JPH08211256A - 光モジュール、光コネクタ及び複合モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光信号及び電力の双方を送受信、送受電でき
る光モジュールを提供する。 【構成】 光モジュール１０における金属スリーブ１
３、１５は、リードピン１９ｂを介して、回路基板１６
上の電源ライン、ＧＮＤラインと個々に接続されてる。
光モジュール１０と光コネクタ３０とを連結すること
で、フェルール３２は金属スリーブ１３、１５内に挿入
され、金属スリーブ１３、１５と電極板３４とが接触す
る。電極板３４は複合ケーブル４０内の銅線４２と接続
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ線路を用い
て光信号を伝送する光モジュール、光コネクタ及び複合
モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光モジュールは、データ送信側ま
たはデータ受信側の装置と、光ファイバ線路の先端部に
取り付けられた光コネクタとを連結・接続するインタフ
ェイス部に使用されており、専ら、光ファイバ線路に光
信号を送出し、或いは、光ファイバ線路を介して到来す
る光信号を受信するために使用されている。この場合、
光モジュールに備えられた発光素子とその駆動回路、又
は、受光素子とその出力電流増幅回路、さらにはその周
辺のデータ処理回路等におけるデータ送信側装置、デー
タ受信側装置などは、個々に独自に電源を供給して作動
するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】接続されるデータ送信
側装置、データ受信側装置が、ともにワークステーショ
ンやパソコンなどの場合には、独自の電源を持つことに
大きな問題はない。しかし、一方がワークステーション
或いはパソコンであり、他方が外部記憶装置や外部入出
力装置などの周辺機器である場合には、それぞれの周辺
機器ごとに独自に電源を供給しなければならず、また、
各周辺機器ごとに電源回路が必要でもある。さらに、デ
ータ伝送用の光ファイバケーブルと電源用ケーブルの双
方のケーブルが必要であり、配線がかさばるという不都
合もある。

【０００４】本発明はこのような課題を解決すべく成さ
れたものであり、その目的は、光信号の送受信と電力の
送受電との双方に適した光モジュール、光コネクタ及び
複合モジュールを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
光モジュールは、光コネクタのフェルールを受入れて保
持する入力／出力ポートとなる収容体に、少なくとも一
部に電極部を設けて構成する。光モジュールを構成する
回路基板では、実装された所定の回路素子によって、駆
動回路或いは電流増幅回路等を構成するが、この回路基
板上には、例えば電源領域、アース領域、任意の中間電
位などの所定の電位が与えられるべき領域が形成されて
いる。この所定の領域と収容体の電極部と電気的に接続
することで、収容体を送電或いは受電用の端子としても
利用する。

【０００６】なお、この光モジュールを利用して送電或
いは受電する際には、２つの収容体、すなわち第１収容
体と第２収容体とを設けた方が便利であり、この場合、
２つの収容体の電極部は、個々に、回路基板上において
相異なる電位が与えられるべき各領域にそれぞれ接続し
て構成する。

【０００７】また、本発明にかかる光コネクタは、光フ
ァイバ線路及び金属線路を束ねた複合ケーブルの一端に
設けられる光コネクタであって、この光ファイバ線路の
一端を保持するフェルールと、この金属線路の一端に固
定されかつフェルールに隣設される電極部とを備えて構
成する。

【０００８】さらに、本発明にかかる複合モジュール
は、前述した光モジュールと光コネクタとで構成される
ものであり、光モジュールと光コネクタとを連結するこ
とで収容体内にフェルールが収容されるが、この際、光
ファイバ線路が光機能素子と光結合され、かつ、金属線
路の電極部が収容体の電極部と接触する構造となってい
る。

【０００９】なお、光モジュールが２つの収容体を備え
る構成であれば、対応する光コネクタもフェルールと金
属線路の電極部とを２組備えて構成する。

【００１０】

【作用】光モジュールでは、このモジュールを構成する
回路基板上に、電源ライン、アースパターン、他の電位
が与えられる領域などが形成されており、このいずれか
の領域と収容体の電極部とを接続することで、収容体の
全部或いは一部を、送電或いは受電を行なう際の電極部
として利用する。

【００１１】また、光コネクタは、光モジュールと連結
した際に、金属線路の端部に接続した電極部が収容体の
電極部と接触する。

【００１２】さらに、複合モジュールは、このように構
成する光モジュールと光コネクタとで構成しており、両
者を連結した際には、光コネクタのフェルールが光モジ
ュールの収容体と嵌合し、光ファイバ線路が位置決めさ
れる。これによって光ファイバ線路と光機能素子とが光
結合する。この際、さらに、収容体の電極部と、光コネ
クタとの電極部とが接触して、金属線路と回路基板上の
領域とが同電位となり、これによって電力を送電或いは
受電することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図１（ａ）〜（ｃ）に本実施例にかかるトラ
ンシーバ型の光モジュールを示す。この光モジュール１
０は、絶縁材料としてのプラスチックによって形成した
箱型のハウジング１１内に、金属スリーブ１３、１５及
び回路基板１６等を収容している。金属スリーブ１３、
１５は、ハウジング１１の内部を仕切る仕切壁１１ａに
対して固定されており、光出力ポートとなる一方の金属
スリーブ１３内には、発光素子１２が配設されており、
光入力ポートとなる他方の金属スリーブ１５内には、受
光素子１４が配設されている。

【００１４】回路基板１６上には、発光素子１２の駆動
回路１７及び、受光素子１４から出力される光電流を増
幅する増幅回路１８などを実装しており、発光素子１２
及び受光素子１４はリードピン１９（１９ａ、１９ｂ、
１９ｃ）を介して、回路基板１６上の回路と接続されて
いる。なお、ハウジング１１の後端部からは、信号或い
は電源用の入出力端子となる複数のアウターリードピン
２０が下方に向かって突出している。

【００１５】図２に、光出力ポートのみを拡大して示
す。出力ポートから後方に突出する３本のリードピン１
９ａ、１９ｂ、１９ｃのうち、中央のリードピン１９ｂ
は、その先端部において導電性の台座２２に対して溶接
されており、リードピン１９ｂと台座２２とは導通状態
である。また、その両側のリードピン１９ａ、１９ｃ
は、この台座２２を貫通しており、その先端部が、ワイ
ヤー２３によって、それぞれ発光素子１２のカソード及
びアノードと接続している。なお、リードピン１９ａ、
１９ｃは、絶縁ガラス２４によって台座２２に対して固
定されており、リードピン１９ａ、１９ｃと台座２２と
は、互いに電気的に絶縁された状態となっている。

【００１６】レンズキャップ２６は、その中心部にボー
ルレンズ２５を保持しており、外縁部が台座２２に対し
て抵抗溶接によって固定されている。このようにしてボ
ールレンズ２５は光軸上に配設される。

【００１７】発光素子１２の固定用の基台となるサブマ
ウント２７は、台座２２との接触面、及び、これに相対
する発光素子１２との接触面に、接続のためにメタライ
ズを施しているが、側面にメタライズを施しておらず、
台座２２と発光素子１２とは絶縁された状態である。

【００１８】金属スリーブ１３は、全体が金属で形成さ
れており、その基端部が台座２２に対してスポット溶接
或いは抵抗溶接によって固定されている。従って、金属
スリーブ１３と台座２２とは導通状態となっている。

【００１９】リードピン１９ａ、１９ｂ、１９ｃの他端
側は、ボンディングワイヤで回路基板１６と接続されて
いるが、リードピン１９ａ、１９ｃは回路基板１６上の
信号ラインと接続され、リードピン１９ｂは、回路基板
１６上において所定の電位が与えられた領域、たとえば
電源ラインと接続されている。これによって、金属スリ
ーブ１３に電源電圧が与えられる。

【００２０】一方、光入力ポートも光出力ポート側と略
同様の構成となっているが、光入力ポートの台座２２と
電気的に接続されたリードピン（図２ではリードピン１
９ｂに相当）は、回路基板１６上で所定の電位が与えら
れた領域、例えばＧＮＤラインと接続されている。これ
によって、光入力ポート側の金属スリーブ１５にはＧＮ
Ｄ電位が与えられる。

【００２１】次に、前述した光モジュール１０と連結さ
れる光コネクタを図３に示す。光コネクタ３０は、光フ
ァイバ４１と銅線４２とを束ねた複合ケーブル４０の一
端部に設けられている。

【００２２】複合ケーブル４０から延びる光ファイバ４
１の先端部には、フェルール３２が設けられており、こ
のフェルール３２によって光ファイバ４１は、位置決め
された状態で保持されている。なお、このフェルール３
２は、絶縁材料としてのプラスチック性のハウジング３
１内において、矢印ａ方向に沿って変位可能に収容され
ており、コイルバネ３３によって弾性的に矢印ａ方向に
押圧されている。

【００２３】一方、複合ケーブル４０から延びる銅線４
２の先端部には、板バネ性状の電極板３４が固定されて
おり、この電極板３４はハウジング３１に対して固定さ
れている。従って、電極板３４の先端部のみが弾性的に
変移し得る構造となっている。なお、定常位置では、隣
設する電極板３４とフェルール３２とは、光モジュール
１０の金属スリーブ１３、１５の肉厚よりも短い間隔と
なるように設定されている。

【００２４】ここで、以上のように構成される光モジュ
ール１０と光コネクタ３０とで構成される複合モジュー
ルを図４に示す。図４には、光モジュール１０と光コネ
クタ３０とを連結させた状態を示している。

【００２５】この連結に際しては、光モジュール１０に
対して光コネクタ３０を押し込むようにして行なうが、
これによって、光モジュール１０のハウジング１１に内
側に、光コネクタ３０のハウジング３１が入り込む状態
となる。この際、光コネクタ３０内のフェルール３２
は、それぞれ対向する光モジュール１０内の金属スリー
ブ１３、１５内に挿入され、発光素子１２及び受光素子
１４が、対向する両光ファイバ４１と光結合される。

【００２６】またこの連結時には、光コネクタ３０内の
電極板３４とフェルール３２との隙間を押し分けるよう
にして、この間に金属スリーブ１３、１５が挿入される
状態となる。このため、双方の電極板３４がそれぞれ外
側に広がる状態となり、その復元力によって、各電極板
３４は、対応する金属スリーブ１３、１５に対して弾性
的に接触する。

【００２７】一方、複合ケーブル４０の反対側端部に
も、同じ構造の光コネクタ（便宜上、他端側コネクタと
称す）が接続されており、この他端側コネクタを図１と
同じ構造の光モジュール（便宜上、他端側モジュールと
称す）と連結する（図４参照）。

【００２８】このように接続することで、光ファイバー
４１を介して、光モジュール１０と他端側モジュールと
の間で光信号の送受信が行なわれる。

【００２９】また、金属スリーブ１３、１５に与えられ
ていた電位が各電極板３４、複合ケーブル４０を介して
他端側コネクタに導かれ、この電位が、他端側モジュー
ルの２つの金属スリーブに与えられる。そして、この金
属スリーブ、台座、中央のリードピンを介して、回路基
板上の各領域に電位が与えられる。この場合には、一方
が電源電位、他方がＧＮＤ電位であり、一方の光モジュ
ールから他端側モジュールに対して電力が供給されるこ
とになる。他端側モジュールでは、複合ケーブル４０を
介して与えられる電力を利用して、モジュールを構成す
る各回路素子等を駆動することができる。

【００３０】以上説明した実施例では、光入・出力ポー
トを金属スリーブを用いて形成し、スリーブ全体を電極
部として利用する例を示したが、この例に限定するもの
ではなく、スリーブを絶縁材料で形成し、光コネクタ３
０の電極板３４と接触する部位にのみ、リードピン１９
ｂと電気的に接続された電極部を形成してもよい。

【００３１】また、前述した実施例では、光入・出力ポ
ートに対して、電源ラインとＧＮＤラインとを接続する
例を示したが、他の電位を与えることも勿論可能であ
り、この場合には、回路基板１６上において所定の電位
が与えられた領域に対してリードピン１９ｂを接続すれ
ばよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる光
モジュールでは、フェルールを受入れる収容体自体を、
送電或いは受電用の電極部としたので、光信号と電力と
の双方を同時に、送受信、送受電することが可能であ
る。

【００３３】また、本発明にかかる光コネクタは、光フ
ァイバ線路と金属線路とを有する複合ケーブルの一端に
設けられ、光ファイバ線路用のフェルールと金属線路用
の電極部とを備えているので、光信号と電力との双方を
伝送することができる。

【００３４】さらに、本発明にかかる複合モジュール
は、このような光モジュールと光コネクタとで構成され
るため、光モジュールと光コネクタとを連結した際に、
光信号と電力との双方を伝送することが可能となる。

【００３５】これにより、一方の光モジュールに電力を
供給するだけで、光コネクタを介して離間した場所に配
設された光モジュールにも電力を供給でき、周辺機器ご
とに独自に電力を供給しなければならないという煩雑さ
が解消でき、配線用の設置スペースも低減することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本実施例にかかる光モジュールの平面
に沿った断面図、（ｂ）は側面に沿った断面図、（ｃ）
は正面図である。

【図２】図１の光モジュールにおける、光出力ポートの
みを拡大して示す断面図である。

【図３】（ａ）は本実施例にかかる光コネクタの平面に
沿った断面図、（ｂ）は側面に沿った断面図である。

【図４】図１の光モジュールと図３の光コネクタとを連
結して構成される複合モジュールであって、その平面に
沿った断面図である。

【符号の説明】

１０…光モジュール、１１…ハウジング、１２…発光素
子（光機能素子）、１３、１５…金属スリーブ（収容
体）、１４…受光素子（光機能素子）、１６…回路基
板、３０…光コネクタ、３１…ハウジング、３２…フェ
ルール、３４…電極板、４０…複合ケーブル、４１…光
ファイバー、４２…銅線。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光コネクタと光結合される光モジュールで
   あって、 内部に光機能素子が配設されており、前記光コネクタの
   フェルールを受入れて保持する収容体と、 所定の回路素子が実装されており、この回路素子と前記
   光機能素子とによって所定の機能回路を構成する回路基
   板とを備えており、 前記収容体の少なくとも一部には、前記回路基板上にお
   いて所定の電位が与えられるべき領域と電気的に接続さ
   れる電極部を備えてなる光モジュール。
2. 【請求項２】前記収容体として、第１収容体及び第２収
   容体の別個の収容体を備え、 この第１収容体の電極部と第２収容体の電極部とは、個
   々に、前記回路基板上において相異なる電位が与えられ
   るべき各領域にそれぞれ接続されてなる請求項１記載の
   光モジュール。
3. 【請求項３】光ファイバ線路及び金属線路を束ねた複合
   ケーブルの一端に設けられた光コネクタであって、 前記光ファイバ線路の一端を保持するフェルールと、前
   記金属線路の一端に固定され、前記フェルールに隣設さ
   れる電極部とを備える光コネクタ。
4. 【請求項４】光モジュールと、光ファイバ線路及び金属
   線路を束ねた複合ケーブルの一端に設けられた光コネク
   タとを備える複合モジュールであって、 前記光モジュールは、 内部に光機能素子が配設されており、前記光コネクタの
   フェルールを受入れて保持する収容体と、 所定の回路素子が実装されており、この回路素子と前記
   光機能素子とによって所定の機能回路を構成する回路基
   板とを備え、かつ、 前記収容体の少なくとも一部には、前記回路基板上にお
   いて所定の電位が与えられるべき領域と電気的に接続さ
   れる電極部を備えており、 前記光コネクタは、 前記光ファイバ線路の一端を保持するフェルールと、前
   記金属線路の一端に固定され、前記フェルールに隣設さ
   れる電極部とを備えて構成され、 前記光モジュールと前記光コネクタとを連結し、前記収
   容体内に前記フェルールが収容された際に、前記光ファ
   イバ線路が前記光機能素子と光結合され、かつ、前記金
   属線路の電極部が前記収容体の電極部と接触することを
   特徴とする複合モジュール。
5. 【請求項５】 前記光コネクタは、前記フェルールと前
   記金属線路の電極部とを２組備えており、 前記光モジュールの前記収容体として、第１収容体及び
   第２収容体の別個の収容体を備え、かつ、この第１収容
   体の電極部と第２収容体の電極部とは、個々に、前記回
   路基板上において相異なる電位が与えられるべき各領域
   にそれぞれ接続されており、 前記光モジュールと前記光コネクタとを連結し、前記各
   フェルールがそれぞれ対応する前記第１収容体及び第２
   収容体に収容された際に、前記各光ファイバ線路が対応
   する前記各光機能素子と光結合され、かつ、前記各金属
   線路の電極部が対応する前記各収容体の電極部と接触す
   ることを特徴とする請求項４記載の複合モジュール。