(57)【要約】【課題】制御回路が搭載されたプリント基板の実装面積が広くされた光装置を提供すること。【解決手段】光装置は、電気ピンを備える光モジュールと、前記光モジュールの電気ピンが接続され、前記光モジュールを制御する制御回路が搭載され、かつ開口が形成されたプリント基板と、前記プリント基板が取り付けられる第１板状部材と、前記プリント基板の開口に挿通され、前記プリント基板と前記第１板状部材とを固定する第１固定部材と、前記プリント基板を挟んで前記第１板状部材の反対側に配置される第２板状部材と、前記光モジュールが前記第１板状部材と前記第２板状部材とによって挟持されるように前記第１固定部材と前記第２板状部材とを固定する第２固定部材と、を備える。【選択図】図１
2018107445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気ピンを備える光モジュールと、
前記光モジュールの電気ピンが接続され、前記光モジュールを制御する制御回路が搭載され、かつ開口が形成されたプリント基板と、
前記プリント基板が取り付けられる第１板状部材と、
前記プリント基板の開口に挿通され、前記プリント基板と前記第１板状部材とを固定する第１固定部材と、
前記プリント基板を挟んで前記第１板状部材の反対側に配置される第２板状部材と、
前記光モジュールが前記第１板状部材と前記第２板状部材とによって挟持されるように前記第１固定部材と前記第２板状部材とを固定する第２固定部材と、
を備えることを特徴とする光装置。
【請求項２】
前記プリント基板にはコネクタピンが設けられており、
前記第２固定部材及び前記コネクタピンのいずれもが、前記第２板状部材の前記プリント基板と対向する表面とは反対側の表面から突出しないことを特徴とする請求項１に記載の光装置。
【請求項３】
前記第１固定部材は、頭部と固定部とを有し、前記第１固定部材の固定部が前記第１板状部材に固定され、前記第１板状部材と前記第１固定部材の頭部とが前記プリント基板に当接することにより、前記プリント基板と前記第１板状部材とが固定され、
前記第２固定部材は、頭部と固定部とを有し、前記第２固定部材の固定部が前記第１固定部材の頭部に固定され、前記第１固定部材の頭部と前記第２固定部材の頭部とが前記第２板状部材に当接することにより、前記第１固定部材と前記第２板状部材とが固定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光装置。
【請求項４】
前記第１固定部材の頭部は、外周方向の長さの１／２以上で前記プリント基板に当接することを特徴とする請求項３に記載の光装置。
【請求項５】
前記第１固定部材または前記第２固定部材において、前記固定部はねじが形成されたねじ部であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の光装置。
【請求項６】
前記第１固定部材及び前記第２固定部材において、前記固定部はねじが形成されたねじ部であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の光装置。
【請求項７】
前記第１固定部材のねじ部は雄ねじであり、前記第１固定部材の頭部にはねじ穴が形成されており、前記第２固定部材のねじ部は、前記第１固定部材の頭部の前記ねじ穴に螺合される雄ねじであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光装置。
【請求項８】
前記第１固定部材及び前記第２固定部材は、中心軸に沿って貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の光装置。
【請求項９】
前記第１固定部材は、第１固定部と第２固定部とを有し、前記第１固定部が前記プリント基板の開口に挿通されて、前記プリント基板と前記第１板状部材とを固定し、
前記第２固定部材は、前記第１固定部材の前記第２固定部に固定されることにより、前記光モジュールが前記第１板状部材と前記第２板状部材とによって挟持されるように前記第１固定部材と前記第２板状部材とを固定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光装置。
【請求項１０】
前記第１固定部材は、前記第１固定部と前記第２固定部との間に位置する太径部を有し、前記第１固定部が前記第１板状部材に固定され、前記第１板状部材と前記太径部とが前記プリント基板に当接することにより、前記プリント基板と前記第１板状部材とが固定され、
前記第２固定部材が前記第１固定部材の前記第２固定部に固定され、前記第２固定部材と前記太径部とが前記第２板状部材に当接することにより、前記第１固定部材と前記第２板状部材とが固定されることを特徴とする請求項９に記載の光装置。
【請求項１１】
前記第１固定部材の前記太径部は、外周方向の長さの１／２以上で前記プリント基板に当接することを特徴とする請求項１０に記載の光装置。
【請求項１２】
前記第１固定部材において、前記第１固定部及び前記第２固定部はねじが形成されたねじ部であり、前記第２固定部材はナット部材であることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか一つに記載の光装置。
【請求項１３】
前記第１固定部材は、中心軸に沿って貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか一つに記載の光装置。
【請求項１４】
前記光モジュールと前記第１板状部材との間及び前記光モジュールと前記第２板状部材との間の少なくとも一方に、放熱体が介在していることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一つに記載の光装置。
【請求項１５】
前記放熱体は、放熱パッド、放熱シートまたは放熱グリースであることを特徴とする請求項１４に記載の光装置。
【請求項１６】
前記光モジュールと前記第１板状部材との間及び前記光モジュールと前記第２板状部材との間の少なくとも一方に、弾性部材が介在していることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか一つに記載の光装置。
【請求項１７】
前記光モジュールは半導体レーザを備えることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一つに記載の光装置。
【請求項１８】
前記光モジュールは波長可変レーザを備えることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか一つに記載の光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールとその制御回路とを備える光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、波長可変レーザアセンブリ（ＩＴＬＡ：Integrable  Tunable  Laser  Assembly）等の、光モジュールとその制御回路とを備える光装置において、より一層の小型化が求められている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１８３１５号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】山本篤司、岡庭武男、屋冨祖良貴、西田昌義、「光デジタルコヒーレント通信用小型ＩＴＬＡの開発」、古河電工時報、第１３４号、（平成２７年１月）、第２−６頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の通信トラフィックの増大に伴い、通信容量を増強するために通信機器が高密度に実装されるようになってきており、そのため光装置には小型化が求められている。小型化の実現のためには、光装置における制御回路が搭載されたプリント基板も小型化することが望ましいが、従来からの機能を維持もしくは新機能を追加しつつ小型化する必要がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、制御回路が搭載されたプリント基板の実装面積が広くされた光装置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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る光装置は、電気ピンを備える光モジュールと、前記光モジュールの電気ピンが接続され、前記光モジュールを制御する制御回路が搭載され、かつ開口が形成されたプリント基板と、前記プリント基板が取り付けられる第１板状部材と、前記プリント基板の開口に挿通され、前記プリント基板と前記第１板状部材とを固定する第１固定部材と、前記プリント基板を挟んで前記第１板状部材の反対側に配置される第２板状部材と、前記光モジュールが前記第１板状部材と前記第２板状部材とによって挟持されるように前記第１固定部材と前記第２板状部材とを固定する第２固定部材と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様に係る光装置は、前記プリント基板にはコネクタピンが設けられており、前記第２固定部材及び前記コネクタピンのいずれもが、前記第２板状部材の前記プリント基板と対向する表面とは反対側の表面から突出しないことを特徴とする。
【０００９】
本発明の一態様に係る光装置は、前記第１固定部材は、頭部と固定部とを有し、前記第１固定部材の固定部が前記第１板状部材に固定され、前記第１板状部材と前記第１固定部材の頭部とが前記プリント基板に当接することにより、前記プリント基板と前記第１板状部材とが固定され、前記第２固定部材は、頭部と固定部とを有し、前記第２固定部材の固定部が前記第１固定部材の頭部に固定され、前記第１固定部材の頭部と前記第２固定部材の頭部とが前記第２板状部材に当接することにより、前記第１固定部材と前記第２板状部材とが固定されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の一態様に係る光装置は、前記第１固定部材の頭部は、外周方向の長さの１／２以上で前記プリント基板に当接することを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様に係る光装置は、前記第１固定部材または前記第２固定部材において、前記固定部はねじが形成されたねじ部であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一態様に係る光装置は、前記第１固定部材及び前記第２固定部材において、前記固定部はねじが形成されたねじ部であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様に係る光装置は、前記第１固定部材のねじ部は雄ねじであり、前記第１固定部材の頭部にはねじ穴が形成されており、前記第２固定部材のねじ部は、前記第１固定部材の頭部の前記ねじ穴に螺合される雄ねじであることを特徴とする。
【００１４】
本発明の一態様に係る光装置は、前記第１固定部材及び前記第２固定部材は、中心軸に沿って貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の一態様に係る光装置は、前記第１固定部材は、第１固定部と第２固定部とを有し、前記第１固定部が前記プリント基板の開口に挿通されて、前記プリント基板と前記第１板状部材とを固定し、前記第２固定部材は、前記第１固定部材の前記第２固定部に固定されることにより、前記光モジュールが前記第１板状部材と前記第２板状部材とによって挟持されるように前記第１固定部材と前記第２板状部材とを固定することを特徴とする。
【００１６】
本発明の一態様に係る光装置は、前記第１固定部材は、前記第１固定部と前記第２固定部との間に位置する太径部を有し、前記第１固定部が前記第１板状部材に固定され、前記第１板状部材と前記太径部とが前記プリント基板に当接することにより、前記プリント基板と前記第１板状部材とが固定され、前記第２固定部材が前記第１固定部材の前記第２固定部に固定され、前記第２固定部材と前記太径部とが前記第２板状部材に当接することにより、前記第１固定部材と前記第２板状部材とが固定されることを特徴とする。
【００１７】
本発明の一態様に係る光装置は、前記第１固定部材の前記太径部は、外周方向の長さの１／２以上で前記プリント基板に当接することを特徴とする。
【００１８】
本発明の一態様に係る光装置は、前記第１固定部材において、前記第１固定部及び前記第２固定部はねじが形成されたねじ部であり、前記第２固定部材はナット部材であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の一態様に係る光装置は、前記第１固定部材は、中心軸に沿って貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の一態様に係る光装置は、前記光モジュールと前記第１板状部材との間及び前記光モジュールと前記第２板状部材との間の少なくとも一方に、放熱体が介在していることを特徴とする。
【００２１】
本発明の一態様に係る光装置は、前記放熱体は、放熱パッド、放熱シートまたは放熱グリースであることを特徴とする。
【００２２】
本発明の一態様に係る光装置は、前記光モジュールと前記第１板状部材との間及び前記光モジュールと前記第２板状部材との間の少なくとも一方に、弾性部材が介在していることを特徴とする。
【００２３】
本発明の一態様に係る光装置は、前記光モジュールは半導体レーザを備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明の一態様に係る光装置は、前記光モジュールは波長可変レーザを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、制御回路が搭載されたプリント基板の実装面積が広くできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、実施形態１に係る光装置の構成を示す模式的斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す光装置において第２ねじ部材と第２板状部材とを取り外した状態を示す図である。
【図３】図３は、図２の状態からさらに第１ねじ部材と光モジュールとを取り外した状態を示す図である。
【図４】図４は、図２のＡ矢視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１ねじ部材の模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第２ねじ部材の模式図である。
【図６】図６は、図１に示す光装置の組み立て方法を説明する図である。
【図７】図７は、図１に示す光装置の組み立て方法を説明する図である。
【図８】図８は、プリント基板の開口と第１ねじ部材の頭部との関係を示す図である。
【図９】図９は、高さの関係を説明する図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、実施形態１の変形例に係る光装置の構成を示す模式的斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａの一部拡大図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る光装置の構成を示す模式的斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１のＢ−Ｂ線一部断面図である。
【図１３】図１３は、ねじ部材の模式図である。
【図１４】図１４は、実施形態３に係る光装置の構成を示す模式的斜視図である。
【図１５】図１５は、第１固定部材、第２固定部材の変形例１を説明する模式的断面図である。
【図１６】図１６は、第１固定部材、第２固定部材の変形例２を説明する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００２８】
本発明者らは、制御回路が搭載されたプリント基板の実装面積の拡大をすべく鋭意検討した。そして、従来構造の光装置では、光モジュールと、その制御を行う制御回路が搭載されたプリント基板とが、それぞれ個別に板状部材にねじで固定されていることに着目した。そこで、本発明者らは、ねじでの固定の箇所を減らす構造とすることによって、プリント基板のうち、固定構造の存在によって電子部品の配置やパターン配線ができなかった領域が減らせるとともに、従来構造ではプリント基板を配置できなかった領域を減らせるので、プリント基板の実装面積の拡大が可能であることに想到した。
【００２９】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る光装置の構成を示す模式的斜視図である。図１に示すように、光装置１００は、光モジュール１０と、プリント基板２０と、第１板状部材３０と、第１固定部材の一態様である４つの第１ねじ部材４０と、第２板状部材５０と、第２固定部材の一態様である４つの第２ねじ部材６０とを少なくとも備えている。
【００３０】
図２は、光装置１００において第２ねじ部材６０と第２板状部材５０とを取り外した状態を示す図である。図３は、図２の状態からさらに第１ねじ部材４０と光モジュール１０とを取り外した状態を示す図である。図４は、図２のＡ矢視図である。図５Ａ、５Ｂは、それぞれ、第１ねじ部材４０、第２ねじ部材６０の模式図である。以下、図１〜５Ｂを参照して光装置１００について説明する。
【００３１】
光モジュール１０は、図２に示すように波長可変半導体レーザ素子１１を内蔵する波長可変半導体レーザモジュールである。光モジュール１０は光ファイバ１２から所望の波長とパワーのレーザ光を出力する。光モジュール１０は、例えば非特許文献１や特許文献１に開示されるような、波長可変半導体レーザ素子が複数の半導体レーザと光合流器と半導体光増幅器とが集積された構成を有している。また、光モジュール１０は、波長可変半導体レーザ素子１１の波長を制御するための、エタロンフィルタを用いた公知の波長ロック機構を備えたものである。さらに、光モジュール１０は、波長可変半導体レーザ素子１１及びエタロンフィルタのそれぞれの温度調節をするための温度調節素子及び温度モニタ素子を備えている。光モジュール１０は、波長可変半導体レーザ素子１１や温度調節素子の駆動電流の入力、及び温度モニタ信号や、波長ロック機構における光パワーモニタ信号及び波長モニタ信号の出力を行うための電気ピン１３を備えている。電気ピン１３はプリント基板２０に電気的に接続されている。
【００３２】
プリント基板２０には、光モジュール１０が配置されるための切欠き部２１が形成されている（図３参照）。また、プリント基板２０は、光モジュール１０を制御する制御回路２２が搭載されている。なお、図２、３等では、制御回路２２の一部の構成要素のみ図示している。制御回路２２は、図示しない上位装置とコネクタピン２３を介して電気的に接続され、光モジュール１０から出力された各種モニタ信号に基づいて、光モジュール１０に駆動電流を供給し、光モジュール１０の動作を制御する。制御回路２２は、デジタル演算装置、メモリ、電流制御回路、温度モニタ回路、光パワーモニタ回路、波長モニタ回路等で構成されている。プリント基板２０には、これらの制御回路２２の構成要素同士、またはこれらの構成要素、光モジュール１０の電気ピン１３及びコネクタピン２３を相互に接続する配線パターンが形成されている。
【００３３】
また、プリント基板２０には、プリント基板２０と第１板状部材３０とを固定するための４つの開口２４が形成されている。本実施形態１では開口２４はＵ字形状の切欠き状になっている。また、切欠き部２１の周囲には、プリント基板２０が光モジュール１０の電気ピン１３と電気的に接続するための、端子パターン２５が設けられている。
【００３４】
第１板状部材３０は、プリント基板２０が取り付けられて固定される板状部材である。第１板状部材３０は、例えば、アルミニウム等の金属やセラミック等の熱伝導率が高い材質からなるが、材質は特に限定されない。
【００３５】
図３に示すように、第１板状部材３０には、光モジュール１０が配置される凹部３１が形成されている。また、第１板状部材３０は、プリント基板２０と当接する４つの凸部３２を備えている。凸部３２は、それぞれ、第１板状部材３０にプリント基板２０を載置した際に、プリント基板２０の４つの開口２４が形成された部分が４つの凸部３２にそれぞれ当接する位置に形成されている。また、各凸部３２には内部にねじ山が形成されたねじ穴３３が形成されている。
【００３６】
金属やセラミックからなる４つの第１ねじ部材４０は、プリント基板２０の開口２４にそれぞれ挿通され、プリント基板２０と第１板状部材３０とを固定する。
【００３７】
第１ねじ部材４０は、図５Ａに示すように、略円筒状の頭部４１と、固定部の一態様であり、雄ねじであるねじ部４２とを有する。頭部４１には、すり割４１ａと、内壁にねじ山が形成された雌ねじであるねじ穴４１ｂとが形成されている。なお、ねじ穴４１ｂは中心軸に沿って貫通する貫通孔となっている。なお、ねじ山は、ねじ穴４１ｂの深さ方向の全体にわたって形成されている必要はなく、後述するように第２ねじ部材６０が螺合できるように所定の範囲に形成されていればよい。また、ねじ穴４１ｂにおけるねじ山が形成された部分の内径とそれ以外の部分の内径とは、異なっていても同じでもよい。例えば、ねじ穴４１ｂにおけるねじ山が形成された部分の内径が、それ以外の部分の内径よりも大きくてもよいし、小さくてもよいし、同じでもよい。
【００３８】
第２板状部材５０は、プリント基板２０を挟んで第１板状部材３０の反対側に配置される。第２板状部材５０は、例えば、アルミニウム等の金属やセラミック等の熱伝導率が高い材質からなるが、材質は特に限定されない。
【００３９】
図１に示すように、第２板状部材５０には、光モジュール１０が配置される凹部５１が形成されている。また、第２板状部材５０には、後に詳述するように第２ねじ部材６０が挿通される４つの座繰り穴５２が形成されている。座繰り穴５２は、４つの第１ねじ部材４０のそれぞれに対応する位置に形成されている。また、第２板状部材５０には、プリント基板２０のコネクタピン２３と第２板状部材５０とが干渉しないように切欠き部５３が形成されている。また、コネクタピン２３は、第２板状部材５０の表面（プリント基板２０と対向する表面とは反対側の表面）からは突出しない。
【００４０】
金属材料やセラミックからなる４つの第２ねじ部材６０は、第１ねじ部材４０と第２板状部材５０とを固定する。第２ねじ部材６０は、図５Ｂに示すように、略円筒状の頭部６１と、固定部の一態様であり、第１ねじ部材４０のねじ穴４１ｂに螺合可能な雄ねじであるねじ部６２とを有する。頭部６１には、十字穴６１ａが形成されている。また、第２ねじ部材６０には、中心軸に沿って貫通する貫通孔６３が形成されている。
【００４１】
４つの第２ねじ部材６０は、第１ねじ部材４０と第２板状部材５０とを固定する。４つの第２ねじ部材６０が４つの第１ねじ部材４０と第２板状部材５０とを固定することによって、光モジュール１０が第１板状部材３０と第２板状部材５０とによって挟持される。
【００４２】
なお、図２、図４に示すように、光モジュール１０と第１板状部材３０との間及び光モジュール１０と第２板状部材５０との間には、それぞれ放熱体７１、７２が介在している。放熱体７１、７２は、光モジュール１０が発する熱が第１板状部材３０及び第２板状部材５０へ放熱しやすいように作用する。放熱体は、例えば放熱性のよい樹脂やグラファイトからなり、シート状の薄いもの（放熱シート）でも、パッド状の比較的厚みのあるもの（放熱パッド）でもよい。また、放熱グリースのようなものでもよい。放熱体７１、７２は同じ材料で構成されていてもよいし、互いに異なる材料で構成されていてもよい。上述した例で言えば、放熱体７１、７２がいずれもパッド状の樹脂からなるものもよいし、放熱体７１がシート状のグラファイトシートからなり、放熱体７２が放熱グリースであってもよい。
【００４３】
（組み立て方法）
光装置１００の組み立て方法について図１〜４、６、７を参照して説明する。
まず、図３に示すように、第１板状部材３０にプリント基板２０を載置する。このとき、プリント基板２０の各開口２４と、各開口２４に対応する第１板状部材３０の各ねじ穴３３との位置を合わせて載置を行う。
【００４４】
つづいて、図６に示すように、プリント基板２０の各開口２４に第１ねじ部材４０を挿通し、マイナスドライバー等を用いて、第１ねじ部材４０のねじ部４２を第１板状部材３０のねじ穴３３に螺合する。第１板状部材３０の凸部３２と第１ねじ部材４０の頭部４１とがプリント基板２０に当接することにより、プリント基板２０と第１板状部材３０とが固定される。さらに、固定の前又は後に、第１板状部材３０の凹部３１に放熱体７１を設ける。
【００４５】
つづいて、図２、図４に示すように、放熱体７２を片面に設けた光モジュール１０を準備し、第１板状部材３０の凹部３１に、放熱体７１を介して光モジュール１０を配置する。このとき、光モジュール１０の各電気ピン１３をプリント基板２０の各端子パターン２５に接触させる。このとき、電気ピン１３と端子パターン２５との半田接合を行ってもよい。
【００４６】
つづいて、第１ねじ部材４０の上に第２板状部材５０を載置する。このとき、第１ねじ部材４０の各ねじ穴４１ｂと、各ねじ穴４１ｂに対応する第２板状部材５０の各座繰り穴５２との位置を合わせて載置を行う。
【００４７】
つづいて、各座繰り穴５２に第２ねじ部材６０を挿通し、第２ねじ部材６０のねじ部６２を第１ねじ部材４０の頭部４１のねじ穴４１ｂに螺合する。第１ねじ部材４０の頭部４１と第２ねじ部材６０の頭部６１とが第２板状部材５０に当接することにより、第１ねじ部材４０と第２板状部材５０とが固定される。なお、各第２ねじ部材６０の頭部６１は各座繰り穴５２に収容されるが、頭部６１の上端面と第２板状部材５０の表面とが略面一となり、頭部６１は第２板状部材５０の表面から突出しない。これにより光装置１００の組み立てが完成する。
【００４８】
ここで、図８に示すように、第１ねじ部材４０の頭部４１の外周が、外周方向Ｄの長さの１／２以上でプリント基板２０に当接するように、開口２４が形成されている。これにより、頭部４１とプリント基板２０との当接する面積が十分となり、プリント基板２０がより確実に固定される。なお、開口２４の形状は、第１ねじ部材４０の頭部４１が、外周方向Ｄの長さの１／２以上でプリント基板２０に当接する形状であることが好ましい。
【００４９】
本実施形態１に係る光装置１００では、第１ねじ部材４０によって第１板状部材３０にプリント基板２０を固定するとともに、第２ねじ部材６０によって第１ねじ部材４０と第２板状部材５０とを固定することによって、光モジュール１０を、第１板状部材３０と第２板状部材５０とによって挟持固定している。これにより、非特許文献１に記載の従来構造と比較して、プリント基板と光モジュールとを板状部材に固定するための固定構造の数が減少する。その結果、プリント基板２０は、固定構造の存在によって電子部品の配置やパターン配線ができない領域が少ない。さらには、従来構造では光モジュールの固定のために固定構造を設けていた領域にも、光装置１００ではプリント基板２０を配置できる。その結果、プリント基板２０の面積自体を大きくできるとともに、プリント基板２０における実装に利用できる領域も大きくできるので、実装面積を従来構造よりも広くできる。
【００５０】
また、第１板状部材３０の凸部３２と第１ねじ部材４０の頭部４１とでプリント基板２０が挟まれて固定される。その結果、光装置１００は、プリント基板２０のガタツキが発生せず、振動や衝撃があってもプリント基板２０は第１板状部材３０や第１ねじ部材４０に対して動くことはないので、光装置１００は振動や衝撃に強い。
【００５１】
また、光装置１００では、第１ねじ部材４０に貫通孔であるねじ穴４１ｂが形成され、第２ねじ部材６０に貫通孔６３が形成されており、ねじ穴４１ｂと貫通孔６３とは連通して貫通孔を形成している。この貫通孔は光装置１００をヒートシンクなどの他の部材や装置等の取り付け対象に取り付ける際に利用できる。なお、従来構造では、このような貫通孔構造と固定構造とが別体の部材で構成されているが、光装置１００では固定構造と貫通孔構造とを一体化しているので、プリント基板２０の実装面積をより一層広くできる。
【００５２】
また、光装置１００では、第２ねじ部材６０及びコネクタピン２３のいずれもが、第２板状部材５０の表面から突出しない。これにより、第２板状部材５０側で光装置１００を取り付け対象に取り付ける際に、第２板状部材５０と取り付け対象との間に、第２ねじ部材６０と取り付け対象との干渉による隙間ができない。また、コネクタピン２３が取り付け対象に設けられた雌コネクタと接続される際に、コネクタピン２３が雌コネクタの嵌合穴の底に当たってしまいそれ以上差し込めず、第２板状部材５０と取り付け対象との間に隙間ができる事態の発生を防止又は大幅に抑制することができる。また、隙間が発生したとしても、隙間の幅は比較的狭くなる。その結果、光装置１００を取り付け対象に取り付けた場合の、第１板状部材３０とプリント基板２０と第２板状部材５０との積層方向（高さ方向）における省スペース化が可能となる。
【００５３】
また、光装置１００では、図９に示すように、プリント基板２０の表面（第２板状部材５０と対向する表面）から第２板状部材５０の表面までの高さを高さｈ１とすると、高さｈ１は第２板状部材５０の厚さと第１ねじ部材４０の頭部４１の高さとの合計で決定される。第２板状部材５０と第１ねじ部材４０とは金属やセラミックからなるので、第２板状部材５０の厚さと第１ねじ部材４０の頭部４１の高さは高い寸法精度で作製できる。従って、高さｈ１も高い寸法精度とできる。高さｈ１を高い寸法精度とできれば、コネクタピン２３の先端から第２板状部材５０の表面までの高さ（高さｈ２とする）の設計値からの誤差も小さくなるので、高さｈ２の公差を小さく設定することができる。また、コネクタピン２３の根元から第２板状部材５０の表面までの高さ（高さｈ３とする）の設計値からの誤差も小さくなるので、高さｈ３の公差を小さく設定することができる。また、高さｈ２、ｈ３の誤差が小さければ、コネクタピン２３が取り付け対象に設けられた雌コネクタと接続される際に、第２板状部材５０と取り付け対象との間に隙間ができる事態の発生を防止又は大幅に抑制できる。また、隙間が発生したとしても、隙間の幅は比較的狭くなる。また、高さｈ２、ｈ３が大きすぎてコネクタピン２３の雌コネクタへの挿入長さが足りず電気的接続が不十分になる事態の発生を防止又は大幅に抑制できる。
【００５４】
（変形例）
図１０Ａは、実施形態１の変形例に係る光装置１０１の構成を示す模式的斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａの一部拡大図である。光装置１０１は、実施形態１に係る光装置１００の構成において、第２ねじ部材６０を第２ねじ部材６０Ａに置き換えた点以外は同じ構成を備えるので、以下では第２ねじ部材６０Ａについて説明する。
【００５５】
第２ねじ部材６０Ａは、図５Ｂに示す第２ねじ部材６０と比較して、その頭部の高さが第２ねじ部材６０の頭部６１の高さよりも低い。従って、第２ねじ部材６０Ａのねじ部を第１ねじ部材４０の頭部４１のねじ穴４１ｂに螺合し、各第２ねじ部材６０Ａの頭部が各座繰り穴５２に収容された状態では、図１０Ａ、１０Ｂに示すように第２ねじ部材６０Ａの頭部の上端面は第２板状部材５０の表面よりも低くなる。その結果、第２板状部材５０側で光装置１０１を取り付け対象に取り付ける際に、第２板状部材５０と取り付け対象との間に、第２ねじ部材６０Ａと取り付け対象との干渉による隙間ができない。
【００５６】
（実施形態２）
図１１は、実施形態２に係る光装置の構成を示す模式的斜視図である。図１１に示すように、光装置１００Ａは、光モジュール１０と、プリント基板２０Ａと、第１板状部材３０Ａと、第１固定部材の一態様である４つのねじ部材８０と、第２板状部材５０Ａと、第２固定部材の一態様である４つのナット部材９０とを少なくとも備えている。
【００５７】
図１２は、図１１のＢ−Ｂ線一部断面図である。図１３は、ねじ部材８０の模式図である。以下、図１１、１２を参照して光装置１００Ａについて説明する。なお、光モジュール１０については光装置１００の光モジュール１０と同一のものなので説明を省略する。
【００５８】
プリント基板２０Ａは、プリント基板２０と同様に、光モジュール１０が配置されるための切欠き部２１Ａが形成されている。また、プリント基板２０Ａは、光モジュール１０を制御する不図示の制御回路が搭載されている。制御回路は、図示しない上位装置とコネクタピン２３Ａを介して電気的に接続され、光モジュール１０から出力された各種モニタ信号に基づいて、光モジュール１０に駆動電流を供給し、光モジュール１０の動作を制御する。プリント基板２０Ａには、これらの制御回路の構成要素同士、またはこれらの構成要素、光モジュール１０の電気ピン１３及びコネクタピン２３Ａを相互に接続する配線パターンが形成されている。
【００５９】
また、プリント基板２０Ａには、プリント基板２０Ａと第１板状部材３０Ａとを固定するための４つの開口２４Ａが形成されている。本実施形態２では開口２４Ａはプリント基板２０Ａに形成された貫通孔である。また、切欠き部２１Ａの周囲には、プリント基板２０Ａが光モジュール１０の電気ピン１３と電気的に接続するための、端子パターンが設けられている。
【００６０】
第１板状部材３０Ａは、プリント基板２０Ａが取り付けられて固定される板状部材である。第１板状部材３０Ａは、例えば金属やセラミック等の熱伝導率が高い材質からなるが、材質は特に限定されない。
【００６１】
第１板状部材３０Ａには、光モジュール１０が配置される凹部３１Ａが形成されている。また、第１板状部材３０Ａは、プリント基板２０Ａと当接する４つの凸部３２Ａを備えている。凸部３２Ａは、それぞれ、第１板状部材３０Ａにプリント基板２０Ａを載置した際にプリント基板２０Ａの４つの開口２４Ａが形成された部分が４つの凸部３２Ａにそれぞれ当接する位置に形成されている。また、各凸部３２Ａには内部にねじ山が形成されたねじ穴３３Ａが形成されている。
【００６２】
図１３に示すように、金属材料やセラミックからなる４つのねじ部材８０は、第１固定部の一態様である第１ねじ部８１と、第２固定部の一態様であり、すり割８２ａが形成された第２ねじ部８２と、第１ねじ部８１と第２ねじ部８２との間に位置する太径部８３とを有する。図１２に示すように、第１ねじ部８１がプリント基板２０Ａの開口２４Ａに挿通され、プリント基板２０Ａと第１板状部材３０Ａとを固定する。また、ねじ部材８０には、中心軸に沿って貫通する貫通孔８４が形成されている。
【００６３】
第２板状部材５０Ａは、第１板状部材３０Ａとともにプリント基板２０Ａを挟むように配置される。第２板状部材５０Ａは、例えば金属やセラミック等の熱伝導率が高い材質からなるが、材質は特に限定されない。
【００６４】
第２板状部材５０Ａには、光モジュール１０が配置される凹部５１Ａが形成されている。また、第２板状部材５０Ａには、各ねじ部材８０の第２ねじ部８２が挿通されるとともに各ナット部材９０が収容される４つの座繰り穴５２Ａが形成されている。各座繰り穴５２Ａは、各第２ねじ部８２が挿通される位置に形成されている。また、第２板状部材５０Ａには、プリント基板２０Ａのコネクタピン２３Ａと第２板状部材５０Ａとが干渉しないように切欠き部５３Ａが形成されている。また、コネクタピン２３Ａは、第２板状部材５０Ａの表面（プリント基板２０Ａと対向する表面とは反対側の表面）からは突出しない。
【００６５】
各ナット部材９０は、各ねじ部材８０の第２ねじ部８２に螺合されることにより、光モジュール１０が第１板状部材３０Ａと第２板状部材５０Ａとによって挟持されるように各ねじ部材８０と第２板状部材５０Ａとを固定する。
【００６６】
具体的には、各第１ねじ部８１が第１板状部材３０Ａの各ねじ穴３３Ａに螺合され、第１板状部材３０Ａと各太径部８３とがプリント基板２０Ａに当接することにより、プリント基板２０Ａと第１板状部材３０Ａとが固定される。また、各ナット部材９０が各ねじ部材８０の各第２ねじ部８２に螺合され、各ナット部材９０と各太径部８３とが第２板状部材５０Ａに当接することにより、各ねじ部材８０と第２板状部材５０Ａとが固定される。なお、各ナット部材９０は各座繰り穴５２Ａに収容されるが、ナット部材９０の上端面は、第２板状部材５０Ａの表面と略面一またはそれより低くなり、ナット部材９０は第２板状部材５０Ａの表面から突出しない。
【００６７】
なお、光装置１００Ａにおいても、実施形態１と同様に、放熱体が、光モジュール１０と第１板状部材３０Ａとの間及び光モジュール１０と第２板状部材５０Ａとの間に、それぞれ介在している。
【００６８】
本実施形態２に係る光装置１００Ａでも、非特許文献１に記載の従来構造と比較して、プリント基板と光モジュールとを板状部材に固定するための固定構造の数が減少する。その結果、プリント基板２０Ａの面積自体を大きくできるとともに、プリント基板２０Ａにおける実装に利用できる領域も大きくできるので、実装面積を従来構造よりも広くできる。
【００６９】
また、光装置１００Ａでは、ねじ部材８０に貫通孔８４が形成されている。この貫通孔８４は光装置１００Ａを取り付け対象に取り付ける際に利用できる。これにより、実施形態１と同様に、プリント基板２０Ａの実装面積をより一層広くできる。
【００７０】
また、第１板状部材３０Ａの凸部３２Ａとねじ部材８０の太径部８３とでプリント基板２０Ａが挟まれて固定されるので、実施形態１の場合と同様に、光装置１００Ａは、プリント基板２０Ａのガタツキが発生せず、振動や衝撃に強い。
【００７１】
また、光装置１００Ａでは、ナット部材９０及びコネクタピン２３Ａのいずれもが、第２板状部材５０Ａの表面から突出しないので、実施形態１の場合と同様に、光装置１００Ａを取り付け対象に取り付けた場合の省スペース化が可能となる。
【００７２】
また、光装置１００Ａでは、プリント基板２０Ａの表面（第２板状部材５０Ａと対向する表面）から第２板状部材５０Ａの表面までの高さが、第２板状部材５０Ａの厚さとねじ部材８０の太径部８３の高さとの合計で決定され、高い寸法精度とできる。これにより、実施形態１の場合と同様に、光装置１００Ａは、コネクタピン２３Ａが取り付け対象の雌コネクタと接続される際に、隙間や不十分な電気的接続の発生を防止又は大幅に抑制できる。
【００７３】
（実施形態３）
図１４は、実施形態３に係る光装置の構成を示す模式的斜視図である。この光装置１００Ｂは、図１に示す光装置１００の構成において、第２板状部材５０を第２板状部材５０Ｂに置き換え、４つの第１ねじ部材４０のうち２つを第１ねじ部材４０Ｂに置き換え、４つの第２ねじ部材６０のうち２つを削除した構成を有する。
【００７４】
第２板状部材５０Ｂは、長さ方向において、第１板状部材３０と第２板状部材５０Ｂとによって光モジュール１０を挟持できるような長さであり、例えば光モジュール１０の長さと同程度の長さを有している。これにより、第２板状部材５０Ｂは、切欠き部を形成しなくても、プリント基板２０のコネクタピン２３と干渉しない。第１ねじ部材４０Ｂは、第１ねじ部材４０と略同じ形状である。また、第１ねじ部材４０Ｂには、頭部４１Ｂから中心軸に沿って貫通する貫通孔４３Ｂが形成されている。貫通孔４３Ｂの内壁にはねじ山が形成されていなくてもよい。
【００７５】
光装置１００Ｂでは、２つの第１ねじ部材４０と２つの第１ねじ部材４０Ｂとによって第１板状部材３０にプリント基板２０を固定するとともに、２つの第２ねじ部材６０によって２つの第１ねじ部材４０と第２板状部材５０Ｂとを固定する。これによって、光モジュール１０を、第１板状部材３０と第２板状部材５０Ｂとによって挟持固定している。その結果、実施形態１と同様に、プリント基板２０の実装面積をより一層広くできる。また、実施形態１と同様に、振動や衝撃に強く、光装置１００Ｂを取り付け対象に取り付けた場合の省スペース化が可能であり、コネクタピン２３が取り付け対象の雌コネクタと接続される際に、隙間や不十分な電気的接続の発生を防止又は大幅に抑制できる。
【００７６】
（第１固定部材、第２固定部材の変形例）
上記実施形態では、第１固定部材及び第２固定部材はねじ部材又はナット部材であり、固定を螺合によって行っているが、第１固定部材及び第２固定部材により行われる固定は螺合によるものに限定されない。
【００７７】
図１５は、第１固定部材、第２固定部材の変形例１を説明する模式的断面図である。
第１板状部材３０Ｃは、プリント基板２０と当接する４つの凸部３２Ｃを備えている。凸部３２Ｃは、それぞれ、第１板状部材３０Ｃにプリント基板２０を載置した際に、プリント基板２０の４つの開口２４が形成された部分が４つの凸部３２Ｃにそれぞれ当接する位置に形成されている。また、各凸部３２Ｃには、貫通孔３３Ｃが形成されている。さらに、各凸部３２Ｃに対向する位置には凹部３４Ｃが形成されている。
【００７８】
第１固定部材４０Ｃは、略円筒状の頭部４１Ｃと、固定部の一態様であり、略円筒状の胴部４２Ｃとを有するリベットである。プリント基板２０の各開口２４及び第１板状部材３０Ｃの各貫通穴３３Ｃに第１固定部材４０Ｃを挿通し、胴部４２Ｃの先端をかしめることによって、胴部４２Ｃの先端が凹部３４Ｃの底面に当接し、第１板状部材３０Ｃの凸部３２Ｃと第１固定部材４０Ｃの頭部４１Ｃとがプリント基板２０に当接することにより、プリント基板２０と第１板状部材３０Ｃとが固定される。
【００７９】
第２板状部材５０Ｃは、プリント基板２０を挟んで第１板状部材３０Ｃの反対側に配置される。第２板状部材５０Ｃには、後に詳述するように第２固定部材６０Ｃが挿通される４つの座繰り穴５２Ｃが形成されている。座繰り穴５２Ｃは、４つの第１固定部材４０Ｃのそれぞれに対応する位置に形成されている。
【００８０】
第２固定部材６０Ｃは、略円筒状の頭部６１Ｃと、固定部の一態様であり、第１固定部材４０Ｃの頭部４１Ｃに固定可能な胴部６２Ｃとを有する。
【００８１】
第２板状部材５０Ｃの各座繰り穴５２Ｃに第２固定部材６０Ｃを挿通し、第２固定部材６０Ｃの胴部６２Ｃを第１固定部材４０Ｃの頭部４１Ｃに固定する。この固定は、接着剤、圧入、焼きばめ等の手段を用いて行うことができる。第１固定部材４０Ｃの頭部４１Ｃと第２固定部材６０Ｃの頭部６１Ｃとが第２板状部材５０Ｃに当接することにより、第１固定部材４０Ｃと第２板状部材５０Ｃとが固定される。
【００８２】
図１６は、第１固定部材、第２固定部材の変形例２を説明する模式的断面図である。
第１固定部材８０Ａは、第１固定部の一態様であり、略円筒状の第１胴部８１Ａと、第２固定部の一態様であり、略円筒状の第２胴部８２Ａと、第１胴部８１Ａと第２胴部８２Ａとの間に位置する太径部８３Ａとを有する。第１固定部材８０Ａの第１胴部８１Ａをプリント基板２０の各開口２４及び第１板状部材３０Ｃの各貫通孔３３Ｃに挿通し、第１胴部８１Ａの先端をかしめることによって、第１胴部８１Ａの先端が凹部３４Ｃの底面に当接し、第１板状部材３０Ｃの凸部３２Ｃと太径部８３Ａとがプリント基板２０に当接することにより、プリント基板２０と第１板状部材３０Ｃとが固定される。
【００８３】
第２固定部材９０Ａは、第１固定部材８０Ａの第２胴部８２Ａに固定可能に構成されている。
【００８４】
第２板状部材５０Ｃの各座繰り穴５２Ｃに第１固定部材８０Ａの第２胴部８２Ａを挿通し、第２固定部材９０Ａを第２胴部８２Ａに固定する。この固定は、接着剤、圧入、焼きばめ等の手段を用いて行うことができる。第１固定部材８０Ａの太径部８３Ａと第２固定部材９０Ａとが第２板状部材５０Ｃに当接することにより、第１固定部材８０Ａと第２板状部材５０Ｃとが固定される。
【００８５】
なお、上記実施形態では、光モジュールは波長可変半導体レーザ素子を内蔵する波長可変半導体レーザモジュールである。しかしながら、光モジュールは波長可変半導体レーザモジュールに限定されない。例えば、光モジュールは、半導体レーザ素子以外の波長可変レーザや、波長可変機能を備えない半導体レーザや、受光素子や光変調器等の他の光素子を内蔵する光モジュールでもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、光モジュールと第１板状部材との間及び光モジュールと第２板状部材との間の両方に放熱体が介在しているが、放熱体は少なくとも一方に介在するようにしてもよい。また、第１板状部材や第２板状部材は、凹部が形成されていないフラットなものでもよく、または凹部でなく凸部が形成されていてもよい。
【００８７】
また、光モジュールが、第１板状部材及び第２板状部材の少なくとも一方から放熱をしなくてもよい構成の場合は、光モジュールと第１板状部材との間及び光モジュールと第２板状部材との間の少なくとも一方に弾性部材が介在していてもよい。弾性部材の例としては、例えばゴム、シリコーン、又は発泡樹脂からなる、シート状の薄いもの、パッド状の比較的厚みのあるもの、グリースのようなものである。
【００８８】
また、光モジュールが、第１板状部材及び第２板状部材の一方から放熱をする構成の場合は、放熱をする側の板状部材との間には放熱体を介在させ、放熱をしなくてもよい側の板状部材との間には弾性部材を介在させてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態２では、プリント基板に形成された開口は孔であるが、実施形態１と同様な切欠き形状の開口としてもよい。その場合、ねじ部材の太径部が、外周方向の長さの１／２以上でプリント基板に当接するような切欠き形状とすることが好ましい。
【００９０】
また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  光モジュール
１１  波長可変半導体レーザ素子
１２  光ファイバ
１３  電気ピン
２０、２０Ａ  プリント基板
２１、２１Ａ  切欠き部
２２  制御回路
２３、２３Ａ  コネクタピン
２４、２４Ａ  開口
２５  端子パターン
３０、３０Ａ、３０Ｃ  第１板状部材
３１、３１Ａ、３４Ｃ、５１、５１Ａ  凹部
３２、３２Ａ、３２Ｃ  凸部
３３、３３Ａ  ねじ穴
３３Ｃ  貫通孔
４０、４０Ｂ  第１ねじ部材
４０Ｃ、８０Ａ  第１固定部材
４１、４１Ｂ、４１Ｃ、６１、６１Ｃ  頭部
４１ａ、８２ａ  すり割
４１ｂ  ねじ穴
４２、６２  ねじ部
４２Ｃ、６２Ｃ  胴部
４３Ｂ  貫通孔
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ  第２板状部材
５２、５２Ａ、５２Ｃ  座繰り穴
５３、５３Ａ  切欠き部
６０、６０Ａ  第２ねじ部材
６０Ｃ、９０Ａ  第２固定部材
６１ａ  十字穴
６３、８４  貫通孔
７１、７２  放熱体
８０  ねじ部材
８１  第１ねじ部
８１Ａ  第１胴部
８２  第２ねじ部
８２Ａ  第２胴部
８３、８３Ａ  太径部
９０  ナット部材
１００、１０１、１００Ａ、１００Ｂ  光装置
Ｄ  外周方向
【図１】
2018107445.tif 000003
【図２】
2018107445.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018107445.tif 000006
【図５Ａ】
2018107445.tif 000007
【図５Ｂ】
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【図６】
2018107445.tif 000009
【図７】
2018107445.tif 000010
【図８】
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【図９】
2018107445.tif 000012
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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