JP2015172697A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】通信品質の低下を抑制することが可能な光モジュールを提供する。
【解決手段】光素子５２が搭載された回路基板２４と、光ファイバが保持された光ファイバ保持部材５４と、回路基板２４上に固定され、光素子５２と光ファイバとを光学的に接続するとともに、光ファイバ保持部材５４とは線膨張係数の異なる材料で構成された光結合部材５５と、光ファイバ保持部材５４と光結合部材５５とが連結された状態を保持するクリップ部材６０と、を備え、回路基板２４上には、光結合部材５５が固定される第１の領域、および光結合部材５５に連結された光ファイバ保持部材５４の下面５４ｃに対向する第２の領域が設けられ、光ファイバ保持部材５４と第２の領域との間には断熱空間Ｄが形成され、クリップ部材６０の一部６８は、断熱空間Ｄまで延出している。
【選択図】図９

Description

本発明は、光結合部材と光ファイバ保持部材とが連結された状態を保持するためのクリップ部材を備えた光モジュールに関する。

従来、回路基板と、回路基板に搭載されるレンズアレイ部品と、レンズアレイ部品と接続されるコネクタ部品と、を備える光モジュールがある。しかし、この構成では、落下等で光モジュールに不意な力が加わった場合、レンズアレイ部品とコネクタ部品とが位置ずれしたり、コネクタ部品がレンズアレイ部品から外れる等により、光モジュールの通信品質が低下してしまう可能性がある。これを防止するために、例えば、レンズアレイ部品とコネクタ部品とを機械的に両側から保持するクリップ部材を有する光モジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１３／０９９７５３号

しかしながら、特許文献１に開示されるようなクリップ部材を有する光モジュールの構成であっても、通信品質が低下してしまう場合があった。

そこで、本発明は、通信品質の低下を抑制することが可能な光モジュールの提供を目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の光モジュールは、
光素子が搭載された回路基板と、
光ファイバが保持された光ファイバ保持部材と、
前記回路基板上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続するとともに、前記光ファイバ保持部材とは線膨張係数の異なる材料で構成された光結合部材と、
前記光ファイバ保持部材と前記光結合部材とが連結された状態を保持するクリップ部材と、
を備え、
前記回路基板上には、前記光結合部材が固定される第１の領域、および前記光結合部材に連結された前記光ファイバ保持部材の下面に対向する第２の領域が設けられ、
前記光ファイバ保持部材と前記第２の領域との間には断熱空間が形成され、
前記クリップ部材の一部は、前記断熱空間まで延出しているものである。

本発明の光モジュールによれば、通信品質の低下を抑制することができる。

本実施形態に係る光モジュールの一例を示す斜視図である。 図１の樹脂ハウジングを外した状態を示す斜視図である。 図２の金属ハウジングを外した状態を示す斜視図である。 図３のクリップ部材を外した状態を示す斜視図である。 図１に示す光モジュールの断面図である。 （ａ）は図４に示す回路基板を上から見た図であり、（ｂ）は図４に示す回路基板を横から見た図である。 （ａ）と（ｂ）は、図６の（ａ）と（ｂ）において光結合部材に光ファイバ保持部材を取り付けた状態を示す図である。 （ａ）はクリップ部材の斜視図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線における断面図である。 光結合部材と光ファイバ保持部材とにクリップ部材を装着した状態を示す部分断面図である。 クリップ部材の変形例を示す図であり、（ａ）はクリップ部材の斜視図、（ｂ）は光結合部材と光ファイバ保持部材とに装着されたクリップ部材を横から見た図、（ｃ）はクリップ部材が装着された光モジュールの内部構造を示す部分断面図である。 金属ハウジングおよび樹脂ハウジングの変形例を示す部分断面図である。

＜本発明の実施形態の概要＞
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
（１）光モジュールは、
光素子が搭載された回路基板と、
光ファイバが保持された光ファイバ保持部材と、
前記回路基板上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続するとともに、前記光ファイバ保持部材とは線膨張係数の異なる材料で構成された光結合部材と、
前記光ファイバ保持部材と前記光結合部材とが連結された状態を保持するクリップ部材と、
を備え、
前記回路基板上には、前記光結合部材が固定される第１の領域、および前記光結合部材に連結された前記光ファイバ保持部材の下面に対向する第２の領域が設けられ、
前記光ファイバ保持部材と前記第２の領域との間には断熱空間が形成され、
前記クリップ部材の一部は、前記断熱空間まで延出しているものである。

上記の光モジュールによれば、落下等によって不意の力が光モジュールに加わった場合でも、クリップ部材のうち断熱空間まで延出している部分が光ファイバ保持部材に対して引っ掛かって外れにくくなっている。このため、光結合部材に対する光ファイバ保持部材の位置ずれや、光結合部材から光ファイバ保持部材が外れることをクリップ部材によって確実に防ぐことができる。また、クリップ部材の一部が断熱空間まで延出しているので、断熱空間に滞留する熱をクリップ部材を介して外部へ放熱させることができる。このため、回路基板上の光素子等から発生した熱による断熱空間の温度上昇を抑制することができるとともに光ファイバ保持部材の温度上昇を抑制することができる。したがって、光ファイバ保持部材の温度上昇に伴う光軸ずれの発生を抑制することができる。このように、上記構成のクリップ部材を用いることにより、光結合部材と光ファイバ保持部材との機械的な連結状態を保持しつつ、熱の影響による光軸ずれを抑制して光結合部材と光ファイバ保持部材との光学的な接続状態を安定に維持することができ、通信品質の低下を抑制することができる。

（２）また、上記（１）の光モジュールにおいて、
前記クリップ部材によって保持された前記光結合部材および前記光ファイバ保持部材の周囲を覆う金属筐体と、当該金属筐体の周囲を覆う樹脂筐体とを、更に備えていても良い。

この光モジュールによれば、クリップ部材に伝達した熱を金属筐体を介して外部に放熱することができる。

（３）また、上記（２）の光モジュールにおいて、
前記クリップ部材と前記金属筐体との隙間の距離をＬ１とし、前記金属筐体と前記樹脂筐体との隙間の距離をＬ２とするとき、Ｌ１＜Ｌ２であることが好ましい。

この光モジュールによれば、クリップ部材から金属筐体へ熱が伝わりやすくなり、金属筐体を介して外部へ効率よく放熱することができる。また、樹脂筐体の温度上昇を抑制することができる。

（４）また、上記（１）から（３）のいずれかの光モジュールにおいて、
前記Ｌ１の距離は、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。

この光モジュールによれば、クリップ部材を介して効率的に金属筐体へ熱を伝達させることができる。

（５）また、上記（１）から（４）のいずれかの光モジュールにおいて、
前記光ファイバ保持部材は、
前記回路基板と対向する第１面と、
前記第１面と反対側に配置される第２面と、
前記光ファイバの軸線と平行であって、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を含み
前記クリップ部材の他の一部は、前記第３面まで延出していても良い。

この光モジュールによれば、クリップ部材の幅方向へのずれを防ぐことにより、光ファイバの損傷を防ぐことができる。また、クリップ部材から金属筺体へ放熱する放熱効率が向上する。

（６）また、上記（５）の光モジュールにおいて、
前記クリップ部材によって保持された前記光結合部材および前記光ファイバ保持部材の周囲を覆う金属筐体と前記クリップ部材の前記他の一部との隙間の距離をＬ３とするとき、前記Ｌ３の距離は、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。

この光モジュールによれば、クリップ部材をから更に効率的に金属筐体へ熱を放熱させることができる。

＜本発明の実施形態の詳細＞
以下、本発明に係る光モジュールの実施形態の一例について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施形態の光モジュール１を示す斜視図である。また、図２は、図１の樹脂ハウジング（樹脂筐体の一例）２８を外した状態を示す図であり、図３は、さらに図２の金属ハウジング（金属筐体の一例）２６を外した状態を示す図であり、図４は、さらに図３のクリップ部材６０を外した状態を示す図である。また、図５は、図１に示す光モジュールの断面図である。なお、図１に示す矢印の方向を、それぞれ前後、左右、上下の方向として以下説明する。

光モジュール１は、光通信技術などにおいて信号（データ）の伝送に用いられるものであり、接続先のパソコンなどといった電子機器に電気的に接続され、電気信号と光信号を相互に変換して伝送するものである。

図１に示すように、光モジュール１は、光ケーブル３と、コネクタモジュール５と、を備えている。光モジュール１は、単芯あるいは多芯の光ケーブル３の末端がコネクタモジュール５に取り付けられて構成されている。

光ケーブル３は、複数本（ここでは４本）の光ファイバ心線（光ファイバの一例）７と、この光ファイバ心線７を被覆する樹脂製の外被９と、を有している。また、光ケーブル３は、光ファイバ心線７と外被９との間に介在された極細径の抗張力繊維１１と、外被９と抗張力繊維１１との間に介在された金属編組１３と、を有している。すなわち、光ケーブル３では、光ファイバ心線７、抗張力繊維１１、金属編組１３、および外被９が、その中心から径方向の外側に向けてこの順に配置されている。

光ファイバ心線７は、コアとクラッドとが石英ガラスで構成される光ファイバ（ＡＧＦ：Ａｌｌ Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ）、クラッドが硬質プラスチックから構成される光ファイバ（ＨＰＣＦ：Ｈａｒｄ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｃｌａｄ Ｆｉｂｅｒ）、等を用いることができる。外被９は、ノンハロゲン難燃性樹脂である例えばＰＶＣ（ｐｏｌｙ ｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）から形成されている。外被９の外径は、４．２ｍｍ程度であり、外被９の熱伝導率は、例えば０．１７Ｗ／ｍ・Ｋである。抗張力繊維１１は、例えばアラミド繊維であり、束状に集合された状態で光ケーブル３に内蔵されている。

金属編組１３は、例えば平角線の錫めっき導線から形成されており、編組密度が７０％以上、編み角度が４５°〜６０°である（図２参照）。金属編組１３を構成する金属線の外径は、０．０５ｍｍ程度である。金属編組１３の熱伝導率は、例えば４００Ｗ／ｍ・Ｋである。金属編組１３は、熱伝導を良好に確保するために高密度に配置することが好ましい。

コネクタモジュール５は、ハウジング２０と、ハウジング２０の前端側に設けられた電気コネクタ２２と、ハウジング２０に収容された回路基板２４（図３参照）と、を備えている。

図１，図２，及び図５に示すように、ハウジング２０は、金属ハウジング２６と、金属ハウジング２６の外側に配置された樹脂ハウジング２８と、から構成されている。
金属ハウジング２６は、収容部材３０と、光ケーブル３を固定する固定部材３２と、から構成されている。金属ハウジング２６は、鋼（Ｆｅ系）、ブリキ（錫めっき銅）、ステンレス、銅、真鍮、アルミなどの熱伝導率の高い（好ましくは１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上）金属材料により形成されている。

収容部材３０は、断面が略矩形形状を呈する筒状の中空部材である。収容部材３０は、回路基板２４などを収容する収容空間Ｓを画成している。収容部材３０の前端側には、電気コネクタ２２が設けられ、収容部材３０の後端側には、固定部材３２が連結される。

固定部材３２は、図２から図５に示すように、板状の基部３４と、筒部３６と、基部３４の両側から前方に張り出す一対の第１張出片３８と、基部３４の両側から後方に張り出す一対の第２張出片４０とを有している。一対の第１張出片３８は、収容部材３０の後部からそれぞれ挿入され、収容部材３０に当接して連結される。また、一対の第２張出片４０は、後述する樹脂ハウジング２８のブーツ４６に連結される。固定部材３２は、基部３４、筒部３６、第１張出片３８及び第２張出片４０が板金により一体に形成されている。

筒部３６は、略円筒形状を有しており、基部３４から後方に突出するように設けられている。筒部３６は、カシメリング４２との協働により光ケーブル３を保持する。具体的には、外被９を剥いだ後、光ケーブル３の光ファイバ心線７を筒部３６の内部に挿通させるとともに抗張力繊維１１を筒部３６の外周面に沿って配置する。そして、筒部３６の外周面に配置された抗張力繊維１１上にカシメリング４２を配置し、そのカシメリング４２をかしめる。これにより、抗張力繊維１１が筒部３６とカシメリング４２との間に挟持され、固定部材３２に光ケーブル３が固定される。

基部３４には、光ケーブル３の金属編組１３の端部がはんだにより接合されている。具体的には、金属編組１３は、固定部材３２におけるカシメリング４２（筒部３６）の外周を覆うように配置されており、その端部が基部３４の後面にまで延ばされてはんだにより接合されている。このため、固定部材３２と金属編組１３とは、熱的に接続されている。さらに、収容部材３０の後端部に固定部材３２が結合することにより、収容部材３０と固定部材３２とが物理的且つ熱的に接続される。これにより、収容部材３０と光ケーブル３の金属編組１３とが熱的に接続されている。

樹脂ハウジング２８は、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料から形成されており、金属ハウジング２６を覆うように設けられている。樹脂ハウジング２８は、外装ハウジング４４と、ブーツ４６と、を有している。外装ハウジング４４は、収容部材３０の外面を覆うように設けられている。ブーツ４６は、外装ハウジング４４の後端部に連結され、固定部材３２の外面を覆うように設けられている。ブーツ４６の後端部と光ケーブル３の外被９とは、接着剤（図示省略）により接着される。

電気コネクタ２２は、接続対象（例えばパソコンなど）に挿入され、接続対象と電気的に接続される部分である。電気コネクタ２２は、図１，図５に示すように、ハウジング２０の前端側に配置されており、ハウジング２０から前方に突出している。また、電気コネクタ２２は、図３から図５に示すように、接触子２２ａにより回路基板２４に電気的に接続されている。

回路基板２４は、図５に示すように、金属ハウジング２６（収容部材３０）の収容空間Ｓに収容されている。回路基板２４には、制御用半導体５０と、受発光素子（光素子の一例）５２（図６参照）と、が搭載されている。回路基板２４は、制御用半導体５０と受発光素子５２とを電気的に接続している。回路基板２４は、図３に示すように、平面視で略矩形形状を呈しており、所定の厚みを有している。回路基板２４は、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板などの絶縁基板であり、その表面または内部には、金（Ａｕ）、アルミ（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）などにより回路配線が形成されている。制御用半導体５０と受発光素子５２とは、光電変換部を構成している。また、回路基板２４には、図４に示すように、レンズアレイ部品（光結合部材の一例）５５と、レンズアレイ部品５５に接続されたコネクタ部品（光ファイバ保持部材の一例）５４が設けられている。さらに、回路基板２４には、図３に示すように、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とに装着されたクリップ部材６０が設けられている。

制御用半導体５０は、駆動ＩＣ５０ａ（図６参照）や、波形整形器であるＣＤＲ（Ｃｌｏｃｋ Ｄａｔｅ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）装置５０ｂなどを含んでいる。制御用半導体５０は、回路基板２４の表面（上面）２４ａ側に配置されており、電気コネクタ２２と電気的に接続されている。

図６（ａ）は、回路基板２４を上から見た図であり、図６（ｂ）は、（ａ）に示す回路基板２４を横から見た図である。また、図７（ａ）と（ｂ）は、それぞれ図６（ａ）と（ｂ）のレンズアレイ部品５５にコネクタ部品５４が取り付けられた状態を示す図である。

図６および図７に示すように、回路基板２４に搭載された受発光素子５２は、複数（ここでは２つ）の発光素子５２ａと、複数（ここでは２つ）の受光素子５２ｂとを含んで構成されている。発光素子５２ａ及び受光素子５２ｂは、回路基板２４において、表面２４ａの後端側に配置されている。発光素子５２ａとしては、例えば、発光ダイオード、レーザダイオード、面発光レーザなどを用いることができる。受光素子５２ｂとしては、例えば、フォトダイオードなどを用いることができる。

受発光素子５２は、光ケーブル３の光ファイバ心線７と光学的に接続されている。具体的には、回路基板２４上の受発光素子５２及び駆動ＩＣ５０ａを覆うように取り付けられたレンズアレイ部品５５に、コネクタ部品５４が接続されることにより、受発光素子５２と光ファイバ心線７とが光学的に接続される。

レンズアレイ部品５５は、レンズアレイ部品５５を構成する各面のうち、接続されるコネクタ部品５４に当接する当接後面５５ｃを有している。その当接後面５５ｃには、レンズアレイ部品５５に対するコネクタ部品５４の位置を決める位置決めピン５５ｂが設けられている。当接後面５５ｃは、回路基板２４の表面２４ａに対して略垂直に形成されている。位置決めピン５５ｂは、光ファイバ心線７の光軸と略平行な方向に突出して設けられている。

また、レンズアレイ部品５５は、光ファイバ心線７から入射された光を平行光とする２つのレンズ５５ｄと、発光素子５２ａから出射された光を集光して出射する２つのレンズ５５ｄとを有している。また、レンズアレイ部品５５は、受発光素子５２の上側に、光ファイバ心線７から入射された光を集光する２つのレンズ５５ｅと、発光素子５２ａから出射された光を平行光にする２つのレンズ５５ｅとを有している。さらに、レンズアレイ部品５５は、発光素子５２ａから出射された光、又は、光ファイバ心線７から出射された光を反射して屈曲させる反射膜５５ａを有している。

コネクタ部品５４は、コネクタ部品５４を構成する各面のうち、接続されるレンズアレイ部品５５の当接後面５５ｃに当接する当接前面５４ｅを有している。その当接前面５４ｅには、レンズアレイ部品５５に対するコネクタ部品５４の位置を決める位置決め孔５４ｂと、光ファイバ心線７を保持する光ファイバ保持孔５４ａとが設けられている。位置決め孔５４ｂは、光ファイバ心線７の光軸と略平行な方向に向けて形成されている。また、光ファイバ保持孔５４ａは、コネクタ部品５４の厚さ方向（図６（ｂ）の上下方向）において、位置決め孔５４ｂよりも下側の位置に形成されている。光ファイバ保持孔５４ａは、当接前面５４ｅから当接前面５４ｅとは反対側の後面５４ｆまでコネクタ部品５４を貫いて形成されている。光ファイバ心線７は接着剤によって光ファイバ保持孔５４ａに接着固定されている。

また、レンズアレイ部品５５は、図６（ａ）に示すように、当接後面５５ｃに凹部５５ｇが形成されており、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とが接続した状態で、図７（ａ）に示すように、台形状の光結合空間Ｃが形成される。コネクタ部品５４に保持される光ファイバ心線７のファイバ端面から導出された光は、光結合空間Ｃを通過して、レンズアレイ部品５５の２つのレンズ５５ｄに導入される。また、レンズアレイ部品５５の２つのレンズ５５ｄから導出される光は、光結合空間Ｃを通過して、コネクタ部品５４に保持される光ファイバ心線７のファイバ端面に導入される。

レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とは、位置決めピン５５ｂと位置決め孔５４ｂとが嵌合することで位置決めされて接続される。この接続により、レンズアレイ部品５５の当接後面５５ｃとコネクタ部品５４の当接前面５４ｅとが当接する。受発光素子５２と光ファイバ心線７とは異なる光軸を有している。レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とが接続されることにより、レンズアレイ部品５５のレンズ５５ｄ，５５ｅおよび反射膜５５ａによって光軸方向が変換され、光ファイバ心線７と受発光素子５２とが光学的に接続される。

図６（ａ）に示すように、回路基板２４は、レンズアレイ部品５５が固定されるレンズアレイ搭載領域Ａ１（第１の領域の一例）と、レンズアレイ部品５５に接続されたコネクタ部品５４が対向するコネクタ部品対向領域Ａ２（第２の領域の一例）とを有している。図７（ｂ）に示すように、レンズアレイ部品５５にコネクタ部品５４が接続された状態において、コネクタ部品５４の下面５４ｃと回路基板２４のコネクタ部品対向領域Ａ２との間には、所定の距離ｄを有した断熱空間Ｄが形成される。

また、レンズアレイ部品５５は、成形における寸法精度が良好で、通信光に対して透明度の高い樹脂（例えば、ポリエーテルイミド系樹脂：線膨張係数５．６×１０^−５／Ｋ）で構成されている。さらに、高温環境での使用が想定される場合には、リフロー等の高温処理に耐え得る樹脂であって、通信光に対して透明度の高い樹脂（例えば、電子線架橋樹脂：線膨張係数９．０×１０^−５／Ｋ）で構成される。また、コネクタ部品５４は、成形における寸法精度が良好な材料（例えば、ポリフェニレンスルフィド系樹脂：線膨張係数２．６×１０１０^−５／Ｋ）で構成されている。

図８（ａ）から（ｃ）は、クリップ部材６０の一例を示す図であり、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とに装着される前のクリップ部材６０の形状を示している。

クリップ部材６０は、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４との外周側に配置され、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とを把持することにより両部品の接続状態を保持する部材である。クリップ部材６０は、例えば、ステンレスなどの弾性に優れた金属材料を機械加工して形成されたものであり、レンズアレイ部品５５およびコネクタ部品５４と略同一の左右幅寸法に形成されている。なお、図８（ａ）に示す矢印の方向を、それぞれクリップ部材の前後、左右、上下の方向として以下説明する。

図８（ａ）から（ｃ）に示すように、クリップ部材６０は、略長方形状の天板部６１を有している。また、クリップ部材６０は、天板部６１の一端（前方端）である第１端部６２から天板部６１の下面６１ａ側に張り出す一対の第１脚部６３を有している。また、クリップ部材６０は、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とが接続される接続方向において、第１端部６２とは反対側の天板部６１の他端（後方端）である第２端部６４から天板部６１の下面６１ａ側に張り出す一対の第２脚部６５を有している。さらに、第２脚部６５は、第１脚部６３方向へ延長する延長部６８を有している。

天板部６１は、図８（ａ），（ｃ）に示すように、下面６１ａ側とは反対側の上面６１ｂ側に頂部６７を有するように予め湾曲して形成されている。頂部６７は、天板部６１の中央位置に形成されている。また、第１脚部６３及び第２脚部６５は、それぞれの途中部６３ａ及び６５ａが内側へ僅かに突出するように湾曲して形成され、下端部６３ｂ及び６５ｂが外側へ僅かに広がるように傾斜して形成されている。また、延長部６８は、延長部６８の上側の面である上面６８ａが、天板部６１の下面６１ａに対向するように設けられている。

図９は、クリップ部材６０をレンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とに装着した状態を示す図であり、クリップ部材６０における左右幅方向の中心を通る前後方向の部分断面図である。

クリップ部材６０は、例えば、延長部６８を断熱空間Ｄに挿入しつつ、互いに接続させたレンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４との上方側から嵌め込まれるようにして装着される。クリップ部材６０の第１脚部６３の長さは、レンズアレイ部品５５の高さよりも短く形成されている。

クリップ部材６０が装着されると、上方へ湾曲されていた天板部６１は略平面形状に弾性変形する。レンズアレイ部品５５の上面５５ｆとコネクタ部品５４の上面５４ｄとは、この平面形状の天板部６１によってほぼ密着して覆われる。また、弾性変形した天板部６１の弾性力により、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とは、クリップ部材６０の第１脚部６３と第２脚部６５との間に挟み込まれる。第１脚部６３は、途中部６３ａによって、レンズアレイ部品５５を構成する各面のうちの当接後面５５ｃとは反対側の前面５５ｈを押圧する。また、第２脚部６５は、途中部６５ａによって、コネクタ部品５４を構成する各面のうちの当接前面５４ｅとは反対側の後面５４ｆを押圧する。このとき、延長部６８は、コネクタ部品５４の下側に形成された断熱空間Ｄに延出して配置されている。例えば、延長部６８は、弾性変形した天板部６１の弾性力により、コネクタ部品５４の下面５４ｃの一部を密着した状態で覆ってもよい。なお、クリップ部材６０が装着された状態において、光ファイバ心線７は、一対の第１脚部６３の間に配索される（図３参照）。

また、図９に示すように、クリップ部材６０が装着されたレンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４との上側には、これらの部材等の周囲を覆うように金属ハウジング２６が配置されている。さらに、金属ハウジング２６の上側には、樹脂ハウジング２８が配置されている。このとき、金属ハウジング２６は、クリップ部材６０に対して所定の距離Ｌ１の隙間を有するように配置されている。Ｌ１の距離は、例えば０．５ｍｍ以下に設定されることが好ましい。

上記構成を有する光モジュール１では、電気コネクタ２２から電気信号が入力され、入力された電気信号は回路基板２４の配線を介して制御用半導体５０に入力される。制御用半導体５０に入力された電気信号は、レベルの調整やＣＤＲ装置５０ｂにより波形整形などが行われた後に、制御用半導体５０から回路基板２４の配線を介して受発光素子５２に出力される。電気信号を入力した受発光素子５２では、電気信号を光信号に変換し、発光素子５２ａから光ファイバ心線７に光信号を出射する。

また、光ケーブル３で伝送された光信号は、受光素子５２ｂにより受光される。受発光素子５２では、入射された光信号を電気信号に変換し、この電気信号を回路基板２４の配線を介して制御用半導体５０に出力する。制御用半導体５０では、電気信号に所定の処理を施した後、電気コネクタ２２にその電気信号を出力する。

さらに、光モジュール１ではモジュール内で発生した熱を以下のようにして放熱する。図５において、回路基板２４に搭載された制御用半導体５０及び受発光素子５２で発生した熱の一部は、回路基板２４に伝達される。回路基板２４に伝達された熱の一部は、放熱シート５７を介して収容部材３０（金属ハウジング２６）に伝達される。また、図９において、制御用半導体５０及び受発光素子５２で発生した熱の他の一部は、レンズアレイ部品５５を介して、あるいは回路基板２４および断熱空間Ｄを介してコネクタ部品５４に伝達される。コネクタ部品５４に伝達された熱は、クリップ部材６０を介して収容部材３０（金属ハウジング２６）に伝達される。次に、熱は、収容部材３０からこれに連結された固定部材３２に伝達され、固定部材３２に接続された光ケーブル３の金属編組１３に伝達される。そして、金属編組１３に伝達された熱は、光ケーブル３の外被９を介して外部に放出される。

ところで、光モジュールの通信品質を良好に維持するためには、光素子と光ファイバとの光学的な接続状態を安定に保つことが重要である。そこで、従来、例えば、レンズアレイ部品とコネクタ部品とを互いに突き合わせて連結状態を機械的に保持するクリップ部材が設けられた光モジュールがある。しかし、従来のクリップ部材を用いた光モジュールであっても、光モジュールの通信品質が低下してしまう場合があった。本発明者がこの原因を検討したところ、落下等によって不意の力が光モジュールに加わった場合、クリップ部材が本来の位置からずれたり外れたりしてしまい、その結果、レンズアレイ部品とコネクタ部品とが位置ずれしたり、コネクタ部品がレンズアレイ部品から外れてしまうことが原因の一つであることを見出した。また、本発明者は、光モジュール内の温度上昇により、光素子に対する光ファイバの光軸がずれてしまうことが原因であることを見いだした。具体的には、回路基板上に搭載された光素子等から発生した熱が回路基板とコネクタ部品との間に設けられた断熱空間に滞留する。滞留した断熱空間の熱はコネクタ部品に伝達されてコネクタ部品の全体が高温化する。このため、コネクタ部品の光ファイバ保持孔内の接着剤が劣化したり、レンズアレイ部品とは異なる線膨張係数を有するコネクタ部品が変形して光ファイバ保持孔の位置がレンズアレイ部品のレンズに対して変化したり等して、光素子に対する光ファイバの光軸がずれてしまう場合がある。

そこで、本発明者は、上述した実施形態のように、クリップ部材６０の一部を、回路基板２４とコネクタ部品５４との間に形成された断熱空間Ｄまで延出する延長部６８として設けた。このクリップ部材６０の形状により、図９の光軸方向で回路基板２４に垂直な断面図で見て、第１脚部６３、第２脚部６５、および延長部６８の３点によってレンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４を保持しているため、落下等によって不意の力が光モジュール１に加わった場合でも、クリップ部材６０の延長部６８がコネクタ部品５４に対して引っ掛かってクリップ部材６０が外れにくくなっている。このため、レンズアレイ部品５５に対するコネクタ部品５４の位置ずれや、レンズアレイ部品５５からのコネクタ部品５４の外れをクリップ部材６０によって確実に防ぐことができる。

また、クリップ部材６０の延長部６８が断熱空間Ｄまで延出している。このため、断熱空間Ｄに滞留する熱を延長部６８から天板部６１を介して金属ハウジング２６に伝達することができ、金属ハウジング２６を通じて外部へ放熱させることができる。したがって、回路基板２４上の受発光素子５２や駆動ＩＣ５０ａ等から発生した熱による断熱空間Ｄの温度上昇を抑制することができるとともにコネクタ部品５４の温度上昇を抑制することができる。その結果、コネクタ部品５４の光ファイバ保持孔５４ａ内に塗布された接着剤の劣化の進行を抑制することができる。また、レンズアレイ部品５５とは異なる線膨張係数を有したコネクタ部品５４の熱変形を抑制することができ、光ファイバ保持孔５４ａがレンズアレイ部品５５のレンズ５５ｄに対して位置ずれしてしまうことを抑制することができる。

このように、延長部６８を有するクリップ部材６０を用いることにより、レンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４との機械的な連結状態を保持して、レンズアレイ部品５５に対するコネクタ部品５４の姿勢を一定に保持することができる。また、クリップ部材の延長部６８を断熱空間Ｄに配置することにより、熱の影響による光軸ずれを抑制して、レンズアレイ部品５５の受発光素子５２とコネクタ部品５４の光ファイバ心線７との光学的な接続を安定した状態に維持することができる。このようにして、光モジュール１における通信品質の低下を抑制することができる。

また、クリップ部材６０と金属ハウジング２６との隙間の距離Ｌ１が５ｍｍ以下に設定されているので、受発光素子５２や駆動ＩＣ５０ａ等から発生した熱を、クリップ部材６０を介して効率的に金属ハウジング２６に伝達することができる。

次に、上述した形態におけるクリップ部材の変形例について図１０を参照して説明する。
上述した形態のクリップ部材６０は、図８，図９に示されるように、天板部６１と、一対の第１脚部６３と、一対の第２脚部６５と、一対の延長部６８と、を有する。しかし、この形態に限定されず、例えば図１０（ａ）から（ｃ）に示すクリップ部材６０Ａのように、更に、天板部６１Ａの左右幅方向における両側に一対の第３脚部（他の一部の一例）６９を有するようにしても良い。

図１０（ａ）はクリップ部材６０Ａの斜視図であり、（ｂ）はレンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とに装着されたクリップ部材６０Ａを示す図である。また、図１０（ｃ）はクリップ部材６０Ａと金属ハウジング２６との位置関係を示す部分断面図である。なお、図１０（ａ）に示す矢印の方向を、それぞれクリップ部材６０Ａの前後、左右、上下の方向とする。

図１０（ａ）に示すように、クリップ部材６０Ａは、略長方形状で天板部６１Ａを有している。クリップ部材６０Ａには、天板部６１の左右幅方向における両側部から天板部６１の下面６１ａ側に張り出す一対の第３脚部６９が形成されている。なお、天板部６１Ａの第１端部６２および第２端部６４から張り出す第１脚部６３および第２脚部６５は上述した形態のものと同様の構成である。また、第２脚部６５に設けられた延長部６８も上述した形態のものと同様の構成である。

図１０（ｂ）に示すように、回路基板２４上のレンズアレイ部品５５に接続されたコネクタ部品５４は、回路基板２４と対向する下面（第１面の一例）５４ｃと、下面５４ｃと反対側に配置される上面（第２面の一例）５４ｄと、光ファイバ心線７の軸線と平行に前後方向へ延び、下面５４ｃと上面５４ｄとを接続する左右の側面（第３面の一例）５４ｇと、を有している。

クリップ部材６０Ａがレンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とに装着されると、クリップ部材６０Ａの天板部６１Ａによって、レンズアレイ部品５５の上面５５ｆとコネクタ部品５４の上面５４ｄとが密着した状態で覆われる。また、クリップ部材６０Ａの弾性力により、レンズアレイ部品５５の前面５５ｈとコネクタ部品５４の後面５４ｆとは、クリップ部材６０の第１脚部６３と第２脚部６５とによって把持される。さらに、クリップ部材６０Ａの延長部６８によって、コネクタ部品５４の下面５４ｃの一部が密着した状態で覆われる。そして、第３脚部６９によって、コネクタ部品５４の側面５４ｇの一部が密着した状態で覆われる。

また、図１０（ｃ）に示すように、光モジュール１内を上から見ると、回路基板２４の左右両側（図３の矢印参照）には金属ハウジング２６が配置されている。金属ハウジング２６と、回路基板２４上のレンズアレイ部品５５とコネクタ部品５４とに装着されたクリップ部材６０Ａの第３脚部６９と、の隙間の距離Ｌ３は、例えば０．５ｍｍ以下となるように設定されている。

このような構成とすることにより、クリップ部材６０Ａの幅方向（左右方向）へのずれを防止することができ、光ファイバ心線７の側面にクリップ部材６０Ａが接触して光ファイバ心線７が損傷してしまうことを防止することができる。また、天板部６１の両側部から張り出す第３脚部６９を介して金属ハウジング２６の左右両サイドへもコネクタ部品５４の熱を放出することができ、より放熱効率を向上させることができる。これにより、光モジュール１における通信品質の低下をさらに抑制することができる。

次に、上述した形態における金属ハウジングおよび樹脂ハウジングの変形例について図１１を参照して説明する。
上述した形態の金属ハウジング２６と樹脂ハウジング２８では、図９に示されるように、樹脂ハウジング２８が金属ハウジング２６の外側に略隙間なく近接して配置されていた。しかし、この形態に限定されず、例えば図１１に示すように、樹脂ハウジング２８を金属ハウジング２６に対して所定の距離Ｌ２の隙間を有するように配置しても良い。このとき、クリップ部材６０と金属ハウジング２６との所定の距離Ｌ１に対して、Ｌ１＜Ｌ２となるように設定されることが好ましい。

このような構成とすることにより、光モジュール１における樹脂ハウジング２８の温度上昇をさらに抑制することができる。具体的には、クリップ部材６０を介して金属ハウジング２６に伝達された熱の多くは、金属ハウジング２６に接続された光ケーブル３の金属編組１３から外被９を介して外部に放出される。このため、金属ハウジング２６の外周を覆う樹脂ハウジング２８に伝達される熱は減少される。これにより、光モジュール１の部位のうちのユーザに接触される機会の多い樹脂ハウジング２８の温度上昇を抑制することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１：光モジュール
７：光ファイバ心線（光ファイバの一例）
２４：回路基板
２６：金属ハウジング（金属筐体の一例）
２８：樹脂ハウジング（樹脂筐体の一例）
５２：受発光素子（光素子の一例）
５４：コネクタ部品（光ファイバ保持部材の一例）
５４ｃ：下面（第１面の一例）
５４ｄ：上面（第２面の一例）
５４ｆ：後面
５４ｇ：側面（第３面の一例）
５５：レンズアレイ部品（光結合部材の一例）
６０，６０Ａ：クリップ部材
６１，６１Ａ：天板部
６１ａ：下面
６３：第１脚部
６５：第２脚部
６８：延長部
６９：第３脚部
Ａ１：レンズアレイ搭載領域（第１の領域の一例）
Ａ２：コネクタ部品対向領域（第２の領域の一例）
Ｄ：断熱空間

Claims (6)

1. 光素子が搭載された回路基板と、
   光ファイバが保持された光ファイバ保持部材と、
   前記回路基板上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続するとともに、前記光ファイバ保持部材とは線膨張係数の異なる材料で構成された光結合部材と、
   前記光ファイバ保持部材と前記光結合部材とが連結された状態を保持するクリップ部材と、
   を備え、
   前記回路基板上には、前記光結合部材が固定される第１の領域、および前記光結合部材に連結された前記光ファイバ保持部材の下面に対向する第２の領域が設けられ、
   前記光ファイバ保持部材と前記第２の領域との間には断熱空間が形成され、
   前記クリップ部材の一部は、前記断熱空間まで延出している、光モジュール。
2. 前記クリップ部材によって保持された前記光結合部材および前記光ファイバ保持部材の周囲を覆う金属筐体と、当該金属筐体の周囲を覆う樹脂筐体とを、更に備える、請求項１に記載の光モジュール。
3. 前記クリップ部材と前記金属筐体との隙間の距離をＬ１とし、前記金属筐体と前記樹脂筐体との隙間の距離をＬ２とするとき、Ｌ１＜Ｌ２である、請求項２に記載の光モジュール。
4. 前記Ｌ１の距離は、０．５ｍｍ以下である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光モジュール。
5. 前記光ファイバ保持部材は、
   前記回路基板と対向する第１面と、
   前記第１面と反対側に配置される第２面と、
   前記光ファイバの軸線と平行であって、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を含み
   前記クリップ部材の他の一部は、前記第３面まで延出している、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光モジュール。
6. 前記クリップ部材によって保持された前記光結合部材および前記光ファイバ保持部材の周囲を覆う金属筐体と前記クリップ部材の前記他の一部との隙間の距離をＬ３とするとき、前記Ｌ３の距離は、０．５ｍｍ以下である、請求項５に記載の光モジュール。

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