光モジュール
【課題】光通信装置本体へ活線挿入される際の突入電流や電圧変動を配線基板の配線密度に関わらず抑制でき、且つ信頼性を確保できる光モジュールを提供する。
【解決手段】光モジュール１０は、配線基板１８を備える。配線基板１８は、光通信装置本体のコネクタ端子１０２ｂと接触する複数の端子パターン８を有する。複数の端子パターン８のうち、電源用端子パターン８２及び信号用端子パターン８４は、挿抜方向に並ぶ複数の端子部分８２ａ，８２ｂ及び８４ａ，８４ｂにそれぞれ分割されている。複数の端子部分８２ａ，８２ｂ同士は抵抗素子８６を介して電気的に接続されており、抵抗素子８６が、配線基板１８の内部に埋め込まれている。同様に、複数の端子部分８４ａ，８４ｂ同士は抵抗素子９０を介して電気的に接続されており、抵抗素子９０が、配線基板１８の内部に埋め込まれている。
【解決手段】光モジュール１０は、配線基板１８を備える。配線基板１８は、光通信装置本体のコネクタ端子１０２ｂと接触する複数の端子パターン８を有する。複数の端子パターン８のうち、電源用端子パターン８２及び信号用端子パターン８４は、挿抜方向に並ぶ複数の端子部分８２ａ，８２ｂ及び８４ａ，８４ｂにそれぞれ分割されている。複数の端子部分８２ａ，８２ｂ同士は抵抗素子８６を介して電気的に接続されており、抵抗素子８６が、配線基板１８の内部に埋め込まれている。同様に、複数の端子部分８４ａ，８４ｂ同士は抵抗素子９０を介して電気的に接続されており、抵抗素子９０が、配線基板１８の内部に埋め込まれている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信装置本体に対して挿抜可能な光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信システムにおいて、ホスト機器（光通信装置）の電源を切らずに該ホスト機器のスロットへの挿入及び抜き取りが可能な、活線挿抜（ホットプラガブル）型の光モジュールが多く用いられている。そして、このような活線挿抜型の光モジュールにおいては、ホスト機器側の回路を保護するため、ホスト機器のスロットへ活線挿入する際に電源ラインに生じる突入電流や信号ラインに生じる電圧変動などを抑制することが求められる。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された活線挿抜回路装置では、プリント基板上に配置されたバスラインの端子を分割して抵抗素子で繋ぐことにより、ホスト機器側のコネクタへ該端子を活線挿入する際にホスト機器側のバスラインの動作レベルを乱さないようにしている。また、特許文献２に開示されたコンタクト構造では、活線挿抜用の電気コネクタに使用されるコンタクトにおいて、コンタクトの先端から中間部にかけて抵抗材料層を埋め込んで平坦な接触面を形成し、相手側コンタクトとの接触初期段階に抵抗材料層を介して接触させることにより、電流サージ等を防止している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０３４３６５号公報
【特許文献２】特開平１１−２９７３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された構成では、次の問題がある。すなわち、一般的に端子近傍は実装禁止領域となっており、抵抗素子を端子から離れた場所に配置しなければならない。しかも、配線基板上において端子寄りの領域は配線密度が過密になる傾向があるので、抵抗素子と端子とを接続するための配線パターンの追加が困難であることが多い。
【０００６】
また、特許文献２に開示された構成では、抵抗材料層が相手側コンタクトと接触するような構成となっているが、一般的に抵抗材料は端子材料（主に金属）よりも脆いので、金属製の相手側コンタクトとの幾度の接触により欠損や剥離が生じてしまい、信頼性が確保できない。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、光通信装置本体へ活線挿入される際の突入電流や電圧変動を配線基板の配線密度に関わらず抑制でき、且つ信頼性を確保できる光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の光モジュールは、光通信装置の一部をなし、光通信装置本体に対して挿抜可能な光モジュールであって、発光ユニット及び受光ユニットのうち少なくとも一方を含む光機能部と、光機能部と電気的に接続された電子部品を搭載し、光通信装置本体のコネクタ端子と接触する端子パターンを縁部に有する配線基板とを備え、少なくとも一つの端子パターンが、挿抜方向に並ぶ複数の端子部分に分割され、該複数の端子部分同士が抵抗素子を介して電気的に接続されており、抵抗素子が、配線基板の内部に埋め込まれていることを特徴とする。
【０００９】
上記した光モジュールにおいては、配線基板に設けられた端子パターンが、挿抜方向に並ぶ複数の端子部分に分割され、隣り合う端子部分同士が抵抗素子を介して電気的に接続されている。従って、この光モジュールを光通信装置本体のコネクタに活線挿入する際には、配線基板の配線は、先ず抵抗素子を介して光通信装置本体のコネクタ端子と電気的に接続され、その後にコネクタ端子と短絡される。これにより、電源ラインにおける突入電流や信号ラインにおける電圧変動が好適に抑制されるので、光通信装置本体側の回路を効果的に保護できる。
【００１０】
また、上記した光モジュールにおいては、複数の端子部分間の抵抗素子が配線基板の内部に埋め込まれるので、抵抗素子を端子パターンの近傍に配置することが可能となる。従って、配線基板の配線密度に関わらず、上記構成を適用できる。また、上記した光モジュールにおいては、光通信装置本体側のコネクタ端子と接触するのは端子パターンの複数の端子部分であり、抵抗素子はコネクタ端子と接触しないので、一般的な端子と同等の信頼性を確保できる。
【００１１】
また、光モジュールは、配線基板が、端子パターンとして、配線基板の接地ラインに対応する接地用端子パターン、電源ラインに対応する電源用端子パターン、及び信号ラインに対応する信号用端子パターンを有しており、少なくとも一つの端子パターンが、電源用端子パターンを含むことを特徴としてもよい。これにより、電源ラインにおける突入電流を好適に抑制できる。
【００１２】
また、光モジュールは、配線基板が、端子パターンとして、配線基板の接地ラインに対応する接地用端子パターン、電源ラインに対応する電源用端子パターン、及び信号ラインに対応する信号用端子パターンを有しており、少なくとも一つの端子パターンが、信号用端子パターンを含むことを特徴としてもよい。これにより、信号ラインにおける電圧変動を好適に抑制できる。
【００１３】
また、光モジュールは、複数の端子部分同士で互いに対向する辺が、配線基板とコネクタ端子との接触領域の長手方向と斜めに交差する方向に沿っていることを特徴としてもよい。上記した光モジュールにおいては、光通信装置本体へ挿入される際に、上記接触領域が端子パターンの複数の端子部分を移動する。このとき、当該接触領域が複数の端子部分の隙間を通過する必要があるが、この光モジュールによれば、この隙間を通過する間もコネクタ端子は端子パターンの何れかの端子部分に常に接触できるので、光通信装置本体側のコネクタ端子と光モジュール側の端子パターンとの接触状態を好適に持続できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光通信装置本体へ活線挿入される際の突入電流や電圧変動を配線基板の配線密度に関わらず抑制でき、且つ信頼性を確保できる光モジュールを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る光モジュールの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１及び図２は、本発明の好適な一実施形態である光モジュールの構成を示す図である。図１は、本実施形態の光モジュール１０を示す平面図であり、図２は、図１に示した光モジュール１０のＩ−Ｉ線に沿った側面断面図である。本実施形態の光モジュールは、光通信装置の一部をなし、光通信装置本体に対して活線挿抜可能な光トランシーバである。なお、図２には、光通信装置本体側のコネクタ（ホストコネクタ）１０２も図示されている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、光モジュール１０は、発光ユニット１２と、受光ユニット１４と、複数の電子部品１６を搭載した配線基板１８と、ハウジング４０とを備える。このうち、発光ユニット１２及び受光ユニット１４は、本実施形態における光機能部２０を構成している。
【００１８】
発光ユニット１２は、電気的な送信信号を光信号に変換して光通信装置の外部へ送信するための構成要素であり、配線基板１８の前縁部に配置される。発光ユニット１２は、発光素子（例えばレーザダイオード）等を内部に有する略円筒状のパッケージ１２ａと、光を案内するための略円筒状の光案内部１２ｂとを有する。この光案内部１２ｂは、光ファイバが挿通されたフェルールや、それを保持するスリーブなどを含んでいる。パッケージ１２ａのベースからは、３本のリードピン２４が延設されている。これらのリードピン２４は、例えば、信号ライン（正相）用ピン、信号ライン（逆相）用ピン、信号ライン（モニタフォトダイオード電流）用ピンからなる。
【００１９】
受光ユニット１４は、光通信装置へ送られてきた光信号を電気的な受信信号に変換するための構成要素であり、配線基板１８の前縁部に発光ユニット１２と並んで配置される。受光ユニット１４は、受光素子（例えばフォトダイオード）及びプリアンプ等を内部に有する略円筒状のパッケージ１４ａと、光を案内するための略円筒状の光案内部１４ｂとを有する。この光案内部１４ｂは、光ファイバが挿通されたフェルールや、それを保持するスリーブなどを含んでいる。パッケージ１４ａのベースからは、５本のリードピン２６が延設されている。これらのリードピン２６は、例えば、信号ライン（正相）用ピン、信号ライン（逆相）用ピン、電源ライン（フォトダイオード逆バイアス）用ピン、電源ライン（Ｖｃｃ）用ピン、接地ライン用ピンからなる。
【００２０】
配線基板１８は、外形が略長方形状をなす樹脂多層プリント配線基板である。この配線基板１８の表面１８ａ及び裏面１８ｂの双方には、発光ユニット１２のリードピン２４と電気的に接続されて発光ユニット１２の駆動制御を行うドライバＩＣや、受光ユニット１４のリードピン２６と電気的に接続されて受光ユニット１４から受け取った信号の処理を行うＩＣなどを含む複数の電子部品１６が搭載されている。
【００２１】
また、配線基板１８の裏面１８ｂの後縁部には、光通信装置本体の実装基板１００に搭載されたホストコネクタ１０２と電気的に接触するための複数の端子パターン８が形成されている。これら複数の端子パターン８は、接地ライン用の端子パターン、電源ライン用の端子パターン、信号ライン用の端子パターン等を含んでいる。
【００２２】
ハウジング４０は、配線基板１８の後縁部付近に設けられたホストコネクタ収容部４２と、発光ユニット１２及び受光ユニット１４の前方に設けられた光コネクタ収容部４４と、配線基板１８の表面１８ａに沿って延びる上壁部４６とを有する。光コネクタ収容部４４は、光ファイバ１０６と接続された光コネクタ１０４（図２参照）が収容される一対の収容穴４４ａ，４４ｂを有している。これら一対の収容穴４４ａ及び４４ｂは、それぞれ発光ユニット１２及び受光ユニット１４に対応して設けられている。
【００２３】
光モジュール１０は、図２に示すように、光通信装置本体の実装基板１００に設けられたホストコネクタ１０２に対して挿入及び抜出される。その挿抜方向Ａは、配線基板１８の前後方向と一致している。ホストコネクタ１０２は、配線基板１８と嵌合する凹部１０２ａを有し、この凹部１０２ａには、配線基板１８の後縁部に設けられた複数の端子パターン８と電気的に接触する複数のコネクタ端子１０２ｂが設けられている。従って、配線基板１８の後縁部がホストコネクタ１０２に挿入されることにより、配線基板１８の端子パターン８とホストコネクタ１０２のコネクタ端子１０２ｂとの電気的な接続が図られる。また、本実施形態の光モジュール１０は、ホストコネクタ１０２に挿入される際に光通信装置本体の電源を落とす必要のない、いわゆる活線挿抜（ホットプラグ）可能な構成となっている。
【００２４】
ここで、端子パターン８の構成について、更に詳細に説明する。図３は、端子パターン８の構成を示す裏面図である。また、図４は、図３に示した端子パターン８のII−II線（またはIII−III線）に沿った断面図である。
【００２５】
図３及び図４に示すように、複数の端子パターン８は、配線基板１８の後縁部（すなわち配線基板１８の後端１８ｃの近傍）の裏面１８ｂにそれぞれ設けられており、挿抜方向Ａに沿ってそれぞれ延びている。複数の端子パターン８は、配線基板１８の接地ライン２８に対応する接地用端子パターン８０と、電源ライン３０に対応する電源用端子パターン８２と、信号ライン３２（シリアルバス等のバスライン、二値信号を送る制御信号ラインなど）に対応する信号用端子パターン８４とを含んでいる。
【００２６】
これらの端子パターン８のうち、電源用端子パターン８２は、挿抜方向Ａに沿って並ぶ複数の端子部分８２ａ及び８２ｂに分割されている。複数の端子部分８２ａ及び８２ｂは、配線基板１８の内部に埋め込まれた抵抗素子８６を介して電気的に接続されている。また、信号用端子パターン８４は、挿抜方向Ａに沿って並ぶ複数の端子部分８４ａ及び８４ｂに分割されている。複数の端子部分８４ａ及び８４ｂは、配線基板１８の内部に埋め込まれた抵抗素子９０を介して電気的に接続されている。
【００２７】
すなわち、図４に示すように、抵抗素子８６は配線基板１８の内部において電源用端子パターン８２の下部に埋め込まれている。抵抗素子８６の一端は、埋込配線８８ａを介して電源用端子パターン８２の端子部分８２ａと電気的に接続されている。抵抗素子８６の他端は、埋込配線８８ｂを介して電源用端子パターン８２の端子部分８２ｂと電気的に接続されている。また、抵抗素子９０は配線基板１８の内部において信号用端子パターン８４の下部に埋め込まれている。抵抗素子９０の一端は、埋込配線９２ａを介して信号用端子パターン８４の端子部分８４ａと電気的に接続されている。抵抗素子９０の他端は、埋込配線９２ｂを介して信号用端子パターン８４の端子部分８４ｂと電気的に接続されている。
【００２８】
また、図３に示すように、配線基板１８の後端１８ｃから接地用端子パターン８０までの距離Ｄ１は、後端１８ｃから電源用端子パターン８２までの距離Ｄ２、及び後端１８ｃから信号用端子パターン８４までの距離Ｄ３よりも短くなっている。また、後端１８ｃから信号用端子パターン８４までの距離Ｄ３は、後端１８ｃから接地用端子パターン８０までの距離Ｄ１、及び後端１８ｃから電源用端子パターン８２までの距離Ｄ２よりも長くなっている。従って、本実施形態の端子パターン８においては、上記した各距離Ｄ１〜Ｄ３の関係は、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３となっている。
【００２９】
なお、各端子パターン８の寸法を例示すると次のとおりである。各端子パターン８の幅は、０．６ｍｍである。各端子パターン８の長さ（複数の端子部分を含む場合は、全ての端子部分を含む両端間の長さ）は、接地用端子パターン８０が３．０ｍｍであり、電源用端子パターン８２が２．６ｍｍであり、信号用端子パターン８４が２．２ｍｍである。各端子パターン同士の間隔は、０．２ｍｍである。また、各端子パターン８の構成材料を例示すると、銅（配線材、厚さ３８μｍ）、ニッケル（ベース材、厚さ２μｍ）、及び金（表面被覆材、厚さ１μｍ）が好適である。また、配線基板１８の構成材料を例示すると、耐然性ガラス基材エポキシ樹脂積層板（ＦＲ−４）やポリイミド基板（リジッドフレックス基板の場合）などが好適である。配線基板１８の厚さは、例えば１ｍｍである。
【００３０】
以上の構成を有する光モジュール１０の作用のうち、端子パターン８に関する作用について説明する。この光モジュール１０を光通信装置本体のホストコネクタ１０２に活線挿入すると、まず、接地用端子パターン８０が、ホストコネクタ１０２側の対応するコネクタ端子と接触する。これにより、光通信装置本体の基準電位（ＧＮＤ電位）と光モジュール１０の基準電位とが一致する。
【００３１】
続いて挿入を続けると、電源用端子パターン８２の端子部分８２ｂが、ホストコネクタ１０２側の対応するコネクタ端子と接触する。これにより、光通信装置本体から光モジュール１０へ電源電圧が供給されるが、このとき、電流は抵抗素子８６を介して電源ライン３０へ流れる。その後、光モジュール１０が更に挿入されると、電源用端子パターン８２の端子部分８２ａがコネクタ端子と接触し、コネクタ端子と電源ライン３０とが短絡する。これにより、電源ライン３０へ通常の電源電圧が供給される。
【００３２】
続いて挿入を続けると、信号用端子パターン８４の端子部分８４ｂが、ホストコネクタ１０２側の対応するコネクタ端子と接触する。これにより、光通信装置本体の信号ライン（バスラインや二値信号ラインなど）と光モジュール１０側の信号ライン３２とが電気的に接続されるが、このとき、これらの信号ラインは抵抗素子９０を介して接続される。その後、光モジュール１０が更に挿入されると、信号用端子パターン８４の端子部分８４ａがコネクタ端子と接触し、コネクタ端子と信号ライン３２とが短絡する。これにより、信号ライン３２と光通信装置本体との間で電気信号を入出力することが可能となる。
【００３３】
本実施形態の光モジュール１０により得られる効果について説明する。ここで、図５（ａ）に示すグラフＧ１は、従来の端子パターンを有する光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときに電源ラインに生じる突入電流の波形の一例を示すグラフである。また、図５（ｂ）に示すグラフＧ２は、本実施形態の光モジュール１０をホストコネクタ１０２に活線挿入したときの電源電流の波形の一例を示すグラフである。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、光モジュール側の電源用端子パターンと光通信装置本体側のコネクタ端子とが時刻ｔ０に接触した場合を示している。
【００３４】
一般的に、電源ラインは低インピーダンスであり、また、バイパスコンデンサなどの容量素子が負荷として接続されているので、従来の光モジュールでは、ホストコネクタ端子に接触した瞬間、容量素子を充電するための大きな電流（突入電流）が流れる（図５（ａ）の波形Ｂ１）。これにより、光通信装置本体の電源回路に負荷を与えてしまう。これに対し、本実施形態の光モジュール１０においては、電源ライン３０が、まず抵抗素子８６を介して光通信装置本体側の電源ラインと接続される。従って、突入電流の発生を抑え、電源電流値はなだらかに上昇する（図５（ｂ）の波形Ｂ２）。その後、光モジュール１０が更に挿入されることで電源ライン３０と光通信装置本体側の電源ラインとが短絡する。
【００３５】
このように、本実施形態の光モジュール１０によれば、活線挿入時の電源ライン３０における突入電流を好適に抑制できるので、光通信装置本体側の電源回路を効果的に保護できる。
【００３６】
図６（ａ）に示すグラフＧ３は、従来の端子パターンを有する光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときの、光通信装置本体側の信号ラインの電圧変化の一例を示すグラフである。また、図６（ｂ）に示すグラフＧ４は、本実施形態の光モジュール１０をホストコネクタ１０２に活線挿入したときの、光通信装置本体側の信号ラインの電圧変化の一例を示すグラフである。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）においても、光モジュール側の信号用端子パターンと光通信装置本体側のコネクタ端子とが時刻ｔ０に接触するものとする。
【００３７】
一般的に、光モジュール側の信号ラインは、光通信装置本体と未接続のとき、その電位が不定となっていることがある。従って、従来の光モジュールでは、ホストコネクタ端子に接触した瞬間、光モジュール側の信号ライン（電位不定）と光通信装置本体側の信号ラインとが短絡することにより、光通信装置本体側の信号ラインに大きな電圧変動が生じることがある（図６（ａ）の波形Ｃ１）。これに対し、本実施形態の光モジュール１０においては、信号ライン３２が、まず抵抗素子９０を介して光通信装置本体側の信号ラインと接続される。従って、信号ライン３２の不定電位による影響を抑え、光通信装置本体側の信号ラインの電圧変動を低減できる（図６（ｂ）の波形Ｃ２）。
【００３８】
また、信号ラインにシリアルバスが含まれる場合、光モジュールを活線挿入する際においても、光通信装置本体側のシリアルバスは他のデバイス等と通信している。従って、従来の光モジュールでは、ホストコネクタ端子と信号用端子パターンとの接触によりサージ等のノイズが発生し、シリアルバス通信を妨害するおそれがある。これに対し、本実施形態の光モジュール１０によれば、信号ライン３２が先ず抵抗素子９０を介して光通信装置本体側の信号ラインと接続されるので、ノイズの発生を抑制し、シリアルバス通信への影響を低減できる。なお、このような効果は、シリアルバスに限らず、バス接続される全ての回路に有効である。
【００３９】
このように、本実施形態の光モジュール１０によれば、活線挿入時の光通信装置本体側の信号ラインにおける電圧変動やノイズを好適に抑制できるので、光通信装置本体側の信号ラインを効果的に保護できる。
【００４０】
また、本実施形態の光モジュール１０においては、抵抗素子８６，９０が配線基板１８の内部に埋め込まれるので、抵抗素子８６，９０を端子パターン８の近傍に配置することが可能となる。従って、複数の端子部分８２ａ及び８２ｂ（８４ａ及び８４ｂ）を抵抗素子８６（９０）を介して接続する構成を、配線基板１８の配線密度に関わらず適用できる。また、電源用端子パターン８２及び信号用端子パターン８４においては、光通信装置本体側のコネクタ端子１０２ｂと接触するのは複数の端子部分８２ａ，８２ｂ及び８４ａ，８４ｂであり、抵抗素子８６及び９０はコネクタ端子１０２ｂと接触しないので、一般的な端子パターンと同等の信頼性を確保できる。
【００４１】
また、本実施形態のように、配線基板１８の後端１８ｃから接地用端子パターン８０までの距離Ｄ１は、後端１８ｃから電源用端子パターン８２までの距離Ｄ２、及び後端１８ｃから信号用端子パターン８４までの距離Ｄ３よりも短いことが好ましい。これにより、活線挿入の際には、光モジュール１０において接地電位が確定した後に電源ライン３０及び信号ライン３２が光通信装置本体と導通するので、光モジュール１０側の回路を好適に保護できる。
【００４２】
また、本実施形態のように、配線基板１８の後端１８ｃから信号用端子パターン８４までの距離Ｄ３が、後端１８ｃから接地用端子パターン８０までの距離Ｄ１、及び後端１８ｃから電源用端子パターン８２までの距離Ｄ２よりも長いことが好ましい。これにより、活線挿入の際には、光モジュール１０に電源電圧が好適に供給された状態で信号の入出力を開始できるので、光モジュール１０側の回路を好適に保護できる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、光モジュール１０がホストコネクタ１０２へ活線挿入される際に、コネクタ端子１０２ｂと電源用端子パターン８２（または信号用端子パターン８４）との接触領域が、端子部分８２ｂ（８４ｂ）から端子部分８２ａ（８４ａ）へ移動する。このとき、当該接触領域が必然的に端子部分８２ａ（８４ａ）と端子部分８２ｂ（８４ｂ）との隙間を通過する。従って、端子部分８２ａ（８４ａ）と端子部分８２ｂ（８４ｂ）との隙間は、該隙間を接触領域が通過する際にコネクタ端子１０２ｂが端子部分８２ａ及び８２ｂ（８４ａ及び８４ｂ）のいずれか少なくとも一方と接触するように設定されることが好ましい。或いは、端子部分８２ａ（８４ａ）と端子部分８２ｂ（８４ｂ）との隙間は、一般的なモジュール挿入速度を考慮しつつ、コネクタ端子１０２ｂが端子部分８２ａ及び８２ｂ（８４ａ及び８４ｂ）のいずれにも接触しない時間が規定以下となるように設定されてもよい。
【００４４】
（変形例）
図７（ａ）は、本実施形態の変形例に係る端子パターン９４の構成を示す図である。また、図７（ｂ）は、本実施形態の別の変形例に係る端子パターン９６の構成を示す図である。また、図７（ｃ）は、ホストコネクタ１０２が有するコネクタ端子１０２ｂの一般的な形状を示す斜視図である。
【００４５】
図７（ａ）を参照すると、端子パターン９４は、複数の端子部分９４ａ及び９４ｂに分割されている。各端子部分９４ａ及び９４ｂは、配線基板１８の内部に埋め込まれた抵抗素子７６を介して互いに電気的に接続されている。各端子部分９４ａ及び９４ｂ同士で互いに対向する各端子部分９４ａ及び９４ｂの辺９４ｃ及び９４ｄは、配線基板１８（図１，図２参照）とコネクタ端子１０２ｂ（図７（ｃ））とが接触する領域（接触領域Ｅ）の長手方向と交差する方向（本変形例では、傾斜した方向）に沿って形成されている。
【００４６】
また、図７（ｂ）を参照すると、端子パターン９６は、複数の端子部分９６ａ及び９６ｂに分割されている。各端子部分９６ａ及び９６ｂは、配線基板１８の内部に埋め込まれた抵抗素子７８を介して互いに電気的に接続されている。各端子部分９６ａ及び９６ｂ同士で互いに対向する各端子部分９６ａ及び９６ｂの辺９６ｃ及び９６ｄは鋸刃形状に形成されており、各辺９６ｃ，９６ｄにおいて該鋸刃形状を構成する各線分は、接触領域Ｅの長手方向と交差する方向（傾斜方向）に沿っている。
【００４７】
ここで、接触領域Ｅの形状は、コネクタ端子１０２ｂの形状に依存する。図７（ｃ）に示すように、一般的なコネクタ端子１０２ｂは、光モジュールの挿抜を容易にするために、配線基板との接触部位Ｆが折れ曲がった形状をしている。また、光モジュール側の端子パターンとの接触面積を確保するために、コネクタ端子１０２ｂの断面は幅広に形成される。従って、接触領域Ｅの形状は一般的に細長くなり、その長手方向は挿抜方向Ａと直交することが多い。なお、本変形例における接触領域Ｅの長手方向は、挿抜方向Ａと直交する方向に限られるものではない。
【００４８】
光モジュールの電源用端子パターン及び信号用端子パターンが有する複数の端子部分は、本変形例のような形状であってもよい。光モジュールがホストコネクタ１０２へ挿入される際には、コネクタ端子１０２ｂと端子パターン９４（または９６）との接触領域Ｅが、挿抜方向Ａに沿って、端子パターン９４（９６）の端子部分９４ｂ（９６ｂ）から端子部分９４ａ（９６ａ）へ移動する。このとき、接触領域Ｅが各端子部分９４ａ及び９４ｂ（９６ａ及び９６ｂ）の隙間を通過する必要があるが、本変形例によれば、この隙間を通過する間もコネクタ端子１０２ｂは端子パターン９４（９６）の何れかの端子部分に常に接触できるので、ホストコネクタ１０２のコネクタ端子１０２ｂと光モジュール側の端子パターン９４（９６）との接触状態を好適に持続できる。
【００４９】
本発明による光モジュールは、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、複数の端子パターンのうち電源用端子パターン及び信号用端子パターンが複数の端子部分に分割されているが、複数の端子パターンのうち少なくとも一つの端子パターンが複数の端子部分に分割されることにより、当該端子パターンに対応する信号ライン（または電源ライン）において、本発明の効果を好適に得ることができる。例えば、電源用端子パターン及び信号用端子パターンのうちいずれか一方のみが複数に分割される構成など、様々な態様が可能である。
【００５０】
また、上記実施形態及び変形例では、端子パターンが２つの端子部分に分割されているが、端子パターンは３つ以上の端子部分に分割されていてもよい。この場合、配線基板に埋め込まれた抵抗素子を介して隣り合う端子部分同士が接続されるとよい。これにより、本発明の効果を更に効果的に得ることができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、本発明の適用が可能な光モジュールの一例として、発光ユニット及び受光ユニットの双方を備える光トランシーバについて説明した。しかしながら本発明は、発光ユニット及び受光ユニットのうちいずれか一方のみを備える光モジュールに対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の好適な一実施形態である光モジュールの構成を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示した光モジュールのＩ−Ｉ線に沿った側面断面図である。
【図３】図３は、端子パターンの構成を示す裏面図である。
【図４】図４は、図３に示した端子パターンのII−II線（またはIII−III線）に沿った断面図である。
【図５】図５（ａ）は、従来の端子パターンを有する光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときに電源ラインに生じる突入電流の波形の一例を示すグラフである。図５（ｂ）は、本実施形態の光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときの電源電流の波形の一例を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）は、従来の端子パターンを有する光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときの、光通信装置本体側の信号ラインの電圧変化の一例を示すグラフである。図６（ｂ）は、本実施形態の光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときの、光通信装置本体側の信号ラインの電圧変化の一例を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）は、変形例に係る端子パターンの構成を示す図である。図７（ｂ）は、別の変形例に係る端子パターンの構成を示す図である。図７（ｃ）は、ホストコネクタが有するコネクタ端子の一般的な形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
８…端子パターン、１０…光モジュール、１２…発光ユニット、１４…受光ユニット、１６…電子部品、１８…配線基板、２０…光機能部、２４，２６…リードピン、２８…接地ライン、３０…電源ライン、３２…信号ライン、８０…接地用端子パターン、８２…電源用端子パターン、８２ａ，８２ｂ，８４ａ，８４ｂ…端子部分、８４…信号用端子パターン、８６，９０…抵抗素子、１０２…ホストコネクタ、１０２ｂ…コネクタ端子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信装置本体に対して挿抜可能な光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信システムにおいて、ホスト機器（光通信装置）の電源を切らずに該ホスト機器のスロットへの挿入及び抜き取りが可能な、活線挿抜（ホットプラガブル）型の光モジュールが多く用いられている。そして、このような活線挿抜型の光モジュールにおいては、ホスト機器側の回路を保護するため、ホスト機器のスロットへ活線挿入する際に電源ラインに生じる突入電流や信号ラインに生じる電圧変動などを抑制することが求められる。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された活線挿抜回路装置では、プリント基板上に配置されたバスラインの端子を分割して抵抗素子で繋ぐことにより、ホスト機器側のコネクタへ該端子を活線挿入する際にホスト機器側のバスラインの動作レベルを乱さないようにしている。また、特許文献２に開示されたコンタクト構造では、活線挿抜用の電気コネクタに使用されるコンタクトにおいて、コンタクトの先端から中間部にかけて抵抗材料層を埋め込んで平坦な接触面を形成し、相手側コンタクトとの接触初期段階に抵抗材料層を介して接触させることにより、電流サージ等を防止している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０３４３６５号公報
【特許文献２】特開平１１−２９７３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された構成では、次の問題がある。すなわち、一般的に端子近傍は実装禁止領域となっており、抵抗素子を端子から離れた場所に配置しなければならない。しかも、配線基板上において端子寄りの領域は配線密度が過密になる傾向があるので、抵抗素子と端子とを接続するための配線パターンの追加が困難であることが多い。
【０００６】
また、特許文献２に開示された構成では、抵抗材料層が相手側コンタクトと接触するような構成となっているが、一般的に抵抗材料は端子材料（主に金属）よりも脆いので、金属製の相手側コンタクトとの幾度の接触により欠損や剥離が生じてしまい、信頼性が確保できない。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、光通信装置本体へ活線挿入される際の突入電流や電圧変動を配線基板の配線密度に関わらず抑制でき、且つ信頼性を確保できる光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の光モジュールは、光通信装置の一部をなし、光通信装置本体に対して挿抜可能な光モジュールであって、発光ユニット及び受光ユニットのうち少なくとも一方を含む光機能部と、光機能部と電気的に接続された電子部品を搭載し、光通信装置本体のコネクタ端子と接触する端子パターンを縁部に有する配線基板とを備え、少なくとも一つの端子パターンが、挿抜方向に並ぶ複数の端子部分に分割され、該複数の端子部分同士が抵抗素子を介して電気的に接続されており、抵抗素子が、配線基板の内部に埋め込まれていることを特徴とする。
【０００９】
上記した光モジュールにおいては、配線基板に設けられた端子パターンが、挿抜方向に並ぶ複数の端子部分に分割され、隣り合う端子部分同士が抵抗素子を介して電気的に接続されている。従って、この光モジュールを光通信装置本体のコネクタに活線挿入する際には、配線基板の配線は、先ず抵抗素子を介して光通信装置本体のコネクタ端子と電気的に接続され、その後にコネクタ端子と短絡される。これにより、電源ラインにおける突入電流や信号ラインにおける電圧変動が好適に抑制されるので、光通信装置本体側の回路を効果的に保護できる。
【００１０】
また、上記した光モジュールにおいては、複数の端子部分間の抵抗素子が配線基板の内部に埋め込まれるので、抵抗素子を端子パターンの近傍に配置することが可能となる。従って、配線基板の配線密度に関わらず、上記構成を適用できる。また、上記した光モジュールにおいては、光通信装置本体側のコネクタ端子と接触するのは端子パターンの複数の端子部分であり、抵抗素子はコネクタ端子と接触しないので、一般的な端子と同等の信頼性を確保できる。
【００１１】
また、光モジュールは、配線基板が、端子パターンとして、配線基板の接地ラインに対応する接地用端子パターン、電源ラインに対応する電源用端子パターン、及び信号ラインに対応する信号用端子パターンを有しており、少なくとも一つの端子パターンが、電源用端子パターンを含むことを特徴としてもよい。これにより、電源ラインにおける突入電流を好適に抑制できる。
【００１２】
また、光モジュールは、配線基板が、端子パターンとして、配線基板の接地ラインに対応する接地用端子パターン、電源ラインに対応する電源用端子パターン、及び信号ラインに対応する信号用端子パターンを有しており、少なくとも一つの端子パターンが、信号用端子パターンを含むことを特徴としてもよい。これにより、信号ラインにおける電圧変動を好適に抑制できる。
【００１３】
また、光モジュールは、複数の端子部分同士で互いに対向する辺が、配線基板とコネクタ端子との接触領域の長手方向と斜めに交差する方向に沿っていることを特徴としてもよい。上記した光モジュールにおいては、光通信装置本体へ挿入される際に、上記接触領域が端子パターンの複数の端子部分を移動する。このとき、当該接触領域が複数の端子部分の隙間を通過する必要があるが、この光モジュールによれば、この隙間を通過する間もコネクタ端子は端子パターンの何れかの端子部分に常に接触できるので、光通信装置本体側のコネクタ端子と光モジュール側の端子パターンとの接触状態を好適に持続できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光通信装置本体へ活線挿入される際の突入電流や電圧変動を配線基板の配線密度に関わらず抑制でき、且つ信頼性を確保できる光モジュールを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る光モジュールの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１及び図２は、本発明の好適な一実施形態である光モジュールの構成を示す図である。図１は、本実施形態の光モジュール１０を示す平面図であり、図２は、図１に示した光モジュール１０のＩ−Ｉ線に沿った側面断面図である。本実施形態の光モジュールは、光通信装置の一部をなし、光通信装置本体に対して活線挿抜可能な光トランシーバである。なお、図２には、光通信装置本体側のコネクタ（ホストコネクタ）１０２も図示されている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、光モジュール１０は、発光ユニット１２と、受光ユニット１４と、複数の電子部品１６を搭載した配線基板１８と、ハウジング４０とを備える。このうち、発光ユニット１２及び受光ユニット１４は、本実施形態における光機能部２０を構成している。
【００１８】
発光ユニット１２は、電気的な送信信号を光信号に変換して光通信装置の外部へ送信するための構成要素であり、配線基板１８の前縁部に配置される。発光ユニット１２は、発光素子（例えばレーザダイオード）等を内部に有する略円筒状のパッケージ１２ａと、光を案内するための略円筒状の光案内部１２ｂとを有する。この光案内部１２ｂは、光ファイバが挿通されたフェルールや、それを保持するスリーブなどを含んでいる。パッケージ１２ａのベースからは、３本のリードピン２４が延設されている。これらのリードピン２４は、例えば、信号ライン（正相）用ピン、信号ライン（逆相）用ピン、信号ライン（モニタフォトダイオード電流）用ピンからなる。
【００１９】
受光ユニット１４は、光通信装置へ送られてきた光信号を電気的な受信信号に変換するための構成要素であり、配線基板１８の前縁部に発光ユニット１２と並んで配置される。受光ユニット１４は、受光素子（例えばフォトダイオード）及びプリアンプ等を内部に有する略円筒状のパッケージ１４ａと、光を案内するための略円筒状の光案内部１４ｂとを有する。この光案内部１４ｂは、光ファイバが挿通されたフェルールや、それを保持するスリーブなどを含んでいる。パッケージ１４ａのベースからは、５本のリードピン２６が延設されている。これらのリードピン２６は、例えば、信号ライン（正相）用ピン、信号ライン（逆相）用ピン、電源ライン（フォトダイオード逆バイアス）用ピン、電源ライン（Ｖｃｃ）用ピン、接地ライン用ピンからなる。
【００２０】
配線基板１８は、外形が略長方形状をなす樹脂多層プリント配線基板である。この配線基板１８の表面１８ａ及び裏面１８ｂの双方には、発光ユニット１２のリードピン２４と電気的に接続されて発光ユニット１２の駆動制御を行うドライバＩＣや、受光ユニット１４のリードピン２６と電気的に接続されて受光ユニット１４から受け取った信号の処理を行うＩＣなどを含む複数の電子部品１６が搭載されている。
【００２１】
また、配線基板１８の裏面１８ｂの後縁部には、光通信装置本体の実装基板１００に搭載されたホストコネクタ１０２と電気的に接触するための複数の端子パターン８が形成されている。これら複数の端子パターン８は、接地ライン用の端子パターン、電源ライン用の端子パターン、信号ライン用の端子パターン等を含んでいる。
【００２２】
ハウジング４０は、配線基板１８の後縁部付近に設けられたホストコネクタ収容部４２と、発光ユニット１２及び受光ユニット１４の前方に設けられた光コネクタ収容部４４と、配線基板１８の表面１８ａに沿って延びる上壁部４６とを有する。光コネクタ収容部４４は、光ファイバ１０６と接続された光コネクタ１０４（図２参照）が収容される一対の収容穴４４ａ，４４ｂを有している。これら一対の収容穴４４ａ及び４４ｂは、それぞれ発光ユニット１２及び受光ユニット１４に対応して設けられている。
【００２３】
光モジュール１０は、図２に示すように、光通信装置本体の実装基板１００に設けられたホストコネクタ１０２に対して挿入及び抜出される。その挿抜方向Ａは、配線基板１８の前後方向と一致している。ホストコネクタ１０２は、配線基板１８と嵌合する凹部１０２ａを有し、この凹部１０２ａには、配線基板１８の後縁部に設けられた複数の端子パターン８と電気的に接触する複数のコネクタ端子１０２ｂが設けられている。従って、配線基板１８の後縁部がホストコネクタ１０２に挿入されることにより、配線基板１８の端子パターン８とホストコネクタ１０２のコネクタ端子１０２ｂとの電気的な接続が図られる。また、本実施形態の光モジュール１０は、ホストコネクタ１０２に挿入される際に光通信装置本体の電源を落とす必要のない、いわゆる活線挿抜（ホットプラグ）可能な構成となっている。
【００２４】
ここで、端子パターン８の構成について、更に詳細に説明する。図３は、端子パターン８の構成を示す裏面図である。また、図４は、図３に示した端子パターン８のII−II線（またはIII−III線）に沿った断面図である。
【００２５】
図３及び図４に示すように、複数の端子パターン８は、配線基板１８の後縁部（すなわち配線基板１８の後端１８ｃの近傍）の裏面１８ｂにそれぞれ設けられており、挿抜方向Ａに沿ってそれぞれ延びている。複数の端子パターン８は、配線基板１８の接地ライン２８に対応する接地用端子パターン８０と、電源ライン３０に対応する電源用端子パターン８２と、信号ライン３２（シリアルバス等のバスライン、二値信号を送る制御信号ラインなど）に対応する信号用端子パターン８４とを含んでいる。
【００２６】
これらの端子パターン８のうち、電源用端子パターン８２は、挿抜方向Ａに沿って並ぶ複数の端子部分８２ａ及び８２ｂに分割されている。複数の端子部分８２ａ及び８２ｂは、配線基板１８の内部に埋め込まれた抵抗素子８６を介して電気的に接続されている。また、信号用端子パターン８４は、挿抜方向Ａに沿って並ぶ複数の端子部分８４ａ及び８４ｂに分割されている。複数の端子部分８４ａ及び８４ｂは、配線基板１８の内部に埋め込まれた抵抗素子９０を介して電気的に接続されている。
【００２７】
すなわち、図４に示すように、抵抗素子８６は配線基板１８の内部において電源用端子パターン８２の下部に埋め込まれている。抵抗素子８６の一端は、埋込配線８８ａを介して電源用端子パターン８２の端子部分８２ａと電気的に接続されている。抵抗素子８６の他端は、埋込配線８８ｂを介して電源用端子パターン８２の端子部分８２ｂと電気的に接続されている。また、抵抗素子９０は配線基板１８の内部において信号用端子パターン８４の下部に埋め込まれている。抵抗素子９０の一端は、埋込配線９２ａを介して信号用端子パターン８４の端子部分８４ａと電気的に接続されている。抵抗素子９０の他端は、埋込配線９２ｂを介して信号用端子パターン８４の端子部分８４ｂと電気的に接続されている。
【００２８】
また、図３に示すように、配線基板１８の後端１８ｃから接地用端子パターン８０までの距離Ｄ１は、後端１８ｃから電源用端子パターン８２までの距離Ｄ２、及び後端１８ｃから信号用端子パターン８４までの距離Ｄ３よりも短くなっている。また、後端１８ｃから信号用端子パターン８４までの距離Ｄ３は、後端１８ｃから接地用端子パターン８０までの距離Ｄ１、及び後端１８ｃから電源用端子パターン８２までの距離Ｄ２よりも長くなっている。従って、本実施形態の端子パターン８においては、上記した各距離Ｄ１〜Ｄ３の関係は、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３となっている。
【００２９】
なお、各端子パターン８の寸法を例示すると次のとおりである。各端子パターン８の幅は、０．６ｍｍである。各端子パターン８の長さ（複数の端子部分を含む場合は、全ての端子部分を含む両端間の長さ）は、接地用端子パターン８０が３．０ｍｍであり、電源用端子パターン８２が２．６ｍｍであり、信号用端子パターン８４が２．２ｍｍである。各端子パターン同士の間隔は、０．２ｍｍである。また、各端子パターン８の構成材料を例示すると、銅（配線材、厚さ３８μｍ）、ニッケル（ベース材、厚さ２μｍ）、及び金（表面被覆材、厚さ１μｍ）が好適である。また、配線基板１８の構成材料を例示すると、耐然性ガラス基材エポキシ樹脂積層板（ＦＲ−４）やポリイミド基板（リジッドフレックス基板の場合）などが好適である。配線基板１８の厚さは、例えば１ｍｍである。
【００３０】
以上の構成を有する光モジュール１０の作用のうち、端子パターン８に関する作用について説明する。この光モジュール１０を光通信装置本体のホストコネクタ１０２に活線挿入すると、まず、接地用端子パターン８０が、ホストコネクタ１０２側の対応するコネクタ端子と接触する。これにより、光通信装置本体の基準電位（ＧＮＤ電位）と光モジュール１０の基準電位とが一致する。
【００３１】
続いて挿入を続けると、電源用端子パターン８２の端子部分８２ｂが、ホストコネクタ１０２側の対応するコネクタ端子と接触する。これにより、光通信装置本体から光モジュール１０へ電源電圧が供給されるが、このとき、電流は抵抗素子８６を介して電源ライン３０へ流れる。その後、光モジュール１０が更に挿入されると、電源用端子パターン８２の端子部分８２ａがコネクタ端子と接触し、コネクタ端子と電源ライン３０とが短絡する。これにより、電源ライン３０へ通常の電源電圧が供給される。
【００３２】
続いて挿入を続けると、信号用端子パターン８４の端子部分８４ｂが、ホストコネクタ１０２側の対応するコネクタ端子と接触する。これにより、光通信装置本体の信号ライン（バスラインや二値信号ラインなど）と光モジュール１０側の信号ライン３２とが電気的に接続されるが、このとき、これらの信号ラインは抵抗素子９０を介して接続される。その後、光モジュール１０が更に挿入されると、信号用端子パターン８４の端子部分８４ａがコネクタ端子と接触し、コネクタ端子と信号ライン３２とが短絡する。これにより、信号ライン３２と光通信装置本体との間で電気信号を入出力することが可能となる。
【００３３】
本実施形態の光モジュール１０により得られる効果について説明する。ここで、図５（ａ）に示すグラフＧ１は、従来の端子パターンを有する光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときに電源ラインに生じる突入電流の波形の一例を示すグラフである。また、図５（ｂ）に示すグラフＧ２は、本実施形態の光モジュール１０をホストコネクタ１０２に活線挿入したときの電源電流の波形の一例を示すグラフである。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、光モジュール側の電源用端子パターンと光通信装置本体側のコネクタ端子とが時刻ｔ０に接触した場合を示している。
【００３４】
一般的に、電源ラインは低インピーダンスであり、また、バイパスコンデンサなどの容量素子が負荷として接続されているので、従来の光モジュールでは、ホストコネクタ端子に接触した瞬間、容量素子を充電するための大きな電流（突入電流）が流れる（図５（ａ）の波形Ｂ１）。これにより、光通信装置本体の電源回路に負荷を与えてしまう。これに対し、本実施形態の光モジュール１０においては、電源ライン３０が、まず抵抗素子８６を介して光通信装置本体側の電源ラインと接続される。従って、突入電流の発生を抑え、電源電流値はなだらかに上昇する（図５（ｂ）の波形Ｂ２）。その後、光モジュール１０が更に挿入されることで電源ライン３０と光通信装置本体側の電源ラインとが短絡する。
【００３５】
このように、本実施形態の光モジュール１０によれば、活線挿入時の電源ライン３０における突入電流を好適に抑制できるので、光通信装置本体側の電源回路を効果的に保護できる。
【００３６】
図６（ａ）に示すグラフＧ３は、従来の端子パターンを有する光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときの、光通信装置本体側の信号ラインの電圧変化の一例を示すグラフである。また、図６（ｂ）に示すグラフＧ４は、本実施形態の光モジュール１０をホストコネクタ１０２に活線挿入したときの、光通信装置本体側の信号ラインの電圧変化の一例を示すグラフである。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）においても、光モジュール側の信号用端子パターンと光通信装置本体側のコネクタ端子とが時刻ｔ０に接触するものとする。
【００３７】
一般的に、光モジュール側の信号ラインは、光通信装置本体と未接続のとき、その電位が不定となっていることがある。従って、従来の光モジュールでは、ホストコネクタ端子に接触した瞬間、光モジュール側の信号ライン（電位不定）と光通信装置本体側の信号ラインとが短絡することにより、光通信装置本体側の信号ラインに大きな電圧変動が生じることがある（図６（ａ）の波形Ｃ１）。これに対し、本実施形態の光モジュール１０においては、信号ライン３２が、まず抵抗素子９０を介して光通信装置本体側の信号ラインと接続される。従って、信号ライン３２の不定電位による影響を抑え、光通信装置本体側の信号ラインの電圧変動を低減できる（図６（ｂ）の波形Ｃ２）。
【００３８】
また、信号ラインにシリアルバスが含まれる場合、光モジュールを活線挿入する際においても、光通信装置本体側のシリアルバスは他のデバイス等と通信している。従って、従来の光モジュールでは、ホストコネクタ端子と信号用端子パターンとの接触によりサージ等のノイズが発生し、シリアルバス通信を妨害するおそれがある。これに対し、本実施形態の光モジュール１０によれば、信号ライン３２が先ず抵抗素子９０を介して光通信装置本体側の信号ラインと接続されるので、ノイズの発生を抑制し、シリアルバス通信への影響を低減できる。なお、このような効果は、シリアルバスに限らず、バス接続される全ての回路に有効である。
【００３９】
このように、本実施形態の光モジュール１０によれば、活線挿入時の光通信装置本体側の信号ラインにおける電圧変動やノイズを好適に抑制できるので、光通信装置本体側の信号ラインを効果的に保護できる。
【００４０】
また、本実施形態の光モジュール１０においては、抵抗素子８６，９０が配線基板１８の内部に埋め込まれるので、抵抗素子８６，９０を端子パターン８の近傍に配置することが可能となる。従って、複数の端子部分８２ａ及び８２ｂ（８４ａ及び８４ｂ）を抵抗素子８６（９０）を介して接続する構成を、配線基板１８の配線密度に関わらず適用できる。また、電源用端子パターン８２及び信号用端子パターン８４においては、光通信装置本体側のコネクタ端子１０２ｂと接触するのは複数の端子部分８２ａ，８２ｂ及び８４ａ，８４ｂであり、抵抗素子８６及び９０はコネクタ端子１０２ｂと接触しないので、一般的な端子パターンと同等の信頼性を確保できる。
【００４１】
また、本実施形態のように、配線基板１８の後端１８ｃから接地用端子パターン８０までの距離Ｄ１は、後端１８ｃから電源用端子パターン８２までの距離Ｄ２、及び後端１８ｃから信号用端子パターン８４までの距離Ｄ３よりも短いことが好ましい。これにより、活線挿入の際には、光モジュール１０において接地電位が確定した後に電源ライン３０及び信号ライン３２が光通信装置本体と導通するので、光モジュール１０側の回路を好適に保護できる。
【００４２】
また、本実施形態のように、配線基板１８の後端１８ｃから信号用端子パターン８４までの距離Ｄ３が、後端１８ｃから接地用端子パターン８０までの距離Ｄ１、及び後端１８ｃから電源用端子パターン８２までの距離Ｄ２よりも長いことが好ましい。これにより、活線挿入の際には、光モジュール１０に電源電圧が好適に供給された状態で信号の入出力を開始できるので、光モジュール１０側の回路を好適に保護できる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、光モジュール１０がホストコネクタ１０２へ活線挿入される際に、コネクタ端子１０２ｂと電源用端子パターン８２（または信号用端子パターン８４）との接触領域が、端子部分８２ｂ（８４ｂ）から端子部分８２ａ（８４ａ）へ移動する。このとき、当該接触領域が必然的に端子部分８２ａ（８４ａ）と端子部分８２ｂ（８４ｂ）との隙間を通過する。従って、端子部分８２ａ（８４ａ）と端子部分８２ｂ（８４ｂ）との隙間は、該隙間を接触領域が通過する際にコネクタ端子１０２ｂが端子部分８２ａ及び８２ｂ（８４ａ及び８４ｂ）のいずれか少なくとも一方と接触するように設定されることが好ましい。或いは、端子部分８２ａ（８４ａ）と端子部分８２ｂ（８４ｂ）との隙間は、一般的なモジュール挿入速度を考慮しつつ、コネクタ端子１０２ｂが端子部分８２ａ及び８２ｂ（８４ａ及び８４ｂ）のいずれにも接触しない時間が規定以下となるように設定されてもよい。
【００４４】
（変形例）
図７（ａ）は、本実施形態の変形例に係る端子パターン９４の構成を示す図である。また、図７（ｂ）は、本実施形態の別の変形例に係る端子パターン９６の構成を示す図である。また、図７（ｃ）は、ホストコネクタ１０２が有するコネクタ端子１０２ｂの一般的な形状を示す斜視図である。
【００４５】
図７（ａ）を参照すると、端子パターン９４は、複数の端子部分９４ａ及び９４ｂに分割されている。各端子部分９４ａ及び９４ｂは、配線基板１８の内部に埋め込まれた抵抗素子７６を介して互いに電気的に接続されている。各端子部分９４ａ及び９４ｂ同士で互いに対向する各端子部分９４ａ及び９４ｂの辺９４ｃ及び９４ｄは、配線基板１８（図１，図２参照）とコネクタ端子１０２ｂ（図７（ｃ））とが接触する領域（接触領域Ｅ）の長手方向と交差する方向（本変形例では、傾斜した方向）に沿って形成されている。
【００４６】
また、図７（ｂ）を参照すると、端子パターン９６は、複数の端子部分９６ａ及び９６ｂに分割されている。各端子部分９６ａ及び９６ｂは、配線基板１８の内部に埋め込まれた抵抗素子７８を介して互いに電気的に接続されている。各端子部分９６ａ及び９６ｂ同士で互いに対向する各端子部分９６ａ及び９６ｂの辺９６ｃ及び９６ｄは鋸刃形状に形成されており、各辺９６ｃ，９６ｄにおいて該鋸刃形状を構成する各線分は、接触領域Ｅの長手方向と交差する方向（傾斜方向）に沿っている。
【００４７】
ここで、接触領域Ｅの形状は、コネクタ端子１０２ｂの形状に依存する。図７（ｃ）に示すように、一般的なコネクタ端子１０２ｂは、光モジュールの挿抜を容易にするために、配線基板との接触部位Ｆが折れ曲がった形状をしている。また、光モジュール側の端子パターンとの接触面積を確保するために、コネクタ端子１０２ｂの断面は幅広に形成される。従って、接触領域Ｅの形状は一般的に細長くなり、その長手方向は挿抜方向Ａと直交することが多い。なお、本変形例における接触領域Ｅの長手方向は、挿抜方向Ａと直交する方向に限られるものではない。
【００４８】
光モジュールの電源用端子パターン及び信号用端子パターンが有する複数の端子部分は、本変形例のような形状であってもよい。光モジュールがホストコネクタ１０２へ挿入される際には、コネクタ端子１０２ｂと端子パターン９４（または９６）との接触領域Ｅが、挿抜方向Ａに沿って、端子パターン９４（９６）の端子部分９４ｂ（９６ｂ）から端子部分９４ａ（９６ａ）へ移動する。このとき、接触領域Ｅが各端子部分９４ａ及び９４ｂ（９６ａ及び９６ｂ）の隙間を通過する必要があるが、本変形例によれば、この隙間を通過する間もコネクタ端子１０２ｂは端子パターン９４（９６）の何れかの端子部分に常に接触できるので、ホストコネクタ１０２のコネクタ端子１０２ｂと光モジュール側の端子パターン９４（９６）との接触状態を好適に持続できる。
【００４９】
本発明による光モジュールは、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、複数の端子パターンのうち電源用端子パターン及び信号用端子パターンが複数の端子部分に分割されているが、複数の端子パターンのうち少なくとも一つの端子パターンが複数の端子部分に分割されることにより、当該端子パターンに対応する信号ライン（または電源ライン）において、本発明の効果を好適に得ることができる。例えば、電源用端子パターン及び信号用端子パターンのうちいずれか一方のみが複数に分割される構成など、様々な態様が可能である。
【００５０】
また、上記実施形態及び変形例では、端子パターンが２つの端子部分に分割されているが、端子パターンは３つ以上の端子部分に分割されていてもよい。この場合、配線基板に埋め込まれた抵抗素子を介して隣り合う端子部分同士が接続されるとよい。これにより、本発明の効果を更に効果的に得ることができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、本発明の適用が可能な光モジュールの一例として、発光ユニット及び受光ユニットの双方を備える光トランシーバについて説明した。しかしながら本発明は、発光ユニット及び受光ユニットのうちいずれか一方のみを備える光モジュールに対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の好適な一実施形態である光モジュールの構成を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示した光モジュールのＩ−Ｉ線に沿った側面断面図である。
【図３】図３は、端子パターンの構成を示す裏面図である。
【図４】図４は、図３に示した端子パターンのII−II線（またはIII−III線）に沿った断面図である。
【図５】図５（ａ）は、従来の端子パターンを有する光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときに電源ラインに生じる突入電流の波形の一例を示すグラフである。図５（ｂ）は、本実施形態の光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときの電源電流の波形の一例を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）は、従来の端子パターンを有する光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときの、光通信装置本体側の信号ラインの電圧変化の一例を示すグラフである。図６（ｂ）は、本実施形態の光モジュールをホストコネクタに活線挿入したときの、光通信装置本体側の信号ラインの電圧変化の一例を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）は、変形例に係る端子パターンの構成を示す図である。図７（ｂ）は、別の変形例に係る端子パターンの構成を示す図である。図７（ｃ）は、ホストコネクタが有するコネクタ端子の一般的な形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
８…端子パターン、１０…光モジュール、１２…発光ユニット、１４…受光ユニット、１６…電子部品、１８…配線基板、２０…光機能部、２４，２６…リードピン、２８…接地ライン、３０…電源ライン、３２…信号ライン、８０…接地用端子パターン、８２…電源用端子パターン、８２ａ，８２ｂ，８４ａ，８４ｂ…端子部分、８４…信号用端子パターン、８６，９０…抵抗素子、１０２…ホストコネクタ、１０２ｂ…コネクタ端子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信装置の一部をなし、光通信装置本体に対して挿抜可能な光モジュールであって、
発光ユニット及び受光ユニットのうち少なくとも一方を含む光機能部と、
前記光機能部と電気的に接続された電子部品を搭載し、前記光通信装置本体のコネクタ端子と接触する端子パターンを縁部に有する配線基板と
を備え、
少なくとも一つの前記端子パターンが、挿抜方向に並ぶ複数の端子部分に分割され、該複数の端子部分同士が抵抗素子を介して電気的に接続されており、
前記抵抗素子が、前記配線基板の内部に埋め込まれていることを特徴とする、光モジュール。
【請求項２】
前記配線基板が、前記端子パターンとして、前記配線基板の接地ラインに対応する接地用端子パターン、電源ラインに対応する電源用端子パターン、及び信号ラインに対応する信号用端子パターンを有しており、
前記少なくとも一つの端子パターンは、前記電源用端子パターンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記配線基板が、前記端子パターンとして、前記配線基板の接地ラインに対応する接地用端子パターン、電源ラインに対応する電源用端子パターン、及び信号ラインに対応する信号用端子パターンを有しており、
前記少なくとも一つの端子パターンは、前記信号用端子パターンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記複数の端子部分同士で互いに対向する辺が、前記配線基板と前記コネクタ端子との接触領域の長手方向と斜めに交差する方向に沿っていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項１】
光通信装置の一部をなし、光通信装置本体に対して挿抜可能な光モジュールであって、
発光ユニット及び受光ユニットのうち少なくとも一方を含む光機能部と、
前記光機能部と電気的に接続された電子部品を搭載し、前記光通信装置本体のコネクタ端子と接触する端子パターンを縁部に有する配線基板と
を備え、
少なくとも一つの前記端子パターンが、挿抜方向に並ぶ複数の端子部分に分割され、該複数の端子部分同士が抵抗素子を介して電気的に接続されており、
前記抵抗素子が、前記配線基板の内部に埋め込まれていることを特徴とする、光モジュール。
【請求項２】
前記配線基板が、前記端子パターンとして、前記配線基板の接地ラインに対応する接地用端子パターン、電源ラインに対応する電源用端子パターン、及び信号ラインに対応する信号用端子パターンを有しており、
前記少なくとも一つの端子パターンは、前記電源用端子パターンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記配線基板が、前記端子パターンとして、前記配線基板の接地ラインに対応する接地用端子パターン、電源ラインに対応する電源用端子パターン、及び信号ラインに対応する信号用端子パターンを有しており、
前記少なくとも一つの端子パターンは、前記信号用端子パターンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記複数の端子部分同士で互いに対向する辺が、前記配線基板と前記コネクタ端子との接触領域の長手方向と斜めに交差する方向に沿っていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２８７８５４（Ｐ２００７−２８７８５４Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１２１５０（Ｐ２００６−１１２１５０）
【出願日】平成１８年４月１４日（２００６．４．１４）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１４日（２００６．４．１４）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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