JP2007199369A - Optical connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバ等の光伝送媒体を介して伝送される光信号と電気信号との間の光電変換を行ない、信号の授受を行なう光コネクタに関する。 The present invention relates to an optical connector that performs photoelectric conversion between an optical signal transmitted through an optical transmission medium such as an optical fiber and an electric signal, and transmits and receives the signal.
近年、情報通信分野において、高速なデータ通信を可能とする光通信技術が広く採用されている。光通信において、光ファイバは光信号を伝送し、光電変換素子は光信号と電気信号との間の光電変換を行なう。光電変換素子には、電気信号を光信号に変換する発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の発光素子と、光信号を電気信号に変換するフォトダイオード(PD:Photo Diode)の受光素子とが含まれる。 In recent years, optical communication technology that enables high-speed data communication has been widely adopted in the information communication field. In optical communication, an optical fiber transmits an optical signal, and a photoelectric conversion element performs photoelectric conversion between an optical signal and an electric signal. The photoelectric conversion element includes a light emitting element such as a light emitting diode (LED) that converts an electric signal into an optical signal and a light receiving element such as a photodiode (PD) that converts an optical signal into an electric signal. included.
光ファイバは、光電変換素子を備える光コネクタと光学的に接続される場合、接続箇所において光プラグに収納される。光プラグは、中心に貫通孔を有する円筒状のフェルールを有しており、光ファイバは当該貫通孔に配設される。光学的接続時にフェルールは光コネクタに挿入される。フェルールの光ファイバの先端は、光コネクタの光電変換素子と近接するように配置され、光電変換素子と光信号の授受を行なう。このように、フェルールの先端と光電変換素子とは近接するように配置されるため、フェルール挿入時に、光電変換素子がフェルールにより押圧されて破損する場合があった。 When an optical fiber is optically connected to an optical connector including a photoelectric conversion element, the optical fiber is accommodated in an optical plug at the connection location. The optical plug has a cylindrical ferrule having a through hole in the center, and the optical fiber is disposed in the through hole. The ferrule is inserted into the optical connector during optical connection. The tip of the optical fiber of the ferrule is disposed so as to be close to the photoelectric conversion element of the optical connector, and exchanges optical signals with the photoelectric conversion element. Thus, since the tip of the ferrule and the photoelectric conversion element are arranged so as to be close to each other, the photoelectric conversion element may be pressed by the ferrule and damaged when the ferrule is inserted.
そこで、光電変換素子及び光電変換素子を保護するための保護用窓ガラスの破損を防止する光コネクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。この光コネクタについて図5を参照して説明する。光コネクタは、一対の光プラグ100と、光プラグ100が挿入される光レセプタクル200とからなる。光プラグ100は、貫通孔に光ファイバ101が配設されるフェルール102を有する。フェルール102は段部103と突出部104を有する。光レセプタクル200は、素子ケース201に収納された光電変換素子202を保護するための保護用窓ガラス203と、保護用窓ガラス203の破損を防止するための当り板204を有する。フェルール102が光レセプタクル200に挿入されるとき、フェルール102の突出部104は当り板204の中心孔に挿入され、段部103は当り板204に当接して、それ以上の挿入が阻止される。このようにして、当り板204の後段に配置される保護用窓ガラス203の破損が防止されると共に、光電変換素子の破損が防止される。
Then, the optical connector which prevents damage to the window glass for protection for protecting a photoelectric conversion element and a photoelectric conversion element is known (for example, refer to patent documents 1). This optical connector will be described with reference to FIG. The optical connector includes a pair of
また、光電変換素子の破損を防止できる光モジュールが知られている(例えば、特許文献2参照)。この光モジュールについて図6を参照して説明する。光モジュール300は、プラットフォーム310と、光学的部分321を有してプラットフォーム310に搭載された光電変換素子320と、光学的部分321に対して位置決めされて取り付けられた光ファイバ330を有する。光電変換素子320は、外部との電気的な接続を図るためのバンプ322と、光ファイバ330の端面を光学的部分321と非接触の位置で止めるダミーバンプ323を有する。このような構成のため、光ファイバ330の端面が光学的部分321と接触することが防止され、光電変換素子320の破損が防止される。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、光電変換素子の破損を防止することができたが、光電変換素子と光ファイバとの間であって光学的に接続される箇所に、光信号を集光するための集光部材が配設されていなかったので、光信号の接続損失の抑制が困難であった。また、特許文献2に記載の技術では、光電変換素子の破損を防止することができたが、光電変換素子と光ファイバとの間に集光部材が設けられていなかったので、光信号の接続損失を低減させることは難しいものとなっていた。また、光ファイバがダミーバンプと当接して固定されるため、光ファイバが破損する場合があった。
However, although the technique described in
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、光電変換素子の破損を防止すると共に、光信号の接続損失を低減させることができる光コネクタを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide an optical connector capable of preventing damage to a photoelectric conversion element and reducing connection loss of an optical signal. To do.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、光伝送媒体を有する光プラグのフェルールが挿入されると共に、前記光伝送媒体を介して伝送される光信号と電気信号との間の光電変換を行ない、信号の授受を行なう光コネクタにおいて、光電変換のための光電変換素子と、前記光電変換素子の周辺回路を構成する周辺回路素子と、前記光電変換素子と前記光伝送媒体との間にレンズを成形するように透明樹脂により形成されたレンズブロックと、前記光電変換素子を実装すると共に、前記周辺回路素子を集積化して実装する立体成形回路基板により一体に形成されるモジュールと、前記モジュールを収納するハウジングと、を備え、前記モジュールは、前記立体成形回路基板及び前記周辺回路素子を備える本体部と、前記立体成形回路基板、前記光電変換素子及び前記レンズブロックを備えると共に、前記本体部に突設される円柱状部とを有し、前記ハウジングは、前記本体部を収納する本体収納部と、前記円柱状部を収納するスリーブ部とを有し、前記スリーブ部は、一方の孔から前記円柱状部が挿入されると共に、他方の孔から前記フェルールが挿入され、前記円柱状部は空隙を有し、前記光電変換素子は、発光素子と受光素子のうち少なくともいずれか一方から成ると共に、前記光伝送媒体の先端と対向して近接するように、前記空隙内であって前記円柱状部の立体成形回路基板の先端に配置されるものである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an optical plug ferrule having an optical transmission medium is inserted, and photoelectric conversion between an optical signal and an electric signal transmitted through the optical transmission medium is performed. In an optical connector that performs signal exchange, a photoelectric conversion element for photoelectric conversion, a peripheral circuit element that forms a peripheral circuit of the photoelectric conversion element, and between the photoelectric conversion element and the optical transmission medium A module formed integrally with a lens block formed of a transparent resin so as to mold a lens, a three-dimensional molded circuit board on which the photoelectric conversion element is mounted and the peripheral circuit elements are integrated and mounted; and the module A housing for housing the module, the module including a main body including the three-dimensionally molded circuit board and the peripheral circuit element, and the three-dimensionally molded circuit board, The photoelectric conversion element and the lens block are provided, and a columnar portion protruding from the main body portion is provided. The housing stores a main body storage portion that stores the main body portion, and the cylindrical portion. The cylindrical portion is inserted from one hole, the ferrule is inserted from the other hole, the cylindrical portion has a gap, and the photoelectric conversion element Is formed of at least one of a light emitting element and a light receiving element, and is disposed in the gap and at the tip of the three-dimensionally shaped circuit board in the cylindrical portion so as to face and approach the tip of the optical transmission medium. Is to be placed.
請求項2の発明は、光伝送媒体を有する光プラグのフェルールが挿入されると共に、前記光伝送媒体を介して伝送される光信号と電気信号との間の光電変換を行ない、信号の授受を行なう光コネクタにおいて、光電変換のための光電変換素子と、前記光電変換素子の周辺回路を構成する周辺回路素子と、前記光電変換素子と前記光伝送媒体との間にレンズを成形するように透明樹脂により形成されたレンズブロックと、前記光電変換素子を実装すると共に、前記周辺回路素子を集積化して実装する立体成形回路基板により一体に形成されるモジュールと、前記モジュールを収納するハウジングと、前記ハウジング内に設けられる、前記フェルールの光軸方向の位置を決めるための円筒状の固定用スリーブと、を備え、前記モジュールは、前記立体成形回路基板及び前記周辺回路素子を備える本体部と、前記立体成形回路基板、前記光電変換素子及び前記レンズブロックを備えると共に、前記本体部に突設される円柱状部とを有し、前記ハウジングは、前記本体部を収納する本体収納部と、前記円柱状部を収納するスリーブ部とを有し、前記スリーブ部は、一方の孔から前記円柱状部が挿入されると共に、他方の孔から前記フェルールが挿入され、前記固定用スリーブは、前記スリーブ部の内側に配設されると共に、前記スリーブ部の孔に挿入されるフェルールに当接して、前記フェルールを光軸方向に固定し、前記光電変換素子は、発光素子と受光素子のうち少なくともいずれか一方から成ると共に、前記光伝送媒体の先端と対向して近接するように、前記円柱状部の立体成形回路基板の先端に配置されるものである。 According to the second aspect of the present invention, an optical plug ferrule having an optical transmission medium is inserted, and photoelectric conversion is performed between an optical signal transmitted through the optical transmission medium and an electric signal, thereby transferring the signal. In the optical connector to be performed, a photoelectric conversion element for photoelectric conversion, a peripheral circuit element constituting a peripheral circuit of the photoelectric conversion element, and a transparent lens so as to form a lens between the photoelectric conversion element and the optical transmission medium A lens block formed of resin, a module that mounts the photoelectric conversion element and integrates and mounts the peripheral circuit elements; a module that is integrally formed; a housing that houses the module; A cylindrical fixing sleeve provided in a housing for determining a position of the ferrule in the optical axis direction, and the module includes the module A body part including a body-molded circuit board and the peripheral circuit element, a columnar part provided with the three-dimensionally molded circuit board, the photoelectric conversion element, and the lens block, and protruding from the body part, The housing includes a main body storage portion that stores the main body portion, and a sleeve portion that stores the columnar portion, and the sleeve portion is inserted into the cylindrical portion from one hole and the other hole. The ferrule is inserted, and the fixing sleeve is disposed inside the sleeve portion and abuts on the ferrule inserted into the hole of the sleeve portion to fix the ferrule in the optical axis direction. The photoelectric conversion element is composed of at least one of a light emitting element and a light receiving element, and is a three-dimensional forming circuit for the cylindrical portion so as to face and approach the tip of the optical transmission medium. It is intended to be disposed at the distal end of the plate.
請求項1の発明によれば、モジュールの円柱状部は空隙を有し、光電変換素子はこの空隙内に配置されるので、円柱状部がフェルールと当接して押圧される場合に、光電変換素子に応力が加わらない。このため、光電変換素子の破損を防止できる。さらに、円柱状部はレンズブロックを有し、レンズブロックは光電変換素子と光ファイバとの間にレンズを成形するように形成されるので、これらの間で授受される光信号の接続損失を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, the cylindrical part of the module has a gap, and the photoelectric conversion element is disposed in the gap. Therefore, when the cylindrical part is pressed against the ferrule, the photoelectric conversion is performed. No stress is applied to the element. For this reason, damage to the photoelectric conversion element can be prevented. Furthermore, the cylindrical part has a lens block, and the lens block is formed so as to mold a lens between the photoelectric conversion element and the optical fiber, thereby suppressing the connection loss of the optical signal exchanged between them. can do.
請求項2の発明によれば、光コネクタはハウジングのスリーブ部の内側に円筒状の固定用スリーブを有し、この固定用スリーブは、スリーブ部の一方の孔に挿入されるフェルールと当接してこのフェルールを光軸方向に固定するので、スリーブ部の他方の孔に挿入されるモジュールの円柱状部は、フェルールにより押圧されない。このため、フェルール挿入時に、円柱状部の光電変換素子は応力を受けず、光電変換素子の破損を防止できる。さらに、円柱状部はレンズブロックを有し、レンズブロックは光電変換素子と光ファイバとの間にレンズを成形するように形成されるので、これらの間で授受される光信号の接続損失を抑制することができる。
According to the invention of
本発明の第1の実施形態に係る光コネクタについて図1(a)(b)を参照して説明する。図1(a)(b)は、光コネクタのうち、発光素子を有する送信用光コネクタの構造と、この送信用光コネクタと光プラグとが光学的に接続される様子を示す。送信用光コネクタ1Aは光プラグ50と光学的に接続されるとき、光ファイバ52を有するフェルール51が挿入される。なお、光コネクタは、受光素子を有する受信用光コネクタであってもよい。
An optical connector according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 1A and 1B show a structure of a transmission optical connector having a light emitting element among optical connectors, and how the transmission optical connector and the optical plug are optically connected. When the optical connector for
まず、図1(a)を参照して送信用光コネクタの構造を説明する。送信用光コネクタ1Aは、電気信号を光信号に光電変換すると共に、光ファイバ(光伝送媒体)52に光信号を送信するために発光するLED(Light Emitting Diode)2から成る発光素子(光電変換素子)と、LED2の周辺回路を構成すると共に、LED2に出力する電気信号を処理する信号処理用IC3(周辺回路素子)と、当該周辺回路を構成するノイズカット用コンデンサ4(周辺回路素子)と、を有する。さらに、送信用光コネクタ1Aは、LED2と光ファイバの間にレンズ5aを成形するように透明樹脂により形成されたレンズブロック5と、LED2を実装すると共に、信号処理用IC3及びノイズカット用コンデンサ4を集積化して実装する立体成形回路基板6と、LED2を保護するための保護用ガラス板7と、フェルール51の光軸直角方向の位置を決めるための位置決め用スリーブ8と、上記部品を収納するハウジング10と、を有する。立体成形回路基板6に実装された信号処理用IC3及びノイズカット用コンデンサ4は、封止樹脂31により封止される。立体成形回路基板6は、電極33を介して外部の電気回路(不図示)と電気的に接続される。電極33は送信用光コネクタ1Aに複数設けられており、その用途は、例えば、電源供給、信号入力、接地、抵抗を決定する電気回路への接続である。なお、位置決め用スリーブ8は、送信用光コネクタ1Aに設けられる方が望ましいが、設けられなくても構わない。
First, the structure of the transmission optical connector will be described with reference to FIG. The transmission
上記のLED2、信号処理用IC3、ノイズカット用コンデンサ4、レンズブロック5、立体成形回路基板6及び保護用ガラス板7は、モジュール9を一体形成する。モジュール9は、信号処理用IC3及びノイズカット用コンデンサ4等を含む周辺回路と立体成形回路基板6とを備える本体部9aと、LED2、レンズブロック5、立体成形回路基板6及び保護用ガラス板8を備えると共に、本体部9aに突設される円柱状部9bと有する。モジュール9は上記のような部品により一体に形成されるので、1つのハウジングを用いてこれらの部品を収納することができ、部品点数を削減し、コストの抑制を図ることができる。
The
ハウジング10はモジュール9を収納し、モジュール9の本体部9aを収納する本体収納部10aと、円柱状部9bを収納するスリーブ部10bを有する。ハウジング10は樹脂により形成され、電磁シールド機能を有する。スリーブ部10bは、一方の孔から円柱状部9bが挿入されると共に、他方の孔にフェルール51が挿入される。
The
立体成形回路基板6は、立体的な射出成形品の表面に電気回路が形成された回路部品(MID:Molded Interconnect Device)である。この電気回路の導電膜は、メッキ、スパッタ成膜、その他の膜形成方法により形成される。
The three-dimensional molded
位置決め用スリーブ8は、スリーブ部10bの内側に配設される。その形状は円筒状であり、その真円度は高い。その材料は、セラミックや表面平滑度の高い金属である。位置決め用スリーブ8は、一方の孔に円柱状部9bが挿入されると共に、他方の孔にフェルール51が挿入されて、このフェルール51の光軸直角方向の位置を決める。なお、光軸直角方向とは、フェルール内の光ファイバにおいて光信号が伝搬する方向に対して略直角な方向のことをいう。
The
モジュール9の円柱状部9bは、LED2、レンズブロック5、立体成形回路基板6及び保護用ガラス板7で構成されると共に、位置決め用スリーブ8の一方の孔に挿入され、他方の孔に挿入されるフェルール51と対向するように固定される。レンズブロック5はLED2、立体成形回路基板6及び保護用ガラス板7を覆うと共に、LED2と光ファイバ52の間にレンズ5aを成形するように透明樹脂により形成される。保護用ガラス板7は、レンズブロック5と立体成形回路基板6との間に設けられる。円柱状部9bは空隙9cを有し、空隙9cは、立体成形回路基板6と保護用ガラス板7により囲まれて設けられる。LED2は、フェルール51の光ファイバ52の先端と対向して近接するように、空隙9c内であって円柱状部9bの立体成形回路基板6の先端に配置される。
The
モジュール9はハウジング10内に固定される。その方法は次の通りである。モジュール9の円柱状部9bは位置決め用スリーブ8の一方の孔に挿入される。当該挿入により、モジュール9は光軸方向及び光軸直角方向に固定される。さらに、モジュール9の本体部9aが、ハウジング10の突部10cに突き当てられることにより、モジュール9は光軸方向に固定される。モジュール9の位置が固定された後、モジュール9は封止樹脂32により封止され、封止状態でハウジング10に収納される。
The
次に、図1(b)を参照して、図1(a)に示した送信用光コネクタ1Aと光プラグ50が光学的に接続される様子を説明する。送信用光コネクタ1Aは、光学的接続時に、光プラグ50のフェルール51が挿入される。送信用光コネクタ1Aは、光プラグ50のフェルール51が挿入された後、電気信号を光電変換して得られる光信号を光ファイバ52に出射し、信号を送信する。
Next, with reference to FIG. 1B, a state in which the optical connector for
送信用光コネクタ1Aに光学的に接続される光プラグ50は、フェルール51を有する。フェルール51に貫通孔が設けられており、当該貫通孔に光ファイバ52が配設される。フェルール51は、送信用光コネクタ1Aと光学的に接続される場合、送信用光コネクタ1Aの位置決め用スリーブ8の一方の孔に挿入される。位置決め用スリーブ8は、フェルール51を光軸直角方向に固定する。
The
モジュール9の円柱状部9bは、位置決め用スリーブ8の他方の孔に挿入されて固定されている。円柱状部9bにおいて、LED2が実装される立体成形回路基板6はレンズブロック5で覆われている。
The
位置決め用スリーブ8に挿入されたフェルール51は、位置決め用スリーブ8内でレンズブロック5と突き合わされる。レンズブロック5は、この突き合わせの際にフェルール51を光軸方向及び光軸直角方向に固定すると共に、フェルール51をレンズ5aに接触させないための形状を有する。フェルール51とレンズブロック5とが付き合わされるとき、レンズブロック5に、すなわちモジュール9の円柱状部9bに応力が加わる。モジュール9の円柱状部9bは空隙9cを有し、LED2は空隙9c内に配置されるので、円柱状部9bがフェルール51と当接して押圧される場合に、LED2に応力が加わらない。このため、LED2の破損を防止できる。
The
上記のような送信用光コネクタ1Aにおいて、光プラグ50が光学的に接続された後の動作を以下に説明する。送信用光コネクタ1Aは、光学的接続後、外部の電気回路(不図示)からの電気信号を電極33を介して受け取り、この電気信号を信号処理用IC3で処理する。LED2は、処理された電気信号を光電変換し、光信号を出射する。また、送信用光コネクタ1Aは、LED2から出射される光信号をレンズ5aで集光し、光プラグ50の光ファイバ52に向けて送出する。このように、LED2と光ファイバ52との間に設けられるレンズ5aは、LED2から出射した光信号を集光するので、LED2と光ファイバ52とが光学的に接続される箇所において、光信号の接続損失を抑制することができる。
In the transmission
次に、本発明の第2の実施形態に係る光コネクタについて、図2(a)(b)乃至図4(a)(b)を参照して説明する。これらの図において、第1の実施形態に係る光コネクタの部材と同一の部材には同符号を付している。本実施形態の光コネクタは、第1の実施形態の光コネクタと比較して、フェルールを光軸方向に固定するための固定用スリーブを有する点で異なる。図2(a)(b)は、光コネクタのうち、それぞれ、送信用光コネクタと受光用光コネクタの構造を示す。 Next, an optical connector according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 (a) (b) to 4 (a) (b). In these drawings, the same members as those of the optical connector according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The optical connector of the present embodiment is different from the optical connector of the first embodiment in that it has a fixing sleeve for fixing the ferrule in the optical axis direction. FIGS. 2A and 2B show the structures of an optical connector for transmission and an optical connector for light reception, respectively, among optical connectors.
まず、図2(a)を参照して送信用光コネクタについて説明する。送信用光コネクタ1Aは、電気信号を光信号に光電変換すると共に、不図示の光ファイバ(光伝送媒体)に光信号を送信するために発光するLED(Light Emitting Diode)2から成る発光素子(光電変換素子)と、LED2の周辺回路を構成すると共に、LED2に出力する電気信号を処理する信号処理用IC3(周辺回路素子)と、当該周辺回路を構成するノイズカット用コンデンサ4(周辺回路素子)と、を有する。さらに、送信用光コネクタ1Aは、LED2と光ファイバの間にレンズ5aを成形するように透明樹脂により形成されたレンズブロック5と、LED2を実装すると共に、信号処理用IC3及びノイズカット用コンデンサ4を集積化して実装する立体成形回路基板6と、フェルールの光軸直角方向の位置を決めるための位置決め用スリーブ8と、不図示のフェルールの光軸方向の位置を決めるための円筒状の固定用スリーブ11と、上記部品を収納するハウジング10と、を有する。立体成形回路基板6に実装された信号処理用IC3及びノイズカット用コンデンサ4は、封止樹脂31により封止される。立体成形回路基板6は、電極33を介して外部の電気回路(不図示)と電気的に接続される。電極33は送信用光コネクタ1Aに複数設けられており、その用途は、例えば、電源供給、信号入力、接地、抵抗を決定する電気回路への接続である。なお、位置決め用スリーブ8は、送信用光コネクタ1Aに設けられる方が望ましいが、設けられなくても構わない。
First, the transmission optical connector will be described with reference to FIG. The transmission
上記のLED2、信号処理用IC3、ノイズカット用コンデンサ4、レンズブロック5及び立体成形回路基板6は、モジュール9を一体形成する。モジュール9は、信号処理用IC3及びノイズカット用コンデンサ4等を含む周辺回路と立体成形回路基板6とを備える本体部9aと、LED2、レンズブロック5及び立体成形回路基板6を備えると共に、本体部9aに突設される円柱状部9bと有する。モジュール9は上記のような部品により一体に形成されるので、1つのハウジングを用いてこれらの部品を収納することができ、部品点数を削減し、コストの抑制を図ることができる。
The
ハウジング10はモジュール9を収納し、モジュール9の本体部9aを収納する本体収納部10aと、円柱状部9bを収納するスリーブ部10bを有する。ハウジング10は樹脂により形成され、電磁シールド機能を有する。スリーブ部10bは、一方の孔から円柱状部9bが挿入されると共に、他方の孔にフェルールが挿入される。
The
立体成形回路基板6は、立体的な射出成形品の表面に電気回路が形成された回路部品(MID:Molded Interconnect Device)である。この電気回路の導電膜は、メッキ、スパッタ成膜、その他の膜形成方法により形成される。
The three-dimensional molded
位置決め用スリーブ8は、スリーブ部10bの内側に配設される。その形状は円筒状であり、その真円度は高い。その材料は、セラミックや表面平滑度の高い金属である。位置決め用スリーブ8は、一方の孔に円柱状部9bが挿入されると共に、他方の孔にフェルールが挿入されて、このフェルールの光軸直角方向の位置を決める。なお、光軸直角方向とは、フェルール内の光ファイバにおいて光信号が伝搬する方向に対して略直角な方向のことをいう。
The
固定用スリーブ11は、ハウジング10のスリーブ部10bの内側であって、位置決め用スリーブ8の内側に配設される。その形状は円筒状であり、その真円度は高い。その材料は、例えばセラミックや表面平滑度の高い金属である。固定用スリーブ11は、一方の孔に円柱状部9bが挿入される。固定用スリーブ11の長さは、円柱状部9bのうち当該スリーブに挿入される部分の長さより長い。このため、円柱状部9bの先端、すなわちレンズ5aが固定用スリーブ11の外に位置することはない。フェルールが挿入される方向の固定用スリーブ11の端部11aは、フェルールの先端付近と当接する。端部11aの側断面の形状は、例えば段状である。
The fixing
ここで、フェルールと固定用スリーブ11との当接について詳細に説明する。フェルールの先端には、ハウジング10のスリーブ部10b及び位置決め用スリーブ8への挿入が容易になるように、面取り加工が施された面取り部が設けられる。この面取り部の面取り角は、例えば略45°である。このフェルールがハウジング10のスリーブ部10b及び位置決め用スリーブ8に挿入されたとき、フェルールの面取り部は、固定用スリーブ11の端部11aであって、内径側の角部と当接する。
Here, the contact between the ferrule and the fixing
モジュール9の円柱状部9bは、LED2、レンズブロック5及び立体成形回路基板6で構成されると共に、位置決め用スリーブ8の一方の孔に挿入され、他方の孔に挿入されるフェルールと対向するように固定される。レンズブロック5はLED2及び立体成形回路基板6を覆うと共に、LED2と光ファイバの間にレンズ5aを成形するように透明樹脂により形成される。LED2は、フェルールの光ファイバの先端と対向して近接するように、円柱状部9bの立体成形回路基板6の先端に配置される。
The
モジュール9はハウジング10内に固定される。その方法は次の通りである。モジュール9の円柱状部9bは固定用スリーブ11の一方の孔に挿入される。当該挿入により、モジュール9は光軸方向及び光軸直角方向に固定される。さらに、モジュール9の本体部9aが、ハウジング10の突部10cに突き当てられることにより、モジュール9は光軸方向に固定される。モジュール9の位置が固定された後、モジュール9は封止樹脂32により封止され、封止状態でハウジング10に収納される。
The
次に、図2(b)を参照して受信用光コネクタについて説明する。受信用光コネクタ1Bは、不図示の光ファイバ(光伝送媒体)からの光信号を受信すると共に、この光信号を電気信号に光電変換するためのPD(Photo Diode)12から成る受光素子(光電変換素子)と、PD12の周辺回路を構成すると共に、PD12からの電気信号を処理する信号処理用IC13(周辺回路素子)と、当該周辺回路を構成するノイズカット用コンデンサ14(周辺回路素子)と、を有する。さらに、受信用光コネクタ1Bは、PD12と光ファイバの間にレンズ15aを成形するように透明樹脂により形成されたレンズブロック15と、PD12を実装すると共に、信号処理用IC13及びノイズカット用コンデンサ14を集積化して実装する立体成形回路基板16と、フェルールの光軸直角方向の位置を決めるための位置決め用スリーブ18と、不図示のフェルールの光軸方向の位置を決めるための円筒状の固定用スリーブ21と、上記部品を収納するハウジング20と、を有する。立体成形回路基板16に実装された信号処理用IC13及びノイズカット用コンデンサ14は、封止樹脂41により封止される。立体成形回路基板16は、電極43を介して外部の電気回路(不図示)と電気的に接続される。電極43は受信用光コネクタ1Bに複数設けられており、その用途は、例えば、電源供給、信号入力、接地、抵抗を決定する電気回路への接続である。なお、位置決め用スリーブ18は、受信用光コネクタ1Bに設けられる方が望ましいが、設けられなくても構わない。
Next, the receiving optical connector will be described with reference to FIG. The receiving
上記のPD12、信号処理用IC13、ノイズカット用コンデンサ14、レンズブロック15及び立体成形回路基板16は、モジュール19を一体形成する。モジュール19は、信号処理用IC13及びノイズカット用コンデンサ14等を含む周辺回路と立体成形回路基板16とを備える本体部19aと、PD12、レンズブロック15及び立体成形回路基板16を備えると共に、本体部19aに突設される円柱状部19bと有する。モジュール19は上記のような部品により一体に形成されるので、1つのハウジングを用いてこれらの部品を収納することができ、部品点数を削減し、コストの抑制を図ることができる。
The
ハウジング20はモジュール19を収納し、モジュール19の本体部19aを収納する本体収納部20aと、円柱状部19bを収納するスリーブ部20bを有する。ハウジング20は樹脂により形成され、電磁シールド機能を有する。スリーブ部20bは、一方の孔から円柱状部19bが挿入されると共に、他方の孔にフェルールが挿入される。
The
立体成形回路基板16は、立体的な射出成形品の表面に電気回路が形成された回路部品(MID:Molded Interconnect Device)である。この電気回路の導電膜は、メッキ、スパッタ成膜、その他の膜形成方法により形成される。
The three-dimensional molded
位置決め用スリーブ18は、スリーブ部20bの内側に配設される。その形状は円筒状であり、その真円度は高い。その材料は、セラミックや表面平滑度の高い金属である。位置決め用スリーブ18は、一方の孔に円柱状部19bが挿入されると共に、他方の孔にフェルールが挿入されて、このフェルールの光軸直角方向の位置を決める。なお、光軸直角方向とは、フェルール内の光ファイバにおいて光信号が伝搬する方向に対して略直角な方向のことをいう。
The
固定用スリーブ21は、ハウジング20のスリーブ部20bの内側であって、位置決め用スリーブ18の内側に配設される。その形状は円筒状であり、その真円度は高い。その材料は、例えばセラミックや表面平滑度の高い金属である。固定用スリーブ21は、一方の孔に円柱状部19bが挿入される。固定用スリーブ21の長さは、円柱状部19bのうち当該スリーブに挿入される部分の長さより長い。このため、円柱状部19bの先端、すなわちレンズ15aが固定用スリーブ21の外に位置することはない。フェルールが挿入される方向の固定用スリーブ21の端部21aは、フェルールの先端付近と当接する。端部21aの側断面の形状は、例えば段状である。
The fixing
ここで、フェルールと固定用スリーブ21との当接について詳細に説明する。フェルールの先端には、ハウジング20のスリーブ部20b及び位置決め用スリーブ18への挿入が容易になるように、面取り加工が施された面取り部が設けられる。この面取り部の面取り角は、例えば略45°である。このフェルールがハウジング20のスリーブ部20b及び位置決め用スリーブ18に挿入されたとき、フェルールの面取り部は、固定用スリーブ21の端部21aであって、内径側の角部と当接する。
Here, the contact between the ferrule and the fixing
モジュール19の円柱状部19bは、PD12、レンズブロック15及び立体成形回路基板16で構成されると共に、位置決め用スリーブ18の一方の孔に挿入され、他方の孔に挿入されるフェルールと対向するように固定される。レンズブロック15はPD12及び立体成形回路基板16を覆うと共に、PD12と光ファイバの間にレンズ15aを成形するように透明樹脂により形成される。PD12は、フェルールの光ファイバの先端と対向して近接するように、空隙19c内であって円柱状部19bの立体成形回路基板16の先端に配置される。
The
モジュール19はハウジング20内に固定される。その方法は次の通りである。モジュール19の円柱状部19bは固定用スリーブ21の一方の孔に挿入される。当該挿入により、モジュール19は光軸方向及び光軸直角方向に固定される。さらに、モジュール19の本体部19aが、ハウジング20の突部20cに突き当てられることにより、モジュール19は光軸方向に固定される。モジュール19の位置が固定された後、モジュール19は封止樹脂42により封止され、封止状態でハウジング20に収納される。
The
図3は、上記のような送信用光コネクタ1A及び受信用光コネクタ1Bの両コネクタを併せ持つ光コネクタ45の背面を示す。送信用光コネクタ1A及び受信用光コネクタ1Bは左右に配置され、1つのハウジング60に収納される。電極33及び電極43を外部の電気回路(不図示)と接続することにより、この電気回路と信号の授受を行なう。
FIG. 3 shows a back surface of the
光コネクタ45は、送信用光コネクタ1A及び受信用光コネクタ1Bの両コネクタを有するので、光信号を送受信することができる。また、1つのハウジング60が、送信用光コネクタ1Aのモジュール9と受信用光コネクタ1Bのモジュール19を収納するので、部品点数を削減し、コストの低減を図ることができる。
Since the
次に、図4(a)(b)を参照して、例えば、図2(a)に示した送信用光コネクタ1Aと光プラグが光学的に接続される様子を説明する。送信用光コネクタ1Aは、光学的接続時に、光プラグ50のフェルール51が挿入される。送信用光コネクタ1Aは、光プラグ50のフェルール51が挿入された後、電気信号を光電変換して得られる光信号を光ファイバ52に出射し、信号を送信する。なお、光コネクタは、受光素子を有する受信用光コネクタ1Bであってもよい。
Next, with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b), for example, a state in which the transmission
送信用光コネクタ1Aに光学的に接続される光プラグ50は、フェルール51を有する。フェルール51に貫通孔が設けられており、当該貫通孔に光ファイバ52が配設される。フェルール51は、送信用光コネクタ1Aと光学的に接続される場合、送信用光コネクタ1Aの位置決め用スリーブ8の一方の孔に挿入される。位置決め用スリーブ8は、フェルール51を光軸直角方向に固定する。
The
モジュール9の円柱状部9bは、位置決め用スリーブ8の他方の孔であって、固定用スリーブ11の孔に挿入されて固定されている。円柱状部9bにおいて、LED2が実装される立体成形回路基板6はレンズブロック5で覆われている。
The
位置決め用スリーブ8に挿入されたフェルール51の面取り部は、固定用スリーブ11の端部11aと当接し、光軸方向に固定される。固定用スリーブ11の長さは、円柱状部9bのうち当該スリーブに挿入される部分の長さより長いので、レンズ5aが固定用スリーブ11の外に位置することはない。このため、モジュール9の円柱状部9bは、フェルール51により押圧されない。従って、フェルール挿入時に、円柱状部9bのLED2は応力を受けず、LED2の破損を防止できる。なお、光軸方向とは、フェルール51内の光ファイバ52において光信号が伝搬する方向のことをいう。
The chamfered portion of the
上記のような送信用光コネクタ1A及び受信用光コネクタ1Bにおいて、光プラグ50が光学的に接続された後の動作を以下に説明する。送信用光コネクタ1Aは、光学的接続後、外部の電気回路(不図示)からの電気信号を電極33を介して受け取り、この電気信号を信号処理用IC3で処理する。LED2は、処理された電気信号を光電変換し、光信号を出射する。また、送信用光コネクタ1Aは、LED2から出射される光信号をレンズ5aで集光し、光プラグ50の光ファイバ52に向けて送出する。
The operation after the
また、受信用光コネクタ1Bは、接続後、光プラグ50の光ファイバ52からの光信号をレンズ5aで集光し、PD12で受光する。PD12はこの光信号を電気信号に光電変換し、電気信号を出力する。また、受信用光コネクタ1Bは、この電気信号を信号処理用IC13で処理し、処理した電気信号を電極43を介して外部の電気回路(不図示)に送出する。このように、LED2又はPD12と光ファイバ52との間に設けられるレンズ5a、15aは、これらの間で授受される光信号を集光するので、LED2又はPD12と光ファイバ52とが光学的に接続される箇所において、光信号の接続損失を抑制することができる。
Further, after connection, the optical connector for
本発明は、上記のような実施形態の構成に限定されるものでなく、使用目的に応じ、様々な変形が可能である。例えば、送信用光コネクタ1A及び受信用光コネクタ1Bを併せ持つ光コネクタにおいて、フェルール挿入方向に対する送信用光コネクタ1Aと受信用光コネクタ1Bの左右の配置が、図2に示される配置と反対であっても構わない。また、モジュール9、19の円柱状部9b、19bは、レンズブロック5、15のみで構成されていても、又はレンズブロック5、15及び光電変換素子で構成されていても構わない。また、固定用スリーブ11、21の端部11a、21aの形状はテーパー状であってもよい。
The present invention is not limited to the configuration of the embodiment as described above, and various modifications can be made according to the purpose of use. For example, in an optical connector having both a transmission
1A 送信用光コネクタ
1B 受信用光コネクタ
2 LED(発光素子)
3、13 信号処理用IC(周辺回路素子)
4、14 ノイズカット用コンデンサ(周辺回路素子)
5、15 レンズブロック
6、16 立体成形回路基板
7、17 保護用ガラス板
8、18 位置決め用スリーブ
9、19 モジュール
9a、19a 本体部
9b、19b 円柱状部
9c、19c 空隙
10、20 ハウジング
10a、20a 本体収納部
10b、20b スリーブ部
11、21 固定用スリーブ
11a、21a 端部
12 PD(受光素子)
1A Optical connector for
3, 13 IC for signal processing (peripheral circuit element)
4,14 Noise-cutting capacitors (peripheral circuit elements)
5, 15
Claims (2)
光電変換のための光電変換素子と、前記光電変換素子の周辺回路を構成する周辺回路素子と、前記光電変換素子と前記光伝送媒体との間にレンズを成形するように透明樹脂により形成されたレンズブロックと、前記光電変換素子を実装すると共に、前記周辺回路素子を集積化して実装する立体成形回路基板により一体に形成されるモジュールと、
前記モジュールを収納するハウジングと、を備え、
前記モジュールは、前記立体成形回路基板及び前記周辺回路素子を備える本体部と、前記立体成形回路基板、前記光電変換素子及び前記レンズブロックを備えると共に、前記本体部に突設される円柱状部とを有し、
前記ハウジングは、前記本体部を収納する本体収納部と、前記円柱状部を収納するスリーブ部とを有し、
前記スリーブ部は、一方の孔から前記円柱状部が挿入されると共に、他方の孔から前記フェルールが挿入され、
前記円柱状部は空隙を有し、
前記光電変換素子は、発光素子と受光素子のうち少なくともいずれか一方から成ると共に、前記光伝送媒体の先端と対向して近接するように、前記空隙内であって前記円柱状部の立体成形回路基板の先端に配置されることを特徴とする光コネクタ。 In an optical connector that inserts a ferrule of an optical plug having an optical transmission medium, performs photoelectric conversion between an optical signal transmitted through the optical transmission medium and an electric signal, and transmits and receives signals,
A photoelectric conversion element for photoelectric conversion, a peripheral circuit element constituting a peripheral circuit of the photoelectric conversion element, and a transparent resin so as to mold a lens between the photoelectric conversion element and the optical transmission medium A module that is integrally formed with a lens block and a three-dimensionally molded circuit board that mounts the photoelectric conversion elements and integrates the peripheral circuit elements;
A housing for housing the module,
The module includes a main body portion including the three-dimensional molded circuit board and the peripheral circuit element, a columnar portion protruding from the main body portion, and the three-dimensional molded circuit board, the photoelectric conversion element, and the lens block. Have
The housing includes a main body storage portion that stores the main body portion, and a sleeve portion that stores the columnar portion,
The sleeve portion has the cylindrical portion inserted from one hole and the ferrule inserted from the other hole.
The cylindrical portion has a gap,
The photoelectric conversion element is composed of at least one of a light emitting element and a light receiving element, and is a three-dimensional forming circuit for the cylindrical portion in the gap so as to face and approach the tip of the optical transmission medium. An optical connector arranged at the tip of a substrate.
光電変換のための光電変換素子と、前記光電変換素子の周辺回路を構成する周辺回路素子と、前記光電変換素子と前記光伝送媒体との間にレンズを成形するように透明樹脂により形成されたレンズブロックと、前記光電変換素子を実装すると共に、前記周辺回路素子を集積化して実装する立体成形回路基板により一体に形成されるモジュールと、
前記モジュールを収納するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられる、前記フェルールの光軸方向の位置を決めるための円筒状の固定用スリーブと、を備え、
前記モジュールは、前記立体成形回路基板及び前記周辺回路素子を備える本体部と、前記立体成形回路基板、前記光電変換素子及び前記レンズブロックを備えると共に、前記本体部に突設される円柱状部とを有し、
前記ハウジングは、前記本体部を収納する本体収納部と、前記円柱状部を収納するスリーブ部とを有し、
前記スリーブ部は、一方の孔から前記円柱状部が挿入されると共に、他方の孔から前記フェルールが挿入され、
前記固定用スリーブは、前記スリーブ部の内側に配設されると共に、前記スリーブ部の孔に挿入されるフェルールに当接して、前記フェルールを光軸方向に固定し、
前記光電変換素子は、発光素子と受光素子のうち少なくともいずれか一方から成ると共に、前記光伝送媒体の先端と対向して近接するように、前記円柱状部の立体成形回路基板の先端に配置されることを特徴とする光コネクタ。 In an optical connector that inserts a ferrule of an optical plug having an optical transmission medium, performs photoelectric conversion between an optical signal transmitted through the optical transmission medium and an electric signal, and transmits and receives signals,
A photoelectric conversion element for photoelectric conversion, a peripheral circuit element constituting a peripheral circuit of the photoelectric conversion element, and a transparent resin so as to mold a lens between the photoelectric conversion element and the optical transmission medium A module that is integrally formed with a lens block and a three-dimensionally molded circuit board that mounts the photoelectric conversion elements and integrates the peripheral circuit elements;
A housing for housing the module;
A cylindrical fixing sleeve provided in the housing for determining the position of the ferrule in the optical axis direction;
The module includes a main body portion including the three-dimensional molded circuit board and the peripheral circuit element, a columnar portion protruding from the main body portion, and the three-dimensional molded circuit board, the photoelectric conversion element, and the lens block. Have
The housing includes a main body storage portion that stores the main body portion, and a sleeve portion that stores the columnar portion,
The sleeve portion has the cylindrical portion inserted from one hole and the ferrule inserted from the other hole.
The fixing sleeve is disposed on the inner side of the sleeve portion, contacts the ferrule inserted into the hole of the sleeve portion, and fixes the ferrule in the optical axis direction.
The photoelectric conversion element is composed of at least one of a light emitting element and a light receiving element, and is disposed at the tip of the three-dimensionally shaped circuit board of the cylindrical portion so as to face and approach the tip of the optical transmission medium. An optical connector characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006017656A JP2007199369A (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Optical connector |
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JP2006017656A JP2007199369A (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Optical connector |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007199369A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014021231A1 (en) * | 2012-08-01 | 2014-02-06 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Fitting structure between optical transceiver and optical connector |
CN106019489A (en) * | 2016-07-25 | 2016-10-12 | 武汉优信光通信设备有限责任公司 | Collimating lens design structure applicable to optical interface assembly of optical module |
-
2006
- 2006-01-26 JP JP2006017656A patent/JP2007199369A/en not_active Withdrawn
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CN106019489A (en) * | 2016-07-25 | 2016-10-12 | 武汉优信光通信设备有限责任公司 | Collimating lens design structure applicable to optical interface assembly of optical module |
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