(57)【要約】【課題】  光モジュールの環境温度試験において、大型の被試験物の最高表面温度を測定できることができる大型の被試験物試験装置を提供する。【解決手段】  恒温槽２０に非接触温度測定器３６と、測定温度を分析し恒温槽内の温度を制御する制御機器３７とを備えることで、大型の試験物の環境温度試験が行える試験装置を実現できる。【選択図】図１
2006003091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を収容する恒温槽と、
前記恒温槽に収容された前記電子機器の表面温度を測定する非接触温度計と、
前記非接触温度計の測定温度を予め定められた温度とするように、前記恒温槽の雰囲気温度を制御する制御部と、
を含む電子機器の温度試験装置。
【請求項２】
電子機器を内部に駆動可能に収容する恒温槽と、前記電子機器の駆動部と、からなる電子機器の温度試験装置であって、
前記恒温槽に収容され前記駆動部によって駆動された前記電子機器の、表面温度を測定する非接触温度計と、
前記非接触温度計の測定温度を予め定められた温度とするように、前記恒温槽の雰囲気温度を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする電子機器の温度試験装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２の電子機器の温度試験装置であって、
前記非接触温度計は、サーモグラフであることを特徴とする電子機器の温度試験装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２の電子機器の温度試験装置であって、
前記非接触温度計は、放射温度計であることを特徴とする電子機器の温度試験装置。
【請求項５】
電子機器の温度試験における温度設定方法であって、
前記電子機器の仕様温度を取り込み、
前記電子機器を収容する恒温槽の雰囲気温度を測定し、
前記電子機器の表面温度を非接触測定し、
前記試験温度と前記表面温度とを比較し、
比較結果に基づいて、前記恒温槽の前記雰囲気温度を変更する、
ことを特徴とする温度設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の環境温度試験に関し、特に試験仕様上の温度が電子機器の表面温度により規定される電子機器の試験装置および試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器は、その使用温度範囲内で正常に動作することが求められる。電子機器の一例である光モジュールは、厳しい温度環境に設置されることがあり、試験における環境温度条件が仕様として厳密に規定されている。環境温度条件の規定の仕方として、周囲温度による場合と光モジュールの表面温度による場合とがある。周囲温度による規定の場合は、電子機器である光モジュールを、恒温槽に収容し、恒温槽を規定の雰囲気温度にして、試験を実施すればよい。
【０００３】
しかし、近年、再現の確実性から表面温度によって規定されることが一般的となってきた。ところが、光モジュールの表面温度は、光モジュール内に搭載される部品の消費電力の違いから温度分布をもつ。このため、通常その表面温度が最高となる点において温度規定がされる。つまり、光モジュールの環境温度試験は、その表面温度が最高の点の温度が試験仕様を満たすように制御しながら行うことが求められる。
【０００４】
表面温度を一定に制御しながら行う試験の改善方法としては、特許文献１がある。これによれば、光モジュールの指定された部位の表面温度を放射温度計により観測し、その部位の表面温度を環境試験温度に保持するように制御する。これによって、光モジュールの特定部位温度を試験温度と定義する環境温度試験の仕様に従った温度サイクル試験を精密に実行することができる。この結果、光通信機器の信頼性向上に寄与するところが大きいとしている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の温度試験装置はペルチェ素子を用いており、実質的に、光素子およびレンズ等の光学部品のみを搭載した小型の光モジュールに限定される。したがって、光モジュールとその駆動回路他、多重分離回路などを搭載した大型の光モジュール等の電子機器の試験を行うことができない。また、光モジュールの最高温度で試験仕様が決まる場合、最高温度の箇所を見出すために時間を要する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３-１７７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、大型の電子機器の温度装置および温度設定方法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】
上記目的は、電子機器を恒温槽に収容して、駆動し、電子機器の表面温度を非接触測定し、その温度が電子機器の温度特性仕様の温度になるよう恒温槽内温度を設定して試験を行う試験装置とすることで、達成できる。
【発明の効果】
【０００９】
非接触の温度計で被試験物の表面温度を自動的に求め、恒温槽の雰囲気温度を制御することにより、比較的大型の電子機器の温度試験が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、実施例を用いて図面を参照しながら説明する。ここで、図１は、本発明の実施例を説明するの被試験物温度測定機能付き光モジュール試験装置の構成図である。図２は、本発明の実施例を説明する被試験物温度測定機能付き光モジュール試験装置のサーモグラフ出力結果（サーモグラム）の模式図である。図３は、本発明の実施例を説明する被試験物温度測定機能付き光モジュール試験装置の恒温槽内部温度設定手順のフローチャートである。図４は、本発明の実施例を説明する被試験物温度測定機能付き光モジュール試験装置の試験温度プロファイルである。
【００１１】
図１の被試験物温度測定機能付き光モジュール試験装置１００は、恒温槽２０と、温度測定器であるサーモグラフ３６と、温度情報を分析し恒温槽内の設定温度を制御する温度制御機器３７と、光学測定機器とを備えており、被試験物である光モジュール１０を恒温槽内に収納する。光学測定機器は、光モジュール１０を駆動する電源ユニット４１と試験信号発生装置４２と光検知器３４および光波長計３５などの光学測定器とから成る。光検知器３４および光波長計３５は、光モジュール１０の光ファイバ１１にカップラ３３を介して接続される。
【００１２】
温度制御機器３７は、サーモグラフ３６の測定結果を分析し、最高温度の算出を行う。また、温度制御機器３７は、サーミスタ２１とも接続され、恒温槽２０の槽内雰囲気温度を測定する。また、温度制御機器３７は、測定した最高温度と設定された表面温度仕様との差分を考慮して、恒温槽２０の設定温度に反映する。恒温槽は、図示しない熱源（含む冷熱源）、ファン等を用いて、槽内が均一な設定温度となるよう運転する。
【００１３】
コンピュータ５０は、温度制御機器３７と、サーモグラフ３６とに接続し、光モジュールの最高表面温度が仕様温度となるよう、温度制御機器３７を制御する。コンピュータ５０は、さらに光検出器３４と、試験信号発生装置４２と、光波長計３５とを接続し、恒温槽２０内部の棚板２３に乗せられた光モジュール１０を駆動しながら仕様温度での光モジュール１０の特性を確認する。
【００１４】
図２に模式図として示したサーモグラフ出力データは、温度制御機器３７に送られ、処理される。なお、サーモグラフは、温度を色で表現する。図２は、白黒表示のため、Ａ部が最も高温である。一般的に市販されているサーモグラフには、測定点を指定して計測する機能、高温部分を領域で検出し高い順に並べる機能、２点間の温度差を求める機能などが備わる。本実施例では、高温部分を領域で検出し高い順に並べる機能を用いる。標準的なサーモグラフの分解能は、１００ｍｍ×３５０ｍｍの領域において０.５ｍｍ以下である。この分解能は、光モジュールの表面温度分布を計測する十分な精度を持つ。温度制御装置３７は、サーモグラフ出力結果を受け、最も高温の領域（A部）とその領域の表面温度Tcmejを求める。サーモグラフ出力結果は、高温から赤橙黄緑青藍紫の色表示がなされた画像として、コンピュータ５０のモニタで確認できる。
【００１５】
図３は、具体的にはコンピュータ５０のプログラムとして実現される。試験開始の入力が入ると、まず被試験モジュールの表面温度仕様Tcを読み取りに行く。表面温度仕様Tcは、条件ファイルとして制御機器の中に格納しておいても良いし、必要に応じて任意の値に設定できるよう、上位のコンピュータから指令を受けても良い。その後、サーモグラフ３６の出力結果を受け取り、光モジュールの最高表面温度Tcmejを求める。そして、表面温度仕様Tcと求めた最高表面温度Tcmejとの差分を、現在の恒温槽設定温度Tsetに加算して新たな設定温度Tsetを算出する。算出した温度に恒温槽温度を設定して、一定時間の温度安定待ちを行う。安定待ちは待ち時間を指定しても良いし、恒温槽内温度を、サーミスタ２１を用いてモニタしながら設定温度Tsetになるまで待ち続けても良い。後者の方が、無駄な時間を使わず、効率的に試験を進めることが出来る。待ち時間が終了すると、光モジュール１０の特性試験を実施する。終了後、再び表面温度仕様Tcの読み込みに戻る。この動作を試験終了まで繰り返す。
【００１６】
図４は、縦軸は温度、横軸は時間であり、環境試験温度の時間変化を表す。この例では、初めに試験仕様で常温として規定する温度、例えば２５℃に環境温度を設定し、光モジュールの特性試験を行う。次いで設定温度を低温にし、温度が安定したところで再び光モジュールの特性試験を行う。その後、設定温度を高温にし、先ほど同様に光モジュールの特性試験を行い、最後に設定温度を常温に戻す。この時、常温、低温、高温の表面仕様温度Tcは、図３の表面温度仕様読み取り時に読み込まれる。
【００１７】
ここまで、制御機器は最高表面温度Tcmejと光モジュールの表面温度仕様Tcとを比較することで説明してきたが、測定部位の位置情報を予め設定しても良い。光モジュールの表面温度規定が、特定の部位で規定されている場合、サーモグラフの測定点を指定して計測する機能を利用する。温度制御機器３７は、規定された測定部位の測定温度と表面温度仕様との差分を恒温槽２０の設定温度に反映する。この機能は、温度制御機器３７の演算にコンピュータ５０を使うことで簡単に実現できる。コンピュータ上において、恒温槽２０の設定温度算出プログラムに、最高温度で規定するか、特定部位の温度で規定するかの選択を設けると良い。
【００１８】
さらに、温度測定器をサーモグラフとして説明したが、放射温度計としても良い。また、他の被接触温度計であってもよい。ただし、放射温度計の場合は、限られた面積の温度しか測定できないため、光モジュールの表面上を、放射温度計を移動する必要がある。これは、放射温度計をX-Yステージに乗せ、制御機器によりX-Yステージを制御することによって実現できる。また、温度制御機器３７を用いず、サーモグラフ３６とサーミスタ２１とを、直接コンピュータ５０に接続して、コンピュータ５０で恒温槽２０の設定温度を変更してもよい。
【００１９】
以上説明してきたが、本実施例による被試験物温度測定機能付き光モジュール試験装置を使うことで、光モジュールの表面温度を、容易に所望の温度に制御することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例を説明するの被試験物温度測定機能付き光モジュール試験装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例を説明する被試験物温度測定機能付き光モジュール試験装置のサーモグラフ出力結果（サーモグラム）の模式図である。
【図３】本発明の実施例を説明する被試験物温度測定機能付き光モジュール試験装置の恒温槽内部温度設定手順のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例を説明する被試験物温度測定機能付き光モジュール試験装置の試験温度プロファイルである。
【符号の説明】
【００２１】
１０…光モジュール、１１…光ファイバ、１２…測定部位、２０…恒温槽、２１…サーミスタ、２３…棚板、３１…熱電対、３２…温度測定装置、３３…光コネクタ、３４…光検出器、３５…波長計、４１…電源ユニット、４２…試験信号発生装置、５０…コンピュータ、１００…被試験物温度測定機能付き光モジュール試験装置。
【図１】
2006003091.tif 000003
【図２】
2006003091.tif 000004
【図３】
2006003091.tif 000005
【図４】
2006003091.tif 000006