(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子と電子部品を収容する本体部と、ホスト装置のケージ内への挿入端部とを有する金属製の筐体を備え、前記ケージ内に装着して使用されるプラガブル光トランシーバであって、
前記筐体は、前記挿入端部側から前記本体部側にかけてケージ内面の隅部に向き合う湾曲部を有し、前記湾曲部の曲率半径は、前記挿入端部側では、前記隅部の曲率半径よりも大きく形成され、前記本体部側では、前記隅部の曲率半径よりも小さく形成されることを特徴とするプラガブル光トランシーバ。
【請求項２】
前記湾曲部の曲率半径は、前記挿入端部が前記本体部側にかけて徐々に小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラガブル光トランシーバ。
【請求項３】
前記筐体の外周面を囲んで設置され、前記ケージ内面に電気的に接触するシールド部材を備え、前記シールド部材は、前記筐体が前記ケージ開口から挿入される際に前記ケージ開口に対峙した位置に設けられており、前記筐体の外周面に向けて内向きに曲げられたエッジを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラガブル光トランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光データリンクや光ＬＡＮ等の光信号を送受信する通信システムに用いられ、ホスト装置に着脱可能なプラガブル光トランシーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
光トランシーバは、光電変換素子を備え、光コネクタを介して光信号を送受信することができる。この光トランシーバは、レセプタクルと金属製の筐体とを有し、レセプタクルには、光コネクタが着脱可能に接続される。一方、筐体内には、光電変換素子の他、回路基板等が収容されている。回路基板には、光電変換素子との間で電気信号を授受する多数の電子部品が実装され、また、所望の電気回路が形成されている。
【０００３】
プラガブル光トランシーバは、ホスト装置に着脱可能に構成されており、通信ネットワークの高速化に伴う増設や切り替え等の際に容易に交換することができる。
例えば、特許文献１には、プラガブル光トランシーバの筐体をホスト装置のケージ内に挿抜可能な構造が開示されている。このケージは、断面矩形状に形成されたケージ開口やケージ内面を有し、筐体は、同じく断面矩形状の直方体で構成され、ケージ内面に形成された隅部に向き合う湾曲部を有している。
【０００４】
筐体をケージ開口から挿入すると、筐体の挿入端部側はケージ内面に案内されてケージ奥壁に進む。筐体の挿入端部側は、ケージ奥壁に配されたホスト装置の電気コネクタと電気的に接続される。筐体の本体部側は、接地されたケージ或いはホスト装置のフロントパネルに電気的に接続して電磁的にシールドされる。これにより、ホスト装置の内部から外部への電磁放射（ＥＭＩ）を抑制することができ、また、筐体内で生じた熱の放熱も促進することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３３２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、筐体をケージ内に速やかに挿入するためには、筐体隅部の湾曲部とケージ内面の隅部との接触を避ける必要がある。これには、筐体隅部の湾曲部の曲率半径は、ケージ内面の隅部の曲率半径よりも大きく形成すればよい。
しかしながら、筐体隅部の湾曲部の曲率半径をケージ内面の隅部の曲率半径よりも大きく形成すると、筐体内の部品収容のための容積が小さくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の如き実情に鑑みてなされたもので、ケージ内への筐体挿入性と部品の高密度収容化とを両立させることができるプラガブル光トランシーバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるプラガブル光トランシーバは、光電変換素子と電子部品を収容する本体部と、ホスト装置のケージ内への挿入端部とを有する金属製の筐体を備え、ケージ内に装着して使用されるプラガブル光トランシーバであって、筐体は、挿入端部側から本体部側にかけてケージ内面の隅部に向き合う湾曲部を有し、湾曲部の曲率半径は、挿入端部側では、隅部の曲率半径よりも大きく形成され、本体部側では、隅部の曲率半径よりも小さく形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、湾曲部の曲率半径は、挿入端部が本体部側にかけて徐々に小さく形成されていることができる。
また、筐体の外周面を囲んで設置され、ケージ内面に電気的に接触するシールド部材を備え、シールド部材は、筐体がケージ開口から挿入される際にケージ開口に対峙した位置に設けられており、筐体の外周面に向けて内向きに曲げられたエッジを有してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のプラガブル光トランシーバによれば、筐体隅部の湾曲部の曲率半径が、筐体の挿入端部側ではケージ内面の隅部の曲率半径よりも大きく形成されるので、筐体をケージ内に挿入しやすくなる。一方、筐体の本体部側ではケージ内面の隅部の曲率半径よりも小さく形成されているため、筐体の本体部側は、光電変換素子や電子部品を収容する容積を大きく確保することができる。この結果、ケージ内への筐体挿入と部品の高密度収容化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の概略を説明する図である。
【図２】本発明によるプラガブル光トランシーバとホスト装置との装着状態を示す図である。
【図３】本発明によるプラガブル光トランシーバの外観を示す図である。
【図４】本発明によるプラガブル光トランシーバの筐体内部を示す図である。
【図５】本発明によるプラガブル光トランシーバの筐体内部を示す図である。
【図６】本発明によるプラガブル光トランシーバの筐体内部を示す図である。
【図７】本発明の隅部及び湾曲部を説明する図である。
【図８】本発明の隅部及び湾曲部を説明する図である。
【図９】本発明の隅部及び湾曲部を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１は、プラガブル光トランシーバをホスト装置に装着する前の状態を示し、図２は、その装着後の状態を示している。図中、１１はプラガブル光トランシーバ、１２は筐体、１２ｆは筐体の挿入端部、１２ｅは筐体の本体部、１３はレセプタクル、１３ａはレセプタクル開口、１４はシールド部材を示す。また、１５はホスト基板、１６はフロントパネル、１６ａはパネル開口、１７はケージ、１７ａはケージ奥壁、１８はケージ開口、１９はケージ内面、２０はタブ、２１はケージフィンガ、２２は板バネを示す。
【００１３】
プラガブル光トランシーバ（以下、単にトランシーバと言う）１１は、金属製の筐体１２を備えている。筐体１２は、例えば、断面矩形状の直方体で構成され、光電変換素子や電子部品等が収容される本体部１２ｅを有し、トランシーバ１１の奥側にはホスト装置への挿入端部１２ｆを有している。トランシーバ１１の手前側にはレセプタクル１３が配置され、例えば、２個の光コネクタ（図示省略）を着脱可能なレセプタクル開口１３ａを有している。なお、シールド部材１４は、レセプタクル１３の近傍にて本体部１２ｅの一部分を囲んで設置される。
【００１４】
ホスト基板１５上には、トランシーバ１１を搭載するケージ１７が配設されている。ケージ１７は、導電性及び弾性を備えた金属板で構成され、筐体１２をその内部に収容できるように、筐体１２よりも大きな断面矩形状で形成されている。ケージ奥壁１７ａがフロントパネル１６から離間した位置に、ケージ開口１８がパネル開口１６ａから若干突き出た位置に配置される。図１に示すように、トランシーバ１１をケージ１７内に装着する前は、フロントパネル１６の外部からケージ内面１９を視認することができる。
【００１５】
また、ケージ１７は、ケージ開口１８の近傍に、複数のケージフィンガ２１を有している。ケージフィンガ２１は、少なくともケージ１７の上壁や側壁にて、ケージ１７の外方に張り出して形成され、ケージ１７とパネル開口１６ａとを電気的に接続することができる。
ケージ１７の底壁には、打ち出しによって形成された複数のタブ２０が突出しており、タブ２０をホスト基板１５の取付け孔に差し込むことにより、ケージ１７はホスト基板１５の接地導体等に電気的に接続される。このケージ１７の底壁においてケージ開口１８の近傍には、筐体１２を上方に向けて付勢する板バネ２２が設けられている。
【００１６】
筐体１２をケージ開口１８からケージ１７内に挿入すると、挿入端部１２ｆ側はケージ内面１９に案内されてケージ奥壁１７ａに進む。この挿入端部１２ｆには、電気コネクタ（図示省略）が配されており、ケージ奥壁１７ａに配された電気コネクタ（図示省略）と電気的に接続される。また、本体部１２ｅ側も挿入端部１２ｆによりケージ内面１９に案内され、シールド部材１４がケージ１７内に収まり、レセプタクル１３のみがケージ開口１８から突出した状態になると、板バネ２２がシールド部材１４を押圧して筐体１２を持ち上げる。これにより、筐体１２とケージ１７とは、シールド部材１４を介してより強固に接触し、電気的なシールド接続を確実にすることができる。
【００１７】
図３に示すように、筐体１２は、例えば、ハウジング２５とカバー２６とから構成される。ハウジング２５は、上方に向けて大きく開口した断面Ｕ字状に形成されている。カバー２６は、ハウジング２５の開口周縁に当接可能に構成され、その上方からハウジング２５の開口を閉塞することにより、上述した断面矩形状の筐体１２が形成される。
なお、シールド部材１４は、バネ性のある金属板から板金加工により形成され、ハウジング２５及びカバー２６の双方に亘って設置されている。詳しくは、筐体の本体部１２ｅは、レセプタクル１３の近傍にて、筐体１２の内方に向けて１段低く形成された帯状のハウジング溝２５ａ及びカバー溝２６ａを有している。
【００１８】
シールド部材１４は、ハウジング溝２５ａ及びカバー溝２６ａに巻きつけられる帯状の枠部１４ａを有し、この枠部１４ａの一端には、レセプタクル１３に向けて延びた複数のシールドフィンガ１４ｃが設けられている。シールドフィンガ１４ｃは、筐体１２の外方に張り出して形成され、筐体１２とケージ１７との電気的な接続に利用される。
また、枠部１４ａのうち、シールドフィンガ１４ｃの反対側に位置しており、筐体１２をケージに挿入する際にケージ開口に対峙した位置には、筐体１２の外周を囲むエッジ１４ｂが形成されているが、エッジ１４ｂは、その内方に位置したハウジング溝２５ａ及びカバー溝２６ａに向けて傾倒している。
【００１９】
エッジ１４ｂを枠部１４ａに対して、例えば、５°程度内向きに曲げておけば、エッジ１４ｂがケージ開口に接触しない。よって、挿入端部１２ｆからケージに挿入する際に、筐体１２からのシールド部材１４の脱落を防止することができる。
筐体１２内には、光電変換素子や回路基板等が収容される。図３のシールド部材１４やカバー２６を取り外した図４に示すように、ハウジング２５内には、まず、本体部１２ｅの内部に、発光素子アセンブリ２８及び受光素子アセンブリ２９が配置されている。
【００２０】
発光素子アセンブリ２８は、送信用のＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub-Assembly）に相当し、受光素子アセンブリ２９よりも、例えば、大型で構成されている。パッケージ２８ｂには半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）やレンズが収納される。また、パッケージ２８ｂとレセプタクル１３との間には、ＬＤと光コネクタとを光学的に接続させるためのスリーブ２８ａが設置されており、光信号はＬＤから光コネクタに向けて出力されている。
【００２１】
受光素子アセンブリ２９は、受信用のＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub-Assembly）に相当し、パッケージ２９ｂにはフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）やレンズが収納される。パッケージ２９ｂとレセプタクル１３との間にも、光コネクタとＰＤとを光学的に接続させるためのスリーブ２９ａが設置され、光コネクタからの光信号がＰＤに入力されている。
なお、パッケージ２８ｂやパッケージ２９ｂの上方には、例えば、ブロック状の放熱部品３２，３２ａがそれぞれ配置される。放熱部品３２は、発光素子アセンブリ２８及び図３で示したカバー１６に、放熱部品３２ａは、受光素子アセンブリ２９及びこのカバー１６にそれぞれ接触しており、発光素子アセンブリ２８や受光素子アセンブリ２９で生じた熱をカバー１６に逃がすことができる。
【００２２】
また、本体部１２ｅの内部には、回路基板３０が配置されている。回路基板３０には、発光素子アセンブリ２８に駆動信号を出力するＬＤドライバや、受光素子アセンブリ２９からの信号を増幅する増幅器等の各種の電子部品３１が実装され、また、所望の電気回路が形成されている。なお、回路基板３０の上方には、例えば、シート状の放熱部品３２ｂが配置されており、回路基板３０の周辺で生じた熱をカバー１６に逃がしている。
【００２３】
ここで、図３に戻り、筐体１２のうち例えば、カバー２６は、挿入端部１２ｆ側から本体部１２ｅ側にかけて、筐体隅部となるカバー２６の上面と側面とを曲線状に結んだ湾曲部３３ｆ，３３ｅを有している。そして、本発明は、湾曲部３３ｆの曲率半径と湾曲部３３ｅの曲率半径とを異なる大きさで形成することを特徴とする。
まず、図２のＶ−Ｖ断面である図５に示すように、湾曲部３３ｆは、ケージ内面１９の隅部２３に向き合っている。挿入端部１２ｆは、ホスト装置への電気接続を形成するコネクタ部分を収容するだけであるので、挿入端部１２ｆ側には、ケージ１７への挿入し易さを主目的とした形状を選ぶことができる。
【００２４】
図７は、図５の右上に位置する隅部２３周辺のモデル図であり、挿入端部側に位置した湾曲部３３ｆの曲率半径Ｒ１は、隅部２３の曲率半径Ｒ３よりも大きく形成されている。したがって、仮に、カバー２６の上面や側面をケージ内面１９の水平面や垂直面にそれぞれ接触させた状態でケージ１７内に挿入しても、湾曲部３３ｆと隅部２３とは接触しない。
これに対し、図２のＶＩ−ＶＩ断面である図６に示すように、湾曲部３３ｅは、ケージ内面１９の隅部２３に向き合っている。本体部１２ｅは、発光素子アセンブリ２８や受光素子アセンブリ２９が収容されていることから、本体部１２ｅ側には、ハウジング２５内の部品収容性を考慮とした形状が必要になる。
【００２５】
図８は、図６の右上に位置する隅部２３周辺のモデル図であり、本体部側に位置した湾曲部３３ｅの曲率半径Ｒ２は、隅部２３の曲率半径Ｒ３よりも小さく形成されている。
このように、ケージ１７の隅部２３は、図７に示した湾曲部３３ｆに比べて尖るものの、図８に示した湾曲部３３ｅは、この隅部２３よりも尖っており、カバー２６は、緩やかな湾曲部３３ｆと尖った湾曲部３３ｅとを有している。この結果、電子部品を筐体隅部やそれに連なる壁面に密接させて収容することが可能となる。
【００２６】
なお、湾曲部３３ｅの頂点は、図３で説明した枠部１４ａのコーナー部分の頂点よりも外側に位置している。このため、筐体１２をケージに挿入しても、シールド部材１４のエッジ１４ｂのみならず、枠部１４ａのコーナー部分もケージ開口には衝突しないので、シールド部材１４の脱落をより確実に防止することができる。
しかも、湾曲部３３ｆ，３３ｅの曲率半径は、挿入端部１２ｆが本体部１２ｅ側にかけて徐々に小さく形成されている。仮に、緩やかな湾曲部３３ｆと尖った湾曲部３３ｅとの間に段差が存在すると、この尖った湾曲部３３ｅとケージ開口とが筐体１２の挿入時に衝突して筐体１２の挿入の妨げになるが、挿入端部１２ｆ側から本体部１２ｅ側に亘って段差を生じさせないので、本体部１２ｅとケージ開口との衝突を回避することができる。
【００２７】
さらに、尖った湾曲部３３ｅを形成すれば、放熱部品も筐体隅部やそれに連なる壁面に密接させて収容することが可能になり、放熱部品の形状や材質の自由度も高くなる。この結果、放熱性の向上を図ることができ、この点も電子部品に要求される回路基板への配置公差を緩和することができる。
ただし、この本体部側に位置した湾曲部３３ｅが尖りすぎると、図６の左右方向（ハウジング２５の幅方向）のいずれかに偏った状態では、筐体をケージ１７に挿入し難くなる。つまり、図８に示した湾曲部３３ｅの曲率半径Ｒ２は、単に小さくすれば良いというわけではなく、ケージ内面１９とカバー２６との間隙の範囲内で決定される。
湾曲部３３ｅの曲率半径Ｒ２は、隅部２３の曲率半径Ｒ３を用いて表すと、Ｒ２≧Ｒ３−（√２／（√２−１））×ｄの関係を満たすように設定されている。
【００２８】
ｄは、図６の左右方向でみたケージ内面１９とカバー２６との寸法差であり、上記の式は、図９を用いて求められる。まず、隅部２３は、曲率半径Ｒ３の中心Ｏ、湾曲部３３ｅとの交点Ｐ、９０°の範囲で形成される隅部２３の一方の終点Ｑとし、交点Ｐから辺ＯＱへの垂線の足Ｈとする。辺ＯＰや辺ＯＱの長さが曲率半径Ｒ３に相当する。このため、辺ＯＨの長さは（１／√２）×Ｒ３、辺ＨＱの長さは（（√２−１）／√２）×Ｒ３と表すことができる。
【００２９】
一方、湾曲部３３ｅについても、曲率半径Ｒ２の中心Ｏ’、隅部２３との交点Ｐ、一方の終点Ｑ’とし、交点Ｐから辺Ｏ’Ｑ’への垂線の足Ｈ’とする。辺Ｏ’Ｐや辺Ｏ’Ｑ’の長さが曲率半径Ｒ２に相当するので、辺Ｏ’Ｈ’の長さは（１／√２）×Ｒ２、辺Ｈ’Ｑ’の長さは（（√２−１）／√２）×Ｒ２と表すことができる。
ここで、辺ＨＱの長さは、辺Ｈ’Ｑ’の長さと上記ｄとの和に相当する。よって、湾曲部３３ｅの曲率半径Ｒ２は、上述のように湾曲部３３ｆの曲率半径Ｒ１未満であるが、Ｒ３−（√２／（√２−１））×ｄ以上の大きさであるという関係を導くことができる。
【００３０】
なお、ケージ内面１９とカバー２６との間隙には、図６の上下方向（ハウジング２５の高さ方向）でみたケージ内面１９とカバー２６との寸法差ｄ’についても、図９のモデル図には示されている。しかし、図１で説明した板バネ２２が筐体１２をケージ内面１９に押し上げていることから、この上下方向への偏りは無く、ハウジング２５の高さ方向の間隙は無視できる大きさになると考えられる。
また、上述のように、カバー２６の湾曲部３３ｅの頂点は、図３で説明した枠部１４ａのコーナー部分の頂点よりも外側に位置しており、枠部１４ａのコーナー部分とケージ開口との接触を避けている。
【００３１】
このため、図９では図示を省略するが、図３に示した枠部１４ａのコーナー部分の頂点は、湾曲部３３ｅの頂点よりも内側に位置する。よって、枠部１４ａのコーナー部分の曲率半径は、隅部２３の曲率半径Ｒ３を用いることなく、湾曲部３３ｅの曲率半径Ｒ２以上として表される。
なお、図３で説明した内側に倒すエッジ１４ｂの構成を採用すれば、枠部１４ａのコーナー部分の頂点は、ケージの隅部の頂点よりも内側に配置されている限り、カバー２６の湾曲部３３ｅの頂点よりも外側に配置させることも可能である。つまり、この場合には、枠部１４ａのコーナー部分に要求される曲げ位置の公差を、湾曲部３３ｅの頂点よりも内側に配置させた場合に比して、緩和することができる。
【００３２】
これは、シールド部材の歩留まり向上の他、シールド部材とケージとの接触面積を大きくさせ、シールド部材の形状や材質の自由度を高めることにつながり、電磁遮蔽性の向上を図ることができる。さらに、この枠部１４ａのコーナー部分の頂点を湾曲部３３ｅの頂点よりも外側に配置させた構成によれば、枠部１４ａに巻きつけられていたカバー溝やハウジング溝による段差を小さくする、或いは、カバー溝の湾曲部やハウジング溝の湾曲部を尖らせることが可能になるので、部品収容のための筐体容積の拡大に寄与する。
【００３３】
なお、上記実施例では、ハウジングとカバーとを別個に構成し、このカバーの湾曲部のみの曲率半径を変更する例を挙げて説明したが、ハウジングの湾曲部の曲率半径を変更してもよい。さらに、本発明の筐体は、ケージの隅部に向き合う湾曲部を有する限り、光電変換素子を収容する箱型のハウジングのみ、或いは、光電変換素子の全周囲を囲むカバーのみのいずれの構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１１…プラガブル光トランシーバ、１２…筐体、１２ｆ…挿入端部、１２ｅ…本体部、１３…レセプタクル、１３ａ…レセプタクル開口、１４…シールド部材、１４ａ…枠部、１４ｂ…エッジ、１４ｃ…シールドフィンガ、１５…ホスト基板、１６…フロントパネル、１６ａ…パネル開口、１７…ケージ、１７ａ…ケージ奥壁、１８…ケージ開口、１９…ケージ内面、２０…タブ、２１…ケージフィンガ、２２…板バネ、２３…隅部、２５…ハウジング、２５ａ…ハウジング溝、２６…カバー、２６ａ…カバー溝、２８…発光素子アセンブリ、２８ａ…スリーブ、２８ｂ…パッケージ、２９…受光素子アセンブリ、２９ａ…スリーブ、２９ｂ…パッケージ、３０…回路基板、３１…電子部品、３２，３２ａ，３２ｂ…放熱部品、３３ｆ…湾曲部、３３ｅ…湾曲部。
【図１】
0005845946.tif 000002
【図２】
0005845946.tif 000003
【図３】
0005845946.tif 000004
【図４】
0005845946.tif 000005
【図５】
0005845946.tif 000006
【図６】
0005845946.tif 000007
【図７】
0005845946.tif 000008
【図８】
0005845946.tif 000009
【図９】
0005845946.tif 000010