专利名称：光链路模块的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及光链路模块。
背景技术：
若代替电信号而使用光信号来传送图像或声音，则可减少外来噪声的影响，并且可减少由EMI (电磁干扰Electro-magnetic Interference)造成的对其他电子设备的影响。·例如,若通过光纤连接TV接收机、DVD (Digital Versatile Disc :数字光盘)播放器和⑶(Compact Disc :光盘)播放器等与数字放大器之间，则传送高质量的声音变得容易。该情况下，为安全最好使光信号不直接从TV接收机或DVD播放器上安装的光数字声音输出端子朝向人眼放射。为此，例如在光链路发送模块中，可以是在没有插入插头(plug)的状态下使遮光器闭合的结构即可。若将树脂成型体用作光链路模块的壳体，则可以使其小型化、质量轻且产量高。该情况下，要求即使将光纤侧设置的插头相对插座型壳体等重复进行插拔，也可使遮光器可靠动作。
发明内容
本发明的实施方式所要解决的技术问题是提供一种即使重复进行设置有光纤端部的插头的插拔，也可进行可靠的遮光器动作的光链路模块。实施方式的光链路模块能够与具有光纤的插头连接。光链路模块包括壳体、光单元、板弹簧和遮光器。壳体设有能够插入所述插头的插头引导部和与所述插头引导部连接的孔部。光单元设置在所述壳体的内部，且能够与所述光纤光耦合。板弹簧的一个端部具有挂钩，所述一个端部与所述孔部内接，且所述挂钩与所述壳体挂接。遮光器设置在所述插头引导部内，在所述插头被插入到所述插头引导部时，所述遮光器在所述插头引导部内旋转而使所述板弹簧连续弯曲，所述遮光器成为打开状态，从而使所述光单元与所述光纤光耦合，在所述插头从所述插头引导部被拔出时，因所述板弹簧的弯曲弹性应力而成为闭合状态，从而截断所述光单元与所述光纤之间的光路。根据本发明的实施方式，可以提供一种即使重复进行设置有光纤端部的插头的插拔，也可进行可靠的遮光器动作的光链路模块。
图UA)是第一实施方式的光链路模块的模式正面图、图I(B)是沿A-A线的模式截面图；图2是在第一实施方式的光链路模块上嵌入包含光纤的端部的插头后的部分截断模式立体图；图3㈧是板弹簧的模式平面图；图3(B)是沿B-B线的模式截面图、图3(C)是侧面图；图4(A)是孔部19附近的模式截面图；图4(B)是按入板弹簧前的孔部19的模式截面图，图4(C)是按入板弹簧后的模式截面图；图5(A)是挂钩下面的照片图；图5(B)是去除板弹簧后的照片图；图5(C)是测量去除板弹簧后的形状轮廓的曲线图；图6㈧是比较例的光链路模块的模式正面图，图6(B)是沿C-C线的闭合状态的 模式截面图，图6(C)是板弹簧位置偏离后的状态的模式截面图；图7是表示板弹簧拉伸强度的曲线图；图8是表示板弹簧一遮光器间距离相对插头插拔次数的依赖性的曲线图；图9是表示光链路模块的应用例的结构图。
具体实施例方式下面，参考附图来说明本发明的实施方式。图I(A)是第一实施方式的光链路模块的模式正面图、图I(B)是沿A-A线的模式截面图。第一实施方式是具有可插入包含光纤的端部的插头的插座型结构的光链路模块。光链路模块具有壳体10、光单兀20、板弹簧40和遮光器16。在由树脂成型体等构成的壳体10上设置插入插头的插头引导部18和与插头引导部18连接的孔部19。光单元20设置在壳体10的凹部内，且例如由树脂粘接剂30固定。光单元20的引线端子21引出到壳体10的外部。壳体10具有导销12。进一步，若设置磷铜等构成的加固端子14，则使安装变得容易，并且可以提高向安装基板等进行安装的安装强度。作为成型体材料，可以使用例如PBT (Polybutylene Terephthalate :聚对苯二甲酸丁二醇酯)树脂和PC (Polycarbonate :聚碳酸酯)树脂等。PBT树脂和PC树脂是热可塑性树脂，若加热到玻璃转移点温度以上，则变软，成型变得容易。另外，若为导电性树脂，则可提高壳体的屏蔽(shield)效果。设光单元20包含发光元件等，并由透明树脂成型体等覆盖。在发光元件是表面发光型的情况下，光轴22可定义为通过发光中心且与发光元件的表面垂直的轴。若光单元20具有受光元件，则光轴22可定义为通过受光中心且与受光元件的受光面垂直的轴。在任何一种情况下，若使光轴22与光纤的中心线一致，则可以提高光耦合效率。光单元20也可以具有可根据输入信号使发光元件动作的驱动电路。进一步，若发光元件上方的透明树脂成型体为凸透镜20a，则可以将来自发光元件的发射光聚光而提高向光纤的入射效率。进一步，光单元也可以具有集成了受光元件和放大器而成的受光1C。
若在将光单元20插入到壳体10的凹部后，涂敷包含环氧等的树脂粘接剂30并热硬化，则可抑制光轴22和光纤的轴偏。板弹簧40在一个端部上具有挂钩41。将板弹簧40的一个端部按入到壳体10的孔部19内，而与内壁内接。由此，挂接挂钩41，使其深入到壳体10中，而抑制伸出到孔部19外。遮光器16设置在插头引导部18内。若插头被插入插头引导部18,贝U遮光器16以安装轴16b为中心旋转而使板弹簧40连续弯曲，遮光器16成为打开状态。即，光单元20与光纤可进行光耦合。遮光器16可以为POM(Polyoxymethylene :聚甲醒)树脂等材料。在插头被拔出时，遮光器16因板弹簧40的弯曲弹性应力而成为闭合状态。S卩，截断了光单元20和光纤之间的光路。图I(B)表示遮光器的闭合状态。该情况下，板弹簧40通过挤压遮光器16的凸部16a的侧面，而使板状的遮光器16保持为大致垂直。 图2是在第一实施方式的光链路模块中嵌入了包含光纤的端部的插头后的状态的部分截断模式立体图。S卩，是由包含图I的A-A面的面截断后的图。设光单元20具有发光元件。插头50在其内部具有光纤54的一个端部。该情况下，光纤54的中心轴最好与光单元20的光轴22
大致一致。在插头50和插头引导部18嵌合后的状态下,通过插头50使板状的遮光器16旋转，而变为大致水平。该情况下，板弹簧40为弯曲的状态。另外，遮光器16也可朝向插头引导部18的内侧而具有凸部16a。在本图的打开状态下，板弹簧40的另一端部与凸部16a的上面抵接。若设插头50和插头引导部18由树脂构成,贝U通过为搭扣配合(snap fit)结构等而可容易进行彼此嵌合。若设遮光器16为树脂结构，则可容易嵌入到壳体10中。另外，遮光器16也可以是金属。光纤54可以使用例如，纤芯直径为980μπκ包层直径为1000 μ m的APF (AllPlastic Fiber)。APF在650 670nm的红光波长范围内具有例如传送损耗为400dB/km以下的极小值。因此，容易使传送距离为例如50m。另外，若作为光纤使用PCF(PlasticCladding Silica Fiber),则传送距离可以为 1000m。在拔出插头50的情况下，弯曲的板弹簧40通过弯曲弹性应力而使遮光器16绕轴16b旋转而成为闭合状态(图1(B))。该情况下，由于板弹簧40可靠保持在孔部19内，所以开关很平滑。图3㈧是板弹簧的模式平面图，图3(B)是沿B-B线的模式截面图、图3(C)是侧面图。板弹簧40的一个端部40a按入到壳体10的孔部19内。板弹簧40由例如SUS302等构成，厚度是O. 2mm,设挂钩41向板弹簧40的下面例如O. Imm下方弯曲。板弹簧40的另一端部40b与例如遮光器16的凸部16a接触。另外，若在板弹簧40的中间部分如图3(B)这样设置弯曲部40c，则可以将弯曲弹性应力更有效地传到遮光器16。图4(A)是孔部19附近的模式截面图，图4(B)是按入板弹簧前的孔部的沿D-D线的模式截面图，图4(C)是按入板弹簧后的沿D-D线地模式截面图。
如图4(B)这样，孔部19具有沿插头的插入方向延伸且彼此相对的内壁19a、19b。孔部19的一个内壁19a上设有凸部等的突起10a。设另一内壁19b和突起IOa间的高度H为例如O. 16mm。即使板弹簧40的厚度为O. 2mm,由于凸部IOa变形，也可按入板弹簧40，而与内壁19a、19b内接。另一方面，由于挂钩41插入而与内壁19b挂接，所以板弹簧40可以可靠地固定在孔部19内。图5(A)是挂钩下面的照片图，图5(B)是去除板弹簧后的内壁的照片图，图5 (C)是测量去除板弹簧后的内壁的形状轮廓的曲线图。设壳体10为PBT树脂，板弹簧40为SUS302。板弹簧40的挂钩41如图5⑶和图5(C)这样，与内壁19b挂接，使得深度G为约O. 1mm，且抑制了板弹簧40向外侧伸出。图6㈧是比较例的光链路模块的模式正面图，图6(B)是沿C-C线的闭合状态的模式截面图，图6(C)是板弹簧位置偏离后的状态的模式截面图。比较例中，不在板弹簧140上设置挂钩，仅板弹簧140的一个端部按入到孔部119 内。因此，若重复进行插头的插拔，则向外的应力较强地作用到板弹簧140。因此，板弹簧140容易向外侧伸出。在板弹簧向外侧偏离的状态下，若板弹簧的前端部与遮光器116接触，则不能进行恢复到原始位置的旋转，而不能充分按下遮光器116。结果，如图6 (C)这样，成为遮光器116的前端部向内侧缩回的半开状态。图7是表示板弹簧拉伸强度的曲线图。设壳体10都为PBT树脂，板弹簧40是SUS302。在图6所示的比较例的情况下，板弹簧拉伸强度分布在I. 2 I. 9N(牛顿)之间，其平均值是I. 5N。另一方面，本实施方式中，在挂钩面是断裂面的情况下，改善为拉伸强度分布在
7.7 9. ON之间，其平均值是8. 3N。另外，在挂钩面是压力面的情况下，拉伸强度分布在
7.O 7. 9N之间，其平均值是7. 4N。若为压力面，则拉伸强度与断裂面的情形相比降低约11 %，与比较例相比，为约4. 9倍，改善程度大。图8是表示板弹簧-遮光器间距离相对插头插拔次数的依赖性的曲线图。纵轴是板弹簧-遮光器间距离L (mm)，横轴是插头插拔次数(次)。 标记表示是断裂面的情形，Λ标记表示压力面的情形。在挂钩是断裂面的情况下，在从初始起插拔1000次后,在样本A中为O. 015mm (8. 8 % )，在样本B中是O. 027mm (18 % )，距离L分别缩短了。在挂钩是压力面的情况下，在样本C中为0.001mm(0.7% )，在样本D中为
O.006mm(2. 9% )，距离L分别缩短了。由于无论挂钩是断裂面还是压力面距离L的变化都能够变小，所以可使遮光器进行返回到原始位置的旋转，可使遮光器的动作保持正常。即，在1000次的插拔后，也不会发生如图6(C)这种遮光器不能动作的情形。与此相对，在比较例中，插头插拔次数在100次以下就100%不能动作了。作为壳体10的材料，还可使用PC树脂。PC树脂的玻璃转移点温度是120°C以上，比作为PBT树脂的转移点温度的30 40°C还高。因此，即使在70 100°C的温度下使用粘接剂30将光单元20加热硬化到壳体10上，树脂的应力衰减也会变小，板弹簧40和遮光器16间的距离L的改变可以比使用PBT树脂的结构小。但是，PC树脂阻燃性低，而限制了使用环境。在将光链路模块安装到安装基板的工序中，有时壳体熔融于焊锡。进一步，PC树脂价格高，不能说产量充分。即，从要求阻燃性、抗焊锡熔融的性质、产量高等的用途中，PBT树脂较好。
图9是表示本实施方式的光链路模块的应用例的结构图。在光链路模块包含光发送器的情况下，光链路模块作为TV接收机80、DVD播放器82、CD播放器、BS调谐器等的光数字声音输出端子81发挥功能。例如，在TV接收机80的情况下，多数情况下光链路模块设置在作为与液晶屏幕相反侧的内面侧。插头50内部具有光纤54。将光数字声音信号输入到数字放大器等音频设备84的光数字声音输入端子中。光数字声音输入端子可使用受光器。该情况下，在本实施方式的光链路模块中，光单元20具有受光元件即可。受光器中，在没有插入插头50的状态下，为了保护受光元件的表面免受垃圾或异物影响，多数情况下插入有保护帽。本实施方式的遮光器16还具有作用为保护帽的功能。由此，可以将降低了电磁噪声的高质量的声音信号传送到音频设备中。在基于数字音频接口(DAI)标准的⑶播放器的情况下，取样频率是例如44. IkHz0因此，传送速度是2. 82MHz以上即可，作为光纤54，可以使用APF和PCF。·若使用本实施方式的光链路模块，则还可传送高质量的光数字图像信号。另外，声音信号和图像信号也可以是模拟信号。根据本实施方式的光链路模块，即使重复进行具有光纤的插头的插拔，也可以进行可靠的遮光器动作。因此，可以实现降低了电磁噪声的影响且可靠性高的光链路系统。说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式仅作为例子提示，不用于限定发明的发明。这些新的实施方式可以由其他各种方式来加以实施。可以在不脱离发明的精神的范围内，进行各种省略、替换和改变。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和精神中，同时包含在权利要求书中记载的发明及其等效范围中。
权利要求
1.一种能够与具有光纤的插头连接的光链路模块，其特征在于，包括 壳体，设有能够插入所述插头的插头引导部和与所述插头引导部连接的孔部； 光单元，设置在所述壳体的内部，且能够与所述光纤光耦合； 板弹簧，该板弹簧的一个端部具有挂钩，所述一个端部与所述孔部内接，且所述挂钩与所述壳体挂接；以及 遮光器，设置在所述插头引导部内，在所述插头被插入所述插头引导部时，所述遮光器在所述插头引导部内旋转而使所述板弹簧连续弯曲，所述遮光器成为打开状态，从而使所述光单元与所述光纤光耦合；在所述插头从所述插头引导部被拔出时，因所述板弹簧的弯曲弹性应力，所述遮光器成为闭合状态，从而截断所述光单元与所述光纤之间的光路。
2.根据权利要求I所述的光链路模块，其特征在于， 所述孔部具有沿所述插头的插入方向延伸且彼此相对的第一和第二内壁； 所述第一内壁具有突起； 所述板弹簧与所述第二内壁和所述突起内接，且所述挂钩与所述第二内壁挂接。
3.根据权利要求I所述的光链路模块，其特征在于， 所述遮光器具有朝向内部突出的凸部； 所述板弹簧的另一端部与所述凸部接触。
4.根据权利要求3所述的光链路模块，其特征在于， 所述板弹簧在中间部分具有弯曲部。
5.根据权利要求3所述的光链路模块，其特征在于， 所述打开状态下，所述板弹簧的所述另一端部与所述凸部的上面抵接。
6.根据权利要求3所述的光链路模块，其特征在于， 在所述闭合状态下，所述板弹簧的所述另一端部按压所述凸部的侧面。
7.根据权利要求I所述的光链路模块，其特征在于， 所述壳体由树脂构成。
8.根据权利要求7所述的光链路模块，其特征在于，所述树脂是聚对苯二甲酸丁二醇酯。
9.一种光链路模块，能够与具有光纤的插头连接，其特征在于，包括 壳体，设有能够插入所述插头的插头引导部和与所述插头引导部连接的孔部； 光单元，设置在所述壳体的内部，具有发光元件； 板弹簧，该板弹簧的一个端部具有挂钩，所述一个端部与所述孔部内接，且所述挂钩与所述壳体挂接；以及 遮光器，设置在所述插头引导部内，在所述插头被插入所述插头引导部时，所述遮光器在所述插头引导部内旋转而使所述板弹簧连续弯曲，所述遮光器成为打开状态，从而使来自所述发光元件的发射光向所述光纤入射；在所述插头从所述插头引导部被拔出时，因所述板弹簧的弯曲弹性应力，所述遮光器成为闭合状态，从而截断所述发光元件和所述光纤之间的光路。
10.根据权利要求9所述的光链路模块，其特征在于， 所述孔部具有沿所述插头的插入方向延伸且彼此相对的第一和第二内壁； 所述第一内壁具有突起；所述板弹簧与所述第二内壁和所述突起内接，且所述挂钩与所述第二内壁挂接。
11.根据权利要求9所述的光链路模块，其特征在于， 所述遮光器具有朝向内部突出的凸部； 所述板弹簧的另一端部与所述凸部接触。
12.根据权利要求9所述的光链路模块，其特征在于， 所述壳体由树脂构成。
13.根据权利要求9所述的光链路模块，其特征在于， 所述光单元还具有覆盖所述发光元件的透明树脂成型体。
14.根据权利要求13所述的光链路模块，其特征在于， 所述透明树脂成型体具有通过所述发光元件的光轴的凸透镜。
15.一种光链路模块，能够与具有光纤的插头连接，其特征在于，包括 壳体，设有能够插入所述插头的插头引导部和与所述插头引导部连接的孔部； 光单元，设在所述壳体的内部，且具有受光元件； 板弹簧，该板弹簧的一个端部具有挂钩，所述一个端部与所述孔部内接，且所述挂钩与所述壳体挂接；以及 遮光器，设在所述插头引导部内，在所述插头被插入所述插头引导部时，所述遮光器在所述插头引导部内旋转而使所述板弹簧连续弯曲，所述遮光器成为打开状态，从而将从所述光纤发射的光入射到所述受光元件；在所述插头从所述插头引导部被拔出时，因所述板弹簧的弯曲弹性应力，所述遮光器成为闭合状态，从而截断所述受光元件和所述光纤之间的光路。
16.根据权利要求15所述的光链路模块，其特征在于， 所述孔部具有沿所述插头的插入方向延伸且彼此相对的第一和第二内壁； 所述第一内壁具有突起； 所述板弹簧与所述第二内壁和所述突起内接，且所述挂钩与所述第二内壁挂接。
17.根据权利要求15所述的光链路模块，其特征在于， 所述遮光器具有朝向内部突出的凸部； 所述板弹簧的另一端部与所述凸部接触。
18.根据权利要求15所述的光链路模块，其特征在于， 所述壳体由树脂构成。
19.根据权利要求15所述的光链路模块，其特征在于， 所述光单元还具有覆盖所述受光元件的透明树脂成型体。
全文摘要
本发明提供一种即使重复进行设置有光纤端部的插头的插拔，也可进行可靠的遮光器动作的光链路模块。光链路模块能够与具有光纤的插头连接。光链路模块具有壳体、光单元、板弹簧和遮光器。壳体设有可插入插头的插头引导部和与插头引导部连续的孔部。光单元设在壳体的内部，且可与光纤进行光耦合。板弹簧的一个端部上具有挂钩，该一个端部与孔部内接且挂钩与壳体挂接。遮光器设在插头引导部内，在插头被插入插头引导部时，遮光器在插头引导部内旋转而使板弹簧连续弯曲，遮光器成为打开状态，从而使光单元与光纤光耦合，在插头从插头引导部被拔出时，因板弹簧的弯曲弹性应力，遮光器成为闭合状态，从而截断光单元与光纤之间的光路。
文档编号G02B6/42GK102914833SQ20121005541
公开日2013年2月6日 申请日期2012年3月5日 优先权日2011年8月5日
发明者枇杷武志 申请人:株式会社东芝