JPH0548164Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、光通信もしくは光計測器等に用いら
れる光源装置に関する。

［従来の技術］ 第４図は、従来の光源装置を示す側断面図であ
る。

光をフアイバ等に出射する光源装置３０は、発
光素子１２としてのLD，LED等を有している。

この発光素子１２は、ある定められた一定温度
で駆動されることが望ましい。

特に発光素子１２のうちLEDあるいはエツジ
エミツテングLED等はバツクモニタがとれない
ものであるため、光出力の安定化を図るには一定
電流で駆動するとともに発光素子１２自体を一定
温度にコントロールする必要がある。

したがつて光源装置３０には、発光素子１２自
体の発熱及び外部環境の温度変化に応じて発光素
子１２を保持するホルダ３１自体を冷却あるいは
加温し、発光素子１２を一定温度に保つペルチエ
素子等の熱交換素子２１が組込まれている。

そして、ホルダ３１はサーミスタ等の温度検出
素子２３により温度が検出される。この検出信号
は、光源装置３０外部に設けられ、発光素子１２
の光出力を制御する制御部に入力される。そして
制御部は、この検出信号に基づき熱交換素子２１
を動作させて前記冷却あるいは加温の制御を行な
う。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の光源装置３０は、図示の
如く発光素子１２のリード線１２ａを外部に設け
られた駆動源に接続しなければならないため、リ
ード線１２ａ部分から外部の熱が伝導されて直
接、発光素子１２の素子部分まで熱伝導されてし
まう構成となつていた。

これにより例えば外部環境温度が50度であつた
場合に、熱交換素子２１により発光素子１２を内
設するホルダ３１の温度を目標値25度に制御しよ
うとした場合、制御部はホルダ３１の温度を検知
するため、ホルダ３１が25度になつた時点で冷却
制御が停止されてしまい、発光素子１２自身のみ
が外部環境の温度に近い温度（例えば28度）とな
つている。

したがつて結果的に発光素子１２のみが所望の
目標値の温度25度より高い温度のまま駆動されて
しまう。

上記問題は、発光素子１２とホルダ３１が同一
の温度とならないことにより発生する。

発光素子１２は、温度変化により波長、及び出
力レベルが変動するため、上記構造によると波長
及び出力レベル等の光出力の変動を招き、安定し
た光出力の光源装置を得ることができなかつた。

本考案は、上記問題点に鑑みて成されたもので
あり、発光素子の温度がこの発光素子を固定保持
するホルダと同一の温度とすることができ、これ
により光出力の安定性を向上できる光源装置を提
供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記問題点を解決するため本考案の光源装置
は、温度制御されているホルダ１と、該ホルダの
内部に設けられたリード線12aを有する発光素子
12と、 前記ホルダにその一端が接続された熱交換素子
21と、 該熱交換素子の他端であつて、前記ホルダの接
続端と反対側に接続されている放熱手段22とから
成り、 前記発光素子に電流を供給するためのリード線
の一部が少なくとも前記ホルダの一部に固着して
外部に導出されてなることを特徴としている。

［作用］ 発光素子12は、駆動源に接続するためリード線
12aが外部に導出されている。

したがつて外部に温度変化があり、その熱がリ
ード線12aを伝導した場合であつてもリード線
12aの一部がホルダ１に所定長さ固着されている
ため熱がホルダ１に吸収される。これによりリー
ド線12aから直接、発光素子12まで熱が伝導され
ることがなく、発光素子12はホルダ１と同一温度
となる。

これによりホルダ１を一定温度とすべく温度検
出素子によりホルダ１の温度を計測すれば、発光
素子12自体の温度を検出したことと等しくなり、
熱交換素子21により温度コントロールを正確に行
なうことができ、温度変化に対する光出力特性を
高精度化することができる。

［実施例］ 第１図は、本考案の光源装置の要部である発光
素子モジユールの一実施例を示す断面図である。

図に示す１は、LED等の発光素子、光部品、
光フアイバ等を固定保持するホルダである。ホル
ダ１は大略して３つの基部３，４，５からなる。

中央基部３は、外形が円筒形状に形成され、か
つ中央軸部分に両端が開口された筒体３ａが形成
されたもので、筒体3aの両端各々にセルフオツ
クレンズ６，７を有し、スペーサ８により位置決
めされている。

前端基部５は、中央基部３の一端（前端）には
螺合するものであり、中央軸の後端部分にはバン
ドパスフイルタ９が、また前部には集光レンズを
有し、さらに前端位置には光フアイバ１１が各々
固定されている。

後端基部４は、中央基部３の他端（後端）に螺
合するものであり、中央軸にLEDからなる発光
素子１２を有し、後端にリード線中継端子１３が
設けられたものである。この発光素子１２は、後
述の制御部により駆動されて光を出射する。

そして、上記発光素子１２、セルフオツクレン
ズ６，７、バンドパスフイルタ９、集光レンズ１
０は、光フアイバ１１と同一軸上に配置されてい
る。

また、円筒形状の中央基部３の上端、及び下端
には各々中央基部３を固定保持する円弧状の保持
部分１４ａを形成した冷却ブロック１４，１４が
設けられる。この冷却ブロツク１４は、後述の熱
交換素子によつて冷却、あるいは加温される。

そして、前記発光素子１２のリード線１２ａ
は、一旦リード線中継素子１３に中継された後、
一方の冷却ブロツク１４に所定長さ固着して外部
に導出されている。

以上のように構成された各発光モジユールは、
第２図（ａ）の平面図、及び同図（ｂ）の側断面
図に示すように５系統の光出力を有する光源装置
２０に組み込まれる。

５つのホルダ１は、各々が個別の冷却ブロック
１４，１４により挟持されている。そして、下方
の冷却ブロツク１４は前記ホルダ１を冷却、加温
するベルチエ素子等の熱交換素子２１に固着され
ている。この熱交換素子２１には、放熱フイン等
の放熱手段２２が固着されていて熱交換素子２１
は図示せぬ外部の制御部により前記ホルダ１を冷
却、加温する。尚、上記放熱手段２２は、放熱フ
アンであつても良い。

一方、上方の冷却ブロツク１４には発光素子１
２のリード線１２ａの径とほぼ等しい径の溝部１
４ｂ，１４ｂが２箇所に形成されていて、発光素
子１２のリード線１２ａは、リード端子１３から
この冷却ブロツク１４の一方の溝部１４ｂに固着
された後、再び折り返され他方の溝部１４ｂに固
着された後、光源装置２０の端子２５に導出され
ている。

また、下方の冷却ブロツク１４には、挿入孔１
ｃ部分にサーミスタ等の温度検出素子２３が固着
されている。サーミスタ２３は、制御部に接続さ
れており並列に設けられた５系統のモジユールで
あるホルダ１全体の温度検出信号を出力する。

尚、図中２４は上記各発光モジユールを収容す
る外枠体であり、前記放熱手段２２上に固設され
ている。また、各ホルダ１は、冷却ブロツク１４
を介して固定板２４ａにより外枠体２４に固定さ
れている。

次に上記構成による作用を説明する。

発光素子１２は、制御部により駆動されて光を
出射し、セルフオツクレンズ６により平行光に変
換された後、集光レンズ７により集光され、ま
た、光フアイバ端部１１端面に接着されたバンド
パスフイルタ９により所定波長帯域のみ選択され
て光フアイバ１１端面に入射する。

また、発光素子１２自体の温度上昇及び外気温
度変化によるホルダ１の温度変化があつた場合に
は、このホルダ１の温度がサーミスタ２３により
検知され検知信号が制御部に入力されることによ
り、制御部は熱光感素子２１を駆動してホルダ１
の温度変化に対応した冷却あるいは加温を行な
い、ホルダ１を常に一定温度に保つ。

また、発光素子１２のリード線１２ａは、制御
部が設けられた外部とホルダ１との間に設けられ
ているが、このリード線１２ａは、ホルダ１の外
周部分で冷却ブロツク１４に所定長さ固定されて
いるため、発光素子１２の温度をホルダ１の温度
と等しくすることができる。例えば、外部温度の
変化がリード線１２ａから発光素子１２方向に伝
導された場合であつても、リード線１２ａが冷却
ブロツク１４に固着された溝部１４ｂでこの熱が
冷却ブロツク１４及びホルダ１で吸収されるか
ら、発光素子１２まで伝導されることがない。

これにより発光素子１２のリード線１２ａから
伝導される熱が直接、発光素子１２に伝導され、
発光素子１２のみが温度変化しホルダ１の温度と
異なることが発生しない。したがつて温度検出素
子２３が誤つた温度検知を行なうことが防止でき
る。

そして、温度検出素子２３の検出信号により制
御部は、熱交換素子２１を駆動し、外部温度が変
化しても外部温度に影響されないでホルダ１を一
定温度に保つ。

ホルダ１が一定温度に保たれることにより発光
素子１２は、一定温度で駆動され、安定した波長
及び出力レベルの光を出射することができる。

そして、温度に対する光出力安定度について、
従来の光源装置は温度が10度〜40度の範囲で基準
値に対して0.3dBの光出力の変動があつたが、本
実施例の光源装置によれば同温度範囲でこれを
0.15dBとすることができ、温度特性を高精度化
することができた。

第３図は、本考案の光源装置の冷却ブロツクを
変形した例を示す斜視図であり、冷却ブロツク３
４は全てのホルダ１の上方及び下方を２つの冷却
ブロツク３４，３４で同時に挟持するものであ
り、ホルダ１の径にほぼ等しい円弧状の保持部３
４ａ及びリード線１２ａ用の溝部３４ｂ，３４ｂ
が各々形成されている。この変形例においても上
述の実施例と同様の作用、効果を得ることができ
る。

尚、上記各実施例では、発光素子を保持するホ
ルダに折り返えされる発光素子のリード線の片側
あるいは両側を固着する構成としたが、折り返し
の回数は限定されるものではなく、１回以上折り
返した後、外部に導出する構成としても良い。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案の光源装置によれ
ば、外部の熱が直接、発光素子に伝導されること
を除去する構成とし、発光素子がこの発光素子を
保持するホルダと同一温度とすることができる。

これにより発光素子の温度コントロールをホル
ダの温度と同一程度正確に行なえるので、発光素
子の光出力安定度の向上が計れる。

また、発光素子に対する外部からの熱を伝導を
簡単かつ安価な構成で除去でき、光出力安定度を
向上できるので、コストパフオーマンスの高い製
品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の光源装置の要部である発光
素子モジユールを示す断面図、第２図（ａ）は、
同モジユールを組み込んだ光源装置を示す平面
図、第２図（ｂ）は、同図（ａ）の側断面図、第
３図は、同装置の冷却ブロツクの変形例を示す
図、第４図は、従来の光源装置を示す図である。 １……ホルダ、１１……光フアイバ、１２……
発光素子、１２ａ……リード線、１４……冷却ブ
ロツク、２１……熱交換素子、２２……放熱手
段、２３……温度検出素子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 温度制御されているホルダ１と、 該ホルダの内部に設けられたリード線１２ａを
   有する発光素子１２と、 前記ホルダにその一端が接続された熱交換素子
   ２１と、 該熱交換素子の他端であつて、前記ホルダの接
   続端と反対側に接続されている放熱手段22とから
   成り、 前記発光素子に電流を供給するためのリード線
   の一部が少なくとも前記ホルダの一部に固着して
   外部に導出されてなることを特徴とする光源装
   置。