(57)【要約】【課題】  コネクタ本体の温度上昇を抑制し、信頼性、安定性を高める。【解決手段】  ケーシング１には、光合分波器８を収容すると共に、光合分波器８と対応した位置に底部２から外部に突出した固定ピン端子２０を設ける。また、ケーシング１の底部２には、光合分波器８と対向した位置に、表面側が開口した凹部２１を設けると共に、凹部２１の底面側には固定ピン端子２０の中間部２０Ｂを露出させる。また、凹部２１の開口端側には面取り部２３を設けると共に、凹部２１内には熱伝導性を有する放熱シート２４を収容し、凹部２１と光合分波器８との間に挟持する。これにより、放熱シート２４は光合分波器８と固定ピン端子２０とに接触するから、光合分波器８が発熱したときには、この熱を放熱シート２４等を介して外部に向けて放出することができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、該ケーシングに取付けられ相手方に対して信号を送受信する光合分波器とを備えたコネクタ装置において、
前記ケーシングには外部に向けて突出した熱伝導性材料からなる固定ピン端子を設け、前記ケーシングには前記光合分波器と対向する位置で光合分波器よりも小さい面積の開口をもち内部に該固定ピン端子が露出した凹部を設け、該凹部には前記光合分波器と固定ピン端子とに接触した伝熱部材を設ける構成としたことを特徴とするコネクタ装置。
【請求項２】
前記凹部には、開口端の周囲に位置して面取りを施す面取り部を設けてなる請求項１に記載のコネクタ装置。
【請求項３】
前記伝熱部材は、前記凹部の深さ寸法よりも大きな厚さ寸法を有し、前記光合分波器と凹部との間に挟持されたときに変形可能な材料を用いて形成してなる請求項２に記載のコネクタ装置。
【請求項４】
前記伝熱部材は、周縁側に位置して厚さ方向に突出した突起部を有する構成としてなる請求項３に記載のコネクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光ファイバに接続される光モジュール等のコネクタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コネクタ装置として、ケーシング内に発光素子と受光素子とからなる光合分波器を収容した光コネクタ接続タイプの光モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような光モジュールは、相手方の光コネクタに接続した状態で、発光素子を用いて光信号を送信すると共に、光コネクタから受信した光信号を電気信号に変換して外部に出力している。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１０４１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来技術による光モジュールでは、光合分波器の内部に発光素子、受光素子および増幅器等が収容されている。このため、光モジュールを駆動したときには、これらの回路等が発熱して光合分波器内の温度が上昇するから、発光素子をなすレーザダイオード（ＬＤ）の波長がシフトするという問題がある。従来技術では、このような波長のシフトを考慮して受信側のシステムを構成していたが、全体のシステムを簡略化し、安定させるためには、発光素子の温度上昇を抑制して波長シフトを抑える必要があった。
【０００５】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、光合分波器の温度上昇を抑制し、信頼性、安定性を高めることができるコネクタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本願の請求項１に係る発明は、ケーシングと、該ケーシングに取付けられ相手方に対して信号を送受信する光合分波器とを備えたコネクタ装置において、前記ケーシングには外部に向けて突出した熱伝導性材料からなる固定ピン端子を設け、前記ケーシングには前記光合分波器と対向する位置で光合分波器よりも小さい面積の開口をもち内部に該固定ピン端子が露出した凹部を設け、該凹部には前記光合分波器と固定ピン端子とに接触した伝熱部材を設ける構成としたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明では、前記凹部には、開口端の周囲に位置して面取りを施す面取り部を設ける構成としている。
【０００８】
請求項３の発明では、前記伝熱部材は、前記凹部の深さ寸法よりも大きな厚さ寸法を有し、前記光合分波器と凹部との間に挟持されたときに変形可能な材料を用いて形成する構成としている。
【０００９】
請求項４の発明では、前記伝熱部材は、周縁側に位置して厚さ方向に突出した突起部を有する構成としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、ケーシングには光合分波器と対向する位置で内部に固定ピン端子が露出した凹部を設け、該凹部には光合分波器と固定ピン端子とに接触した伝熱部材を設ける構成としたから、光合分波器から発生した熱を伝熱部材と固定ピン端子とを介して外部に放熱することができる。このため、光合分波器の温度上昇を抑制して、光合分波器を安定的に動作させることができ、信頼性、安定性を高めることができる。また、凹部は光合分波器よりも小さい面積の開口を有する構成としたから、ケーシングのうち凹部の開口周囲に位置する部位に光合分波器を当接させることができる。このため、例えば伝熱部材が変形可能な材料を用いて形成されたときでも、凹部の深さ寸法によって伝熱部材の厚さ寸法を設定することができ、光合分波器と固定ピン端子との距離を一定に保持することができる。この結果、伝熱部材等による伝熱特性をほぼ一定にすることができ、光合分波器の温度ばらつきを抑制して安定化することができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、凹部には開口端の周囲に位置して面取りを施す面取り部を設ける構成としている。ここで、例えば伝熱部材を光合分波器と凹部との間に挟持したときに、伝熱部材が変形して凹部から溢れて食み出し、伝熱部材の厚さ寸法が部分的に大きくなることがある。このとき、伝熱部材の一部が凹部の開口端側に移動しても、開口端側に移動した伝熱部材を面取り部によって収容することができる。このため、伝熱部材が凹部から溢れるのを防止することができるから、伝熱部材の厚さ寸法を全面に亘って一定にすることができ、光合分波器の温度ばらつきを抑制することができる。また、面取り部によって凹部の開口端側の面積（開口面積）が大きくなるから、面取り部を設けない場合に比べて、伝熱部材と光合分波器との接触面積を増加させることができる。これにより、伝熱部材を用いた放熱を促進することができるから、光合分波器の温度上昇の抑制効果を高めることができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、伝熱材料を変形可能な材料を用いて形成すると共に、伝熱部材の厚さ寸法を凹部の深さ寸法よりも大きく設定したから、光合分波器と凹部との間に伝熱部材を挟持したときには、伝熱部材を光合分波器と凹部内に露出した固定ピン端子とに確実に接触させることができ、伝熱部材と固定ピン端子とを用いて光合分波器の熱を外部に放出することができる。また、光合分波器と凹部との間に伝熱部材を挟持したときには、伝熱部材は凹部の形状に応じて変形して、凹部内を隙間無く伝熱部材で満たすことができる。このため、伝熱部材を用いて放熱を促進することができると共に、凹部の深さ寸法を全面に亘ってほぼ一定に設定することによって伝熱部材の厚さ寸法を全面に亘ってほぼ均一にすることができ、光合分波器の温度ばらつきを抑制することができる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、伝熱部材の周縁側には突起部を有する構成としたから、伝熱部材を凹部に収容したときには、突起部が凹部内から突出する。この状態で、凹部を光合分波器によって閉塞すると、突起部が変形して凹部の面取り部に乗り上げるから、面取り部に乗り上げた分だけ伝熱部材と光合分波器との接触面積を増加させることができ、伝熱部材による放熱効果を増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態によるコネクタ装置としてＳＣ形光コネクタに接続される光モジュールを例に挙げて、図１ないし図４を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
図において、１は例えば樹脂材料を用いて形成され後述する光合分波器８を収容するケーシングで、該ケーシング１は、前，後方向に延びる略長方形の板状をなす底部２と、該底部２の左，右の端部および後端部から立設され底部２を取囲んで立設された周壁部３と、前記底部２の前端部に左，右方向（幅方向）に間隙をもって立設された２本の柱部４と、各柱部４にそれぞれ設けられケーシング１の外側に向けて突出したフック部５とによって大略構成されている。そして、底部２の後側には後述のピン端子９Ｂが挿通される複数の挿通孔２Ａが穿設されると共に、底部の前側には光合分波器８を位置決めする位置決め突起２Ｂが突設されている。
【００１６】
また、２本の柱部４の間には略半円形状の切欠きをなす間隙部６が形成されている。これにより、間隙部６内に後述する光合分波器８のフェルールホルダ８Ｂを上側（柱部４の先端側）から容易に挿入することができ、光合分波器８の組付け性が向上している。
【００１７】
さらに、フック部５は、各柱部４から前側に向けて延びる平板状の板状腕部５Ａと、該板状腕部５Ａの先端に設けられ相手方の光コネクタ（図示せず）に係合する係合爪部５Ｂとによって構成されている。そして、２つのフック部５は互いに対向して設けられ、２つの係合爪部５Ｂ間に相手方の光コネクタを挟持した状態で抜け止めし、光モジュールに光コネクタを連結するものである。
【００１８】
また、ケーシング１の周壁部３には、柱部４よりも後側に位置して左，右にそれぞれ突出した係合突起７が設けられている。そして、係合突起７は、後述するカバー部材１６の係合孔１９内に挿入されて係合し、カバー部材１６をケーシング１に固定するものである。
【００１９】
８はケーシング１の前側に位置して底部２に取付けられた光合分波器で、該光合分波器８は、伝熱性の金属材料等からなる箱状の筐体内にレーザダイオード（ＬＤ）、フォトダイオード（ＰＤ）等（いずれも図示せず）の素子が収容されている素子収容部８Ａと、素子収容部８Ａから前側に向けて突出し相手方の光コネクタと接続する際に接続端部として機能するフェルールホルダ８Ｂとによって構成されている。そして、フェルールホルダ８Ｂは間隙部６内に挿入されると共に、素子収容部８Ａは底部２の突起２Ｂによって位置決めされる。また、素子収容部８Ａは、ケーシング１内に設けられた後述の放熱シート２４に接触している。
【００２０】
９は光合分波器８に接続された回路基板で、該回路基板９には複数の回路部品９Ａが搭載されると共に、外部との間で信号を入出力するための複数のピン端子９Ｂが列設されている。そして、回路基板９は例えばリード線９Ｃを用いて光合分波器８に接続されると共に、ピン端子９Ｂが底部２の挿通孔２Ａに挿通された状態でケーシング１内に収容されている。これにより、ピン端子９Ｂの先端側は底部２から突出し、外部の電極等に接続可能となっている。
【００２１】
１０はケーシング１の前端側に取付けられ内部にフック部５が収容されるアダプタケースで、該アダプタケース１０は、例えば樹脂材料を用いて略四角形の筒状に形成されている。そして、アダプタケース１０は、前側に設けられ相手方の光コネクタが挿入されるガイド筒部１１と、該ガイド筒部１１の後側に位置して設けられ２本の柱部４と連結することでケーシング１に取付けられる連結部１２とによって大略構成されている。
【００２２】
また、連結部１２は、幅方向両端側に設けられケーシング１の柱部４にそれぞれ嵌合する２個の嵌合部１３を備えている。そして、嵌合部１３は、略四角形の箱状をなし、幅方向両端側（左，右両側）から２本の柱部４を挟む構成となっている。さらに、連結部１２の上端側には天板側突起１４が突設されると共に、嵌合部１３には左，右方向外側に突出した側面板側突起１５が突設されている。
【００２３】
１６は光合分波器８および回路基板９を覆う金属製のカバー部材で、該カバー部材１６は、ケーシング１の底部２との間に上方向から光合分波器８を挟む天板部１６Ａと、該天板部１６Ａの左，右両側をケーシング１の底部２側に向けて折曲させた側面板部１６Ｂとによって構成され、断面コ字状をなしてケーシング１の前，後方向に沿って延びている。
【００２４】
また、天板部１６Ａには連結部１２の天板側突起１４と対向する位置に第１の係合孔１７が形成されている。一方、側面板部１６Ｂには、連結部１２の側面板側突起１５と対向する位置に第２の係合孔１８が設けられると共に、ケーシング１の係合突起７と対向する位置に第３の係合孔１９が設けられている。
【００２５】
そして、カバー部材１６は、ケーシング１に光合分波器８、回路基板９、アダプタケース１０が取付けられた状態で、光合分波器８等を覆うように上側から装着される。このとき、カバー部材１６の各係合孔１７〜１９の内部には、アダプタケース１０の天板側突起１４、側面板側突起１５とケーシング１の係合突起７がそれぞれ挿入され、カバー部材１６がアダプタケース１０とケーシング１とに対して抜け止め状態で連結、固定されるものである。
【００２６】
２０は光合分波器８の素子収容部８Ａと対向する位置でケーシング１の底部２に設けられた固定ピン端子で、該固定ピン端子２０は、熱伝導性の金属材料を用いて略コ字状に形成されている。これにより、固定ピン端子２０は、その両端側に位置して底部２からケーシング１の外側に向けて突出した端部２０Ａと、該端部２０Ａ間に位置して後述の凹部２１内に露出した状態でケーシング１内に樹脂モールド（埋設）された中間部２０Ｂとによって構成されている。そして、固定ピン端子２０は、端部２０Ａが例えば外部の実装基板（図示せず）に対して半田付け等の接合手段を用いて接合、固定され、ケーシング１等を位置決め固定するものである。
【００２７】
２１はケーシング１の底部２に凹設された凹部で、該凹部２１は、例えば略四角形状の窪みとして底部２の表面側に凹陥され、その深さ寸法Ｄ（例えばＤ＝０．２ｍｍ程度）は全面に亘って略一定の値に設定されている。また、凹部２１は、光合分波器８の素子収容部８Ａと対向する位置に配置されると共に、素子収容部８Ａの底面よりも小さい面積の開口を有している。これにより、凹部２１は略全面に亘って素子収容部８Ａに閉塞されると共に、ケーシング１の底部２のうち凹部２１の開口端周縁部は、素子収容部８Ａの底面に当接して素子収容部８Ａが凹部２１内に進入するのを防止するストッパ部２２をなしている。
【００２８】
また、凹部２１の内部には、底面側に位置して固定ピン端子２０の中間部２０Ｂが露出している。一方、凹部２１の開口端の周囲には、ストッパ部２２の角隅側（エッジ側）に位置して例えばＣ面またはＲ面等の面取りが施された面取り部２３が形成されている。これにより、凹部２１の開口面積は、面取り部２３を省いた場合に比べて、面取り部２３に対応した分だけ拡張されている。
【００２９】
２４は凹部２１に収容された伝熱部材としての放熱シートで、該放熱シート２４は、熱伝導性を有すると共に光合分波器８と凹部２１との間に挟持されたときに変形可能な（柔軟な）材料として例えばシリコン材料等を用いて略シート状（布状）に形成され、図４に示すように、取付け前の状態では略全面に亘って凹部２１の深さ寸法Ｄよりも大きな値の厚さ寸法Ｔ（例えばＴ＝０．３ｍｍ程度）を有している（Ｔ＞Ｄ）。
【００３０】
また、放熱シート２４は、凹部２１の開口端の近傍に位置する周縁側に厚さ方向の表面側に向けて突出した枠状突起部２４Ａ（突起部）が形成されると共に、該枠状突起部２４Ａに囲まれた中央側には枠状突起部２４Ａよりも窪んだ窪み部２４Ｂが形成されている。そして、放熱シート２４が凹部２１と光合分波器８との間に挟持されたときには、枠状突起部２４Ａは、凹部２１の外周側に向けて変形し、面取り部２３と光合分波器８との間に進入する構成となっている。また、放熱シート２４は、凹部２１と光合分波器８との間に挟持されることによって、その表面側が略全面に亘って光合分波器８（素子収容部８Ａ）の底面に接触すると共に、裏面側が凹部２１内に露出した固定ピン端子２０の中間部２０Ｂに接触するものである。
【００３１】
本実施の形態による光モジュールは上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００３２】
まず、光モジュールのアダプタケース１０の内部に相手方の光コネクタ（図示せず）を挿入し、２つのフック部５間に相手方の光コネクタを挟持して抜け止めする。これにより、相手方の光コネクタ中の光ファイバがフェルールホルダ８Ｂで保持される光フェルール中の光ファイバを通じて光合分波器８内の素子に光結合されるから、光合分波器８を用いて相手方の光ファイバに光信号を送信することができると共に、相手方の光ファイバから受信した光信号を電気信号に変換して外部に出力することができる。
【００３３】
このとき、光合分波器８の内部にはレーザダイオード、フォトダイオードおよび増幅器等が収容されているから、光モジュールを駆動したときには、これらの回路等が発熱して光合分波器８内の温度が上昇する傾向がある。
【００３４】
これに対し、本実施の形態では、ケーシング１の底部２には光合分波器８と対向する位置で内部に固定ピン端子２０が露出した凹部２１を設けると共に、該凹部２１には光合分波器８と固定ピン端子２０とに接触した放熱シート２４を設ける構成としたから、光合分波器８から発生した熱を放熱シート２４と固定ピン端子２０とを介して外部に放出することができる。このため、光合分波器８の温度上昇を抑制して、光合分波器８のレーザダイオード等の波長シフトを防止し、安定的に動作させることができ、信頼性、安定性を高めることができる。また、光合分波器８の波長シフトが抑制されるから、光モジュールを含めた通信システム全体を簡略化することができる。
【００３５】
また、凹部２１は光合分波器８よりも小さい面積の開口を有する構成としたから、ケーシング１のうち凹部２１の開口周囲に位置する部位に光合分波器８に当接するストッパ部２２を形成することができる。このため、変形可能な材料からなる放熱シート２４を凹部２１と光合分波器８との間に挟持することによって、図３に示すように、凹部２１の深さ寸法Ｄと放熱シート２４の厚さ寸法Ｔ′とを一致させることができる。このため、凹部２１の深さ寸法Ｄによって実装時（組付け時）の放熱シート２４の厚さ寸法Ｔ′を設定することができるから、光合分波器８と固定ピン端子２０との間の距離を一定に保持することができる。この結果、放熱シート２４等による伝熱特性をほぼ一定にすることができ、光合分波器８の温度ばらつきを抑制して安定化することができる。
【００３６】
一方、放熱シート２４は変形可能な材料を用いて形成しているから、放熱シート２４を光合分波器８と凹部２１との間に挟持したときに、放熱シート２４が変形して凹部２１から溢れてはみ出し、放熱シート２４の厚さ寸法が部分的に大きくなる（光合分波器８が傾く）ことがある。このとき、凹部２１には開口端の周囲には面取り部２３を設けたから、放熱シート２４の一部（特に枠状突起部２４Ａの周囲）が凹部２１の開口端側に移動しても、開口端側に移動した放熱シート２４を面取り部２３と光合分波器８との間に収容することができる。このため、放熱シート２４が凹部２１から溢れるのを防止することができるから、放熱シート２４の厚さ寸法Ｔ′を全面に亘って一定にすることができ、光合分波器８の温度ばらつきを抑制することができる。また、面取り部２３によって凹部２１の開口端側の面積（開口面積）が大きくなるから、面取り部２３を設けない場合に比べて、放熱シート２４と光合分波器８との接触面積を増加させることができる。これにより、放熱シート２４を用いた放熱を促進することができるから、光合分波器８の温度上昇の抑制効果を高めることができる。
【００３７】
さらに、放熱シート２４を変形可能な材料を用いて形成すると共に、図４に示すように、取付け前の状態で放熱シート２４の厚さ寸法Ｔを凹部２１の深さ寸法Ｄよりも大きく設定した（Ｔ＞Ｄ）から、光合分波器８と凹部２１との間に放熱シート２４を挟持したときには、放熱シート２４を光合分波器８と凹部２１内に露出した固定ピン端子２０とに確実に接触させることができ、放熱シート２４と固定ピン端子２０とを用いて光合分波器８の熱を外部に放出することができる。また、光合分波器８と凹部２１との間に放熱シート２４を挟持したときには、放熱シート２４は凹部２１の形状に応じて変形して、凹部２１内を隙間無く放熱シート２４で満たすことができる。このため、放熱シート２４を用いて放熱を促進することができると共に、凹部２１の深さ寸法Ｄを全面に亘ってほぼ一定に設定することによって実装時の放熱シート２４の厚さ寸法Ｔ′を全面に亘ってほぼ均一にすることができ、光合分波器８の温度ばらつきを抑制することができる。
【００３８】
また、放熱シート２４の周縁側には厚さ方向に突出した枠状突起部２４Ａを形成したから、放熱シート２４を凹部２１に収容したときには、放熱シート２４の枠状突起部２４Ａが凹部２１内から突出する。この状態で、凹部２１を光合分波器８によって閉塞すると、放熱シート２４の枠状突起部２４Ａが変形して凹部２１の面取り部２３に乗り上げるから、面取り部２３に乗り上げた分だけ放熱シート２４と光合分波器８との接触面積を増加させることができ、放熱シート２４による放熱効果を増加させることができる。
【００３９】
なお、前記実施の形態では、凹部２１の開口端には全周に亘って面取り部２３を設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、凹部の開口端のうち部分的に面取り部を設ける構成としてもよい。即ち、例えば凹部２１のうちケーシング１の前，後側に面取り部を設け、幅方向両側（左，右方向両側）には面取り部を省く構成としてもよい。
【００４０】
また、本発明によるコネクタ装置としてＳＣ形光コネクタに接続される光モジュールを例に挙げて説明したが、発熱性を有する光合分波器がケーシング内に収容される構成であればよく、光ファイバに接続される他の光コネクタ、光モジュール等に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態による光モジュールを示す斜視図である。
【図２】図１中の光モジュールを示す分解斜視図である。
【図３】ケーシング、光合分波器、放熱シート等を図１中の矢示III−III方向からみた拡大断面図である。
【図４】ケーシング、光合分波器、放熱シート等を分解した状態で図３と同様な位置からみた拡大分解断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ケーシング
２  底部
４  柱部
５  フック部
６  間隙部
７  係合突起
８  光合分波器
１０  アダプタケース
２０  固定ピン端子
２１  凹部
２２  ストッパ部
２３  面取り部
２４  放熱シート
２４Ａ  枠状突起部（突起部）
２４Ｂ  窪み部
【図１】
2005309236.tif 000003
【図２】
2005309236.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005309236.tif 000006