光コネクタとレンズブロックの接続構造、及び光モジュール
【課題】レンズ枠に対するレンズブロックの位置関係に対応して光コネクタを接続、固定できる光コネクタとレンズブロックの接続構造を提供する。
【解決手段】基板２に搭載され基板２に垂直な光路を有する光素子３を囲むように、基板２に固定されるレンズ枠５と、光素子３と光軸を一致させた状態でレンズ枠５の両側リブ５ａ間に接着固定されるレンズブロック６と、光ファイバケーブル４の先端部に設けられた光コネクタ７と、光コネクタ７の両側を囲む２つの側リブ１０ａと、両側リブ１０ａの他端部同士を接続する後リブ１０ｂとからなる光コネクタ枠１０と、光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂと光コネクタ７間に配設される弾性部材１４とを備え、レンズブロック６に光コネクタ７を装着し、弾性部材１４を介して光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂで光コネクタ７をレンズブロック６側に押し付けた後、光コネクタ枠１０を基板２に固定する。
【解決手段】基板２に搭載され基板２に垂直な光路を有する光素子３を囲むように、基板２に固定されるレンズ枠５と、光素子３と光軸を一致させた状態でレンズ枠５の両側リブ５ａ間に接着固定されるレンズブロック６と、光ファイバケーブル４の先端部に設けられた光コネクタ７と、光コネクタ７の両側を囲む２つの側リブ１０ａと、両側リブ１０ａの他端部同士を接続する後リブ１０ｂとからなる光コネクタ枠１０と、光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂと光コネクタ７間に配設される弾性部材１４とを備え、レンズブロック６に光コネクタ７を装着し、弾性部材１４を介して光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂで光コネクタ７をレンズブロック６側に押し付けた後、光コネクタ枠１０を基板２に固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバケーブルの端部に設けられた光コネクタとレンズブロックとを接続する光コネクタとレンズブロックの接続構造、及び光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光トランシーバなどの機器において、面発光素子や面受光素子をアレイ状に配置した光素子アレイ（例えば、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ）アレイやＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）アレイ）が一般に用いられている。
【０００３】
面発光素子や面受光素子を用いた光素子アレイでは、光素子アレイが入出射する光の光路が、光素子アレイを搭載する基板に対して垂直となる。他方、光トランシーバなどの機器では、光素子アレイと光学的に接続される光ファイバケーブルは、一般に、光素子アレイを搭載する基板に対して平行に配置される。
【０００４】
光素子アレイと光ファイバケーブルとを光学的に接続するために、光素子アレイの上方に、光素子アレイが入出射する光路を基板と平行な光路に９０度変換するレンズブロックを配置し、レンズブロックに、光ファイバケーブルの端部に設けたＭＴ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒａｂｌｅ）フェルールを装着、固定する構造が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２４９５４号公報
【特許文献２】特開２００６−１１０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光素子アレイとレンズブロック間での光軸のずれを抑制するためには、光素子アレイが搭載される基板に固定されたレンズ枠に、光素子アレイと光軸を一致させた状態でレンズブロックを接着固定することが望ましい。
【０００７】
レンズ枠に保持されたレンズブロックにＭＴフェルールを固定する構造の場合、ＭＴフェルールの周囲に設けたフェルール支持体をレンズ枠に結合することとなる。レンズ枠に対するフェルール支持体の位置は固定され、かつ、フェルール支持体に対するＭＴフェルールの位置は固定されている。その結果、レンズ枠に対するＭＴフェルールの位置が固定されることとなり、レンズ枠に対するレンズブロックの位置関係に対応して、ＭＴフェルールをフレキシブルに移動させることができない。このため、レンズブロックやＭＴフェルールに不要の力が加わり、故障の原因となるおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、レンズ枠に対するレンズブロックの位置関係に対応して光コネクタを接続、固定できる、光コネクタとレンズブロックの接続構造及び光モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、基板と、前記基板に搭載され、前記基板に垂直な光路を有する光素子と、前記光素子を囲むように前記基板に固定される、２つの側リブと、それら両側リブの一端部同士を接続する前リブとからなるレンズ枠と、前記光素子と光軸を一致させた状態で前記レンズ枠の両側リブ間に接着固定される、前記光素子の光路を前記基板と平行な光路に変換するレンズブロックと、前記基板と平行に配置される、光ファイバケーブルの先端部に設けられた光コネクタと、前記光コネクタの両側を囲む２つの側リブと、該２つの側リブの他端部同士を接続する後リブとからなる光コネクタ枠と、前記光コネクタ枠の前記後リブと前記光コネクタ間に配設される弾性部材とを備え、前記レンズブロックに前記光コネクタを装着し、前記弾性部材を介して前記光コネクタ枠の後リブで前記光コネクタを前記レンズブロック側に押し付けた後、前記光コネクタ枠を前記基板に固定する、光コネクタとレンズブロックの接続構造である。
【００１０】
前記光コネクタ枠は、前記光コネクタ枠の下方に突出する突起を有し、前記基板は、前記光コネクタ枠の突起を係合する係合孔を有し、前記光コネクタ枠は、前記突起を前記基板の前記係合孔に係合することで、前記基板に固定されてもよい。
【００１１】
前記突起は、前記光コネクタ枠の両側リブの一端部から下方に突出する前側突起と、前記光コネクタ枠の後リブから下方に突出する後側突起とからなり、前記前側突起は、前記前側突起の下端部から他端側に延びる、前記光コネクタ枠が前記基板の上方に抜けるのを防ぐための鉤部を有してもよい。
【００１２】
前記光コネクタ枠の後リブには、前記光ファイバケーブルを通すための切欠きが形成されてもよい。
【００１３】
また、本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、上記の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備えた光モジュールである。
【００１４】
送信側基板と、受信側基板とを備え、前記送信側基板の表面側に上記の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備え、前記受信側基板の表面側に上記の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備え、前記光コネクタ枠は、上下の高さが前記送信側基板と前記受信側基板との間に保つべき所定の間隔の長さを有し、前記送信側基板と前記受信側基板とは、表面同士を向かい合わせとした状態で上下に配置され、前記送信側基板の表面と前記受信側基板の表面が前記光コネクタ枠に当接されて前記送信側基板と前記受信側基板との間が所定の間隔に保たれるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レンズ枠に対するレンズブロックの位置関係に対応して光コネクタを接続、固定できる光コネクタとレンズブロックの接続構造及びそれを備えた光モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光コネクタとレンズブロックの接続構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造の他の方向から見た分解斜視図である。
【図３】図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造の基板を示す斜視図である。
【図４】図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造のレンズ枠を示す斜視図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造の光コネクタ枠を示す斜視図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造において、光コネクタをレンズブロックに固定する手順を説明する図である。
【図７】（ａ）は、図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造の外観を示す斜視図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る光モジュールを示す分解斜視図である。
【図９】図８の光モジュールの送信側基板を示す図であり、（ａ）は、ベースに発光素子アレイとドライバＩＣを搭載したときの斜視図、（ｂ）は、さらにレンズブロックを配置したときの斜視図である。
【図１０】図９の送信側基板において、光コネクタをレンズブロックに固定する手順を説明する図である。
【図１１】図９の送信側基板において、光コネクタをレンズブロックに固定する手順を説明する図である。
【図１２】図９の送信側基板において、光コネクタをレンズブロックに固定する手順を説明する図である。
【図１３】図８の光モジュールにおいて、送信側基板と受信側基板とを上下に重ね合わせたときの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１８】
図１、図２は、本実施の形態に係る光コネクタとレンズブロックの接続構造を示す分解斜視図である。
【００１９】
図１、図２に示すように、光コネクタとレンズブロックの接続構造１は、基板２に搭載された光素子３（図３参照）と光ファイバケーブル４とを光学的に接続すべく、光素子３の上方に配置されると共に、基板２に固定されたレンズ枠５により支持されたレンズブロック６と、光ファイバケーブル４の先端部に設けられた光コネクタとしてのＭＴフェルール７とを固定する構造である。
【００２０】
［光素子、基板］
図１〜図３に示すように、光素子３は、基板２に搭載され、基板２に垂直な光路を有するものである。光素子３は、例えば、面発光素子、あるいは基板２の上方から垂直に光を入射する面受光素子をアレイ状に配置したものであり、ＶＣＳＥＬアレイやＰＤアレイである。ここでは、光素子３として、１２個の面発光素子をアレイ状に配置したＶＣＳＥＬアレイを用いる場合を説明する。
【００２１】
基板２は、例えば、ガラスエポキシ基板などのプリント基板、又はコバールなどの金属からなる。基板２上には、光素子３と、光素子３を駆動するドライバＩＣ８と、レンズブロック６を保持するためのレンズ枠５と、ＭＴフェルール７をレンズブロック６に装着した状態で固定するための光コネクタ枠１０とが搭載される。基板２には、レンズ枠５を位置決めして固定するための４つのレンズ枠固定孔２ａが形成され、また、後述する光コネクタ枠１０の前側突起１２ａ，後側突起１２ｂを係合するための係合孔１３ａ，１３ｂが形成されている。
【００２２】
［レンズ枠］
図１、図２及び図４に示すように、レンズ枠５は、２つの側リブ５ａと、それら両側リブ５ａの一端部（図４では右奥側の端部）同士を接続する前リブ５ｂとを備え、上面視で略コ字状に形成される。レンズ枠５は、１枚の金属板を切断、折曲加工して形成される。
【００２３】
レンズ枠５の両側リブ５ａには、その下端部から下方に突出するように、基板２のレンズ枠固定孔２ａに嵌合される脚部５ｃがそれぞれ２本ずつ形成される。レンズ枠５は、その脚部５ｃを基板２のレンズ枠固定孔２ａに嵌合することで、基板２に対して位置決めされて、固定される。レンズ枠５は、光素子３を囲むように基板２に固定される。
【００２４】
［レンズブロック］
図１、図２に示すように、レンズブロック６は、光素子３と、基板２と平行に配置されたＭＴフェルール７とを光学的に接続すべく、光素子３が入出射する光の光路を基板２と平行な光路に９０°変換するためのものである。レンズブロック６は、基板２に配置された光素子３と対向する基板対向面６ａと、基板対向面６ａと垂直なＭＴフェルール接続面６ｂと、基板対向面６ａ及びＭＴフェルール接続面６ｂに対して４５°傾斜した傾斜面６ｃとを備え、略三角柱状に形成される。基板対向面６ａとＭＴフェルール接続面６ｂには、光素子３の各発光素子に対応した１２個のレンズ６ｄが整列して設けられている。
【００２５】
レンズブロック６は、基板対向面６ａに形成された１２個のレンズ（図示せず）と光素子３とが光軸を一致させた状態でレンズ枠５の両側リブ５ａ間に接着固定される。具体的には、レンズブロック６と光素子３の光軸を一致させた後、レンズブロック６とレンズ枠５の両側リブ５ａとの間にＵＶ硬化性樹脂をそれぞれ供給し、紫外線（ＵＶ）を照射してＵＶ硬化性樹脂を硬化させて、レンズブロック６をレンズ枠５に接着固定する。
【００２６】
レンズブロック６のＭＴフェルール接続面６ｂの両側部には、ＭＴフェルール７を位置決めするためのピン９が形成されている。ピン９の基端部には、拡径部９ａが形成されている。拡径部９ａの径は、ＭＴフェルール７の嵌合孔７ｂよりも大きく形成される。さらに、拡径部９ａは、ＭＴフェルール７の先端面７ａがレンズ６ｄに干渉しないよう、ＭＴフェルール７の先端面７ａとレンズブロック６のＭＴフェルール接続面６ｂとを所定の間隔で保持する光軸方向の長さとなっている。
【００２７】
［光ファイバケーブル、光コネクタ］
光ファイバケーブル４は、１２本の光ファイバを束ねたものであり、その端部には、光コネクタとしての、１２芯のＭＴフェルール７が設けられている。なお、本実施の形態では、光コネクタとしてＭＴフェルールを使用する場合を説明するが、光コネクタはＭＴフェルールに限定されない。
【００２８】
ＭＴフェルール７の先端面７ａの両側部には、レンズブロック６のピン９に嵌合する嵌合孔７ｂが形成されている。ＭＴフェルール７は、嵌合孔７ｂをピン９に嵌合させることで、レンズブロック６に対して位置決めがなされ、レンズブロック６に装着される。
【００２９】
レンズブロック６にＭＴフェルール７を装着することで、光素子アレイ２と光ファイバケーブル４とが、レンズブロック６、ＭＴフェルール７を介して光学的に接続される。
【００３０】
［光コネクタ枠、弾性部材］
ＭＴフェルール７の周囲には、ＭＴフェルール７をレンズブロック６に装着した状態で固定するための光コネクタ枠１０が設けられる。
【００３１】
図１、図２及び図５に示すように、光コネクタ枠１０は、ＭＴフェルール７の両側を囲む２つの側リブ１０ａと、それら側リブ１０ａの一端部（図５（ａ）では右手前側の端部）同士を接続する後リブ１０ｂとを備え、上面視で略コ字状に形成される。光コネクタ枠１０は、１枚の金属板を切断、折曲加工して形成される。金属板は、バネ性を有する材料、例えば、ＳＵＳからなる。
【００３２】
光コネクタ枠１０の両側リブ１０ａ間の間隔は、ＭＴフェルール７の幅よりも大きくされ、光コネクタ枠１０をレンズ枠５に係合した際に、光コネクタ枠１０の両側リブ１０ａがＭＴフェルール７に接触しないようにされる。
【００３３】
光コネクタ枠１０の両側リブ１０ａには、その他端部（図５（ａ）では左奥側の端部）から下方に突出する前側突起１２ａがそれぞれ形成されており、光コネクタ１０の後リブ１０ｂには、後リブ１０ｂから下方に突出する２つの後側突起１２ｂが形成されている。前側突起１０ａには、前側突起１０ａの下端部から他端側（図５（ａ）では右手前側）に延びる鉤部１２ｃが形成される。詳細は後述するが、この鉤部１２ｃは、光コネクタ枠１０が基板２の上方に抜けるのを防ぐためのものである。
【００３４】
光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂには、光ファイバケーブル４を通すための切欠き１０ｃが形成される。切欠き１０ｃは、その下方が開口するよう後リブ１０ｂに形成される。
【００３５】
また、光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂとＭＴフェルール７間には、弾性部材としてのコイルばね１４が配設される。コイルばね１４は、その中空部に光ファイバケーブル４を通すことで、光ファイバケーブル４に支持される。
【００３６】
［光コネクタとレンズブロックの接続構造］
レンズブロック６にＭＴフェルール７を固定する際には、まず、図６（ａ）に示すように、レンズブロック６のピン９とＭＴフェルール７の嵌合孔７ｂとを嵌合させて、レンズブロック６にＭＴフェルール７を装着する。その後、図６（ｂ）に示すように、コイルばね１４を介して光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂでＭＴフェルール７をレンズブロック６側に押し付けた後、光コネクタ枠１０を基板２に固定することで、レンズブロック６とＭＴフェルール７とを固定する。
【００３７】
このとき、本実施の形態に係る光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、光コネクタ枠１０は、その前側突起１２ａを基板２の係合孔１３ａに、その後側突起１２ｂを係合孔１３ｂに係合することで、基板２に固定される。
【００３８】
より詳細には、光コネクタ枠１０をレンズブロック６側に押し付けることで、光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂでＭＴフェルール７とコイルばね１４とをレンズブロック６側に押し付け、この状態で、前側突起１２ａを基板２の係合孔１３ａに、後側突起１２ｂを係合孔１３ｂに係合させる。その後、光コネクタ枠１０に加えていた押し付け力を除くと、図７（ａ），（ｂ）に示すように、光コネクタ枠１０がコイルばね１４により後方に付勢され、両突起１２ａ，１２ｂが係合孔１３ａ，１３ｂの他端側（図７（ｂ）では右側）に押し付けられて、光コネクタ枠１０が基板２に固定される。
【００３９】
本実施の形態では、前側突起１２ａの下端部に鉤部１２ｃを形成しているため、光コネクタ枠１０が後方に付勢されると、鉤部１２ｃが基板２の裏側に回り込み基板２に係合される。これにより、光コネクタ枠１０が基板２の上方に抜けてしまうことが抑制される。
【００４０】
基板２と光コネクタ枠１０との係合を解除するには、光コネクタ枠１０をレンズブロック側に押し付けて鉤部１２ｃの係合を解除し、その状態で光コネクタ枠１０を上方に持ち上げればよい。これにより、基板２と光コネクタ枠１０との係合が解除され、レンズブロック６からＭＴフェルール７を取り外すことができる。
【００４１】
［本実施の形態の作用］
本実施の形態の作用を説明する。
【００４２】
本実施の形態に係る光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、ＭＴフェルール７が光コネクタ枠１０に対して位置が固定されない。したがって、ＭＴフェルール７をレンズブロック６に装着、固定するとき、レンズ枠５に対するレンズブロック６の位置が１つ１つ異なる場合であっても、レンズブロック６の位置に対応してＭＴフェルール７の位置決めされて固定されることが可能となる。これにより、レンズブロック６やＭＴフェルール７に不要な力が加わることがなくなる。よって、基板２に固定されたレンズ枠５にレンズブロック６を接着固定するという、光素子３とレンズブロック６間での光軸のずれが発生しにくい構造を採用できる。
【００４３】
また、光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、光コネクタ枠１０を基板２に固定するようにしたため、例えば、光コネクタ枠１０をレンズ枠５に係合させた構造と比較して、光コネクタ枠１０を安定して保持することが可能である。
【００４４】
さらに、光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、光コネクタ枠１０の下方に突出する突起１２ａ，１２ｂを、基板２に形成された係合孔１３ａ，１３ｂに係合させるため、ＭＴフェルール７やレンズブロック６の上方に突出する部材がなく、全体として小型な光コネクタとレンズブロックの接続構造１を実現できる。
【００４５】
また、光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、前側突起１２ａの下端部に鉤部１２ｃを形成しているため、光コネクタ枠１０が基板２の上方に抜けるのを防ぐことが可能である。なお、光コネクタ枠１０が上側から押さえられるなど、光コネクタ枠１０が基板２の上方に抜けるおそれがない場合は、鉤部１２ｃを省略することも可能である。
【００４６】
さらに、光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂに、光ファイバケーブル４を通すための切欠き１０ｃを形成している。光ファイバケーブル４に対して上方から光コネクタ枠１０を被せ、光ファイバケーブル４が切欠き１０ｃを通すようにして、光コネクタ枠を取り付けることができる。よって、光コネクタ枠を取り付ける場合、レンズブロック６にＭＴフェルール７を装着した状態で光コネクタ枠１０を容易に取り付け・取り外しすることが可能となり、取り扱いが容易となる。
【００４７】
また、光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、光コネクタ枠１０をレンズブロック６側に押し付けて鉤部１２ｃの係合を解除し、その後光コネクタ枠１０を上方に持ち上げるのみで、基板２と光コネクタ枠１０の係合を容易に解除でき、レンズブロック６からＭＴフェルール７を容易に取り外すことができる。
【００４８】
［光モジュール］
次に、本発明の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備えた光モジュールについて説明する。
【００４９】
図８は、図１〜７で説明した光コネクタとレンズブロックの接続構造１を備えた光モジュールの分解斜視図である。
【００５０】
図８に示すように、光モジュール１００は、発光素子と発光素子を駆動するドライバＩＣとを表面に搭載した送信側基板１０１と、受光素子と受光素子からの電気信号を増幅するアンプＩＣとを表面に搭載した受信側基板１０２と、両基板１０１，１０２を収容する上側筐体１０３と下側筐体１０４とからなる筐体１０５とを備えている。
【００５１】
両基板１０１，１０２は、その表面同士を向かい合わせとした状態で上下に配置される。本実施の形態では、送信側基板１０１を下側、受信側基板１０２を上側に配置しているが、送信側基板１０１と受信側基板１０２の上下の配置は、光モジュール１００を使用するＩ／Ｏインターフェイスの規格に従う。
【００５２】
本実施の形態では、送信側基板１０１と受信側基板１０２とは、その光コネクタとレンズブロックの接続構造も含め、同様の構造である。以下では、送信側基板１０１について詳しく説明する。
【００５３】
［送信側基板］
図９（ａ）に示すように、送信側回路基板１０１ａの一の側辺側（図９（ａ）では右手前側）には切欠き１０６ａが形成され、その切欠き１０６ａを送信側回路基板１０１ａの裏面側から塞ぐようにベース１０７ａが設けられる。送信側基板１０１は、送信側回路基板１０１ａとベース１０７ａとから構成される。
【００５４】
送信側回路基板１０１ａは、例えば積層基板からなる。送信側回路基板１０１ａの一端部には、接続端子１０９ａが形成され、カードエッジコネクタ１１０ａが形成されている。
【００５５】
ベース１０７ａは、導電性の部材、例えば、銅タングステン（Ｃｕ−Ｗ）やコバールなどの金属からなり、送信側回路基板１０１ａの内層に形成された図示しないグランドパターンと電気的に接続される。また、ベース１０７ａは、送信側基板１０１を筐体１０５内に収容した際に、図示しない放熱シートを介して下側筐体１０４に接触するようにされ、下側筐体１０４と熱的に密接するようにされる。
【００５６】
ベース１０７ａ上には、発光素子アレイ（例えばＶＣＳＥＬアレイなど）３Ａと、発光素子アレイ３Ａを駆動するドライバＩＣ８Ａとが搭載される。図９（ｂ）に示すように、発光素子アレイ３Ａの上方にはレンズブロック６Ａが配置される。なお、図９（ｂ）では図示していないが、レンズブロック６Ａはベース１０７ａに固定されたレンズ枠５Ａにより支持される。ベース１０７ａには４つのレンズ枠固定孔２ａが形成されており、また、送信側回路基板１０１ａには、光コネクタ枠５Ａの突起１２ａ，１２ｂを係合するための係合孔１３ａ，１３ｂが形成されている。
【００５７】
図１０に示すように、レンズ枠５Ａは、ベース１０７ａに形成されたレンズ枠固定孔２ａにレンズ枠５Ａの脚部５ｃを嵌合させることで、ベース１０７ａに固定される。レンズブロック６Ａは、発光素子アレイ３Ａと光軸を一致させた状態でレンズ枠５Ａに接着固定される。
【００５８】
レンズブロック６Ａには、送信側光ファイバケーブル４ＡのＭＴフェルール７Ａが接続され、発光素子アレイ３Ａと送信側光ファイバケーブル４Ａとがレンズブロック６Ａを介して光学的に接続される。
【００５９】
図１１に示すように、レンズブロック６ＡにＭＴフェルール７Ａを固定する際には、レンズブロック６ＡにＭＴフェルール７Ａを装着した後、コイルばね１４Ａを介して光コネクタ枠１０Ａの後リブ１０ｂでＭＴフェルール７Ａをレンズブロック６Ａ側に押し付ける。この状態で、図１２に示すように、光コネクタ枠１０Ａの突起１２ａ，１２ｂを係合孔１３ａ、１３ｂに係合して、送信側回路基板１０１ａに光コネクタ枠１０Ａを固定する。なお、ＭＴフェルール７Ａの下方の送信側回路基板１０１ａには、ＭＴフェルール７Ａとの干渉を避けるための孔１０８ａが形成されている。
【００６０】
また、切欠き１０６ａを形成した位置よりもカードエッジコネクタ１１０ａ側の送信側回路基板１０１ａの両側部には、スペーサ固定用切欠き１１１ａが形成されており、そのスペーサ固定用切欠き１１１ａに後述するスペーサ１１２が固定される。
【００６１】
［受信側基板］
受信側基板１０２は、発光素子アレイ３Ａを受光素子アレイに、ドライバＩＣ８Ａを、電気信号を増幅するためのアンプＩＣ８Ｂに置き換えれば、送信側基板１０２と同様の構造である。
【００６２】
送信側基板１０２は、受信側回路基板１０２ｂとベース１０７ｂとから構成される。受信側回路基板１０２ｂの一端部には、接続端子１０９ｂが形成され、カードエッジコネクタ１１０ｂが形成されている。
【００６３】
［光ファイバケーブル］
図８に示すように、送受信光ファイバケーブル１１６は、送信側光ファイバケーブル４Ａと受信側光ファイバケーブル４Ｂとを束ねたものである。
【００６４】
送受信光ファイバケーブル１１６の端部には、送受信光ファイバケーブル１１６の端部を保護するための樹脂からなる保護カバー１１７が設けられている。保護カバー１１７は、例えばゴムブーツからなり、送信側光ファイバケーブル４Ａ、受信側光ファイバケーブル４Ｂが許容できる曲げ半径以上で曲がらないように送受信光ファイバケーブル１１６を保護する。
【００６５】
送受信光ファイバケーブル１１６は、その端部において、送信側光ファイバケーブル４Ａと受信側光ファイバケーブル４Ｂに分岐する。送信側光ファイバケーブル４Ａの端部にはＭＴフェルール７Ａが設けられ、受信側光ファイバケーブル４Ｂの端部にはＭＴフェルール７Ｂが設けられる。
【００６６】
［筐体、上側筐体、下側筐体］
光モジュール１００は、両基板１０１，１０２を収容する筐体１０５を有する。
【００６７】
筐体１０５は、上下に分割して形成されており、上側筐体１０３と下側筐体１０４とからなる。上側筐体１０３、下側筐体１０４は金属からなる。上側筐体１０３と下側筐体１０４は、図示しないネジにより固定される。
【００６８】
上側筐体１０３と下側筐体１０４の後面（図８では左手前側の面）には、送受信光ファイバケーブル１１６の端部に設けられたゴムブーツからなる保護カバー１１７を係合するためのフランジ状の係合部１０３ａ，１０４ａが形成される。この係合部１０３ａ，１０４ａにゴムブーツからなる保護カバー１１７を係合することで、送受信光ファイバケーブル１１６が筐体１０５に固定される。
【００６９】
［スペーサ］
図８および図１３に示すように、スペーサ１１２は、送信側基板１０１と受信側基板１０２を所定の間隔に保つための部材である。スペーサ１１２は、板状のプレート部１１３と、その両端部から所定の高さ上下に突出するように形成された角柱状の支持台１１４と、両支持台１１４の上下からさらに突出するように形成されたピン１１５とからなる。プレート部１１３、支持台１１４、ピン１１５は一体に形成される。
【００７０】
スペーサ１１２は、下に突出するピン１１５を送信側回路基板１０１ａのスペーサ固定用切欠き１１１ａに、上に突出するピン１１５を受信側回路基板１０２ｂのスペーサ固定用切欠き１１１ｂに挿入して、送信側回路基板１０１ａと受信側回路基板１０２ｂの間に取り付けられる。このとき、支持体１１４の下面が送信側回路基板１０１ａの表面に接し、支持体１１４の上面が受信側回路基板１０２ｂの表面に接する。
【００７１】
さらに、本実施の形態に係る光モジュール１では、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂがスペーサの役割も兼ねており、上述のスペーサ１１２と、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂとで、送信側回路基板１０１ａと受信側回路基板１０２ｂを所定の間隔に保つようにしている。
【００７２】
送信側回路基板１０１ａに設けられる光コネクタ枠１０Ａは、その下部が送信側回路基板１０１ａの表面に当接すると共に、その上部が受信側回路基板１０２ｂの表面に当接するようにされる。また、受信側回路基板１０２ｂに設けられる光コネクタ枠１０Ｂは、その下部が受信側回路基板１０２ｂの表面に当接すると共に、その上部が送信側回路基板１０１ａの表面に当接するようにされる。
【００７３】
このように、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂにスペーサの役割を兼ねさせることで、別途スペーサを設ける必要がなくなると共に、基板１０１，１０２にスペーサを設けるためのスペースを確保する必要がなくなり、光モジュール１の低コスト化、小型化に寄与する。
【００７４】
また、光モジュール１では、受信側回路基板１０２ｂにより光コネクタ枠１０Ａが送信側回路基板１０１ａ側に押し付けられ、送信側回路基板１０１ａにより光コネクタ枠１０Ｂが受信側回路基板１０２ｂ側に押し付けられることになるので、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂが基板１０１，１０２から抜けてしまうおそれがない。
【００７５】
スペーサ１１２の支持体１１４の上面と下面の間の長さ、および光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂの上下の高さは、Ｉ／Ｏインターフェイスの規格に規定される送信側回路基板１０１ａのカードエッジコネクタ１１０ａと受信側回路基板１０２ｂのカードエッジコネクタ１１０ｂとの間に保つべき間隔と同じ長さとすればよい。
【００７６】
また、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂの側リブ１０ａに、上方に突出する上方突起を形成し、当該上方突起の上部が対向する回路基板１０２ｂ，１０１ａに接触するようにしてもよい。これにより、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂが対向する回路基板１０２ｂ，１０１ａに接触する面積が小さくなるので、両回路基板１０１ａ，１０２ｂの表面に形成する配線パターンの自由度が高くなる。さらに、上方突起を折り曲げて板バネ状に形成するようにしてもよい。これにより、上方突起が接触した部分の回路基板１０１ａ，１０２ｂに傷がついてしまうことを抑制できる。
【００７７】
また、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂとレンズ枠５Ａ，５Ｂとを、回路基板１０１ａ，１０２ｂのグランドパターンと電気的に接続して接地し、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂとレンズ枠５Ａ，５Ｂにて、光素子３Ａ，３Ｂへのノイズを遮断するようにしてもよい。この場合、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂの側リブ１０ａをレンズ枠５Ａ，５Ｂ側に延長して、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂとレンズ枠５Ａ，５Ｂとの間に隙間が空かないようにすることが望ましい。
【００７８】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 光コネクタとレンズブロックの接続構造
２ 基板
３ 光素子
４ 光ファイバケーブル
５ レンズ枠
５ａ 側リブ
５ｂ 前リブ
６ レンズブロック
７ ＭＴフェルール（光コネクタ）
８ ＩＣ
１０ 光コネクタ枠
１０ａ 側リブ
１０ｂ 後リブ
１２ａ 前側突起
１２ｂ 後側突起
１３ａ，１３ｂ 係合孔
１４ コイルばね（弾性部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバケーブルの端部に設けられた光コネクタとレンズブロックとを接続する光コネクタとレンズブロックの接続構造、及び光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光トランシーバなどの機器において、面発光素子や面受光素子をアレイ状に配置した光素子アレイ（例えば、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ）アレイやＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）アレイ）が一般に用いられている。
【０００３】
面発光素子や面受光素子を用いた光素子アレイでは、光素子アレイが入出射する光の光路が、光素子アレイを搭載する基板に対して垂直となる。他方、光トランシーバなどの機器では、光素子アレイと光学的に接続される光ファイバケーブルは、一般に、光素子アレイを搭載する基板に対して平行に配置される。
【０００４】
光素子アレイと光ファイバケーブルとを光学的に接続するために、光素子アレイの上方に、光素子アレイが入出射する光路を基板と平行な光路に９０度変換するレンズブロックを配置し、レンズブロックに、光ファイバケーブルの端部に設けたＭＴ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒａｂｌｅ）フェルールを装着、固定する構造が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２４９５４号公報
【特許文献２】特開２００６−１１０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光素子アレイとレンズブロック間での光軸のずれを抑制するためには、光素子アレイが搭載される基板に固定されたレンズ枠に、光素子アレイと光軸を一致させた状態でレンズブロックを接着固定することが望ましい。
【０００７】
レンズ枠に保持されたレンズブロックにＭＴフェルールを固定する構造の場合、ＭＴフェルールの周囲に設けたフェルール支持体をレンズ枠に結合することとなる。レンズ枠に対するフェルール支持体の位置は固定され、かつ、フェルール支持体に対するＭＴフェルールの位置は固定されている。その結果、レンズ枠に対するＭＴフェルールの位置が固定されることとなり、レンズ枠に対するレンズブロックの位置関係に対応して、ＭＴフェルールをフレキシブルに移動させることができない。このため、レンズブロックやＭＴフェルールに不要の力が加わり、故障の原因となるおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、レンズ枠に対するレンズブロックの位置関係に対応して光コネクタを接続、固定できる、光コネクタとレンズブロックの接続構造及び光モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、基板と、前記基板に搭載され、前記基板に垂直な光路を有する光素子と、前記光素子を囲むように前記基板に固定される、２つの側リブと、それら両側リブの一端部同士を接続する前リブとからなるレンズ枠と、前記光素子と光軸を一致させた状態で前記レンズ枠の両側リブ間に接着固定される、前記光素子の光路を前記基板と平行な光路に変換するレンズブロックと、前記基板と平行に配置される、光ファイバケーブルの先端部に設けられた光コネクタと、前記光コネクタの両側を囲む２つの側リブと、該２つの側リブの他端部同士を接続する後リブとからなる光コネクタ枠と、前記光コネクタ枠の前記後リブと前記光コネクタ間に配設される弾性部材とを備え、前記レンズブロックに前記光コネクタを装着し、前記弾性部材を介して前記光コネクタ枠の後リブで前記光コネクタを前記レンズブロック側に押し付けた後、前記光コネクタ枠を前記基板に固定する、光コネクタとレンズブロックの接続構造である。
【００１０】
前記光コネクタ枠は、前記光コネクタ枠の下方に突出する突起を有し、前記基板は、前記光コネクタ枠の突起を係合する係合孔を有し、前記光コネクタ枠は、前記突起を前記基板の前記係合孔に係合することで、前記基板に固定されてもよい。
【００１１】
前記突起は、前記光コネクタ枠の両側リブの一端部から下方に突出する前側突起と、前記光コネクタ枠の後リブから下方に突出する後側突起とからなり、前記前側突起は、前記前側突起の下端部から他端側に延びる、前記光コネクタ枠が前記基板の上方に抜けるのを防ぐための鉤部を有してもよい。
【００１２】
前記光コネクタ枠の後リブには、前記光ファイバケーブルを通すための切欠きが形成されてもよい。
【００１３】
また、本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、上記の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備えた光モジュールである。
【００１４】
送信側基板と、受信側基板とを備え、前記送信側基板の表面側に上記の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備え、前記受信側基板の表面側に上記の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備え、前記光コネクタ枠は、上下の高さが前記送信側基板と前記受信側基板との間に保つべき所定の間隔の長さを有し、前記送信側基板と前記受信側基板とは、表面同士を向かい合わせとした状態で上下に配置され、前記送信側基板の表面と前記受信側基板の表面が前記光コネクタ枠に当接されて前記送信側基板と前記受信側基板との間が所定の間隔に保たれるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レンズ枠に対するレンズブロックの位置関係に対応して光コネクタを接続、固定できる光コネクタとレンズブロックの接続構造及びそれを備えた光モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光コネクタとレンズブロックの接続構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造の他の方向から見た分解斜視図である。
【図３】図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造の基板を示す斜視図である。
【図４】図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造のレンズ枠を示す斜視図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造の光コネクタ枠を示す斜視図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造において、光コネクタをレンズブロックに固定する手順を説明する図である。
【図７】（ａ）は、図１の光コネクタとレンズブロックの接続構造の外観を示す斜視図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る光モジュールを示す分解斜視図である。
【図９】図８の光モジュールの送信側基板を示す図であり、（ａ）は、ベースに発光素子アレイとドライバＩＣを搭載したときの斜視図、（ｂ）は、さらにレンズブロックを配置したときの斜視図である。
【図１０】図９の送信側基板において、光コネクタをレンズブロックに固定する手順を説明する図である。
【図１１】図９の送信側基板において、光コネクタをレンズブロックに固定する手順を説明する図である。
【図１２】図９の送信側基板において、光コネクタをレンズブロックに固定する手順を説明する図である。
【図１３】図８の光モジュールにおいて、送信側基板と受信側基板とを上下に重ね合わせたときの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１８】
図１、図２は、本実施の形態に係る光コネクタとレンズブロックの接続構造を示す分解斜視図である。
【００１９】
図１、図２に示すように、光コネクタとレンズブロックの接続構造１は、基板２に搭載された光素子３（図３参照）と光ファイバケーブル４とを光学的に接続すべく、光素子３の上方に配置されると共に、基板２に固定されたレンズ枠５により支持されたレンズブロック６と、光ファイバケーブル４の先端部に設けられた光コネクタとしてのＭＴフェルール７とを固定する構造である。
【００２０】
［光素子、基板］
図１〜図３に示すように、光素子３は、基板２に搭載され、基板２に垂直な光路を有するものである。光素子３は、例えば、面発光素子、あるいは基板２の上方から垂直に光を入射する面受光素子をアレイ状に配置したものであり、ＶＣＳＥＬアレイやＰＤアレイである。ここでは、光素子３として、１２個の面発光素子をアレイ状に配置したＶＣＳＥＬアレイを用いる場合を説明する。
【００２１】
基板２は、例えば、ガラスエポキシ基板などのプリント基板、又はコバールなどの金属からなる。基板２上には、光素子３と、光素子３を駆動するドライバＩＣ８と、レンズブロック６を保持するためのレンズ枠５と、ＭＴフェルール７をレンズブロック６に装着した状態で固定するための光コネクタ枠１０とが搭載される。基板２には、レンズ枠５を位置決めして固定するための４つのレンズ枠固定孔２ａが形成され、また、後述する光コネクタ枠１０の前側突起１２ａ，後側突起１２ｂを係合するための係合孔１３ａ，１３ｂが形成されている。
【００２２】
［レンズ枠］
図１、図２及び図４に示すように、レンズ枠５は、２つの側リブ５ａと、それら両側リブ５ａの一端部（図４では右奥側の端部）同士を接続する前リブ５ｂとを備え、上面視で略コ字状に形成される。レンズ枠５は、１枚の金属板を切断、折曲加工して形成される。
【００２３】
レンズ枠５の両側リブ５ａには、その下端部から下方に突出するように、基板２のレンズ枠固定孔２ａに嵌合される脚部５ｃがそれぞれ２本ずつ形成される。レンズ枠５は、その脚部５ｃを基板２のレンズ枠固定孔２ａに嵌合することで、基板２に対して位置決めされて、固定される。レンズ枠５は、光素子３を囲むように基板２に固定される。
【００２４】
［レンズブロック］
図１、図２に示すように、レンズブロック６は、光素子３と、基板２と平行に配置されたＭＴフェルール７とを光学的に接続すべく、光素子３が入出射する光の光路を基板２と平行な光路に９０°変換するためのものである。レンズブロック６は、基板２に配置された光素子３と対向する基板対向面６ａと、基板対向面６ａと垂直なＭＴフェルール接続面６ｂと、基板対向面６ａ及びＭＴフェルール接続面６ｂに対して４５°傾斜した傾斜面６ｃとを備え、略三角柱状に形成される。基板対向面６ａとＭＴフェルール接続面６ｂには、光素子３の各発光素子に対応した１２個のレンズ６ｄが整列して設けられている。
【００２５】
レンズブロック６は、基板対向面６ａに形成された１２個のレンズ（図示せず）と光素子３とが光軸を一致させた状態でレンズ枠５の両側リブ５ａ間に接着固定される。具体的には、レンズブロック６と光素子３の光軸を一致させた後、レンズブロック６とレンズ枠５の両側リブ５ａとの間にＵＶ硬化性樹脂をそれぞれ供給し、紫外線（ＵＶ）を照射してＵＶ硬化性樹脂を硬化させて、レンズブロック６をレンズ枠５に接着固定する。
【００２６】
レンズブロック６のＭＴフェルール接続面６ｂの両側部には、ＭＴフェルール７を位置決めするためのピン９が形成されている。ピン９の基端部には、拡径部９ａが形成されている。拡径部９ａの径は、ＭＴフェルール７の嵌合孔７ｂよりも大きく形成される。さらに、拡径部９ａは、ＭＴフェルール７の先端面７ａがレンズ６ｄに干渉しないよう、ＭＴフェルール７の先端面７ａとレンズブロック６のＭＴフェルール接続面６ｂとを所定の間隔で保持する光軸方向の長さとなっている。
【００２７】
［光ファイバケーブル、光コネクタ］
光ファイバケーブル４は、１２本の光ファイバを束ねたものであり、その端部には、光コネクタとしての、１２芯のＭＴフェルール７が設けられている。なお、本実施の形態では、光コネクタとしてＭＴフェルールを使用する場合を説明するが、光コネクタはＭＴフェルールに限定されない。
【００２８】
ＭＴフェルール７の先端面７ａの両側部には、レンズブロック６のピン９に嵌合する嵌合孔７ｂが形成されている。ＭＴフェルール７は、嵌合孔７ｂをピン９に嵌合させることで、レンズブロック６に対して位置決めがなされ、レンズブロック６に装着される。
【００２９】
レンズブロック６にＭＴフェルール７を装着することで、光素子アレイ２と光ファイバケーブル４とが、レンズブロック６、ＭＴフェルール７を介して光学的に接続される。
【００３０】
［光コネクタ枠、弾性部材］
ＭＴフェルール７の周囲には、ＭＴフェルール７をレンズブロック６に装着した状態で固定するための光コネクタ枠１０が設けられる。
【００３１】
図１、図２及び図５に示すように、光コネクタ枠１０は、ＭＴフェルール７の両側を囲む２つの側リブ１０ａと、それら側リブ１０ａの一端部（図５（ａ）では右手前側の端部）同士を接続する後リブ１０ｂとを備え、上面視で略コ字状に形成される。光コネクタ枠１０は、１枚の金属板を切断、折曲加工して形成される。金属板は、バネ性を有する材料、例えば、ＳＵＳからなる。
【００３２】
光コネクタ枠１０の両側リブ１０ａ間の間隔は、ＭＴフェルール７の幅よりも大きくされ、光コネクタ枠１０をレンズ枠５に係合した際に、光コネクタ枠１０の両側リブ１０ａがＭＴフェルール７に接触しないようにされる。
【００３３】
光コネクタ枠１０の両側リブ１０ａには、その他端部（図５（ａ）では左奥側の端部）から下方に突出する前側突起１２ａがそれぞれ形成されており、光コネクタ１０の後リブ１０ｂには、後リブ１０ｂから下方に突出する２つの後側突起１２ｂが形成されている。前側突起１０ａには、前側突起１０ａの下端部から他端側（図５（ａ）では右手前側）に延びる鉤部１２ｃが形成される。詳細は後述するが、この鉤部１２ｃは、光コネクタ枠１０が基板２の上方に抜けるのを防ぐためのものである。
【００３４】
光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂには、光ファイバケーブル４を通すための切欠き１０ｃが形成される。切欠き１０ｃは、その下方が開口するよう後リブ１０ｂに形成される。
【００３５】
また、光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂとＭＴフェルール７間には、弾性部材としてのコイルばね１４が配設される。コイルばね１４は、その中空部に光ファイバケーブル４を通すことで、光ファイバケーブル４に支持される。
【００３６】
［光コネクタとレンズブロックの接続構造］
レンズブロック６にＭＴフェルール７を固定する際には、まず、図６（ａ）に示すように、レンズブロック６のピン９とＭＴフェルール７の嵌合孔７ｂとを嵌合させて、レンズブロック６にＭＴフェルール７を装着する。その後、図６（ｂ）に示すように、コイルばね１４を介して光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂでＭＴフェルール７をレンズブロック６側に押し付けた後、光コネクタ枠１０を基板２に固定することで、レンズブロック６とＭＴフェルール７とを固定する。
【００３７】
このとき、本実施の形態に係る光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、光コネクタ枠１０は、その前側突起１２ａを基板２の係合孔１３ａに、その後側突起１２ｂを係合孔１３ｂに係合することで、基板２に固定される。
【００３８】
より詳細には、光コネクタ枠１０をレンズブロック６側に押し付けることで、光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂでＭＴフェルール７とコイルばね１４とをレンズブロック６側に押し付け、この状態で、前側突起１２ａを基板２の係合孔１３ａに、後側突起１２ｂを係合孔１３ｂに係合させる。その後、光コネクタ枠１０に加えていた押し付け力を除くと、図７（ａ），（ｂ）に示すように、光コネクタ枠１０がコイルばね１４により後方に付勢され、両突起１２ａ，１２ｂが係合孔１３ａ，１３ｂの他端側（図７（ｂ）では右側）に押し付けられて、光コネクタ枠１０が基板２に固定される。
【００３９】
本実施の形態では、前側突起１２ａの下端部に鉤部１２ｃを形成しているため、光コネクタ枠１０が後方に付勢されると、鉤部１２ｃが基板２の裏側に回り込み基板２に係合される。これにより、光コネクタ枠１０が基板２の上方に抜けてしまうことが抑制される。
【００４０】
基板２と光コネクタ枠１０との係合を解除するには、光コネクタ枠１０をレンズブロック側に押し付けて鉤部１２ｃの係合を解除し、その状態で光コネクタ枠１０を上方に持ち上げればよい。これにより、基板２と光コネクタ枠１０との係合が解除され、レンズブロック６からＭＴフェルール７を取り外すことができる。
【００４１】
［本実施の形態の作用］
本実施の形態の作用を説明する。
【００４２】
本実施の形態に係る光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、ＭＴフェルール７が光コネクタ枠１０に対して位置が固定されない。したがって、ＭＴフェルール７をレンズブロック６に装着、固定するとき、レンズ枠５に対するレンズブロック６の位置が１つ１つ異なる場合であっても、レンズブロック６の位置に対応してＭＴフェルール７の位置決めされて固定されることが可能となる。これにより、レンズブロック６やＭＴフェルール７に不要な力が加わることがなくなる。よって、基板２に固定されたレンズ枠５にレンズブロック６を接着固定するという、光素子３とレンズブロック６間での光軸のずれが発生しにくい構造を採用できる。
【００４３】
また、光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、光コネクタ枠１０を基板２に固定するようにしたため、例えば、光コネクタ枠１０をレンズ枠５に係合させた構造と比較して、光コネクタ枠１０を安定して保持することが可能である。
【００４４】
さらに、光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、光コネクタ枠１０の下方に突出する突起１２ａ，１２ｂを、基板２に形成された係合孔１３ａ，１３ｂに係合させるため、ＭＴフェルール７やレンズブロック６の上方に突出する部材がなく、全体として小型な光コネクタとレンズブロックの接続構造１を実現できる。
【００４５】
また、光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、前側突起１２ａの下端部に鉤部１２ｃを形成しているため、光コネクタ枠１０が基板２の上方に抜けるのを防ぐことが可能である。なお、光コネクタ枠１０が上側から押さえられるなど、光コネクタ枠１０が基板２の上方に抜けるおそれがない場合は、鉤部１２ｃを省略することも可能である。
【００４６】
さらに、光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、光コネクタ枠１０の後リブ１０ｂに、光ファイバケーブル４を通すための切欠き１０ｃを形成している。光ファイバケーブル４に対して上方から光コネクタ枠１０を被せ、光ファイバケーブル４が切欠き１０ｃを通すようにして、光コネクタ枠を取り付けることができる。よって、光コネクタ枠を取り付ける場合、レンズブロック６にＭＴフェルール７を装着した状態で光コネクタ枠１０を容易に取り付け・取り外しすることが可能となり、取り扱いが容易となる。
【００４７】
また、光コネクタとレンズブロックの接続構造１では、光コネクタ枠１０をレンズブロック６側に押し付けて鉤部１２ｃの係合を解除し、その後光コネクタ枠１０を上方に持ち上げるのみで、基板２と光コネクタ枠１０の係合を容易に解除でき、レンズブロック６からＭＴフェルール７を容易に取り外すことができる。
【００４８】
［光モジュール］
次に、本発明の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備えた光モジュールについて説明する。
【００４９】
図８は、図１〜７で説明した光コネクタとレンズブロックの接続構造１を備えた光モジュールの分解斜視図である。
【００５０】
図８に示すように、光モジュール１００は、発光素子と発光素子を駆動するドライバＩＣとを表面に搭載した送信側基板１０１と、受光素子と受光素子からの電気信号を増幅するアンプＩＣとを表面に搭載した受信側基板１０２と、両基板１０１，１０２を収容する上側筐体１０３と下側筐体１０４とからなる筐体１０５とを備えている。
【００５１】
両基板１０１，１０２は、その表面同士を向かい合わせとした状態で上下に配置される。本実施の形態では、送信側基板１０１を下側、受信側基板１０２を上側に配置しているが、送信側基板１０１と受信側基板１０２の上下の配置は、光モジュール１００を使用するＩ／Ｏインターフェイスの規格に従う。
【００５２】
本実施の形態では、送信側基板１０１と受信側基板１０２とは、その光コネクタとレンズブロックの接続構造も含め、同様の構造である。以下では、送信側基板１０１について詳しく説明する。
【００５３】
［送信側基板］
図９（ａ）に示すように、送信側回路基板１０１ａの一の側辺側（図９（ａ）では右手前側）には切欠き１０６ａが形成され、その切欠き１０６ａを送信側回路基板１０１ａの裏面側から塞ぐようにベース１０７ａが設けられる。送信側基板１０１は、送信側回路基板１０１ａとベース１０７ａとから構成される。
【００５４】
送信側回路基板１０１ａは、例えば積層基板からなる。送信側回路基板１０１ａの一端部には、接続端子１０９ａが形成され、カードエッジコネクタ１１０ａが形成されている。
【００５５】
ベース１０７ａは、導電性の部材、例えば、銅タングステン（Ｃｕ−Ｗ）やコバールなどの金属からなり、送信側回路基板１０１ａの内層に形成された図示しないグランドパターンと電気的に接続される。また、ベース１０７ａは、送信側基板１０１を筐体１０５内に収容した際に、図示しない放熱シートを介して下側筐体１０４に接触するようにされ、下側筐体１０４と熱的に密接するようにされる。
【００５６】
ベース１０７ａ上には、発光素子アレイ（例えばＶＣＳＥＬアレイなど）３Ａと、発光素子アレイ３Ａを駆動するドライバＩＣ８Ａとが搭載される。図９（ｂ）に示すように、発光素子アレイ３Ａの上方にはレンズブロック６Ａが配置される。なお、図９（ｂ）では図示していないが、レンズブロック６Ａはベース１０７ａに固定されたレンズ枠５Ａにより支持される。ベース１０７ａには４つのレンズ枠固定孔２ａが形成されており、また、送信側回路基板１０１ａには、光コネクタ枠５Ａの突起１２ａ，１２ｂを係合するための係合孔１３ａ，１３ｂが形成されている。
【００５７】
図１０に示すように、レンズ枠５Ａは、ベース１０７ａに形成されたレンズ枠固定孔２ａにレンズ枠５Ａの脚部５ｃを嵌合させることで、ベース１０７ａに固定される。レンズブロック６Ａは、発光素子アレイ３Ａと光軸を一致させた状態でレンズ枠５Ａに接着固定される。
【００５８】
レンズブロック６Ａには、送信側光ファイバケーブル４ＡのＭＴフェルール７Ａが接続され、発光素子アレイ３Ａと送信側光ファイバケーブル４Ａとがレンズブロック６Ａを介して光学的に接続される。
【００５９】
図１１に示すように、レンズブロック６ＡにＭＴフェルール７Ａを固定する際には、レンズブロック６ＡにＭＴフェルール７Ａを装着した後、コイルばね１４Ａを介して光コネクタ枠１０Ａの後リブ１０ｂでＭＴフェルール７Ａをレンズブロック６Ａ側に押し付ける。この状態で、図１２に示すように、光コネクタ枠１０Ａの突起１２ａ，１２ｂを係合孔１３ａ、１３ｂに係合して、送信側回路基板１０１ａに光コネクタ枠１０Ａを固定する。なお、ＭＴフェルール７Ａの下方の送信側回路基板１０１ａには、ＭＴフェルール７Ａとの干渉を避けるための孔１０８ａが形成されている。
【００６０】
また、切欠き１０６ａを形成した位置よりもカードエッジコネクタ１１０ａ側の送信側回路基板１０１ａの両側部には、スペーサ固定用切欠き１１１ａが形成されており、そのスペーサ固定用切欠き１１１ａに後述するスペーサ１１２が固定される。
【００６１】
［受信側基板］
受信側基板１０２は、発光素子アレイ３Ａを受光素子アレイに、ドライバＩＣ８Ａを、電気信号を増幅するためのアンプＩＣ８Ｂに置き換えれば、送信側基板１０２と同様の構造である。
【００６２】
送信側基板１０２は、受信側回路基板１０２ｂとベース１０７ｂとから構成される。受信側回路基板１０２ｂの一端部には、接続端子１０９ｂが形成され、カードエッジコネクタ１１０ｂが形成されている。
【００６３】
［光ファイバケーブル］
図８に示すように、送受信光ファイバケーブル１１６は、送信側光ファイバケーブル４Ａと受信側光ファイバケーブル４Ｂとを束ねたものである。
【００６４】
送受信光ファイバケーブル１１６の端部には、送受信光ファイバケーブル１１６の端部を保護するための樹脂からなる保護カバー１１７が設けられている。保護カバー１１７は、例えばゴムブーツからなり、送信側光ファイバケーブル４Ａ、受信側光ファイバケーブル４Ｂが許容できる曲げ半径以上で曲がらないように送受信光ファイバケーブル１１６を保護する。
【００６５】
送受信光ファイバケーブル１１６は、その端部において、送信側光ファイバケーブル４Ａと受信側光ファイバケーブル４Ｂに分岐する。送信側光ファイバケーブル４Ａの端部にはＭＴフェルール７Ａが設けられ、受信側光ファイバケーブル４Ｂの端部にはＭＴフェルール７Ｂが設けられる。
【００６６】
［筐体、上側筐体、下側筐体］
光モジュール１００は、両基板１０１，１０２を収容する筐体１０５を有する。
【００６７】
筐体１０５は、上下に分割して形成されており、上側筐体１０３と下側筐体１０４とからなる。上側筐体１０３、下側筐体１０４は金属からなる。上側筐体１０３と下側筐体１０４は、図示しないネジにより固定される。
【００６８】
上側筐体１０３と下側筐体１０４の後面（図８では左手前側の面）には、送受信光ファイバケーブル１１６の端部に設けられたゴムブーツからなる保護カバー１１７を係合するためのフランジ状の係合部１０３ａ，１０４ａが形成される。この係合部１０３ａ，１０４ａにゴムブーツからなる保護カバー１１７を係合することで、送受信光ファイバケーブル１１６が筐体１０５に固定される。
【００６９】
［スペーサ］
図８および図１３に示すように、スペーサ１１２は、送信側基板１０１と受信側基板１０２を所定の間隔に保つための部材である。スペーサ１１２は、板状のプレート部１１３と、その両端部から所定の高さ上下に突出するように形成された角柱状の支持台１１４と、両支持台１１４の上下からさらに突出するように形成されたピン１１５とからなる。プレート部１１３、支持台１１４、ピン１１５は一体に形成される。
【００７０】
スペーサ１１２は、下に突出するピン１１５を送信側回路基板１０１ａのスペーサ固定用切欠き１１１ａに、上に突出するピン１１５を受信側回路基板１０２ｂのスペーサ固定用切欠き１１１ｂに挿入して、送信側回路基板１０１ａと受信側回路基板１０２ｂの間に取り付けられる。このとき、支持体１１４の下面が送信側回路基板１０１ａの表面に接し、支持体１１４の上面が受信側回路基板１０２ｂの表面に接する。
【００７１】
さらに、本実施の形態に係る光モジュール１では、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂがスペーサの役割も兼ねており、上述のスペーサ１１２と、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂとで、送信側回路基板１０１ａと受信側回路基板１０２ｂを所定の間隔に保つようにしている。
【００７２】
送信側回路基板１０１ａに設けられる光コネクタ枠１０Ａは、その下部が送信側回路基板１０１ａの表面に当接すると共に、その上部が受信側回路基板１０２ｂの表面に当接するようにされる。また、受信側回路基板１０２ｂに設けられる光コネクタ枠１０Ｂは、その下部が受信側回路基板１０２ｂの表面に当接すると共に、その上部が送信側回路基板１０１ａの表面に当接するようにされる。
【００７３】
このように、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂにスペーサの役割を兼ねさせることで、別途スペーサを設ける必要がなくなると共に、基板１０１，１０２にスペーサを設けるためのスペースを確保する必要がなくなり、光モジュール１の低コスト化、小型化に寄与する。
【００７４】
また、光モジュール１では、受信側回路基板１０２ｂにより光コネクタ枠１０Ａが送信側回路基板１０１ａ側に押し付けられ、送信側回路基板１０１ａにより光コネクタ枠１０Ｂが受信側回路基板１０２ｂ側に押し付けられることになるので、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂが基板１０１，１０２から抜けてしまうおそれがない。
【００７５】
スペーサ１１２の支持体１１４の上面と下面の間の長さ、および光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂの上下の高さは、Ｉ／Ｏインターフェイスの規格に規定される送信側回路基板１０１ａのカードエッジコネクタ１１０ａと受信側回路基板１０２ｂのカードエッジコネクタ１１０ｂとの間に保つべき間隔と同じ長さとすればよい。
【００７６】
また、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂの側リブ１０ａに、上方に突出する上方突起を形成し、当該上方突起の上部が対向する回路基板１０２ｂ，１０１ａに接触するようにしてもよい。これにより、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂが対向する回路基板１０２ｂ，１０１ａに接触する面積が小さくなるので、両回路基板１０１ａ，１０２ｂの表面に形成する配線パターンの自由度が高くなる。さらに、上方突起を折り曲げて板バネ状に形成するようにしてもよい。これにより、上方突起が接触した部分の回路基板１０１ａ，１０２ｂに傷がついてしまうことを抑制できる。
【００７７】
また、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂとレンズ枠５Ａ，５Ｂとを、回路基板１０１ａ，１０２ｂのグランドパターンと電気的に接続して接地し、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂとレンズ枠５Ａ，５Ｂにて、光素子３Ａ，３Ｂへのノイズを遮断するようにしてもよい。この場合、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂの側リブ１０ａをレンズ枠５Ａ，５Ｂ側に延長して、光コネクタ枠１０Ａ，１０Ｂとレンズ枠５Ａ，５Ｂとの間に隙間が空かないようにすることが望ましい。
【００７８】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 光コネクタとレンズブロックの接続構造
２ 基板
３ 光素子
４ 光ファイバケーブル
５ レンズ枠
５ａ 側リブ
５ｂ 前リブ
６ レンズブロック
７ ＭＴフェルール（光コネクタ）
８ ＩＣ
１０ 光コネクタ枠
１０ａ 側リブ
１０ｂ 後リブ
１２ａ 前側突起
１２ｂ 後側突起
１３ａ，１３ｂ 係合孔
１４ コイルばね（弾性部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に搭載され、前記基板に垂直な光路を有する光素子と、
前記光素子を囲むように前記基板に固定される、２つの側リブと、それら両側リブの一端部同士を接続する前リブとからなるレンズ枠と、
前記光素子と光軸を一致させた状態で前記レンズ枠の両側リブ間に接着固定される、前記光素子の光路を前記基板と平行な光路に変換するレンズブロックと、
前記基板と平行に配置される、光ファイバケーブルの先端部に設けられた光コネクタと、
前記光コネクタの両側を囲む２つの側リブと、該２つの側リブの他端部同士を接続する後リブとからなる光コネクタ枠と、
前記光コネクタ枠の前記後リブと前記光コネクタ間に配設される弾性部材とを備え、
前記レンズブロックに前記光コネクタを装着し、前記弾性部材を介して前記光コネクタ枠の後リブで前記光コネクタを前記レンズブロック側に押し付けた後、前記光コネクタ枠を前記基板に固定する、
光コネクタとレンズブロックの接続構造。
【請求項２】
前記光コネクタ枠は、前記光コネクタ枠の下方に突出する突起を有し、
前記基板は、前記光コネクタ枠の突起を係合する係合孔を有し、
前記光コネクタ枠は、前記突起を前記基板の前記係合孔に係合することで、前記基板に固定される請求項１に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造。
【請求項３】
前記突起は、前記光コネクタ枠の両側リブの一端部から下方に突出する前側突起と、前記光コネクタ枠の後リブから下方に突出する後側突起とからなり、
前記前側突起は、前記前側突起の下端部から他端側に延びる、前記光コネクタ枠が前記基板の上方に抜けるのを防ぐための鉤部を有する請求項２に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造。
【請求項４】
前記光コネクタ枠の後リブには、前記光ファイバケーブルを通すための切欠きが形成される請求項１〜３いずれかに記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造。
【請求項５】
請求項１に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備えた光モジュール。
【請求項６】
送信側基板と、
受信側基板とを備え、
前記送信側基板の表面側に請求項１に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備え、
前記受信側基板の表面側に請求項１に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備え、
前記光コネクタ枠は、上下の高さが前記送信側基板と前記受信側基板との間に保つべき所定の間隔の長さを有し、
前記送信側基板と前記受信側基板とは、表面同士を向かい合わせとした状態で上下に配置され、前記送信側基板の表面と前記受信側基板の表面が前記光コネクタ枠に当接されて前記送信側基板と前記受信側基板との間が所定の間隔に保たれる
請求項５に記載の光モジュール。
【請求項１】
基板と、
前記基板に搭載され、前記基板に垂直な光路を有する光素子と、
前記光素子を囲むように前記基板に固定される、２つの側リブと、それら両側リブの一端部同士を接続する前リブとからなるレンズ枠と、
前記光素子と光軸を一致させた状態で前記レンズ枠の両側リブ間に接着固定される、前記光素子の光路を前記基板と平行な光路に変換するレンズブロックと、
前記基板と平行に配置される、光ファイバケーブルの先端部に設けられた光コネクタと、
前記光コネクタの両側を囲む２つの側リブと、該２つの側リブの他端部同士を接続する後リブとからなる光コネクタ枠と、
前記光コネクタ枠の前記後リブと前記光コネクタ間に配設される弾性部材とを備え、
前記レンズブロックに前記光コネクタを装着し、前記弾性部材を介して前記光コネクタ枠の後リブで前記光コネクタを前記レンズブロック側に押し付けた後、前記光コネクタ枠を前記基板に固定する、
光コネクタとレンズブロックの接続構造。
【請求項２】
前記光コネクタ枠は、前記光コネクタ枠の下方に突出する突起を有し、
前記基板は、前記光コネクタ枠の突起を係合する係合孔を有し、
前記光コネクタ枠は、前記突起を前記基板の前記係合孔に係合することで、前記基板に固定される請求項１に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造。
【請求項３】
前記突起は、前記光コネクタ枠の両側リブの一端部から下方に突出する前側突起と、前記光コネクタ枠の後リブから下方に突出する後側突起とからなり、
前記前側突起は、前記前側突起の下端部から他端側に延びる、前記光コネクタ枠が前記基板の上方に抜けるのを防ぐための鉤部を有する請求項２に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造。
【請求項４】
前記光コネクタ枠の後リブには、前記光ファイバケーブルを通すための切欠きが形成される請求項１〜３いずれかに記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造。
【請求項５】
請求項１に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備えた光モジュール。
【請求項６】
送信側基板と、
受信側基板とを備え、
前記送信側基板の表面側に請求項１に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備え、
前記受信側基板の表面側に請求項１に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備え、
前記光コネクタ枠は、上下の高さが前記送信側基板と前記受信側基板との間に保つべき所定の間隔の長さを有し、
前記送信側基板と前記受信側基板とは、表面同士を向かい合わせとした状態で上下に配置され、前記送信側基板の表面と前記受信側基板の表面が前記光コネクタ枠に当接されて前記送信側基板と前記受信側基板との間が所定の間隔に保たれる
請求項５に記載の光モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１４１４４３（Ｐ２０１１−１４１４４３Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２０７（Ｐ２０１０−２２０７）
【出願日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
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