WO2014030565A1 - 位置決め部材、レセプタクル及び光伝送モジュール - Google Patents

位置決め部材、レセプタクル及び光伝送モジュール Download PDF

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WO2014030565A1
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裕史 浅井
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株式会社村田製作所
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    • G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a positioning member for optically coupling an optical fiber and an optical element, a receptacle including the positioning member, and an optical transmission module, in particular, an optical fiber having a plug provided at one end and a mounting substrate.
  • the present invention relates to a positioning member for optically coupling the optical element to the optical element, a receptacle including the positioning member, and an optical transmission module.
  • an optical connector socket described in Patent Document 1 is known. As shown in FIG. 15, this type of optical connector socket 500 is placed on an optical element 504 so as to cover the optical element 504.
  • the optical connector (plug in the present invention) 514 provided at the end of the optical fiber 510 is attached to the optical connector socket 500, the optical connector 514 is further attached on the optical connector socket 500.
  • the optical connector socket 500 is placed on the optical element 504, and the optical connector 514 is placed thereon. It takes the configuration that.
  • the height of the receptacle it is conceivable to suppress the height of the optical connector 514 itself.
  • the height cannot be reduced below a certain level. . Therefore, in the module using the optical connector socket described in Patent Document 1, it is difficult to reduce the height while securing the strength of the optical connector 514.
  • an object of the present invention is to provide a positioning member capable of reducing the height of a receptacle to which the plug is connected while ensuring the strength of the plug provided at one end of the optical fiber, and a receptacle having the positioning member. And providing an optical transmission module.
  • the positioning member is A positioning member for optically coupling an optical fiber provided with a plug at an end and an optical element provided on the upper surface of the mounting substrate, A plug mounting portion provided on the upper surface of the mounting substrate and on which the plug is mounted; An optical coupling portion provided on the mounting substrate with the optical element sandwiched therebetween, and aligning the optical axis of the optical fiber with the optical axis of the optical element by reflection; Providing It is characterized by.
  • a receptacle according to one aspect of the present invention is: A plurality of the positioning members; A plurality of the optical elements; The mounting substrate; With Each of the positioning members is provided for each optical element; It is characterized by.
  • An optical transmission module is The positioning member; The optical element; The mounting substrate; The optical fiber; The plug; Having It is characterized by.
  • the plug mounting portion and the optical element of the positioning member are both provided on the upper surface of the mounting substrate. That is, the plug mounting portion of the positioning member is provided on the same surface as the optical element, not on the optical element as in the optical connector socket 500 described in Patent Document 1. Therefore, the height of the receptacle and the optical transmission module including the positioning member according to one aspect of the present invention is not reduced in height of the plug itself, that is, in a state where the strength of the plug is ensured. It can be made lower than the receptacle using the socket 500 and the optical transmission module.
  • the positioning member, the receptacle, and the optical transmission module according to one aspect of the present invention, while reducing the height of the receptacle or the optical module to which the plug is connected while ensuring the strength of the plug provided at one end of the optical fiber. Can be achieved.
  • FIG. 6 is a diagram in which a mounting board and a plug are added to the cross section taken along the line CC or DD of the positioning member illustrated in FIG. 5. It is an external appearance perspective view of a metal cap.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an optical connector socket of the same type as the optical connector socket described in Patent Document 1.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an optical connector socket of the same type as the optical connector socket described in Patent Document 1.
  • optical transmission module including a positioning member according to an embodiment and a manufacturing method thereof will be described.
  • optical transmission module 10 (Configuration of optical transmission module See FIGS. 1 to 3) Below, the structure of an optical transmission module provided with the positioning member which concerns on one Embodiment is demonstrated, referring drawings.
  • the vertical direction of the light transmission module 10 is defined as the z-axis direction
  • the direction along the long side of the light transmission module 10 when viewed in plan from the z-axis direction is defined as the x-axis direction.
  • the direction along the short side of the optical transmission module 10 is defined as the y-axis direction.
  • the x axis, the y axis, and the z axis are orthogonal to each other.
  • the optical transmission module 10 includes a receptacle 20 and an optical fiber connection device 70 as shown in FIG.
  • the receptacle 20 includes a metal cap 30, a light receiving element array 50, a light emitting element array 100, a positioning member 200, a mounting substrate 22, a sealing resin 24, and a drive circuit 26.
  • the mounting substrate 22 has a rectangular shape when seen in a plan view from the z-axis direction, as shown in FIG.
  • the surface mounting electrode E1 that contacts the land of the circuit board when the optical transmission module 10 is mounted on the circuit board is mounted on the surface on the negative side in the z-axis direction of the mounting board 22 (hereinafter referred to as the lower surface). (Not shown in FIG. 3) is provided.
  • a side L1 located on the negative direction side in the x-axis direction and a side L2 located on the negative direction side in the y-axis direction are formed on the surface on the positive direction side in the z-axis direction (hereinafter referred to as the upper surface) of the mounting substrate 22, a side L1 located on the negative direction side in the x-axis direction and a side L2 located on the negative direction side in the y-axis direction are formed.
  • a ground conductor exposed portion E2 is provided in which a part of the ground conductor provided in the mounting substrate 22 is exposed.
  • the ground conductor exposed portion E2 has a rectangular shape having a long side in the x-axis direction when viewed from the positive side in the z-axis direction.
  • the mounting substrate 22 is provided in the vicinity of an angle formed by the side L ⁇ b> 1 positioned on the negative side in the x-axis direction and the side L ⁇ b> 3 positioned on the positive direction side in the y-axis direction.
  • a ground conductor exposed portion E3 in which a part of the ground conductor is exposed is provided.
  • the ground conductor exposed portion E3 has a rectangular shape having a long side in the x-axis direction when viewed from the positive side in the z-axis direction.
  • the light receiving element array 50 and the light emitting element array 100 are provided on the upper side of the mounting substrate 22 on the positive direction side in the x-axis direction.
  • the light receiving element array 50 is an element including a plurality of photodiodes that convert an optical signal into an electric signal.
  • the light emitting element array 100 is an element including a plurality of diodes that convert an electrical signal into an optical signal.
  • the drive circuit 26 is provided further on the positive side in the x-axis direction than the light receiving element array 50 and the light emitting element array 100 in the portion on the positive side in the x-axis direction on the surface of the mounting substrate 22.
  • the drive circuit 26 is a semiconductor circuit element for driving the light receiving element array 50 and the light emitting element array 100.
  • the drive circuit 26 has a rectangular shape having a long side parallel to the y-axis direction when viewed in plan from the z-axis direction.
  • the drive circuit 26 and the light receiving element array 50 are connected through wire U by wire bonding. Further, the drive circuit 26 and the light emitting element array 100 are connected to each other by wire bonding via the wire U.
  • the electrical signal from the drive circuit 26 is transmitted to the light emitting element array 100 via the wire U, and the electrical signal from the light receiving element array 50 is transmitted to the drive circuit 26 via the wire U.
  • the drive circuit 26 and the mounting substrate 22 are connected by wire bonding via the wire U.
  • the sealing resin 24 includes a sealing portion 24a and leg portions 24b to 24e, and is made of a transparent resin such as an epoxy resin.
  • the sealing portion 24 a has a substantially rectangular parallelepiped shape, and is provided on a portion of the upper surface of the mounting substrate 22 on the positive direction side in the x-axis direction.
  • the sealing portion 24 a covers the light receiving element array 50, the light emitting element array 100, and the drive circuit 26.
  • the leg portions 24b and 24c are provided at intervals so as to be arranged in this order from the negative direction side in the x-axis direction to the positive direction side.
  • the leg portions 24b and 24c are rectangular parallelepiped members that protrude toward the side L2 of the mounting substrate 22 from the negative side surface in the y-axis direction of the sealing portion 24a. Further, a space H1 into which a convex portion C3 of a metal cap 30 described later is fitted is provided between the leg portion 24b and the leg portion 24c.
  • the leg portions 24d and 24e are provided at intervals so as to be arranged in this order from the negative direction side to the positive direction side in the x-axis direction.
  • the leg portions 24d and 24e are rectangular parallelepiped members that protrude toward the side L3 of the mounting substrate 22 from the surface on the positive side in the y-axis direction of the sealing portion 24a. Further, a space H2 is provided between the leg portion 24d and the leg portion 24e in which a convex portion C6 of the metal cap 30 described later is fitted.
  • the positioning member 200 is provided across the mounting substrate 22 and the sealing resin 24 so as to cover the upper surface of the mounting substrate 22 and substantially the entire sealing resin 24.
  • the positioning member 200 includes a positioning member 220 for a light emitting element and a positioning member 240 for a light receiving element. That is, each of the positioning members 220 and 240 is provided for each optical element.
  • the positioning members 220 and 240 are provided so as to be arranged in this order from the negative direction side in the y-axis direction toward the positive direction side.
  • the positioning member 200 is made of, for example, an epoxy or nylon resin.
  • the positioning member 220 for the light emitting element has a rectangular shape when viewed in plan from the z-axis direction. Further, as shown in FIG. 5, the positioning member 220 includes a plug placement portion 222 and an optical coupling portion 224.
  • the plug placement portion 222 is a portion on which the plug 42 provided at the end of the optical fiber 60 is placed, and constitutes a portion of the positioning member 220 on the negative side of the x axis. Further, as shown in FIG. 6, the plug placement portion 222 is a plate-like member having a rectangular shape when viewed in plan from the z-axis direction. Furthermore, the plug mounting part 222 is located on the upper surface of the mounting substrate 22 as shown in FIG. Details of the plug 42 will be described later.
  • the insertion direction when the plug 42 is pushed toward the optical coupling portion 224 that is, the x-axis direction in the present embodiment.
  • a groove G1 is provided in the plug placement portion 222.
  • a portion on the negative side in the y-axis direction from the groove G1 is referred to as a flat portion F1
  • a portion on the positive direction side in the y-axis direction from the groove G1 is referred to as a flat portion F2.
  • the height h1 from the upper surface of the mounting substrate 22 to the upper surface of the plug mounting portion 222 with which the lower surface of the plug 42 contacts is a height h2 from the upper surface of the mounting substrate 22 to the upper surface of the sealing resin 24. Lower than.
  • the optical coupling portion 224 constitutes a positive side portion of the positioning member 220 in the x-axis direction.
  • the lower surface of the optical coupling portion 224 is located on the positive side in the z-axis direction with respect to the lower surface of the plug placement portion 222.
  • the optical coupling portion 224 is placed on the sealing resin 24 on the mounting substrate 22 with the light emitting element array 100 interposed therebetween.
  • the optical coupling portion 224 has a main body 226 and a butting portion 228 as shown in FIG.
  • the main body 226 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the abutting portion 228 projects from the end surface S2 on the negative side in the x-axis direction of the main body 226 to the approximate center of the flat portion F1 in the x-axis direction along the flat portion F1 of the plug placement portion 222.
  • the optical coupling part 224 is L-shaped when viewed in plan from the z-axis direction.
  • the end surface of the abutting portion 228 on the negative side in the x-axis direction is referred to as an end surface S3.
  • the optical coupling portion 224 is provided with a concave portion D1 and a convex lens 230.
  • the concave portion D1 is provided in the vicinity of the side L4 on the positive side of the optical coupling portion 224 in the y-axis direction. Further, the recess D1 overlaps the optical axis of the light emitting element array 100 when viewed in plan from the z-axis direction. Further, the recess D1 overlaps the optical axis of the optical fiber 60 connected to the plug 42 when viewed in plan from the x-axis direction. The optical axis of the light emitting element array 100 is parallel to the z-axis direction, and the optical axis of the optical fiber 60 is parallel to the x-axis direction. Further, the concave portion D1 has a rectangular shape when viewed in plan from the z-axis direction. Furthermore, as shown in FIG. 7, the recess D ⁇ b> 1 has a V shape when viewed in plan from the y-axis direction.
  • the inner peripheral surface on the negative side in the x-axis direction of the recess D1 is a total reflection surface R1.
  • the total reflection surface R1 is parallel to the y-axis and tilted 45 ° counterclockwise with respect to the z-axis when viewed from the negative side in the y-axis direction.
  • the refractive index of the positioning member 200 is sufficiently larger than that of air. Therefore, the laser beam B1 emitted from the light emitting element array 100 to the positive z-axis direction along the optical axis of the light emitting element array 100 is incident on the optical coupling unit 224, and the optical fiber is reflected by the total reflection surface R1.
  • the light is totally reflected on the negative side in the x-axis direction parallel to the optical axis 60, and travels to the optical fiber 60 through the plug 40. That is, the positioning member 220 optically couples the optical fiber 60 and the light emitting element array 100 by aligning the optical axes of the light emitting element array 100 and the optical fiber 60 by reflection.
  • the angle formed by the optical axis of the laser beam B1 emitted from the light emitting element array 100 and the total reflection surface R1 is 45 °.
  • the angle formed by the optical axis of the laser beam B1 toward the total reflection surface R1 is 45 °. That is, the angle formed by the total reflection surface R1 and the optical axis of the optical fiber 60 is equal to the angle formed by the total reflection surface R1 and the light emitting element array 100.
  • the convex lens 230 is provided on the lower surface of the optical coupling part 224 as shown in FIGS. Further, the convex lens 230 overlaps the light emitting element array 100 when viewed in plan from the z-axis direction. Thereby, the convex lens 230 faces the light emitting element array 100 and is positioned on the optical path of the laser beam B1. In addition, the convex lens 230 has a semicircular shape that protrudes toward the negative direction side of the z-axis when viewed from a direction orthogonal to the z-axis. Accordingly, the laser beam B1 emitted from the light emitting element array 100 is condensed or collimated by the convex lens 230 and travels toward the total reflection surface R1.
  • the positioning member 240 for the light receiving element has a rectangular shape when viewed in plan from the z-axis direction. Furthermore, the positioning member 240 includes a plug placement portion 242 and an optical coupling portion 244, as shown in FIG.
  • the plug placement portion 242 is a portion on which the plug 46 provided at the end of the optical fiber 60 is placed, and constitutes a portion of the positioning member 240 on the negative direction side of the x axis. Further, as shown in FIG. 6, the plug placement portion 242 is a plate-like member having a rectangular shape when viewed in plan from the z-axis direction. Furthermore, the plug mounting part 224 is located on the upper surface of the mounting substrate 22 as shown in FIG. Details of the plug 46 will be described later.
  • a groove G2 is provided.
  • a portion on the negative side in the y-axis direction from the groove G2 is referred to as a flat portion F3
  • a portion on the positive direction side in the y-axis direction from the groove G2 is referred to as a flat portion F4.
  • the height h3 from the upper surface of the mounting substrate 22 to the upper surface of the plug mounting portion 242 with which the lower surface of the plug 46 contacts is a height h2 from the upper surface of the mounting substrate 22 to the upper surface of the sealing resin 24 as shown in FIG. Lower than.
  • the optical coupling portion 244 constitutes a portion of the positioning member 240 on the positive direction side in the x-axis direction.
  • the lower surface of the optical coupling portion 244 is located on the positive side in the z-axis direction with respect to the lower surface of the plug placement portion 242. Further, as shown in FIG. 7, the optical coupling portion 244 is placed on the sealing resin 24 on the mounting substrate 22 with the light receiving element array 50 interposed therebetween.
  • the optical coupling part 244 has a main body 246 and an abutting part 248.
  • the main body 246 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the abutting portion 248 protrudes from the end surface S5 on the negative side in the x-axis direction of the main body 246 along the flat portion F4 of the plug placement portion 242 to the approximate center of the flat portion F4 in the x-axis direction.
  • the optical coupling unit 244 has an L shape when viewed in plan from the z-axis direction.
  • the end surface on the negative direction side in the x-axis direction of the abutting portion 248 is referred to as an end surface S6.
  • the optical coupling portion 244 is provided with a concave portion D2 and a convex lens 250.
  • the concave portion D2 is provided in the vicinity of the side L5 on the negative side of the optical coupling portion 244 in the y-axis direction.
  • the concave portion D2 overlaps the light receiving element array 50 when viewed in plan from the z-axis direction.
  • the recess D2 overlaps with the optical axis of the optical fiber 60 connected to the plug 46 when viewed in plan from the x-axis direction.
  • the optical axis of the light receiving element array 100 is parallel to the z axis.
  • the recess D2 has a rectangular shape when viewed in plan from the z-axis direction.
  • the recess D ⁇ b> 2 has a V shape when viewed in plan from the y-axis direction.
  • the inner peripheral surface on the negative direction side in the x-axis direction of the recess D2 is a total reflection surface R2.
  • the total reflection surface R2 is parallel to the y-axis and tilted 45 ° counterclockwise with respect to the z-axis when viewed from the negative side in the y-axis direction.
  • the refractive index of the positioning member 200 is sufficiently larger than that of air. Accordingly, the laser beam B2 emitted from the optical fiber 60 to the positive side in the x-axis direction along the optical axis of the optical fiber 60 is incident on the optical coupling portion 244, and is received by the light receiving element array 50 by the total reflection surface R2.
  • the light is totally reflected on the negative side in the z-axis direction parallel to the optical axis of the light, and proceeds to the light receiving element array 50 through the sealing resin 24. That is, the positioning member 240 optically couples the optical fiber 60 and the light receiving element array 50 by matching the optical axes of the light receiving element array 50 and the optical fiber 60 by reflection.
  • the angle formed by the optical axis of the laser beam B2 emitted from the optical fiber 60 and the total reflection surface R2 is 45 °.
  • the angle formed by the optical axis of the laser beam B2 toward the total reflection surface R2 is 45 °. That is, the angle formed by the total reflection surface R2 and the optical axis of the optical fiber 60 is equal to the angle formed by the total reflection surface R2 and the light receiving element array 50.
  • the convex lens 250 is provided on the lower surface of the optical coupling portion 244 as shown in FIGS.
  • the convex lens 250 overlaps the light receiving element array 50 when viewed in plan from the z-axis direction.
  • the convex lens 250 faces the light receiving element array 50 and is positioned on the optical path of the laser beam B2.
  • the convex lens 250 has a semicircular shape that protrudes toward the negative direction side of the z-axis when viewed from a direction orthogonal to the z-axis. Therefore, the laser beam B ⁇ b> 2 emitted from the optical fiber 60 is reflected by the total reflection surface R ⁇ b> 2, then condensed or collimated by the convex lens 250, and travels toward the light receiving element array 50.
  • the metal cap 30 is manufactured by bending a single metal plate (for example, SUS301) into a U-shape. Further, as shown in FIG. 1, the metal cap 30 covers the positioning member 200 from the positive direction side in the z-axis direction, the positive direction side in the y-axis direction, and the negative direction side in the y-axis direction. An opening A3 into which a plug 40 described later is inserted is formed on the negative side of the receptacle 20 in the x-axis direction.
  • the metal cap 30 includes a top plate portion 32 and side plate portions 34 and 36 as shown in FIG.
  • the top plate portion 32 is parallel to a plane orthogonal to the z-axis and has a rectangular shape.
  • the side plate portion 34 is formed by bending the metal cap 30 from the long side L6 on the negative direction side in the y-axis direction of the top plate portion 32 to the negative direction side in the z-axis direction.
  • the side plate portion 36 is formed by bending the metal cap 30 from the long side L7 on the positive side in the y-axis direction of the top plate portion 32 to the negative direction side in the z-axis direction.
  • Engaging portions 32 a and 32 b for fixing the plug 40 to the receptacle 20 are provided on the negative side of the top plate portion 32 in the x-axis direction.
  • the engaging portions 32a and 32b are provided in this order from the negative direction side in the y-axis direction toward the positive direction side.
  • the engaging portions 32 a and 32 b are formed by making a U-shaped cut in the top plate portion 32. Specifically, the engaging portions 32a and 32b have a U-shaped notch opened in the positive direction side in the x-axis direction in the top plate portion 32, and a portion surrounded by the U-shaped notch is formed in the z-axis direction. It is formed by bending so as to be dented in the negative direction side. Thus, the engaging portions 32a and 32b have a V-shape that protrudes in the negative direction side in the z-axis direction when viewed in plan from the y-axis direction.
  • engaging portions 32c and 32d for fixing the plug 40 to the receptacle 20 are provided on the short side L8 on the negative side of the top plate portion 32 in the x-axis direction.
  • the engaging portions 32c and 32d are metal pieces that protrude from the top plate portion 32 toward the negative side in the x-axis direction.
  • the engaging portions 32c and 32d are bent so as to be recessed toward the negative direction side in the z-axis direction at a substantially central position in the x-axis direction in the engaging portions 32c and 32d.
  • the engaging portions 32c and 32d have a V-shape protruding in the negative direction side in the z-axis direction when viewed in plan from the y-axis direction.
  • convex portions C1 to C3 projecting toward the negative direction side in the z-axis direction are directed from the negative direction side in the x-axis direction to the positive direction side. They are arranged in this order.
  • the convex portions C1 to C3 are each fixed to the mounting substrate 22 with an adhesive.
  • the convex portion C1 is connected to the ground conductor exposed portion E2 of the mounting substrate 22.
  • the convex portion C3 is fitted into a space H1 provided between the leg portion 24b and the leg portion 24c of the sealing resin 24. Thereby, the metal cap 30 is positioned with respect to the mounting substrate 22.
  • convex portions C4 to C6 projecting toward the negative direction side in the z-axis direction are directed from the negative direction side in the x-axis direction to the positive direction side. They are arranged in this order.
  • the convex portions C4 to C6 are each fixed to the mounting substrate 22 with an adhesive.
  • the convex portion C4 is connected to the ground conductor exposed portion E3 of the mounting substrate 22.
  • the convex portion C6 is fitted into a space H2 provided between the leg portion 24d and the leg portion 24e of the sealing resin 24. Thereby, the metal cap 30 is positioned with respect to the mounting substrate 22.
  • the optical fiber connection device 70 includes an optical fiber 60 and a plug 40.
  • the optical fiber 60 is composed of a core wire and a covering material that covers the core wire, and the core wire is composed of a core and a clad.
  • the core is made of a glass material
  • the clad is made of a glass material or a glass material covered with a fluorine resin.
  • the covering material is made of a resin such as polyethylene.
  • the plug 40 includes a transmission side plug 42 and a reception side plug 46, both of which are made of epoxy or nylon resin or the like.
  • the transmission side plug 42 is used for fixing the optical fiber 60 to the positioning member 220.
  • the transmission side plug 42 includes an optical fiber insertion portion 42a and a protrusion 42b.
  • the optical fiber insertion portion 42a constitutes a portion on the positive direction side in the y-axis direction of the transmission-side plug 42, and has a rectangular parallelepiped shape extending in the x-axis direction.
  • An opening A1 is provided in a portion on the negative direction side in the x-axis direction of the optical fiber insertion portion 42a. A resin for fixing the optical fiber 60 is injected into the opening A1.
  • the opening A1 is formed by cutting out the surface S7 located on the upper surface of the optical fiber insertion portion 42a and the end surface S8 on the negative side in the x-axis direction. Further, an insertion port H7 for guiding the core wire of the inserted optical fiber 60 to the tip of the transmission side plug 42 is provided on the inner peripheral surface on the positive side in the x-axis direction of the opening A1. Note that the number of insertion openings H7 corresponds to the number of optical fibers 60, and is two in this embodiment.
  • a concave portion D3 for injecting a matching agent is provided in a portion on the positive side in the x-axis direction of the optical fiber insertion portion 42a.
  • the matching agent is a transparent resin that matches the refractive index between the optical fiber 60 and the transmission side plug 42 and reduces the refractive action of light. Further, the recess D3 is recessed from the upper surface to the lower surface of the optical fiber insertion portion 42a.
  • An insertion port H7 is provided on the inner peripheral surface of the concave portion D3 on the negative side in the x-axis direction.
  • the insertion port H7 is connected to the inner peripheral surface of the opening A1 on the positive direction side in the x-axis direction. Therefore, the core wire of the optical fiber 60 reaches the recess D3 from the opening A1 through the insertion port H7.
  • the end surface of the core wire of the optical fiber 60 that has reached the recess D3 is positioned in the immediate vicinity of the inner peripheral surface S9 on the positive side in the x-axis direction of the recess D3.
  • the optical fiber 60 is fixed to the transmission-side plug 42 by injecting a matching agent made of a transparent resin, for example, an epoxy resin into the opening A1 and the recess D3.
  • a matching agent made of a transparent resin, for example, an epoxy resin
  • the end face of the core wire of the optical fiber 60 is not in contact with the inner peripheral surface S9. This is to provide a gap that absorbs the expansion and contraction of the optical fiber 60 caused by temperature fluctuations and the like, and also to prevent a decrease in the transmittance of the resin due to white turbidity of the resin and shape deformation.
  • a convex lens 44 is provided on the end surface S10 on the positive side in the x-axis direction of the optical fiber insertion portion 42a.
  • the convex lens 44 has a semicircular shape protruding in the positive direction side in the x-axis direction when seen in a plan view from a direction orthogonal to the x-axis direction. Accordingly, the laser beam B1 emitted from the light emitting element array 100 and reflected by the total reflection surface R1 is condensed or collimated by the convex lens 44.
  • the convex lens 44 overlaps the optical axis of the optical fiber 60 when viewed in plan from the x-axis direction. Accordingly, the laser beam B1 collected or collimated by the convex lens 44 passes through the resin of the optical fiber insertion portion 42a. The laser beam B ⁇ b> 1 is transmitted to the core of the core of the optical fiber 60.
  • a projection N1 that engages with the engaging portion 32a of the metal cap 30 is provided on the surface S7 of the optical fiber insertion portion 42a.
  • the protrusion N1 is provided between the opening A1 and the recess D3 in the x-axis direction, and extends in the y-axis direction. Further, the protrusion N1 has a triangular shape protruding in the positive direction side in the z-axis direction when viewed in plan from the y-axis direction.
  • a convex portion C7 is provided on the lower surface of the optical fiber insertion portion 42a.
  • the convex portion C7 corresponds to the groove G1 of the plug placement portion 222 of the positioning member 220.
  • the convex portion C7 is provided in parallel to the x-axis from the end surface S8 toward the end surface S10.
  • the protruding portion 42b protrudes from the vicinity of the end portion on the negative side in the x-axis direction of the optical fiber insertion portion 42a toward the negative direction side in the y-axis direction.
  • the transmission side plug 42 is L-shaped.
  • the protruding portion 42b functions as a grip portion when the transmitting side plug 42 is inserted and removed.
  • a substantially rectangular hollow hole is provided at the approximate center of the protrusion 42b when viewed in plan from the z-axis direction.
  • connection work between the transmission side plug 42 and the receptacle 20 is performed by pushing the convex portion C7 along the groove G1 to the positive side in the x-axis direction.
  • the end surface S11 on the positive side in the x-axis direction of the protrusion 42b abuts against the end surface S3 of the abutting portion 228 of the positioning member 220 shown in FIG.
  • the convex lens 44 is not in contact with the end surface S2 of the main body 226, and a gap of about 5 ⁇ m is provided. This is to prevent the transmittance from decreasing due to scratches and dirt on the convex lens 44 and the end surface S2 of the main body 226 due to contact.
  • the engaging portion 32a of the metal cap 30 is engaged with the protrusion N1, and the engaging portion 32c is formed by the surface S7 and the end surface S8 of the transmission side plug 42.
  • the transmission side plug 42 is fixed to the receptacle 20.
  • the receiving side plug 46 is used to fix the optical fiber 60 to the positioning member 240. Moreover, the receiving side plug 46 is provided with the optical fiber insertion part 46a and the projection part 46b, as shown in FIG.
  • the optical fiber insertion portion 46a constitutes a portion on the negative direction side in the y-axis direction of the reception side plug 46, and has a rectangular parallelepiped shape extending in the x-axis direction.
  • An opening A2 is provided in a portion on the negative direction side in the x-axis direction of the optical fiber insertion portion 46a. A resin for fixing the optical fiber 60 is injected into the opening A2.
  • the opening A2 is formed by cutting out the surface S12 located on the upper surface of the optical fiber insertion portion 46a and the end surface S13 on the negative side in the x-axis direction.
  • An insertion port H8 for guiding the core wire of the inserted optical fiber 60 to the tip of the receiving side plug 46 is provided on the inner peripheral surface on the positive side in the x-axis direction of the opening A2.
  • the number of insertion ports H8 corresponds to the number of optical fibers 60, and is two in this embodiment.
  • a concave portion D4 for injecting a matching agent is provided in a portion on the positive side in the x-axis direction in the optical fiber insertion portion 46a. Further, the recess D4 is recessed from the upper surface to the lower surface of the optical fiber insertion portion 46a.
  • An insertion port H8 is provided on the inner peripheral surface of the concave portion D4 on the negative side in the x-axis direction.
  • the insertion port H8 is connected to the inner peripheral surface of the opening A2 on the positive direction side in the x-axis direction. Therefore, the core wire of the optical fiber 60 reaches the recess D4 from the opening A2 through the insertion port H8.
  • the end surface of the core wire of the optical fiber 60 that has reached the recess D4 is positioned in the immediate vicinity of the inner peripheral surface S14 on the positive direction side in the x-axis direction of the recess D4.
  • the optical fiber 60 is fixed to the receiving side plug 46 by pouring a matching agent made of a transparent resin, for example, an epoxy resin into the opening A2 and the recess D4.
  • a matching agent made of a transparent resin, for example, an epoxy resin
  • the end surface of the core wire of the optical fiber 60 is not in contact with the inner peripheral surface S14.
  • a convex lens 48 is provided on the end surface S15 on the positive side in the x-axis direction of the optical fiber insertion portion 46a.
  • the convex lens 48 has a semicircular shape protruding in the positive direction side in the x-axis direction when seen in a plan view from a direction orthogonal to the x-axis.
  • the convex lens 48 overlaps the optical axis of the optical fiber 60 when viewed in plan from the x-axis direction. Accordingly, the laser beam B2 emitted from the optical fiber 60 is condensed or collimated by the convex lens 48 and proceeds to the total reflection surface R2. The laser beam B ⁇ b> 2 is reflected by the total reflection surface R ⁇ b> 2 and transmitted to the light receiving element array 50.
  • a protrusion N2 that engages with the engaging portion 32b of the metal cap 30 is provided on the surface S12 of the optical fiber insertion portion 46a.
  • the protrusion N2 is provided between the opening A2 and the recess D4 in the x-axis direction, and extends in the y-axis direction. Further, the protrusion N2 has a triangular shape protruding in the positive direction side in the z-axis direction when viewed in plan from the y-axis direction.
  • a convex portion C8 is provided on the lower surface of the optical fiber insertion portion 46a.
  • the convex portion C8 corresponds to the groove G2 of the plug placement portion 242 of the positioning member 240.
  • the convex portion C8 is provided in parallel to the x-axis from the end surface S13 toward the end surface S15.
  • the protrusion 46 b protrudes from the end on the negative side in the x-axis direction of the optical fiber insertion portion 46 a to the positive side in the y-axis direction.
  • the receiving side plug 46 is L-shaped.
  • the protruding portion 46b functions as a grip portion when the receiving side plug 46 is inserted and removed.
  • a substantially rectangular hollow hole is provided in the approximate center of the protrusion 46b when viewed in plan from the z-axis direction.
  • connection work between the receiving side plug 46 and the receptacle 20 is performed by pushing the convex portion C8 along the groove G2 to the positive side in the x-axis direction.
  • the end surface S16 on the positive side in the x-axis direction of the protruding portion 46b abuts against the end surface S6 of the abutting portion 248 of the positioning member 240 shown in FIG.
  • the convex lens 48 is not in contact with the end surface S5 of the main body 246, and a gap of about 5 ⁇ m is provided. This is to prevent damage and dirt from occurring on the convex lens 48 and the end surface S5 of the main body 246 due to contact with each other, thereby reducing the transmittance.
  • the engaging portion 32b of the metal cap 30 is engaged with the protrusion N2, and the engaging portion 32d is formed by the surface S12 and the end surface S13 of the receiving side plug 46.
  • the receiving side plug 46 is fixed to the receptacle 20 by engaging with the corner.
  • the laser beam B ⁇ b> 1 emitted from the light emitting element array 100 to the positive side in the z-axis direction passes through the sealing resin 24 and the positioning member 220. pass. Further, the laser beam B1 is reflected by the total reflection surface R1 to the negative direction side in the x-axis direction, passes through the plug 40, and is transmitted to the core of the optical fiber 60.
  • the laser beam B 2 emitted from the optical fiber 60 to the positive side in the x-axis direction passes through the positioning member 240. Further, the laser beam B ⁇ b> 2 is reflected by the total reflection surface R ⁇ b> 2 to the negative direction side in the z-axis direction, passes through the sealing resin 24, and is transmitted to the light receiving element array 50.
  • solder is applied to the upper surface of a mother substrate 122 (not shown in the drawing) that is an assembly of the mounting substrates 22. More specifically, cream solder is pressed onto the mother substrate 122 on which the metal mask is placed using a squeegee. Then, the solder is printed on the mother substrate 122 by removing the metal mask from the mother substrate 122.
  • the capacitor is placed on the solder of the mother board 122. Thereafter, heat is applied to the mother substrate 122 to solder the capacitor.
  • Ag paste is applied to a predetermined position on the mother board 122.
  • the drive circuit 26, the light receiving element array 50, and the light emitting element array 100 are mounted on the coated Ag, and die bonding is performed. Further, the drive circuit 26 and the light receiving element array 50 are connected by wire bonding using Au wires, and the drive circuit 26 and the light emitting element array 100 are connected by wire bonding. Further, the drive circuit 26 and the mother substrate 122 are connected by wire bonding.
  • the plurality of mounting boards 22 are obtained by cutting the mother board 122 using a dicer.
  • the positioning member 220 is placed on the mounting substrate 22 and the sealing resin 24. More specifically, a UV curable adhesive is applied to the negative region in the x-axis direction on the upper surface of the sealing portion 24a. After applying the adhesive, as shown in FIG. 11, the position of the center T100 of the light emitting part of the light emitting element array 100 is confirmed by the position recognition camera V1.
  • the mounting machine V2 for placing the positioning member 220 on the sealing resin 24 picks up and picks up the positioning member 220. Then, with the mounting machine V2 adsorbing the positioning member 220, the position recognition camera V3 confirms the position of the lens center T230 of the convex lens 230 of the positioning member 220.
  • the light emitting element array 100 From the position data of the center T100 of the light emitting part of the light emitting element array 100 confirmed by the position recognition camera V1 and the position data of the lens center T230 of the convex lens 230 of the positioning member 220 confirmed by the position recognition camera V3, the light emitting element array 100. The relative position between the light emitting part and the convex lens 230 is calculated. Based on the calculated result, the movement amount of the onboard machine V2 is determined.
  • the positioning member 220 is moved by the determined movement amount by the mounting machine V2. Thereby, the lens center T230 of the convex lens 230 and the optical axis of the light emitting element array 100 coincide.
  • the positioning member 240 is mounted on the mounting substrate 22 and the sealing resin 24. More specifically, after applying a UV curable adhesive to the negative region in the x-axis direction on the upper surface of the sealing portion 24a, as shown in FIG. 11, the center of the light receiving portion of the light receiving element array 50 is obtained. The position T50 is confirmed by the position recognition camera V4.
  • the mounting machine V5 for mounting the positioning member 240 on the sealing resin 24 picks up and picks up the positioning member 240. Then, the position of the lens center T250 of the convex lens 250 of the positioning member 240 is confirmed by the position recognition camera V6 with the mounting machine V5 sucking the positioning member 240.
  • the light receiving element array 50 From the position data of the center T50 of the light receiving unit of the light receiving element array 50 confirmed by the position recognition camera V4 and the position data of the lens center T250 of the convex lens 250 of the positioning member 240 confirmed by the position recognition camera V6, the light receiving element array 50. The relative position between the light receiving unit and the convex lens 250 is calculated. Based on the calculated result, the movement amount of the onboard machine V5 is determined.
  • the positioning member 240 is moved by the determined movement amount by the mounting machine V5. Thereby, the lens center T250 of the convex lens 250 and the optical axis of the light receiving element array 50 coincide.
  • the positioning members 220 and 240 are pressed against the mounting substrate 22 and the sealing resin 24 by the mounting machines V2 and V5.
  • the UV curable adhesive between the positioning members 220 and 240 and the sealing resin 24 is cured, the positioning members 220 and 240 are not displaced and the mounting substrate 22 and the sealing resin are sealed. It is fixed to the resin 24.
  • the metal cap 30 is attached to the mounting substrate 22 on which the positioning member 200 is placed. More specifically, on the upper surface of the mounting substrate 22, the space H1 between the leg portions 24b and 24c of the sealing resin 24, the space H2 between the leg portions 24d and 24e, and the metal cap 30 A thermosetting adhesive such as epoxy is applied to the portion where the convex portions C2 and C5 are in contact. Further, a conductive paste such as Ag is applied to the ground conductor exposed portions E2 and E3 of the mounting substrate 22.
  • the convex portion C3 of the metal cap 30 is fitted into a portion sandwiched between the leg portion 24b and the leg portion 24c of the sealing resin 24 on the mounting substrate 22, that is, the space H1. Further, the convex portion C6 is fitted into a portion sandwiched between the leg portion 24d and the leg portion 24e of the sealing resin 24, that is, the space H2. Thereby, the position of the metal cap 30 with respect to the mounting substrate 22 is determined. Simultaneously with the positioning of the metal cap 30, the convex portions C1 to C6 come into contact with the adhesive or conductive paste on the mounting substrate 22.
  • the metal cap 30 After fitting the metal cap 30, heat is applied to the mounting substrate 22 to cure the adhesive and the conductive paste. Thereby, the metal cap 30 is fixed to the mounting substrate 22. Note that, by attaching the metal cap 30 to the mounting substrate 22, the convex portions C ⁇ b> 1 and C ⁇ b> 4 of the metal cap 30 come into contact with the ground conductor exposed portions E ⁇ b> 2 and E ⁇ b> 3 of the mounting substrate 22. Thereby, the metal cap 30 is connected to the ground conductor in the mounting substrate 22 and is kept at the ground potential.
  • the receptacle 20 is completed by the process as described above.
  • the optical fiber 60 inserted into the plug 40 is cut into a predetermined length.
  • the coating near the tip of the optical fiber 60 is removed using an optical fiber stripper. After removing the coating in the vicinity of the tip, cleaving is performed to bring out the cleavage plane of the core wire of the optical fiber 60.
  • the optical fiber 60 is pushed through the openings A1 and A2 so that the end of the core wire of the optical fiber 60 comes close to the surfaces S9 and S14 of the plug 40. Further, a transparent resin such as an epoxy resin for fixing the optical fiber 60 is injected into the openings A1 and A2 and the recesses D3 and D4 of the plug 40 shown in FIG. Then, the optical fiber 60 is fixed to the plug 40 by curing the transparent resin.
  • a transparent resin such as an epoxy resin for fixing the optical fiber 60 is injected into the openings A1 and A2 and the recesses D3 and D4 of the plug 40 shown in FIG.
  • the plug 40 is connected to the receptacle 20. As described above, the plug 40 is connected to the grooves G1 and G2 of the positioning members 220 and 240 along the protrusions C7 and C8 of the plug 40 and the opening provided between the metal cap 30 and the receptacle 20. This is performed by pushing from A3 toward the positive side in the x-axis direction.
  • the optical transmission module 10 is completed through the manufacturing process as described above.
  • the plug placement portions 222 and 242 are all provided on the upper surface of the mounting substrate. That is, the plug mounting portions 222 and 242 are provided not on the light emitting element 504 but on the same surface as the light receiving element array 50 or the light emitting element array 100 as in the optical connector socket 500. Therefore, the height of the receptacle 20 including the positioning member 200 and the height of the optical transmission module 10 can be reduced without reducing the height of the plug 40 itself, that is, with the strength of the plug 40 secured. It can be made lower than the receptacle and optical transmission module used. As a result, a space for applying an adhesive for fixing the optical fiber 60 in the plug 40 can be secured, so that the optical fiber 60 can be more firmly fixed to the plug 40.
  • the heights h1 and h3 from the upper surface of the mounting substrate 22 to the upper surfaces of the plug mounting portions 222 and 242 where the lower surfaces of the plugs 42 and 46 are in contact with each other are as shown in FIG.
  • the height to the upper surface of 24 is lower than h2. Therefore, the height of the receptacle 20 including the positioning member 200 and the optical transmission module 10 can be further reduced.
  • the receptacle 20 including the positioning member 200 is used.
  • the height of the optical transmission module 10 can be further reduced.
  • the plug 40 can be attached to the receptacle 20 along the protrusions C7 and C8 of the plug 40 with respect to the grooves G1 and G2. Therefore, the plug 40 can be accurately placed on the plug placement portions 222 and 242. As a result, optical loss due to optical axis shift of the optical fiber 60 can be suppressed.
  • each of the positioning members 220 and 240 is provided for each optical element. Thereby, it is possible to arrange the positioning members 220 and 240 corresponding to the positional deviation when each optical element is mounted. Therefore, in the positioning member 200, it is possible to flexibly cope with the positional deviation when the optical elements are mounted, as compared with the case where the positioning members 220 and 240 are integrated.
  • the difference between the positioning member 200 ⁇ / b> A and the positioning member 200 according to the first modification is the heights h ⁇ b> 4 and h ⁇ b> 5 of the plug placement portions 222 and 242.
  • Other configurations are the same as those in the above embodiment. Therefore, in the present modification, the description other than the plug placement portions 222 and 242 is as described in the above embodiment.
  • the heights h4 and h5 of the plug placement portions 222 and 242 are lower than the height h6 of the optical element. Therefore, the receptacle 20A and the optical transmission module 10A using the positioning member 200A can be further reduced in height as compared to the receptacle 20 and the optical transmission module 10 using the positioning member 200.
  • the difference between the positioning member 200 ⁇ / b> B and the positioning member 200, which is the second modification, is the shape of the plug placement portions 222 and 242.
  • the insertion direction when the plug 40 is pushed toward the optical coupling portion 224 that is, the present embodiment.
  • Protrusions C9 and C10 along the x-axis direction in the example are provided.
  • grooves G3 and G4 are provided on the lower surfaces of the plugs 42 and 46, respectively.
  • Other configurations are the same as those in the above embodiment. Therefore, in the present modification, the descriptions other than the plugs 42 and 46 and the plug placement portions 222 and 242 are as described in the above embodiment.
  • the plug 40 can be accurately placed on the plug placement portions 222 and 242.
  • optical loss can be suppressed by the optical axis shift of the optical fiber 60.
  • the positioning member, receptacle, and optical transmission module according to the present invention are not limited to the positioning members 200, 200A, 200B, receptacles 20, 20A, and optical transmission modules 10, 10A according to the above embodiments, and can be changed within the scope of the gist thereof. is there.
  • the present invention is useful for a positioning member for optically coupling an optical fiber and an optical element, a receptacle including the positioning member, and an optical transmission module, and particularly provided at one end of the optical fiber. It is excellent in that the height of the receptacle to which the plug is connected can be reduced while securing the strength of the plug.

Abstract

　本発明の目的は、光ファイバの一端に設けられたプラグの強度を確保しつつ、該プラグが接続されるレセプタクルの低背化を図ることができる位置決め部材、該位置決め部材を備えたレセプタクル及び光伝送モジュールを提供することである。　位置決め部材（２００）は、端部にプラグ（４０）が設けられた光ファイバ（６０）と実装基板（２２）上に設けられた光素子（５０，１００）とを、光学的に結合させる部材である。位置決め部材（２００）は、プラグ載置部（２２２，２４２）と光結合部（２２４，２４４）とを備えている。プラグ載置部（２２２，２４２）は、実装基板（２２）の上面に設けられ、プラグ（４０）が載置される。光結合部（２２４，２４４）は、光素子（５０，１００）を挟んで実装基板（２２）の上に設けられており、反射によって、光ファイバ（６０）と光素子（５０，１００）とを光学的に結合させている。

Description

位置決め部材、レセプタクル及び光伝送モジュール
　本発明は、光ファイバと光素子とを光学的に結合させるための位置決め部材、該位置決め部材を含むレセプタクル及び光伝送モジュール、特に、プラグが一端に設けられた光ファイバと実装基板上に設けられた光素子とを光学的に結合させるための位置決め部材、該位置決め部材を備えたレセプタクル及び光伝送モジュールに関する。
　従来の光ファイバと光素子とを光学的に結合させるための位置決め部材として、例えば、特許文献１に記載の光コネクタ用ソケットが知られている。この種の光コネクタ用ソケット５００は、図１５に示すように、光素子５０４の上に該光素子５０４を覆うように載置さていれる。そして、光ファイバ５１０の端部に設けられた光コネクタ（本発明におけるプラグ）５１４を光コネクタ用ソケット５００に取り付ける際には、光コネクタ用ソケット５００の上に更に光コネクタ５１４が取り付けられる。
　上述のように、特許文献１に記載の光コネクタ用ソケット５００を用いたレセプタクルでは、光素子５０４の上に該光コネクタ用ソケット５００が載置され、更にその上に光コネクタ５１４が載置されるという構成をとる。ここで、前記レセプタクルの低背化のためには、光コネクタ５１４自体の高さを抑えることが考えられるが、該光コネクタ５１４の強度を確保するために一定以下の高さにすることができない。従って、特許文献１に記載の光コネクタ用ソケットを用いたモジュールでは、光コネクタ５１４の強度を確保しつつ、低背化を図ることが困難だった。
特開２００９－２７６４７７号公報
　そこで、本発明の目的は、光ファイバの一端に設けられたプラグの強度を確保しつつ、該プラグが接続されるレセプタクルの低背化を図ることができる位置決め部材、該位置決め部材を備えたレセプタクル及び光伝送モジュールを提供することである。
  本発明の一の形態に係る位置決め部材は、
　端部にプラグが設けられている光ファイバと実装基板の上面に設けられた光素子とを光学的に結合させる位置決め部材であって、
　前記実装基板の上面に設けられ、かつ、前記プラグが載置されるプラグ載置部と、
　前記光素子を挟んで前記実装基板の上に設けられ、反射によって前記光ファイバの光軸と該光素子との光軸とを合わせる光結合部と、
　を備えること、
　を特徴とする。
　本発明の一の形態に係るレセプタクルは、
　複数の前記位置決め部材と、
　複数の前記光素子と、
　前記実装基板と、
　を備え、
　前記位置決め部材それぞれは、各光素子に対して設けられていること、
　を特徴とする。
　本発明の一の形態に係る光伝送モジュールは、
　前記位置決め部材と、
　前記光素子と、
　前記実装基板と、
　前記光ファイバと、
　前記プラグと、
　を備えていること、
　を特徴とする。
　本発明の一の形態に係る位置決め部材、該位置決め部材を備えるレセプタクル及び光伝送モジュールでは、位置決め部材のプラグ載置部と光素子とは共に、実装基板の上面に設けられている。つまり、位置決め部材のプラグ載置部は、特許文献１に記載の光コネクタ用ソケット５００のように光素子の上ではなく、光素子と同一の面上に設けられている。従って、本発明の一の形態に係る位置決め部材を備えるレセプタクル及び光伝送モジュールの高さは、プラグ自体の高さを低くすることなく、つまり、該プラグの強度を確保した状態で、光コネクタ用ソケット５００を用いたレセプタクル及び光伝送モジュールよりも低くすることができる。
　本発明の一の形態に係る位置決め部材、レセプタクル及び光伝送モジュールによれば、光ファイバの一端に設けられたプラグの強度を確保しつつ、該プラグが接続されるレセプタクル又は光モジュールの低背化を図ることができる。
一実施形態に係る位置決め部材を備える光伝送モジュールの外観斜視図である。 レセプタクルの分解斜視図である。 レセプタクルから金属キャップ及び位置決め部材を除いた外観斜視図である。 レセプタクルから金属キャップを除いた状態の外観斜視図である。 位置決め部材の外観斜視図である。 位置決め部材をｚ軸方向の負方向側から平面視した図である。 図５に記載の位置決め部材のＣ－Ｃ又はＤ－Ｄにおける断面に、実装基板及びプラグを追加した図である。 金属キャップの外観斜視図である。 光ファイバ接続デバイスの外観斜視図である。 プラグをｚ軸方向の負方向側から平面視した図である。 レセプタクルの製造工程の図である。 第１変形例に係る位置決め部材の断面図である。 第２変形例に係る位置決め部材の外観斜視図である。 第２変形例に係る位置決め部材に載置されるプラグの外観斜視図である。 特許文献１に記載の光コネクタ用ソケットと同種の光コネクタ用ソケットの断面図である。
　以下に、一実施形態に係る位置決め部材を備える光伝送モジュール、及びその製造方法について説明する。
（光伝送モジュールの構成　図１～図３参照）
　以下に、一実施形態に係る位置決め部材を備える光伝送モジュールの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、光伝送モジュール１０の上下方向をｚ軸方向と定義し、z軸方向から平面視したときに、光伝送モジュール１０の長辺に沿った方向をｘ軸方向と定義する。さらに、光伝送モジュール１０の短辺に沿った方向をｙ軸方向と定義する。ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は互いに直交している。
　光伝送モジュール１０は、図１に示すように、レセプタクル２０及び光ファイバ接続デバイス７０を備えている。
　レセプタクル２０は、図２に示すように、金属キャップ３０、受光素子アレイ５０、発光素子アレイ１００、位置決め部材２００、実装基板２２、封止樹脂２４及び駆動回路２６を備えている。
　実装基板２２は、図３に示すように、ｚ軸方向から平面視したとき、矩形状を成している。また、実装基板２２のｚ軸方向の負方向側の面（以下で下面と称す）には、光伝送モジュール１０を回路基板に実装する際に、回路基板のランドと接触する表面実装用電極Ｅ１（図３には図示せず）が設けられている。
　実装基板２２のｚ軸方向の正方向側の面（以下で上面と称す）において、ｘ軸方向の負方向側に位置する辺Ｌ１とｙ軸方向の負方向側に位置する辺Ｌ２とが成す角の近傍には、実装基板２２内に設けられたグランド導体の一部が露出しているグランド導体露出部Ｅ２が設けられている。グランド導体露出部Ｅ２は、ｚ軸方向の正方向側から平面視したとき、ｘ軸方向を長辺とする長方形状を成している。
　さらに、実装基板２２の上面において、ｘ軸方向の負方向側に位置する辺Ｌ１とｙ軸方向の正方向側に位置する辺Ｌ３とが成す角の近傍には、実装基板２２内に設けられたグランド導体の一部が露出しているグランド導体露出部Ｅ３が設けられている。グランド導体露出部Ｅ３は、ｚ軸方向の正方向側から平面視したとき、ｘ軸方向を長辺とする長方形状を成している。
　受光素子アレイ５０及び発光素子アレイ１００は、実装基板２２の上面におけるｘ軸方向の正方向側の部分に設けられている。受光素子アレイ５０は、光信号を電気信号に変換する複数のフォトダイオードを含んだ素子である。発光素子アレイ１００は、電気信号を光信号に変換する複数のダイオードを含んだ素子である。
　また、駆動回路２６は、実装基板２２の表面におけるｘ軸方向の正方向側の部分において、受光素子アレイ５０及び発光素子アレイ１００よりも更にｘ軸方向の正方向側に設けられている。駆動回路２６は、受光素子アレイ５０及び発光素子アレイ１００を駆動するための半導体回路素子である。
　また、駆動回路２６は、図３に示すように、ｚ軸方向から平面視したとき、ｙ軸方向に平行な長辺を有する矩形状を成している。駆動回路２６と受光素子アレイ５０とは、ワイヤーＵを介してワイヤーボンディングにより接続されている。また、駆動回路２６と発光素子アレイ１００とは、ワイヤーＵを介してワイヤーボンディングにより接続されている。これにより、駆動回路２６からの電気信号が、ワイヤーＵを介して発光素子アレイ１００に伝送され、受光素子アレイ５０からの電気信号が、ワイヤーＵを介して駆動回路２６に伝送される。また、駆動回路２６と実装基板２２とは、ワイヤーＵを介してワイヤーボンディングにより接続されている。
　封止樹脂２４は、図３に示すように、封止部２４ａ及び脚部２４ｂ～２４ｅを備えており、エポキシ樹脂などの透明な樹脂からなる。封止部２４ａは、略直方体状をなしており、実装基板２２の上面におけるｘ軸方向の正方向側の部分に設けられている。そして、封止部２４ａは、受光素子アレイ５０、発光素子アレイ１００及び駆動回路２６を覆っている。
　脚部２４ｂ，２４ｃは、ｘ軸方向の負方向側から正方向側にこの順に並ぶように、間隔を空けて設けられている。脚部２４ｂ，２４ｃは、封止部２４ａのｙ軸方向の負方向側の面から、実装基板２２の辺Ｌ２に向かって突出する直方体状の部材である。また、脚部２４ｂと脚部２４ｃとの間には、後述する金属キャップ３０の凸部Ｃ３が嵌め込まれる空間Ｈ１が設けられている。
　脚部２４ｄ，２４ｅは、ｘ軸方向の負方向側から正方向側にこの順に並ぶように、間隔を空けて設けられている。脚部２４ｄ，２４ｅは、封止部２４ａのｙ軸方向の正方向側の面から、実装基板２２の辺Ｌ３に向けて突出する直方体状の部材である。また、脚部２４ｄと脚部２４ｅとの間には、後述する金属キャップ３０の凸部Ｃ６が嵌めこまれる空間Ｈ２が設けられている。
（位置決め部材の構成　図４～図７参照）
　次に、位置決め部材２００について、図面を参照しながら説明する。
　位置決め部材２００は、図４に示すように、実装基板２２の上面及び封止樹脂２４の略全体を覆うように、実装基板２２及び封止樹脂２４に跨って設けられている。また、位置決め部材２００は、発光素子用の位置決め部材２２０と受光素子用の位置決め部材２４０とを備えている。つまり、位置決め部材２２０，２４０それぞれは、各光素子に対して設けられている。位置決め部材２２０，２４０は、ｙ軸方向の負方向側から正方向側に向かってこの順に並ぶように設けられている。なお、位置決め部材２００は、例えばエポキシ系やナイロン系の樹脂により構成されている。
　発光素子用の位置決め部材２２０は、ｚ軸方向から平面視したとき、矩形状を成している。さらに、位置決め部材２２０は、図５に示すように、プラグ載置部２２２と光結合部２２４とを備えている。
　プラグ載置部２２２は、光ファイバ６０の端部に設けられたプラグ４２が載置される部分であって、位置決め部材２２０におけるｘ軸の負方向側の部分を構成している。また、プラグ載置部２２２は、図６に示すように、ｚ軸方向から平面視したとき、矩形状を成している板状部材である。さらに、プラグ載置部２２２は、図７に示すように、実装基板２２の上面に位置している。なお、プラグ４２の詳細については、後で述べる。
　また、プラグ載置部２２２の上面におけるｙ軸方向の略中央には、図５に示すように、プラグ４２を光結合部２２４に向かって押し込む際の挿入方向、つまり本実施例におけるｘ軸方向に沿った溝Ｇ１が設けられている。なお、プラグ載置部２２２において、溝Ｇ１よりｙ軸方向の負方向側の部分を平坦部Ｆ１と称し、溝Ｇ１よりｙ軸方向の正方向側の部分を平坦部Ｆ２と称す。実装基板２２の上面からプラグ４２の下面が接するプラグ載置部２２２の上面までの高さｈ１は、図７に示すように、実装基板２２の上面から封止樹脂２４の上面までの高さｈ２よりも低い。
　光結合部２２４は、図５に示すように、位置決め部材２２０におけるｘ軸方向の正方向側の部分を構成している。光結合部２２４の下面は、プラグ載置部２２２の下面よりもｚ軸方向の正方向側に位置している。また、光結合部２２４は、図７に示すように、発光素子アレイ１００を挟んで実装基板２２の上である封止樹脂２４上に載置される。
　さらに、光結合部２２４は、図５に示すように、本体２２６及び突き当て部２２８を有している。本体２２６は直方体状を成している。突き当て部２２８は、本体２２６のｘ軸方向の負方向側の端面Ｓ２から、プラグ載置部２２２の平坦部Ｆ１に沿って、平坦部Ｆ１のｘ軸方向の略中央まで突出している。これにより、光結合部２２４は、ｚ軸方向から平面視したときにＬ字型を成している。なお、突き当て部２２８のｘ軸方向の負方向側の端面を端面Ｓ３と称す。また、光結合部２２４には、凹部Ｄ１及び凸レンズ２３０が設けられている。
　凹部Ｄ１は、光結合部２２４のｙ軸方向の正方向側の辺Ｌ４近傍に設けられている。また、凹部Ｄ１は、ｚ軸方向から平面視したとき、発光素子アレイ１００の光軸と重なっている。さらに、凹部Ｄ１は、ｘ軸方向から平面視したとき、プラグ４２に接続されている光ファイバ６０の光軸と重なっている。なお、発光素子アレイ１００の光軸は、ｚ軸方向と平行であり、光ファイバ６０の光軸は、ｘ軸方向と平行である。また、凹部Ｄ１は、ｚ軸方向から平面視したとき、矩形状を成している。さらに、凹部Ｄ１は、図７に示すように、ｙ軸方向から平面視したときにＶ字型を成している。
　凹部Ｄ１のｘ軸方向の負方向側の内周面は、全反射面Ｒ１である。全反射面Ｒ１は、ｙ軸に平行であり、ｙ軸方向の負方向側から平面視したとき、ｚ軸に対して反時計回りに４５°傾いている。また、位置決め部材２００の屈折率は、空気よりも十分に大きい。従って、発光素子アレイ１００の光軸に沿って、発光素子アレイ１００からｚ軸方向の正方向側に出射されたレーザービームＢ１は、光結合部２２４に入射し、全反射面Ｒ１により、光ファイバ６０の光軸と平行なｘ軸方向の負方向側に全反射され、プラグ４０を介して光ファイバ６０へと進行する。つまり、位置決め部材２２０は、反射によって、発光素子アレイ１００と光ファイバ６０との光軸を合わせることにより、光ファイバ６０と発光素子アレイ１００とを光学的に結合させている。なお、レーザービームＢ１の光跡をｙ軸方向から平面視すると、発光素子アレイ１００から出射されたレーザービームＢ１の光軸と全反射面Ｒ１とが成す角は４５°であり、光ファイバ６０に向かうレーザービームＢ１の光軸と全反射面Ｒ１とが成す角は４５°である。すなわち、全反射面Ｒ１と光ファイバ６０の光軸とが成す角度と、全反射面Ｒ１と発光素子アレイ１００とが成す角度は等しい。
　凸レンズ２３０は、図６及び図７に示すように、光結合部２２４の下面に設けられている。また、凸レンズ２３０は、ｚ軸方向から平面視したとき、発光素子アレイ１００と重なっている。これにより、凸レンズ２３０は、発光素子アレイ１００と対向し、レーザービームＢ１の光路上に位置している。また、凸レンズ２３０は、ｚ軸と直交する方向から平面視したとき、ｚ軸の負方向側に向かって突出する半円状を成している。従って、発光素子アレイ１００から出射されたレーザービームＢ１は、凸レンズ２３０によって集光又はコリメートされて、全反射面Ｒ１に向かう。
　受光素子用の位置決め部材２４０は、ｚ軸方向から平面視したとき、矩形状を成している。さらに、位置決め部材２４０は、図５に示すように、プラグ載置部２４２と光結合部２４４とを備えている。
　プラグ載置部２４２は、光ファイバ６０の端部に設けられたプラグ４６が載置される部分であって、位置決め部材２４０におけるｘ軸の負方向側の部分を構成している。また、プラグ載置部２４２は、図６に示すように、ｚ軸方向から平面視したとき、矩形状を成している板状部材である。さらに、プラグ載置部２２４は、図７に示すように、実装基板２２の上面に位置している。なお、プラグ４６の詳細については、後で述べる。
　また、プラグ載置部２４２の上面におけるｙ軸方向の略中央には、図５に示すように、プラグ４６を光結合部２４４に向かって押し込む際の挿入方向、つまり本実施例におけるｘ軸方向に沿った溝Ｇ２が設けられている。なお、プラグ載置部２４２において、溝Ｇ２よりｙ軸方向の負方向側の部分を平坦部Ｆ３と称し、溝Ｇ２よりｙ軸方向の正方向側の部分を平坦部Ｆ４と称す。実装基板２２の上面からプラグ４６の下面が接するプラグ載置部２４２の上面までの高さｈ３は、図７に示すように、実装基板２２の上面から封止樹脂２４の上面までの高さｈ２よりも低い。
　光結合部２４４は、図５に示すように、位置決め部材２４０におけるｘ軸方向の正方向側の部分を構成している。光結合部２４４の下面は、プラグ載置部２４２の下面よりもｚ軸方向の正方向側に位置している。また、光結合部２４４は、図７に示すように、受光素子アレイ５０を挟んで実装基板２２の上である封止樹脂２４上に載置される。
　さらに、光結合部２４４は、本体２４６及び突き当て部２４８を有している。本体２４６は直方体状を成している。突き当て部２４８は、本体２４６のｘ軸方向の負方向側の端面Ｓ５から、プラグ載置部２４２の平坦部Ｆ４に沿って、平坦部Ｆ４のｘ軸方向の略中央まで突出している。これにより、光結合部２４４は、ｚ軸方向から平面視したときにＬ字型を成している。なお、突き当て部２４８のｘ軸方向の負方向側の端面を端面Ｓ６と称す。また、光結合部２４４には、凹部Ｄ２及び凸レンズ２５０が設けられている。
　凹部Ｄ２は、光結合部２４４のｙ軸方向の負方向側の辺Ｌ５近傍に設けられている。また、凹部Ｄ２は、ｚ軸方向から平面視したとき、受光素子アレイ５０と重なっている。さらに、凹部Ｄ２は、ｘ軸方向から平面視したとき、プラグ４６に接続されている光ファイバ６０の光軸と重なっている。なお、受光素子アレイ１００の光軸は、ｚ軸と平行である。また、凹部Ｄ２は、ｚ軸方向から平面視したとき、矩形状を成している。さらに、凹部Ｄ２は、図７に示すように、ｙ軸方向から平面視したときにＶ字型を成している。
　凹部Ｄ２のｘ軸方向の負方向側の内周面は、全反射面Ｒ２である。全反射面Ｒ２は、ｙ軸に平行であり、ｙ軸方向の負方向側から平面視したとき、ｚ軸に対して反時計回りに４５°傾いている。また、位置決め部材２００の屈折率は、空気よりも十分に大きい。従って、光ファイバ６０の光軸に沿って、光ファイバ６０からｘ軸方向の正方向側に出射されたレーザービームＢ２は、光結合部２４４に入射し、全反射面Ｒ２により、受光素子アレイ５０の光軸と平行なｚ軸方向の負方向側に全反射され、封止樹脂２４を介して受光素子アレイ５０へと進行する。つまり、位置決め部材２４０は、反射によって、受光素子アレイ５０と光ファイバ６０との光軸を合わせることにより、光ファイバ６０と受光素子アレイ５０とを光学的に結合させている。なお、レーザービームＢ２の光跡をｙ軸方向から平面視すると、光ファイバ６０から出射されたレーザービームＢ２の光軸と全反射面Ｒ２とが成す角は４５°であり、受光素子アレイ５０に向かうレーザービームＢ２の光軸と全反射面Ｒ２とが成す角は４５°である。すなわち、全反射面Ｒ２と光ファイバ６０の光軸とが成す角度と、全反射面Ｒ２と受光素子アレイ５０とが成す角度は等しい。
　凸レンズ２５０は、図６及び図７に示すように、光結合部２４４の下面に設けられている。また、凸レンズ２５０は、ｚ軸方向から平面視したとき、受光素子アレイ５０と重なっている。これにより、凸レンズ２５０は、受光素子アレイ５０と対向し、レーザービームＢ２の光路上に位置している。また、凸レンズ２５０は、ｚ軸と直交する方向から平面視したとき、ｚ軸の負方向側に向かって突出する半円状を成している。従って、光ファイバ６０から出射されたレーザービームＢ２は、全反射面Ｒ２で反射された後、凸レンズ２５０によって集光又はコリメートされて、受光素子アレイ５０に向かう。
（金属キャップの構成　図１及び図８参照）
　次に、金属キャップ３０について、図面を参照しながら説明する。
　金属キャップ３０は、一枚の金属板（例えば、ＳＵＳ３０１）がコ字型に折り曲げられて作製されている。また、金属キャップ３０は、図１に示すように、ｚ軸方向の正方向側、並びにｙ軸方向の正方向側及びｙ軸方向の負方向側から位置決め部材２００を覆っている。そして、レセプタクル２０のｘ軸方向の負方向側には、後述するプラグ４０が挿入される開口部Ａ３が形成されている。
　金属キャップ３０は、図８に示すように、天板部３２及び側板部３４，３６を含んでいる。天板部３２は、ｚ軸に対して直交する面と平行であり、矩形状を成している。側板部３４は、天板部３２のｙ軸方向の負方向側の長辺Ｌ６からｚ軸方向の負方向側に金属キャップ３０が折り曲げられて形成されている。側板部３６は、天板部３２のｙ軸方向の正方向側の長辺Ｌ７からｚ軸方向の負方向側に金属キャップ３０が折り曲げられて形成されている。
　天板部３２のｘ軸方向の負方向側の部分には、プラグ４０をレセプタクル２０に固定するための係合部３２ａ，３２ｂが設けられている。係合部３２ａ，３２ｂは、ｙ軸方向の負方向側から正方向側に向かってこの順に並ぶように設けられている。
　係合部３２ａ，３２ｂは、天板部３２にコ字型の切り込みを入れることにより形成されている。具体的には、係合部３２ａ，３２ｂは、天板部３２にｘ軸方向の正方向側に開口するコ字型の切り込みを入れ、コ字型の切り込みに囲まれた部分をｚ軸方向の負方向側に凹ませるように曲げることにより形成されている。これにより、係合部３２ａ，３２ｂは、ｙ軸方向から平面視したとき、ｚ軸方向の負方向側に突出したＶ字型の形状を成している。
　また、天板部３２のｘ軸方向の負方向側の短辺Ｌ８には、プラグ４０をレセプタクル２０に固定するための係合部３２ｃ，３２ｄが設けられている。係合部３２ｃ，３２ｄは、天板部３２からｘ軸方向の負方向側に突出した金属片である。係合部３２ｃ，３２ｄは、係合部３２ｃ，３２ｄにおけるｘ軸方向の略中央の位置で、ｚ軸方向の負方向側に凹ませるように曲げられている。これにより、係合部３２ｃ，３２ｄは、ｙ軸方向から平面視したとき、ｚ軸方向の負方向側に突出したＶ字型の形状を成している。
　側板部３４のｚ軸方向の負方向側の長辺Ｌ９には、ｚ軸方向の負方向側に向かって突出する凸部Ｃ１～Ｃ３が、ｘ軸方向の負方向側から正方向側に向かってこの順に並ぶように設けられている。凸部Ｃ１～Ｃ３はそれぞれ、実装基板２２と接着剤により固定される。なお、凸部Ｃ１は、実装基板２２のグランド導体露出部Ｅ２と接続される。また、凸部Ｃ３は、封止樹脂２４の脚部２４ｂと脚部２４ｃとの間に設けられた空間Ｈ１に嵌め込まれる。これにより、金属キャップ３０は、実装基板２２に対して位置決めされる。
　側板部３６のｚ軸方向の負方向側の長辺Ｌ１０には、ｚ軸方向の負方向側に向かって突出する凸部Ｃ４～Ｃ６が、ｘ軸方向の負方向側から正方向側に向かってこの順に並ぶように設けられている。凸部Ｃ４～Ｃ６はそれぞれ、実装基板２２と接着剤により固定される。なお、凸部Ｃ４は、実装基板２２のグランド導体露出部Ｅ３と接続される。また、凸部Ｃ６は、封止樹脂２４の脚部２４ｄと脚部２４ｅとの間に設けられた空間Ｈ２に嵌め込まれる。これにより、金属キャップ３０は、実装基板２２に対して位置決めされる。
（光ファイバ接続デバイスの構成　図９及び図１０参照）
　以下で、一実施形態に係る光ファイバ接続デバイス７０について、図面を参照しながら説明する。光ファイバ接続デバイス７０は、光ファイバ６０とプラグ４０を備えている。
　光ファイバ６０は、芯線及び該芯線を覆う被覆材から構成されており、該芯線は、コア及びクラッドから構成されている。コアはガラス材からなり、クラッドはガラス材又はガラス材にフッ素系樹脂が被覆された構成からなる。さらに、前記被覆材は、ポリエチレンなどの樹脂からなる。
　プラグ４０には、図９に示すように、光ファイバ６０の端部が挿入される。また、プラグ４０には、送信側プラグ４２及び受信側プラグ４６があり、双方ともエポキシ系やナイロン系の樹脂等により構成されている。
　送信側プラグ４２は、光ファイバ６０を位置決め部材２２０に固定するために用いられる。また、送信側プラグ４２は、光ファイバ挿入部４２ａ及び突起部４２ｂを備える。
　光ファイバ挿入部４２ａは、送信側プラグ４２のｙ軸方向の正方向側の部分を構成しており、ｘ軸方向に延在する直方体状を成している。光ファイバ挿入部４２ａのｘ軸方向の負方向側の部分には、開口部Ａ１が設けられている。開口部Ａ１は、光ファイバ６０を固定するための樹脂が注入される。
　開口部Ａ１は、光ファイバ挿入部４２ａの上面に位置する面Ｓ７及びｘ軸方向の負方向側の端面Ｓ８を切り抜くことにより形成されている。また、開口部Ａ１のｘ軸方向の正方向側の内周面には、挿入された光ファイバ６０の芯線を送信側プラグ４２の先端まで導くための挿入口Ｈ７が設けられている。なお、挿入口Ｈ７は、光ファイバ６０の本数に対応し、本実施形態においては２つである。
　さらに、光ファイバ挿入部４２ａにおけるｘ軸方向の正方向側の部分には、整合剤を注入するための凹部Ｄ３が設けられている。整合剤とは、光ファイバ６０と送信側プラグ４２との間の屈折率を整合させ、光の屈折作用を軽減させる透明樹脂のことである。また、凹部Ｄ３は、光ファイバ挿入部４２ａの上面から下面に向けて窪んでいる。
　凹部Ｄ３のｘ軸方向の負方向側の内周面には、挿入口Ｈ７が設けられている。挿入口Ｈ７は、開口部Ａ１のｘ軸方向の正方向側の内周面と繋がっている。従って、光ファイバ６０の芯線は、挿入口Ｈ７を通って、開口部Ａ１から凹部Ｄ３に到達する。凹部Ｄ３に到達した光ファイバ６０の芯線の端面は、凹部Ｄ３のｘ軸方向の正方向側の内周面Ｓ９の直近に位置する。そして、透明樹脂から成る整合剤、例えばエポキシ系の樹脂を開口部Ａ１及び凹部Ｄ３に注入することにより、光ファイバ６０は、送信側プラグ４２に固定される。なお、光ファイバ６０の芯線の端面は、内周面Ｓ９と接していない。これは、温度変動などによって生じる光ファイバ６０の伸縮を吸収する隙間を設けるためであり、また、樹脂の白濁化や形状変形による樹脂の透過率低下を防ぐためである。
　光ファイバ挿入部４２ａのｘ軸方向の正方向側の端面Ｓ１０には、図１０に示すように、凸レンズ４４が設けられている。凸レンズ４４は、ｘ軸方向と直交する方向から平面視したとき、ｘ軸方向の正方向側に突出する半円状を成している。これにより、発光素子アレイ１００から出射され、かつ、全反射面Ｒ１により反射されたレーザービームＢ１は、凸レンズ４４により集光又はコリメートされる。
　また、凸レンズ４４は、ｘ軸方向から平面視したとき、光ファイバ６０の光軸と重なっている。従って、凸レンズ４４で集光又はコリメートされたレーザービームＢ１は、光ファイバ挿入部４２ａの樹脂を通過する。そして、レーザービームＢ１は、光ファイバ６０の芯線のコアに伝送される。
　光ファイバ挿入部４２ａの面Ｓ７には、図９に示すように、金属キャップ３０の係合部３２ａと係合する突起Ｎ１が設けられている。突起Ｎ１は、ｘ軸方向において開口部Ａ１と凹部Ｄ３との間に設けられ、ｙ軸方向に延在している。また、突起Ｎ１は、ｙ軸方向から平面視したとき、ｚ軸方向の正方向側に突出した三角形状を成している。
　光ファイバ挿入部４２ａの下面には、図９及び図１０に示すように、凸部Ｃ７が設けられている。凸部Ｃ７は、位置決め部材２２０のプラグ載置部２２２の溝Ｇ１に対応している。凸部Ｃ７は、端面Ｓ８から端面Ｓ１０に向かって、ｘ軸に平行に設けられている。
　突起部４２ｂは、図９及び図１０に示すように、光ファイバ挿入部４２ａのｘ軸方向の負方向側の端部近傍からｙ軸方向の負方向側に突出している。これにより、送信側プラグ４２は、Ｌ字型を成している。なお、突起部４２ｂは、送信側プラグ４２の挿抜作業の際に、把持部として機能する。また、突起部４２ｂの略中央には、ｚ軸方向から平面視したとき、略矩形状の肉抜き穴が設けられている。
　なお、送信側プラグ４２とレセプタクル２０との接続作業は、凸部Ｃ７を溝Ｇ１に沿わせて、ｘ軸方向の正方向側に押し込むことにより行われる。このとき、突起部４２ｂのｘ軸方向の正方向側の端面Ｓ１１は、図５で示される位置決め部材２２０の突き当て部２２８の端面Ｓ３に突き当たる。なお、凸レンズ４４は本体２２６の端面Ｓ２と接しておらず、約５μｍの隙間が設けられている。これは、接することで凸レンズ４４や本体２２６の端面Ｓ２に傷や汚れが発生して、透過率低下が生じることを防ぐためである。
　また、送信側プラグ４２とレセプタクル２０とを接続する際、金属キャップ３０の係合部３２ａが突起Ｎ１と係合するとともに、係合部３２ｃが送信側プラグ４２の面Ｓ７と端面Ｓ８とが成す角と係合することにより、送信側プラグ４２がレセプタクル２０に固定される。
　受信側プラグ４６は、光ファイバ６０を位置決め部材２４０に固定するために用いられる。また、受信側プラグ４６は、図９に示すように、光ファイバ挿入部４６ａ及び突起部４６ｂを備える。
　光ファイバ挿入部４６ａは、受信側プラグ４６のｙ軸方向の負方向側の部分を構成しており、ｘ軸方向に延在する直方体状を成している。光ファイバ挿入部４６ａのｘ軸方向の負方向側の部分には、開口部Ａ２が設けられている。開口部Ａ２は、光ファイバ６０を固定するための樹脂が注入される。
　開口部Ａ２は、光ファイバ挿入部４６ａの上面に位置する面Ｓ１２及びｘ軸方向の負方向側の端面Ｓ１３を切り抜くことにより形成されている。また、開口部Ａ２のｘ軸方向の正方向側の内周面には、挿入された光ファイバ６０の芯線を受信側プラグ４６の先端まで導くための挿入口Ｈ８が設けられている。なお、挿入口Ｈ８は、光ファイバ６０の本数に対応し、本実施形態においては２つである。
　さらに、光ファイバ挿入部４６ａにおけるｘ軸方向の正方向側の部分には、整合剤を注入するための凹部Ｄ４が設けられている。また、凹部Ｄ４は、光ファイバ挿入部４６ａの上面から下面に向けて窪んでいる。
　凹部Ｄ４のｘ軸方向の負方向側の内周面には、挿入口Ｈ８が設けられている。挿入口Ｈ８は、開口部Ａ２のｘ軸方向の正方向側の内周面と繋がっている。従って、光ファイバ６０の芯線は、挿入口Ｈ８を通って、開口部Ａ２から凹部Ｄ４に到達する。凹部Ｄ４に到達した光ファイバ６０の芯線の端面は、凹部Ｄ４のｘ軸方向の正方向側の内周面Ｓ１４の直近に位置する。そして、透明樹脂から成る整合剤、例えばエポキシ系の樹脂を開口部Ａ２及び凹部Ｄ４に流し込むことにより、光ファイバ６０は、受信側プラグ４６に固定される。なお、光ファイバ６０の芯線の端面は、内周面Ｓ１４と接していない。
　光ファイバ挿入部４６ａのｘ軸方向の正方向側の端面Ｓ１５には、図１０に示すように、凸レンズ４８が設けられている。凸レンズ４８は、ｘ軸と直交する方向から平面視したとき、ｘ軸方向の正方向側に突出する半円状を成している。
 また、凸レンズ４８は、ｘ軸方向から平面視したとき、光ファイバ６０の光軸と重なっている。従って、光ファイバ６０から出射されたレーザービームＢ２は、凸レンズ４８により集光又はコリメートされ、全反射面Ｒ２に進行する。そして、レーザービームＢ２は、全反射面Ｒ２で反射されて、受光素子アレイ５０に伝送される。
　光ファイバ挿入部４６ａの面Ｓ１２には、図９に示すように、金属キャップ３０の係合部３２ｂと係合する突起Ｎ２が設けられている。突起Ｎ２は、ｘ軸方向において開口部Ａ２と凹部Ｄ４の間に設けられ、ｙ軸方向に延在している。また、突起Ｎ２は、ｙ軸方向から平面視したとき、ｚ軸方向の正方向側に突出した三角形状を成している。
　光ファイバ挿入部４６ａの下面には、図９及び図１０に示すように、凸部Ｃ８が設けられている。凸部Ｃ８は、位置決め部材２４０のプラグ載置部２４２の溝Ｇ２に対応している。凸部Ｃ８は、端面Ｓ１３から端面Ｓ１５に向かって、ｘ軸に平行に設けられている。
　突起部４６ｂは、図９及び図１０に示すように、光ファイバ挿入部４６ａのｘ軸方向の負方向側の端部からｙ軸方向の正方向側に突出している。これにより、受信側プラグ４６は、Ｌ字型を成している。なお、突起部４６ｂは、受信側プラグ４６の挿抜作業の際に、把持部として機能する。また、突起部４６ｂの略中央には、ｚ軸方向から平面視したとき、略矩形状の肉抜き穴が設けられている。
　なお、受信側プラグ４６とレセプタクル２０との接続作業は、凸部Ｃ８を溝Ｇ２に沿わせて、ｘ軸方向の正方向側に押し込むことにより行われる。このとき、突起部４６ｂのｘ軸方向の正方向側の端面Ｓ１６は、図５で示される位置決め部材２４０の突き当て部２４８の端面Ｓ６に突き当たる。なお、凸レンズ４８は本体２４６の端面Ｓ５と接しておらず、約５μｍの隙間が設けられている。これは、接することで凸レンズ４８や本体２４６の端面Ｓ５に傷や汚れが発生して、透過率低下が生じることを防ぐためである。
　また、受信側プラグ４６とレセプタクル２０とを接続する際、金属キャップ３０の係合部３２ｂが突起Ｎ２と係合するとともに、係合部３２ｄが受信側プラグ４６の面Ｓ１２と端面Ｓ１３とが成す角と係合することにより、受信側プラグ４６がレセプタクル２０に固定される。
　以上のように構成された光伝送モジュール１０では、図７に示すように、発光素子アレイ１００からｚ軸方向の正方向側に出射されたレーザービームＢ１は、封止樹脂２４及び位置決め部材２２０を通過する。さらに、レーザービームＢ１は、全反射面Ｒ１でｘ軸方向の負方向側に反射されて、プラグ４０を通過し光ファイバ６０のコアに伝送される。
　また、光伝送モジュール１０において、光ファイバ６０からｘ軸方向の正方向側に出射されたレーザービームＢ２は、位置決め部材２４０を通過する。さらに、レーザービームＢ２は、全反射面Ｒ２でｚ軸方向の負方向側に反射されて、封止樹脂２４を通過し受光素子アレイ５０に伝送される。
（製造方法）
　以下に、光伝送モジュール１０の製造方法を、レセプタクル２０、プラグ４０と光ファイバ６０の接続方法及び光伝送モジュール１０の組み立ての順で説明する。
（レセプタクルの製造方法　図１１参照）
   レセプタクル２０の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
　まず、実装基板２２の集合体であるマザー基板１２２（本図面中には、図示しない）の上面にはんだを塗布する。より具体的には、メタルマスクを載せたマザー基板１２２上に、スキージを使用してクリームはんだを押し付ける。そして、メタルマスクをマザー基板１２２から取り除くことにより、はんだをマザー基板１２２に印刷する。
　次に、コンデンサをマザー基板１２２のはんだ上に載置する。その後、マザー基板１２２に熱を加えて、コンデンサをはんだ付けする。
　コンデンサをはんだ付けした後、マザー基板１２２上の所定位置にＡｇペーストを塗布する。塗布されたＡｇ上に駆動回路２６、受光素子アレイ５０及び発光素子アレイ１００を載置して、ダイボンドを行う。さらに、Ａｕワイヤーを用いて、駆動回路２６と受光素子アレイ５０とをワイヤーボンディングにより接続し、さらに、駆動回路２６と発光素子アレイ１００とをワイヤーボンディングにより接続する。さらに、駆動回路２６とマザー基板１２２とをワイヤーボンディングにより接続する。
　その後、コンデンサ、駆動回路２６と、受光素子アレイ５０及び発光素子アレイ１００に対して樹脂モールドを行う。さらに、ダイサーを用いてマザー基板１２２をカットすることにより、複数の実装基板２２を得る。
　次に、位置決め部材２２０を実装基板２２及び封止樹脂２４上に載置する。より具体的には、封止部２４ａの上面におけるｘ軸方向の負方向側の領域にＵＶ硬化型の接着剤を塗布する。接着剤を塗布した後、図１１に示すように、発光素子アレイ１００の発光部の中心Ｔ１００の位置を位置認識用カメラＶ１で確認する。
　次に、位置決め部材２２０を封止樹脂２４上に載置するための搭載機Ｖ２が位置決め部材２２０を吸着して取り上げる。そして、搭載機Ｖ２が位置決め部材２２０を吸着した状態で、位置認識用カメラＶ３で位置決め部材２２０の凸レンズ２３０のレンズ中心Ｔ２３０の位置を確認する。
　位置認識用カメラＶ１で確認した発光素子アレイ１００の発光部の中心Ｔ１００の位置データ及び、位置認識用カメラＶ３で確認した位置決め部材２２０の凸レンズ２３０のレンズ中心Ｔ２３０の位置データから、発光素子アレイ１００の発光部と凸レンズ２３０との相対的な位置を算出する。算出した結果に基づいて、搭載機Ｖ２の移動量を決定する。
　次に、搭載機Ｖ２により、決定した移動量だけ、位置決め部材２２０を移動させる。これにより、凸レンズ２３０のレンズ中心Ｔ２３０と発光素子アレイ１００の光軸とが一致する。
　位置決め部材２２０の載置作業と並行して、位置決め部材２４０を実装基板２２及び封止樹脂２４上に載置する作業を行う。より具体的には、封止部２４ａの上面のｘ軸方向の負方向側の領域にＵＶ硬化型の接着剤を塗布した後、図１１に示すように、受光素子アレイ５０の受光部の中心Ｔ５０の位置を位置認識用カメラＶ４で確認する。
　次に、位置決め部材２４０を封止樹脂２４上に載置するための搭載機Ｖ５が位置決め部材２４０を吸着して取り上げる。そして、搭載機Ｖ５が位置決め部材２４０を吸着した状態で、位置認識用カメラＶ６で位置決め部材２４０の凸レンズ２５０のレンズ中心Ｔ２５０の位置を確認する。
　位置認識用カメラＶ４で確認した受光素子アレイ５０の受光部の中心Ｔ５０の位置データ及び、位置認識用カメラＶ６で確認した位置決め部材２４０の凸レンズ２５０のレンズ中心Ｔ２５０の位置データから、受光素子アレイ５０の受光部と凸レンズ２５０との相対的な位置を算出する。算出された結果に基づいて、搭載機Ｖ５の移動量を決定する。
　次に、搭載機Ｖ５により、決定した移動量だけ、位置決め部材２４０を移動させる。これにより、凸レンズ２５０のレンズ中心Ｔ２５０と受光素子アレイ５０の光軸とが一致する。
　配置された位置決め部材２２０，２４０に対して、紫外線を照射する。なお、紫外線照射中、位置決め部材２２０，２４０は、搭載機Ｖ２，Ｖ５により、実装基板２２及び封止樹脂２４に押しつけられた状態である。これにより、位置決め部材２２０，２４０と封止樹脂２４との間にあるＵＶ硬化型の接着剤が硬化する際に、位置決め部材２２０，２４０が、位置ズレを起こすことなく、実装基板２２及び封止樹脂２４に固定される。
　次に、位置決め部材２００が載置された実装基板２２に対して、金属キャップ３０を取り付ける。より具体的には、実装基板２２の上面であって、封止樹脂２４の脚部２４ｂと２４ｃとの間の空間Ｈ１、脚部２４ｄと２４ｅとの間の空間Ｈ２、及び、金属キャップ３０の凸部Ｃ２，Ｃ５が接触する部分にエポキシ系などの熱硬化性の接着剤を塗布する。また、実装基板２２のグランド導体露出部Ｅ２，Ｅ３には、Ａｇなどの導電性ペーストを塗布する。
　接着剤及び導電性ペーストを塗布後、金属キャップ３０の凸部Ｃ３を、実装基板２２上の封止樹脂２４の脚部２４ｂと脚部２４ｃとに挟まれた部分、すなわち空間Ｈ１に嵌め合わせる。さらに、凸部Ｃ６を封止樹脂２４の脚部２４ｄと脚部２４ｅとに挟まれた部分、すなわち空間Ｈ２に嵌め合わせる。これにより、金属キャップ３０の実装基板２２に対する位置が決まる。また、金属キャップ３０の位置決めと同時に、凸部Ｃ１～Ｃ６が実装基板２２上の接着剤又は導電性ペーストと接触する。
　金属キャップ３０を嵌め合わせた後、実装基板２２に熱を加え、接着剤及び導電性ペーストを硬化させる。これにより、金属キャップ３０を、実装基板２２に固定する。なお、金属キャップ３０を実装基板２２に取り付けることにより、金属キャップ３０の凸部Ｃ１，Ｃ４が、実装基板２２のグランド導体露出部Ｅ２，Ｅ３と接触する。これにより、金属キャップ３０は、実装基板２２内のグランド導体に接続され、グランド電位に保たれる。以上のような工程によりレセプタクル２０が完成する。
（プラグと光ファイバの接続方法）
　まず、プラグ４０に挿入される光ファイバ６０を、所定の長さに切断する。
　次に、光ファイバ６０の先端付近の被覆を、光ファイバ用ストリッパーを用いて除去する。先端付近の被覆を除去した後、光ファイバ６０の芯線の劈開面を出すためにクリーブを行う。
　次に、光ファイバ６０の芯線の先端がプラグ４０の面Ｓ９，Ｓ１４の直近にくるように、光ファイバ６０を開口部Ａ１，Ａ２から押し込む。さらに、図９に示されるプラグ４０の開口部Ａ１，Ａ２及び凹部Ｄ３，Ｄ４に、光ファイバ６０を固定するためのエポキシ樹脂などの透明樹脂を注入する。そして、透明樹脂が硬化することにより、光ファイバ６０がプラグ４０に固定される。
（光伝送モジュールの組み立て方法）
　レセプタクル２０にプラグ４０を接続する。プラグ４０の接続は、前述したように、位置決め部材２２０，２４０の溝Ｇ１，Ｇ２にプラグ４０の凸部Ｃ７，Ｃ８を沿わせて、金属キャップ３０とレセプタクル２０との間に設けられた開口部Ａ３から、ｘ軸方向の正方向側に向かって押し込むことにより行われる。以上のような製造工程を経て光伝送モジュール１０が完成する。
（効果）
　位置決め部材２００では、プラグ載置部２２２，２４２、受光素子アレイ５０及び発光素子アレイ１００は全て、実装基板の上面に設けられている。つまり、プラグ載置部２２２，２４２は、光コネクタ用ソケット５００のように、発光素子５０４の上ではなく、受光素子アレイ５０又は発光素子アレイ１００と同一の面上に設けられている。従って、位置決め部材２００を含むレセプタクル２０及び光伝送モジュール１０の高さは、プラグ４０自体の高さを低くすることなく、つまり、該プラグ４０の強度を確保した状態で、光コネクタ用ソケット５００を用いたレセプタクル及び光伝送モジュールよりも低くすることができる。また、これに伴い、プラグ４０内における光ファイバ６０を固定する接着剤の塗布スペースを確保できることから、光ファイバ６０をプラグ４０に対してより強固に固定することができる。
　さらに、実装基板２２の上面からプラグ４２，４６の下面が接するプラグ載置部２２２，２４２の上面までの高さｈ１，ｈ３は、図７に示すように、実装基板２２の上面から封止樹脂２４の上面までの高さｈ２よりも低い。従って、位置決め部材２００を含むレセプタクル２０及び光伝送モジュール１０の高さをより低く抑えることができる。また、実装基板２２の上面からプラグ４２、４６の下面が接するプラグ載置部２２２、２４２の上面までの高さｈ１、ｈ３を、各光素子の高さより低くすると、位置決め部材２００を含むレセプタクル２０及び光伝送モジュール１０の高さをさらに低く抑えることができる。
　ところで、プラグ載置部２２２，２４２の上面におけるｙ軸方向の略中央には、図５に示すように、プラグ４０を光結合部２２４，２４４に向かって押し込む際の挿入方向、つまり本実施例におけるｘ軸方向に沿った溝Ｇ１，Ｇ２が設けられている。これにより、溝Ｇ１，Ｇ２に対してプラグ４０の凸部Ｃ７，Ｃ８を沿わせて、プラグ４０をレセプタクル２０に取り付けることができる。よって、プラグ載置部２２２，２４２に対して精度よくプラグ４０を載置することができる。結果として、光ファイバ６０の光軸ズレによる光学的な損失を抑えることができる。
　また、複数の光素子が実装基板上に搭載される場合には、複数の光素子の相対的な位置関係にずれが生じるおそれがある。そして、各光素子に対応する位置決め部材が一体化されている場合には、特定の光素子と位置決め部材とを位置決めすると、他の光素子と位置決め部材との位置関係にずれが発生する。そこで、位置決め部材２２０，２４０それぞれは、各光素子に対して設けられている。これにより各光素子の搭載時の位置ズレに対応して、位置決め部材２２０，２４０を配置することが可能である。従って、位置決め部材２００では、位置決め部材２２０，２４０が一体である場合と比較して、各光素子の搭載時の位置ズレに対して柔軟に対応することができる。
（第１変形例、図１２参照）
　図１２に示すように、第１変形例である位置決め部材２００Ａと位置決め部材２００との相違点は、プラグ載置部２２２，２４２の高さｈ４、ｈ５である。他の構成は前記実施例と同様である。従って、本変形例においてプラグ載置部２２２，２４２以外の説明は前記実施例での説明のとおりである。
　第１変形例である位置決め部材２００Ａでは、プラグ載置部２２２，２４２の高さｈ４、ｈ５が、光素子の高さｈ６の高さより低い。従って、位置決め部材２００Ａを用いたレセプタクル２０Ａ及び光伝送モジュール１０Ａでは、位置決め部材２００を用いたレセプタクル２０及び光伝送モジュール１０と比べ、さらなる低背化を図ることができる。
（第２変形例、図１３及び図１４参照）
　第２変形例である位置決め部材２００Ｂと位置決め部材２００との相違点は、プラグ載置部２２２，２４２の形状である。具体的には、図１３に示すように、プラグ載置部２２２，２４２の上面におけるｙ軸方向の略中央には、プラグ４０を光結合部２２４に向かって押し込む際の挿入方向、つまり本実施例におけるｘ軸方向に沿った凸部Ｃ９，Ｃ１０が設けられている。これに伴い、図１４に示すように、プラグ４２，４６の下面には、溝Ｇ３，Ｇ４が設けられている。他の構成は前記実施例と同様である。従って、本変形例においてプラグ４２，４６及びプラグ載置部２２２，２４２以外の説明は前記実施例での説明のとおりである。
　これにより、プラグ載置部２２２，２４２に対して精度よくプラグ４０を載置することができる。結果として、光ファイバ６０の光軸ズレにより光学的な損失を抑えることができる。
（その他の実施形態）
　本発明に係る位置決め部材、レセプタクル及び光伝送モジュールは、前記実施形態に係る位置決め部材２００，２００Ａ，２００Ｂ、レセプタクル２０，２０Ａ及び光伝送モジュール１０，１０Ａに限らずその要旨の範囲内において変更可能である。
　以上のように、本発明は、光ファイバと光素子とを光学的に結合させるための位置決め部材、該位置決め部材を含むレセプタクル及び光伝送モジュールに対して有用であり、特に光ファイバの一端に設けられたプラグの強度を確保しつつ、該プラグが接続されるレセプタクルの低背化を図ることができる点において優れている。
Ｃ１～Ｃ１０
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４　溝
ｈ１～ｈ６　高さ
１０，１０Ａ　光伝送モジュール
２０，２０Ａ　レセプタクル
４０　プラグ
５０　受光素子アレイ（光素子）
６０　光ファイバ
１００　発光素子アレイ（光素子）
２００，２００Ａ，２００Ｂ　位置決め部材
２２２，２４２　プラグ載置部
２２４，２４４　光結合部

Claims (7)

  1. 　端部にプラグが設けられている光ファイバと実装基板の上面に設けられた光素子とを光学的に結合させる位置決め部材であって、
    　前記実装基板の上面に設けられ、かつ、前記プラグが載置されるプラグ載置部と、
    　前記光素子を挟んで前記実装基板の上に設けられ、反射によって前記光ファイバの光軸と該光素子との光軸とを合せる光結合部と、
    　を備えること、
    　を特徴とする位置決め部材。
  2. 　前記実装基板の上面から前記プラグの下面が接する前記プラグ載置部の上面までの高さは、該実装基板の上面から前記光素子を封止する封止樹脂の上面までの高さより低いこと、
    　を特徴とする請求項１に記載の位置決め部材。
  3. 　前記実装基板の上面から前記プラグの下面が接する前記プラグ載置部の上面までの高さは、該実装基板の上面から前記光素子の上面までの高さより低いこと、
    　を特徴とする請求項１に記載の位置決め部材。
  4. 　前記プラグ載置部の上面には、前記プラグを前記光結合部に向かって押し込む際の挿入方向に沿った溝が設けられていること、
    　を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の位置決め部材。
  5. 　前記プラグ載置部の上面には、前記プラグを前記光結合部に向かって押し込む際の挿入方向に沿って延在する凸部が設けられていること、
    　を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の位置決め部材。
  6. 　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の複数の位置決め部材と、
    　複数の前記光素子と、
    　前記実装基板と、
    　を備え、
    　前記位置決め部材それぞれは、各光素子に対して設けられていること、
    　を特徴とするレセプタクル。
  7. 　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の位置決め部材と、
    　前記光素子と、
    　前記実装基板と、
    　前記光ファイバと、
    　前記プラグと、
    　を備えていること、
    　を特徴とする光伝送モジュール。
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