JPS6195574A - 光半導体素子を含む組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （Ｃｉ、）Ｑ、上の利用分野） 一工発開Ｉ−工、例えば、光ファイバに連結される発ａ
１６　′−ゼＩＩ又：ｌ受光又二゛ｔである、光半導体
素子を含む６；１■体に一゛１する。

（う〉未払′・・テ） 従来、上記の通りの発光装置又は受光装置に光半導体素
子を設置する場合、枠体の孔内に光半導体素子を配置し
、枠体に光半導体素子を接着剤あるいはねじを用いて固
定していた。

（本発明が解決しようとする問題点） 上記の通りに接着剤を用いて枠体く光半導体素子を設置
する場合、接着剤が硬化するまで比較的長時間これらを
静置する必要がある。このため、このような設置方法は
量産に適さない。更に、接着Ｍｌｌを使用すると、長期
的に堅固に固定するのがむずかしいという問題点もある
。

また、ねじを用いて固定する相合には、振動などによっ
て連結がゆるみ、長期的に安定した状臂で同定すること
が困難である等の問題点がある。

他方、枠体の孔に光半導体素子を配置し、これを圧入リ
ングで固定することが考えられる。しかしながら、圧入
リングを枠体の孔に圧入せしめるためには圧入リングに
半径方向内側に大きな圧力を加える必要があシ、他方、
軸線方向にて圧入リングと接触する光半導体素子は比較
的小さな力が加わっただけで破壊されてしまう。従って
、圧入リングの圧入の際の加圧制御が比較的むずかしい
。

更に、圧入リングで光学導体素子を固定した場合、長期
間使用後、圧入リングと光半導体素子との間に隙間が生
ずる危険性がある。この隙間が生ずると光学４体素子の
位置がずれてしまい、例えば発光素子から光ファイバに
送られて、光ファイバによって受は取られる光の強度が
不適切に変化してしまったり、受光素子による適切な受
光ができなかったりするという問題が生ずる。

更に、枠体の孔に光半導体素子を孔に設けられたねじに
螺合するねじ部材で固定することも考えられる。このよ
うな固定方式でも、長期使用後、ゴコじ部材と光半導体
索子との間に隙間が生ずる危険性がある。

更に重要な点として、近年、光ファイバ；傭部と光半導
体素子と接続の際、これらの位置関係が常に一定になる
ように光フアイバ端部が光学導体素子の前面（受光面又
は発光面）に圧接するように配置することが提案された
。このように光フアイバ端部と光半導体素子の前面とを
圧接せしめる場合、上記の通りに枠体に光学２４体素子
が固定的に設置されている設置形態では、光ファイ・ぢ
・渚部によって光半導体素子特にその発光面又は受光面
が破壊されてしまう危険性がある。

（本発明の目的） 本発明は上記した通りの状況を鑑みてなされたものであ
る。

本発明の目的は、短時間で光半導体素子を札体に設値で
きる光学導体素子を含む組立体を提供することである。

本発明の他の目的は、光半導体素子を長期間に渡たり所
定位置に正確に保持できる光半導体素子を含む組立体を
提供することである。

本発明の他の目的は、比較的容易に組立てることができ
る光半導体素子を含む組立体を提供することである。

本発明の他の目的は、光半導体素子に加わる外力に対し
てこの光学導体素子を保護する機能を有する光半導体素
子を含むね立体を提供することでおる。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明に従うと、上記した問題点が、 光半導体素子、 該光半導体素子に光を送り又は該光半導体素子から光を
送り出す窓と、該窓に密接した位置にて該光半導体素子
を収容する空間部と、該空間部に該光半導体朱子を導入
するだめの通路とを備えた枠体、 該枠体に対して固定的に設置された固定部材、及び 該固定部材と該光半導体素子との間に配置された弾性部
材 を具備することを特徴とする光半導体１子を含む組立体 を提供することによって解決される。

（実施例） 次に、添付図面を参照して、本発明の好適実施例を説明
する。この実施例においては、受光素子及び発光素子の
双方を含む組立体に対して本発明が適用されている。し
かしながら、本発明は、受光素子及び発光素子のどちら
か一方のみを含む組立体に対しても適用できる。

図面において、この実施例に従う組立体１０ｒ；、枠体
１２と、光半導体素子である受光才子１４と、光半導体
素子である発光素子１６とを具備する。

この組立体１０には、光コネクタゾラグ（図示せず）が
連結されるようになっている。

枠体１２は、連結される光コネクタプラグの円筒状フェ
ルールによって保護された２本の光ファイバを収容する
円形断面形状の第１の孔１８及び第２の孔２０を備えて
いる。枠体１２は、更に、光コネクタゾラグのロックレ
バ−に係合する係止爪２２及び２４を備えており、これ
によって、組立体１０と光コネクタプラグとが、２本の
光ファイバがそれぞれ第１の孔１８及び第２の孔２０に
収容された状態で、解除可能に固定的に連結される。枠
体１２には、その裏側にそれぞれ受光素子１４及び発光
素子１６を収容する第３の孔２６及び第４の孔２８が形
成されている。第３の孔２６及び第４の孔２８は、それ
ぞれ第１の孔１８及び第２の孔２０に、中心軸線が一致
した位置関係で、連通している。第１の孔１８と第３の
孔２６との境界部分、及び第２の孔２０と第４の孔２８
との境界部分が、光半導体素子に光を送り又は光半導体
素子から光を送り出す窓を構成している。枠体１２の裏
面３０には、金属製の裏板３２が固定されている。

受光素子 受光素子１４は、枠体１２の第３の孔２６内に固定的に
設置された略円筒状の金属製箱体３４内に、その前面３
６が環状で金鱈製の中間リング３８に圧接した状態で、
圧入リング４０及び弾性体で形成されたＱ　−ＩＪング
４２によって設置されている。受光素子１４は、例えば
ｐｌＮフォトダイオード、アバラシエ・フォトダイオー
ドで構成できる。

箱体３４の後側の外周縁には、図面に示した通り、裏板
３２に設けられた円形開口の内円様に堅［二に嵌合する
溝４４が設けられておシ、これによって−１体３４は枠
体１２の第３の孔２６に固定的に設置Ｊされている。代
りに、箱体３４が第３の孔２６′に圧入されていて、こ
れによって固定的に設ｃ」゛することもできる。この場
合にも、下記する理…により、箱体３４と裏板３２とは
電気的に接続されているのが好ましい。箱体３４の前部
には、ｋ形の孔４６が形成されている前壁４８が設けら
ｒ、ている。円形の孔４６は、第１の孔１８と中心軸線
が一敗しており、第１の孔１８よりも大きな径を有する
。箱体３４の略円筒状側壁５０の路中、ＬＶ、：は、図
示した如く、肩部５２が形成されている。これによって
、受光２子１４の不休部５４及び／父はフランツ部５６
は、それぞれ、箱体３４のｉ、ｉｊ　壁５０の内面に接
触して、受光素子１４は半径方向、レリえば、図面の上
下方向のＸ３　Ｄｈができないようになっている。

中間リング３８が、受光素子１４の前面３６と箱体３４
の前壁４８との間に配置されている。中間リング３８は
、箱体３４の内孔の前側の内径に略等しい外径を有し且
つ箱体３４の前壁４８の円形の孔４６よりも小さな内径
を有する。導体製、例えば金属製の中間リング３８の内
径は、第１の孔１８に挿入されるフェルールによって保
護された光ファイバの径よりも大きいのが好ましい。中
間リング３８は、下記する理由によって厚さがｉ１７い
のが好ましいこともある。

固定部材を構成する圧入リング４０が箱体３４の後部の
内孔に圧入されていて、これに固定されている。圧入リ
ング４０の代シに、箱体３４の内孔に形成されたねじに
螺合して、これに固定されるリングを用いることもでき
る。また、図示した圧入リング４０は略環状であるが、
例えば、受光素子１４の端子５８及び６０を案内する孔
（案内部）のみを有する実質的に中実の円盤の部材をそ
の代りに用いることもできる。圧入リング４０は、樹脂
であっても金属であってもよい。

弾性部材を構成するＱ　−ＩＪング４２が圧入リング４
０と受光素子１４との間に圧縮された状態で配置されて
いる。Ｑ　＋　＋７ング４２は略円形の断面を有する円
形形状を有する。Ｏ−リング４２は、ゴム、例えば軟質
塩ビである軟質樹脂によって形成することができる。０
−リング４２の代りに、例えば金属製のコイルばねを用
いることができる。

Ｏ−リング４２は、圧入リング４０と受光素子１４との
間に配置されて、発光素子工４を中間リング３８及び箱
体３４の前壁４８の方に強制している。

次に、受光素子１４を枠体１２に設置する過程を説明す
る。まず、枠体１２に裏板３２が固定されておシ、箱体
３４が枠体１２の第３の孔２６内に固定的に設置されて
いる。次いで、箱体３４の内孔（ハ）に中間リング３８
、受光素子１４及びＯ−リング４２を１；直火挿入し、
しかる後圧込リング４０を箱体３４の内孔内に圧太し、
これに固定する。これによって、０−リング４２は圧入
リング４０と受光素子１４との間に圧縮された状態で配
置され、これによって、受光素子１４ｆ−を中間り／グ
３８及び箱体３４の前壁４８の方に強制された状態で配
置されている。

上記した通りに、光半導体素子、例えば受光素子１４を
枠体１２に設置する場合には、圧入リング４００寸法あ
るいけ圧入位置等が厳密に正りドでなくても、光半導体
素子を所望位置に正確に位置付けることができる。即ち
、受光素子１４がＯ−リング４２によって中間リング３
８の方に強ｉｉされているので、圧入リング４０の寸法
、圧入位γｊが正確でなくても、中間リング３８、箱体
３４Ｇ、・が正確に寸法付けられていれば、受光素子１
４を正確に位置付けることができる。これは、圧入リン
グ４０を圧入する際、半径方向内側に大きな圧力を加え
るため、軸線方向に正確に位置付けるのが比較的困難で
あることを考慮すると、重要な利点であると言える。

また、上記した通りに設置した場合には、長期的に、光
半導体素子を所望位置に正確に位置付けておくことがで
きる。０−リング４２を用いずに、圧入リング４０のみ
によって、受光素子１４を正確に位置付けることができ
たとする。このような場合、設値当初は受光素子１４は
正確に位置付けられている。しかしながら、長期的に使
用した場合、例えば、振動などによって、圧入リング４
０の位置がずれて、圧入リング４０と受光素子１４との
間に隙間が生じ、受光素子１４が所望の位置からずれて
しまう危険性がある。これに対して、上記の通りに構成
すると、圧入リング４０の位置が若干ずれても、０−リ
ング４２が設けられていることによって、受光素子１４
の位置は正確に維持される。

更に、上記の通りに光半導体素子を枠体に設置する場合
、その組立は比較的容易である。本発明に従うと、光半
導体素子は枠体内の空間部に収容され、固定部材である
圧入リング４０は枠体１２に固定される。好ましくは、
上記した如く、圧入リング４０は、受光素子１４を所望
位・アに導入する際の通路、即ち、箱体３４の内孔の後
方部分に固定される。このように配置すると、箱体３４
、中間リング３８、受光素子１４．０−＋）ング４２及
び圧入リング４０を同一方向から挿入することができ、
その組立は容易となる。しかしながら、本発明の組二体
は必ずしもこのよう洗４Ｎ成する必要はなく、枠体１２
に第３の孔と１別個の孔を設け、この孔から受光素子１
４を所望位置に導入するように構成することもできる。

上記の通りに構成すると、光半導体素子の損傷を防ぐこ
とができる。光半導体素子と光コネクタ−プラグの光フ
ァイバとを正確に相対的に位置付けるために１光コネク
タープラグの光ファイバをその軸線方向に弾性的に移動
できるように支持し、連結している場合、光ファイバの
先端を光半導体素子の受光面又は発光面に圧接するよう
にした構成が提案された。上記した通ジに受光素子１４
を枠体１２に設置すると、光ファイバの先端が受光素子
１４の前面に接触しても、受光素子１４ＶｉＯ−リング
４２によって弾性的に支持されているので、受光素子１
４が損傷することが少ない。また、受光米子１４の前面
が比較的面積の大きなガラスによって形成されていても
、光ファイバ及びこれを保持しているフェルールは、ガ
ラスには直接接触せず、中間リング３８を介して接触す
る。これによって受光素子１４の前面のガラスを保藤す
ることができる。光ファイバ及びフェルールから中間リ
ング３８への圧力が受光素子１４のガラスに（仁加わら
ず、受光素子の外カバーのみに加わるように構成して、
更にガラスを保護するように構成することができる。

また、上記の通りに構成すると、電磁シールドを容易に
形成でき、光半導体素子を外乱から保ｎすることができ
る。枠体１２は種々の材料で形成でき、例えば、これを
金属あるいは導伝性樹脂で構成すれば、電磁シールドが
形成できる。他方、枠体１２を例えば樹脂で構成した場
合、別途、電磁シールドを考える必要がある。枠体１２
を樹脂で構成した場合においても、上記した通りに、箱
３４、中間リング３８及び裏板３２を導体例えば金属で
構成し、相互に電気的に接続することによって、容易に
電磁７−ルドを形成できる。更に、不橿立体に連結され
る光コネクタブラダの光ファイバを保版しているフェル
ールを金属で構成し、このフェルールが、上記した通り
、中間リング３８に圧接し、電気的に接続されるように
構成すれば、電磁シールドはより完全になる。光半導体
素子の金８性外カバーを接地することによシ、電磁シー
ルドをある程度形成できる。しかし、電磁シールドをよ
り完全にするため、あるいは、光半導体素子の端子から
の電磁外乱の侵入を防ぐために、上記の通りにするのが
好ましい。

発光素子 発光素子１６岐、枠体１２の第４の孔２８内に、圧入リ
ング６２とＯ−リング６４とによって設置この発光素子
１６の没置け、前記した受光素子１４の設置と異なり、
金属製箱体及び中間リングは用いず、発光素子１６は枠
体１２の孔、即ち、第４の孔２８内に直接的に収容され
ている。圧フランツ６２及びＱ　−ＩＪング６４は受光
素子１４用の圧力リング４０及びＱ　−ＩＪング４２と
同様に構成されている。しかし、圧力リング６２は前記
した場合と異なり、第４の孔２８内に直接圧入によって
固定されている。このリング６２は、第４の孔２８に設
けられたねじ部に１′：Ａ合する部利であってもよい。

第４の孔２８は、図示した如く、肩部６６を備えており
、発光素子１６のフランツ部６８がこの肩部６６にＯ−
リング６４によって圧接せしめられている。これＫよっ
て、発光素子１６の位置決めが行なわれる。従って、発
光素子１６の主要部分には、前記した場合と異なり、Ｏ
−リングによる軸方向圧力は加わっていない。

図示しだ発光素子１６の前面の発光面は叱牧的面積の小
さい円形形状をしており、前面の、発光面の外ｆｆ：：
には金属性外カバーの一部である環状部が位置する。こ
のため、述語された光コネクタプラグの光ファイバを保
読する金属性フェルールが、上記環状部に接触するよう
になっている。

上記の通りの発光素子１６の設置は、前記した受光素子
１４の設置に比べ、箱体３４及び中間り／グ３８を用い
ていないので、比較的簡易に組立てるととができ、発光
素子１６の主要部分にはＯ−リングの力が加わらず、金
属性外カバーと光ファイバをｌｉしているフェルールと
が電気的に接続して、前方からの電磁外乱を防ぐことが
できるという差貨を有する。

上記した説明で：は、受光素子と発光素子とが醒なった
形寸で設置されている。これらを同一の形態で股買する
ことも、あるいは相互に逆の形態で設置することもでき
る。

（発明の効果） 上記した通り、本発明によると、比較的簡易に且つ長期
的に安定した状態で、光半導体素子が所定位置に設置さ
れた光半導体素子を含む組立体を提供することができる
。

本発明によると、外力に対して光半導体素子が保護され
ている光半導体素子を含む組立体を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、不発明の一実施例に従う光半導体素子を含む組
立体の部分断面図である。 １０・・・組立体 １２・・・枠　体 １４・・・受光素子 １６・・・発光素子 １８・・・第１の孔 ２０・・・第２の孔 ２６・・・第３の孔 ２８・・・第４の孔 ３２・・・Ｑ　板 ３４・・・：を白　体 ３８・・・中間リング ４０．６２・・・圧入リング ４２　、６４・・・０−リング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光半導体素子、 該光半導体素子に光を送り又は該光半導体素子から光を
   送り出す窓と、該窓に密接した位置にて該光半導体素子
   を収容する空間部と、該空間部に該光半導体素子を導入
   するための通路とを備えた枠体、 該枠体に対して固定的に設置された固定部材、及び 該固定部材と該光半導体素子との間に配置された弾性部
   材 を具備することを特徴とする光半導体素子を含む組立体
   。 ２、該光半導体素子がフォトダイオードである特許請求
   の範囲第１項記載の組立体。 ３、該光半導体素子がＰＩＮフォトダイオードである特
   許請求の範囲第２項記載の組立体。 ４、該光半導体素子がアバランシエ・フォトダイオード
   である特許請求の範囲第２項記載の組立体。 ５、該光半導体素子が発光ダイオードである特許請求の
   範囲第１項記載の組立体。 ６、該光半導体素子がレーザーダイオードである特許請
   求の範囲第１項記載の組立体。 ７、該枠体が樹脂によつて形成されている特許請求の範
   囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の組立体。 ８、該枠体が導伝性樹脂によつて形成されている特許請
   求の範囲第７項記載の組立体。 ９、該枠体が金属によつて形成されている特許請求の範
   囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の組立体。 １０、該固定部材が該枠体に設けられた孔に固定された
   部材である特許請求の範囲第１項乃至第９項のいずれか
   に記載の組立体。 １１、該固定部材が該枠体の該通路に圧入された部材で
   ある特許請求の範囲第１０項記載の組立体。 １２、該固定部材が該枠体の該通路に設けられたねじに
   螺合している部材である特許請求の範囲第１０項記載の
   組立体。 １３、該固定部材が樹脂によつて形成されている特許請
   求の範囲第１項乃至第１２項のいずれかに記載の組立体
   。 １４、該固定部材が金属によつて形成されている特許請
   求の範囲第１項乃至第１２項のいずれかに記載の組立体
   。 １５、該固定部材が該光半導体素子の端子用の案内部を
   備えている特許請求の範囲第１項乃至第１４項のいずれ
   かに記載の組立体。 １６、該弾性部材がゴムによつて形成されている特許請
   求の範囲第１項乃至第１５項のいずれかに記載の組立体
   。 １７、該弾性部材が軟質樹脂によつて形成されている特
   許請求の範囲第１項乃至第１５項のいずれかに記載の組
   立体。 １８、該弾性部材が軟質塩ビである特許請求の範囲第１
   ７項記載の組立体。 １９、該弾性部材が金属製ばねである特許請求の範囲第
   １項乃至第１５項記載の組立体。 ２０、該弾性部材がコイルばねである特許請求の範囲第
   １９項記載の組立体。 ２１、該枠体の該空間部及び該通路内に導体で形成され
   た箱体が固定的に設置されており、該固定部材が該箱体
   に固定された部材である特許請求の範囲第１項乃至第９
   項及び第１３項乃至第２０項のいずれかに記載の組立体
   。 ２２、該固定部材が該箱体に圧入されている部材である
   特許請求の範囲第２１項記載の組立体。 ２３、該固定部材が該箱体に設けられたねじに螺合して
   いる部材である特許請求の範囲第２１項記載の組立体。 ２４、該光半導体素子が該枠体の該窓から環状の金属製
   リングによつて離間せしめられており、該リングと該箱
   体とが電気的に接続されている特許請求の範囲第２３項
   記載の組立体。