(57)【要約】  本発明の目的の一つは、組立時の作業性を確保しつつ、光電変換部で発生する熱の影響を抑制することができる光モジュールを提供することである。  光モジュール（１）は、受発光素子（５２）が搭載された回路基板（２４）と、光ファイバ心線（７）を保持するコネクタ部品（５４）と、回路基板（２４）上に固定され、回路基板（２４）上の受発光素子（５２）と光ファイバ心線（７）とを光学的に接続するレンズアレイ部品（５５）と、を備え、回路基板（２４）は、レンズアレイ部品（５５）が固定されるレンズアレイ搭載領域（Ａ１）と、コネクタ部品（５４）に対向するコネクタ部品対向領域（Ａ２）とを有し、コネクタ部品（５４）とコネクタ部品対向領域（Ａ２）との間には断熱空間が形成されている。
2013099753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子が搭載された回路基板と、
光ファイバを保持する光ファイバ保持部材と、
前記回路基板上に固定され、前記回路基板上の前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続する、前記光ファイバ保持部材とは線膨張係数の異なる材料で構成された光結合部材と、を備え、
前記回路基板は、前記光結合部材が固定される第１の領域と、前記光ファイバ保持部材に対向する第２の領域とを有し、
前記光ファイバ保持部材と前記第２の領域との間には断熱空間が形成されている光モジュール。
【請求項２】
前記光結合部材は前記回路基板に接着剤により固定され、前記光結合部材には第１接続部が形成され、
前記光ファイバ保持部材には、前記第１接続部と接続される第２接続部と、前記光ファイバが挿入される光ファイバ保持孔と、が形成され、
前記光ファイバは接着剤によって前記光ファイバ保持孔に固定され、
前記光ファイバ保持孔は、前記光結合部材と前記光ファイバ保持部材とが前記第１接続部と前記第２接続部とによって接続されている状態において、前記光ファイバ保持部材を構成する各面のうち、前記断熱空間と対向する第１の面とは反対側の第２の面に対して前記第２接続部よりも近い位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記光ファイバ保持部材の第１の面のうち前記光結合部材側の端部は、面取りされていることを特徴とする請求項１または２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記回路基板は、前記光素子が搭載される第１の搭載面と、前記第１の搭載面とは反対側の第２の搭載面とを有し、
前記回路基板の前記第２の搭載面には放熱部材が搭載され、
前記放熱部材は、前記第２の搭載面の前記第１の領域における第１放熱部分と、前記第２の搭載面の前記第２の領域における第２放熱部分とを有し、
前記第１放熱部分の面積は前記第２放熱部分の面積より大きい請求項１から３のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記放熱部材は、前記第２の搭載面の前記第１の領域に形成され、前記第２の搭載面の前記第２の領域には形成されていない請求項４に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記放熱部材は、前記第２の搭載面の前記第１の領域に形成され、前記第２の領域とは反対側に延びるように設けられている請求項４または５に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記回路基板において、前記第１の領域から見て前記第２の領域とは反対側の領域に、前記光素子よりも発熱量の大きい電子部品が搭載されている請求項１から６のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記電子部品は、前記回路基板の前記第２の搭載面に搭載されている請求項７に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記光ファイバ保持部材と前記光結合部材とを機械的に連結させるクリップ部材を備える請求項１から８のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記クリップ部材は前記光ファイバ保持部材よりも熱伝導率の高い部材であり、前記クリップ部材と前記光ファイバ保持部材の第２の面の少なくとも一部とが接触していることを特徴とする請求項９に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光素子が搭載された回路基板を備える光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワーク機器に用いられる光モジュールにおいて、多チャンネル化・高速化・小型化が進んでいる。多チャンネル化・高速化・小型化に対応した光モジュールの一例として、回路基板に設けられ、受光素子と発光素子とからなる光素子と、その光素子と対向するようにレンズを有するレンズブロックと、レンズブロックに接続され、光ファイバが挿入されたフェルールとを備える光モジュールがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】：日本国特開２０１０−１２２３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光モジュールの内部に、電気信号を光信号に変換する光電変換部を設ける場合、光電変換部で発生する熱を考慮してモジュールの全体を設計する必要がある。一方で、モジュールを組み立てる組立工程の作業性も重要な課題の一つである。【０００５】
特許文献１に開示される光モジュールは、レンズブロックが回路基板の端部に実装されており、フェルールに設けられた突起部を、レンズブロックに設けられた穴に挿入することで両部材を接続するものである。しかし、この構成では、回路基板上にフェルールを搭載する領域が存在しないため、フェルールを回路基板に沿わせながら挿入作業を行うことができず、作業性が低くなってしまう。また、両部材の接続後、組立作業者が誤ってフェルールに対して接続方向に対して垂直方向の力を加えてしまうと、フェルールに設けられた突起部が折れてしまう恐れがある。【０００６】
そこで、特許文献１の光モジュールにおいて、回路基板の端部を、フェルールが搭載される予定の領域まで延長して、フェルールも回路基板の一部で支持する構成が考えられる。しかしながら、この構成では、光電変換部で発生した熱がレンズブロックやフェルールに集中してしまう。そうすると、レンズブロックとフェルールでは熱膨張係数が異なるため、レンズロックとフェルールに対して異なる熱応力が加わってしまうことなる。レンズブロックとフェルールの接合部分に異なる熱応力が加わると、両者の光結合部に予期せぬ変動を与え、通信品質が劣化するおそれがある。【０００７】
本発明は、組立時の作業性を確保しつつ、光電変換部で発生する熱の影響を抑制することができる光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の光モジュールは、光素子が搭載された回路基板と、光ファイバを保持する光ファイバ保持部材と、前記回路基板上に固定され、前記回路基板上の前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続する光結合部材と、を備え、前記回路基板は、前記光結合部材が固定される第１の領域と、前記光ファイバ保持部材に対向する第２の領域とを有し、前記光ファイバ保持部材と前記第２の領域の間には断熱空間が形成されているものである。【０００９】
また、本発明の光モジュールにおいて、前記光結合部材は前記回路基板に接着剤により固定され、前記光結合部材には第１接続部が形成され、前記光ファイバ保持部材には、前記第１接続部と接続される第２接続部と、前記光ファイバが挿入される光ファイバ保持孔と、が形成され、前記光ファイバは接着剤によって前記光ファイバ保持孔に固定され、前記光ファイバ保持孔は、前記光結合部材と前記光ファイバ保持部材とが前記第１接続部と前記第２接続部とによって接続されている状態において、前記光ファイバ保持部材を構成する各面のうち、前記断熱空間と対向する第１の面とは反対側の第２の面に対して前記第２接続部よりも近い位置に形成されていることが好ましい。【００１０】
また、本発明の光モジュールにおいて、前記光ファイバ保持部材の第１の面のうち前記光結合部材側の端部は、面取りされていることが好ましい。【００１１】
また、本発明の光モジュールにおいて、前記回路基板は、前記光素子が搭載される第１の搭載面と、前記第１の搭載面とは反対側の第２の搭載面とを有し、前記回路基板の前記第２の搭載面には放熱部材が搭載され、前記放熱部材は、前記第２の搭載面の前記第１の領域における第１放熱部分と、前記第２の搭載面の前記第２の領域における第２放熱部分とを有し、前記第１放熱部分の面積は前記第２放熱部分の面積より大きいものが好ましい。【００１２】
また、本発明の光モジュールにおいて、前記放熱部材は、前記第２の搭載面の前記第１の領域に形成され、前記第２の搭載面の前記第２の領域には形成されない構成としても良い。【００１３】
また、本発明の光モジュールにおいて、前記放熱部材は、前記第２の搭載面の前記第１の領域に形成され、前記第２の領域とは反対側に延びるように設けられているのが好ましい。【００１４】
また、本発明の光モジュールは、前記回路基板おいて、前記第１の領域から見て前記第２の領域とは反対側の領域に、前記光素子よりも発熱量の大きい電子部品が搭載されているのが好ましい。【００１５】
また、本発明の光モジュールは、前記電子部品が、前記回路基板の前記第２の搭載面に搭載されていているのが好ましい。【００１６】
また、本発明の光モジュールは、前記光ファイバ保持部材と前記光結合部材とを機械的に連結させるクリップ部材を備えることが好ましい。【００１７】
また、本発明の光モジュールは、前記クリップ部材は前記光ファイバ保持部材よりも熱伝導率の高い部材であり、前記クリップ部材と前記光ファイバ保持部材の第２の面の少なくとも一部とが接触していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光モジュールによれば、組立時の作業性を確保しつつ、光電変換部で発生する熱の影響を抑制することができる光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る光モジュールを示す斜視図である。
【図２】樹脂ハウジングを外した状態を示す斜視図である。
【図３】金属ハウジングを外した状態を示す斜視図である。
【図４】図４中の（a）は、図３に示す基板を上から見た図であり、図４中の（ｂ）は、図３に示す基板を横から見た図である。
【図５】図３に示す回路基板及び固定部材を横から見た図である。
【図６】図１に示す光モジュールの断面図である。
【図７】図６に示す放熱シートの変形例を示す図である。
【図８】クリップ部材を有する変形例を示す斜視図である。
【図９】図８に示す回路基板及び回路基板上の電子部品を横から見た図である。
【図１０】第２実施形態に係る光モジュールに用いられるコネクタ部品を示す斜視図である。
【図１１】第２実施形態に係る光モジュールの基板を横から見た図である。
【図１２】第２実施形態に係る光モジュールの基板を横から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る光モジュールについて説明する。
図１に示す光モジュール１は、光通信技術などにおいて信号（データ）の伝送に用いられるものであり、接続先のパソコンなどといった電子機器に電気的に接続され、入出力される電気信号を光信号に変換して光信号を伝送するものである。
【００２２】
図１に示すように、光モジュール１は、光ケーブル３と、コネクタモジュール５とを備えている。光モジュール１では、単芯或いは多芯の光ケーブル３の末端がコネクタモジュール５に取り付けられて構成されている。
【００２３】
光ケーブル３は、図１から図３に示されるように、複数本（ここでは４本）の光ファイバ心線（光ファイバ）７と、この光ファイバ心線７を被覆する樹脂製の外被９と、光ファイバ心線７と外被９との間に介在された極細径の抗張力繊維（ケブラー）１１と、外被９と抗張力繊維１１との間に介在された金属編組１３とを有している。つまり、光ケーブル３では、光ファイバ心線７、抗張力繊維１１、金属編組１３及び外被９が、その中心から径方向の外側に向けてこの順に配置されている。
【００２４】
光ファイバ心線７は、コアとクラッドが石英ガラスである光ファイバ（ＡＧＦ：All Glass Fiber）、クラッドが硬質プラスチックからなる光ファイバ（ＨＰＣＦ：Hard Plastic Clad Fiber）、等を用いることができる。ガラスのコア径が８０μｍの細径ＨＰＣＦを用いると、光ファイバ心線７が小径に曲げられても破断しにくい。外被９は、ノンハロゲン難燃性樹脂である例えばＰＶＣ（polyvinylchloride）から形成されている。外被９の外径は、４．２ｍｍ程度であり、外被９の熱伝導率は、例えば０．１７Ｗ／ｍ・Ｋである。抗張力繊維１１は、例えばアラミド繊維であり、束状に集合された状態で光ケーブル３に内蔵されている。
【００２５】
金属編組１３は、例えば錫めっき導線から形成されており、編組密度が７０％以上、編み角度が４５°〜６０°である。金属編組１３の外径は、０．０５ｍｍ程度である。金属編組１３の熱伝導率は、例えば４００Ｗ／ｍ・Ｋである。金属編組１３ は、熱伝導を良好に確保するために高密度に配置することが好ましく、一例としては平角線の錫めっき導線で構成されていることが好ましい。
【００２６】
コネクタモジュール５は、ハウジング２０と、ハウジング２０の前端（先端）側に設けられる電気コネクタ２２と、ハウジング２０に収容される回路基板２４とを備えている。
【００２７】
ハウジング２０は、金属ハウジング（第１ハウジング）２６と、樹脂ハウジング（第２ハウジング）２８とから構成されている。金属ハウジング２６は、収容部材３０と、収容部材３０の後端部に連結され、光ケーブル３を固定する固定部材３２とから構成されている。金属ハウジング２６は、鋼（Ｆｅ系）、ブリキ（錫めっき銅）、ステンレス、銅、真鍮、アルミなどの熱伝導率の高い（好ましくは１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上）金属材料により形成されている。金属ハウジング２６は、熱伝導体を構成している。
【００２８】
収容部材３０は、断面が略矩形形状を呈する筒状の中空部材である。収容部材３０は、回路基板２４などを収容する収容空間Ｓを画成している。収容部材３０の前端側には、電気コネクタ２２が設けられ、収容部材３０の後端側には、固定部材３２が連結される。
【００２９】
固定部材３２は、板状の基部３４と、筒部３６と、基部３４の両側から前方に張り出す一対の第１張出片３８と、基部３４の両側から後方に張り出す一対の第２張出片４０とを有している。一対の第１張出片３８は、収容部材３０の後部からそれぞれ挿入され、収容部材３０に当接して連結される。一対の第２張出片４０は、後述する樹脂ハウジング２８のブーツ４６に連結される。なお、固定部材３２は、基部３４、筒部３６、第１張出片３８及び第２張出片４０が板金により一体に形成されている。
【００３０】
筒部３６は、略円筒形状をなしており、基部３４から後方に突出するように設けられている。筒部３６は、カシメリング４２との協働により光ケーブル３を保持する。具体的には、外被９を剥いだ後、光ケーブル３の光ファイバ心線７を筒部３６の内部に挿通させると共に、抗張力繊維１１を筒部３６の外周面に沿って配置する。そして、筒部３６の外周面に配置された抗張力繊維１１上にカシメリング４２を配置して、カシメリング４２をかしめる。これにより、抗張力繊維１１が筒部３６とカシメリング４２との間に挟持されて固定され、固定部材３２に光ケーブル３が保持固定される。
【００３１】
基部３４には、光ケーブル３の金属編組１３の端部がはんだにより接合されている。具体的には、金属編組１３は、固定部材３２においてカシメリング４２（筒部３６）の外周を覆うように配置されており、その端部が基部３４の一面（後面）にまで延ばされてはんだにより接合されている。これにより、固定部材３２と金属編組１３とは、熱的に接続されている。さらに、収容部材３０の後端部に固定部材３２が結合することにより、収容部材３０と固定部材３２とが物理的且つ熱的に接続される。つまり、収容部材３０と光ケーブル３の金属編組１３とが熱的に接続される。
【００３２】
樹脂ハウジング２８は、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料から形成されており、金属ハウジング２６を覆っている。樹脂ハウジング２８は、外装ハウジング４４と、外装ハウジング４４と連結するブーツ４６とを有している。外装ハウジング４４は、収容部材３０の外面を覆うように設けられている。ブーツ４６は、外装ハウジング４４の後端部に連結され、金属ハウジング２６の固定部材３２を覆っている。ブーツ４６の後端部と光ケーブル３の外被９とは、接着剤（図示しない）により接着される。
【００３３】
電気コネクタ２２は、接続対象（パソコンなど）に挿入され、接続対象と電気的に接続される部分である。電気コネクタ２２は、ハウジング２０の前端側に配置されており、ハウジング２０から前方に突出している。電気コネクタ２２は、接触子２２ａにより回路基板２４に電気的に接続されている。
【００３４】
回路基板２４は、金属ハウジング２６（収容部材３０）の収容空間Ｓに収容されている。回路基板２４には、制御用半導体５０と、受発光素子５２とが搭載されている。回路基板２４は、制御用半導体５０と受発光素子５２とを電気的に接続している。回路基板２４は、平面視で略矩形形状を呈しており、所定の厚みを有している。回路基板２４は、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板などの絶縁基板であり、その表面又は内部には、金（Ａｕ）、アルミ（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）などにより回路配線が形成されている。制御用半導体５０と受発光素子５２とは、光電変換部を構成している。
【００３５】
制御用半導体５０は、駆動ＩＣ（Integrated Circuit）５０ａや波形整形器であるＣＤＲ（Clock Data Recovery）装置５０ｂなどを含んでいる。制御用半導体５０は、回路基板２４において、表面２４ａ（第１の搭載面の一例）の前端側に配置されている。制御用半導体５０は、電気コネクタ２２と電気的に接続されている。
【００３６】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、受発光素子５２は、複数（ここでは２つ）の発光素子５２ａと、複数（ここでは２つ）の受光素子５２ｂとを含んで構成されている。発光素子５２ａ及び受光素子５２ｂは、回路基板２４において、表面２４ａの後端側に配置されている。発光素子５２ａとしては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）などを用いることができる。受光素子５２ｂとしては、例えば、フォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）などを用いることができる。
【００３７】
受発光素子５２は、光ケーブル３の光ファイバ心線７と光学的に接続されている。具体的には、図４（ｂ）に示すように、回路基板２４には、受発光素子５２及び駆動ＩＣ５０ａを覆うようにレンズアレイ部品５５（光結合部材の一例）が配置されている。レンズアレイ部品５５には、発光素子５２ａから出射された光、又は、光ファイバ心線７から出射された光を反射して屈曲させる反射膜５５ａが配置されている。光ファイバ心線７（図４では図示略）の末端にはコネクタ部品５４（光ファイバ保持部材の一例）が取り付けられており、コネクタ部品５４とレンズアレイ部品５５とは、位置決めピン５５ｂが位置決め孔５４ａに嵌合することによって位置決めされて結合し、光ファイバ心線７と受発光素子５２とが光学的に接続される。
【００３８】
また、上述の実施形態では、図４（ｂ）に示されるように、受発光素子５２と光ファイバ心線７は異なる光軸を有しており、光結合部材であるレンズアレイ部品５５の反射膜５５ａによって、両者が光結合されるように光軸方向が変換されている。また、レンズアレイ部品５５に形成されている位置決めピン５５ｂは、光ファイバ心線７の光軸と略平行な方向に向けて突出するように形成されている。光ファイバ心線７を保持するコネクタ部品５４を光ファイバ心線７の光軸と略平行な方向に移動させることによって、コネクタ部品５４の位置決め孔５４ａにレンズアレイ部品５５の位置決めピン５５ｂと嵌合させ、光ファイバ心線７と受発光素子５２とを光結合している。位置決めピン５５ｂの突出方向は回路基板２４の面方向と略平行であるので、コネクタ部品５４を回路基板２４の表面に沿わせながら接続することができ、組立作業の効率性（作業性）が向上する。
【００３９】
レンズアレイ部品５５は、光の入射部および出射部に、入射光を平行光とし、平行光を集光して出射するコリメートレンズを備えることが好ましい。このようなレンズアレイ部品５５は、樹脂の射出成形により、一体に構成することができる。レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とは異なる材料で形成されており、互いに異なる熱膨張係数を有するものである。
【００４０】
また、回路基板２４は、図４（ａ）に示されるように、レンズアレイ部品５５が搭載されるレンズアレイ搭載領域Ａ１（第１の領域の一例）と、コネクタ部品５４が対向するコネクタ部品対向領域Ａ２（第２の領域の一例）とを有している。図４（ｂ）に示されるように、コネクタ部品５４とコネクタ部品対向領域Ａ２との間には所定の距離Ｃを有する断熱空間が形成されている。図５に示されるように、コネクタ部品５４とレンズアレイ部品５５とが接続された状態でも、この断熱空間は確保される。
【００４１】
レンズアレイ部品５５は成形における寸法精度が良好で、通信光に対して透明度の高い樹脂（例えば、ポリエーテルイミド系樹脂：線膨張係数５．６×１０−５／Ｋ）で構成されていることが好ましく、さらに、高温環境での使用が想定される場合には、リフロー等の高温処理に耐え得る樹脂であって、通信光に対して透明度の高い樹脂（例えば、電子線架橋樹脂：線膨張係数９．０×１０−５／Ｋ）から構成される。また、コネクタ部品５４は、成形における寸法精度が良好な材料（例えば、ポリフェニレンスルフィド系樹脂：線膨張係数２．６×１０−５／Ｋ））から構成される。
【００４２】
図６に示されるように、回路基板２４と収容部材３０（金属ハウジング２６）との間には、放熱シート５６が配置されている。放熱シート５６は、熱伝導性及び柔軟性を有する材料から形成される熱伝導体である。放熱シート５６は、回路基板２４の裏面２４ｂ（第２の搭載面の一例、図４（ｂ）参照）において、コネクタ部品対向領域Ａ２の裏側の中央付近からレンズアレイ搭載領域Ａ１の裏側全体をカバーし、さらに、電気コネクタ２２に向けて延びるように設けられている。放熱シート５６は、図６に示されるように、コネクタ部品対向領域Ａ２の裏側の中央付近からコネクタ部品対向領域Ａ２の一端までの長さＬ２を有するコネクタ部品対応部分と、コネクタ部品対向領域Ａ２の一端からレンズアレイ搭載領域Ａ１の裏側全体を越えてＣＤＲ装置５０ｂの裏側手前付近までの長さＬ１を有するレンズアレイ部品対応部分とを備えている。放熱シート５６は、幅方向の長さは一定であるため、長さＬ１で規定されるレンズアレイ部品対応部分が回路基板２４と接触する面積は、長さＬ２で規定されるコネクタ部品対応部分が回路基板２４と接触する面積よりも大きい。
【００４３】
また、放熱シート５６は、その上面が回路基板２４の裏面２４ｂに物理的且つ熱的に接続されていると共に、その下面が収容部材３０の内側面に物理的且つ熱的に接続されている。この放熱シート５６により、回路基板２４と金属ハウジング２６とが熱的に接続され、回路基板２４の熱が収容部材３０に伝達される。
【００４４】
なお、放熱シートは、図７に示す放熱シート５７のように、レンズアレイ搭載領域Ａ１の裏側のみに形成しても良い。すなわち、コネクタ部品対向領域Ａ２の裏側に放熱シート５７を設けない構成としても良い。
【００４５】
上記構成を有する光モジュール１では、電気コネクタ２２から電気信号を入力し、回路基板２４の配線を介して制御用半導体５０が電気信号を入力する。制御用半導体５０に入力された電気信号は、レベルの調整やＣＤＲ装置５０ｂにより波形整形などが行われた後に、制御用半導体５０から回路基板２４の配線を介して受発光素子５２に出力される。電気信号を入力した受発光素子５２では、電気信号を光信号に変換し、発光素子５２ａから光ファイバ心線７に光信号を出射する。
【００４６】
また、光ケーブル３で伝送された光信号は、受光素子５２ｂにより入射される。受発光素子５２では、入射された光信号を電気信号に変換し、この電気信号を回路基板２４の配線を介して制御用半導体５０に出力する。制御用半導体５０では、電気信号に所定の処理を施した後、電気コネクタ２２にその電気信号を出力する。
【００４７】
続いて、光モジュール１における放熱方法について、図６を参照しながら説明する。回路基板２４に搭載された制御用半導体５０及び受発光素子５２で発生した熱は、まず回路基板２４に伝わる。回路基板２４に伝達された熱は、放熱シート５６を介して収容部材３０に伝えられる。次に、熱は、収容部材３０からこれに連結された固定部材３２に伝わり、固定部材３２に接続された光ケーブル３の金属編組１３に伝えられる。そして、金属編組１３に伝わった熱は、光ケーブル３の外被９ を介して外部に放熱される。以上のようにして、光モジュール１では、発熱体である制御用半導体５０及び受発光素子５２で発生した熱が外部に放出される。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態では、回路基板２４は、レンズアレイ部品５５が搭載されるレンズアレイ搭載領域Ａ１と、コネクタ部品５４が対向するコネクタ部品対向領域Ａ２とを有している。従って、組立作業時に、コネクタ部品５４に不意の力が加わるのを回路基板２４により防ぐことができる。また、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とが接合された後に不意の力が加わったとしても、回路基板２４がコネクタ部品５４と接触して支持することで、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４との接合部分が損傷するのを防ぐことができる。また、コネクタ部品５４をレンズアレイ部品５５に接続する際、コネクタ部品５４を回路基板２４のコネクタ部品対向領域Ａ２に沿わせながら接続することができるので、組立作業の効率性（作業性）が向上する。
【００４９】
また、レンズアレイ部品５５に接続されたコネクタ部品５４とコネクタ部品対向領域Ａ２との間には所定の距離Ｃを有する断熱空間が形成されている。この断熱空間は、光電変換の際に受発光素子５２から発生する熱が、回路基板２４からコネクタ部品５４に直接は伝わらないように、コネクタ部品５４の一部が回路基板２４に当接することがないよう、回路基板２４から所定距離だけ離間した状態で支持される。また、受発光素子５２から発生した熱を、断熱空間から逃がすこともできる。このような効果を奏するとともに、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４の接続作業性、および、外力に対する位置決めピン５５ｂの損傷を抑制する観点から、断熱空間の所定の距離Ｃは５０μｍ〜３００μｍ程度であることが好ましく、５０μｍ〜１００μｍ程度であることがより好ましい。このようにして、レンズアレイ部品５５およびコネクタ部品５４が熱膨張するに際して、光ファイバ心線７の端面の位置がレンズアレイ部品５５のレンズ部に対してずれて光学的な接続状態が変動することを防止できる。
【００５０】
即ち、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とが異なる熱膨張係数を有するため、コネクタ部品５４と回路基板２４とが固定されていると、両部品が高温状態になった場合に、両部品の接合面に応力が発生して接合面が損傷するおそれがある。しかし、本実施形態では、コネクタ部品５４が回路基板２４のコネクタ部品対向領域Ａ２と接触しない構成（断熱空間がある構成）であるため、コネクタ部品５４の熱膨張による応力が接合面に集中することを防ぐことができる。
【００５１】
また、本実施形態では、コネクタ部品５４とレンズアレイ部品５５とが位置決めピンによって位置決めされて結合すると説明したが、断熱空間を所定距離Ｃだけ確実に確保するためには、図８や図９に示されるように、コネクタ部品５４とレンズアレイ部品５５とを挟みながら固定支持するクリップ部材６０を設けても良い。クリップ部材６０は長方形の金属片の両端部を折り曲げて形成したものであり、コネクタ部品５４とレンズアレイ部品５５の後背部（回路基板と対向する面とは反対側の面）と密着しつつカバーするものでもある。この構成によれば、コネクタ部品５４が回路基板２４に対して固定されていなくても、コネクタ部品５４とレンズアレイ部品５５の接続状態を確実に保持させることができる。
【００５２】
本実施形態では、放熱シート５６は、長さＬ１で規定されるレンズアレイ部品対応部分（第１放熱部分の一例）と、長さＬ２で規定されるコネクタ部品対応部分（第２放熱部分の一例）とを有し、レンズアレイ部品対応部分と回路基板２４とが接触する面積が、コネクタ部品対応部と回路基板２４が接触する面積よりも大きい。また、放熱シート５６は、コネクタ部品対向領域Ａ２とは反対側の向き（離れる向き）に延びるように形成されている。従って、レンズアレイ搭載領域Ａ１上で受発光素子５２が発生する熱は、回路基板２４を介して、放熱シート５６のレンズアレイ部品対応部分で多く放熱され、コネクタ部品対応部分にはあまり伝播せず、レンズアレイ搭載領域Ａ１とコネクタ部品対向領域Ａ２とが熱的に分離されやすくなる。
【００５３】
なお、本実施形態で説明した放熱シート５６は一例であり、例えば、コネクタ部品対向領域Ａ２の裏側には形成しない形状としても良い。また、図７に示すように、レンズアレイ部品５５が搭載されるレンズアレイ搭載領域Ａ１の裏側のみに形成される放熱シート５７としても良い。放熱シートを、コネクタ部品対向領域Ａ２の裏側には形成しない構成とすることで、回路基板２４においてレンズアレイ搭載領域Ａ１とコネクタ部品対向領域Ａ２とが熱的に分離されやすくなる。
【００５４】
また、本実施形態では、図３に示されるように、ＣＤＲ装置５０ｂを含む制御用半導体５０は、回路基板２４上において、レンズアレイ搭載領域Ａ１に対してコネクタ部品対向領域Ａ２とは反対側の領域に搭載されている。ＣＤＲ装置５０ｂ（電子部品の一例）は、受発光素子５２と比較して発熱量が大きい部品であるが、上記のように、コネクタ部品対向領域Ａ２と反対側に搭載して、ＣＤＲ装置５０ｂとコネクタ部品５４との距離を確保することで、ＣＤＲ装置５０ｂで発生した熱は、電気コネクタ２２側に多く逃げる構成となる。よって、回路基板２４においてレンズアレイ搭載領域Ａ１とコネクタ部品対向領域Ａ２とが熱的に分離されやすくなる。
【００５５】
なお、ＣＤＲ装置５０ｂは、図８や図９に示されるように、ＣＤＲ装置５０ｂは回路基板２４の裏面に設けても良い。ＣＤＲ装置５０ｂを回路基板２４の裏面に設けることで、ＣＤＲ装置５０ｂで発生した熱の多くは、回路基板２４の裏面側や電気コネクタ２２側に放熱される。従って、レンズアレイ搭載領域Ａ１とコネクタ部品対向領域Ａ２とが熱的に分離されやすくなる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る光モジュールについて説明する。
図１０から図１２に示すように、コネクタ部品５４には、光ファイバ心線７が挿入される光ファイバ保持孔５４ｂが形成されている。これらの光ファイバ保持孔５４ｂには、光ファイバ心線７（図１１〜１２では図示略）が挿入されており、光ファイバ心線７は、接着剤６１によって光ファイバ保持孔５４ｂに接着固定されている。
【００５７】
レンズアレイ部品５５は回路基板２４の表面２４ａに接着剤により固定されている。このレンズアレイ部品５５の両側部近傍には、コネクタ部品５４側に突出する位置決めピン（第１接続部の一例）５５ｂが形成されている。
【００５８】
また、コネクタ部品５４の両側部近傍には、長手方向に沿って位置決め孔（第２接続部の一例）５４ａが形成されている。この位置決め孔５４ａは、コネクタ部品５４の厚さ方向における略中央に形成されており、レンズアレイ部品５５の位置決めピン５５ｂが嵌合されることで接続される。
【００５９】
このコネクタ部品５４では、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とが位置決めピン５５ｂと位置決め孔５４ａとによって接続されている状態において、コネクタ部品５４を構成する各面のうち、断熱空間と対向する下面（第１の面の一例）５４ｃとは反対側の上面（第２の面の一例）５４ｄに対して位置決め孔５４ａよりも近い位置に光ファイバ保持孔５４ｂが形成されている。また、このコネクタ部品５４は、下面５４ｃのうちレンズアレイ部品５５側の端部を幅方向にわたって面取りされた面取り部５４ｅを有している。
【００６０】
ここで、光素子である受発光素子５２を有する光モジュール１１では、受発光素子５２を駆動する回路等で発生した熱が、回路基板２４から回路基板２４に固定されるレンズアレイ部品５５へと伝達され、さらに熱の一部は、レンズアレイ部品５５の位置決めピン５５ｂとコネクタ部品５４の位置決め孔５４ａとの接続部分を介して、コネクタ部品５４へと伝達される。この熱により、光ファイバ心線７を光ファイバ保持孔５４ｂに固定する接着剤６１が軟化または劣化して、光ファイバ保持孔５４ｂが光ファイバ心線７を保持する位置がずれる（変化する）可能性がある。光ファイバ心線７の位置がずれてしまうと、光ファイバ心線７の端面がレンズアレイ部品５５上に形成されるレンズ部分と接続する位置がずれてしまい、光学的な接続の損失が生じてしまう。
【００６１】
また、コネクタ部品５４の下面５４ｃにおいて、レンズアレイ部品５５と回路基板２４とを接続する接着剤が付号６２に示されるように漏れだしてきた場合、この漏れだしてきた接着剤６２と接触する可能性がある。この場合、漏れだした接着剤６２は、回路基板２４からコネクタ部品５４の下面５４ｃへと熱を伝達する熱経路となってしまい、コネクタ部品５４の下面５４ｃ側が高温になる可能性がある。
【００６２】
これに対し、コネクタ部品５４の上面５４ｄは、レンズアレイ部品５５と回路基板２４との間から漏れだした接着剤６２が接触するおそれはない。また、回路基板２４とは反対側に露出しているため、コネクタ部品５４の下面５４ｃ側よりも温度が低い状態が維持されやすい。
【００６３】
第２実施形態に係る光モジュール１１では、光ファイバ保持孔５４ｂは、温度が低い状態に維持されやすい上面５４ｄに対して、位置決め孔５４ａよりも近い位置に形成されているため、光ファイバ保持孔５４ｂが高温になるのを抑制することができる。従って、光ファイバ心線７を光ファイバ保持孔５４ｂに固定する接着剤６１が軟化または劣化するのを防ぐことができ、光ファイバ心線７の端面の位置がずれて光学的な接続の損失が生じてしまうのを防ぐことができる。
【００６４】
また、第２実施形態に係る光モジュール１１では、コネクタ部品５４の下面５４ｃのうちレンズアレイ部品５５側の端部に、面取りすることで面取り部５４ｅが形成されている。このように、コネクタ部品５５の下面５４ｃのうちレンズアレイ部品５５側の端部を面取りすることにより、レンズアレイ部品５５と回路基板２４とを接続する接着剤６２が漏れだしてきた場合でも、漏れだしてきた接着剤６２と下面５４ｃとが接触するのを防ぐことができる。
【００６５】
また、熱伝導率の高い材料（例えば、ステンレス、銅あるいはアルミニウムなど）からなるクリップ部材６０でコネクタ部品５４とレンズアレイ部品５５とを挟んで固定支持しても良い（図８及び図９参照）。このようにすると、クリップ部材６０とコネクタ部品５４の上面５４ｄの少なくとも一部とが接触する。したがって、クリップ部材６０からの放熱効果により、コネクタ部品５４の上面５４ｄを低温に維持し易くなり、光ファイバ保持孔５４ｂをより効率的に温度が低い状態に維持することができる。
【００６６】
以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【００６７】
例えば、光結合部材と光ファイバ保持部材とを位置決めする位置決めピンは、光結合部材側に設けられている例を説明したが、位置決めピンは、光ファイバ保持部材側に設けられていても良い。即ち、両者に位置決め構造が形成されていれば、その具体的形態は限定されない。このとき、位置決め構造の取り付け方向が回路基板の面方向と略平行であれば、光ファイバ保持部材を回路基板に沿わせながら接続することができるので、組立作業の効率性（作業性）が向上するのは、前述の通りである。
【００６８】
また、光結合部材が、異なる光軸を有する受発光素子と光ファイバとを光結合する構成は上記レンズアレイ部品５５の形態に限定されない。即ち、反射膜５５ａを設けることは必須ではなく、レンズアレイ部品５５の反射膜５５ａに相当する位置に、当該反射膜と同じ傾斜面を有する陥没部を形成し、レンズアレイ部品５５の材料と空気との界面における屈折率差を利用した反射面を形成しても良い。また、反射面代わりに、受発光素子の光軸方向へ向けて光ファイバを曲げることが可能な、円弧状の光ファイバ保持孔を有する光フェルール部材を用いて、光ファイバ保持部材側から光ファイバを挿入し、光ファイバの光軸を受発光素子の光軸と一致するように曲げる構成をとっても良い（この場合には、両部材の接合位置に置いて、光ファイバに局所的な曲げが生じることを防止できる）。即ち、光結合部材において反射膜５５ａを設けることは必須ではない。
【００６９】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2011年12月28日出願の日本特許出願・出願番号2011-289052に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００７０】
１：光モジュール、３：光ケーブル、５：コネクタモジュール、７：光ファイバ心線、９：外被、１１：抗張力繊維、１３：金属編組、２０：ハウジング、２４：回路基板、Ａ１：レンズアレイ搭載領域（第１の領域の一例）、Ａ２：コネクタ部品対向領域（第２の領域の一例）、２６：金属ハウジング（第１ハウジングの一例）、２８：樹脂ハウジング（第２ハウジングの一例）、３０：収容部材、３２：固定部材、５０：制御用半導体（電子部品の一例）、５２：受発光素子（光素子の一例）、５４：コネクタ部品（光ファイバ保持部材の一例）、５４ａ：位置決め孔（第２接続部の一例）、５４ｂ：光ファイバ保持孔、５４ｃ：下面（第１の面の一例）、５４ｄ：上面（第２の面の一例）、５４ｅ：面取り部、５５：レンズアレイ部品（光結合部材の一例）、５５ｂ：位置決めピン（第１接続部の一例）、５６：放熱シート、６０：クリップ部材、６１：接着剤、６２：接着剤、Ｓ：収容空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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