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- Priorität:
30. November 2001, Japan, Nr. P2001-367135
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein optisches Sender-Empfänger-Modul sowie eine elektronische
Vorrichtung zur Verwendung in einem einadrigen, bidirektionalen
optischen Sender-Empfänger-System, das
Sende- und Empfangsvorgänge
mit einer einadrigen optischen Faser ausführen kann. Die Erfindung betrifft
insbesondere ein digitales Kommunikationssystem, mit dem Hochgeschwindigkeitsübertragung ausgeführt werden
kann, wie IEEE1394 (Institute of Electrical and Electronic Engineers
1394) sowie USB (Universal Serial Bus) 2.0. Die Erfindung betrifft
auch ein Verfahren zum Herstellen des optischen Sender-Empfänger-Moduls.
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Herkömmlicherweise
existiert als erstes optisches Sender-Empfänger-Modul
ein solches, wie es in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung
Nr. 2001-116961 beschrieben ist. Bei diesem optischen Sender-Empfänger-Modul
wird Vollduplexkommunikation dadurch bewerkstelligt, dass elektrisches Übersprechen
unter Verwendung einer Abschirmplatte verringert wird, während optisches Übersprechen
unter Verwendung einer lichtdichten Trennplatte verringert ist,
die an die Endfläche
der optische Faser stößt, um das
Lichtemissions- und das Lichtempfangs-Bauelement voneinander zu
trennen.
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Die 35A und die 36A sind Draufsichten einer Trennplatte 1019,
während
die 35B und die 36B Seitenansichten sind,
die die Positionsbeziehung der Trennplatte 1019 in Bezug
auf einen optischen Stecker 1030 zeigen. Hinsichtlich dieses ersten
optischen Sender-Empfänger-Moduls
zeigen die 35A und 35B einen Zustand, bei dem
der intern mit einer einadrischen optischen Faser 1032 versehene
optische Stecker 1030 teilweise in ein optisches Sender-Empfänger-Modul
eingeführt
ist (es ist keine Gesamtansicht dargestellt), wobei er gerade mit
der Trennplatte 1019 in Kontakt gelangt. Die 36A und 36B zeigen einen Zustand, bei dem der optische
Stecker 1030 vollständig
in das optische Sender-Empfänger-Modul eingeführt ist
und er vollständig
mit der Trennplatte 1019 in Kontakt steht.
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Die 37A zeigt eine Seitenansicht
eines wesentlichen Teils eines optischen Kabels mit dem Stecker 1030,
das mit dem oben genannten optischen Sender-Empfänger-Modul ein optisches Sender-Empfänger-System
bildet, während
die 37B eine Rückansicht
des optischen Kabels mit dem optischen Stecker 1030 zeigt.
Wie es in den 37A und 37B dargestellt ist, ist
der optische Stecker 1030 (mit der optischen Faser) an
jedem Endabschnitt (es ist nur ein Endabschnitt darge stellt) des
optischen Kabels vorhanden, und das Vorderende des optischen Steckers 1030,
das die Spitze der optischen Faser enthält, verfügt über eine schräge Fläche 1030a,
die in der Längsrichtung
der optischen Faser nach vorne abgeschrägt ist (d. h. zur Seite des
anderen, nicht dargestellten optischen Sender-Empfänger-Moduls
hin). Darüber
hinaus ist der optische Stecker 1030 mit einem Antiverdrehkeil 1031 versehen, der
sich in der horizontalen Richtung erstreckt, und das optische Sender-Empfänger-Modul
ist intern mit einer Keilaufnahme (nicht dargestellt) versehen,
die mit dem Keil 1031 zusammenwirkt, um mögliche Änderungen
im optischen Eingangssignal und den Eigenschaften abhängig von
einer Verdrehung des optischen Steckers 1030 zu verhindern.
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Darüber hinaus
existiert als zweites herkömmliches
optisches Sender-Empfänger-Modul
ein solches, wie es in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung
Nr. 2001-147349 beschrieben ist. Wie es in der 38 dargestellt ist, verwendet dieses
zweite optische Sender-Empfänger-Modul eine
Trennplatte 1111 ähnlich
derjenigen des oben genannten ersten herkömmlichen optischen Sender-Empfänger-Moduls
mit einem optischen System unter Verwendung eines Foucaultprismas 1104. Demgemäß stößt beim
zweiten optischen Sender-Empfänger-Modul
die Endfläche
der optischen Faser 1102 des optischen Steckers 1101 an
die Trennplatte 1111 an, und ein Lichtemissionselement 1103 und
ein Lichtempfangselement 1105 sind in ein Gießharz 1106 eingegossen
oder in dieses eingekapselt. Linsenabschnitte 1106a und 1106b werden im
Kunststoff-Gießstadium
des Gießharzes
integral ausgebildet.
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Beim
oben genannten ersten herkömmlichen optischen
Sender-Empfänger-Modul
verfügt
der optische Stecker 1030 über den Antiverdrehkeil 1031. Daher
kann der optische Stecker 1030 erst dann in das optische
Sender-Empfänger-Modul
eingeführt werden,
wenn der Keil 1031 mit der Keilbahn des optischen Sender-Empfänger-Moduls
ausgerichtet ist, wenn der optische Stecker 1030 eingeführt wird,
und dies führt
in nachteiliger Weise zu unbequemer Bedienung durch den Benutzer.
Wenn jedoch der Antiverdrehkeil 1031 des optischen Steckers 1030 entfernt
wird, um die Zweckdienlichkeit beim Ausführen desselben zu verbessern,
kann er sich verdrehen. Daher tritt, wenn sich der optische Stecker 1030 verdreht,
während
die Endfläche 1030a der
optischen Faser mit der Trennplatte 1019 in Kontakt steht,
ein Problem dahingehend auf, dass die schräge Endfläche 1030a der optischen
Faser und/oder die Trennplatte 1019 beschädigt werden.
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Darüber hinaus
weist das zweite herkömmliche
optische Sender-Empfänger-Modul
unter Verwendung eines optischen Systems mit einem Foucaultprisma
mit einer ähnlichen
Trennplatte 1111 wie beim ersten herkömmlichen optischen Sender-Empfänger-Modul
eine Struktur auf, bei der die Trennplatte 1111 an die
Endfläche
der optischen Faser 1102 anstößt. Daher tritt ähnlich wie
beim ersten optischen Sender-Empfänger-Modul ein Problem dahingehend auf,
dass die Endfläche
der optischen Faser 1102 und/oder die Trennplatte 1111 beschädigt werden. Ferner
sind bei diesem zweiten optischen Sender-Empfänger-Modul das Lichtemissionselement 1103 und
das Lichtempfangselement 1105 am selben Substrat 1109 angebracht,
jedoch sind die optischen Positionen des Lichtemissionselements 1103 und
des Lichtempfangselements 1105 nicht hinsichtlich des optischen
Systems mit der Trennplatte 1111 optimiert.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der Erfindung, ein optisches Sender-Empfänger-Modul
und eine elektronische Vorrichtung unter Verwendung desselben zu
schaffen, wobei das Modul optische Übertragung hoher Qualität mittels
eines Vollduplex-Kommunikationsschemas
unter Verwendung einer lichtdichten Trennplatte ausführen kann,
und wobei es möglich
ist, selbst dann, wenn der eingesetzte optische Stecker im Modul
verdreht wird, zu verhindern, dass die Endfläche der optischen Faser und
die Trennfläche
beschädigt
werden.
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Es
ist eine andere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum einfachen
Herstellen derartiger Module zu schaffen.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
ist durch die Erfindung ein optisches Sender-Empfänger-Modul mit
einem Lichtemissionselement zum Emittieren von Sendesignallicht
und einem Lichtempfangselement zum Empfangen von Empfangssignallicht
geschaffen, wobei das Modul sowohl Sendevorgänge mit dem Sendesignallicht
als auch Empfangsvorgänge mit
dem Empfangssignallicht mittels einer einadrigen optischen Faser
ausführen
kann, mit einem Buchsenabschnitt zum abnehmbaren Halten eines optischen
Steckers, der an einem Endabschnitt der optischen Faser vorhanden
ist; einer Licht-Emissions/Empfangs-Einheit mit dem Lichtemissionselement
und dem Lichtempfangselement, die einstückig geformt und positioniert
und am Ort fixiert sind, und einer lichtdichten Trennplatteneinheit,
die zum Trennen des optischen Pfads des Sendesignallichts und des
optischen Pfads des Empfangssignallichts voneinander so angeordnet
ist, dass sie zwischen dem Buchsenabschnitt und der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit
gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtdichte Trennplatteneinheit
einen Eingriffsabschnitt mit einer Eingriffsfläche, an der ein Endabschnitt
des optischen Steckers angreift und eine lichtdichte Trennplatte
aufweist, und die lichtdichte Trennplatte von einer der Eingriffsfläche gegenüberliegenden
Seite des Eingriffsabschnitts zur Licht-Emissions/EmpfangsEinheit
unter Einhaltung eines zwischen der Eingriffsfläche und einer Stirnfläche der
lichdichten Trennplatte gebildeten Spaltes (G) ragt.
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Beim
optischen Sender-Empfänger-Modul mit
dem obigen Aufbau ist durch Anordnen der lichtdichten Trennplatteneinheit
zur Trennung des optischen Pfads des Sendesignallichts und des optischen
Pfads des Empfangssignallichts in solcher Weise, dass die Platte
zwischen dem Buchsenabschnitt und der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit gehalten
wird, die direkte Einkopplung des Sendesignallichts in das Lichtempfangselement
gehemmt, so dass eine optische Übertragung
hoher Qualität
durch ein Vollduplex-Kommunikationsverfahren erzielt wird. Da die
lichtdichte Trennplatte von einer einer Eingriffsfläche eines
Eingriffsabschnitts der lichtdichten Trennplatteneinheit gegenüberliegenden
Seite des Eingriffsabschnitts zur Licht-Emissions/Empfangs-Einheit
unter Einhaltung des Spalts zwischen der Eingriffsfläche und
einer Stirnfläche
der lichtdichten Trennplatte ragt, wird durch diesen Spalt verhindert,
dass die Endfläche
der optischen Faser und die Trennplatte beschädigt werden, wenn der eingeführte optische
Stecker im Modul verdreht wird.
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Bei
einer Ausführungsform
ist das optische Sender-Empfänger-Modul
mit Folgendem versehen: einer Positioniereinrichtung mit einem Vorsprung,
der am Buchsenabschnitt oder an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit
vorhanden ist, und einem Loch, das, falls der Vorsprung am Buchsenabschnitt liegt,
an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit vorhanden ist und, falls
der Vorsprung an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit liegt, am
Buchsenabschnitt vorhanden ist, um die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit durch Presssitz
des Vorsprungs im Loch zu positionieren.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
kann durch einen Presssitz zwischen dem am Buchsenabschnitt oder
an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit vorhandenen Vorsprung und
dem Loch die Positioniergenauigkeit der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit leicht
verbessert werden.
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Bei
einer Ausführungsform
ist das optische Sender-Empfänger-Modul
mit Folgendem versehen: mit einer Antilöseeinrichtung mit einem Haken
am Buchsenabschnitt oder an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit
und einem Graben, der falls der Haken am Buchsenabschnitt liegt
an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit vorhanden ist und, falls
der Haken an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit liegt am Buchsenabschnitt
vorhanden ist, um ein Ablösen
der Licht-Emissions/Empfangseinheit durch Einsetzen des Hakens in
den Graben zu verhindern.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
kann durch Einsetzen des Hakens, der am Buchsenabschnitt oder an
der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit vorhanden ist, in den Graben,
der am ande ren Teil betreffend den Buchsenabschnitt und die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit
vorhanden ist, die Positioniergenauigkeit der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit verbessert
werden, und es kann leicht verhindert werden, dass sie sich vom
Buchsenabschnitt löst.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist das Modul ferner mit Folgendem versehen: einer Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte
zum Ansteuern des Lichtemissionselements und einer Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte
zum Verarbeiten des Empfangssignals des Lichtempfangselements. Die
Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte und die Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte
sind so angeordnet, dass zwischen ihnen der Buchsenabschnitt und
die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit eingefügt sind.
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Bei
dieser Anordnung kann der Abstand zwischen den beiden Schaltungsplatten
groß gemacht werden,
und dies ermöglicht
elektromagnetische Isolierung der beiden Schaltungsplatten, wodurch
ein optisches Sender-Empfänger-Modul
mit hohem Signal/Rauschsignal-Verhältnis erzielbar ist.
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Bei
einer Ausführungsform
ist das optische Sender-Empfänger-Modul mit Folgendem
versehen: einer Plattenpositioniereinrichtung mit einem ersten Loch
in der Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte
an einem von entgegengesetzten Endabschnitten derselben, einem Vorsprung
am Buchsenabschnitt und einem zweiten Loch in der Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte
am anderen der entgegengesetzten Endabschnitte derselben, wobei
die Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte durch einen Presssitzvorgang
betreffend den Vorsprung des Buchsenabschnitts im ersten Loch der
Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte positioniert ist und
ein Anschluss der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit verbindend in
das zweite Loch der Lichtemissionselement-Trei berschaltungsplatte eingeführt ist.
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Durch
diese Anordnung werden mechanische und elektrische Verbindung der
Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte gleichzeitig erzielt. Demgemäß wird ein
leicht zusammenbaubares optisches Sender-Empfänger-Modul realisiert.
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Bei
einer Ausführungsform
ist das optische Sender-Empfänger-Modul mit Folgendem
versehen: einer Plattenpositioniereinrichtung mit einem ersten Loch
in der Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte
an einem von entgegengesetzten Endabschnitten derselben, einem Vorsprung
am Buchsenabschnitt und einem zweiten Loch in der Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte
am anderen der entgegengesetzten Endabschnitte derselben, wobei
die Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte
durch einen Presssitzvorgang betreffend den Vorsprung des Buchsenabschnitts
im ersten Loch der Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte
positioniert ist und ein Anschluss der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit
verbindend in das zweite Loch der Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte
eingeführt
ist.
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Durch
diese Anordnung werden mechanische und elektrische Verbindung der
Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte gleichzeitig erzielt.
Demgemäß wird ein
leicht zusammenbaubares optisches Sender-Empfänger-Modul realisiert.
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Bei
einer Ausführungsform
ist eine Bewehrungsabschirmplatte, die außerhalb der Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte
und der Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte angebracht.
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Bei
dieser Anordnung ist der Einfluss externer Störsignale vermieden. So ist
ein optisches Sender-Empfänger-Modul
mit hohem Signal/Rauschsignal-Verhältnis erzielbar.
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Bei
einer Ausführungsform
ist das optische Sender-Empfänger-Modul mit Folgendem
versehen: einer Bewehrungsabschirmung-Positioniereinrichtung mit einem Loch
im Buchsenabschnitt und Masseabschnitten, die jeweils auf der Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte
und der Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte
vorhanden sind, wobei die Bewehrungsabschirmplatte durch Einführen eines
Teils derselben in das Loch des Buchsenabschnitts positioniert ist
und sie durch Löten
mit den Masseabschnitten der Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte
und der Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte
verbunden und an diesen fixiert ist.
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Bei
dieser Anordnung werden der mechanische Anschluss der Bewehrungsabschirmung
und die elektrische Verbindung derselben mit dem Massepotenzial
gleichzeitig erzielt. So wird ein leicht zusammenbaubares optisches
Sender-Empfänger-Modul
realisiert.
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Bei
einer Ausführungsform
sind ein Leiterrahmen, auf dem das Lichtemissionselement montiert
ist, und ein Leiterrahmen, auf dem das Lichtempfangselement montiert
ist, so angeordnet, dass sich Leitungsabschnitte der jeweiligen
Leiterrahmen von voneinander verschiedenen Seiten aus erstrecken.
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Bei
dieser Anordnung kann der Abstand zwischen Leitungsanschlüssen (den
Leitungsabschnitten des zugehörigen
Leiterrahmens) des Lichtemissions-Bauelements sowie Leitungsanschlüssen (den Leitungsabschnitten
des zugehörigen
Leiterrahmens) des Lichtempfangs-Bauelements groß gemacht werden. Bei der wechselseitig
zuweisenden Anordnung der Leitunganschlüsse des Lichtemissions-Bauelements
und derjenigen des Lichtempfangs-Bauelements kann der Einfluss elektromagnetischer
Störungen
durch elektromagnetische Induktion zwischen den Leitungsanschlüssen des
Lichtemissions- und des Lichtempfangs-Bauelements, die benachbart
sind, als groß angesehen
werden. Demgegenüber
kann durch die oben genannte Anordnung bei dieser Ausführungsform
der Einfluss elektromagnetischer Störungen zwischen der Sendeseite und
der Empfangsseite verringert werden. Daher ist ein optisches Sender-Empfänger-Modul
mit hohem Signal/Rauschsignal-Verhältnis realisiert, das leicht zusammenbaubar
ist.
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Durch
die Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen des obigen optischen
Sender-Empfänger-Moduls
mit den folgenden Schritten geschaffen:
- – Herstellen
eines Lichtemissions-Bauelements durch Vergießen des Lichtemissionselements;
- – Herstellen
eines Lichtempfangs-Bauelements durch Vergießen des Lichtempfangselements;
- – Herstellen
der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit durch Positionieren und Fixieren
des Lichtemissions- und des Lichtempfangs-Bauelements und anschließendes Positionieren
und Fixieren optischer Elemente, die dem Lichtemissions- bzw. dem
Lichtempfangs-Bauelement zuzuordnen sind;
- – Herstellen
der lichtdichten Trennplatteneinheit durch ein Harzgießverfahren,
wobei die Trennplatteneinheit über
eine lichtdichte Trennplatte verfügt; und
- – Zusammenbauen
der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit, des Buchsenabschnitts und
der Trennplatteneinheit.
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Durch
dieses Herstellverfahren für
ein optisches Sender-Empfänger-Modul
kann ein optisches Sender-Empfänger-Modul
auf einfache Weise zusammengebaut werden, das optische Übertragung hoher
Qualität
durch das Vollduplex-Kommunikationsverfahren ausführen kann.
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Bei
einer Ausführungsform
verfügt
das Verfahren ferner über
die folgenden Schritte:
- – Anbringen einer Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte
und einer Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte an
einer Baugruppe, die sich aus dem Schritt des Zusammenbauens der
Licht-Emissions/Empfangs-Einheit, des Buchsenabschnitts und der
Trennplatteneinheit ergeben hat; und
- – Anbringen
einer Bewehrungsabschirmung an der Baugruppe, an der die Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte
und die Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte montiert
sind.
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Bei
einer Ausführungsform
werden im Schritt des Herstellens der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit
die Abschirmplatten am Lichtemissions- bzw. am Lichtempfangs-Bauelement
angebracht, wobei das Lichtemissions- und das Lichtempfangs-Bauelement, die
mit den jeweiligen Abschirmplatten versehen sind, durch Harzvergießen positioniert
und am Ort fixiert werden, und dann die optischen Elemente durch Harzvergießen jeweils
am Lichtemissions- bzw. am Lichtempfangs-Bauelement, die bereits
fixiert sind, positioniert und fixiert werden.
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Durch
diese Anordnung kann ein optisches Sender-Empfänger-Modul geschaffen werden, das einfach
zusammenbaubar ist und über
ein hohes Signal/Rauschsignal-Verhältnis verfügt.
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Unter
Verwendung eines erfindungsgemäßen optischen
Sender-Empfänger-Moduls,
wie oben beschrieben, werden elektronische Vorrichtungen, wie Informationsgeräte, erhalten,
die durch das Vollduplex-Kommunikationsschema optische Übertragung
hoher Qualität
ausführen
können.
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Unter
Verwendung des oben genannten Sender-Empfänger-Moduls kann eine elektronische Einrichtung
wie ein Informationsgerät
für den
Hausgebrauch, mit dem optische Übertragungen
mittels eines Vollduplex-Kommunikationssystems hoher Quali tät ausgeführt werden
können,
geschaffen werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
und den beigefügten Zeichnungen,
die nur zur Veranschaulichung dienen und demgemäß die Erfindung nicht beschränken sollen,
vollständiger
verständlich
werden.
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1 ist
ein Flussdiagramm, das das Herstellverfahren eines optischen Sender-Empfänger-Moduls
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht;
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2 ist
eine Draufsicht des obigen optischen Sender-Empfänger-Moduls;
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3 ist
eine Ansicht des obigen optischen Sender-Empfänger-Moduls gesehen aus der
Richtung eines Stopfeneinsetzlochs;
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4 ist
eine Seitenansicht des obigen optischen Sender-Empfänger-Moduls;
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5 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in der 4;
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6 ist
eine vergrößerte Schnittansicht,
die ein optisches System im obigen optischen Sender-Empfänger-Modul
zeigt;
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7 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern von
Herstellprozessschritten für
ein Lichtemissions-Bauelement;
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8 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern von
Herstellprozessschritten für
ein Lichtempfangs-Bauelement;
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9A ist
eine Draufsicht des obigen Lichtemissions-Bauelements; und die 9B ist
eine Seitenansicht desselben;
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10A ist eine Draufsicht des obigen Lichtempfangs-Bauelements;
und die 10B ist eine Seitenansicht desselben;
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11 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern von
Herstellprozessschritten für
eine Licht-Emissions/Empfangs-Einheit;
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12A ist eine Vorderansicht eines Lichtemissions-Bauelements,
an dem eine obere und eine untere Abschirmplatte angebracht sind;
die 12B ist eine Rückansicht
des obigen Lichtemissions-Bauelements und die 12C ist eine Seitenansicht des Lichtemissions-Bauelements
der 12A gesehen von rechts her;
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13A ist eine Vorderansicht der oberen Abschirmplatte;
und die 13B ist eine Seitenansicht derselben;
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14A ist eine Vorderansicht der unteren Abschirmplatte;
und die 14B ist eine Seitenansicht derselben;
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15A ist eine Vorderansicht eines Lichtempfangs-Bauelements,
an dem eine obere und eine untere Abschirmplatte angebracht sind;
die 15B ist eine Rückansicht
des obigen Lichtempfangs-Bauelements und die 15C ist
eine Seitenansicht des Lichtempfangs-Bauelements der 15A gesehen von rechts her;
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16A ist eine Vorderansicht der oberen Abschirmplatte,
und die 16B ist eine Seitenansicht derselben;
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17A ist eine Vorderansicht der unteren Abschirmplatte,
und die 17B ist eine Seitenansicht derselben;
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18A ist eine Vorderansicht einer Licht-Emissions/Empfangs-Einheit,
die durch sekundären
Harzspritzguss integriert ist, und die 18B ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie XVIIIb-XVIIIb in der 18A, die 18C ist
eine Seitenansicht der obigen Licht-Emissions/Empfangs-Einheit, und
die 18D ist eine Rückansicht
derselben;
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19A ist eine Vorderansicht einer Sende-Prismalinse,
die 19B ist eine Ansicht gesehen
von der Oberseite der Sende-Prismalinse der 19A her,
und die 19C ist eine Seitenansicht gesehen
von der rechten Seite der Sende-Prismalinse der 19A;
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20A ist eine Vorderansicht einer Empfangs-Prismalinse,
die 20B ist eine Ansicht gesehen
von der Oberseite der Empfangs-Prismalinse der 20A her, und die 20C ist
eine Seitenansicht gesehen von der rechten Seite der Empfangs-Prismalinse
der 20A;
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21A ist eine Vorderansicht einer Licht-Emissions/Empfangs-Einheit,
in die die obige Sende- und die Empfangs-Prismalinse eingesetzt sind; die 21B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie
XXIb-XXIb in der 21A, die 21A ist eine
Seitenansicht der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit und die 21D ist eine Rückansicht derselben;
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22A ist eine Seitenansicht eines Buchsenabschnitts;
die 22B ist eine Seitenansicht einer
Trennplatteneinheit, die 22C ist
eine Seitenansicht einer Licht-Emissions/Empfangs-Einheit, und die 22D ist eine Ansicht des Buchsenabschnitts der 22A gesehen von unten her;
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23 ist
eine Schnittansicht eines optischen Sender-Emp fänger-Moduls in einem Zustand, in
dem ein optischer Stopfen in ein Stopfeneinlassloch eingesetzt ist;
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24 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern eines
Verfahrens zum Herstellen der obigen Trennplatteneinheit;
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25 ist
eine Seitenansicht einer Trennplatteneinheit;
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26 ist
eine Vorderansicht der obigen Trennplatteneinheit;
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27 ist
eine Seitenansicht der Trennplatteneinheit der 26 gesehen
von rechts her;
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28 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie XXVIII-XXVIII in der 26;
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29 ist
eine Seitenansicht eines optischen Kabels;
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30 ist
eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem das Vorderende
eines optischen Stopfens in ein Loch eines Eingriffsabschnitts der Trennplatteneinheit
eingesetzt ist;
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31 ist
eine Schnittansicht eines optischen Sender-Empfänger-Moduls, bei dem ein optischer
Stopfen in einen Buchsenabschnitt eingeführt ist;
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32A ist eine Draufsicht einer Treiberschaltungsplatte
für ein
Lichtemissions-Bauelement, und die 32B ist
eine Draufsicht einer elektrischen Verstärkerschaltungsplatte für ein Lichtemissions-Bauelement;
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33 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch ein optisches Sender-Empfänger-System
zeigt, bei dem das erfindungsgemäße optische
Sender-Empfänger-Modul
verwendet ist;
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34 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch ein anderes optisches Sender-Empfänger-System
zeigt, bei dem das erfindungsgemäße optische Sender-Empfänger-Modul
verwendet ist;
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35A ist eine Draufsicht einer Trennplatte eines
ersten herkömmlichen
optischen Sender-Empfänger-Moduls,
und die 35B ist eine Seitenansicht,
die die Positionsbeziehung der Trennplatte in Bezug auf einen optischen
Stecker zeigt;
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36A ist eine Draufsicht der Trennplatte des obigen
optischen Sender-Empfänger-Moduls, und
die 36B ist eine Seitenansicht,
die die Positionsbeziehung der Trennplatte in Bezug auf den optischen
Stecker zeigt;
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37A ist eine Seitenansicht, die einen wesentlichen
Teil eines optischen Kabels zeigt, das über einen optischen Stecker
verfügt
und mit dem obigen optischen Sender-Empfänger-Modul ein optisches Sender-Empfänger-System
bildet; und die 37B ist eine Rückansicht
des optischen Kabels mit dem optischen Stecker; und
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38 ist
eine Schnittansicht des zweiten herkömmlichen optischen Sender-Empfänger-Moduls.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Das
optische Sender-Empfänger-Modul
und ein elektronisches Gerät
gemäß der Erfindung
werden unten im Einzelnen auf Grundlage der in den Zeichnungen dargestellten
zugehörigen
Ausführungsformen
beschrieben.
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Beim
Erläutern
einer Ausführungsform
der Erfindung wird als Erstes ein Überblick über ein Herstellverfahren für das er findungsgemäße optische Sender-Empfänger-Modul
beschrieben, und anschließend
werden der Aufbau desselben sowie Einzelheiten zum Herstellverfahren
beschrieben.
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Die 1 ist
ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen des Herstellverfahrens für das optische Sender-Empfänger-Modul
dieser Ausführungsform. Das
optische Sender-Empfänger-Modul
dieser Ausführungsform
wird gemäß dem Flussdiagramm
der 1 hergestellt.
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Als
Erstes wird in einem Schritt S1 ein Lichtemissions-Bauelement dadurch
hergestellt, dass ein Lichtemissionselement durch Spritzpressen
eingekapselt wird.
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Als
Nächstes
wird in einem Schritt S2 ein Lichtempfangs-Bauelement dadurch hergestellt, dass
ein Lichtempfangselement durch Spritzpressen eingekapselt wird.
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Als
Nächstes
werden in einem Schritt S3 das Lichtemissions- und das Lichtempfangs-Bauelement dadurch
miteinander integriert, dass sie einem sekundären Harzspritzgießen zum
Positionieren und Fixieren der Bauelemente unterzogen werden.
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Als
Nächstes
wird in einem Schritt S4 eine Licht-Emissions/Empfangs-Einheit dadurch
hergestellt, dass eine Sende-Prismalinse als optisches Element und
eine Empfangs-Prismalinse als optisches Element eingesetzt werden,
um die Linsen durch tertiäres
Harzspritzgießen
mit den integrierten Bauelementen zu kombinieren.
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Als
Nächstes
wird in einem Schritt S5 eine Baugruppe 1 dadurch hergestellt, dass
die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit mit einer Trennplatteneinheit
kombiniert wird.
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Als
Nächstes
wird in einem Schritt S6 eine Baugruppe 2 da durch hergestellt, dass
die Baugruppe 1 mit einem Buchsenabschnitt mit einem Steckereinführloch und
einem Eingriffshalteabschnitt kombiniert wird, um das Anbringen
und Abnehmen eines optischen Faserkabels zu ermöglichen, das zur optischen
Signalübertragung
mit einem optischen Stecker versehen ist.
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Als
Nächstes
wird in einem Schritt S7 eine Baugruppe 3 dadurch hergestellt, dass
die Baugruppe 2 mit einer elektrischen Sende-Treiberschaltungsplatte
als Lichtemissionselement-Treiberschaltungsplatte sowie einer elektrischen
Empfangs-Verstärkerschaltungsplatte
als Lichtempfangselement-Verarbeitungsschaltungsplatte
kombiniert wird.
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Ferner
wird in einem Schritt S8 ein optisches Sender-Empfänger-Modul
dadurch hergestellt, dass die Baugruppe 3 mit einer Bewehrungsabschirmung kombiniert
wird.
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Die 2 bis 4 zeigen
Außenansichten des
optischen Sender-Empfänger-Moduls
der Ausführungsform.
Die 2 ist eine Draufsicht des optischen Sender-Empfänger-Moduls.
Die 3 ist eine Ansicht desselben gesehen aus der Richtung
des Steckereinführlochs.
Die 4 ist eine Seitenansicht des optischen Sender-Empfänger-Moduls.
In den 2 bis 4 sind eine Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 21,
ein Buchsenabschnitt 22, eine Bewehrungsabschirmung 23,
ein Steckereinführloch 24,
externe Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse 25 und rechteckige
Löcher 26 zum
Festhalten von Abschirmplatten dargestellt.
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Die 6 ist
eine vergrößerte Schnittansicht,
die ein optisches System im optischen Sender-Empfänger-Modul
zeigt. Als Erstes wird die Anordnung des optischen Systems des optischen
Sender-Empfänger-Moduls
dieser Ausführungsform
beschrieben. Bei der Ausführungsform
wird eine Lichtemissions diode (nachfolgend als LED bezeichnet) 34 als
Lichtemissionselement verwendet, und als Lichtempfangselement wird
eine Fotodiode (nachfolgend als PD bezeichnet) 37 verwendet.
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Wie
es in der 6 dargestellt ist, ist vor einem
optischen Stecker 30 mit einer optischen Faser 44 eine
Trennplatte 31 angebracht. Eine Prismalinse, die ein optisches
Element ist, ist in zwei Teile einer Sende-Prismalinse 32 und
einer Empfangs-Prismalinse 35 unterteilt, und die Trennplatte 31 ist
an der Grenze dazwischen angebracht. Diese Trennplatte 31 verfügt über eine
Dicke von 50 μm,
und das Intervall zwischen der Sende-Prismalinse 32 und
der Empfangs-Prismalinse 35, zwischen die die Trennplatte 31 eingesetzt
ist, ist auf 100 μm
eingestellt. Die Trennplatte 31 ist an der zentralen Position
(in einer Ebene, die die optische Achse der optischen Faser enthält) des
optischen Steckers 30 angeordnet. Die obige Anordnung dient
zum Einstellen der Projektionsfläche
des Vorderendes des optischen Steckers 30 auf 50 % auf
der Sendeseite und auf 50 % auf der Empfangsseite.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
wird die LED 34 durch ein Spritzpressverfahren oder dergleichen
mit einem Gießharz 33 eingekapselt,
und durch das dabei verwendete Gießharz wird eine Sendelinse 39 geschaffen.
In ähnlicher
Weise wird die PD 37 durch das Spritzpressverfahren oder
dergleichen durch ein Gießharz 36 eingekapselt,
und durch das dabei verwendete Gießharz wird eine Empfangslinse 31 erzeugt.
Sendelicht von der LED 34 wird durch eine Kondensorlinse 38 an
der Sende-Prismalinse 32 mittels
der Sendelinse 39 kollimiert, durch einen Prismenabschnitt 42 gebrochen
und danach in eine optische Faser 44 gekoppelt. Andererseits
wird wegen der Trennplatte 31 die Hälfte des von der optischen Faser 44 emittierten
Empfangslichts durch den Prismenabschnitt 43 der Empfangs-Prismalinse 35 gebrochen,
danach durch eine Konden sorlinse 40 gebündelt und über die Empfangslinse 41 aus
dem Gießharz 36 auf
die Empfangs-PD 37 gekoppelt. Wie oben beschrieben, ist
es durch Einfügen
der Trennplatte 31, der Sende-Prismalinse 32 und
der Empfangs-Prismalinse 35 zwischen die LED 34 und
die PD 37 sowie die optische Faser 44 möglich, Sende- und
Empfangsvorgänge,
d. h. Vollduplex-Kommunikation, mittels einer optischen Faser 44 auszuführen.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die LED 34 an einer Position angeordnet, die in Bezug
auf die Vorderenden des optischen Steckers 30 und der optischen
Faser 44 weiter entfernt als die PD 37 ist. In diesem
Fall beträgt
der Unterschied zwischen dem Abstand des optischen Steckers 30 zur
Lichtemissionsfläche
der LED 34 und dem Abstand des optischen Steckers 30 zur
Lichtempfangsfläche
der PD 37 1,3 mm. Ferner ist die Kondensorlinse 38 des Sendeprismas 32 an
einer Position angeordnet, die in Bezug auf das Vorderende des optischen
Steckers 30 entfernter als die Kondensorlinse 40 der
Empfangs-Prismalinse 35 ist. Der Unterschied zwischen dem
Abstand des Vorderendes der optischen Faser 44 zur Kondensorlinse 38 und
dem Abstand des Vorderendes der optischen Faser 44 zur
Kondensorlinse 40 beträgt
1 mm. Bei dieser Ausführungsform
ist die Trennplatte 31 zwischen das Lichtemissions-Bauelement,
in das die LED 34 durch Spritzpressen eingegossen wurde,
und das Lichtempfangs-Bauelement, in das die PD 37 durch
Spritzpressen eingegossen wurde, eingefügt. Daher ist es unmöglich, sowohl
die LED 34 als auch die PD 37 mit einem Abstand
von weniger als 50 μm
von der zentralen Position des optischen Steckers 30 entfernt
anzuordnen.
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Hinsichtlich
der Anordnung des optischen Systems auf der Sendeseite fällt die
Strahlungslichtintensität
der LED 34 ausgehend von einem Spitzenwert im Zentrum des
Lichtemissionsabschnitts bei zunehmendem Winkel, und der Sendewirkungsgrad
wird höher,
wenn die Kopplung des Lichts mit der optischen Faser des optischen
Steckers 30 mit geringerer Biegung des Lichtstrahls im
Prismenabschnitt 22 der Sende-Prismalinse 32 erzielt wird.
Daher nimmt der Wirkungsgrad zu, wenn der Winkel zwischen der Lichtemissionsrichtung
der LED 34 und der Richtung der optischen Achse der optischen
Faser des optischen Steckers 30 abnimmt. Aus den obigen
Gründen
kann daran gedacht werden, ein Verfahren zu verwenden, gemäß dem der
Winkel zwischen der LED 34 und dem optischen Stecker 30 dadurch
verringert wird, dass die LED 34 entfernt vom Vorderende
des optischen Steckers 30 angebracht wird. Wenn das optische
Sender-Empfänger-Modul klein
ausgebildet werden soll, wäre
es jedoch wegen der Zunahme der Größe des optischen Systems ein negativer
Faktor, wenn die LED 34 und die PD 37 entfernt
vom optischen Stecker 30 angeordnet würden. Aus den obigen Gründen wird
bei dieser Ausführungsform
die LED 34 so angeordnet, dass der Abstand vom Vorderende
des optischen Steckers 30 zum Lichtemissionsabschnitt der
LED 34 ungefähr 4,75
mm beträgt.
In diesem Fall ist es schwierig, dafür zu sorgen, dass das von der
LED 34 emittierte Licht aufgrund der Sendelinse 39 vollständig parallel wird.
Daher ist es wünschenswert,
den Abstand zwischen der integral durch das Spritzformen eingegossenen
Sendelinse 39 und der Kondensorlinse 38 der Sende-Prismalinse 32 zu
verringern, um dadurch für einen
schnellen Einfall von Licht auf die Kondensorlinse 38 zu
sorgen. Bei dieser Ausführungsform
ist der Abstand zwischen der Sendelinse 39 und der Kondensorlinse 38 auf
50 μm eingestellt.
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Andererseits
wird, hinsichtlich der Anordnung des optischen Systems auf der Sendeseite,
da das Vorderende der optischen Faser des optischen Steckers 30 eine
Kugelfläche
aufweist und daher das vom Vorderende der optischen Faser emittierte
Licht dazu tendiert, zum Zentrum hin konzentriert zu werden, der
Empfangswirkungsgrad dadurch vergrößert, dass der Prismenabschnitt 43 der
Empfangs-Prismalinse 35 an einer Positi on nahe dem Vorderende
der optischen Faser angeordnet wird, so dass das Licht durch den
Prismenabschnitt 43 der Empfangs-Prismalinse 35 zur
Empfangsseite hin abgelenkt wird, bevor es auf die Trennplatte 31 fällt, und
dann wird es durch die Kondensorlinse 40 der Empfangs-Prismalinse 35 kollimiert,
um durch die Empfangslinse 41 auf die PD 37 gekoppelt
zu werden.
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Aus
den obigen Gründen
wird die LED 34 an einer Position angebracht, die in Bezug
auf das Vorderende des optischen Steckers 30 weiter entfernt als
die PD 37 ist. Ferner wird auch die Kondensorlinse 38 des
Sendeprismas 32 an einer Position angebracht, die in Bezug
auf das Vorderende des optischen Steckers weiter entfernt als die
Kondensorlinse 40 der Empfangs-Prismalinse 35 ist.
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Wie
oben beschrieben, sind die optischen Positionen der LED 34 und
der PD 37 optimiert. Gemäß optischen Simulationsergebnissen
für die
Anordnung des optischen Systems dieser Ausführungsform betrug der Sendewirkungsgrad
dieses optischen Systems 21,3 %, und der Empfangswirkungsgrad betrug
31,2 %, was bedeutet, dass ein hoher Sende- und ein hoher Empfangswirkungsgrad
erzielt wurden.
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Nachfolgend
werden die Prozessschritte bei der Herstellung des optischen Sender-Empfänger-Moduls
dieser Ausführungsform
beschrieben.
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Die 7 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern
der Herstellprozessschritte für
ein Lichtemissions-Bauelement. Die 9A zeigt
eine Draufsicht des Lichtemissions-Bauelements. Die 9B zeigt eine
Seitenansicht desselben. Als Lichtemissions-Bauelement dieser Ausführungsform
wird eine LED (Lichtemissionsdiode 51) (in der 9A dargestellt)
verwendet.
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Als
Erstes wird in einem Schritt S11 die LED 51 des Lichtemissionselements
durch Diebonden mit Silberpaste, leitendem Harz, Indium oder dergleichen mit
einem Leiterrahmen 50 (in der 9A dargestellt)
verbunden. Der Leiterrahmen 50 wird durch Schneiden oder Ätzen einer
Metallplatte wie einer Kupferplatte oder einer Eisenplatte, mit
einer Plattierung mit Silber, hergestellt. An einer vorgegebenen Position
wird auf dem Leiterrahmen 50 unter Verwendung der Silberpaste,
des leitenden Harzes, von Indium oder dergleichen eine elektrische
Verbindung für die
LED 51 angebracht, um diese zu fixieren.
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Als
Nächstes
wird in einem Schritt S12 die andere elektrische Verbindung der
LED 51 an einer vorgegebenen Position des Leiterrahmens 50 durch Drahtbonden
mit einem Golddraht oder einem Aluminiumdraht 54 (in der 9A dargestellt)
angebracht.
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Anschließend wird
in einem Schritt S13 die sich ergebende Baugruppe in eine Metallform
eingesetzt und mit einem Gießharz 53 (in
den 9A und 9B dargestellt)
durch Spritzpressen eingekapselt.
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Als
bei den Herstellprozessschritten für dieses Lichtemissions-Bauelement
verwendetes Harz wird ein transparentes Material auf Epoxidbasis
verwendet. Dabei kann durch integrales Ausbilden eines Linsenbereichs 52 (in
den 9A und 9B dargestellt),
der über
eine kugelförmige
oder asphärische
Fläche
verfügt,
unter Verwendung des Gießharzes
in einer Richtung schräg
zum Lichtemissionselement der Kopplungswirkungsgrad für das Lichtemissionselement
mit der optischen Faser während
eines Sendevorgangs verbessert werden.
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Die 8 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern
der Herstell prozessschritte für
ein Lichtempfangs-Bauelement. Die 10A ist
eine Draufsicht des Lichtempfangs-Bauelements. Die 10B ist eine Seitenansicht desselben. Als Lichtempfangs-Bauelement
wird bei dieser Ausführungsform eine
PD (Fotodiode) 71 (in der 10A dargestellt) verwendet.
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Als
Erstes werden in einem Schritt S21 die PD 71 und ein Verstärker-IC
einer ersten Stufe (nachfolgend als Vorverstärker bezeichnet) 75 (in
der 10A dargestellt) durch Diebonden
unter Verwenden von Silberpaste, leitendem Harz, Indium oder dergleichen
in ähnlicher
Weise wie beim Herstellablauf für
das Lichtempfangs-Bauelement, auf einen Leiterrahmen 70 (in
der 10A dargestellt) aufgebracht.
Der Leiterrahmen 70 wird dadurch hergestellt, dass eine
Metallplatte wie eine Kupferplatte oder eine Eisenplatte, mit Silberplattierung,
geschnitten oder geätzt
wird. Der elektrische Anschluss der PD 71 an ihrer Unterseite
sowie der Masseanschluss des Vorverstärkers werden an einer vorgegebenen Position
auf dem Leiterrahmen unter Verwendung von Silberpaste, leitendem
Harz, Indium oder dergleichen hergestellt, wodurch die PD und der
Vorverstärker
fixiert werden.
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Als
Nächstes
werden in einem Schritt S22 die Seite der Lichtempfangsfläche der
PD 71 und der Vorverstärker 75 Drahtbonden
unter Verwendung von Golddraht oder einem Aluminiumdraht 74 (in
der 10A dargestellt) mit vorgegebenen
Positionen auf dem Leiterrahmen 70 verbunden. In diesem
Fall werden die Elektrode auf der Seite der Lichtempfangsfläche der
PD sowie der PD-Kontaktfleck des Vorverstärkers direkt elektrisch miteinander
durch Drahtbonden unter Verwendung eines Drahts 76 verbunden,
um eine Kapazitätszunahme
zu verhindern.
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Anschließend wird
die sich ergebende Baugruppe in einem Schritt S23 in eine Metallform
eingesetzt und durch Spritz pressen durch ein Gießharz 73 (in den 10A und 10B dargestellt)
eingekapselt.
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Als
beim Herstellprozess für
dieses Lichtempfangs-Bauelement verwendetes Harz wird ein transparentes
Material auf Epoxidbasis verwendet. Dabei kann durch integrales
Ausbilden eines Linsenbereichs 72 (in den 10A und 10B dargestellt),
der über
eine kugelförmige
oder eine asphärische
Fläche
verfügt,
unter Verwendung des Gießharzes
in einer Richtung schräg
zum Lichtempfangselement der Wirkungsgrad der Kopplung desselben
mit der optischen Faser während
des Empfangs verbessert werden. Obwohl bei dieser Ausführungsform
die PD und der Vorverstärker
aus einzelnen Chips bestehen, ist es zulässig, eine Einchipkonstruktion
eines fotoelektrischen IC (OPIC, OEIC) oder dergleichen zu verwenden.
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Die 11 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern
von Herstellprozessschritten für
eine Licht-Emissions/Empfangs-Einheit. Als Erstes wird in einem Schritt
S31 auf dem Lichtemissions-Bauelement eine Abschirmplatte montiert,
und in einem Schritt S32 wird auf dem Lichtempfangs-Bauelement eine
Abschirmplatte montiert.
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Als
Nächstes
werden in einem Schritt S33 das Lichtemissions-Bauelement und das Lichtempfangs-Bauelement,
an denen jeweils die Abschirmplatte montiert wurde, durch sekundäres Spritzgießen mit
Harz zu einer Einheit integriert.
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Als
Nächstes
werden in einem Schritt S34 Prismalinsen in die durch das sekundäre Spritzgießen mit
Harz erhaltene Einheit eingesetzt.
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Als
Nächstes
wird in einem Schritt S35 ein drittes Spritzgießen mit Harz ausgeführt, um
einen Linsenbefestigungsbereich 195, der später beschrieben
wird, zum Befestigen der Linse auszubilden.
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Die
Schritte zum Montieren der Abschirmplatte am Lichtemissions-Bauelement
werden als Nächstes
detaillierter beschrieben.
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Die 12A bis 12C sind
Ansichten einer Baugruppe, bei der eine obere Abschirmplatte 93 und
eine untere Abschirmplatte 94 am Lichtemissions-Bauelement 91 so
angebracht sind, dass sie dieses bedecken. Die 12A ist eine Vorderansicht der Baugruppe gesehen
aus der Richtung des Linsenabschnitts 92, mit einstückigem Guss
mittels Gießharz.
Die 12B ist eine Ansicht der Baugruppe
gesehen aus der entgegengesetzten Seite zum Linsenabschnitt 92.
Die 12C ist eine Seitenansicht der
Baugruppe gesehen von der rechten Seite der 12A.
Die 13A ist eine Vorderansicht der oberen
Abschirmplatte 93. Die 13B ist
eine Seitenansicht derselben. Die 14A ist
eine Vorderansicht der unteren Abschirmplatte 94. Die 14B ist eine Seitenansicht derselben.
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Um
den Einfluss elektromagnetischer Störsignale zu beschränken, wie
sie von der LED erzeugt werden und auf das benachbarte Lichtempfangs-Bauelement
und die Verstärkungsschaltung
für dieses
fallen, wird das in den 12A bis 12c dargestellte Lichtemissions-Bauelement 91 durch eine
Struktur abgeschirmt, bei der das Bauelement mit einer Metallplatte
aus Eisen, Kupfer oder dergleichen als Maßnahme zum Beseitigen elektromagnetischer
Störsignale
bedeckt wird, wie sie vom Lichtemissions-Bauelement, von Leitungen
und von Leitungsanschlüssen
nach außen
abgestrahlt werden, wenn das Lichtemissionselement Schaltvorgängen mit
hoher Geschwindigkeit unterworfen wird.
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Um
das Zusammenbauen auf einfache Weise auszuführen, ist diese durch eine
Metallplatte aus Eisen, Kupfer oder dergleichen gebildete Abschirmplatte
in zwei Teile unterteilt, nämlich
die obere Abschirmplatte 93 und die untere Abschirmplatte 94. Die
obere Abschirmplatte 93 verfügt über eine Struktur zum Bedecken
der oberen Abschnitte, die nicht dem Linsenabschnitt 92 entsprechen,
und sie ist mit einem Loch 100 (in der 13A dargestellt) zum Freilassen des Linsenabschnitts 92 versehen.
Die obere Abschirmplatte 93 ist durch Verbindungsanschlüsse 95 elektrisch
mit Masse verbunden und die untere Abschirmplatte 94 ist
durch Verbindungsanschlüsse 96 mit
Masse verbunden, wodurch das Eindringen elektromagnetischer Störungen gehemmt
ist. Die Verbindungsanschlüsse 95 und 96 der
oberen Abschirmplatte 93 und der unteren Abschirmplatte 94 erstrecken
sich in der Richtung, in der sich die Leitungsanschlüsse 99 des
Lichtemissions-Bauelements 91 erstrecken,
um für
eine Struktur zu sorgen, die für
Kontinuität
hinsichtlich der Masseanschlüsse innerhalb
der Leitungsanschlüsse 99 sorgen
kann. Demgemäß sind die
Verbindungsanschlüsse 95 und 96 elektrisch
mit Masse verbunden, um das Eindringen elektromagnetischer Störsignale
zu hemmen. Die elektrische Verbindung der Verbindungsanschlüsse 95 und 96 der
oberen Abschirmplatte 93 und der unteren Abschirmplatte 94 mit
den Masseanschlüssen
(die in der 12A auf den beiden Seiten liegen)
innerhalb der Leitungsanschlüsse 99 des Lichtemissions-Bauelements 91 wird
durch Schweißen
(oder Löten)
in Verbindungsabschnitten 101 bewerkstelligt, und die obere
Abschirmplatte 93 und die untere Abschirmplatte 94 werden
positioniert und fixiert.
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Als
Maßnahmen
zum Positionieren und Fixieren der oberen Abschirmplatte 93 und
der unteren Abschirmplatte 94 wird eine Struktur zum Verhindern eines
Verschiebens der oberen Platte 93 nach oben, unten, rechts
und links, wie in der 12A dargestellt,
dadurch geschaffen, dass dafür
gesorgt wird, dass das Loch 100 in der oberen Abschirmplatte 93 zum
Frei lassen des Linsenabschnitts 92 des Lichtemissions-Bauelements 91 einen
Lochdurchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Durchmesser des
Linsenabschnitts 92 ist. Bei dieser Ausführungsform
verfügt
das Loch 100 über
einen Durchmesser, der dem Durchmesser des Linsenabschnitts zuzüglich 0,1
mm entspricht. Ferner werden dadurch, dass die Verbindungsanschlüsse 95 und 96 der
oberen Abschirmplatte 93 und der unteren Abschirmplatte 94 im
Schnitt gesehen U-förmigen
Abschnitten 97 und 98 als Positionier- und Fixiereinrichtung
ausgebildet werden, zuverlässige
Positionierung und Fixierung durch seitliches Halten der Masseanschlüsse (die
in den 12A und 12B auf
den beiden Seiten liegen) der Leitungsanschlüsse 99 des Lichtemissions-Bauelements 91 erzielt.
Darüber
hinaus hemmen die obere Abschirmplatte 93 und die untere Abschirmplatte 94 nicht
nur die Strahlung elektromagnetischer Störsignale, sondern sie schränken auch überflüssige Lichtemission
von anderen Bauelementabschnitten als dem Linsenabschnitt 92 ein.
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Als
Nächstes
wird der Montageprozess für die
Abschirmplatte am Lichtempfangs-Bauelement beschrieben.
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Die 15A bis 15C sind
Ansichten einer Baugruppe, bei der eine obere Abschirmplatte 113 und
eine untere Abschirmplatte 114 an einem Lichtempfangs-Bauelement 111 so
angebracht sind, dass sie dieses bedecken. Die 15A ist eine Vorderansicht der Baugruppe gesehen
aus der Richtung eines Linsenabschnitts 112, der durch
ein Gießharz integral
ausgebildet ist. Die 15B ist eine Ansicht der Baugruppe
gesehen aus der entgegengesetzten Seite in Bezug auf den Linsenabschnitt.
Die 15C ist eine Seitenansicht der
Baugruppe gesehen von rechts in der 15A.
Die 16A ist eine Vorderansicht der
oberen Abschirmplatte 113. Die 16B ist
eine Seitenansicht derselben. Die 17A ist eine
Vorderansicht der unteren Abschirmplatte 114. Die 17B ist eine Seitenansicht derselben.
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Um
den Einfluss elektromagnetischer Störsignale von außen, wie
externe Störsignale
vom benachbarten Lichtemissions-Bauelement und der elektrischen
Schaltung zum Ansteuern desselben, zu beschränken, ist das in den 15A bis 15C dargestellte
Lichtempfangs-Bauelement 111 durch eine Struktur abgeschirmt,
durch die es durch eine Metallplatte aus Eisen, Kupfer oder dergleichen
als Störsignal-Beseitigungseinrichtung
abgedeckt wird.
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Um
den Zusammenbau einfach ausführen zu
können,
ist diese durch die Metallplatte aus Eisen, Kupfer oder dergleichen
gebildete Abschirmplatte in zwei Teile unterteilt, nämlich die
obere Abschirmplatte 113 und die untere Abschirmplatte 114.
Die obere Abschirmplatte 113 verfügt über eine Struktur zum Bedecken
der oberen Teile des Bauelements, die nicht dem Linsenabschnitt 112 entsprechen,
und sie ist mit einem Loch 120 (in der 16A dargestellt) zum Freilassen des Linsenabschnitts 112 versehen. Die
obere Abschirmplatte 113 wird durch einen Verbindungsanschluss 115 elektrisch
mit Masse verbunden und die untere Abschirmplatte 114 wird
durch einen Verbindungsanschluss 116 elektrisch mit Masse verbunden,
um das Eindringen elektromagnetischer Störsignale zu hemmen. Die Verbindungsanschlüsse 115 und 116 der
oberen Abschirmplatte 113 und der unteren Abschirmplatte 114 erstrecken
sich in einer Richtung, in der sich die Leitungsanschlüsse 119 des Lichtemissions-Bauelements 111 erstrecken,
um für eine
Struktur zu sorgen, die für
Kontinuität
in Bezug auf einen Masseanschluss (den zweiten ausgehend von der
rechten Seite in der 15A) innerhalb der Leitungsanschlüsse 119 sorgen
kann. Demgemäß sind die
Verbindungsanschlüsse 115 und 116 elektrisch
mit Masse verbunden, um das Eindringen elektromagnetischer Störsignale
zu hemmen. Der elektrische Anschluss der Verbindungsanschlüsse 115 und 116 der
oberen Ab schirmplatte 113 und der unteren Abschirmplatte 114 mit
dem Masseanschluss (dem zweiten von rechts in der 15A) innerhalb der Leitungsanschlüsse 119 des
Lichtemissions-Bauelements 111 erfolgt durch Schweißen (oder
Löten)
im Verbindungsabschnitt 121, und die obere Abschirmplatte 113 und
die untere Abschirmplatte 114 werden positioniert und fixiert.
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Als
Maßnahmen
zum Positionieren und Fixieren der oberen Abschirmplatte 113 und
der unteren Abschirmplatte 114 ist eine Struktur zum Verhindern
eines Verschiebens der oberen Platte 113 nach oben, unten,
rechts und links, wie in der 15A dargestellt,
dadurch gebildet, dass das Loch 120 in der oberen Abschirmplatte 113 zum
Freilassen des Linsenabschnitts 112 des Lichtemissions-Bauelements 111 einen
Lochdurchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Durchmesser des
Linsenabschnitts 112 ist. Bei dieser Ausführungsform
verfügt das
Loch 120 über
einen Durchmesser, der dem Durchmesser des Linsenabschnitts 112 zuzüglich 0,1 mm
entspricht. Ferner werden dadurch, dass die Verbindungsanschlüsse 115 und 116 der
oberen Abschirmplatte 113 und der unteren Abschirmplatte 114 im
Schnitt gesehen U-förmigen
Abschnitten 117 und 118 als Positionier- und Fixiereinrichtung
ausgebildet sind, zuverlässige
Positionierung und Fixierung dadurch erzielt, dass der Masseanschluss
innerhalb der Leitungsanschlüsse 119 des
Lichtemissions-Bauelements seitlich gehalten wird. Darüber hinaus
hemmen die obere Abschirmplatte 113 und die untere Abschirmplatte 114 nicht
nur die Strahlung elektromagnetischer Störsignale, sondern sie beschränken auch den
Einfall überflüssigen Lichts
aus anderen Bauelementabschnitten als dem Linsenabschnitt 112.
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Als
Nächstes
wird der Prozess des Integrierens des Lichtemissions- und des Lichtempfangs-Bauelements,
an denen die Abschirmplatten angebracht sind, durch ein zweites
Spritzgießen
mit Harz beschrieben.
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Die 18A ist eine Vorderansicht der durch das zweite
Spritzgießen
mit Harz integrierten Licht-Emissions/Empfangs-Einheit. Die 18B ist eine
Schnittansicht entlang der Linie XVIIIb-XVIIIb in der 18A. Die 18C ist
eine Seitenansicht der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit. Die 18D ist eine Rückansicht
derselben.
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Wie
es in den 18A bis 18D dargestellt
ist, werden das Lichtemissions-Bauelement 131 mit den angeschweißten Abschirmplatten 138 und 139 sowie
das Lichtempfangs-Bauelement 132 mit den angeschweißten Abschirmplatten 140 und 141 so
positioniert und fixiert, dass sich der Leiterrahmen des Lichtemissions-Bauelements 131 und
derjenige des Lichtempfangs-Bauelements 132 in zueinander entgegengesetzten
Seiten erstrecken. Durch Anordnen des Lichtemissions-Bauelements 131 und
des Lichtempfangs-Bauelements 132 in solcher Weise, dass
ihre den Leitungsanschlüssen 133, 134 abgewandten
Seiten einander gegenüberstehen,
kann das Intervall oder der Abstand zwischen den Leitungsanschlüssen 133 des
Lichtemissions-Bauelements 131 und den Leitungsanschlüssen 134 des Lichtempfangs-Bauelements 132 groß gemacht
werden, so dass der Einfluss elektromagnetischer Störsignale
vom Lichtemissions-Bauelement 131 auf das Lichtempfangs-Bauelement 132 eingeschränkt werden
kann. Weil davon ausgegangen wird, dass der Einfluss elektromagnetischer
Störsignale
durch elektromagnetische Induktion zwischen den Leitungsanschlüssen des
Lichtemissions-Bauelements und den Leitungsanschlüssen des
Lichtempfangs-Bauelements in der benachbarten Anordnung groß ist, kann darüber hinaus
durch die oben genannte beabstandete Anordnung der Einfluss elektromagnetischer Störsignale
verringert werden.
-
Die
Positionier- und Fixiereinrichtung des Lichtemissions-Bauelements 131 und
des Lichtempfangs-Bauelements 132 werden durch das zweite Spritzgießen mit
Harz auf Grundlage von Positionierstiftlöchern 136 und 137 der
Leiterrahmen des Lichtemissions-Bauelements 131 und des
Lichtempfangs-Bauelements 132 durch ein Spritzgießharz 135 gebildet.
In diesem Stadium des zweiten Spritzgießens mit Harz werden gleichzeitig
Vorsprungstiftlöcher 142 und 143 (in
der 18A dargestellt), die als Positioniereinrichtung
für die
Prismalinsen, die als optisches Element zum Senden dienen, und ein
optisches Element für
den Empfang, wie später
beschrieben, dienen, hergestellt.
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Als
Nächstes
wird der Prozess des Einsetzens der Prismalinsen in die durch den
zweiten Spritzgießvorgang
mit Harz integrierte Licht-Emissions/Empfangs-Einheit beschrieben.
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Als
Erstes werden die einzusetzenden Prismalinsen beschrieben. Die 19A ist eine Vorderansicht einer Sende-Prismalinse.
Die 19B ist eine Seitenansicht gesehen
von der Oberseite der Sende-Prismalinse der 19A.
Die 19C ist eine Seitenansicht gesehen
von der rechten Seite der Sende-Prismalinse der 19A her.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird die in den 19A bis 19C dargestellte
Sende-Prismalinse 161 als optisches Sendeelement verwendet.
Die Sende-Prismalinse 161 verfügt über eine Struktur, bei der
ein Prismenabschnitt 162 und ein Kondensorlinsenabschnitt 163 zu
einem Stück
kombiniert sind. Die Sende-Prismalinse 161 wird durch ein
Spritzgießverfahren
oder dergleichen hergestellt, und es ist wünschenswert, ein Material mit
hervorragender Wetterbeständigkeit
für die
Prismalinse auszuwählen.
Zum Beispiel kann Acryl, PMMA (Polymethylmethacrylat) oder dergleichen
verwendet werden. Die Sende-Prismalinse 161 ist mit Vorsprungsstiften 164 versehen,
die im Stadium des Spritzgießens
integral als Positioniereinrichtung für das zweite Spritzgießen in einem
Ab schnitt ausgebildet werden, der keine Beziehung zur Optik hat.
Darüber
hinaus werden dadurch, dass die Oberflächen 165 und 166 der
Sende-Prismalinse 161, die nicht zur Optik beitragen, mit einer
glättenden
Endbearbeitung versehen werden, überflüssige Lichtemission
und -reflexion von Emissionslicht von der optischen Faser eingeschränkt.
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Die 20A ist eine Vorderansicht der Empfangs-Prismalinse.
Die 20B ist eine Seitenansicht der
Empfangs-Prismalinse der 20A von oben
her. Die 20C ist eine Seitenansicht von
der rechten Seite der Empfangs-Prismalinse der 20A her.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die in den 20A bis 20C dargestellte
Empfangs-Prismalinse 171 als optisches Empfangselement
verwendet. Die Empfangs-Prismalinse 171 verfügt über eine
Struktur, bei der ein Prismenabschnitt 172 und ein Kondensorlinsenabschnitt 173 miteinander
integriert sind. Die Empfangs-Prismalinse 171 wird ebenfalls
durch ein Spritzgießverfahren
oder dergleichen, ähnlich
wie die Sende-Prismalinse 161,
hergestellt, und es ist wünschenswert,
für die
Prismalinse ein Material mit hervorragender Wetterfestigkeit zu
wählen.
Zum Beispiel sind Acryl, PMMA oder dergleichen verwendbar. Die Empfangs-Prismalinse 171 ist
mit Vorsprungsstiften 174 versehen, die im Stadium des Spritzgießens integral
als Positioniereinrichtung für das
zweite Spritzgießen
in einem Abschnitt ausgebildet werden, der keine Beziehung zur Optik
hat. Darüber
hinaus werden dadurch, dass die Flächen 175 und 176 der
Empfangs-Prismalinse 171, die keinerlei optischen Beitrag
leisten, mit einer glättenden
Endverarbeitung versehen werden, überflüssige Lichtemission und -reflexion
des Emissionslichts von der optischen Faser eingeschränkt.
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Die 21A ist eine Vorderansicht einer Licht-Emissions/ Empfangs-Einheit,
in die eine Sende-Prismalinse 182 und eine Empfangs-Prismalinse 183 eingesetzt
sind. Die 21B ist eine Schnittansicht
entlang einer Linie XXIb-XXIb in der 21A. Die 21C ist eine Seitenansicht der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit.
Die 21D ist eine Rückansicht
derselben.
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Wie
es in den 21A bis 21D dargestellt
ist, werden die Sende-Prismalinse 182 und die Empfangs-Prismalinse 183 dadurch
an ihren Positionen fixiert, dass die Vorsprungsstifte 184 und 185 als Positioniereinrichtungen
in die Vorsprungsstiftlöcher 142 und 143 (in
der 18A dargestellt) eingeführt werden,
die beim zweiten Spritzgießprozess
hergestellt wurden, um das Lichtempfangs- und das Lichtemissions-Bauelement
zu integrieren oder zu vereinen.
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Es
ist möglich,
dass die Sende-Prismalinse 161 und/oder die Empfangs-Prismalinse 171 während der
folgenden Herstellprozessschritte von der Baugruppe abfallen, wenn
sie einfach in das durch das zweite Spritzgießen hergestellte Erzeugnis
eingesetzt werden. Daher werden Linsenfixierabschnitte 195 durch
ein drittes Spritzgießen
mit Harz ausgebildet, um die Linsen zu befestigen.
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Ferner
werden im Linsenfixierabschnitt 195 Stifte 186 und 187,
die als Positioniereinrichtungen hinsichtlich eines später beschriebenen
Buchsenabschnitts 202 (in der 22A dargestellt)
verwendet werden, durch einstückiges
Gießen
an zwei Stellen angebracht. Die Stifte 186 und 187 verfügen über verschiedene
Stiftdurchmesser, um das Einführen derselben
in der falschen Richtung hinsichtlich der Sende- und der Empfangsseite
zu verhindern, wenn eine Positionierung und Fixierung hinsichtlich
des Buchsenabschnitts 202 erfolgt. Darüber hinaus ist der Buchsenabschnitt 202,
da bloße
Presspassung zur Gefahr einer Ablösung des Buchsenabschnitts 202 von
der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit führt, mit Haken 205 (in
der 22A dargestellt) versehen, und
die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201,
die dem dritten Spritzgießen
mit Harz unterzogen wurde, ist mit Grabenabschnitten 194 versehen,
um die Haken 205 aufzunehmen. Die Haken 205 des
Buchsenabschnitts 202 und die Grabenabschnitte 194 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 bilden
eine Einrichtung gegen Trennen. Im Stadium des dritten Spritzgießens mit
Harz ist es möglich,
wenn dieses dadurch ausgeführt
wird, dass die Leiterrahmen auf Grundlage der Stiftlöcher 188 und 189 gemeinsam mit
dem Lichtemissions-Bauelement 190 und dem Lichtempfangs-Bauelement 191 positioniert
werden, wie im Stadium des zweiten Spritzgießens mit Harz, die Positioniergenauigkeit
der Positionierstifte 186 und 187 in Bezug auf
das Lichtemissions-Bauelement 190, das Lichtempfangs-Bauelement 191,
die Linsen 192 und 193, die durch Einsatzformen
integral geformt wurden, die Prismalinsen 182 und 183 für Sende-
und Empfangsvorgänge
sowie dem Buchsenabschnitt 202 zu verbessern.
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Die 22A ist eine Seitenansicht des Buchsenabschnitts 202.
Die 22B ist eine Seitenansicht einer
Trennplatteneinheit 221. Die 22C ist
eine Seitenansicht einer Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201.
Die 22D ist eine Ansicht des Buchsenabschnitts 202 der 22A von unten her gesehen.
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Wie
es in den 22A bis 22D dargestellt
ist, werden der Buchsenabschnitt 202, die Trennplatteneinheit 221 und
die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 dadurch unter
Positionierung zusammengebaut, dass die durch das dritte Spritzgießen mit
Harz hergestellten Stifte 186 und 187 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 in
die im Buchsenabschnitt 202 vorhandenen Stiftlöcher 208 eingeführt werden.
Der Buchsenabschnitt 202 verfügt über ein Steckereinführloch (in
der 3 mit 24 gekennzeichnet) sowie einen
Eingriffshalteabschnitt, um das Anbringen und Abnehmen eines optischen
Faserkabels (nicht dargestellt) zu ermöglichen, an dem ein optischer
Stecker angebracht ist. Dieser Eingriffshalteabschnitt ist so konzipiert,
dass er den in das Steckereinführloch
in die vorgegebene Position des Buchsenabschnitts 202 eingeführten optischen
Stecker dadurch abnehmbar hält,
dass er diesen Haltevorgang durch einen verengten Abschnitt (242 in
der 29) mittels einer Blattfeder oder dergleichen
(209 in der 22) ausführt. Darüber hinaus
ist, wie es oben beschrieben ist, da bloße Presspassung zur Gefahr
eines Ablösens
der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit vom Buchsenabschnitt 202 führt, der
Buchsenabschnitt 202 mit Haken 205, 205 versehen,
und die Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201, die dem dritten
Spritzgießen
mit Harz unterzogen wurde, ist an beiden Seiten mit Grabenabschnitten 194 versehen,
um die Haken 205, 205 aufzunehmen, um dadurch
eine Trennung der Buchse in der Ziehrichtung zu verhindern. Die Trennplatteneinheit 221 zum
Trennen des optischen Pfads des Sendesignallichts von demjenigen
des Empfangssignallichts wird zwischen dem Buchsenabschnitt 202 und
der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 gehalten. Die
Trennplatteneinheit 221 ist so aufgebaut, dass sie in der
Längsrichtung der
optischen Faser mittels eines Trennplatteneinheit-Halteabschnitts 215,
der am Buchsenabschnitt 202 vorhanden ist, und einer Feder 212 als
Federeinrichtung beweglich ist.
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Die 24 zeigt
ein Flussdiagramm zum Erläutern
des Herstellverfahrens für
die Trennplatteneinheit. Diese Trennplatteneinheit wird dadurch
hergestellt, dass die Trennplatte 211 mit einem Harzgießstück 213 zum
Führen
des optischen Steckers durch Spritzgießen in einem Schritt S41 integriert wird
und dann die Feder 212 durch Presssitz angebracht wird.
Die Feder 212 kann durch Einsatzformen mit dem Harzgießstück 213 integriert
werden.
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Die 23 zeigt
eine Schnittansicht eines optischen Sender-Empfänger-Moduls in einem Zustand,
in dem ein optischer Stecker 240 in ein Steckereinführloch 227 eingeführt ist.
Wie es in der 23 dargestellt ist, ist die
Trennplatteneinheit 221 mit einer Trennplatte 211,
die zwischen einem Lichtemissions-Bauelement 222 und einem
Lichtempfangs-Bauelement 223 sowie zwischen einer Sende-Prismalinse 224 und
einer Empfangs-Prismalinse 225 positioniert ist, und einem
Eingriffsabschnitt 214 versehen, an dem ein Ende der Trennplatte 211 befestigt
ist. Ein Trennplatteneinheit-Halteabschnitt 215 zum beweglichen
Halten der Trennplatteneinheit 221 in der Richtung der
optischen Achse der optischen Faser ist auf der Seite der Trennplatteneinheit 221 zum
Buchsenabschnitt 202 hin vorhanden.
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Die 25 ist
eine Seitenansicht der Trennplatteneinheit 221. Die 26 ist
eine Vorderansicht derselben. Die 27 ist
eine Seitenansicht der Trennplatteneinheit 221 der 26 gesehen
von rechts her. Die 28 ist eine Schnittansicht entlang einer
Linie XXVIII-XXVIII in der 26.
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Wie
es in der in der 28 dargestellten Schnittansicht
der Trennplatteneinheit 221 deutlich dargestellt ist, verfügt der Eingriffsabschnitt 214 über ein
im Wesentlichen kegelstumpfförmiges
Loch 216 im Zentrum, um das Vorderende des optischen Steckers 240 (in
der 23 dargestellt) gleichmäßig aufzunehmen. Der Eingriffsabschnitt 214 verfügt auch über einen
ringförmigen
Vorsprung 217, der in der radialen Richtung am Boden dieses
Lochs 216 nach innen vorsteht. Dieser ringförmige Vorsprung 217 verfügt über eine
Dicke, die kleiner als 0,4 mm ist (0 < x < 0,4
mm). Die Dicke des ringförmigen
Vorsprungs 217 entspricht dem Abstand zwischen dem Vorderende
des optischen Steckers 240 und einer Fläche 218 (die auf der
Seite entgegengesetzt zum Loch 216 liegt) der Trennplatte 211.
Die Trennplatte 211 besteht aus einer Phosphorbronzeplatte
oder einer Platte aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von ungefähr 50 μm, und sie
ist durch Einsatzformen am Eingriffsabschnitt 214 im Bodenabschnitt
des Lochs 216 befestigt. Die Fläche 218 (die auf der
Seite entgegengesetzt zum Loch 216 liegt) der Trennplatte 211 ist
mit einem Lichtabsorptionsmaterial (schwarze Farbe, die Ruß oder dergleichen
enthält)
beschichtet, das eine Lichtabsorptionsschicht bildet. Darüber hinaus
ist, wie es deutlich aus der in der 25 dargestellten
vergrößerten Seitenansicht
der Trennplatteneinheit 221 und der in der 26 dargestellten
Vorderansicht derselben dargestellt ist, die Blattfeder 212,
die aus einer Phosphorbronzeplatte, einer Platte aus rostfreiem
Stahl oder aus Berylliumkupfer besteht, an zwei Stellen (oben links
und unten rechts in der 26) durch
Einsatzformen oder Presspassung am Eingriffsabschnitt 214 montiert.
Die Feder 212 steht dauernd mit der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 (in
der 23 dargestellt) in Kontakt. Daher wird der Eingriffsabschnitt 214 durch
die Feder 212 immer zum Steckereinführloch 227 (in der 23 dargestellt),
d. h. zur optischen Faser hin, gedrückt. In der 23 ist
der Eingriffsabschnitt 214 verschiebbar in ein rechteckiges
Loch (nicht dargestellt) eingesetzt, das im Trennplatteneinheit-Halteabschnitt 215 des
Buchsenabschnitts 202 ausgebildet ist. Daher bewegen sich,
wenn eine Kraft über derjenigen
der Feder 212 auf den Eingriffsabschnitt 214 ausgeübt wird,
dieser und die an ihm befestigte Trennplatte 211 in der
Richtung entgegengesetzt zum Steckereinführloch 227 (d. h.
zur Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 hin).
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Das
optische Sender-Empfänger-Modul
dieser Ausführungsform
bildet gemeinsam mit dem in der 29 dargestellten
optischen Kabel ein optisches Sender-Empfänger-System. Dieses optische Kabel
verfügt
an den entgegengesetzten Endabschnit ten (in der 29 ist
nur ein Endabschnitt dargestellt) über optische Stecker 240,
und in diese ist eine optische Faser eingeführt. Wie es aus der 29 erkennbar
ist, ist dieser optische Stecker 240 mit keinem Antiverdrehmechanismus
versehen, und demgemäß ist er
verdrehbar. Eine am Vorderende des optischen Steckers 240 vorhandene
optische Faserendfläche 241a steht über das
Stecker(Klemmelement)ende über,
und ihr Außenabschnitt
in der radialen Richtung bedeckt einen Teil der Steckerendfläche 240a (siehe
die 30). Die optische Faserendfläche 241a ist eine
gekrümmte
Fläche,
die rotationssymmetrisch in Bezug auf die optische Achse der optischen
Faser ist, und sie ist eine konvexe Fläche. Der Fluss von Reflexionslicht
ausgehend von der gekrümmten
Fläche
wird erweitert und daher im Mantel der Faser absorbiert, wenn Ausbreitung
durch die Faser erfolgt. Demgemäß wird das
aus der Faser austretende Reflexionslicht im Vergleich zu dem bei
einer optischen Faser mit ebener Endfläche verringert.
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Die 30 ist
eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem das Vorderende
des optischen Steckers 240 in das Loch 216 des
Eingriffsabschnitts 214 der Trennplatteneinheit 221 eingesetzt ist.
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Wie
es in der 30 deutlich dargestellt ist, ist,
wenn der optische Stecker 240 mittels des Steckereinführlochs 227 in
das optische Sender-Empfänger-Modul
gesteckt wird, das Vorderende desselben in das Loch 216 des
Eingriffsabschnitts 214 der Trennplatteneinheit 221 eingesetzt,
und ein Abschnitt 240b, der nicht zur Steckerendfläche 240a gehört und der
nicht durch die Faserendfläche
bedeckt ist, gelangt mit einer Fläche (Eingriffsfläche) 217a des ringförmigen Vorsprungs 217 des
Eingriffsabschnitts 214 in Kontakt. Im Ergebnis ist die
Relativposition des Vorderendes der optischen Faser 241 zur
Trennplatte 211 bestimmt. Dabei wird zwischen der Steckerendfläche 240a (und
demgemäß dem Außenrand der
optischen Faserendfläche 241a und
der entgegengesetzten Fläche 211a der
Trennplatte 211 ein Spalt G erzeugt, der der Dicke des
ringförmigen
Abschnitts 217 des Eingriffsabschnitts 214 entspricht. Da
die optische Faserendfläche 241a konvex
ausgebildet ist, wird der Spalt zwischen ihr und der entgegengesetzten
Fläche 211a der
Trennplatte 211 zum Zentrum der Faser hin kleiner. Wegen
des Vorliegens des ringförmigen
Vorsprungs 217, der in radialer Richtung nach innen vorsteht,
gelangt jedoch die optische Faserendfläche nicht mit der entgegengesetzten
Fläche
der Trennplatte in Berührung.
Die Abmessung dieses Spalts G, die von der Struktur des optischen
Systems abhängt,
soll vorzugsweise einem Wert unter 0,4 mm (0 mm < G < 0,4
mm) entsprechen und so klein wie möglich sein. Bei dieser Ausführungsform
ist der Spalt G auf ungefähr
0,3 mm eingestellt. Es wurde experimentell geklärt, dass die Bitfehlerrate
(BER) 10–12 betragen
konnte, wenn der Spalt G ungefähr
0,3 mm betrug, und es kann in ausreichender Weise für ein Vollduplex-Kommunikationssystem
gesorgt werden.
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Wie
es aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, verfügt der ringförmige Vorsprung 217 über eine
Dicke, die größer als
das Ausmaß des
Vorsprungs der konvexen Fläche
der optischen Faser 241 gegenüber der optischen Steckerendfläche 240b ist.
Darüber
hinaus verfügt
die entgegengesetzte Fläche 211a (die
der optischen Faserendfläche 241a zugewandt ist)
der Trennplatte 211 über
lineare Form, so dass zwischen einer entgegengesetzten Fläche 214a (die auf
der Seite entgegengesetzt zur Fläche 217a für Eingriff
mit dem optischen Stecker 240 liegt) des aus Kunststoff
geformten Eingriffsabschnitts 214 und der entgegengesetzten
Fläche 211a der
Trennplatte 211 kein Spalt ausgebildet ist.
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Der
Eingriffsabschnitt 214 der Trennplatteneinheit 221 wird durch
die Feder 212 zum Steckereinführloch 227 (in der 23 dargestellt),
d. h. zum optischen Stecker 240 hin gedrückt. Daher
wird die Eingriffsfläche 217a immer
mit einer winzigen Kraft zur Steckerendfläche 240a hin gedrückt. Darüber hinaus ist
die optische Faserendfläche 241a eine
gekrümmte
Fläche,
die in Bezug auf die optische Achse der optischen Faser 241 rotationssymmetrisch
ist. Daher ändert
sich selbst dann, wenn sich der optische Stecker 240 dreht,
die Form der optischen Faserendfläche 241a nicht in
Bezug auf die entgegengesetzte Fläche 211a der Trennplatte 211,
und der Spalt G wird konstant gehalten.
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Der
optische Stecker 240 mit der optischen Faser 241 verfügt aufgrund
des Herstellprozesses über
eine Längenschwankung.
Daher kann, wenn die Position der Trennplatte 211 durch
Fixieren der Trennplatteneinheit 221 am Buchsenabschnitt 202 (in
der 23 dargestellt) oder durch eine andere Maßnahme fixiert
wird, der Spalt zwischen der optischen Faserendfläche 241a und
der entgegengesetzten Fläche 211a der
Trennplatte 211 größer als eingestellt
werden, was von der Länge
des optischen Steckers 240 abhängt. Wenn der optische Stecker 240 ein
solcher vom runden Typ gemäß dem Standard
EIAJRC5720B ist, kann die Länge
des Steckers aufgrund von Schwankungen beim Herstellprozess zwischen
14,7 und 15 mm variieren. Wenn der Spalt auf 0,2 mm eingestellt
ist und die Position der Trennplatte 211 in Übereinstimmung
mit dem längsten
optischen Stecker 240 fixiert wird, kann abhängig vom Stecker
ein Spalt von 0,5 mm auftreten. Jedoch wird beim optischen Sender-Empfänger-Modul
gemäß dieser
Ausführungsform
die Anfangsposition der Trennplatteneinheit 221 (genauer
gesagt der Eingriffsabschnitt 214) auf eine Position gestellt,
die die Länge
des kürzestmöglichen
optischen Steckers 240 bewältigen kann, und die Trennplatteneinheit 221 ist in
der Längsrichtung
der optischen Faser 241 beweglich gemacht, wobei der Eingriffsabschnitt 214 durch die
winzige Kraft der Feder 212 gegen die Steckerendfläche 240b drückt. Daher
kann die Größe des oben
genannten Spalts unabhängig
von der Länge des
eingeführten
optischen Steckers 240 konstant gehalten werden.
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Darüber hinaus
ist es wünschenswert,
da die Steckerendfläche 240b in
Kontakt mit der Eingriffsfläche 217a bei
Drehung des optischen Steckers 240 auf der letzteren gleitet,
für die
Eingriffsfläche 217a ein
Material mit kleinem Gleitreibungskoeffizienten und hervorragender
Abriebfestigkeit zu verwenden, wie ein Fluorkunststoff und Polyethylen
mit ultrahohem Molekulargewicht.
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Bei
der Baugruppe 1 der Struktur, bei der die Trennplatteneinheit 221 zwischen
der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 und dem Buchsenabschnitt 202 gehalten
wird, ist eine Fläche 211b der Trennplatte 211,
die auf der Seite entgegengesetzt zur entgegengesetzten Fläche 211a liegen
soll, die der optischen Faser 241 zugewandt ist, in den
Trennplatte-Führungsgrabenabschnitt 228 (in
der 23 dargestellt) der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 einzusetzen.
Wie es in der 23 dargestellt ist, ist, da
das Lichtemissions-Bauelement 222 in der Richtung der optischen
Achse der optischen Faser 241 weiter entfernt von der optischen
Faserendfläche liegt
als das Lichtempfangs-Bauelement 223, die Länge der
Trennplatte 211 so ausgebildet, dass sie sich über den
Bodenabschnitt der Linse 222a des Lichtemissions-Bauelements 222 hinaus
erstreckt. Durch diese Anordnung wird verhindert, dass Licht vom
Lichtemissions-Bauelement 222, das nicht auf die Sende-Prismalinse 224 fällt, direkt
oder nach Reflexion an der Empfangs-Prismalinse 225 auf
das Lichtempfangs-Bauelement 223 fällt.
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Als
Nächstes
wird der Betrieb des optischen Sender-Empfänger-Systems dieser Ausführungsform
beschrieben.
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Die 5 zeigt
eine Schnittansicht des wesentlichen Teils einer Seite des optischen
Sender-Empfänger-Systems,
wobei die optischen Stecker 240 an den beiden Enden des
optischen Kabels in die jeweiligen optischen Sender-Empfänger-Module
eingeführt
sind. Wenn einmal ein Sendesignal (elektrisches Signal) von außerhalb
des optischen Sender-Empfänger-Moduls 20 über die
Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse 25 (in
der 4 dargestellt) eingegeben wird, wird eine als
Lichtemissions-Bauelement
dienende LED 514 durch eine elektrische Sende-Treiberschaltungsplatte 509,
auf der ein Sendetreiber-IC 512 montiert ist, angesteuert,
so dass Sendesignal-Lichtstrahlen (optisches Signal) von der LED 514 abgestrahlt
werden. Die Sendesignal-Lichtstrahlen werden durch eine an der Oberfläche des
Lichtemissions-Bauelements 501 ausgebildete Sendelinse 516 im
Wesentlichen kollimiert, und sie treten dann in eine Sende-Prismalinse 503 ein, durch
die die Lichtstrahlen auf den optischen Pfad abgelenkt werden und
in die optische Faser 241 eintreten. Dabei laufen Sendelichtstrahlen,
die an einer Endfläche
der optischen Faser 241 nahe dem optischen Sender-Empfänger-Modul
(nachfolgend als "optische
Faserendfläche
auf der nahen Seite" bezeichnet)
reflektiert wurden, durch den Spalt G zwischen der Trennplatte 211 und
dem optischen Faserende (in der 30 dargestellt),
und sie treten in das Lichtempfangs-Bauelement 502 ein.
Dabei ist die Lichtmenge des einfallenden Lichts ausreichend klein,
da der Spalt G eine kleine Abmessung von 0,3 mm aufweist.
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Die
Sendelichtstrahlen, die durch die optische Faser gelaufen sind,
werden durch eine Endfläche
der optischen Faser 241 entfernt vom optischen Sender-Empfänger-Modul
(nachfolgend als "optische
Faserendfläche
auf der fernen Seite" bezeichnet)
teilweise reflektiert. Da jedoch die optische Faserendfläche auf
der fernen Seite eine konvexe Fläche ist,
wird der Fluss der Reflexionslichtstrahlen erweitert und im Mantel
absorbiert, während
er sich durch die optische Faser 241 ausbreitet. Im Ergebnis
verlässt
wenig Reflexionslicht die optische Faserendfläche 241a auf der nahen
Seite.
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Andererseits
fällt das
von der optischen Faserendfläche
auf der fernen Seite ausgegebene Sendesignallicht auf das optische
Sender-Empfänger-Modul
der anderen Kommunikationspartei. Wenn angenommen wird, dass das
optische Sender-Empfänger-Modul
der anderen Kommunikationspartei denselben Aufbau aufweist (wofür in der
folgenden Beschreibung dieselben Bezugszahlen verwendet werden),
erreicht das Sendesignallicht als Erstes die entgegengesetzte Fläche 211a (in
der 30 dargestellt) der Trennplatte 211.
Da jedoch diese entgegengesetzte Fläche 211a mit einem
Lichtabsorptionsmaterial (schwarze Farbe, die Ruß oder dergleichen enthält) beschichtet
ist, wird hier kein Reflexionslicht erzeugt.
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Anschließend wird
der optische Pfad des auf die Empfangs-Prismalinse 504 fallenden Sendesignallichts
geändert
und durch eine auf der Fläche
des Lichtempfangs-Bauelements 502 ausgebildete Empfangslinse 517 gebündelt, um
in eine PD 515 einzutreten, die als Lichtempfangs-Bauelement
dient.
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Das
einfallende Licht wird an dieser PD 515 teilweise reflektiert.
Da jedoch das einfallende Licht schräg auf die PD 515 fiel,
wird es in der entgegengesetzten schrägen Richtung reflektiert und
kehrt nicht zur Sende-Prismalinse 504 zurück. Anschließend wird
das auf die PD 515 fallende Licht fotoelektrisch in ein
elektrisches Signal umgewandelt, durch eine elektrische Empfangs-Verstärkerschaltungsplatte 510,
auf der ein Verstärkungs-IC 513 montiert
ist, verstärkt
und als Empfangssignal über
den externen Eingangs/Ausgangs-Anschluss 25 (in der 4 dargestellt)
zur Außenseite
des optischen Sender-Empfänger-Moduls
entnommen.
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Dieses
optische Sender-Empfänger-System unterdrückt elektrisches Übersprechen
unter Verwendung der Abschirmplatten, und es unterdrückt optisches Übersprechen
unter Verwendung der Trennplatteneinheit 506 mit der Trennplatte
entgegengesetzt zur optischen Faserendfläche unter Einfügung eines
kleinen Spalts. Daher wird optische Übertragung mittels des Vollduplex-Kommunikationsschemas
erzielt. Darüber
hinaus tritt, da zwischen der Trennplatte und der optischen Faserendfläche der
Spalt vorhanden ist, keine Beschädigung der
optischen Faserendfläche
und der Trennplatte durch Drehung des optischen Steckers 240 auf.
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Als
Nächstes
werden die Zusammenbauprozesse für
die elektrische Treiberschaltungsplatte für das Lichtemissionselement,
derjenigen für
das Lichtempfangselement und der Bewehrungsabschirmung beschrieben.
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Die 31 ist
eine Schnittansicht des optischen Sender-Empfänger-Moduls,
bei dem der optische Stecker 240 in den Buchsenabschnitt 202 eingeführt ist.
In der 31 sind Leitungsanschlüsse 251 des
Lichtemissions-Bauelements 222 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 in
Anschlusslöcher 253 eingeführt, die
in der elektrischen Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement vorhanden
sind, und sie sind durch Löten
elektrisch angeschlossen. In ähnlicher
Weise sind Leitungsanschlüsse 254 des
Lichtempfangs-Bauelements 223 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 in
Anschlusslöcher 256 eingeführt, die
in der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement
vorhanden sind, und sie sind durch Löten elektrisch angeschlossen.
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Die 32A ist eine Draufsicht der Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement. Die 32B ist eine Draufsicht der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement.
Wie es in den 32A und 32B dargestellt
ist, ist die Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement,
auf der der Treiber-IC 257 für das Lichtemissions-Bauelement
montiert ist, in der Höhenrichtung
im Wesentlichen flach. Auch die elektrische Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement,
auf der der Empfangsverstärkungs-IC 258 montiert
ist, ist in der Höhenrichtung
im Wesentlichen flach. Die Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement
und die elektrische Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement
werden so zusammengebaut, dass ihre Rückseiten einander zugewandt
sind, wobei die Baugruppe 1 (Kombination der drei Teile der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201,
der Trennplatteneinheit 221 und des Buchsenabschnitts 202) dazwischen,
mit Zentrierung auf den optischen Stecker 240, eingefügt ist.
Dadurch ist eine Baugruppe 2 geschaffen. Genauer gesagt, sind die
Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement
und die elektrische Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement
so angeordnet, dass die längeren
Seiten jeder Platte parallel zur Achse des Steckers 240 verlaufen
und sich die kürzeren
Seiten entlang der Höhenrichtung
des Buchsenabschnitts 202 erstrecken. Wie oben beschrieben,
sind die Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement
und die elektrische Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement
jeweils aufrecht zwischen dem Lichtemissions-Bauelement 222 (in der 31 dargestellt)
und dem Lichtempfangs-Bauelement 223 und der Seite des
Steckereinführlochs des
Buchsenabschnitts 202 so angeordnet, das die Projektionsfläche minimal
ist, d. h. so, dass die Höhenrichtung
der flachen Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement
und der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement
der Breitenrichtung des Buchsenabschnitts 202 entspricht.
Durch diese Anordnung sind die Länge
des optischen Sender-Empfänger-Moduls (d.
h. die Größe in der
axia len Richtung des optischen Steckers 240) und die Breite
desselben (d. h. die Größe in der
Richtung rechtwinklig zur Achse des optischen Steckers 240)
verringert, wodurch eine Verkleinerung des optischen Sender-Empfänger-Moduls
erzielt ist. Die Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement
sowie die elektrische Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement
sind mit Vorsprungsstiftlöchern 261 und 262 versehen,
in die die für
den Buchsenabschnitt 202 vorhandenen Vorsprungsstifte 259 und 260 (in
der 31 dargestellt) zur Plattenfixierung und -positionierung
eingeführt
sind. Die Positionierung und Fixierung der Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement
wird dadurch bewerkstelligt, dass als Erstes die Leitungsanschlüsse 251 (in
der 31 dargestellt) des Lichtemissions-Bauelements 222 in
die entsprechenden Löcher 253 eingeführt werden,
die an einem Ende der Platte vorhanden sind, und dann ein Verlöten erfolgt,
woraufhin der Vorsprungsstift 259 (in der 31 dargestellt)
des Buchsenabschnitts 202 zur Plattenfixierung und -positionierung
in das Vorsprungsstiftloch 261 eingeführt wird, das am anderen Ende
der Platte vorhanden ist. Ferner wird die Positionierung und Fixierung
der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement
dadurch bewerkstelligt, dass die Leitungsanschlüsse 254 (in der 31 dargestellt)
des Lichtempfangs-Bauelements 223 in
die Löcher 256 eingeführt werden,
die an einem Ende der Platte vorhanden sind, und dann ein Verlöten erfolgt, und
ferner der Vorsprungsstift 260 des Buchsenabschnitts 202 zur
Plattenfixierung und -positionierung in das Vorsprungsstiftloch 262 eingeführt wird,
das am anderen Ende der Platte vorhanden ist.
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Dann
wird, gemäß der 31,
eine Bewehrungsabschirmplatte 263 an einer Baugruppe 2
(der mit der Lichtempfangs- und der Lichtemissions-Platte und der
Buchse versehenen Licht-Emissions/Empfangs-Einheit) angebracht,
so dass weder ein Ein fluss durch externe Störsignale empfangen wird noch Störsignale
nach außen
heraus gelassen werden. Die Bewehrungsabschirmplatte 263 wird
dadurch befestigt, dass Eingriffsabschnitte derselben in die entsprechenden
rechteckigen Haltelöcher 26 (in
der 3 dargestellt) für die Abschirmplatte eingeführt werden,
die an vier Stellen des Buchsenabschnitts 202 vorhanden
sind, und dann die Bewehrungsabschirmplatte auf ein Muster 264 und 265 (in
der 32 dargestellt) auf der Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement
bzw. der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement
gelötet
wird, um als Erdungsabschnitt zu dienen. Durch Erden der Lötabschnitte (Muster 264 und 265)
der Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement
und der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement
kann die Bewehrungsabschirmplatte 263 geerdet werden, wobei
das Erfordernis umgangen wird, einen Erdungsanschluss gesondert für die Bewehrungsabschirmplatte 263 anzubringen. Obwohl
bei dieser Ausführungsform
eine Bewehrungsabschirmplatte 263 verwendet ist, bei der
die Lichtemissionsseite 263a und die Lichtempfangsseite 263b miteinander
integriert sind, ist es zulässig, eine
in zwei Teile unterteilte Bewehrungsabschirmplatte zu verwenden.
Es ist auch zulässig,
gesondert einen Erdungsanschluss für die Bewehrungsabschirmplatte 263 anzubringen.
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Das
Vorsprungsstiftloch 261, das als erstes Loch dient, das
an einem Ende der Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement
vorhanden ist, der Vorsprungsstift 259 zur Plattenfixierung
und -positionierung, der als Vorsprung für den Buchsenabschnitt 202 dient,
die Anschlusslöcher 253,
die als zweite Löcher
dienen, die am entgegengesetzten Ende der Treiberschaltungsplatte 252 für das Lichtemissionselement
vorhanden sind, und die Leitungsanschlüsse 251 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 bilden
gemeinsam eine Plattenpositioniereinrichtung. Darüber hinaus
bilden das Vor sprungsstiftloch 262, das als erstes Loch
dient, das an einem Ende der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement
vorhanden ist, der Vorsprungsstift 260 zur Plattenfixierung
und -positionierung, der als am Buchsenabschnitt 202 vorhandener
Vorsprung dient, die Anschlusslöcher 256,
die als zweite Löcher
dienen, die am entgegengesetzten Ende der elektrischen Verstärkerschaltungsplatte 255 für das Lichtempfangselement
vorhanden sind, und die Leitungsanschlüsse 254 der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit 201 gemeinsam
eine Plattenpositioniereinrichtung.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
werden die Positionierung und Fixierung dadurch ausgeführt, dass
die an der Sende-Prismalinse und der Empfangs-Prismalinse vorhandenen
Vorsprünge
in die Löcher
eingeführt
werden, die an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit
vorhanden sind. Jedoch ist es zulässig, die Positionierung und
Fixierung dadurch auszuführen,
dass Löcher
an der Sende-Prismalinse und der Empfangs-Prismalinse angebracht werden, Vorsprünge an der
optischen Licht-Emissions/Empfangs-Einheit angebracht werden und
die Vorsprünge
der optischen Licht-Emissions/Empfangs-Einheit in die Löcher der
Prismalinsen eingeführt
werden.
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Ferner
ist bei der vorliegenden Ausführungsform
ein Ablösen
der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit vom Buchsenabschnitt dadurch
verhindert, dass am letzteren Haken vorhanden sind, an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit
Gräben
vorhanden sind und die Haken des Buchsenabschnitts in die Gräben der
Licht-Emissions/Empfangs-Einheit eingesetzt sind. Jedoch ist es
zulässig,
ein Ablösen
der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit dadurch zu verhindern, dass
am Buchsenabschnitt ein Graben angebracht wird, an der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit
ein Haken angebracht wird und der Haken der Licht-Emissions/Empfangs-Einheit
in den Graben des Buchsenabschnitts eingesetzt wird.
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Das
erfindungsgemäße optische
Sender-Empfänger-Modul
ist bei einem elektronischen Gerät
wie einem digitalen Fernseher, einem digitalen BS-Tuner, einem CS-Tuner,
einem DVD-Spieler, einem Superaudio-CD-Spieler, einem AV-Verstärker, einem
Audiogerät,
einem PC, PC-Peripheriegeräten, einem
Mobiltelefon, einem PDA (Personal Data Assistant) und dergleichen
anwendbar.
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Zum
Beispiel ist es möglich,
wie es in der 33 dargestellt ist, unter Verwendung
eines einadrigen optischen Faserkabels seriell einen PC 601, einen
Fernseher 602, einen DVD-Spieler 603, einen Tuner 604 und
ein Heimkinosystem 605 anzuschließen, wobei diese Vorrichtungen
das erfindungsgemäße optische
Modul verwenden, um dadurch ein optisches Sender-Empfänger-System
zum Ausführen
bidirektionaler optischer Übertragung
zwischen den Vorrichtungen durch das Vollduplex-Kommunikationsschema auszuführen.
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Gemäß der 34 üben, wenn
ein Audiosystem 701 und ein PC 702 über eine
elektrische Kommunikationsschnittstelle gemäß IEEE 1394 oder dergleichen
miteinander verbunden werden, die vom PC 702 erzeugten
Störsignale
einen schlechten Einfluss auf das Audiosystem 701 aus.
Um dies zu vermeiden, kann das Audiosystem 701 über einen
fotoelektrischen Wandler 703 mit einem PC 704 verbunden
werden. In diesem Fall kann ein optisches Sender-Empfänger-System
zum Ausführen
bidirektionaler optischer Übertragung
gemäß dem Vollduplex-Kommunikationsschema
unter Verwendung des erfindungsgemäßen optischen Sender-Empfänger-Moduls
dadurch realisiert werden, dass der PC 704 über eine
elektrische Kommunikationsschnittstelle mit dem fotoelektrischen
Wandler 703 verbunden wird und dieser über ein einadriges optisches
Faserkabel mit dem Audiosystem 701 verbunden wird.
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Obwohl
bei der Ausführungsform
eine LED als Lichtemissionselement verwendet ist, ist es zulässig, als
Lichtemissionselement ein Halbleiterlaserelement zu verwenden.
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Nachdem
die Erfindung auf diese Weise beschrieben wurde, ist es ersichtlich,
dass sie auf viele Arten variiert werden kann. Derartige Variationen sind
nicht als Abweichung vom Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung
anzusehen, und alle Modifizierungen, wie sie dem Fachmann ersichtlich sind,
sollen im Schutzumfang der folgenden Ansprüche enthalten sein.