(57)【要約】【課題】モジュール本体を保持する金属製の補助部材を安価に得ることができる光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュール１は、断面円形状のモジュール本体２と、このモジュール本体２を取り囲むように保持する金属製の断面略多角形状の補助部材３とを備えている。モジュール本体２は、半導体光素子が実装されたステムを含む光デバイスを有している。光デバイスと補助部材３との間には、両者を熱的に結合させる放熱シートが介在されている。補助部材３は、一枚の金属板を切断し、折り曲げて形成されたものである。補助部材３は、後部領域、接続領域、下部領域、上部領域という４つの領域から構成されている。下部領域は、後部領域から接続領域を介して展開されている。上部領域は、後部領域から接続領域の反対側に展開されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形状のモジュール本体と、
前記モジュール本体を取り囲むように保持する補助部材と、
前記モジュール本体と前記補助部材との間に介在され、前記モジュール本体と前記補助部材とを熱的に結合する放熱部材とを備え、
前記モジュール本体は、半導体光素子が実装されるステムを含む光デバイスを有し、
前記補助部材は、一枚の金属板で形成されていると共に、断面略多角形状を有していることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記補助部材は、前記ステムの底面から延びる複数のリードピンを通すためのリードピン用貫通孔を有する第１領域と、前記第１領域から第２領域を介して展開された第３領域と、前記第１領域から前記第２領域の反対側に展開され、前記第３領域と協働して前記モジュール本体の外周面を取り囲む第４領域とを有し、
前記放熱部材は、前記光デバイスと前記第２領域及び前記第４領域との間に介在されていることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記第１領域は、前記ステムを挟み込む１対の側板部を有し、
前記各側板部には、前記光デバイスを前記補助部材に固定する固定爪が設けられていることを特徴とする請求項２記載の光モジュール。
【請求項４】
前記１対の側板部の何れか一方には、前記ステムを前記１対の側板部の他方に押し付ける押付爪が設けられていることを特徴とする請求項３記載の光モジュール。
【請求項５】
前記第３領域は、両側に延びるように設けられ、固定用ネジを通すための第１貫通孔をもった１対の第１固定部を有し、
前記第４領域は、前記各第１固定部と重なり合うように設けられ、前記固定用ネジを通すための第２貫通孔をもった１対の第２固定部を有することを特徴とする請求項２〜４の何れか一項記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第３領域は、前記モジュール本体を挟み込む１対の第１側壁部を有し、
前記第４領域は、前記各第１側壁部と係合する１対の第２側壁部を有し、
前記第１側壁部及び前記第２側壁部の何れか一方には、前記第３領域と前記第４領域とを係止する係止爪が設けられ、
前記第１側壁部及び前記第２側壁部の他方には、前記係止爪を受ける開口部が設けられていることを特徴とする請求項２〜５の何れか一項記載の光モジュール。
【請求項７】
前記第３領域には、前記モジュール本体の外周面と係合する第１爪部が設けられ、
前記第４領域には、前記モジュール本体の外周面と係合し、前記第１爪部と協働して前記モジュール本体を挟み込む第２爪部が設けられていることを特徴とする請求項２〜６の何れか一項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、光通信等で使用される光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光モジュールとしては、例えば特許文献１に記載されているように、光信号送信部、光信号受信部、筐体及び光伝送部品等からなるモジュール本体と、このモジュール本体に取り付けられ、回路基板に固定される金属部材（補助部材）とを備えたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３７１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、金属部材が半円筒形状の本体部を有するものでは、モジュール本体と金属部材との溶接工程が必要となるため、その分の作業が増えることになり、コストアップにつながる。また、金属部材が略半円筒形状の２つの本体部からなるものでは、各本体部によりモジュール本体の筐体を狭持するため、上記の溶接工程は不要となるが、金属部材が２部品構造であるため、やはりコスト増となってしまう。
【０００５】
本発明の目的は、モジュール本体を保持する金属製の補助部材を安価に得ることができる光モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光モジュールは、断面円形状のモジュール本体と、モジュール本体を取り囲むように保持する補助部材と、モジュール本体と補助部材との間に介在され、モジュール本体と補助部材とを熱的に結合する放熱部材とを備え、モジュール本体は、半導体光素子が実装されるステムを含む光デバイスを有し、補助部材は、一枚の金属板で形成されていると共に、断面略多角形状を有していることを特徴とするものである。
【０００７】
このような本発明の光モジュールを回路基板等の被固定体に固定するときは、モジュール本体を保持する補助部材をネジ止め等により被固定体に固定する。ここで、補助部材を一枚の金属板で形成することにより、その金属板を切断し、切曲加工を施すだけで、断面略多角形状を有する補助部材を得ることができる。これにより、材料面、加工面、組立面の何れにおいても、補助部材を安価なものとすることができる。また、モジュール本体と補助部材との間に放熱部材を介在させることにより、光デバイスで発生した熱を放熱部材及び補助部材を介して外部に放熱することができる。
【０００８】
好ましくは、補助部材は、ステムの底面から延びる複数のリードピンを通すためのリードピン用貫通孔を有する第１領域と、第１領域から第２領域を介して展開された第３領域と、第１領域から前記第２領域の反対側に展開され、第３領域と協働してモジュール本体の外周面を取り囲む第４領域とを有し、放熱部材は、光デバイスと第２領域及び第４領域との間に介在されている。この場合には、一枚の金属板によって断面略多角形状を有する補助部材を簡単に作ることができると共に、光デバイスで発生した熱を外部に効率良く放熱することができる。
【０００９】
このとき、好ましくは、第１領域は、ステムを挟み込む１対の側板部を有し、各側板部には、光デバイスを補助部材に固定する固定爪が設けられている。この場合には、モジュール本体が補助部材から抜け出ることが防止される。また、モジュール本体が補助部材に対してモジュール本体の軸方向に位置決めされることとなる。
【００１０】
１対の側板部の何れか一方には、ステムを１対の側板部の他方に押し付ける押付爪が設けられていることが好ましい。この場合には、モジュール本体が押付爪と他方の側板部とにより挟み込まれるため、モジュール本体が補助部材に対してモジュール本体の軸方向に垂直な方向に位置決めされることとなる。これにより、モジュール本体が補助部材に対して回転することが防止される。
【００１１】
また、好ましくは、第３領域は、両側に延びるように設けられ、固定用ネジを通すための第１貫通孔をもった１対の第１固定部を有し、第４領域は、各第１固定部と重なり合うように設けられ、固定用ネジを通すための第２貫通孔をもった１対の第２固定部を有する。この場合には、各第１固定部と各第２固定部とを重ね合わせた状態で、固定用ネジを第１貫通孔及び第２貫通孔に通して被固定体にねじ込むことで、補助部材を被固定体に容易に且つ安定して固定することができる。
【００１２】
さらに、好ましくは、第３領域は、モジュール本体を挟み込む１対の第１側壁部を有し、第４領域は、各第１側壁部と係合する１対の第２側壁部を有し、第１側壁部及び第２側壁部の何れか一方には、第３領域と第４領域とを係止する係止爪が設けられ、第１側壁部及び第２側壁部の他方には、係止爪を受ける開口部が設けられている。この場合には、係止爪を開口部に引っ掛けることで、係止爪がストッパとなって第３領域と第４領域とが係止されるため、第３領域と第４領域との分離が防止される。
【００１３】
また、好ましくは、第３領域には、モジュール本体の外周面と係合する第１爪部が設けられ、第４領域には、モジュール本体の外周面と係合し、第１爪部と協働してモジュール本体を挟み込む第２爪部が設けられている。この場合には、モジュール本体が第１爪部と第２爪部とにより挟み込まれるため、モジュール本体が補助部材に対してモジュール本体の軸方向に垂直な方向に位置決めされることとなる。これにより、モジュール本体が補助部材に対して回転することが防止される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、モジュール本体を保持する金属製の補助部材を安価に得ることができる。これにより、光モジュールにかかるトータルコストを削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係わる光モジュールの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示した光モジュールの平面図、側面図及び裏面図である。
【図３】図１に示したモジュール本体の斜視図である。
【図４】図１に示した補助部材が組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示した補助部材が展開した状態を示す斜視図である。
【図６】図２（ｂ）のVI−VI線断面図である。
【図７】図２（ａ）のVII−VII線断面図である。
【図８】図１に示した光モジュールの正面図である。
【図９】図１に示したモジュール本体を補助部材に組み付ける様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係わる光モジュールの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係わる光モジュールの一実施形態を示す斜視図であり、図２は、図１に示した光モジュールの平面図、側面図及び裏面図である。各図において、本実施形態の光モジュール１は、ピグテール型光モジュールである。
【００１８】
光モジュール１は、断面円形状のモジュール本体２と、このモジュール本体２を取り囲むように保持する金属製の補助部材３と、モジュール本体２と補助部材３との間に介在された２枚の放熱シート４（図９参照）とを備えている。
【００１９】
モジュール本体２は、図３に示すように、図示しない半導体光素子（発光素子または受光素子）を含む同軸型（ＣＡＮ型）の光デバイス５と、図示しない光ファイバを含むピグテール光伝送部品６と、半導体光素子と光ファイバとを光結合させる光結合部品７とからなっている。
【００２０】
光デバイス５は、半導体光素子が実装された略円形状のステム８と、このステム８に溶接され、半導体光素子を覆うキャップ９と、ステム８の底面から延びる複数本のリードピン１０とを有している。ステム８の外側面の一部分は、平坦部８ａとなっている。
【００２１】
補助部材３は、モジュール本体２を回路基板（図示せず）に固定すると共に、光デバイス５の内部で発生した熱を外部に放熱する断面略多角形状の部材である。補助部材３は、一枚の金属板を切断し、折り曲げて形成されたものである。金属板の材料としては、熱伝導率の高い銅系の合金材料や、コバール、洋白等が用いられる。
【００２２】
図４は、補助部材３が組み立てられた状態を示す斜視図であり、図５は、図４に示した補助部材３が展開した状態を示す斜視図である。各図において、補助部材３は、後部領域１１、接続領域１２、下部領域１３、上部領域１４という４つの領域から構成されている。下部領域１３は、後部領域１１から接続領域１２を介して展開されている。上部領域１４は、後部領域１１から接続領域１２の反対側に展開されている。なお、ここでの前後方向及び上下方向は、単なる便宜上のものである。
【００２３】
後部領域１１は、光デバイス５のステム８の底面に当接する八角形状のベース部１５を有している。ベース部１５には、光デバイス５の各リードピン１０を通すためのリードピン用貫通孔１６が形成されている。
【００２４】
また、後部領域１１は、図６及び図７にも示すように、ベース部１５の左右両端から前方に向けて略９０度の角度で折り曲げられて形成され、光デバイス５を挟み込む側板部１７，１８を有している。
【００２５】
側板部１７，１８には、ステム８の鍔部８ｂに係合し、光デバイス５を補助部材３に固定するための固定爪１９がそれぞれ設けられている。固定爪１９は、ベース部１５側に位置する先端部分が内側に若干折れ曲がるように形成されている。また、一方の側板部１７には、ステム８を他方の側板部１８に押し付けるための押付爪２０が設けられている。押付爪２０は、側板部１７における固定爪１９のベース部１５側に設けられている。押付爪２０の構造は、固定爪１９と同様である。
【００２６】
接続領域１２は、後部領域１１と下部領域１３とを接続する領域である。接続領域１２は、補助部材３を正規に組み立てた状態（図４参照）では、後部領域１１のベース部１５から略９０度の角度で前方に折り曲げられる。接続領域１２の左右両側には、図７にも示すように、上方に向けて約１３５度の角度で折り曲げられて形成された翼部２１が設けられている。
【００２７】
下部領域１３は、接続領域１２と協働して平坦部を形成するベース部２２を有している。ベース部２２の左右両側には、１対の固定部２３が延びている。固定部２３は、ベース部２２と一様な平坦部を形成している。固定部２３には、固定用ネジ（図示せず）を通すためのネジ用貫通孔２４が形成されている。
【００２８】
また、下部領域１３は、ベース部２２の左右両端から上方に向けて略９０度の角度で折り曲げられて形成され、光結合部品７を挟み込む１対の側壁部２５を有している。各側壁部２５には、開口窓部２６が形成されている。また、ベース部２２の前端部（先端部）には、図８にも示すように、光結合部品７の外周面と係合する爪部２７が設けられている。
【００２９】
上部領域１４は、補助部材３を正規に組み立てた状態（図４参照）において、後部領域１１のベース部１５から略９０度の角度で前方に折り曲げられるベース部２８を有している。また、上部領域１４は、ベース部２８の左右両端から下方に向けて傾斜部２９を介して略９０度の角度で折り曲げられて形成され、下部領域１３の各側壁部２５の外側面と係合する１対の側壁部３０を有している。傾斜部２９は、ベース部２８に対して略４５度の角度で折り曲げられている。
【００３０】
各側壁部３０には、側壁部２５の開口窓部２６に引っ掛かり、下部領域１３と上部領域１４とを係止する係止爪３１が設けられている。係止爪３１は、ベース部２８側に位置する先端部分が内側に若干折れ曲がるように形成されている。
【００３１】
さらに、上部領域１４は、各側壁部３０の下端部（先端部）から外側に略９０度の角度で折り曲げられて形成された１対の固定部３２を有している。各固定部３２は、補助部材３を正規に組み立てた状態（図４参照）では下部領域１３の固定部２３と重なり合うようになっている。固定部３２には、固定用ネジ（前述）を通すためのネジ用貫通孔３３が形成されている。ネジ挿通孔３３は、固定部２３のネジ用貫通孔２４と同じ形状及び寸法を有している。
【００３２】
ベース部２８の前端部（先端部）には、図８にも示すように、光結合部品７の外周面と係合する爪部３４が設けられている。爪部３４は、下部領域１３の爪部２７と協働して光結合部品７を上下から挟み込む。
【００３３】
放熱シート４は、図７に示すように、光デバイス５と補助部材３とを熱的に接触（結合）させるものであり、シリコーン等の軟性樹脂で形成されている。１枚の放熱シート４は、光デバイス５のステム８と補助部材３の接続領域１２との間に介在され、もう１枚の放熱シート４は、ステム８と補助部材３の上部領域１４との間に介在されている。
【００３４】
以上のように構成された光モジュール１において、モジュール本体２を補助部材３に組み付けるときは、まず図５に示すような状態の補助部材３を用意する。そして、図９に示すように、モジュール本体２を補助部材３内に導入し、光デバイス５の各リードピン１０を補助部材３のリードピン用貫通孔１６に貫通させて、ステム８の底面をベース部１５に当接させる。
【００３５】
このとき、側板部１７，１８に設けられた固定爪１９を押し広げながら、モジュール本体２をベース部１５に向けて押し込むことで、図６に示すように、固定爪１９の先端がステム８の鍔部８ｂに引っ掛かり、モジュール本体２が補助部材３に固定されるようになる。これにより、モジュール本体２が補助部材３から抜け出ることは無い。また、固定爪１９によって補助部材３とモジュール本体２との間で光軸方向（図示Ｚ軸方向）の相対位置が一意に決定されることになる。
【００３６】
また、図６及び図７に示すように、側板部１７に設けられた押付爪２０の先端部がステム８の平坦部８ａに当接し、押付爪２０の弾性作用によってステム８が反対側の側板部１８に押し付けられる。これにより、補助部材３とモジュール本体２との間で光軸方向に垂直な左右方向（図示Ｘ軸方向）の相対位置が一意に決定されることになる。
【００３７】
そして、２枚の放熱シート４を光デバイス５のステム８の周囲に配置した状態で、図４に示すように、補助部材３の固定部２３，３２同士が重なり合うように接続領域１２及び上部領域１４を後部領域１１に対して折り曲げる。すると、図８に示すように、下部領域１３の爪部２７が光結合部７の外周面に下方から当接すると共に、上部領域１４の爪部３４が光結合部７の外周面に上方から当接する。これらの爪部２７，３４により光結合部７が上下に挟み込まれることで、補助部材３とモジュール本体２との間で光軸方向に垂直な上下方向（図示Ｙ軸方向）の相対位置が一意に決定されることになる。
【００３８】
また、図７に示すように、２枚の放熱シート４が光デバイス５と接続領域１２及び上部領域１４との間にそれぞれ介在されることになる。ここで、接続領域１２には翼部２１が設けられ、上部領域１４には傾斜部２９が設けられているものの、光デバイス５は同軸形状（断面円形状）を有しているため、光デバイス５と補助部材３との隙間は一様にはならない。接続領域１２及び上部領域１４の面部分では、光デバイス５と補助部材３との隙間が狭くなり、接続領域１２及び上部領域１４の角部分では、光デバイス５と補助部材３との隙間が広くなる。しかし本実施形態では、軟性樹脂製の放熱シート４が用いられているので、光デバイス５と補助部材３との間の不均一な間隔が放熱シート４により一様に埋められ、光デバイス５と補助部材３とが広い面積で接触するようになる。これにより、補助部材３に対する光デバイス５の放熱効果を高めることができる。
【００３９】
さらに、補助部材３の固定部２３，３２同士が重なるように接続領域１２及び上部領域１４を折り曲げると、図４及び図６に示すように、各側壁部３０に設けられた係止爪３１が各側壁部２５に形成された開口窓部２６の縁部に引っ掛かった状態となる。これにより、下部領域１３と上部領域１４とが分離することが防止される。
【００４０】
このようにして得られた光モジュール１を回路基板（図示せず）に固定するときは、固定用ネジ（図示せず）を上から補助部材３のネジ用貫通孔３３，２４に通して回路基板のネジ穴にねじ込む。すると、補助部材３に伝えられた熱は、固定部２３から回路基板に伝えられる。これにより、光モジュール１が回路基板に安定して固定されると共に、光デバイス５の内部で発生した熱が効率良く外部に放熱されるようになる。なお、光モジュール１を放熱部材に実装すると、光モジュール１の放熱効果が更に高められる。
【００４１】
以上のように本実施形態にあっては、一枚の金属板に対して切断加工及び折曲加工を施すだけで、断面円形状のモジュール本体２を保持する断面略多角形状の補助部材３を形成するようにしたので、従来に比べて補助部材３を安価に作製することができる。また、モジュール本体２が補助部材３に組み付けられた状態では、補助部材３の各固定爪１９によりモジュール本体２が補助部材３に固定されるので、モジュール本体２と補助部材３とを溶接する必要が無く、この点でもコスト削減を図ることができる。
【００４２】
また、モジュール本体２が補助部材３に対して光軸方向に垂直な２方向（図中のＸ軸方向及びＹ軸方向）に位置決めされるので、モジュール本体２と補助部材３との軸ずれ等の位置ばらつきを吸収すると共に、補助部材３に対するモジュール本体２の回転を防止することができる。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、補助部材３における上部領域１４の側壁部３０に係止爪３１を設け、下部領域１３の側壁部２５に係止爪３１を受ける開口窓部２６を形成したが、側壁部２５に係止爪３１を設け、側壁部３０に開口窓部２６を形成しても良い。
【００４４】
また、上記実施形態の光モジュール１は、ピグテール光伝送部品６を備えたピグテール型光モジュールであるが、本発明は、他のタイプ、例えば直接光コネクタが光結合部７に接続されるタイプのものにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１…光モジュール、２…モジュール本体、３…補助部材、４…放熱シート（放熱部材）、５…光デバイス、８…ステム、１０…リードピン、１１…後部領域（第１領域）、１２…接続領域（第２領域）、１３…下部領域（第３領域）、１４…上部領域（第４領域）、１６…リードピン用貫通孔、１７，１８…側板部、１９…固定爪、２０…押付爪、２３…固定部（第１固定部）、２４…ネジ用貫通孔（第１貫通孔）、２５…側壁部（第１側壁部）、２６…開口窓部、２７…爪部（第１爪部）、３０…側壁部（第２側壁部）、３１…係止部、３２…固定部（第２固定部）、３３…ネジ用貫通孔（第２貫通孔）、３４…爪部（第２爪部）。
【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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