ａと光電変換モジュール２０の光電変換素子との光接続を行うためには、光ファイバ３Ａを保持する光路変換コネクタ４０と光電変換モジュール２０とが高精度に位置合わせされれば良く、光電変換モジュール２０とコネクタホルダ５０との高精度な位置合わせは不要とも考えられる。但し、仮にコネクタホルダ５０が光電変換モジュール２０に対して大きく位置ズレした状態で回路基板１０に固定されてしまうと、コネクタホルダ５０に収容される光路変換コネクタ４０を光電変換モジュール２０に対して高精度に位置合わせすることが困難になってしまう。このため、本実施形態の光モジュール１は、光電変換モジュール２０、コネクタホルダ５０及び光路変換コネクタ４０を高精度に位置合わせした構成になっている。

＜回路基板１０＞
回路基板１０は、電気信号を処理するための回路や配線パターンが構成された基板である。回路基板１０の上面側には光電変換モジュール２０が配置されており、回路基板１０の下面側にはコネクタホルダ５０が配置されている。

回路基板１０には、貫通穴１０Ｂが形成されている。この貫通穴１０Ｂは、光電変換モジュール２０と光路変換コネクタ４０との間で入出射する光信号を通過させると共に、位置決めピン６１を貫通させている。回路基板１０の貫通穴１０Ｂを挟むように、光電変換モジュール２０の下面にある複数の光信号の入出射ポイント（発光ポイント又は受光ポイント）と、光路変換コネクタ４０の上面にある光信号面４５とが、対向して配置されている。回路基板１０の貫通穴１０Ｂは、位置決めピン６１を嵌合させる機能は無く、位置決め穴よりも大きい穴である。本実施形態では、光信号も位置決めピン６１も同じ貫通穴１０Ｂを通過しているが、光信号を通過させる貫通穴と、位置決めピン６１を通過させる貫通穴を別々にしても良い。

＜光電変換モジュール２０＞
光電変換モジュール２０は、不図示の光電変換素子を有し、電気信号と光信号とを相互に変換するモジュールである。光電変換素子は、電気信号と光信号とを相互に変換する光素子である。光電変換素子として、電気信号を光信号に変換する発光素子（例えば、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）や、光信号を電気信号に変換する受光素子（例えば、フォトダイオード）などがある。光電変換モジュール２０は、光電変換素子を駆動する駆動回路や、レンズアレイなどの光学素子を有していても良い。

本実施形態では、光電変換モジュール２０は、ソケット３０を介して回路基板１０の上面側に配置されている。ソケット３０は、光電変換モジュール２０を着脱可能に保持する部材であるとともに、回路基板１０と光電変換モジュール２０とを電気的に接続する接続部材（電気コネクタ）である。ソケット３０は、回路基板１０の上面に固定されている。ソケット３０の下面（回路基板１０側の面）に設けられたバンプを介して、回路基板１０の配線パターンとソケット３０とが電気的に接続されている。ソケット３０の上面には、光電変換モジュール２０と電気的に接続するためのソケット側接続端子（不図示）が２次元状に配置されている。ソケット３０として、例えばＭＥＧ−Ａｒｒａｙ（登録商標）を採用することができる。なお、光電変換モジュール２０の下面には、ソケット側接続端子に接続される接続端子（不図示）が２次元状に配置されており、光電変換モジュール２０をソケット３０に装着すると、光電変換モジュール２０の下面の接続端子とソケット３０のソケット側接続端子とが電気的に接続される。

ソケット３０には、貫通穴３０Ｂが形成されている。この貫通穴３０Ｂは、回路基板１０の貫通穴１０Ｂと連通しており、光電変換モジュール２０と光路変換コネクタ４０との間で入出射する光信号を通過させると共に、位置決めピンユニット６０の位置決めピン６１を貫通させている。ソケット３０の貫通穴３０Ｂを挟むように、光電変換モジュール２０の下面にある複数の光信号の入出射ポイント（発光ポイント又は受光ポイント）と、光路変換コネクタ４０の上面にある光信号面４５とが、対向して配置されている。ソケット３０の貫通穴３０Ｂは、回路基板１０の貫通穴１０Ｂと同様に、位置決めピン６１を嵌合させる機能は無く、位置決め穴よりも大きい穴である。本実施形態では、光信号も位置決めピン６１も同じ貫通穴３０Ｂを通過しているが、光信号を通過させる貫通穴と、位置決めピン６１を通過させる貫通穴を別々にしても良い。

光電変換モジュール２０の下面の中央部（ソケット３０の貫通穴３０Ｂと対向する領域）には、複数の光信号の入出射ポイント（発光ポイント又は受光ポイント）が左右方向に沿って並んで配置されている。光電変換モジュール２０の下面で入出射する光信号の光軸は上下方向に平行であり、複数の光信号の光軸は左右方向に沿って並んでいる。

光電変換モジュール２０は、モジュール側位置決め穴２０Ａを有する。モジュール側位置決め穴２０Ａは、位置決めピン６１と嵌合する位置決め穴である。モジュール側位置決め穴２０Ａは上下方向に平行な貫通穴であり、２つのモジュール側位置決め穴２０Ａが左右方向（幅方向）に並んで形成されている。２つのモジュール側位置決め穴２０Ａは、複数の光信号の入出射ポイントを挟むようにして、左右方向に並んで形成されている。

＜光路変換コネクタ４０＞
図３Ａ及び図３Ｂは、光路変換コネクタ４０の斜視図である。図３Ａは、光路変換コネクタ４０を斜め上から見た図である。図３Ｂは、光路変換コネクタ４０を斜め下から見た斜視図である。図４は、光路変換コネクタ４０の断面図である。図４には、光路変換コネクタ４０を透過する光信号の光路が点線で示されている。

光路変換コネクタ４０は、光ファイバ３Ａの端部を保持し、光電変換素子に対して光ファイバ３Ａを光接続するための部材（光コネクタ）である。光路変換コネクタ４０は、コネクタホルダ５０に着脱可能である。光路変換コネクタ４０は、光信号を透過可能な透明樹脂により一体的に成形されている。

光路変換コネクタ４０は、光ファイバ挿入口４３と、複数の光ファイバ穴４４と、光信号面４５と、反射面４６とを有する。光ファイバ３Ａの端面で入出射する光信号は、反射面４６で屈折するとともに、光信号面４５で入出射することになる。つまり、光路変換コネクタ４０の内部において、光信号の光路が反射面４６で変換されることになる。

光ファイバ挿入口４３は、光路変換コネクタ４０に光ファイバ３Ａ（光ファイバテープ３）を挿入する挿入口である。光路変換コネクタ４０の後端面には光ファイバ挿入口４３が開口している。

光ファイバ穴４４は、光ファイバ３Ａの端部を挿入するための穴である。光ファイバ穴４４には、光ファイバ心線から被覆を除去した裸ファイバが挿入されることになる。光ファイバ穴４４は、光ファイバ挿入口４３と接着剤充填部４７との間を貫通している。光ファイバ３Ａの端面が接着剤充填部４７の前壁に突き当たるまで光ファイバ３Ａが光ファイバ穴４４に挿入されることによって、光ファイバ３Ａが光路変換コネクタ４０に対して位置合わせされる。複数の光ファイバ穴４４は、左右方向（幅方向）に並んで形成されている。

なお、接着剤充填部４７は、接着剤を充填するための空洞部である。接着剤充填部４７は、光ファイバ穴４４から突出した光ファイバ３Ａの端部に接着剤を塗布する空洞部である。

光信号面４５は、光信号が入射又は出射する面であり、光路変換コネクタ４０の上面（光電変換モジュール２０側の面）に形成されている。光信号面４５では、複数の光信号が入射又は出射することになる。光信号面４５は、回路基板１０の貫通穴１０Ｂやソケット３０の貫通穴３０Ｂやコネクタホルダ５０の貫通穴５１Ｂと対向し、光電変換モジュール２０の下面（詳しくは、複数の光信号の入出射ポイント）と対向する。光信号面４５は、左右方向（幅方向）に平行に形成されている。また、光信号面４５は、上から見たときに２つのコネクタ側位置決め穴４０Ａの間に配置されている。光信号面４５には、複数のレンズが左右方向に並んで配置されている。光信号面４５の各レンズは、光信号の光軸上に配置されている。なお、光信号面４５にレンズを配置せずに、光信号面４５を平面にしても良い。

反射面４６は、光信号を反射する面である。光路変換コネクタ４０の下面に凹部が形成されており、凹部の後側の傾斜面が反射面４６となる。反射面４６は、光路変換コネクタ４０を構成する透明樹脂と外気との境界面であり、両者の屈折率の違いにより両者の境界面で光が反射する。反射面４６は、左右方向（幅方向）に平行に形成されている。反射面４６は、光信号面４５の下側に位置しており、下から見たときに２つのコネクタ側位置決め穴４０Ａの間に配置されている。反射面４６には、複数のレンズ（集光曲面）が左右方向に並んで配置されている。なお、反射面４６にレンズを配置せずに、反射面４６を平面にしても良い。

光路変換コネクタ４０を透過する光信号は、反射面４６で反射することになる（図４参照）。光ファイバ３Ａの端面から光信号が出射した場合には、光信号は、反射面４６で反射して、光信号面４５から光電変換モジュール２０に向かって出射することになる。また、光電変換モジュール２０から光信号面４５に光信号が入射した場合には、光信号は、反射面４６で反射して、光ファイバ３Ａの端面に入射することになる。

光路変換コネクタ４０は、コネクタ側位置決め穴４０Ａを有する。光路変換コネクタ４０の左右両側に、それぞれコネクタ側位置決め穴４０Ａが形成されている。

コネクタ側位置決め穴４０Ａは、位置決めピン６１と嵌合する位置決め穴である。コネクタ側位置決め穴４０Ａは上下方向に平行な貫通穴であり、２つのコネクタ側位置決め穴４０Ａが左右方向（幅方向）に並んで形成されている。２つのコネクタ側位置決め穴４０Ａは、光信号面４５や反射面４６を挟むようにして、左右方向に並んで形成されている。光路変換コネクタ４０をコネクタホルダ５０に収容するときに、コネクタ側位置決め穴４０Ａには、コネクタホルダ５０のホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した位置決めピン６１（図１Ｃ参照）が挿入されることになる。

光路変換コネクタ４０は、コネクタホルダ５０に収容されることになる。光路変換コネクタ４０は、コネクタホルダ５０に収容した状態で蓋部５６（図１Ｂ参照）を閉じることによって、コネクタホルダ５０に固定されることになる。

＜コネクタホルダ５０＞
図５は、コネクタホルダ５０の斜視図である。図６Ａは、蓋部５６を閉じた状態の側面図である。図６Ｂは、蓋部５６を閉じた状態のコネクタホルダ５０を下から見た図である。

コネクタホルダ５０は、光路変換コネクタ４０を固定する部材である。コネクタホルダ５０のことをレセプタクルと呼ぶこともある。コネクタホルダ５０は、不図示の接着剤によって、回路基板１０に固定されている。

コネクタホルダ５０は、ホルダ本体部５１と、蓋部５６とを有する。ホルダ本体部５１は樹脂成形部品であり、蓋部５６は金属製部品である。但し、ホルダ本体部５１と蓋部５６を薄肉ヒンジ部で連結した樹脂一体成形品とすることも可能である。

・ホルダ本体部５１
ホルダ本体部５１は、光路変換コネクタ４０を収容する部位である。ホルダ本体部５１の上面は回路基板１０に固定するための固定面（接着面）となり、ホルダ本体部５１の下面には、光路変換コネクタ４０を収容するコネクタ収容部５４が形成されている。ホルダ本体部５１は、基体部５２と、壁部５３とを有する。基体部５２と壁部５３とによって、コネクタ収容部５４が形成されている。

基体部５２は、ホルダ本体部５１を構成する板状の部位であり、上下方向に垂直な板状の部位である。基体部５２の上面は回路基板１０に固定するための固定面（接着面）となり、基体部５２の下面は光路変換コネクタ４０の上面と対向する。基体部５２は、蓋部５６との間に光路変換コネクタ４０を上下から挟む部位である。基体部５２には、ホルダ側位置決め穴５１Ａと、貫通穴５１Ｂが形成されている。

ホルダ側位置決め穴５１Ａは、位置決めピン６１と嵌合する位置決め穴である。ホルダ側位置決め穴５１Ａは上下方向に平行な貫通穴であり、２つのホルダ側位置決め穴５１Ａが左右方向（幅方向）に並んで形成されている。２つのホルダ側位置決め穴５１Ａは、貫通穴５１Ｂを挟むようにして、左右方向に並んで形成されている。
ホルダ側位置決め穴５１Ａは、コネクタ収容部５４に形成されている。ホルダ側位置決め穴５１Ａからは位置決めピン６１が突出することになり、コネクタ収容部５４に光路変換コネクタ４０を収容する際に、ホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した位置決めピン６１が光路変換コネクタ４０のコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入されることになる。

貫通穴５１Ｂは、回路基板１０の貫通穴１０Ｂやソケット３０の貫通穴３０Ｂと連通しており、光電変換モジュール２０と光路変換コネクタ４０との間で入出射する光信号を通過させる。コネクタホルダ５０の貫通穴５１Ｂを挟むように、光電変換モジュール２０の下面にある複数の光信号の入出射ポイント（発光ポイント又は受光ポイント）と、光路変換コネクタ４０の上面にある光信号面４５とが、対向して配置されている。ホルダ側位置決め穴５１Ａに位置決めピン６１を嵌合させるため、コネクタホルダ５０の貫通穴５１Ｂは、回路基板１０の貫通穴１０Ｂやソケット３０の貫通穴３０Ｂとは異なり、位置決め穴（ホルダ側位置決め穴５１Ａ）とは別に形成されている。

壁部５３は、基体部５２から下側に突出した壁状の部位である。壁部５３は、一対の側壁部５３１と、前壁部５３２とを有する。

側壁部５３１は、基体部５２の左右縁から下側に突出した壁状の部位である。一対の側壁部５３１は、左右方向に対向して形成されている。一対の側壁部５３１の内壁面の左右方向の間隔（左右方向の内寸）は、光路変換コネクタ４０の幅に相当し、一対の側壁部５３１の間に光路変換コネクタ４０を挟み込むように収容できる。このため、一対の側壁部５３１は、光路変換コネクタ４０を収容するための収容部を形成している。一対の側壁部５３１の間に光路変換コネクタ４０が挟まれることによって、光路変換コネクタ４０がコネクタホルダ５０に対して幅方向に位置合わせされることになる。このため、一対の側壁部５３１は、光路変換コネクタ４０を幅方向に位置合わせする機能を有する。一対の側壁部５３１によって光路変換コネクタ４０を幅方向に位置合わせできるため、位置決めピン６１をコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入する作業が容易になる。

側壁部５３１には、凹部５３１Ａが形成されている。凹部５３１Ａは、コネクタ収容部５４に収容された光路変換コネクタ４０を取り出すときに、工具（ピンセット）の先端を差し込むための部位である。

側壁部５３１の後縁には係止部５３１Ｂが形成されている。係止部５３１Ｂは、蓋部５６の係合部５６３を引っ掛ける部位である（図６Ａ参照）。

図６Ａに示すように、側壁部５３１の下面は、ホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した位置決めピン６１よりも下側に位置する。つまり、ホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した位置決めピン６１の突出量が側壁部５３１の高さよりも小さい。この結果、光路変換コネクタ４０は、位置決めピン６１をコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入する前に、側壁部５３１によってコネクタホルダ５０に対して位置合わせされることになる。これにより、位置決めピン６１をコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入する作業が容易になる。

前壁部５３２は、基体部５２の前縁から下側に突出した壁状の部位である。前壁部５３２に光路変換コネクタ４０の前端面を接触させると、光路変換コネクタ４０がコネクタホルダ５０に対して前後方向に位置合わせされるため、位置決めピン６１をコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入する作業が容易になる。

ホルダ本体部５１には、回転軸５５が形成されている。回転軸５５は、蓋部５６を回転可能に支持する軸であり、蓋部５６の回転中心となる部位である。

・蓋部５６
蓋部５６は、ホルダ本体部５１に収容された光路変換コネクタ４０を固定する部材である。ホルダ本体部５１に光路変換コネクタ４０を収容した状態で蓋部５６を閉じることによって、光路変換コネクタ４０がコネクタホルダ５０に固定されることになる。蓋部５６を開けることによって、コネクタホルダ５０から光路変換コネクタ４０を外すことも可能である。

蓋部５６は、蓋本体部５６１と、軸受部５６２と、係合部５６３と、操作部５６４と、押圧部５６５とを有する。
軸受部５６２は、ホルダ本体部５１の回転軸５５に対して蓋本体部５６１を回転可能に支持する部位である。係合部５６３は、蓋部５６を閉じた状態に保持するためにホルダ本体部５１の側壁部５３１の係止部５３１Ｂに引っ掛ける部位である。操作部５６４は、蓋部５６の開閉操作を行う部位である。係合部５６３及び操作部５６４は、蓋本体部５６１の後側（軸受部５６２の逆側）に配置されている。

押圧部５６５は、光路変換コネクタ４０をホルダ本体部５１に向かって押し付ける部位である。押圧部５６５は、左右方向から見たときに蓋本体部５６１からホルダ本体部５１側に突出して形成されている。ホルダ本体部５１に光路変換コネクタ４０を収容した状態で蓋部５６を閉じると、押圧部５６５は、弾性変形した状態で光路変換コネクタ４０と接触し、光路変換コネクタ４０をホルダ本体部５１側（上側）に向かって押し付けることになる。つまり、押圧部５６５は、光路変換コネクタ４０を回路基板１０（上側）に向かって押し付けることになる。これにより、光路変換コネクタ４０の上下方向（光信号の光軸方向）の位置が固定される。

図６Ａに示すように左右方向から見たときに、蓋部５６を閉じた時の押圧部５６５は、ホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した位置決めピン６１の前後方向の位置とほぼ同じ位置になる（ホルダ側位置決め穴５１Ａの前後方向の位置とほぼ同じ位置になる）。また、図６Ｂに示すように下側から見たときに、蓋部５６を閉じた時の押圧部５６５は、２つのホルダ側位置決め穴５１Ａの間に位置し、２つの位置決めピン６１の間に位置する。このため、押圧部５６５は、光路変換コネクタ４０に形成された２つのコネクタ側位置決め穴４０Ａの間の部位をホルダ本体部５１側（上側）に向かって押し付けることになる。これにより、光路変換コネクタ４０が位置決めピン６１から外れにくくなる。特に本実施形態ではホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した位置決めピン６１の突出量が小さいため（図６Ａ参照）、押圧部５６５によって光路変換コネクタ４０が位置決めピン６１から外れにくくなることは特に有効である。なお、位置決めピン６１によってコネクタホルダ５０と光路変換コネクタ４０との位置合わせが行われているため、押圧部５６５は、光路変換コネクタ４０に形成された２つのコネクタ側位置決め穴４０Ａの間の部位を確実に押すことができる。

＜位置決めピンユニット６０＞
位置決めピンユニット６０は、２本の位置決めピン６１と、固定部６２とを一体化した部品である（図２参照）。
位置決めピン６１は、モジュール側位置決め穴２０Ａ、ホルダ側位置決め穴５１Ａ及びコネクタ側位置決め穴４０Ａと嵌合するピンである。位置決めピン６１が、モジュール側位置決め穴２０Ａ、ホルダ側位置決め穴５１Ａ及びコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入されることによって、光電変換モジュール２０、コネクタホルダ５０及び光路変換コネクタ４０が位置合わせされることになる。
位置決めピン６１は、回路基板１０、光電変換モジュール２０及びコネクタホルダ５０を貫通し、コネクタホルダ５０のホルダ側位置決め穴５１Ａから突出する（図１Ｃ参照）。そして、ホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した位置決めピン６１が、光路変換コネクタ４０のコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入されることになる。

位置決めピン６１は、上下方向に平行に配置されている。また、２本の位置決めピン６１は、左右方向（幅方向）に並んで配置されている。２つの位置決めピン６１は、光電変換モジュール２０の下面の複数の光信号の入出射ポイントを挟むようにして、左右方向に並んで配置されている。また、２つの位置決めピン６１は、光路変換コネクタ４０の光信号面４５や反射面４６を挟むようにして、左右方向に並んで配置されている。また、２つの位置決めピン６１は、コネクタホルダ５０のホルダ本体部５１の貫通穴５１Ｂを挟むようにして、左右方向に並んで配置されている。

固定部６２は、位置決めピン６１が位置決め穴（モジュール側位置決め穴２０Ａやホルダ側位置決め穴５１Ａ）から外れることを防止するために、位置決めピン６１の一端を光電変換モジュール２０に固定する部位である。なお、位置決めピン６１が抜けることが防止されているのであれば、位置決めピン６１の上側に固定部６２を設けなくても良い。

本実施形態では、共通の位置決めピン６１によって、光電変換モジュール２０の光電変換素子に対するコネクタホルダ５０の位置合わせと、光路変換コネクタ４０（光コネクタ）の位置合わせとを行うことができる。これにより、部品点数を削減でき、光モジュール１の小型化を図ることができる。

＜光モジュール１の製造方法＞
図７Ａ〜図７Ｄは、光モジュール１の製造方法の説明図である。以下の説明では、各製造工程が作業者の手によって行われているが、製造工場の組み立て装置によって行われても良い。

まず、作業者は、回路基板１０とソケット３０とを準備し、回路基板１０の上面にソケット３０を取り付ける（図７Ａ参照）。例えば、回路基板１０の上面には配線パターンが形成されており、ソケット３０の下面にはバンプが形成されており、フリップチップ接続によって回路基板１０の配線パターン上にソケット３０が電気的に接続される。但し、回路基板１０とソケット３０との電気的な接続は、フリップチップ接続に限られるものではない。

回路基板１０の貫通穴１０Ｂとソケット３０の貫通穴３０Ｂとが連通するように、回路基板１０上にソケット３０が固定される。但し、回路基板１０とソケット３０との厳密な位置合わせは要求されておらず、若干の位置ずれは許容されている。

次に、作業者は、ソケット３０を介して光電変換モジュール２０を回路基板１０の上面側に取り付ける（図７Ｂ参照）。ソケット３０の上面にはソケット側接続端子が配置されており、光電変換モジュール２０の下面には接続端子が配置されており、光電変換モジュール２０をソケット３０に装着すると、光電変換モジュール２０の下面の接続端子とソケット３０のソケット側接続端子とが電気的に接続される。なお、ソケット３０と光電変換モジュール２０との電気的な接続はこれに限られるものではなく、例えば半田によって電気的に接続することも可能である（但し、この場合、光電変換モジュール２０がソケット３０に固定されてしまい、着脱可能ではなくなる）。

図７Ｂでは、位置決めピンユニット６０を光電変換モジュール２０に固定した状態で、光電変換モジュール２０を回路基板１０の上面側に取り付けている。但し、光電変換モジュール２０を回路基板１０の上面側に取り付けた後に、位置決めピンユニット６０の位置決めピン６１を光電変換モジュール２０のモジュール側位置決め穴２０Ａに挿入し、位置決めピンユニット６０を光電変換モジュール２０に固定しても良い。

光電変換モジュール２０の下面から入出射する光信号が回路基板１０の貫通穴１０Ｂやソケット３０の貫通穴３０Ｂを通過できるように、光電変換モジュール２０が回路基板１０の上面側に取り付けられる。但し、回路基板１０（又はソケット３０）と光電変換素子との厳密な位置合わせは要求されておらず、若干の位置ずれは許容されている。

上記の工程により、位置決めピン６１は、回路基板１０の上面側に配置された光電変換モジュール２０のモジュール側位置決め穴２０Ａに挿入された状態で、回路基板１０を貫通した状態になる。このため、図７Ｃ上側に示すように、位置決めピン６１が、回路基板１０の貫通穴１０Ｂから下側に突出した状態になる。

次に、作業者は、回路基板１０の下側から突出した位置決めピン６１を、コネクタホルダ５０のホルダ側位置決め穴５１Ａに挿入する。位置決めピン６１がモジュール側位置決め穴２０Ａとホルダ側位置決め穴５１Ａに挿入されることによって、光電変換モジュール２０とコネクタホルダ５０との位置合わせがパッシブに行われるため、光電変換モジュール２０とコネクタホルダ５０との位置合わせ作業を簡潔に行うことができる。

作業者は、位置決めピン６１をコネクタホルダ５０のホルダ側位置決め穴５１Ａに挿入した後、コネクタホルダ５０のホルダ本体部５１の上面と回路基板１０の下面との間を接着し、コネクタホルダ５０を回路基板１０に固定する。

なお、コネクタホルダ５０のホルダ本体部５１の上面と回路基板１０の下面とを密着させると、位置決めピン６１がホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した状態になる（図７Ｄ上側及び図１Ｃ参照）。作業者は、位置決めピン６１がホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した状態で、コネクタホルダ５０のホルダ本体部５１の上面と回路基板１０の下面との間を接着固定する。ホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した位置決めピン６１は、光路変換コネクタ４０に形成されたコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入可能である。

図７Ａ〜図７Ｃに示す工程によって、回路基板１０と、光電変換モジュール２０と、コネクタホルダ５０と、位置決めピン６１とを備えた光モジュール１（光路変換コネクタ４０を含まない光モジュール１）が製造される。本実施形態の光モジュール１の製造方法によれば、共通の位置決めピン６１によって、光電変換モジュール２０の光電変換素子に対するコネクタホルダ５０の位置合わせと、光路変換コネクタ４０（光コネクタ）の位置合わせとを行うことができる。また、本実施形態の光モジュール１の製造方法によれば、アクティブ調心工程を削減できるため製造工程が簡潔になり、工程時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。

その後、図７Ｄに示すように、ホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した位置決めピン６１を光路変換コネクタ４０のコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入させて、光路変換コネクタ４０がコネクタホルダ５０に固定される。この工程は、図７Ａ〜図７Ｃの工程の直後に行われても良いし、光路変換コネクタ４０を含まない光モジュール１の出荷先で行われても良い。位置決めピン６１がモジュール側位置決め穴２０Ａとコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入されることによって、光電変換モジュール２０と光路変換コネクタ４０との位置合わせがパッシブに行われ、光電変換モジュール２０の光電変換素子と光ファイバ３Ａとの光接続がパッシブに行われる。このため、光ファイバ３Ａの光接続作業を簡潔に行うことができる。

なお、ホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した位置決めピン６１の突出量が側壁部５３１の高さよりも小さいため（図６Ａ参照）、光路変換コネクタ４０は、位置決めピン６１をコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入する前に、側壁部５３１によってコネクタホルダ５０に対して位置合わせされることになる。前壁部５３２に光路変換コネクタ４０の前端面を接触させて、光路変換コネクタ４０をコネクタホルダ５０に対して前後方向に位置合わせさせた状態で、光路変換コネクタ４０が側壁部５３１によってコネクタホルダ５０に対して位置合わせされると、位置決めピン６１の真下に光路変換コネクタ４０のコネクタ側位置決め穴４０Ａが位置する状態になる。このため、作業者は、この状態から光路変換コネクタ４０を上側（回路基板１０側）に移動させれば位置決めピン６１をコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入できるため、位置決めピン６１をコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入する作業が容易である。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
上記の第１実施形態では、ソケット３０が回路基板１０の上面に取り付けられており、ソケット３０を介して光電変換モジュール２０が回路基板１０の上面側に配置されていた。但し、ソケット３０を介さずに、光電変換モジュール２０が回路基板１０の上面に直接配置されていても良い。例えば、光電変換モジュール２０の下面（回路基板１０側の面）のバンプを介して、光電変換モジュール２０と回路基板１０の配線パターンとが電気的に接続されると良い。

第２実施形態の光モジュール１によれば、光電変換モジュール２０は回路基板１０に固定されるため、着脱可能ではなくなる。但し、第２実施形態においても、位置決めピン６１がモジュール側位置決め穴２０Ａとホルダ側位置決め穴５１Ａに挿入されることによって、光電変換モジュール２０とコネクタホルダ５０との位置合わせがパッシブに行われるため、光電変換モジュール２０とコネクタホルダ５０との位置合わせ作業を簡潔に行うことができる。また、第２実施形態においても、ホルダ側位置決め穴５１Ａから突出した位置決めピン６１をコネクタ側位置決め穴４０Ａに挿入すれば、光電変換モジュール２０と光路変換コネクタ４０との位置合わせがパッシブに行われ、光電変換モジュール２０の光電変換素子と光ファイバ３Ａとの光接続がパッシブに行われるため、光ファイバ３Ａの光接続作業を簡潔に行うことができる。

＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。

＜光コネクタについて＞
前述の実施形態では、光ファイバ３Ａの端部を保持する光コネクタは、反射面４６を有する光路変換コネクタ４０であった。但し、光ファイバ３Ａの端部を保持する光コネクタは、光路変換コネクタ４０でなくても良く、光コネクタが反射面を備えず、光コネクタの内部で光路が屈折（変換）されなくても良い。

１ 光モジュール、
３ 光ファイバテープ、３Ａ 光ファイバ、
１０ 回路基板、１０Ｂ 貫通穴、
２０ 光電変換モジュール、２０Ａ モジュール側位置決め穴、
３０ ソケット、３０Ｂ 貫通穴、
４０ 光路変換コネクタ、４０Ａ コネクタ側位置決め穴、
４３ 光ファイバ挿入口、４４ 光ファイバ穴、
４５ 光信号面、４６ 反射面、
４７ 接着剤充填部、
５０ コネクタホルダ（レセプタクル）、５１ ホルダ本体部、
５１Ａ ホルダ側位置決め穴、５１Ｂ 貫通穴、
５２ 基体部、５３ 壁部、
５３１ 側壁部、５３１Ａ 凹部、５３１Ｂ 係止部、
５３２ 前壁部、５４ コネクタ収容部、５５ 回転軸、
５６ 蓋部、５６１ 蓋本体部、
５６２ 軸受部、５６３ 係合部、
５６４ 操作部、５６５ 押圧部、
６０ 位置決めピンユニット、６１ 位置決めピン、
６２ 固定部

Claims (7)

1. 回路基板と、
   光電変換素子と、モジュール側位置決め穴とを有する光電変換モジュールと、
   光ファイバの端部を保持する光コネクタを固定し、ホルダ側位置決め穴を有するコネクタホルダと、
   位置決めピンと、
   を備え、
   前記回路基板の一方の面の側には前記光電変換モジュールが配置され、前記回路基板の他方の面の側には前記コネクタホルダが配置されており、
   位置決めピンが、前記回路基板を貫通した状態で、前記光電変換モジュールの前記モジュール側位置決め穴と、前記コネクタホルダの前記ホルダ側位置決め穴とに挿入されており、
   前記ホルダ側位置決め穴から突出した前記位置決めピンを、前記光コネクタに形成されたコネクタ側位置決め穴に挿入可能であり、
   前記位置決めピンによって、前記光電変換モジュールに対する前記コネクタホルダの位置合わせと、前記光電変換モジュールに対する前記光コネクタの位置合わせとを行う
   ことを特徴とする光モジュール。
2. 請求項１に記載の光モジュールであって、
   前記コネクタホルダは、一対の側壁部を有し、
   前記一対の側壁部の間に前記光コネクタが挟まれることによって、前記光コネクタが前記コネクタホルダに対して位置合わせされる
   ことを特徴とする光モジュール。
3. 請求項２に記載の光モジュールであって、
   前記ホルダ側位置決め穴から突出した前記位置決めピンの突出量は、前記側壁部の高さよりも小さく、
   前記光コネクタは、前記位置決めピンを前記コネクタ側位置決め穴に挿入する前に、前記側壁部によって前記コネクタホルダに対して位置合わせされる
   ことを特徴とする光モジュール。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の光モジュールであって、
   前記コネクタホルダは、前記光コネクタを収容するホルダ本体部と、前記光コネクタを前記回路基板に向かって押し付けるための押圧部を有する固定する蓋部と、を有することを特徴とする光モジュール。
5. 請求項４に記載の光モジュールであって、
   前記押圧部は、前記光コネクタに形成された２つの前記コネクタ側位置決め穴の間の部位を押すことを特徴とする光モジュール。
6. 回路基板と、
   光電変換素子と、モジュール側位置決め穴とを有する光電変換モジュールと、
   光ファイバの端部を保持し、コネクタ側位置決め穴を有する光コネクタと、
   前記光コネクタを固定し、ホルダ側位置決め穴を有するコネクタホルダと、
   位置決めピンと、
   を備えた光モジュールであって、
   前記回路基板の一方の面の側には前記光電変換モジュールが配置され、前記回路基板の他方の面の側には前記コネクタホルダが配置されており、
   前記位置決めピンが、前記回路基板を貫通した状態で、前記光電変換モジュールに形成されたモジュール側位置決め穴と、前記コネクタホルダに形成されたホルダ側位置決め穴とに挿入されており、
   前記ホルダ側位置決め穴から突出した前記位置決めピンを、前記光コネクタの前記コネクタ側位置決め穴に挿入した状態で、前記光コネクタが前記コネクタホルダに固定されており、
   前記位置決めピンによって、前記光電変換モジュールに対する前記コネクタホルダの位置合わせと、前記光電変換モジュールに対する前記光コネクタの位置合わせとが行われている
   ことを特徴とする光モジュール。
7. 回路基板と、
   光電変換素子と、モジュール側位置決め穴とを有する光電変換モジュールと、
   光ファイバの端部を保持する光コネクタを固定し、ホルダ側位置決め穴を有するコネクタホルダと、
   位置決めピンと、
   を備えた光モジュールの製造方法であって、
   前記回路基板の一方の面の側に配置された前記光電変換モジュールに形成されたモジュール側位置決め穴に位置決めピンを挿入した状態で、前記位置決めピンを前記回路基板に貫通させる工程と、
   前記回路基板の他方の面の側から突出した前記位置決めピンを前記コネクタホルダに形成されたホルダ側位置決め穴に挿入する工程と、
   前記ホルダ側位置決め穴から突出した前記位置決めピンを、前記光コネクタに形成されたコネクタ側位置決め穴に挿入可能な状態で、前記コネクタホルダを前記回路基板に固定する工程と、
   前記位置決めピンによって、前記光電変換モジュールに対する前記コネクタホルダの位置合わせと、前記光電変換モジュールに対する前記光コネクタの位置合わせとを行う工程と
   を有することを特徴とする光モジュールの製造方法。