WO2014196263A1 - 光部品、光プラグ、光コネクタ及び光部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

　光伝送線路と光素子とを精度よく光学的に結合させることができる光部品、光プラグ、光コネクタ及び光部品の製造方法を提供することである。　底面（１２ａ）、及び、該底面（１２ａ）を平面視したときに、環状をなすように該底面（１２ａ）上に設けられている枠部（１２ｂ）を含んでいる本体（１２）と、前記底面（１２ａ）及び前記枠部（１２ｂ）に囲まれた空間（Ｓｐ）内に設けられている光素子（３０）と、前記空間（Ｓｐ）内に設けられ、かつ、前記光素子（３０）を封止している光透過性樹脂（１４）と、を備えており、前記光透過性樹脂（１４）において、前記光素子（３０）と光学的に結合する光伝送線路の先端が接触する部分には、穴（ｈ）が設けられていること、を特徴とする光部品（１０）。

Description

光部品、光プラグ、光コネクタ及び光部品の製造方法

　本発明は、光部品、光プラグ、光コネクタ及び光部品の製造方法に関し、より特定的には、光素子を内蔵している光部品、光プラグ、光コネクタ及び光部品の製造方法に関する。

　従来の光部品に関する発明としては、例えば、特許文献１に記載の光モジュールが知られている。該光モジュールは、レーザダイオード、Ｖ溝基板、光ファイバ及び光透過性樹脂を有している。Ｖ溝基板は、光ファイバが載置されるＶ字型の溝が形成された基板である。レーザダイオードは、Ｖ溝基板上に実装されており、光ファイバと光学的に結合している。光透過性樹脂は、Ｖ溝基板上に設けられており、レーザダイオード及び光ファイバを覆っている。

　ところで、特許文献１に記載の光モジュールでは、レーザダイオードと光ファイバとを光学的に結合させるためにこれらの位置合わせを精度良く行いつつ、射出成形にて光透過性樹脂をＶ溝基板上に形成する必要がある。射出成形では、レーザダイオード、光ファイバ及びＶ溝基板が設けられた金型内に光透過性樹脂を射出する。この際、光透過性樹脂は高圧で射出されるので、射出された光透過性樹脂によってレーザダイオードと光ファイバとの位置合わせが狂うおそれがある。よって、特許文献１に記載の光モジュールでは、レーザダイオードと光ファイバとを光学的に精度よく結合させることが困難であった。

特開２００１－３３６６５号公報

　そこで、本発明の目的は、光伝送線路と光素子とを精度よく光学的に結合させることができる光部品、光プラグ、光コネクタ及び光部品の製造方法を提供することである。

　本発明の一形態に係る光部品は、底面、及び、該底面を平面視したときに、環状をなすように該底面上に設けられている枠部を含んでいる本体と、前記底面及び前記枠部に囲まれた空間内に設けられている光素子と、前記空間内に設けられ、かつ、前記光素子を封止している光透過性樹脂と、を備えており、前記光透過性樹脂において、前記光素子と光学的に結合する光伝送線路の先端が接触する部分には、穴が設けられていること、を特徴とする。

　本発明の一形態に係る光プラグは、前記光部品と、先端が前記穴に挿入されることによって、前記光素子に光学的に結合している前記光伝送線路と、前記光部品と前記光伝送線路とを保持する保持部材と、を備えていることを特徴とする。

　本発明の一形態に係る光コネクタは、前記光プラグと、前記光素子を駆動する駆動回路、及び、前記接続端子が接続される接続部を有する光レセプタクルであって、前記光プラグが取り付けられる光レセプタクルと、を備えていること、を特徴とする。

　本発明の一形態に係る光部品の製造方法は、底面、及び、該底面を平面視したときに、環状をなすように該底面上に設けられている枠部を含んでいる本体を準備する準備工程と、前記底面及び前記枠部に囲まれている空間内に光素子を実装する実装工程と、前記光素子と光学的に結合する光伝送線路の先端が接触する部分に穴が形成されるように、前記空間内に未硬化の光透過性樹脂を充填する充填工程と、前記光透過性樹脂を硬化させる硬化工程と、を備えていること、を特徴とする。

　本発明によれば、光伝送線路と光素子とを精度よく光学的に結合させることができる。

光部品の外観斜視図である。 光部品の外観斜視図である。 光部品の本体の外観斜視図である。 光部品の接続端子及び固定端子の外観斜視図である。 光部品の三面図である。 光部品が用いられた光モジュールの外観斜視図である。 光部品の製造工程時の外観斜視図である。 光部品の製造工程時の外観斜視図である。 光部品の製造工程時の外観斜視図である。 光部品の製造工程時の外観斜視図である。 光部品の製造工程時の外観斜視図である。 光部品の製造工程時の外観斜視図である。 第１の変形例に係る光部品を平面視した図である。 光プラグの外観斜視図である。 光プラグの外観斜視図である。 光コネクタを示した外観斜視図である。 光プラグの組立時の外観斜視図である。 光プラグの組立時の外観斜視図である。 光プラグの組立時の外観斜視図である。 第２の変形例に係る光部品の透視図である。 第３の変形例に係る光部品の透視図である。 第４の変形例に係る光部品の透視図である。 第５の変形例に係る光部品の透視図である。

　以下に、本発明の一実施形態に係る光部品について説明する。

（光部品）
　図１及び図２は、光部品１０の外観斜視図である。図３は、光部品１０の本体１２の外観斜視図である。図４は、光部品１０の接続端子１６，１８及び固定端子２０，２２の外観斜視図である。図５は、光部品１０の三面図である。以下では、図１の上下方向をｚ軸方向と定義する。また、ｚ軸方向から平面視したときに、光部品１０の長手方向をｙ軸方向と定義し、光部品１０の短手方向をｘ軸方向と定義する。

　光部品１０は、図１ないし図５に示すように、本体１２、光透過性樹脂１４、接続端子１６，１８、固定端子２０，２２及び光素子３０を備えている。光部品１０は、光ファイバの一端に接続されると共に、回路基板に実装される。そして、光部品１０は、回路基板から入力してくる電気信号を光信号に変換して光ファイバに出力する。

　本体１２は、図３に示すように、底面１２ａ及び枠部１２ｂを含んでおり、例えば、熱可塑性を有するポリアミド系樹脂により作製されている。底面１２ａは、ｘ軸に直交する面を有しており、ｘ軸方向から平面視したときに、長方形状をなしている。また、底面１２ａのｙ軸方向の両側の短辺近傍は、ｘ軸方向の負方向側に突出している。

　枠部１２ｂは、ｘ軸方向から平面視したときに（底面１２ａを平面視したときに）、環状をなすように底面１２ａ上に設けられている。より詳細には、枠部１２ｂは、底面１２ａの４辺に沿う４つの面を有しており、ｘ軸方向から平面視したときに、長方形状の環状をなしている。これにより、本体１２には、底面１２ａ及び枠部１２ｂにより囲まれた直方体状の空間Ｓｐが形成されている。

　接続端子１６は、実装部１６ａ及び接続部１６ｂを含んでいる。接続端子１６は、例えば、銅合金の表面にめっきが施されることにより作製されている。実装部１６ａは、図４及び図５に示すように、三角形状をなしており、底面１２ａのｘ軸方向の正方向側の面上に設けられている。また、実装部１６ａは、ｘ軸方向から平面視したときに、空間Ｓｐ内に位置している。接続部１６ｂは、実装部１６ａに接続されており、実装部１６ａからｚ軸方向の正方向側に向かって延在している。接続端子１６は、実装部１６ａと接続部１６ｂとの接続部分近傍（すなわち、接続端子１６の一部）が本体１２に埋め込まれることにより、本体１２に固定されている。そのため、接続部１６ｂは、本体１２からｚ軸方向の正方向側に向かって突出している。

　接続端子１８は、実装部１８ａ及び接続部１８ｂを含んでいる。接続端子１８は、例えば、銅合金の表面にめっきが施されることにより作製されている。実装部１８ａは、図４及び図５に示すように、台形状をなしており、底面１２ａのｘ軸方向の正方向側の面上に設けられている。実装部１８ａは、実装部１６ａと隙間を空けた状態で、実装部１６ａに対してｙ軸方向の正方向側に設けられている。また、実装部１８ａは、ｘ軸方向から平面視したときに、空間Ｓｐ内に位置している。接続部１８ｂは、実装部１８ａに接続されており、実装部１８ａからｚ軸方向の正方向側に向かって延在している。接続端子１８は、実装部１８ａと接続部１８ｂとの接続部分近傍（すなわち、接続端子１８の一部）が本体１２に埋め込まれることにより、本体１２に固定されている。そのため、接続部１８ｂは、本体１２からｚ軸方向の正方向側に向かって突出している。

　固定端子２０は、図４及び図５に示すように、長方形状をなしており、例えば、銅合金の表面にめっきが施されることにより作製されている。固定端子２０は、接続端子１６と隙間を空けた状態で、接続端子１６に対してｙ軸方向の負方向側に設けられている。よって、接続端子１６と固定端子２０とは、電気的に接続されていない。そして、固定端子２０は、ｙ軸方向の正方向側の辺近傍（すなわち、固定端子２０の一部）が本体１２に埋め込まれることにより、本体１２に固定されている。そのため、固定端子２０は、本体１２のｙ軸方向の負方向側の面からｙ軸方向の負方向側に向かって突出している。よって、固定端子２０が本体１２から露出している部分が延在している方向と、接続端子１６，１８が本体１２から露出している部分（接続部１６ｂ，１８ｂ）とは、直交している。

　固定端子２２は、図４及び図５に示すように、長方形状をなしており、例えば、銅合金の表面にめっきが施されることにより作製されている。固定端子２２は、接続端子１８と隙間を空けた状態で、接続端子１８に対してｙ軸方向の正方向側に設けられている。よって、接続端子１８と固定端子２０とは、電気的に接続されていない。そして、固定端子２２は、ｙ軸方向の正方向側の辺近傍（すなわち、固定端子２２の一部）が本体１２に埋め込まれることにより、本体１２に固定されている。そのため、固定端子２２は、本体１２のｙ軸方向の負方向側の面からｙ軸方向の正方向側に向かって突出している。よって、固定端子２２が本体１２から露出している部分が延在している方向と、接続端子１６，１８が本体１２から露出している部分（接続部１６ｂ，１８ｂ）とは、直交している。

　光素子３０は、ＶＣＳＥＬ等の発光素子であり、底面１２ａ及び枠部１２ｂに囲まれた空間Ｓｐ内に設けられている。光素子３０は、図５に示すように、本体３０ａ、第１の電極３０ｂ、第２の電極（図示せず）及び発光部３０ｃを含んでいる。本体３０ａは、直方体状をなしている。第１の電極３０ｂは、本体３０ａのｘ軸方向の正方向側の面に設けられている円形の電極である。第２の電極は、本体３０ａのｘ軸方向の負方向側の面に設けられている円形の電極である。発光部３０ｃは、本体３０ａのｘ軸方向の正方向側の面に設けられており、光を放射する。光素子３０は、図５に示すように、実装部１８ａに第２の電極が接触するように実装される。また、第１の電極３０ｂと実装部１８ａとは、ワイヤＷを介してワイヤボンディングにより接続されている。これにより、接続端子１６，１８は、光素子３０と電気的に接続されている。ただし、接続端子１６，１８と固定端子２０，２２とが電気的に接続されていないので、固定端子２０，２２は、光素子と電気的に接続されていない。

　光透過性樹脂１４は、底面１２ａ及び枠部１２ｂに囲まれた空間Ｓｐ内に設けられ、光素子３０を封止している。光透過性樹脂１４は、シリコーン系やアクリレート系等の横弾性係数（せん断弾性係数）が小さく、粘度が低く、光透過性を有する樹脂により作製されている。横弾性係数が小さいとは、例えば、エポキシ系の横弾性係数より小さいことであり、具体的には、１．５ＭＰａ以下である。本実施形態では、光透過性樹脂１４は、オレフィンアクリレートにより作製されている。ただし、光透過性樹脂１４は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等により作製されていてもよい。光透過性樹脂１４のｘ軸方向の正方向側の面は図５に示すように平坦面をなしており、更に、枠部１２ｂと共に１つの平坦面をなしている。また、光透過性樹脂１４において、光素子３０と光学的に結合する光ファイバ（詳細は後述する）の先端が接触する部分には、穴ｈが設けられている。より詳細には、光透過性樹脂１４のｘ軸方向の正方向側の面において、ｘ軸方向から平面視したときに、発光部３０ｃと重なる部分には、穴ｈが設けられている。穴ｈは、発光部３０ｃよりも大きな直径を有する円筒形状をなしている。これにより、穴ｈの内周面の形状は、光ファイバの先端の形状に倣っている。また、発光部３０ｃは、ｘ軸方向から平面視したときに、穴ｈ内に収まっている。ただし、穴ｈは、光素子３０まで貫通していない。穴ｈの底部は、平坦面をなしている。

　次に、光部品１０が用いられた光モジュールについて図面を参照しながら説明する。図６は、光部品１０が用いられた光モジュール１００の外観斜視図である。

　光モジュール１００は、図６に示すように、光部品１０、回路基板４０、半導体集積回路４２及び光ファイバ５０を備えている。回路基板４０は、矩形状をなす板状の基板であり、その主面及び内部に配線を有している。また、回路基板４０は、ｚ軸方向の負方向側の主面上に接続導体４４，４６を備えている。

　光部品１０は、回路基板４０の主面上に実装される。具体的には、光部品１０の接続部１６ｂが接続導体４４に接続され、光部品１０の接続部１８ｂが接続導体４６に接続されるように、光部品１０が回路基板４０上に実装される。

　半導体集積回路４２は、光部品１０を駆動するための駆動回路を内蔵しており、回路基板４０の主面上に実装される。また、半導体集積回路４２は、接続導体４４，４６と電気的に接続されている。これにより、半導体集積回路４２は、接続導体４４，４６を介して光部品１０に対して電気信号を出力することができる。

　光ファイバ５０は、コア、クラッド及び被覆からなる光伝送路である。コアは、光ファイバ５０の中心に設けられている。クラッドは、コアの周囲を囲んでおり、コア内に光を閉じ込める役割を果たす。被覆は、クラッドの周囲に設けられた樹脂である。光ファイバ５０の先端では、被覆がはがされることによって、コア及びクラッドが露出している。そして、光ファイバ５０の先端は、光透過性樹脂１４の穴ｈに挿入されることによって、光素子３０に光学的に結合している。これにより、光素子３０が電気信号に基づいて出力した光信号は、光ファイバ５０のコアに入射し、光ファイバを伝送される。

（光部品の製造方法）
　以下に、光部品１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。図７ないし図１２は、光部品１０の製造工程時の外観斜視図である。

　まず、図７に示すリードフレーム２００を作製する。リードフレーム２００とは、ｚ軸方向に延在する枠２０２に複数の接続端子１６，１８及び固定端子２０，２２が一列に並ぶように取り付けられた板状部材である。一枚の銅合金からなる金属板に対して、プレス加工及びめっき処理を施してリードフレーム２００を作製する。

　次に、図８に示すように、リードフレーム２００にインサートモールド成形により本体１２を取り付ける。本体１２の材料には、リードフレーム２００に対して良好に密着する熱可塑性のポリアミド系樹脂が用いられる。これにより、底面１２ａ、及び、ｘ軸方向から平面視したときに、環状をなすように底面１２ａ上に設けられている枠部１２ｂを含んでいる本体１２の準備工程が完了する。リードフレーム２００に本体１２を取り付ける工程では、複数の本体１２が一括してリードフレーム２００に取り付けられる。

　次に、図９に示すように、底面１２ａ及び枠部１２ｂに囲まれた空間Ｓｐ内に光素子３０を実装する。より詳細には、光素子３０の第２の電極（図示せず）が接続端子１８の実装部１８ａに接触するように、光素子３０を実装部１８ａ上にはんだにより実装する。更に、光素子３０の第１の電極３０ｂと接続端子１６の実装部１６ａとをワイヤＷを用いてワイヤボンディングにより接続する。この際、リードフレーム２００をｚ軸方向の正方向側に搬送しながら、光素子３０を一つずつ実装する。

　次に、光素子３０と光学的に結合する光ファイバ５０の先端が接触する部分に穴ｈが形成されるように、底面１２ａ及び枠部１２ｂにより囲まれた空間Ｓｐ内に未硬化の光透過性樹脂を充填する。具体的には、穴ｈを形成するためのピン３００の位置を決定する。そこで、光素子３０の発光部３０ｃ又は光素子３０の外形をイメージセンサにより撮像する。そして、イメージセンサにより得た画像に基づいて、ピン３００のｙ軸方向及びｚ軸方向の位置を決定する。更に、ピン３００の先端のｘ軸方向の位置を、光素子３０の発光部３０ｃ又は光素子３０の外形のピント合わせにより決定する。なお、ピン３００の先端のｘ軸方向の位置を予め設定した値によって決定してもよい。これにより、ピン３００の位置を決定する。この際、リードフレーム２００をｚ軸方向の正方向側に搬送しながら、複数の本体１２のそれぞれに対して順番にピン３００の位置を決定する。

　次に、図１０に示すように、底面１２ａ及び枠部１２ｂにより囲まれた空間Ｓｐ内に未硬化の光透過性樹脂を充填する。例えば、未硬化の光硬化性樹脂をポッティングにより空間Ｓｐ内に滴下することにより光透過性樹脂１４の充填を行う。この際、リードフレーム２００をｚ軸方向の正方向側に搬送しながら、複数の本体１２のそれぞれに対して光透過性樹脂を滴下する。未硬化の光透過性樹脂は、例えば、ＵＶ硬化性樹脂であることが好ましく、例えば、オレフィンアクリレートやシリコーン樹脂、エポキシ樹脂等である。

　光透過性樹脂１４を充填した後に、図１１に示すように、未硬化の光透過性樹脂１４にピン３００を挿入して穴ｈを形成する。この際、リードフレーム２００をｚ軸方向の正方向側に搬送しながら、複数の光透過性樹脂１４のそれぞれに対して順番にピン３００を挿入する。ピン３００の先端は、未硬化の光透過性樹脂１４内に進入している。これにより、光透過性樹脂１４に穴ｈが形成される。更に、未硬化の光透過性樹脂１４に対して紫外線を照射することによって、光透過性樹脂１４を硬化させる。なお、光透過性樹脂１４に熱硬化性樹脂を用いた場合には、加熱により光透過性樹脂１４を硬化させてもよい。

　光透過性樹脂１４の硬化後に、図１２に示すように、ピン３００を取り除く。

　最後に、枠２０２から光部品１０を切り離す。これにより、光部品１０が完成する。

（効果）
　本実施形態に係る光部品１０及びその製造方法によれば、光ファイバ５０と光素子３０とを精度よく光学的に結合させることができる。より詳細には、光ファイバ５０の先端は、光透過性樹脂１４に設けられた穴ｈに挿入されることにより、光素子３０と光学的に結合するように位置決めされる。そして、光部品１０及びその製造方法によれば、以下に説明するように、穴ｈを精度よく形成することができる。

　空間Ｓｐは、底面１２ａ及び枠部１２ｂにより囲まれている。そのため、光透過性樹脂１４を形成する場合には、空間Ｓｐ内に未硬化の光透過性樹脂１４を例えばポッティングにより充填し、ピン３００を用いて穴ｈを形成した後、光透過性樹脂１４を硬化すればよい。このような光透過性樹脂１４を形成する工程において、光透過性樹脂１４に対して圧力をかける必要はない。したがって、圧力によってピン３００の位置がずれることもない。その結果、穴ｈを精度よく形成することができ、光ファイバ５０と光素子３０とを精度よく光学的に結合させることができる。

　また、空間Ｓｐ内に未硬化の光透過性樹脂１４を例えばポッティングにより充填することにより光素子３０を封止している。そのため、光透過性樹脂１４を成形するための金型が不要である。

　また、光部品１０及びその製造方法によれば、空間Ｓｐ内に未硬化の光透過性樹脂１４を例えばポッティングにより充填することにより光素子３０を封止している。よって、光透過性樹脂１４に用いられる材料の弾性率は、射出成形やトランスファー成形に用いられる材料の弾性率よりも低くてもよい。そのため、光透過性樹脂１４の形成後の冷却時において、光透過性樹脂１４が変形することによって光素子３０に対して大きな応力がかかることが抑制される。その結果、光部品１０及びその製造方法によれば、光素子３０に損傷が発生することが抑制される。

　また、光部品１０の製造方法によれば、ピン３００の位置を精度良く決定できる。より詳細には、光透過性樹脂１４の充填を行う前に、光素子３０を撮像して得た画像に基づいてピン３００の位置を決定している。そのため、ピン３００の位置を決定する際に、光透過性樹脂１４による屈折を考慮する必要がない。その結果、ピン３００の位置を精度良く決定できる。

　また、光部品１０によれば、穴ｈは、光素子３０まで貫通していない。そのため、光ファイバ５０の先端と光素子３０の発光部３０ｃとが接触することが防止される。そのため、光素子３０が損傷することが防止される。また、光素子３０に汚れが付着したり、光素子３０に結露が発生したりすることも防止される。

　また、光部品１０では、穴ｈの内周面の形状が光ファイバ５０の先端の形状に倣っているので、光ファイバ５０の先端が穴ｈにより精度よく位置決めされるようになる。

　また、光ファイバ５０の先端は、穴ｈに挿入されることによって固定されている。そのため、光ファイバ５０を接着剤などにより、光部品１０に固定する必要がない。よって、周囲の温度の変化により接着剤が変形することによって、光ファイバ５０と光素子３０との位置関係がずれることが抑制される。ただし、光ファイバ５０の先端は、接着剤によって穴ｈ内に固定されてもよい。

　また、光透過性樹脂１４に低粘度のシリコーン系樹脂又はアクリレート系樹脂を用いることにより、穴ｈを湾曲させることなく形成できる。その結果、光ファイバ５０と光素子３０とを精度よく光学的に結合させることができる。

（変形例）
　以下に、第１の変形例に係る光素子について図面を参照しながら説明する。図１３は、第１の変形例に係る光部品１０ａを平面視した図である。

　光部品１０ａは、穴ｈの位置において光部品１０と異なる。より詳細には、光部品１０では、穴ｈは、ｘ軸方向から平面視したときに、光透過性樹脂１４の対角線の交点（以下、単に中心と呼ぶ）からずれた位置に設けられていた。一方、光部品１０ａでは、穴ｈは、ｘ軸方向から平面視したときに、光透過性樹脂１４の中心に設けられている。それに伴い、光素子３０の発光部３０ｃも、ｘ軸方向から平面視したときに、光透過性樹脂１４の中心に設けられている。

　以上のように、光部品１０ａでは、ピン３００を挿入することによって穴ｈの形成をしているので、穴ｈの位置を容易に変更できる。すなわち、光部品１０ａの設計変更を容易に行うことができる。

　次に、光部品１０が用いられた光プラグについて図面を参照しながら説明する。図１４及び図１５は、光プラグ４００の外観斜視図である。

　光プラグ４００は、図１４及び図１５に示すように、光部品１０、光ファイバ５０及び保持部材４０２を備えている。保持部材４０２は、ｚ軸方向の正方向側の面に開口面が設けられた直方体状の箱状部材である。保持部材４０２は、リン青銅やＳＵＳ等の１枚の金属板が折り曲げ加工等が施されることにより作製され、面４０２ａ～４０２ｅ、かしめ部４０２ｆ及び円筒部４０２ｇを含んでいる。

　面４０２ａは、長方形状をなし、ｚ軸方向の負方向側の面である。面４０２ｂは、長方形状をなし、ｙ軸方向の正方向側の面である。面４０２ｃは、長方形状をなし、ｙ軸方向の負方向側の面である。面４０２ｄは、長方形状をなし、ｘ軸方向の負方向側の面である。面４０２ｅは、長方形状をなし、ｘ軸方向の正方向側の面である。面４０２ｂ～４０２ｅはそれぞれ、面４０２ａの各辺からｚ軸方向の正方向側に向かって折り曲げられて形成されている。

　また、面４０２ｂには、ｚ軸方向の正方向側の辺のｘ軸方向の中央よりもｘ軸方向の負方向側の部分からｚ軸方向の負方向側に向かって延びるスリットＳＬ１が設けられている。面４０２ｃには、ｚ軸方向の正方向側の辺のｘ軸方向の中央よりもｘ軸方向の負方向側の部分からｚ軸方向の負方向側に向かって延びるスリットＳＬ２が設けられている。また、面４０２ｅの対角線の交点（以下、中心と呼ぶ）には、孔が形成されている。

　円筒部４０２ｇは、面４０２ｅのｘ軸方向の負方向側の面からｘ軸方向の負方向側に向かって延在している。円筒部４０２ｇのｘ軸方向の負方向側の端部は、スリットＳＬ１，ＳＬ２よりもｘ軸方向の正方向側に位置している。また、円筒部４０２ｇは、図１５に示すように、面４０２ｅの中心に形成された孔と繋がっている。

　かしめ部４０２ｆは、面４０２ｅのｚ軸方向の正方向側の辺の中央からｘ軸方向の正方向側に向かって突出している。また、かしめ部４０２ｆのｘ軸方向の先端は、ｙ軸方向に延在する帯状をなしている。ただし、かしめ部４０２ｆのｘ軸方向の先端は、光ファイバ５０を保持するために、ｘ軸方向から平面視したときに、円形をなすように曲げられている（すなわち、かしめられている）。

　光部品１０は、図１４及び図１５に示すように、保持部材４０２に取り付けられる。光部品１０の固定端子２０はスリットＳＬ２に挿入され、光部品１０の固定端子２２はスリットＳＬ１に挿入される。すなわち、固定端子２０，２２は、保持部材４０２に嵌合する。円筒部４０２ｇのｘ軸方向の負方向側の端部と、穴ｈとは対向している。

　また、光ファイバ５０は、面４０２ｅの孔を介して円筒部４０２ｇに挿入される。これにより、光ファイバ５０の先端は、穴ｈ内に挿入される。また、かしめ部４０２ｆのｘ軸方向の先端が曲げられることにより、光ファイバ５０が保持部材４０２に保持される。

　次に、光プラグ４００が用いられた光コネクタについて図面を参照しながら説明する。図１６は、光コネクタ４５０を示した外観斜視図である。

　光コネクタ４５０は、光プラグ４００及び光レセプタクル４５２を備えている。光レセプタクル４５２は、図１６に示すように、回路基板４５４及び半導体集積回路４５６を備えている。回路基板４５４は、矩形状をなす板状の基板であり、その主面及び内部に配線を有している。また、回路基板４５４は、ｚ軸方向の負方向側の主面上に接続導体４５８，４６０を備えている。また、回路基板４５４において、接続導体４５８，４６０のｘ軸方向の正方向側の端部には、挿入孔Ｏｐ１，Ｏｐ２が設けられている。

　光プラグ４００は、回路基板４５４の主面上に取り付けられる。具体的には、光プラグ４００の接続部１６ｂが挿入孔Ｏｐ１に挿入されることにより接続導体４５８に接続され、光コネクタ４５０の接続部１８ｂが挿入孔Ｏｐ２に挿入されることにより接続導体４６０に接続される。

　半導体集積回路４５６は、光部品１０を駆動するための駆動回路を内蔵しており、回路基板４５４の主面上に実装される。また、半導体集積回路４５６は、接続導体４５８，４６０と電気的に接続されている。これにより、半導体集積回路４５６は、接続導体４５８，４６０を介して光部品１０に対して電気信号を出力することができる。

　次に、光プラグ４００の組立について図面を参照しながら説明する。図１７ないし図１９は、光プラグ４００の組立時の外観斜視図である。

　図１７及び図１８に示すように、光部品１０をｚ軸方向の正方向側から保持部材４０２に圧入する。より詳細には、固定端子２２がスリットＳＬ１に挿入され、固定端子２０がスリットＳＬ２に挿入されるように、保持部材４０２内に光部品１０を押し込む。この際、面４０２ｃがｙ軸方向の負方向側に膨らむように弾性変形し、面４０２ｂがｙ軸方向の正方向側に膨らむように弾性変形する。これにより、本体１２は、面４０２ｂ，４０２ｃにより挟まれて保持部材４０２に保持される。

　次に、図１９に示すように、光ファイバ５０を円筒部４０２ｇに挿入する。この際、光ファイバ５０の先端は、穴ｈに挿入されることによって位置決めされる。ただし、光ファイバ５０の被覆が円筒部４０２ｇのｘ軸方向の負方向側の端部に引っかかることによって、光ファイバ５０の先端が位置決めされてもよい。この場合においても、光ファイバ５０の先端は、穴ｈに挿入されている。また、光ファイバ５０の挿入時に、光ファイバ５０の先端に整合剤を塗布しておいてもよい。整合剤とは、光透過性樹脂１４又は光ファイバ５０のコアと同等な屈折率を有する透明樹脂である。また、整合剤は、穴ｈに充填されていてもよい。

　最後に、かしめ部４０２ｆを光ファイバ５０に巻きつけることにより、光ファイバ５０を保持部材４０２に固定する。以上の工程を経て、光プラグ４００が完成する。

　以上のような光コネクタ４５０では、固定端子２０がスリットＳＬ２に挿入され、固定端子２２がスリットＳＬ１に挿入されることにより、光部品１０が保持部材４０２に固定されている。よって、固定端子２０，２２は、保持部材４０２から力を受けている。ただし、固定端子２０，２２は、接続端子１６，１８とはつながっていない。そのため、固定端子２０，２２が受けた力は、接続端子１６，１８には伝わらない。その結果、接続端子１６，１８が変形して、接続端子１６，１８と光素子３０との接続が切れることが抑制される。

　次に、第２の変形例に係る光素子について図面を参照しながら説明する。図２０は、第２の変形例に係る光部品１０ｂの透視図である。

　光部品１０ｂは、光透過性樹脂１４のｘ軸方向の正方向側の面の形状において光部品１０と相違する。より詳細には、光部品１０ｂにおける光透過性樹脂１４の充填量は、光部品１０における光透過性樹脂１４の充填量よりもわずかに少ない。そのため、光部品１０ｂでは、光透過性樹脂１４のｘ軸方向の正方向側の面は、本体１２のｘ軸方向の正方向側の面よりもわずかにｘ軸方向の負方向側に位置している。これにより、光透過性樹脂１４のｘ軸方向の正方向側の面の外縁近傍が僅かに湾曲している。しかしながら、光素子３０が出射した光は、穴ｈを通過する。そのため、光透過性樹脂１４のｘ軸方向の正方向側の面が湾曲していたとしても、光ファイバ５０と光素子３０とが精度よく光学的に結合される。

　次に、第３の変形例に係る光素子について図面を参照しながら説明する。図２１は、第３の変形例に係る光部品１０ｃの透視図である。なお、図２１では、ピン３００が挿入された状態の光部品１０ｃが示されている。

　光部品１０ｃは、穴ｈの形状において光部品１０と相違する。より詳細には、ピン３００の先端が僅かに細くなっている。そして、ピン３００において細くなっている部分とピン３００において細くなっていない部分との境界は面取りが施されている。このようなピン３００により穴ｈを形成すると、光透過性樹脂１４におけるｘ軸方向の正方向側の面（すなわち、穴ｈが設けられている面）と穴ｈの内周面との接続部分が曲面により構成されるようになる。

　以上のように構成された光部品１０ｃでは、光透過性樹脂１４におけるｘ軸方向の正方向側の面と穴ｈの内周面との接続部分が曲面をなしているので、光ファイバ５０の先端が、該接続部分に接触すると、穴ｈ内に誘い込まれるようになる。その結果、光ファイバ５０の光部品１０への取り付けが容易になる。

　次に、第４の変形例に係る光素子について図面を参照しながら説明する。図２２は、第４の変形例に係る光部品１０ｄの透視図である。なお、図２２では、ピン３００が挿入された状態の光部品１０ｄが示されている。

　光部品１０ｄは、穴ｈの底部の形状において光部品１０と相違する。より詳細には、光部品１０の穴ｈの底部は平坦面であった。一方、光部品１０ｄの穴ｈの底部はｘ軸方向の正方向側に向かって突出するように湾曲している。すなわち、穴ｈの底部は、凸レンズ形状をなしている。これにより、光素子３０が出射した光が底部において光ファイバ５０の先端に集光されるようになる。

　以上のような穴ｈを形成する場合には、ピン３００の先端がｘ軸方向の正方向側に向かって窪んだ凹状をなしていればよい。

　次に、第５の変形例に係る光素子について図面を参照しながら説明する。図２３は、第５の変形例に係る光部品１０ｅの透視図である。なお、図２３では、ピン３００が挿入された状態の光部品１０ｅが示されている。

　光部品１０ｅは、穴ｈの底部の形状において光部品１０と相違する。より詳細には、光部品１０の穴ｈの底部は平坦面であった。一方、光部品１０ｅの穴ｈの底部はｘ軸方向の負方向側に向かって窪むように湾曲している。すなわち、穴ｈの底部は、凹レンズ形状をなしている。これにより、光素子３０が出射した光が底部において光ファイバ５０の先端に集光されるようになる。

　以上のような穴ｈを形成する場合には、ピン３００の先端がｘ軸方向の負方向側に向かって突出した凸状をなしていればよい。

（その他の実施形態）
　本発明に係る光部品、光プラグ、光コネクタ及び光部品の製造方法は、前記実施形態に係る、光部品１０，１０ａ～１０ｅ、光プラグ４００、光コネクタ４５０及び光部品１０の製造方法に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。

　なお、光部品１０，１０ａ～１０ｅの光素子３０は、発光素子であるとしたが、受光素子（フォトダイオード）であってもよい。

　また、穴ｈは、光素子３０まで貫通していないとしたが、光素子３０まで貫通していてもよい。

　また、光部品１０の製造方法では、光透過性樹脂１４を空間Ｓｐに充填した後に、ピン３００を挿入して穴ｈを形成していたが、穴ｈが形成される位置にピン３００をセットした後に、光透過性樹脂１４を空間Ｓｐに充填してもよい。

　なお、光透過性樹脂１４のｘ軸方向の正方向側の面にフッ素加工を施してもよい。これにより、ピン３００を容易に取り除くことが可能となる。

　なお、光部品１０，１０ａ～１０ｅにおいて、ピン３００の位置及び挿入深さを調節することにより、要求される光学損失を得ることができる。

　なお、光モジュール１００、光プラグ４００及び光コネクタ４５０に光部品１０ａ～１０ｅが用いられてもよい。

　なお、光部品１０，１０ａ～１０ｅの構成を任意に組み合わせてもよい。

　以上のように、本発明は、光部品、光プラグ、光コネクタ及び光部品の製造方法に有用であり、特に、光伝送線路と光素子とを精度よく光学的に結合させることができる点において優れている。

　１０，１０ａ～１０ｅ　光部品
　１２　本体
　１２ａ　底面
　１２ｂ　枠部
　１４　光透過性樹脂
　１６，１８　接続端子
　２０，２２　固定端子
　３０　光素子
　４０，４５４　回路基板
　４２，４５６　半導体集積回路
　４４，４６，４５８，４６０　接続導体
　５０　光ファイバ
　１００　光モジュール
　３００　ピン
　４００　光プラグ
　４０２　保持部材
　４５０　光コネクタ
　４５２　光レセプタクル

Claims (18)

1. 　底面、及び、該底面を平面視したときに、環状をなすように該底面上に設けられている枠部を含んでいる本体と、
   　前記底面及び前記枠部に囲まれた空間内に設けられている光素子と、
   　前記空間内に設けられ、かつ、前記光素子を封止している光透過性樹脂と、
   　を備えており、
   　前記光透過性樹脂において、前記光素子と光学的に結合する光伝送線路の先端が接触する部分には、穴が設けられていること、
   　を特徴とする光部品。
2. 　前記穴の内周面の形状は、前記光伝送線路の先端の形状に倣っていること、
   　を特徴とする請求項１に記載の光部品。
3. 　前記穴は、前記光素子まで貫通していないこと、
   　を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光部品。
4. 　前記穴の底部は、凹面又は凸面をなしていること、
   　を特徴とする請求項３に記載の光部品。
5. 　前記穴は、前記光素子まで貫通していること、
   　を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光部品。
6. 　前記光透過性樹脂における前記穴が設けられている面と該穴の内周面との接続部分は、曲面により構成されていること、
   　を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光部品。
7. 　前記本体は、樹脂により作製されており、
   　前記光部品は、
   　一部が前記本体に埋め込まれ、かつ、前記光素子と電気的に接続されている接続端子を、
   　更に備えていること、
   　を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光部品。
8. 　前記光透過性樹脂は、オレフィンアクリレート又はシリコーン樹脂であること、
   　を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の光部品。
9. 　請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の前記光部品と、
   　先端が前記穴に挿入されることによって、前記光素子に光学的に結合している前記光伝送線路と、
   　前記光部品と前記光伝送線路とを保持する保持部材と、
   　を備えていることを特徴とする光プラグ。
10. 　前記本体は、樹脂により作製されており、
    　前記光部品は、
    　一部が前記本体に埋め込まれている固定部材を、
    　一部が前記本体に埋め込まれ、かつ、前記光素子と電気的に接続されている接続端子と、
    　を更に備えており、
    　前記光部品は、前記固定部材が前記保持部材に嵌合することによって、該保持部材に保持されていること、
    　を特徴とする請求項９に記載の光プラグ。
11. 　前記固定部材は、前記光素子と電気的に接続されていないこと、
    　を特徴とする請求項１０に記載の光プラグ。
12. 　前記接続端子が前記本体から露出している部分が延在している方向と、前記固定部材が該本体から露出している部分が延在している方向とは直交していること、
    　を特徴とする請求項１０又は請求項１１のいずれかに記載の光プラグ。
13. 　請求項１０ないし請求項１２のいずれかに記載の光プラグと、
    　前記光素子を駆動する駆動回路、及び、前記接続端子が接続される接続部を有する光レセプタクルであって、前記光プラグが取り付けられる光レセプタクルと、
    　を備えていること、
    　を特徴とする光コネクタ。
14. 　底面、及び、該底面を平面視したときに、環状をなすように該底面上に設けられている枠部を含んでいる本体を準備する準備工程と、
    　前記底面及び前記枠部に囲まれている空間内に光素子を実装する実装工程と、
    　前記光素子と光学的に結合する光伝送線路の先端が接触する部分に穴が形成されるように、前記空間内に未硬化の光透過性樹脂を充填する充填工程と、
    　前記光透過性樹脂を硬化させる硬化工程と、
    　を備えていること、
    　を特徴とする光部品の製造方法。
15. 　前記充填工程では、前記光透過性樹脂を充填した後に、該光透過性樹脂にピンを挿入して前記穴を形成し、
    　前記光部品の製造方法は、
    　前記光透過性樹脂の硬化後に、前記ピンを取り除く除去工程を、
    　更に備えていること、
    　を特徴とする請求項１４に記載の光部品の製造方法。
16. 　前記充填工程では、前記穴が形成される位置にピンをセットした後に、前記光透過性樹脂を充填し、
    　前記光部品の製造方法は、
    　前記光透過性樹脂の硬化後に、前記ピンを取り除く除去工程を、
    　更に備えていること、
    　を特徴とする請求項１４に記載の光部品の製造方法。
17. 　前記充填工程では、ポッティングにより前記光透過性樹脂を充填すること、
    　を特徴とする請求項１４ないし請求項１６のいずれかに記載の光部品の製造方法。
18. 　前記光透過性樹脂は、ＵＶ硬化性樹脂であること、
    　を特徴とする請求項１４ないし請求項１７のいずれかに記載の光部品の製造方法。

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