光コネクタ
【課題】光デバイスの光軸と光導波路の光軸とを容易に合わせる。
【解決手段】本発明に係る光コネクタは、光素子と、光素子が受発光する光が通過する集光部とを有する光デバイスと、光を伝播する光導波路が挿入される開口部と、開口部と空間を隔てて設けられ、集光部の少なくとも一部の表面で光デバイスを支持し、光素子の光軸と光導波路の光軸との位置を合わせる支持部とを有するモジュールとを備える。
【解決手段】本発明に係る光コネクタは、光素子と、光素子が受発光する光が通過する集光部とを有する光デバイスと、光を伝播する光導波路が挿入される開口部と、開口部と空間を隔てて設けられ、集光部の少なくとも一部の表面で光デバイスを支持し、光素子の光軸と光導波路の光軸との位置を合わせる支持部とを有するモジュールとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを伝送媒体とする光通信に用いられる光伝送装置においては、光半導体素子と光ファイバの光軸とを高精度にアライメントして結合損失を低下させることが要求される。
【０００３】
このような光半導体素子と光ファイバとを結合する光伝送装置として、光半導体素子を一方向から収納保持する開口部を有するホルダ部と、光ファイバの先端に取り付けられたプラグを挿入保持するコネクタ部とを有する保持筐体を備え、光半導体素子を開口部からホルダ部内の所定位置まで挿入したときに光半導体素子の挿入後端面と係合する係合手段がホルダ部に設けられた光伝送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の光伝送装置によれば、光半導体素子がホルダ部内の所定位置まで挿入されたときに、光半導体素子の挿入後端面に係合手段が係合することにより、係合と同時に光半導体素子の位置決めをすることができる。
【特許文献１】特開２００１−１８３５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、光デバイスの光軸と光導波路の光軸とを容易に合わせることができる光コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の光コネクタを提供する。
【０００７】
（１）光素子と、光素子が受発光する光が通過する集光部とを有する光デバイスと、光を伝播する光導波路が挿入される開口部と、開口部と空間を隔てて設けられ、集光部の少なくとも一部の表面で光デバイスを支持し、光素子の光軸と光導波路の光軸との位置を合わせる支持部とを有するモジュールとを備える光コネクタ。
【０００８】
（２）モジュールは、支持部が集光部の外部形状の少なくとも一部に対応する形状を有する前記（１）に記載の光コネクタ。
【０００９】
（３）モジュールは、円筒形の空洞部の一の端部に開口部を有すると共に、空洞部の他の端部に支持部を有し、光デバイスは、空洞の内径と略一致する外径の集光部を有し、支持部は、空洞部の他の端部に挿入された集光部を支持することにより光デバイスを支持する前記（１）又は前記（２）に記載の光コネクタ。
【００１０】
（４）光デバイスは、集光部が形成される領域を除く領域に光デバイス側嵌め合わせ部を更に有し、モジュールは、光デバイスの光デバイス側嵌め合わせ部に対応するモジュール側嵌め合わせ部を更に有し、光デバイスが支持部において支持されると共に、光デバイス側嵌め合わせ部とモジュール側嵌め合わせ部とが互いに嵌め合わされる前記（１）に記載の光コネクタ。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の光コネクタによれば、既に形成された集光部を基準にして、光素子の光軸と光導波路の光軸との位置決めを簡便に行うことができる。これにより、簡易に製造することができ、低コストである光コネクタを提供することができる。
【００１２】
請求項２に記載の光コネクタによれば、様々な外部形状の集光部を光デバイスが有している場合であっても、所定の位置に光デバイスを支持することができる。
【００１３】
請求項３に記載の光コネクタによれば、空洞部の一端に光デバイスを挿入すると共に空洞部の他端に光ファイバを挿入するだけで、光デバイスの光素子の光軸と光ファイバの光軸とを一致させることができる。
【００１４】
請求項４に記載の光コネクタによれば、集光部以外に光デバイスとモジュールとが嵌めあう部分が存在するので、光デバイスとモジュールとの間の接着強度が増加すると共に、光デバイスに回転方向の力がかかっても光デバイスがモジュールから外れることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図を示す。また、図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る光デバイスの正面図を示す。更に、図２（ｂ）は、第１の実施の形態に係る光デバイスのＡ−Ａ線における側面断面図を示す。
【００１６】
（モジュール１０の構成）
第１の実施の形態に係るモジュール１０は、光を集光する集光部としての凸状レンズ２００が挿入される開口部１００ａと、光導波路としての光ファイバ３０が挿入される開口部１００ｂと、開口部１００ａと開口部１００ｂとの間に設けられる空間としての空洞部１１０とを有する。空洞部１１０は、一例として、略円筒形に形成される。なお、略円筒形とは、完全な円筒形だけでなく、多少の歪を有した円筒形を含むことを意味する。
【００１７】
空洞部１１０が略円筒形に形成される場合、開口部１００ａ及び開口部１００ｂはそれぞれ略円形状に形成される。なお、開口部１００ａの形状は、凸状レンズ２００の外表面のうち、最も径が大きい領域の形状に対応させて形成される。一例として、凸状レンズ２００の断面が円形の場合、凸状レンズ２００の最大の断面直径と一致する内径を有する開口部１００ａが、モジュール１０に形成される。
【００１８】
そして、開口部１００ａの縁の支持部としての開口部外縁１０１は、開口部１００ａに挿入される光デバイス２０の凸状レンズ２００の少なくとも一部の表面と接することにより、光デバイス２０を支持する。具体的には、開口部１００ａが形成されているモジュール表面１１２と光デバイス２０の光透過部表面２１０ａとが接するように、凸状レンズ２００は開口部１００ａに挿入される。
【００１９】
モジュール１０は、一例として、円筒形に形成されたスリーブ部材をプラスチック等の樹脂材料に埋め込むことにより形成される。この場合、円筒形を有するスリーブ部材の内側が空洞部１１０に対応する。そして、スリーブ部材の一の端部が開口部１００ａに対応すると共に、他の端部が開口部１００ｂに対応する。また、モジュール１０は、所定形状を有する金型と、プラスチック等の樹脂材料とを用いて、一体成形により形成することもできる。また、モジュール１０を形成する材料は樹脂材料に限らず、ジルコニア等のセラミック材料、又はアルミニウム等の金属材料から形成することもできる。
【００２０】
（光ファイバ３０）
光ファイバ３０は、所定の屈折率を有するガラス等の無機材料から形成されるコアと、コアを形成する材料よりも低い屈折率の材料から形成され、コアの周囲に設けられるクラッドとを有する。光ファイバ３０は、予め定められた直径を有すると共に、一例として、波長８５０ｎｍを中心波長とする光を伝播する石英系材料から主として形成される。なお、光ファイバ３０は、フェルールに保持されていてもよい。また、光ファイバ３０は、アクリル樹脂等の透明樹脂から形成することもできる。
【００２１】
（光デバイス２０の構成）
光デバイス２０は、図２（ｂ）に示すように、予め所定形状に形成された凸状レンズ２００を有する光透過部２１０と、少なくとも一つの前列端子２２０（例えば、前列端子２２０ａ）と、少なくとも一つの後列端子２２２（例えば、後列端子２２２ｂ）と、光を発光又は受光する光素子２３０と、光素子２３０の受発光動作を制御する駆動ＩＣ２４０とを有する。なお、光透過部２１０は、凸状レンズ２００が形成される光透過部２１０の表面を正面とすると、正面視にて略四角形状に形成される。
【００２２】
具体的には、図２（ａ）に示すように、光素子２３０は、セラミック等の無機材料又はアルミニウム等の金属材料、又は無機材料と金属材料との複合材料から主として構成されるリードフレーム２１１上の予め定められた位置にダイボンディングされることにより、リードフレーム２１１上に配置される。また、駆動ＩＣ２４０は、リードフレーム２１１上の予め定められた位置に配置される。
【００２３】
光透過部２１０は、光ファイバ３０を伝播する波長の光を透過するアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性樹脂から主として形成される。そして、光素子２３０の光軸に対する位置が予め規定された光透過部２１０の所定の領域に、凸状レンズ２００が形成される。すなわち、凸状レンズ２００の光軸と光素子２３０の光軸とが一致するように、凸状レンズ２００は光透過部２１０の所定の位置に形成される。そして、凸状レンズ２００の最大の径の位置が、レンズ外縁２００ａとなる。なお、光透過部２１０及び凸状レンズ２００は、熱膨張係数がアクリル樹脂等の熱膨張係数よりも小さい低融点ガラスから主として形成することもできる。
【００２４】
複数の前列端子２２０は、光素子２３０の受光面又は発光面が向く方向を光デバイス２０の前面とした場合に、前面側に配列される。一方、複数の後列端子２２２は、前面に対して前列端末２２０よりも後側に配列される。
【００２５】
具体的には、前列端子２２０は、図２（ａ）に示すように、前列端子２２０ａ及び前列端子２２０ｂを有する。また、後列端子２２２は、図２（ａ）に示すように、後列端子２２２ａと、後列端子２２２ｂと、後列端子２２２ｃと、後列端子２２２ｄとを有する。ここで、前列端子２２０ａ及び前列端子２２０ｂはリードフレームを折り曲げ加工して形成される。そして、前列端子２２０ａ及び前列端子２２０ｂはそれぞれ、グランドとして用いられる。
【００２６】
光デバイス２０が有する光素子２３０は、光を入射又は出射する。具体的には、光素子２３０が光を出射する場合、光素子２３０は、波長８５０ｎｍの光を発光する垂直キャビティ面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）等の発光素子である。また、光素子２３０が光を入射する場合、光素子２３０は、アバランシェフォトダイオード（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ：ＡＰＤ）等の受光素子である。
【００２７】
駆動ＩＣ２４０は、光素子２３０が発光素子である場合、ワイヤ２５０ａを介して光素子２３０に供給する電力量を制御して、光素子２３０の発光動作を制御する。また、駆動ＩＣ２４０は、光素子２３０が受光素子である場合、受光した光量に応じて光素子２３０が発生した光起電力を光電流として取り出して、光素子２３０の受光動作を制御する。
【００２８】
また、後列端子２２２ａは、駆動ＩＣ２４０及び光素子２３０へ電力を供給する。一方、後列端子２２２ｂ及び後列端子２２２ｃは、作動信号を駆動ＩＣ２４０に供給する。そして、後列端子２２２ｄは、制御信号を駆動ＩＣ２４０に供給する。また、後列端子２２２ａと、後列端子２２２ｂと、後列端子２２２ｃと、後列端子２２２ｄとはそれぞれ、複数のワイヤ（例えば、ワイヤ２５０ｃ等）によって駆動ＩＣ２４０に予め設けられた複数の端子のそれぞれに電気的に接続される。
【００２９】
更に、駆動ＩＣ２４０と光素子２３０とは、ワイヤ２５０ａにより電気的に接続され、駆動ＩＣ２４０とリードフレーム２１１とは、ワイヤ２５０ｂにより電気的に接続される。光デバイス２０は、複数の前列端子２２０及び複数の後列端子２２２のそれぞれが回路基板４０に予め形成された複数の開口孔のそれぞれに差し込まれて固定される。そして、複数の後列端子２２２のそれぞれが、配線パターン４００に接続される。これにより、光デバイス２０に、配線パターン４００を介して複数の後列端子２２２のそれぞれから電力と、作動信号と、制御信号とを供給できる。なお、本実施の形態では光デバイス２０内に駆動ＩＣ２４０が組み込まれているが、駆動ＩＣ２４０は別基板に実装することもできる。
【００３０】
図３は、第１の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す。図３（ａ）にモジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図を示すと共に、図３（ｂ）に接続後の断面図を示す。
【００３１】
まず、図３（ａ）に示すように、モジュール１０と光デバイス２０とを予め定められた位置に配置する。そして、図３（ｂ）に示すように、モジュール１０の開口部１００ａに光デバイス２０の凸状レンズ２００を挿入すると、凸状レンズ２００の表面の少なくとも一部と支持部としての開口部外縁１０１とが接触する。そして、光透過部表面２１０ａとモジュール表面１１２とが接触する。これにより、光素子２３０の光軸及び凸状レンズ２００の光軸が、モジュール１０の空洞部１１０の所定の位置に所定の誤差範囲内で収まった状態で、光デバイス２０がモジュール１０に保持される。
【００３２】
例えば、凸状レンズ２００の断面における径が最大であるレンズ外縁２００ａと開口部１００ａの径とが略一致するように、凸状レンズ２００と開口部１００ａとが形成される。この場合、凸状レンズ２００を開口部１００ａに挿入すると、開口部１００ａの縁としての開口部外縁１０１がレンズ外縁２００ａと接触する。これにより、開口部外縁１０１が、凸状レンズ２００の一部の表面としてのレンズ外縁２００ａにおいて光デバイス２０を支持すると共に、光素子２３０の光軸と光ファイバ３０の光軸との位置を合わせることとなる。すなわち、凸状レンズ２００の外径形状を基準として、光素子２３０の光軸と光ファイバ３０の光軸との位置が合わされる。
【００３３】
ここで、モジュール１０と光デバイス２０とは、一例として、光透過部表面２１０ａとモジュール表面１１２とを所定の接着剤で接着することにより互いに固定される。また、所定の弾性部材（例えば、所定の弾性を有する板バネ状の固定部材）を用いて、モジュール１０と光デバイス２０とを外部から押さえつけることにより、モジュール１０と光デバイス２０とを互いに固定することもできる。
【００３４】
そして、空洞部１１０を介して開口部１００ａの反対側の開口部１００ｂに光ファイバ３０を挿入する。ここで、ファイバ端面３００と凸状レンズ２００とが接触しない位置において、光ファイバ３０をモジュール１０に固定する。この場合において、ファイバ端面３００と凸状レンズ２００との間に空間が存在するため、光ファイバ３０と光デバイス２０との結合損失はゼロではないが、結合損失がほとんど問題とならないと判断できる程度にファイバ端面３００と凸状レンズ２００との間の距離を設定する。
【００３５】
具体的には、ファイバ端面３００と凸状レンズ２００との距離を離間距離と規定すると、離間距離は、一例として、光ファイバ３０のコア径がφ２００μｍの場合、０μｍ＜離間距離≦５００μｍの範囲内になるように設定される。したがって、ファイバ端面３００と凸状レンズ２００とは接触しないので、ファイバ端面３００及び凸状レンズ２００の表面は損傷しない。これにより、光ファイバ３０（特に、光ファイバ３０のコア）の光軸と光素子２３０の光軸との位置が、所定の誤差範囲に収まるように合わされた光コネクタ５０が形成される。
【００３６】
［第２の実施の形態］
図４は、本発明の第２の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図を示す。
【００３７】
第２の実施の形態に係る光デバイス２０及び光ファイバ３０は、第１の実施の形態に係る光デバイス２０及び光ファイバ３０とそれぞれ同一の構成を有するので詳細な説明は省略する。そして、第２の実施の形態に係るモジュール１２は、第１の実施の形態に係るモジュール１０とは光デバイス２０と接続する部分が異なる点を除き略同一の構成を有するので、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００３８】
第２の実施の形態に係るモジュール１２は、開口部１００ａと、光デバイス２０の凸状レンズ２００を開口部１００ａの位置に導入する導入部１１４と、導入部１１４の端部において凸状レンズ２００が突きあてられる領域である突きあて領域１１６と、光ファイバ３０が挿入される開口部１００ｂと、開口部１００ａと開口部１００ｂとの間に設けられる空洞部１１０とを有する。
【００３９】
第２の実施の形態に係るモジュール１２の導入部１１４は、開口部１００ａ側のモジュール表面１１２の一部及び空洞部１１０の一部を切り取ることにより形成される。したがって、形成される導入部１１４の端に位置する突きあて領域１１６の形状は、空洞部１１０の内部の一部の形状に対応する。一例として、空洞部１１０が略円筒形上に形成されている場合は、突きあて領域１１６の形状は略半円筒の内部の形状を有する。
【００４０】
そして、第２の実施の形態においては、導入部１１４に沿って凸状レンズ２００をモジュール表面１１２に水平な方向にスライドさせ、突きあて領域１１６の少なくとも一部に凸状レンズ２００の表面の一部を突きあてる。これにより、光デバイス２０の凸状レンズ２００と開口部１００ａとの位置が合わされることとなる。
【００４１】
図５は、第２の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す。図５（ａ）にモジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図を示すと共に、図５（ｂ）に接続後の断面図を示す。
【００４２】
まず、図５（ａ）に示すように、モジュール１２と光デバイス２０とを予め定められた位置に配置する。そして、図５（ｂ）に示すように、モジュール１２の導入部１１４に沿って光デバイス２０の凸状レンズ２００をスライドさせると、凸状レンズ２００の表面の一部であるレンズ外縁２００ａと突きあて領域端部１１６とが接触する。更に、光透過部表面２１０ａの所定の領域とモジュール表面１１２の所定の領域とが接触する。
【００４３】
これにより、光素子２３０の光軸及び凸状レンズ２００の光軸が、モジュール１２の空洞部１１０の所定の位置に所定の誤差範囲内で収まった状態で、モジュール１２に光デバイス２０が保持される。続いて、光デバイス２０を保持しているモジュール１２の開口部１００ｂに光ファイバ３０を挿入する。そして、ファイバ端面３００と凸状レンズ２００とが接触しない配置となるように、光ファイバ３０をモジュール１２に固定する。これにより、第２の実施の形態に係る光コネクタ５１が形成される。
【００４４】
［第２の実施の形態の変形例］
図６は、第２の実施の形態の変形例に係るモジュールに、光デバイス及び光ファイバを接続した後の光コネクタ断面図を示す。
【００４５】
第２の実施の形態の変形例に係る光コネクタ５２は、第２の実施の形態に係るモジュール１２とは、光デバイス２０の保持の仕方が異なる点を除き略同一の構成を有するので、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００４６】
第２の実施の形態の変形例に係る光コネクタ５２は、変形例に係るモジュール１２ａに光デバイス２０が挿入されて形成される。具体的には、変形例に係るモジュール１２ａは、光透過部２１０の外径形状の少なくとも一部に合わせた形状を有して形成される光デバイス挿入部１１８を備える。そして、光デバイス２０は、導入部１１４ａに沿ってスライドされて、光デバイス挿入部１１８に挿入される。光デバイス２０は、モジュール１２ａに包囲されるように保持される。続いて、凸状レンズ２００のレンズ外縁２００ａが突きあて領域１１６と接触することにより、凸状レンズ２００の光軸と光ファイバ３０の光軸との位置が合わされる。
【００４７】
［第３の実施の形態］
図７は、本発明の第３の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図を示す。
【００４８】
第３の実施の形態に係る光デバイス２１は、凸状レンズ２００が形成される光透過部表面２１０ａに、突起又は窪みが更に形成される点を除き、第１及び第２の実施の形態に係る光デバイス２０と略同一の構成を有する。また、第３の実施の形態に係るモジュール１３は、光デバイス２１の光透過部表面２１０ａと接するモジュール表面１１２の所定の位置に窪み又は突起を有する点を除き、第１の実施の形態に係るモジュール１０と略同一の構成を有する。したがって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００４９】
第３の実施の形態に係る光デバイス２１は、光透過部表面２１０ａの所定の位置に、光デバイス側嵌め合わせ部としての丸型凸部２６０ａと丸型凸部２６０ｂとを有する。丸型凸部２６０ａと丸型凸部２６０ｂとは、一例として、凸状レンズ２００が形成される光透過部表面２１０ａの頂角の近傍にそれぞれ形成される。また、モジュール１３のモジュール表面１１２には、丸型凸部２６０ａと丸型凸部２６０ｂとに対応させて、モジュール側嵌め合わせ部としての凹部１３０ａと凹部１３０ｂとがそれぞれ形成される。
【００５０】
なお、突起としての丸型凸部は、光透過部表面２１０ａ上に少なくとも１つ形成されればよく、光透過部表面２１０ａ上に形成される丸型凸部の数、及び形成される位置は上記の実施形態に限られない。また、凹部１３０ａ及び凹部１３０ｂの形状は、丸型凸部２６０ａ及び丸型凸部２６０ｂの形状に完全に一致させて形成させなくてもよい。すなわち、凹部１３０ａ及び凹部１３０ｂはそれぞれ、丸型凸部２６０ａ及び丸型凸部２６０ｂの外形の形状と同一、あるいは丸型凸部２６０ａ及び丸型凸部２６０ｂの外形の形状よりも所定寸法だけ大きく形成することができる。
【００５１】
図８は、本発明の第３の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す。図８（ａ）にモジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図を示すと共に、図８（ｂ）に接続後の断面図を示す。
【００５２】
まず、図８（ａ）に示すように、モジュール１３と光デバイス２１とを予め定められた位置に配置する。そして、図８（ｂ）に示すように、モジュール１３の開口部１００ａに光デバイス２１の凸状レンズ２００を挿入すると、凸状レンズ２００のレンズ外縁２００ａと開口部外縁１０１とが接触する。続いて、光透過部表面２１０ａとモジュール表面１１２とが接触すると共に、丸型凸部２６０ａが凹部１３０ａに嵌め合わされる。これにより、第３の実施の形態に係る光コネクタ５３が形成される。
【００５３】
なお、光透過部表面２１０ａとモジュール表面１１２とが接触すると共に、丸型凸部２６０ａの表面と凹部１３０ａの表面及び丸型凸部２６０ｂの表面と凹部１３０ｂの表面とが接触するので、光デバイス２１とモジュール１３とが接触する領域が増大する。したがって、光透過部表面２１０ａとモジュール表面１１２とを所定の接着剤によって接着させる場合には、接着剤が塗布される領域が増大することとなる。
【００５４】
［第３の実施の形態の変形例］
図９の（ａ）から（ｃ）は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る光デバイスのそれぞれの正面図を示す。
【００５５】
第３の実施の形態の変形例に係る光デバイス２１ａ、光デバイス２１ｂ、及び光デバイス２１ｃはそれぞれ、光透過部表面２１０ａの所定の位置に形成される光デバイス側嵌め合わせ部としての突起又は窪みの形状が異なる点を除き、第３の実施の形態に係る光デバイス２１と略同一の構成を有する。したがって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００５６】
まず、図９（ａ）を参照すると、第３の実施の形態に係る光デバイス２１においては光透過部２１０の表面に突起状の丸型凸部２６０ａ及び丸型凸部２６０ｂがそれぞれ形成されるところ、第３の実施の形態の変形例に係る光デバイス２１ａにおいては、窪み状の丸型凹部２６１ａ及び丸型凹部２６１ｂがそれぞれ形成される。一方、光デバイス２１ａを保持するモジュールには、丸型凹部２６１ａ及び丸型凹部２６１ｂに対応させて突起状の凸部が形成される。
【００５７】
また、図９（ｂ）を参照すると、変形例に係る光デバイス２１ｂの光透過部２１０の表面には、突起状の三角型凸部２６２ａ及び三角型凸部２６２ｂが形成される。一方、光デバイス２１ｂを保持するモジュールには、三角型凸部２６２ａ及び三角型凸部２６２ｂに対応させて窪み状の凹部が形成される。更に、図９（ｃ）を参照すると、変形例に係る光デバイス２１ｃの光透過部２１０の表面には、突起状の角型凸部２６３ａ及び角型凸部２６３ｂが形成される。一方、光デバイス２１ｃを保持するモジュールには、角型凸部２６３ａ及び角型凸部２６３ｂに対応させて窪み状の凹部が形成される。
【００５８】
なお、光デバイスの光透過部２１０の表面に形成される突起の形状は上記の実施の形態及びその変形例に係る形状に限られない。すなわち、光デバイス側に所定形状の突起を形成する場合には、当該光デバイスを保持するモジュールには当該突起に対応させた形状の窪みを形成する。また、モジュール側に所定形状の突起を形成する場合には、当該モジュールが保持する光デバイスには当該突起に対応させた形状の窪みを形成する。更に、光デバイスには一の突起と一の窪みとを形成することができ、当該光デバイスを保持するモジュールには一の突起に対応する他の窪みと、一の窪みに対応する他の突起とを形成することもできる。
【００５９】
［第４の実施の形態］
図１０は、本発明の第４の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す。図１０（ａ）にモジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図を示すと共に、図１０（ｂ）に接続後の断面図を示す。
【００６０】
第４の実施の形態に係る光デバイス２２は、光デバイス２０の光透過部２１０を含む部分がいわゆる砲弾形状を有するものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。したがって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００６１】
図１０（ａ）を参照すると、第４の実施の形態に係る光デバイス２２において光素子２３０は、端子ａ２２４と端子ｂ２２５とを有するリードフレームに搭載される。光素子２３０は、ワイヤ２５０ｄを介して、端子ｂ２２５と電気的に接続される。そして、光素子２３０を含むリードフレームの一部分が、光透過性樹脂又は低融点ガラスによって封止され、砲弾型のレンズ部２１９が形成される。更に、レンズ部２１９の端子ａ２２４及び端子ｂ２２５が露出している側には縁部２１９ｂが形成され、縁部２１９ｂとレンズ部２１９との境界にレンズ部外縁２１９ａが形成される。なお、光素子２３０への電力は、端子ａ２２４又は端子ｂ２２５を介して供給される。
【００６２】
図１０（ｂ）を参照すると、光デバイス２２をモジュール１０の開口部１００ａに挿入した場合に、レンズ部外縁２１９ａがモジュール１０の開口部外縁１０１と接触することにより、レンズ部２１９の光軸及び光素子２３０の光軸と、光ファイバ３０の光軸との位置が合わされる。第４の実施の形態においては、光デバイス２２のレンズ部２１９の断面形状が円形であるので、レンズ部２１９の光軸及び光素子２３０の光軸と、光ファイバ３０の光軸との位置を一致させることが容易となる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組み合わせの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図である。
【図２】（ａ）は、第１の実施の形態に係る光デバイスの正面図であり、（ｂ）は、第１の実施の形態に係る光デバイスのＡ−Ａ線における側面断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す図であり、（ａ）は、モジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図であり、（ｂ）は、接続後の断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図である。
【図５】第２の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す図であり、（ａ）は、モジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図であり、（ｂ）は、接続後の断面図である。
【図６】第２の実施の形態の変形例に係るモジュールに、光デバイス及び光ファイバを接続した後の光コネクタ断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図である。
【図８】第３の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す図であり、（ａ）は、モジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図であり、（ｂ）は、接続後の断面図である。
【図９】（ａ）から（ｃ）は、第３の実施の形態の変形例に係る光デバイスのそれぞれの正面図である。
【図１０】第４の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す図であり、（ａ）は、モジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図であり、（ｂ）は、接続後の断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０、１２、１２ａ、１３ モジュール
２０、２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ 光デバイス
３０ 光ファイバ
４０ 回路基板
５０、５１、５２、５３、５４ 光コネクタ
１００ａ、１００ｂ 開口部
１０１ 開口部外縁
１１０ 空洞部
１１２ モジュール表面
１１４、１１４ａ 導入部
１１６ 突きあて領域
１１６ａ 突きあて領域端部
１１８ 光デバイス挿入部
１３０ａ、１３０ｂ 凹部
２００ 凸状レンズ
２００ａ レンズ外縁
２１０ 光透過部
２１０ａ 光透過部表面
２１１ リードフレーム
２１９ レンズ部
２１９ａ レンズ部外縁
２１９ｂ 縁部
２２０ａ、２２０ｂ 前列端子
２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄ 後列端子
２２４ 端子ａ
２２５ 端子ｂ
２３０ 光素子
２４０ 駆動ＩＣ
２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄ ワイヤ
２６０ａ、２６０ｂ 丸型凸部
２６１ａ、２６１ｂ 丸型凹部
２６２ａ、２６２ｂ 三角型凸部
２６３ａ、２６３ｂ 角型凸部
３００ ファイバ端面
４００ 配線パターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを伝送媒体とする光通信に用いられる光伝送装置においては、光半導体素子と光ファイバの光軸とを高精度にアライメントして結合損失を低下させることが要求される。
【０００３】
このような光半導体素子と光ファイバとを結合する光伝送装置として、光半導体素子を一方向から収納保持する開口部を有するホルダ部と、光ファイバの先端に取り付けられたプラグを挿入保持するコネクタ部とを有する保持筐体を備え、光半導体素子を開口部からホルダ部内の所定位置まで挿入したときに光半導体素子の挿入後端面と係合する係合手段がホルダ部に設けられた光伝送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の光伝送装置によれば、光半導体素子がホルダ部内の所定位置まで挿入されたときに、光半導体素子の挿入後端面に係合手段が係合することにより、係合と同時に光半導体素子の位置決めをすることができる。
【特許文献１】特開２００１−１８３５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、光デバイスの光軸と光導波路の光軸とを容易に合わせることができる光コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の光コネクタを提供する。
【０００７】
（１）光素子と、光素子が受発光する光が通過する集光部とを有する光デバイスと、光を伝播する光導波路が挿入される開口部と、開口部と空間を隔てて設けられ、集光部の少なくとも一部の表面で光デバイスを支持し、光素子の光軸と光導波路の光軸との位置を合わせる支持部とを有するモジュールとを備える光コネクタ。
【０００８】
（２）モジュールは、支持部が集光部の外部形状の少なくとも一部に対応する形状を有する前記（１）に記載の光コネクタ。
【０００９】
（３）モジュールは、円筒形の空洞部の一の端部に開口部を有すると共に、空洞部の他の端部に支持部を有し、光デバイスは、空洞の内径と略一致する外径の集光部を有し、支持部は、空洞部の他の端部に挿入された集光部を支持することにより光デバイスを支持する前記（１）又は前記（２）に記載の光コネクタ。
【００１０】
（４）光デバイスは、集光部が形成される領域を除く領域に光デバイス側嵌め合わせ部を更に有し、モジュールは、光デバイスの光デバイス側嵌め合わせ部に対応するモジュール側嵌め合わせ部を更に有し、光デバイスが支持部において支持されると共に、光デバイス側嵌め合わせ部とモジュール側嵌め合わせ部とが互いに嵌め合わされる前記（１）に記載の光コネクタ。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の光コネクタによれば、既に形成された集光部を基準にして、光素子の光軸と光導波路の光軸との位置決めを簡便に行うことができる。これにより、簡易に製造することができ、低コストである光コネクタを提供することができる。
【００１２】
請求項２に記載の光コネクタによれば、様々な外部形状の集光部を光デバイスが有している場合であっても、所定の位置に光デバイスを支持することができる。
【００１３】
請求項３に記載の光コネクタによれば、空洞部の一端に光デバイスを挿入すると共に空洞部の他端に光ファイバを挿入するだけで、光デバイスの光素子の光軸と光ファイバの光軸とを一致させることができる。
【００１４】
請求項４に記載の光コネクタによれば、集光部以外に光デバイスとモジュールとが嵌めあう部分が存在するので、光デバイスとモジュールとの間の接着強度が増加すると共に、光デバイスに回転方向の力がかかっても光デバイスがモジュールから外れることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図を示す。また、図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る光デバイスの正面図を示す。更に、図２（ｂ）は、第１の実施の形態に係る光デバイスのＡ−Ａ線における側面断面図を示す。
【００１６】
（モジュール１０の構成）
第１の実施の形態に係るモジュール１０は、光を集光する集光部としての凸状レンズ２００が挿入される開口部１００ａと、光導波路としての光ファイバ３０が挿入される開口部１００ｂと、開口部１００ａと開口部１００ｂとの間に設けられる空間としての空洞部１１０とを有する。空洞部１１０は、一例として、略円筒形に形成される。なお、略円筒形とは、完全な円筒形だけでなく、多少の歪を有した円筒形を含むことを意味する。
【００１７】
空洞部１１０が略円筒形に形成される場合、開口部１００ａ及び開口部１００ｂはそれぞれ略円形状に形成される。なお、開口部１００ａの形状は、凸状レンズ２００の外表面のうち、最も径が大きい領域の形状に対応させて形成される。一例として、凸状レンズ２００の断面が円形の場合、凸状レンズ２００の最大の断面直径と一致する内径を有する開口部１００ａが、モジュール１０に形成される。
【００１８】
そして、開口部１００ａの縁の支持部としての開口部外縁１０１は、開口部１００ａに挿入される光デバイス２０の凸状レンズ２００の少なくとも一部の表面と接することにより、光デバイス２０を支持する。具体的には、開口部１００ａが形成されているモジュール表面１１２と光デバイス２０の光透過部表面２１０ａとが接するように、凸状レンズ２００は開口部１００ａに挿入される。
【００１９】
モジュール１０は、一例として、円筒形に形成されたスリーブ部材をプラスチック等の樹脂材料に埋め込むことにより形成される。この場合、円筒形を有するスリーブ部材の内側が空洞部１１０に対応する。そして、スリーブ部材の一の端部が開口部１００ａに対応すると共に、他の端部が開口部１００ｂに対応する。また、モジュール１０は、所定形状を有する金型と、プラスチック等の樹脂材料とを用いて、一体成形により形成することもできる。また、モジュール１０を形成する材料は樹脂材料に限らず、ジルコニア等のセラミック材料、又はアルミニウム等の金属材料から形成することもできる。
【００２０】
（光ファイバ３０）
光ファイバ３０は、所定の屈折率を有するガラス等の無機材料から形成されるコアと、コアを形成する材料よりも低い屈折率の材料から形成され、コアの周囲に設けられるクラッドとを有する。光ファイバ３０は、予め定められた直径を有すると共に、一例として、波長８５０ｎｍを中心波長とする光を伝播する石英系材料から主として形成される。なお、光ファイバ３０は、フェルールに保持されていてもよい。また、光ファイバ３０は、アクリル樹脂等の透明樹脂から形成することもできる。
【００２１】
（光デバイス２０の構成）
光デバイス２０は、図２（ｂ）に示すように、予め所定形状に形成された凸状レンズ２００を有する光透過部２１０と、少なくとも一つの前列端子２２０（例えば、前列端子２２０ａ）と、少なくとも一つの後列端子２２２（例えば、後列端子２２２ｂ）と、光を発光又は受光する光素子２３０と、光素子２３０の受発光動作を制御する駆動ＩＣ２４０とを有する。なお、光透過部２１０は、凸状レンズ２００が形成される光透過部２１０の表面を正面とすると、正面視にて略四角形状に形成される。
【００２２】
具体的には、図２（ａ）に示すように、光素子２３０は、セラミック等の無機材料又はアルミニウム等の金属材料、又は無機材料と金属材料との複合材料から主として構成されるリードフレーム２１１上の予め定められた位置にダイボンディングされることにより、リードフレーム２１１上に配置される。また、駆動ＩＣ２４０は、リードフレーム２１１上の予め定められた位置に配置される。
【００２３】
光透過部２１０は、光ファイバ３０を伝播する波長の光を透過するアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性樹脂から主として形成される。そして、光素子２３０の光軸に対する位置が予め規定された光透過部２１０の所定の領域に、凸状レンズ２００が形成される。すなわち、凸状レンズ２００の光軸と光素子２３０の光軸とが一致するように、凸状レンズ２００は光透過部２１０の所定の位置に形成される。そして、凸状レンズ２００の最大の径の位置が、レンズ外縁２００ａとなる。なお、光透過部２１０及び凸状レンズ２００は、熱膨張係数がアクリル樹脂等の熱膨張係数よりも小さい低融点ガラスから主として形成することもできる。
【００２４】
複数の前列端子２２０は、光素子２３０の受光面又は発光面が向く方向を光デバイス２０の前面とした場合に、前面側に配列される。一方、複数の後列端子２２２は、前面に対して前列端末２２０よりも後側に配列される。
【００２５】
具体的には、前列端子２２０は、図２（ａ）に示すように、前列端子２２０ａ及び前列端子２２０ｂを有する。また、後列端子２２２は、図２（ａ）に示すように、後列端子２２２ａと、後列端子２２２ｂと、後列端子２２２ｃと、後列端子２２２ｄとを有する。ここで、前列端子２２０ａ及び前列端子２２０ｂはリードフレームを折り曲げ加工して形成される。そして、前列端子２２０ａ及び前列端子２２０ｂはそれぞれ、グランドとして用いられる。
【００２６】
光デバイス２０が有する光素子２３０は、光を入射又は出射する。具体的には、光素子２３０が光を出射する場合、光素子２３０は、波長８５０ｎｍの光を発光する垂直キャビティ面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）等の発光素子である。また、光素子２３０が光を入射する場合、光素子２３０は、アバランシェフォトダイオード（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ：ＡＰＤ）等の受光素子である。
【００２７】
駆動ＩＣ２４０は、光素子２３０が発光素子である場合、ワイヤ２５０ａを介して光素子２３０に供給する電力量を制御して、光素子２３０の発光動作を制御する。また、駆動ＩＣ２４０は、光素子２３０が受光素子である場合、受光した光量に応じて光素子２３０が発生した光起電力を光電流として取り出して、光素子２３０の受光動作を制御する。
【００２８】
また、後列端子２２２ａは、駆動ＩＣ２４０及び光素子２３０へ電力を供給する。一方、後列端子２２２ｂ及び後列端子２２２ｃは、作動信号を駆動ＩＣ２４０に供給する。そして、後列端子２２２ｄは、制御信号を駆動ＩＣ２４０に供給する。また、後列端子２２２ａと、後列端子２２２ｂと、後列端子２２２ｃと、後列端子２２２ｄとはそれぞれ、複数のワイヤ（例えば、ワイヤ２５０ｃ等）によって駆動ＩＣ２４０に予め設けられた複数の端子のそれぞれに電気的に接続される。
【００２９】
更に、駆動ＩＣ２４０と光素子２３０とは、ワイヤ２５０ａにより電気的に接続され、駆動ＩＣ２４０とリードフレーム２１１とは、ワイヤ２５０ｂにより電気的に接続される。光デバイス２０は、複数の前列端子２２０及び複数の後列端子２２２のそれぞれが回路基板４０に予め形成された複数の開口孔のそれぞれに差し込まれて固定される。そして、複数の後列端子２２２のそれぞれが、配線パターン４００に接続される。これにより、光デバイス２０に、配線パターン４００を介して複数の後列端子２２２のそれぞれから電力と、作動信号と、制御信号とを供給できる。なお、本実施の形態では光デバイス２０内に駆動ＩＣ２４０が組み込まれているが、駆動ＩＣ２４０は別基板に実装することもできる。
【００３０】
図３は、第１の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す。図３（ａ）にモジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図を示すと共に、図３（ｂ）に接続後の断面図を示す。
【００３１】
まず、図３（ａ）に示すように、モジュール１０と光デバイス２０とを予め定められた位置に配置する。そして、図３（ｂ）に示すように、モジュール１０の開口部１００ａに光デバイス２０の凸状レンズ２００を挿入すると、凸状レンズ２００の表面の少なくとも一部と支持部としての開口部外縁１０１とが接触する。そして、光透過部表面２１０ａとモジュール表面１１２とが接触する。これにより、光素子２３０の光軸及び凸状レンズ２００の光軸が、モジュール１０の空洞部１１０の所定の位置に所定の誤差範囲内で収まった状態で、光デバイス２０がモジュール１０に保持される。
【００３２】
例えば、凸状レンズ２００の断面における径が最大であるレンズ外縁２００ａと開口部１００ａの径とが略一致するように、凸状レンズ２００と開口部１００ａとが形成される。この場合、凸状レンズ２００を開口部１００ａに挿入すると、開口部１００ａの縁としての開口部外縁１０１がレンズ外縁２００ａと接触する。これにより、開口部外縁１０１が、凸状レンズ２００の一部の表面としてのレンズ外縁２００ａにおいて光デバイス２０を支持すると共に、光素子２３０の光軸と光ファイバ３０の光軸との位置を合わせることとなる。すなわち、凸状レンズ２００の外径形状を基準として、光素子２３０の光軸と光ファイバ３０の光軸との位置が合わされる。
【００３３】
ここで、モジュール１０と光デバイス２０とは、一例として、光透過部表面２１０ａとモジュール表面１１２とを所定の接着剤で接着することにより互いに固定される。また、所定の弾性部材（例えば、所定の弾性を有する板バネ状の固定部材）を用いて、モジュール１０と光デバイス２０とを外部から押さえつけることにより、モジュール１０と光デバイス２０とを互いに固定することもできる。
【００３４】
そして、空洞部１１０を介して開口部１００ａの反対側の開口部１００ｂに光ファイバ３０を挿入する。ここで、ファイバ端面３００と凸状レンズ２００とが接触しない位置において、光ファイバ３０をモジュール１０に固定する。この場合において、ファイバ端面３００と凸状レンズ２００との間に空間が存在するため、光ファイバ３０と光デバイス２０との結合損失はゼロではないが、結合損失がほとんど問題とならないと判断できる程度にファイバ端面３００と凸状レンズ２００との間の距離を設定する。
【００３５】
具体的には、ファイバ端面３００と凸状レンズ２００との距離を離間距離と規定すると、離間距離は、一例として、光ファイバ３０のコア径がφ２００μｍの場合、０μｍ＜離間距離≦５００μｍの範囲内になるように設定される。したがって、ファイバ端面３００と凸状レンズ２００とは接触しないので、ファイバ端面３００及び凸状レンズ２００の表面は損傷しない。これにより、光ファイバ３０（特に、光ファイバ３０のコア）の光軸と光素子２３０の光軸との位置が、所定の誤差範囲に収まるように合わされた光コネクタ５０が形成される。
【００３６】
［第２の実施の形態］
図４は、本発明の第２の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図を示す。
【００３７】
第２の実施の形態に係る光デバイス２０及び光ファイバ３０は、第１の実施の形態に係る光デバイス２０及び光ファイバ３０とそれぞれ同一の構成を有するので詳細な説明は省略する。そして、第２の実施の形態に係るモジュール１２は、第１の実施の形態に係るモジュール１０とは光デバイス２０と接続する部分が異なる点を除き略同一の構成を有するので、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００３８】
第２の実施の形態に係るモジュール１２は、開口部１００ａと、光デバイス２０の凸状レンズ２００を開口部１００ａの位置に導入する導入部１１４と、導入部１１４の端部において凸状レンズ２００が突きあてられる領域である突きあて領域１１６と、光ファイバ３０が挿入される開口部１００ｂと、開口部１００ａと開口部１００ｂとの間に設けられる空洞部１１０とを有する。
【００３９】
第２の実施の形態に係るモジュール１２の導入部１１４は、開口部１００ａ側のモジュール表面１１２の一部及び空洞部１１０の一部を切り取ることにより形成される。したがって、形成される導入部１１４の端に位置する突きあて領域１１６の形状は、空洞部１１０の内部の一部の形状に対応する。一例として、空洞部１１０が略円筒形上に形成されている場合は、突きあて領域１１６の形状は略半円筒の内部の形状を有する。
【００４０】
そして、第２の実施の形態においては、導入部１１４に沿って凸状レンズ２００をモジュール表面１１２に水平な方向にスライドさせ、突きあて領域１１６の少なくとも一部に凸状レンズ２００の表面の一部を突きあてる。これにより、光デバイス２０の凸状レンズ２００と開口部１００ａとの位置が合わされることとなる。
【００４１】
図５は、第２の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す。図５（ａ）にモジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図を示すと共に、図５（ｂ）に接続後の断面図を示す。
【００４２】
まず、図５（ａ）に示すように、モジュール１２と光デバイス２０とを予め定められた位置に配置する。そして、図５（ｂ）に示すように、モジュール１２の導入部１１４に沿って光デバイス２０の凸状レンズ２００をスライドさせると、凸状レンズ２００の表面の一部であるレンズ外縁２００ａと突きあて領域端部１１６とが接触する。更に、光透過部表面２１０ａの所定の領域とモジュール表面１１２の所定の領域とが接触する。
【００４３】
これにより、光素子２３０の光軸及び凸状レンズ２００の光軸が、モジュール１２の空洞部１１０の所定の位置に所定の誤差範囲内で収まった状態で、モジュール１２に光デバイス２０が保持される。続いて、光デバイス２０を保持しているモジュール１２の開口部１００ｂに光ファイバ３０を挿入する。そして、ファイバ端面３００と凸状レンズ２００とが接触しない配置となるように、光ファイバ３０をモジュール１２に固定する。これにより、第２の実施の形態に係る光コネクタ５１が形成される。
【００４４】
［第２の実施の形態の変形例］
図６は、第２の実施の形態の変形例に係るモジュールに、光デバイス及び光ファイバを接続した後の光コネクタ断面図を示す。
【００４５】
第２の実施の形態の変形例に係る光コネクタ５２は、第２の実施の形態に係るモジュール１２とは、光デバイス２０の保持の仕方が異なる点を除き略同一の構成を有するので、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００４６】
第２の実施の形態の変形例に係る光コネクタ５２は、変形例に係るモジュール１２ａに光デバイス２０が挿入されて形成される。具体的には、変形例に係るモジュール１２ａは、光透過部２１０の外径形状の少なくとも一部に合わせた形状を有して形成される光デバイス挿入部１１８を備える。そして、光デバイス２０は、導入部１１４ａに沿ってスライドされて、光デバイス挿入部１１８に挿入される。光デバイス２０は、モジュール１２ａに包囲されるように保持される。続いて、凸状レンズ２００のレンズ外縁２００ａが突きあて領域１１６と接触することにより、凸状レンズ２００の光軸と光ファイバ３０の光軸との位置が合わされる。
【００４７】
［第３の実施の形態］
図７は、本発明の第３の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図を示す。
【００４８】
第３の実施の形態に係る光デバイス２１は、凸状レンズ２００が形成される光透過部表面２１０ａに、突起又は窪みが更に形成される点を除き、第１及び第２の実施の形態に係る光デバイス２０と略同一の構成を有する。また、第３の実施の形態に係るモジュール１３は、光デバイス２１の光透過部表面２１０ａと接するモジュール表面１１２の所定の位置に窪み又は突起を有する点を除き、第１の実施の形態に係るモジュール１０と略同一の構成を有する。したがって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００４９】
第３の実施の形態に係る光デバイス２１は、光透過部表面２１０ａの所定の位置に、光デバイス側嵌め合わせ部としての丸型凸部２６０ａと丸型凸部２６０ｂとを有する。丸型凸部２６０ａと丸型凸部２６０ｂとは、一例として、凸状レンズ２００が形成される光透過部表面２１０ａの頂角の近傍にそれぞれ形成される。また、モジュール１３のモジュール表面１１２には、丸型凸部２６０ａと丸型凸部２６０ｂとに対応させて、モジュール側嵌め合わせ部としての凹部１３０ａと凹部１３０ｂとがそれぞれ形成される。
【００５０】
なお、突起としての丸型凸部は、光透過部表面２１０ａ上に少なくとも１つ形成されればよく、光透過部表面２１０ａ上に形成される丸型凸部の数、及び形成される位置は上記の実施形態に限られない。また、凹部１３０ａ及び凹部１３０ｂの形状は、丸型凸部２６０ａ及び丸型凸部２６０ｂの形状に完全に一致させて形成させなくてもよい。すなわち、凹部１３０ａ及び凹部１３０ｂはそれぞれ、丸型凸部２６０ａ及び丸型凸部２６０ｂの外形の形状と同一、あるいは丸型凸部２６０ａ及び丸型凸部２６０ｂの外形の形状よりも所定寸法だけ大きく形成することができる。
【００５１】
図８は、本発明の第３の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す。図８（ａ）にモジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図を示すと共に、図８（ｂ）に接続後の断面図を示す。
【００５２】
まず、図８（ａ）に示すように、モジュール１３と光デバイス２１とを予め定められた位置に配置する。そして、図８（ｂ）に示すように、モジュール１３の開口部１００ａに光デバイス２１の凸状レンズ２００を挿入すると、凸状レンズ２００のレンズ外縁２００ａと開口部外縁１０１とが接触する。続いて、光透過部表面２１０ａとモジュール表面１１２とが接触すると共に、丸型凸部２６０ａが凹部１３０ａに嵌め合わされる。これにより、第３の実施の形態に係る光コネクタ５３が形成される。
【００５３】
なお、光透過部表面２１０ａとモジュール表面１１２とが接触すると共に、丸型凸部２６０ａの表面と凹部１３０ａの表面及び丸型凸部２６０ｂの表面と凹部１３０ｂの表面とが接触するので、光デバイス２１とモジュール１３とが接触する領域が増大する。したがって、光透過部表面２１０ａとモジュール表面１１２とを所定の接着剤によって接着させる場合には、接着剤が塗布される領域が増大することとなる。
【００５４】
［第３の実施の形態の変形例］
図９の（ａ）から（ｃ）は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る光デバイスのそれぞれの正面図を示す。
【００５５】
第３の実施の形態の変形例に係る光デバイス２１ａ、光デバイス２１ｂ、及び光デバイス２１ｃはそれぞれ、光透過部表面２１０ａの所定の位置に形成される光デバイス側嵌め合わせ部としての突起又は窪みの形状が異なる点を除き、第３の実施の形態に係る光デバイス２１と略同一の構成を有する。したがって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００５６】
まず、図９（ａ）を参照すると、第３の実施の形態に係る光デバイス２１においては光透過部２１０の表面に突起状の丸型凸部２６０ａ及び丸型凸部２６０ｂがそれぞれ形成されるところ、第３の実施の形態の変形例に係る光デバイス２１ａにおいては、窪み状の丸型凹部２６１ａ及び丸型凹部２６１ｂがそれぞれ形成される。一方、光デバイス２１ａを保持するモジュールには、丸型凹部２６１ａ及び丸型凹部２６１ｂに対応させて突起状の凸部が形成される。
【００５７】
また、図９（ｂ）を参照すると、変形例に係る光デバイス２１ｂの光透過部２１０の表面には、突起状の三角型凸部２６２ａ及び三角型凸部２６２ｂが形成される。一方、光デバイス２１ｂを保持するモジュールには、三角型凸部２６２ａ及び三角型凸部２６２ｂに対応させて窪み状の凹部が形成される。更に、図９（ｃ）を参照すると、変形例に係る光デバイス２１ｃの光透過部２１０の表面には、突起状の角型凸部２６３ａ及び角型凸部２６３ｂが形成される。一方、光デバイス２１ｃを保持するモジュールには、角型凸部２６３ａ及び角型凸部２６３ｂに対応させて窪み状の凹部が形成される。
【００５８】
なお、光デバイスの光透過部２１０の表面に形成される突起の形状は上記の実施の形態及びその変形例に係る形状に限られない。すなわち、光デバイス側に所定形状の突起を形成する場合には、当該光デバイスを保持するモジュールには当該突起に対応させた形状の窪みを形成する。また、モジュール側に所定形状の突起を形成する場合には、当該モジュールが保持する光デバイスには当該突起に対応させた形状の窪みを形成する。更に、光デバイスには一の突起と一の窪みとを形成することができ、当該光デバイスを保持するモジュールには一の突起に対応する他の窪みと、一の窪みに対応する他の突起とを形成することもできる。
【００５９】
［第４の実施の形態］
図１０は、本発明の第４の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す。図１０（ａ）にモジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図を示すと共に、図１０（ｂ）に接続後の断面図を示す。
【００６０】
第４の実施の形態に係る光デバイス２２は、光デバイス２０の光透過部２１０を含む部分がいわゆる砲弾形状を有するものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。したがって、相違点を除き詳細な説明は省略する。
【００６１】
図１０（ａ）を参照すると、第４の実施の形態に係る光デバイス２２において光素子２３０は、端子ａ２２４と端子ｂ２２５とを有するリードフレームに搭載される。光素子２３０は、ワイヤ２５０ｄを介して、端子ｂ２２５と電気的に接続される。そして、光素子２３０を含むリードフレームの一部分が、光透過性樹脂又は低融点ガラスによって封止され、砲弾型のレンズ部２１９が形成される。更に、レンズ部２１９の端子ａ２２４及び端子ｂ２２５が露出している側には縁部２１９ｂが形成され、縁部２１９ｂとレンズ部２１９との境界にレンズ部外縁２１９ａが形成される。なお、光素子２３０への電力は、端子ａ２２４又は端子ｂ２２５を介して供給される。
【００６２】
図１０（ｂ）を参照すると、光デバイス２２をモジュール１０の開口部１００ａに挿入した場合に、レンズ部外縁２１９ａがモジュール１０の開口部外縁１０１と接触することにより、レンズ部２１９の光軸及び光素子２３０の光軸と、光ファイバ３０の光軸との位置が合わされる。第４の実施の形態においては、光デバイス２２のレンズ部２１９の断面形状が円形であるので、レンズ部２１９の光軸及び光素子２３０の光軸と、光ファイバ３０の光軸との位置を一致させることが容易となる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組み合わせの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図である。
【図２】（ａ）は、第１の実施の形態に係る光デバイスの正面図であり、（ｂ）は、第１の実施の形態に係る光デバイスのＡ−Ａ線における側面断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す図であり、（ａ）は、モジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図であり、（ｂ）は、接続後の断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図である。
【図５】第２の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す図であり、（ａ）は、モジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図であり、（ｂ）は、接続後の断面図である。
【図６】第２の実施の形態の変形例に係るモジュールに、光デバイス及び光ファイバを接続した後の光コネクタ断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係るモジュール、光ファイバ、及び光デバイスの斜視図である。
【図８】第３の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す図であり、（ａ）は、モジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図であり、（ｂ）は、接続後の断面図である。
【図９】（ａ）から（ｃ）は、第３の実施の形態の変形例に係る光デバイスのそれぞれの正面図である。
【図１０】第４の実施の形態に係るモジュールと光デバイス及び光ファイバとの接続を示す図であり、（ａ）は、モジュール、光デバイス、及び光ファイバの接続前の断面図であり、（ｂ）は、接続後の断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０、１２、１２ａ、１３ モジュール
２０、２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ 光デバイス
３０ 光ファイバ
４０ 回路基板
５０、５１、５２、５３、５４ 光コネクタ
１００ａ、１００ｂ 開口部
１０１ 開口部外縁
１１０ 空洞部
１１２ モジュール表面
１１４、１１４ａ 導入部
１１６ 突きあて領域
１１６ａ 突きあて領域端部
１１８ 光デバイス挿入部
１３０ａ、１３０ｂ 凹部
２００ 凸状レンズ
２００ａ レンズ外縁
２１０ 光透過部
２１０ａ 光透過部表面
２１１ リードフレーム
２１９ レンズ部
２１９ａ レンズ部外縁
２１９ｂ 縁部
２２０ａ、２２０ｂ 前列端子
２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄ 後列端子
２２４ 端子ａ
２２５ 端子ｂ
２３０ 光素子
２４０ 駆動ＩＣ
２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄ ワイヤ
２６０ａ、２６０ｂ 丸型凸部
２６１ａ、２６１ｂ 丸型凹部
２６２ａ、２６２ｂ 三角型凸部
２６３ａ、２６３ｂ 角型凸部
３００ ファイバ端面
４００ 配線パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子と、前記光素子が受発光する光が通過する集光部とを有する光デバイスと、
前記光を伝播する光導波路が挿入される開口部と、前記開口部と空間を隔てて設けられ、前記集光部の少なくとも一部の表面で前記光デバイスを支持し、前記光素子の光軸と前記光導波路の光軸との位置を合わせる支持部とを有するモジュールとを備える光コネクタ。
【請求項２】
前記モジュールは、前記支持部が前記集光部の外部形状の少なくとも一部に対応する形状を有する請求項１に記載の光コネクタ。
【請求項３】
前記モジュールは、円筒形の空洞部の一の端部に前記開口部を有すると共に、前記空洞部の他の端部に前記支持部を有し、
前記光デバイスは、前記空洞の内径と略一致する外径の前記集光部を有し、
前記支持部は、前記空洞部の前記他の端部に挿入された前記集光部を支持することにより前記光デバイスを支持する請求項１又は２に記載の光コネクタ。
【請求項４】
前記光デバイスは、前記集光部が形成される領域を除く領域に光デバイス側嵌め合わせ部を更に有し、
前記モジュールは、前記光デバイスの前記光デバイス側嵌め合わせ部に対応するモジュール側嵌め合わせ部を更に有し、
前記光デバイスが前記支持部において支持されると共に、前記光デバイス側嵌め合わせ部と前記モジュール側嵌め合わせ部とが互いに嵌め合わされる請求項１に記載の光コネクタ。
【請求項１】
光素子と、前記光素子が受発光する光が通過する集光部とを有する光デバイスと、
前記光を伝播する光導波路が挿入される開口部と、前記開口部と空間を隔てて設けられ、前記集光部の少なくとも一部の表面で前記光デバイスを支持し、前記光素子の光軸と前記光導波路の光軸との位置を合わせる支持部とを有するモジュールとを備える光コネクタ。
【請求項２】
前記モジュールは、前記支持部が前記集光部の外部形状の少なくとも一部に対応する形状を有する請求項１に記載の光コネクタ。
【請求項３】
前記モジュールは、円筒形の空洞部の一の端部に前記開口部を有すると共に、前記空洞部の他の端部に前記支持部を有し、
前記光デバイスは、前記空洞の内径と略一致する外径の前記集光部を有し、
前記支持部は、前記空洞部の前記他の端部に挿入された前記集光部を支持することにより前記光デバイスを支持する請求項１又は２に記載の光コネクタ。
【請求項４】
前記光デバイスは、前記集光部が形成される領域を除く領域に光デバイス側嵌め合わせ部を更に有し、
前記モジュールは、前記光デバイスの前記光デバイス側嵌め合わせ部に対応するモジュール側嵌め合わせ部を更に有し、
前記光デバイスが前記支持部において支持されると共に、前記光デバイス側嵌め合わせ部と前記モジュール側嵌め合わせ部とが互いに嵌め合わされる請求項１に記載の光コネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−６３６３２（Ｐ２００９−６３６３２Ａ）
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２８９８２（Ｐ２００７−２２８９８２）
【出願日】平成１９年９月４日（２００７．９．４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月４日（２００７．９．４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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