JP2014120284A - 半導体レーザ素子用ソケット及びソケット本体 - Google Patents
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Abstract
【課題】リードピンに対するコンタクトの接触信頼性を向上できると共に、大電流を流すことができ、且つ高出力の半導体レーザ素子を確実に駆動させる。
【解決手段】半導体レーザ素子AのリードピンA1、A2が挿入される挿入孔11a、11dを有するソケット本体1と、ソケット本体1に保持され、挿入孔11a、11bに挿入されたリードピンA1、A2の一本に対して接触する接点P1〜P3を有する複数のコンタクト2a〜2cとが備えられている。
【選択図】図2
【解決手段】半導体レーザ素子AのリードピンA1、A2が挿入される挿入孔11a、11dを有するソケット本体1と、ソケット本体1に保持され、挿入孔11a、11bに挿入されたリードピンA1、A2の一本に対して接触する接点P1〜P3を有する複数のコンタクト2a〜2cとが備えられている。
【選択図】図2
Description
本発明は、半導体レーザ素子用ソケット及びソケット本体に関する。
半導体レーザ素子用ソケットは、ソケット本体に形成された挿入孔と、この挿入孔に挿入される半導体レーザ素子のリードピンに接触するように保持されたコンタクトとを備えたものが知られている。
下記特許文献1に記載のものは、一個の挿入孔に一個のコンタクトを配置し、挿入されたリードピン毎にこのコンタクトが接触するようにされており、リードピンの挿入時には、このリードピンの接触圧によって、コンタクトが外側に撓むように変形すると共に、この変形からの復帰力によって、コンタクトの接点がリードピンに対して押し付けられるように接触する構造のものである。
特許文献1の従来技術によると、コンタクトの撓みからの復帰力によって、接点がリードピンに対して押し付けられるように接触することによって、リードピンに対するコンタクトの接触確実性を高いものとすることができる。
しかしながら、この特許文献1の従来技術では、リードピンに対する接点の接触が一点であるため、挿入孔やコンタクトの成形誤差、或いはリードピン挿入時の抵抗によるリードピンやコンタクトの変形等が生じた場合に、接触不良が発生してしまい、安定した電気的接続ができなくなるという問題、更には、大きな電流を流すことが困難であり、高出力な半導体レーザ素子の使用ができないという問題がある。
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、リードピン一本に対するコンタクトの接点を多点にできること、コンタクトの接点を多点にすることによって、リードピン一本に対する接点の接触面積を大きくすることができること、これによって、リードピンに対するコンタクトの接触信頼性を向上できると共に、大電流を流すことができ、且つ高出力の半導体レーザ素子を確実に駆動させることができること、等が本発明の目的である。
このような目的を達成するために、本発明による半導体レーザ素子用ソケットは、以下の構成を少なくとも具備するものである。
半導体レーザ素子のリードピンが挿入される挿入孔を有するソケット本体と、前記ソケット本体に保持され、前記挿入孔に挿入された前記リードピンの一本に対して接触する接点を有する複数のコンタクトとが備えられている半導体レーザ素子用ソケットである。
前述の半導体レーザ素子用ソケットのソケット本体であって、前記リードピンが挿入される前記挿入孔の一個毎に、前記コンタクトを保持する複数の保持部を備え、前記保持部は、前記挿入孔に対して前記コンタクトの前記接点が前記挿入孔内に臨むように連通されていることを特徴とする半導体レーザ素子用ソケットのソケット本体である。
このような特徴を有することで本発明は、リードピン一本に対するコンタクトの接点を多点にできる。コンタクトの接点を多点にすることによって、リードピン一本に対する接点の接触面積を大きくすることができる。これによって、リードピンに対するコンタクトの接触信頼性を向上できると共に、大電流を流すことができ、且つ高出力の半導体レーザ素子を確実に駆動させることができる。
複数のコンタクトの内、少なくとも一個のコンタクトの接点と他のコンタクトの接点とを、互いにリードピンの軸方向に沿って異なる位置となるように設定することが好ましい。
また、複数の前記コンタクトの内、少なくとも二個のコンタクトの接点を、リードピンの軸を中心とする同一の円周上に設定することが好ましい。
また、複数のコンタクトの内、少なくとも二個のコンタクトの接点を、リードピンを挟んで正対する位置に設定することが好ましい。
また、少なくとも前記コンタクトの一個には、前記接点を複数備えることが好ましい。
以下、本発明に係る第1実施形態の半導体レーザ素子用ソケット(以下「ソケット」という)を図1〜図4に基づいて説明する。以下で説明する実施形態は、本発明を限定するものではない。
尚、この第1実施形態では、半導体レーザ素子Aが二本のリードピンA1、A2を有するものとして例示する。
ソケット1は、合成樹脂等の非導電性素材から凸状円筒形に成形されたソケット本体10と、ソケット本体10に設けられた挿入孔11a、11bの夫々に対応するように保持された三個のコンタクト2a〜2cとを備えている。
尚、以下では、ソケット本体10の小径部10a側を上側とし、大径部10b側を下側とする。
挿入孔11a、11bは、ソケット本体10の軸と平行であると共に、ソケット本体10の同一の経線C1上に、且つ経線C1と直交する経線C2を対称軸として対称となる位置に設けられている。
ソケット本体10の上端部10cから下端部10dにわたって、コンタクト2a〜2cを保持する保持部12a〜12cが形成されている。
保持部12a〜12cは、コンタクト2a〜2cの厚みに適合する幅として形成されている。
保持部12aと保持部12bは、ともに平面視における長手方向が経線C2と平行となるように、且つ保持部12aが挿入孔11aと、保持部12bが挿入孔11bと連通するように形成されており、この保持部12a、12bに挿入されたコンタクト2a、2bを互いに向かい合うように保持するようになっている。
保持部12cは、長手方向が経線C1上に沿うように、且つ挿入孔11cと連通するように形成されている。
この保持部12a〜12cは、小径部10a側において、ソケット本体10の外周面から挿入孔11a〜11cに連通する変形スペース120a〜120cが確保されており、この変形スペース120a〜120cが、コンタクト2a〜2cの上方側の外側に撓む変形を案内するようにされている。
また、大径部10bにおいては、変形スペース120a〜120cと下端部10dとに上下方向で連通する保持孔121が形成されており、この保持孔121に、コンタクト2a〜2cの支持板部22a〜22cを挿し込むことによって、コンタクト2a〜2cを保持するようにされている。
この保持孔121の断面形状は、コンタクト2a〜2cの厚み、及び支持板部22a〜22cの側面形状にほぼ適合する形状に形成されており、支持板部22a〜22cを適合状に挿し込むことができ、これによって、保持部12a〜12cでコンタクト2a〜2cを不動に保持できるようになっている。
コンタクト2a〜2cは、曲がり変形すると共に、この曲がり変形から復帰する付勢力が生じる弾性を有する金属板を図示するような所定の形状に形成したものであり、上端側にリードピンA1、A2が接触する接点P1〜P3を有した接点部20a〜20cを有し、下端側に基板(図示せず)に接続する端子部21a〜21cを有している。
接触部20a〜20cは、支持板部22a〜22cの上端から上方へ延設された弾性部23a〜23cの上端に設けられており、端子部21a〜21cは、支持板部22a〜22cの下端から下方へ延設されている。
弾性部23a〜23cは、挿し込まれたリードピンA1、A2の接触によって、曲がり変形すると共に、曲がり変形から復帰する付勢力が生じる弾性が生じる部位である。
尚、コンタクト2a〜2cの形状は、図示例に限るものではない。
このコンタクト2a〜2cは、支持板部22a〜22cが保持部12a〜12cに保持された状態で、接点部20a〜20cが挿入孔11a、11bの軸心方向に向かうと共に、挿入孔11a、11b内に挿入状態となるように、挿入孔11a、11bの軸に向かって突出するように設けられており、接点部20a〜20cの先端に設定された接点P1〜P3が、挿入孔11a、11bに挿入されたリードピンA1、A2の周面に接触するようにされている。
コンタクト2a、2bは、保持部12a、12bに保持された状態で、接点部20a、20bの接点P1、P2が互いに正対する位置となる高さとなるように形成されており、接点P1、P2が挿入されたリードピンA1、A2の軸を中心とする同一の円周上に位置するようにされている(図4参照)。
コンタクト2cは、保持部12cに保持された状態で、接点部20cの接点P3が接点P1、P2よりも上方の位置となる高さとなるように形成されている(図4参照)。
接点部20a〜20cは、挿入孔11a、11bの軸側の頂点を接点P1〜P3とする三角形状に形成され、且つその接点P1〜P3同士の隙間がリードピンA1、A2の径未満に設定されており、挿入孔11a、11bに挿入されるリードピンA1、A2の、接点部20a〜20cの上部傾斜面201a〜201cへの接触によって、コンタクト2a〜2cが保持部12a〜12c内で径方向外側へ拡開するように曲がり変形するようになっている。
径方向外側へ拡開するように曲り変形したコンタクト2a〜2cには、その弾性によって、元の位置に復帰する方向への付勢力が生じ、この付勢力によって、接点P1〜P3をリードピンA1、A2に押し付けて、リードピンA1、A2に対する接点P1〜P3の接触状態を確実なものとすることができるようになっている。
前述の構成としたソケット1によると、リードピンA1、A2に対するコンタクト2a〜2cを夫々三個配して、三カ所の接点P1〜P3を設けることによって、リードピンA1、A2の一本毎に対して複数の接点P1〜P3を設定できると共に、リードピンA1、A2の一本毎に対する接点の接触面積を大きくすることができる。
また、前述の構成としたソケット本体10によると、リードピンA1、A2の一本毎に対して複数の接点P1〜P3を設定することができると共に、リードピンA1、A2の一本毎に対する接点の接触面積を大きくすることができるソケット1を構成することができる。
これにより、リードピンA1、A2に対する接点P1〜P3の接触信頼性を高めることができると共に、大電流を流すことができ、且つ高出力な半導体レーザ素子Aの駆動の確実性を高めることができる。
また、接点P1、P2の高さ位置を同一とすると共に、経線C2に沿って正対させたことで、コンタクト2a、2bの付勢力が互いに向き合う方向に作用し、接点P1、P2をリードピンA1、A2に対して挟むように接触させることができるため、接点P1、P2のリードピンA1、A2に対する接触状態を良好なものとすることができる。
また、接点P3の高さ位置を接点P1、P2の高さ位置よりも高い位置に設定しているため、リードピンA1、A2の挿入時において、リードピンA1、A2に対する接点P1〜P3の接触摩擦力が段階的に増し、挿入されるリードピンA1、A2に対する接点P1〜P3の接触摩擦を一度に集中させずに徐々に作用させることで、リードピンA1、A2の変形や傷付き等の発生を低減することができる。
更に、三カ所の接点P1〜P3により、リードピンA1、A2に対する接触信頼性を高めているため、コンタクト2a〜2cの弾性力を、コンタクトが一個である従来のものよりも弱くしても、リードピンA1、A2に対する接触信頼性を確保することができる。
そして、コンタクト2a〜2cの弾性力を弱くできることで、挿入時のリードピンA1、A2に対する接点P1〜P2の接触摩擦を低減できるので、このリードピンA1、A2の変形や傷付き等の発生を低減することができる。
次に、本発明に係る第2実施形態のソケット1’を図5及び図6に基づいて説明する。ソケット1’は、三個の挿入孔11a〜11cを有し、挿入孔11a〜11c夫々に三個のコンタクト2a〜2cが保持されたものである。
尚、この第2実施形態では、半導体レーザ素子Aが三本のリードピンA1〜A3を有するものとして例示する。また、第1実施形態と重複する部位については、同符号を付すことで説明は省略する。
挿入孔11a、11bは、経線C1上に、且つ経線C1と直交する経線C2を対称軸として対称となる位置に設けられ、挿入孔11cは経線C2上に設けられている。
保持部12a〜12cは、平面視における長手方向が互いに交差し、且つ挿入孔11a〜11cの軸側を頂点とする矢印形状を呈するように配置され、変形スペース120a〜120cが確保されている。
このような保持部12a〜12cに保持されたコンタクト2a〜2cは、接点P1〜P3の高さ位置がすべて異なる高さ位置となるように形成されている(図6参照)。
また、このコンタクト2a〜2cの接点P1〜P3は、前述した矢印形状を呈するように配置された保持部12a〜12cによって、挿入孔11a〜11cの半周未満の範囲に収まるようになっている。
前述の構成としたソケット1’によると、リードピンA1〜A3に対するコンタクト2a〜2cを夫々三個配して、三カ所の接点P1〜P3を設けることによって、リードピンA1〜A3の一本毎に対して複数の接点P1〜P3を設定することができる。
また、前述の構成としたソケット本体10によると、リードピンA1〜A3の一本毎に対して複数の接点P1〜P3を設定することができるソケット1’を構成することができる。
これにより、リードピンA1〜A3に対する接点P1〜P3の接触信頼性を高めることができると共に、大電流を流すことができ、且つ高出力な半導体レーザ素子Aの駆動の確実性を高めることができる。
更に、接点P1〜P3の高さ位置がすべて異なる高さ位置としているため、リードピンA1〜A3の挿入時において、リードピンA1〜A3に対する接点P1〜P3の接触摩擦力を、一か所ずつ三段階に増すようにすることができ、挿入されるリードピンA1〜A3に対する接点P1〜P3の接触摩擦を一度に集中させずに三段階に作用させることで、リードピンA1〜A3の変形や傷付き等の発生をより確実に低減することができる。
しかも、接点P1〜P3を挿入孔11a〜11cの半周未満の範囲に収まるようにしているため、コンタクト2a〜2cの付勢力の方向が互いに正対せず、平面視においてリードピンA1〜A3を挟み付けずに複数の接点P1〜P3を接触させることができる。
すなわち、リードピンA1〜A3の挿入時において、このリードピンA1〜A3に対するコンタクト2a〜2cに正対して挟み付ける方向の付勢力が作用しないので、リードピンA1〜A3の挿入時におけるコンタクト2a〜2cの付勢力による接触抵抗を低減することができると共に、リードピンA1〜A3の変形や傷付き等の発生を低減することができる。
次に、本発明に係る第3実施形態のソケット1’’を図7に基づいて説明する。尚、第1、第2実施形態と重複する部位については、同符号を付すことで説明は省略する。
コンタクト2a〜2cは、接点P1〜P3の高さ位置がすべて同じ高さ位置となるように、すべて同じ形状に形成されている。
前述の構成としたソケット1’’によると、リードピンA1〜A3に対するコンタクト2a〜2cを夫々三個配して、三カ所の接点P1〜P3を設けることによって、リードピンA1〜A3の一本毎に対して複数の接点P1〜P3を設定することができる。
また、第3実施形態のソケット本体10を用いることによって、リードピンA1〜A3の一本毎に対して複数の接点P1〜P3を設定することができるソケット1’’を構成することができる。
これにより、リードピンA1〜A3に対する接点P1〜P3の接触信頼性を高めることができると共に、大電流を流すことができ、且つ高出力な半導体レーザ素子Aの駆動の確実性を高めることができる。
しかも、すべて同じ形状のコンタクト2a〜2cを用いることによって、ソケット1’’の製作時に、同一形状のコンタクト2a〜2cを使用することができる。
したがって、保持部12a〜12cのいずれにコンタクト2a〜2cを配置しても、同じソケット1’’を構成することができ、その上、一種類の形状のコンタクト2a〜2cを用意すればよいため、ソケット1’’の製造を容易、且つ迅速に行うことができると共に、部品コストや製造コストを低減することができる。
次に、図8に基づいて、前述した構成の第1〜第3実施形態のソケット1〜1’’の他の使用例を説明する。
尚、以下の説明及び図示では、第1実施形態のソケット1に対応する構造のものとして例示するが、前述した構成の第2、第3実施形態ソケット1’、1’’においても、ソケット1と同様に使用することができる。
前述した構成のソケット1は、以下のように、精度の高い抵抗測定が可能な四端子法の接続に使用することができる。
すなわち、ソケット1は、リードピンA1、A2一本毎に三本のコンタクト2a〜2cが接触しているので、その内の二本のコンタクト2a、2bを、抵抗測定器Cに配線されたクリップ100等を介して接続することにより、精度の高い抵抗測定法である四端子法を行うことができる。
また、半導体レーザ素子Aをソケット1に挿入した状態で抵抗測定器Cに接続できるので、クリップ100等を直接リードピンA1、A2に接続することによるリードピンA1、A2の変形や傷付きを防ぐことができる。
更に、ソケット1は、四端子法に用いられるケルビンソケットとしても使用することができる。
したがって、ソケット1は、半導体レーザ素子Aを駆動させるための電力を半導体レーザ素子Aに供給する接続具として使用するものの他にも、抵抗測定法の一つである四端子法を行うための接続具としても使用することができる。
また、三個のコンタクト2a〜2cの内、抵抗測定器Cに接続する二本は、リードピンA1、A2一本毎に三個のコンタクト2a〜2cが接触しているので、コンタクト2a〜2cの内、どの二個を選択しても同じ測定結果を得ることができる。
次に、図9及び図10に基づいてコンタクト2a’〜2c’の他の例を説明する。前述のコンタクト2a〜2cは、夫々一個の接点P1〜P3を備えたものであるが、このコンタクト2a’〜2c’は、夫々二個(複数)の接点P4、P4’、P5、P5’、P6、P6’を備えたものである。
第1実施形態〜第3実施形態と重複する部位についての説明は同符号を付すことで説明は省略する。コンタクト2a’〜2c’の形状は、図示例に限るものではない。
コンタクト2a’〜2c’は、夫々二個の弾性部23a、23a’、23b、23b’、23c、23c’を有しており、支持板部22a〜22cの図面上左右方向(ソケット1’’’の径方向)に沿って、所定間隔をあけて並列するように設けられている。
弾性部23a、23a’、23b、23b’、23c、23c’の上端には、接点P4、P4’、P5、P5’、P6、P6’を有する接点部20a、20a’、 20b、20b’、20c、20c’が形成されている。
弾性部23a〜23cは、図面上右側(ソケット1’’’の径方向中心側)に配置され、弾性部23a’〜23c’は、図面上左側(ソケット1’’’の径方向外周面側)に配置されている。
弾性部23a〜23cは、接点P4が、弾性部23a’の接点P4’よりも低い位置となるように、且つこの接点P4’に接触する鉛直線D上に位置するように屈曲形成されており、挿し込まれるリードピンA1、A2(リードピンA1のみを図示する)に対して、接点P4、P4’、P5、P5’、P6、P6’を接触させることができる。
このようなコンタクト2a’〜2c’によると、一個のコンタクト2a’〜2c’に、夫々二個の接点P4、P4’、P5、P5’、P6、P6’を備えているので、このコンタクト2a’〜2c’の個数を前述のソケット1に保持されたコンタクト2a〜2cと同数とした場合でも、コンタクト2a’の一個毎の接点P4、P4’、P5、P5’、P6、P6’が2倍となるため、リードピンA1,A2の一本毎に対する接触面積を更に大きくすることができる。
また、コンタクト2a’〜2c’の個数を減らした場合でも、前述のソケット1、1’、1’’に保持されたコンタクト2a〜2cと比較して、リードピンA1、A2の一本毎に対する接触面積を同等以上とすることができる。
接点P4、P4’、P5、P5’、P6、P6’を備えたコンタクト2a’〜2c’の個数は、複数の内の、少なくとも一個であってもよい。
したがって、コンタクト2a’〜2c’を備えたソケット1’’’は、前述のソケット1、1’、1’’と同じ作用効果を奏し、しかも、コンタクト2a’〜2c’の個数を減らしても、その接触面積をより大きくすることができるので、より高い接触信頼性を備えることができる。
この構成のコンタクト2a’〜2c’の場合、リードピンA1、A2の一本毎に一個のコンタクト2a’で複数の接点P4、P4’を確保することができるため、従来構成のソケット本体(挿入孔11aの一個に保持部12aが一個のもの、図示せず)にコンタクト2a’を保持したソケット(図示せず)にすることができる。
これにより、前述の従来構成のソケット本体を使用しても、複数の接点P4、P4’を確保して接触面積を大きくすることができるため、使用するコンタクト2a’〜2c’の個数を従来構成のソケットと同じ個数(一個)にすることができる。
図10では、ソケット本体10に保持されたコンタクト2a’〜2c’の接点P4〜P6及び接点P4’〜P6’の位置が、図7に示す第3実施形態のように同じ高さとなるように形成されたものを示しているが、これは、図4に示す第1実施形態や図6に示す第2実施形態のように、接点P4〜P6及び接点P4’〜P6’の一個又は全部を異なる高さとなるように形成されたものでもよい。
尚、本発明は、例示した実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。
前述の各実施形態のソケット1、1’、1’’、1’’’は、挿入孔11a〜11cに夫々三個のコンタクト2a〜2c、2a’〜2c’が配置された形態として例示したが、このコンタクト2a〜2c、2a’〜2c’の個数は、複数であれば例示した個数に限らない。
また、前述の各実施形態のソケット1、1’、1’’、1’’’は、二個乃至三個の挿入孔11a〜11cを有する形態として例示したが、この挿入孔11a〜11cの個数は、使用する半導体レーザ素子AのリードピンA1〜A3の本数に対応した個数であれば例示した個数に限らない。
また、前述の各実施形態のソケット本体10は、三個の保持部12a〜12cを有する形態として例示したが、この保持部12a〜12cの個数は、複数であれば例示した個数に限らず、その配置形態も例示した形態に限らない。
1:ソケット(半導体レーザ素子用ソケット)
1’:ソケット(半導体レーザ素子用ソケット)
1’’:ソケット(半導体レーザ素子用ソケット)
1’’’:ソケット(半導体レーザ素子用ソケット)
10:ソケット本体
A:半導体レーザ素子
A1:リードピン
A2:リードピン
A3:リードピン
11a:挿入孔
11b:挿入孔
11c:挿入孔
12a:保持部
12b:保持部
12c:保持部
2a:コンタクト
2b:コンタクト
2c:コンタクト
2a’:コンタクト
2b’:コンタクト
2c’:コンタクト
P1:接点
P2:接点
P3:接点
P4:接点
P4’:接点
1’:ソケット(半導体レーザ素子用ソケット)
1’’:ソケット(半導体レーザ素子用ソケット)
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2c’:コンタクト
P1:接点
P2:接点
P3:接点
P4:接点
P4’:接点
Claims (6)
- 半導体レーザ素子のリードピンが挿入される挿入孔を有するソケット本体と、前記ソケット本体に保持され、前記挿入孔に挿入された前記リードピンの一本に対して接触する接点を有する複数のコンタクトとが備えられている半導体レーザ素子用ソケット。
- 複数の前記コンタクトの内、少なくとも一個の前記コンタクトの前記接点と他の前記コンタクトの前記接点とが、互いに前記リードピンの軸方向に沿って異なる位置となるように設定されている請求項1記載の半導体レーザ素子用ソケット。
- 複数の前記コンタクトの内、少なくとも二個の前記コンタクトの接点が、前記リードピンの軸を中心とする同一の円周上に設定されている請求項1又は2記載の半導体レーザ素子用ソケット。
- 複数の前記コンタクトの内、少なくとも二個の前記コンタクトの接点が、前記リードピンを挟んで正対する位置に設定されている請求項1乃至3いずれか1項記載の半導体レーザ素子用ソケット。
- 少なくとも前記コンタクトの一個には、前記接点が複数備えられていることを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載の半導体レーザ素子用ソケット。
- 請求項1乃至5いずれか1項記載の半導体レーザ素子用ソケットのソケット本体であって、前記リードピンが挿入される前記挿入孔の一個毎に、前記コンタクトを保持する複数の保持部を備え、前記保持部は、前記挿入孔に対して前記コンタクトの前記接点が前記挿入孔内に臨むように連通されていることを特徴とする半導体レーザ素子用ソケットのソケット本体。
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- 2012-12-14 JP JP2012273751A patent/JP2014120284A/ja active Pending
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