光コネクタ

【課題】本発明は、光コネクタにおける光ファイバの被せ部材であるフェルールの回転による光軸のずれを防止し、光モジュールの特性への影響を改善することができる光コネクタを提供することを目的とした。
【解決手段】光信号と電気信号とを変換する光モジュール１０と、前記光モジュール１０と光ファイバ７の両者を支持すると共に両者を接続するハウジング２６とを備えた光コネクタ１において、ハウジング２６の装入孔部内に配置される光ファイバ７を保持するフェルール８に対して、押さえ部材であるフェルール止め５を取り付けることにより装入孔部及びフェルール８とフェルール止め５を一体化し、回転不能にすること。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールを内蔵した光コネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信分野において、高速データ通信を可能とする光通信システムが広く採用されている。一般に、光通信システムは、電気信号と光信号とを変換する光モジュールと、光信号の搬送路となる光ファイバとを備えており、光モジュールと光ファイバとは、光プラグを光コネクタに装着させて光学的に接続される。
【０００３】
光プラグは、光ファイバが挿入されたフェルールを備え、光コネクタには、光モジュールが内蔵されている。例えば特許文献１には、光モジュールを光軸のずれなくハウジングに固定することが可能な光コネクタが開示されている。
【０００４】
ここで従来の光コネクタは、外来の電磁ノイズから光モジュールを防御し、光モジュールから放射される電磁ノイズが外部に漏れないようにするために、導電性を有するシールドケースで光モジュールを覆っていた。
【特許文献１】特開２００６−２１５２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし従来のこのような光モジュールを用いた光コネクタでは、光ファイバの被せ部材であるフェルールの回転により光軸のずれを生じ、光モジュールの特性に影響を与える懸念があった。
【０００６】
そこで本発明は、光コネクタにおける光ファイバの被せ部材であるフェルールの回転による光軸のずれを防止し、光モジュールの特性への影響を改善できる光コネクタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、光信号と電気信号とを変換する光モジュールと、前記光モジュールと光ファイバの両者を支持すると共に両者を接続するハウジングとを備えた光コネクタにおいて、ハウジングは光ファイバの先端部を装入する装入孔部を有し、光ファイバは先端に被せ部材が設けられ、装入孔部内に被せ部材を押さえる押さえ部材があり、押さえ部材は装入孔部及び被せ部材の双方を回転不能に係合することを特徴とした。
【０００８】
請求項１の光コネクタは、光ファイバの先端に被せ部材が設けられ、ハウジングの装入孔部内に被せ部材を押さえる押さえ部材を取り付けることによって、装入孔部及び被せ部材の双方を回転不能に係合することができる。これにより請求項１の光コネクタは、光軸のずれが防止でき、光モジュールの特性への影響を改善することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、被せ部材はフランジ部を有し、フランジ部の一部に凹部又は凸部があり、押さえ部材にもフランジ部があってその一部に凹部又は凸部があり、被せ部材側の凹部又は凸部と、押さえ部材側の凸部又は凹部とが係合することを特徴とした。
【００１０】
これにより請求項２の光コネクタは、被せ部材側の凹部又は凸部と、押さえ部材側の凸部又は凹部とが係合することによって、被せ部材および押さえ部材および装入孔部が一体となり、確実に回転不能状態となり光軸のずれを防止し、光モジュールの特性への影響を改善することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光コネクタは、光コネクタにおける光ファイバの被せ部材であるフェルールの回転による光軸のずれを防止し、光モジュールの特性への影響を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下さらに本発明の具体的実施形態について説明する。
【００１３】
図1は回路基板に実装された本発明に係る受光側の光コネクタを示した断面図である。なお図１は、図３のＣ−Ｃ断面に相当する。図２は回路基板に実装された本発明に係る発光側の光コネクタを示した断面図である。なお図２は、図３のＤ−Ｄ断面に相当する。図３は、図１および図２に示した光コネクタのＡ−Ａ断面図である。図４、図５、図６は、光コネクタのハウジングを示した正面図、底面図、側面図である。図１０、図１１は、本発明に係る光モジュールにおける受光モジュールを示した正面図、背面図であり、図１２は図１０、図１１で示した受光モジュールのＥ−Ｅ断面図であり、図１３は受光モジュールの透視図である。図１４は、図３に示した光コネクタのＢ−Ｂ断面図である。図１５は、図１に示した光コネクタの分解断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の光コネクタ１は、光通信システムにおいて、回路基板２に実装され、光ファイバ７と光モジュール１０とを光学的に接続するのに用いられる。
【００１５】
回路基板２に実装された光コネクタ１は、光ファイバ７の一端を保持する光プラグ６を装着し、内蔵された光モジュール１０によって電気信号と光信号とを変換する。本実施形態の光コネクタ１に装着される光プラグ６には、光ファイバを保持するフェルール（ｆｅｒｒｕｌｅ被せ部材）８が先端側に突出して２本取り付けられており、２本のフェルール８は、平行に配置されている。
【００１６】
なお以下の説明では、特に断りのない限り、前後および上下の位置関係については、光コネクタ１に内蔵される光モジュール１０を基準とし、レンズ１８が配置される方を前方、その反対を後方とする。また外部リード２３が伸びる方を下方、その反対を上方とする。
【００１７】
光コネクタ１は、２つの光モジュール１０、１つのハウジング２６、および１つのシールドケース３８を備えている。
【００１８】
図９に示す光モジュール１０は、光信号と電気信号とを変換する部材であり、光素子１２、１６を内蔵する。光モジュール１０は、内蔵される光素子１２、１６により発光モジュール１１と受光モジュール１５とに分けられる。発光モジュール１１は、レーザダイオードや発光ダイオード等の発光素子１２を備えた光モジュール１０であり、受光モジュール１５は、フォトダイオード等の受光素子１６を備えた光モジュール１０である。本実施形態の光コネクタ１は、発光モジュール１１および受光モジュール１５を一つずつ内蔵している。
【００１９】
また図９および図１３に示す光モジュール１０は、光素子１２、１６の他に、封止樹脂（樹脂ブロック）１７およびリードフレーム部材を備える。リードフレーム部材は、光素子１２、１６が実装される実装パッド２４、固定フレーム２２、外部リード２３、および内部リード２１に大別される。
【００２０】
封止樹脂１７は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明性を有する樹脂であり、実装パッド２４に実装された光素子１２、１６および内部リードを封止する。封止樹脂１７は正面視、略矩形に形成され、略中央に光素子１２、１６が配置される。また光素子１２、１６の発光部または受光部と対向する位置には、封止樹脂１７によってレンズ１８が形成されている。
【００２１】
また図１０，１２が示すように、レンズ１８の周囲は、レンズ１８の直径よりも拡がりをもった直径で空間１９が形成されている。封止樹脂１７の内部には、内部リード２１が挟み込まれている。そして封止樹脂１７には、レンズ１８が形成された面と反対側の樹脂面４４に空間７０が形成されている。この空間７０は、レンズ１８の中心から封止樹脂１７の樹脂面４４に垂直に投影した点を中心に形成されている。空間７０の深さは、封止樹脂１７の樹脂面４４から内部に挟み込まれた内部リード２１に到達しない程度である。また図１１のように、光モジュール１０の空間７０が形成された面を正面視すると、空間７０は円形状の形状を有する。空間７０の開口面積は、前述のレンズ１８周囲の空間１９の開口面積と同程度である。
【００２２】
固定フレーム２２は、封止樹脂１７の外形に沿って形成される「Ｌ」字状のリードフレーム部材であり、実装パッド２４と一体的に形成される。固定フレーム２２の所定位置には、後述するハウジング２６の位置決めピン３１が挿入される固定孔２５が２つ設けられている。光モジュール１０に実装される光素子１２、１６は、これら２つの固定孔２５を結ぶ直線の中点近傍に配置される。そのため固定フレーム２２に設けられた２つの固定孔２５を結ぶ直線と、光素子１２，１６の光軸とは略垂直に交差することになる。
【００２３】
外部リード２３は、リードフレーム部材の一部であり、外部の回路基板２に電気的に接続されて、光素子１２，１６を駆動させる電力や制御信号が入出力される。内部リード２１は、封止樹脂１７によって封止されたリードフレーム部材の一部であり、各外部リード２３と連続して設けられている。内部リード２１は、ボンティング用ワイヤ１４によって光素子１２、１６と電気接続されている。また内部リード２１には信号処理用の制御ＩＣチップ１３が実装されている。
【００２４】
ハウジング２６は、絶縁性を有する合成樹脂で形成される箱状の部材である。
【００２５】
図３に示すように、ハウジング２６の一方の面には、光ファイバ７を備えた光プラグ６が差し込まれる差込口２７があり、ハウジング２６内部の嵌合空間２８に続いている。差込口２７から差し込まれた光プラグ６は、ハウジング２６内の嵌合空間２８に収容され、嵌合空間２８を構成する内壁３０と嵌合することにより固定される。
【００２６】
ハウジング２６の差込側と逆側の面は、光モジュール１０を所定位置に位置決めする位置決めピン３１が形成されるピン形成面３２である。
【００２７】
位置決めピン３１は、光モジュール１０をハウジング２６の所定位置に位置決めするためにピン形成面３２の所定位置に形成される。またハウジング２６には、嵌合空間２８とピン形成面３２とを結ぶ装入孔部３３が２つ設けられており、これらの装入孔部３３には、光プラグ６のフェルール８を保持して位置決めするスリーブ３５が取り付けられる。
【００２８】
図５に示すように、ピン形成面３２には、１つの光モジュール１０に対して２つの位置決めピン３１、３１が形成されている。そして本実施形態のハウジング２６では、２つの位置決めピン３１、３１を結んだ直線の中点近傍に、スリーブ３５の中心軸が配置されている。
【００２９】
図４、５に示すように、ハウジング２６の左右の側面には、後述のシールドケース３８を構成する基板側シールド材５３の固定用スリット５０が差し込まれる差込溝３７が設けられている。また差込溝３７の出入口近傍または差込溝３７内の所定位置には固定用突起６１（移動制限手段）が設けられている。
図７、図８、図９は、上方シールド材、基板側シールド材、光モジュールを示した斜視図である。
【００３０】
シールドケース３８は、図１に示すように、ハウジング２６の所定位置に配置された光モジュール１０を収容する上方シールド材４０と、回路基板２側に配置される基板側シールド材５３とを備える。上方シールド材４０および基板側シールド材５３は、導電性を有する金属薄板を屈曲加工することにより形成される。
【００３１】
上方シールド材４０は、光モジュール１０が収容される部材であり、図７に示すように、上方後壁４３、中央周壁４６、および上方前壁４１を備える。
【００３２】
上方前壁４１は、ハウジング２６のピン形成面３２に沿って配置されるシールド板である。上方前壁４１は、光モジュール１０がシールドケース３８に収容された際、光モジュール１０の前方半分を覆う。上方前壁４１には、ハウジング２６に取り付けられたスリーブ３５を避けるように半円状のスリーブ切り欠き４２が設けられている。
【００３３】
上方後壁４３は、上方前壁４１に対向させて平行に配置されるシールド板である。上方後壁４３は、光モジュール１０がシールドケース３８に収容された際、光モジュール１０の後方に配置される。図１や図２に示すように、上方後壁４３には、所定位置に板ばね４５が取り付けられており、収容された光モジュール１０を前方（ハウジング２６側）に付勢することができる。
【００３４】
図７に示すように、中央周壁４６は、上方前壁４１と上方後壁４３とをつなぐシールド材である。光モジュール１０がシールドケース３８に収容された際、中央周壁４６は光モジュール１０の上方を覆う。このとき、図１４に示すように、光モジュール１０が備える固定フレーム２２の上端部は中央周壁４６に接する。
【００３５】
上方シールド材４０の下方は、開放されており、この部分から光モジュール１０がシールドケース３８に収容される。
【００３６】
図８に示すように、基板側シールド材５３は、下方後壁５８、側方周壁４７、下方前壁５５、および隔壁６０を備える。
【００３７】
下方前壁５５は、ハウジング２６のピン形成面３２に沿って配置されるシールド板である。下方前壁５５は、光モジュール１０がシールドケース３８に収容された際、光モジュール１０の前方下半分を覆う。下方前壁５５には、ハウジング２６に取り付けられたスリーブ３５を避けるように半円状のスリーブ切り欠き５６が設けられている。
【００３８】
下方前壁５８は、下方前壁５５に対向させて平行に配置されるシールド板である。下方後壁４３は、光モジュール１０がシールドケース３８に収容された際、光モジュール１０の後方に配置される。
【００３９】
側方周壁４７は、下方前壁５５および下方後壁５８を挟んで対抗するように配置される。側方周壁４７の後方は、下方前壁５８につながっており、前方は、下方前壁５５につながっている。光モジュール１０がシールドケース３８に収容された際、側方周壁４７は、光モジュール１０の側方を覆う。このとき、図１４示すように、光モジュール１０が備える固定フレーム２２の側端部は、側方周壁４７に接する。
【００４０】
隔壁６０は、クロストークを防止するために発光モジュール１１と受光モジュール１５との間に配置されるシールド材である。
【００４１】
図１６は、フェルールの正面図である。図１７は、フェルールの斜視図である。図１８は、フェルール止めの正面図である。図１９は、フェルール止めの斜視図である。図２０は、フェルールの分解斜視図である。図２１は、図２０で示したフェルール及びフェルール止めのＦ−Ｆ断面図である。
【００４２】
図１７に示すように、フェルール８は、円筒状である。フェルール８は、一端側およびフェルール８の軸方向中間にそれぞれフランジ部を有す。一端側のフランジ７３には切り欠き７１が２つ形成されている。切り欠き７１はそれぞれ円周方向に１８０°離れて位置されている。切り欠き７１はいずれも厚み方向に貫通している。
【００４３】
図１６のようにフェルール８のフランジ部７３の端面を正面視すると、切り欠き７１の形状は概ね正方形である。この正方形の一辺の長さは、フェルール８のフランジ部７３の外周側から径方向内側に向けて形成されている。
【００４４】
図１９に示すように、フェルール止め５は円筒状である。また中心には軸方向に貫通した空間が形成されている。フェルール止め５は、両端にフランジ部が形成されている。それぞれのフランジ部は、正面視すると円形である。フランジ部７４にはリブ７２が２つ形成されている。リブ７２は、それぞれ円周方向に１８０°離れて位置されている。リブ７２は、いずれも軸方向外側に向けて端面から突出している。リブ７２の突出長さは、前述のフェルール８の切り欠き７１が形成されたフランジ部７３の厚みと同程度あるいはそれ以上である。
【００４５】
図１８のようにフェルール止め５のフランジ部７４の端面を正面視すると、リブ７２の形状は概ね正方形である。この正方形の一辺の長さは、前述フェルール８のフランジ部７３に形成された切り欠き７１の正方形の一辺の長さと同程度である。
【００４６】
図２１が示すように、前述の軸方向に貫通した空間は、拡径側には、ばね設置空間７５と狭径側の空間との２層で構成されている。ばね設置空間７５は、リブ７２が形成されている側である。ばね設置空間７５と狭径側の空間との境目は、段差７６が形成されている。
【００４７】
次に本実施形態の光コネクタ１の各部材間の組合せ構成について説明する。
【００４８】
図１、２に示すようにハウジング２６において、光プラグ６から突出したフェルール８の先端部が装入孔部内に配置されている。そのときフェルール８の先端部は光モジュール１０が備えるレンズ１８に向き合って位置している。
【００４９】
またフェルール８の先端部とは逆側の切り欠き７１が設けられている側は、フェルール止め５によって押さえられた状態になっている。このときフェルール止め５において、リブ７２が設けられた側がフェルール８と向き合っている。そして前述のフェルール８の切り欠き７１とフェルール止め５のリブ７２とは係合された配置となっている。
【００５０】
またこのフェルール８とフェルール止め５との両者の間のばね設置空間７５には、ばねが設置されている。このばねは、圧縮の力に反発する圧縮コイルばねである。このばねは図２１に示すように両者の間に設置される前は、ばね設置空間の軸方向長さ以上である。このばねの一端側は、ばね設置空間７５と狭径側との段差７６により固定される。ばねのもう一端側は、フェルール８と接する。
【００５１】
また光モジュール１０において、レンズ１８が形成された面が、ハウジング２６のピン形成面３２側に沿って配置されている。このとき光モジュール１０が備えるレンズ１８は、ハウジング２６が備えるスリーブ３５に配置されたフェルール８が保持する光ファイバ７の先端と向き合って設置されている。さらに光モジュールが備える固定フレーム２２における２つの固定孔２５は、ハウジング２６に形成されている２つの位置決めピン３１にそれぞれ配置されている。
【００５２】
また図１、図２に示すように、光モジュール１０を収容するようにシールドケース３８である上方シールド材４０および基板側シールド材５３が設置されている。
【００５３】
上方シールド材４０においては、上方前壁４１側にあるスリーブ切り欠き４２が、ハウジング２６が有するスリーブ３５を上方から覆うように位置している。上方後壁４３における光モジュールが配置されている側の板ばね４５は、光モジュール１０における封止樹脂１７の樹脂面４４を付勢するように位置している。また中央周壁４６においては、光モジュールが備える固定フレーム２２の上端と接するように設置されている。
【００５４】
基板側シールド材５３においては、下方前壁５５側にあるスリーブ切り欠き５６が、ハウジング２６が有するスリーブ３５を下方から覆うように位置している。また前述の上方シールド材４０が有する上方後壁４３を収容するように下方後壁５８が位置している。側方周壁４７においては、光モジュール１０が備える固定フレーム２２の側端と接するように設置されている。基板側シールド材５３の隔壁６０は、図３に示すように発光モジュール１１と受光モジュール１５との間に配置されている。
【００５５】
上記のような光コネクタ１は、図１、２に示すように外部リード２３およびグランド端子５２を外部の回路基板２に接続させて回路基板２に実装される。
【００５６】
本実施形態の光コネクタ１において、ハウジング２６の装入孔部に装入された光ファイバ７の被せ部材であるフェルール８は、切り欠き７１が形成され、フェルール８を押さえる押さえ部材であるフェルール止め５は、リブ７２が形成されている。これによりフェルール８の切り欠き７１とフェルール止め５のリブが係合し、フェルール８の回転を不能にすることができる。そのため、本実施形態の光コネクタ１は、フェルール８の回転を原因とする光軸のずれを防止し、光モジュールの特性への影響を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】回路基板に実装された受光モジュール側の光コネクタを示す断面図である。
【図２】回路基板に実装された発光モジュール側の光コネクタを示す断面図である。
【図３】図１、図２に示す光コネクタのＡ−Ａ断面である。
【図４】ハウジングの正面図である。
【図５】ハウジングの底面図である。
【図６】ハウジングの側面図である。
【図７】上方シールド材を示す斜視図である。
【図８】基板側シールド材を示す斜視図である。
【図９】光モジュールを示す斜視図である。
【図１０】光モジュールを示す正面図である。
【図１１】光モジュールを示す背面図である。
【図１２】光モジュールを示す側面図である。
【図１３】光モジュールを示す透視図である。
【図１４】図３に示す光コネクタのＢ−Ｂ断面図である。
【図１５】図１に示す光コネクタの分解断面図である。
【図１６】フェルールの正面図である。
【図１７】フェルールの斜視図である。
【図１８】フェルール止めの正面図である。
【図１９】フェルール止めの斜視図である。
【図２０】フェルールおよびフェルール止めの分解斜視図である。
【図２１】図２０に示すフェルールおよびフェルール止めのＦ−Ｆ断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１光コネクタ
５フェルール止め
６光プラグ
７光ファイバ
８フェルール
１０光モジュール
１７封止樹脂
２６ハウジング

【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号と電気信号とを変換する光モジュールと、前記光モジュールと光ファイバの両者を支持すると共に両者を接続するハウジングとを備えた光コネクタにおいて、ハウジングは光ファイバの先端部を装入する装入孔部を有し、光ファイバは、先端に被せ部材が設けられ、装入孔部内に被せ部材を押さえる押さえ部材があり、押さえ部材は、装入孔部及び被せ部材の双方と回転不能に係合することを特徴とする光コネクタ。
【請求項２】
被せ部材はフランジ部を有し、フランジ部の一部に凹部又は凸部があり、押さえ部材にもフランジ部があってその一部に凹部又は凸部があり、被せ部材側の凹部又は凸部と、押さえ部材側の凸部又は凹部とが係合することを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ。

【図１】