(57)【要約】【課題】  光サブアセンブリとレセプタクル部材との隙間からの漏洩電磁雑音を低減する。【解決手段】  光トランシーバ１はレセプタクル部材１１、光サブアセンブリ１２、１３、回路基板１４、上下ハウジング１５、１６を含む。光サブアセンブリ１２、１３はレセプタクル部材１１に組立てられ、両者が上部ハウジング１５にその垂直方向の位置を自在にして組立てられる。光サブアセンブリ１２、１３はレセプタクル部材１１の開口２５にそのスリーブ１２ａ，１３ａを挿入することにより行われる。開口２５の断面形状は一対の直線状部２５ｂと、これらを接続する弧状部２５ａとよりなり、直線状部２５ｂの間隔がスリーブ１２ａ，１３ａの径よりも小さく設定されている部分を少なくとも有する。スリーブ１２ａ，１３ａはこの直線状部２５ｂを押し広げて開口２５に挿入されるので、両者間に隙間が生ぜず電磁波の漏洩を防ぐことができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光コネクタと光結合する光トランシーバであって、
スリーブとこのスリーブに接続し半導体光素子を搭載する素子搭載部とを含む光サブアセンブリと、
表面を金属コートした樹脂製のレセプタクル部材であって、前記スリーブが挿入される開口が形成された後壁と、一対の側壁で囲まれたキャビティを有し、前記光コネクタと前記スリーブとがこのキャビティ内で光結合し、
電磁雑音を発生し前記半導体光素子と電気的に結合する電子回路を搭載する回路基板と、
該サブアセンブリおよび該回路基板を覆うハウジングと、
を有する光トランシーバにおいて、
前記開口は一対の直線状部を含む断面を有し、該直線状部の間隔が該スリーブの外径よりも小さく設定されている、
ことを特徴とする光トランシーバ。
【請求項２】
前記直線状部を接続する部分は、前記スリーブの径よりも大きく設定されている、請求項１に記載の光トランシーバ。
【請求項３】
前記スリーブは金属製である、請求項１、２に記載の光トランシーバ。
【請求項４】
前記スリーブは、表面に金属コートした樹脂製である、請求項１、２に記載の光トランシーバ。
【請求項５】
前記直線状部の間隔が前記開口の奥に向かって次第に小さくなる、請求項１〜４に記載の光トランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射ノイズ対策を施した光通信用トランシーバの新規な構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器では、回路部品や信号ラインからの放射ノイズは、一定値を超えないとする世界的な規格であるＥＭＩ標準が定められている。電子機器の一つである光トランシーバでは、光結合部以外の電子回路部については、これを通常の静電遮蔽と同様に金属ケース等で覆うことによりＥＭＩシールドは実現される。特許文献１は、金属シールド板を光サブアセンブリのフランジ部とレセプタクル部材の壁との間に挿入し、この漏洩電磁波を防いでいる。また、ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡのパッケージ２を金属で構成するか、もしくは、樹脂等の絶縁性材料であってその表面を導電性材料でコートし、これを金属製のパッケージ２と接触させることで、電磁波が漏洩する隙間を最小にする構造も知られている。
【特許文献１】合衆国特許公報第６，２００，０４１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光レセプタクル部材については、光コネクタと係合する必要があるため、外部に大きな開口を設けることが必須である。そのため、この光レセプタクル部材の後方に設けられる光サブアセンブリ（ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ：Transmitting Optical Sub-Assembly/Receiving Optical Sub-Assembly）等の光電変換部との接続部に隙間が生じた場合、たとえ電子回路部（ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡにおいて電気信号を扱う部分を含む）が金属ケース等によってＥＭＩシールドされていたとしても、この接合部の隙間および光コネクタのための開口から、電磁波が漏洩してしまう。
【０００４】
本発明はこの様な課題を克服するために為されたものであり、レセプタクル部材と光サブアセンブリとの組立に際して生ずる可能性のある隙間を埋める新たな構造を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る光トランシーバは光コネクタと光結合し、光サブアセンブリとレセプタクル部材と回路基板とハウジングとを有する。光サブアセンブリはスリーブと素子搭載部とを有する。レセプタクル部材は、その表面を金属コートすることにより導電性を有した樹脂成型品であり、後壁と一対の側壁で囲まれたキャビティを有し、このキャビティ内でスリーブと光コネクタとが光結合することにより、素子搭載部に搭載された半導体光素子と光コネクタに付随する光ファイバとの間で光信号の送受が可能となる。レセプタクル部材の後壁には、光サブアセンブリのスリーブが挿入される開口が形成されている。また、回路基板上には、光素子と電気的に結合した電子回路が搭載されており、この電子回路からは電磁雑音が発生している。
【０００６】
そして、本発明においては、このレセプタクル部材の後壁に形成された開口の断面形状が、一対の直線状部を含む長円形状であり、さらに、この直線状部の間隔がスリーブの外径よりも狭く設定されている。スリーブをこの開口に挿入する際には、この直線状部をスリーブが押し広げつつ挿入、固定されるので、両者の間には隙間が生じない。従って、内部の電子から発する電磁雑音がトランシーバ外部に漏洩することを防ぐことができる。
【０００７】
さらに、直線状部を接続する部分についてはスリーブの外径よりも僅かに大きく設定されていることが好ましい。かかる断面形状により、スリーブを圧入する際に無用な応力を付与する必要がなく、スリーブに与える機械的な応力が小さくなる。
【０００８】
また、直線状部の間隔は開口の奥に向かうに従い次第に狭く設定されていることが好ましい。開口そのものが挿入ガイドとなりスリーブの挿入が容易になるだけでなく、スリーブ径よりも狭い間隔の箇所が存在するために、電磁雑音の漏洩も効果的に防止することができる。
【０００９】
スリーブは金属製とすることが好ましく、また、樹脂製であってもその表面に金属コートを施すことにより金属スリーブと同等の特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る光サブアセンブリのレセプタクル部材への取付構造によれば、光サブアセンブリを確実にレセプタクル部材に取り付けられるばかりでなく、トランシーバ内部の電子回路で発生する電磁雑音がトランシーバ外に漏れ出ることを効果的に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しつつ本発明に係る好ましい実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る光トランシーバ１およびこの光トランシーバ１を搭載するホスト基板の外観を示し、図２は光トランシーバ１の組立図である。
【００１２】
本発明に係る光トランシーバ１は、ホストシステム５（図１では、この光トランシーバ１がパソコンの補助基板に搭載される状況を示している）に搭載されて用いられる。ホストシステムには金属製の箱状のケージ２が設けられており、このケージ２の一端はベゼル８の開口に向けて開いている。ケージ２の奥端側でホストシステム５の基板上には電気コネクタ１０が形成されており、光トランシーバ１の後端に形成された電気プラグ３が、光トランシーバ１をケージ２内に挿入することにより、この電気コネクタ１０と係合して光トランシーバ１とホストシステム５との間で信号の送受が可能となる。ケージ２の上には、光トランシーバ１内で発生した熱を放射する放熱フィン７、及びこの放熱フィン７をケージ２に固定するクリップ６が設けられている。また、ケージ２のベゼル８との隙間を埋めるために、ベゼル８の開口４のホストシステム５側の周囲にシールドガスケット９が装着されている。図１ではケージ２は右側の開口４のみに対応しているが、実際には左側の開口４についても同様な構成が備えられる。
【００１３】
図１における光トランシーバ１は、所謂ＸＦＰ型と総称される形式のものである。トランシーバ１の前端には、光コネクタが挿入される光レセプタクルの開口１ａが二つ並列に配置されている。一方は送信用、他方は受信用のレセプタクルであり、このレセプタクルにファイバ付の光コネクタ（不図示）を挿入してトランシーバ１と光結合させることで全二重光通信を可能とする。
【００１４】
レセプタクルの上方には、回転軸をレセプタクルの側壁に設定したベール１７が組み立てられている。トランシーバ１がケージ２に挿入され両者の電気的接続が確立された後では、トランシーバ１の電気プラグ３がホストシステム側のコネクタ１０から容易に抜け落ちるのを避けなければならない。そのため、一度ケージ２に挿入されたトランシーバ１を固定するラッチ機構が、トランシーバ１の側壁に設けられている。このラッチ機構がケージ２側壁の開口に係合することでトランシーバ１をケージ２から抜けなくしている。が、トランシーバ１自体の交換等でその係合関係を外す必要がある。ベール１７をその回転軸を中心にレセプタクルの前面で回転させることで、この係合関係を解除することができ、トランシーバ１をケージ２から引き抜くことを可能とする。
【００１５】
図２は、本発明に係る光トランシーバ１の組立図である。大きくは、レセプタクル部材１１、光サブアセンブリ、１２、１３、電子回路を搭載する回路基板１４、上部ハウジング１５、下部ハウジング１６、アクチュエータ１８、及びベール１７で構成される。レセプタクル部材１１と上部ハウジング１５はその表面を金属コートした樹脂製であり、下部ハウジング１６、ベール１７、そしてアクチュエータ１８は本例では金属製である。受信側サブアセンブリ（ＲＯＳＡ１３）は同軸型のパッケージを有し、また、送信側サブアセンブリ（ＴＯＳＡ１２）は、スリーブ部は同軸部材により構成され、発光素子等を収納する素子搭載部については箱型のいわゆるバタフライパッケージを採用している。ＲＯＳＡ１３の回路基板１４との接続はフレキシブル基板（ＦＰＣ基板）により、ＴＯＳＡ１２の回路基板１４との接続はＴＯＳＡ１２の素子搭載部から伸び出すリードピンにより行われている。また、回路基板１４上に搭載された電子回路が発生する熱を上下ハウジングに放熱するための放熱シート２０、及び放熱ブロック２１を備えている。
【００１６】
ベール１７とアクチュエータ１８は既に説明した様に、このトランシーバ１をケージ２に挿入した後に容易に抜き取れなくするための機構、及び、ベール１７の回転と連動してアクチュエータ１８をスライドさせることで、この係合関係を解除する機能を有する。ベール１７もアクチュエータ１８も上部ハウジング１５の前方側壁に取り付けられる。
【００１７】
レセプタクル部材１１の前方端には二つの開口があり、当該開口に光コネクタを挿入することで、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３内に搭載された半導体光素子と光ファイバとが光結合する。この開口は、いわゆる光レセプタクルの機能を有し、その内寸、開口の形状、は光コネクタの規格に準拠する。ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３はこのレセプタクル部材１１の後端側に取り付けられる。後述する様に、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の先端側のスリーブを、レセプタクル部材１１後端に形成されている取り付け開口に挿入することで、レセプタクル部材１１と上部ハウジング１５との関係が一義的に決定される。
【００１８】
レセプタクル部材１１と上部ハウジング１５が、共に樹脂製で一体に形成されている場合、そのレセプタクル部材１１に対してＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の位置を決定したとしても、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の素子搭載部、特に箱型形状を有するＴＯＳＡ１２の素子搭載部が上部ハウジング１５に対して最適な位置、設計通りに位置することは保証されていない。ＴＯＳＡ１２において先端側のスリーブ部がレセプタクル部材１１に対して位置決めされているのであって、素子搭載部も含めて決められているわけではない。
【００１９】
また、ＴＯＳＡ１２単体でスリーブ部と素子搭載部内の光素子とを最適に光結合させるために、そのスリーブ部と素子搭載部との幾何学的寸法、接合精度は、一般に個々のＴＯＳＡ毎にばらつきが生ずる。従って、ＴＯＳＡ１２のスリーブ部をレセプタクル部材１１に対し位置決めしつつ固定したとしても、その素子搭載部の上面が、上部ハウジング１５に対して一様に接触するわけではない。素子搭載部の上面を上部ハウジング１５に対して接触させることで、素子搭載部の放熱特性を確保することが可能となるのに対し、この接触が補償されない場合には素子搭載部に搭載されている素子の信頼性を著しく損ねることになる。機械的に無理に上部ハウジング１５に押し付けた場合には、ＴＯＳＡ１２の長期信頼性を損ね、かつ、一度決められたスリーブと光素子との間の光結合特性を劣化させることにもなる。
【００２０】
そのため、本発明に係る光トランシーバ１では、レセプタクル部材１１と上部ハウジング１５とを別体で構成し、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３をまず光レセプタクル部材１１に対して位置決め固定した後、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３とレセプタクル部材１１の組立体を上部ハウジング１５に固定する、というフロートレセプタクル構造を採用した。すなわち、レセプタクル部材１１はＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３を固定後に螺子２２によりその上下位置を調整しつつ上部ハウジング１５に取り付けられる。レセプタクル部材１１の螺子溝、及び、当該螺子溝に対向する上部ハウジング１５側壁内面の螺子溝は、当初は螺子溝が切られていない。素子搭載部上面と上部ハウジング１５内面との接触の様子を観察しつつ最初に螺子孔に螺子２２を挿入し両者を固定する際に同時に螺子を切ることで、ＴＯＳＡ１２と上部ハウジング１５の接触を保ち、かつ、スリーブと光素子間の光結合特性に影響を与えない組立構造が実現されている。
【００２１】
以下、本発明に係るレセプタクル部材１１とＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３との組立について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
図３（ａ）はＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のスリーブをレセプタクル部材１１の後端部の開口に挿入する時の様子を示し、図３（ｂ）は挿入後のレセプタクル部材１１との位置関係を示している。図３（ａ）、（ｂ）に示される様に、レセプタクル部材１１後面の二つの開口にＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のスリーブ１２ａ、１３ａがその根元に設けられたフランジ部１２ｂ、１３ｂまで挿入される。後述する様に、開口２５の形状は、対向する箇所の一部が直線状となっており、これら直線状部２５ｂの間隔はスリーブの外径よりも僅かに狭く設定されている。また、この間隔は開口を奥方、すなわちレセプタクルの開口側に進むに従い狭く形成されていることが好ましい。一方、二つの直線状部２５ｂを接続する上下の箇所２５ｂは円弧状であり、その円弧の径がスリーブ１２ａ、１３ａの外径と同等か僅かに広く設定されている。
【００２３】
スリーブ１２ａ、１３ａの先端はレセプタクル部材１１の中央区画壁１１ｇにより区切られた送信側、受信側それぞれのキャビティ内１１ｆに突き出ており、当該個所で光コネクタのフェルールと係合する。スリーブ１２ａ、１３ａの突き出し量は、スリーブ先端からその根元部のフランジ１２ｂ、１３ｂ迄の長さ、およびレセプタクル部材１１の後方壁１１ｄの厚さにより決定され、実際の突き出し量は光コネクタの仕様に準拠する。
【００２４】
このＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の後端部にＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の電気信号の授受を行う電子回路が搭載された回路基板１４が搭載され、また、当該回路を構成する電子部品からの放熱機構を備えた上下ハウジング１５、１６によりこれら、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３、回路基板１４が覆われて光トランシーバ１が完成する。ハウジング１５、１６は、レセプタクル部材１１の先端側を覆うことはなく、レセプタクル部材１１の後端に接続する様にレセプタクル部材１１と組み立てられる。なお、図３においてはＴＯＳＡ１２も同軸形状を有するものを用いた場合を図示している。また、本レセプタクル部材１１はその表面に導電性メッキを施した樹脂製が好ましい。レセプタクル部材１１前方側の構造、フランジ１１ａ、突起１１ｂ、は、このレセプタクル部材１１を上ハウジング１５に対して位置決めしつつ固定するために構造である。
【００２５】
レセプタクル部材１１の上面には、このレセプタクル部材１１と係合する光コネクタのリリース機構を受納するための、切り込み１１ｅがキャビティ１１ｆの中央付近にまでのびている。説明の便宜上、レセプタクル部材１１の上面は図３（ａ）で視認されている面を指し、また、レセプタクル部材１１、あるいは光トランシーバ１の前方側は、光コネクタと係合する側を指している。レセプタクル部材１１の前方端の両側にはフランジ１１ａが形成されており、このフランジ１１ａは上部ハウジング１５部材の前端を覆う。
【００２６】
図４（ａ）は光レセプタクル部材１１の背面図、すなわち、光トランシーバ１の正奥側から見た図である。本発明に係るレセプタクル部材１１のＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３用開口２５の断面は、図４（ａ）に明らかな様に、長円形状を有することを特徴としている。そして長円の一部、両横部２５ｂが直線状に平行となる様に加工されている。この相対する直線状部２５ｂの間隔をスリーブ１２ａ，１３ａの径よりも狭くすることで、スリーブを開口２５に挿入する際に、スリーブによってこの開口２５、特に直線状部２５ｂが外方に押し広げられることになる。このことは同時にレセプタクル部材１１がスリーブを確実に把持することを意味する。
【００２７】
なお、レセプタクル部材１１は表面が導電性材料でコートされた樹脂製であり、一方スリーブ１２ａ，１３ａは一般に金属製であるので、両材料の剛性のために、スリーブが押し狭められることは少なく、レセプタクル部材１１の平坦部が外方に押し広げられる現象が支配的となる。また、弧状部２５ａの径はスリーブ１２ａ，１３ａの外径よりも大きくすることが好ましい。当該個所の径をスリーブ外径よりも小さくした場合に、スリーブ１２ａ，１３ａを開口に圧入する際に、無用の力を必要とする場合がある。このことは、スリーブ１２ａ，１３ａと素子搭載部との取付構造に影響を及ぼす可能性が生ずるほか、極端な場合には開口２５への圧入が不可能となる場合もある。
【００２８】
図４（ｂ）は光レセプタクル部材１１の水平断面図である。図４（ｂ）において上方が光トランシーバ１の前方、同下方が後方に相当する。レセプタクル部材１１の前方に設けられた開口から二つのキャビティ１１ｆがレセプタクル部材１１後壁１１ｄにまで伸びている。キャビティ１１ｆの最前端の両脇にフランジ１１ａが設けられ、また、当該後壁１１ｄには一対の開口２５が形成されている。そして、本発明に係るレセプタクル部材１１の第２の特徴として、この開口２５の幅が、開口２５を奥に（キャビティ１１ｆ側に）向かうにつれ小さくなる、すなわち、その断面が図４（ｂ）に示される様にテーパ状に形成されていることにある。
【００２９】
このテーパ形状は、スリーブ径は３．００＋０．００／−０．０２ｍｍであるところ、後壁１１ｄの表面端で径３．０１±０．０１ｍｍでありスリーブ径よりも大きい。が、開口２５の最奥部（キャビティとの接続部）でこの径が２．９５±０．０１ｍｍに設定されている。このため、開口２５にスリーブ１２ａ，１３ａを挿入した場合、開口は少なくとも（３．００−２．９５）／２．００〜０．０２５ｍｍ（最小ケースでは片側で（２．９８−２．９６）／２＝０．０１ｍｍ）外方に押し広げられることになり、スリーブ１２ａ，１３ａを適度の力で保持すると同時に、開口２５内壁とスリーブ１２ａ，１３ａ外面との空隙が埋められるので、当該ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の取り付け部から光トランシーバ１外に漏れ出すＥＭＩ電磁波の低減が可能となる。
【００３０】
以上、好ましい実施の形態を参照しつつ本発明の構成を説明したが、これら形態においては同軸型のパッケージ２形状を有するＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３を前提としていた。しかしながら、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３が挿入されるレセプタクル部材１１側の開口部形状に関する限りにおいて、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３は同軸型のパッケージ２に拘泥されることはなく、図２に示す箱型の素子搭載部を有するアセンブリにおいても本発明に係る構成を採用することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明に係る光トランシーバを搭載するホストシステム、及びホストシステム上のケージ構造と、光トランシーバとの係合関係を示す図である。
【図２】図２は本発明に係る光トランシーバの分解組立図である。
【図３】図３（ａ）はレセプタクル部材にＴＯＳＡ／ＲＯＳＡを組み立てる様子を示す斜視図であり、図３（ｂ）は組立後の様子をレセプタクル部材の一部を破断してしめしたものである。
【図４】図４（ａ）はレセプタクル部材の背面図であり、図４（ｂ）は水平断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…光トランシーバ１；２…ケージ２；５…ホストシステム；６…クリップ；７…放熱フィン；８…ベゼル、９…シールドガスケット；１０…コネクタ；１１…レセプタクル部材；１１ａ…フランジ；１１ｂ…突起；１１ｃ…側壁；１１ｄ…後壁；１１ｅ…切れ込み；１１ｆ…キャビティ；１１ｇ…区画壁；１２…発光サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）；１３…受光サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）；１２ａ、１３ａ…スリーブ；１２ｂ、１３ｂ…フランジ；１４…回路基板；１５…上部ハウジング；１６…下部ハウジング；１７…ベール；１８…アクチュエータ１８；１９…フレキシブル基板；２０…放熱シート；２１…放熱ブロック；２２…螺子；２５…開口；２５ａ…弧状部；２５ｂ…直線状部。
【図１】
2006259720.tif 000003
【図２】
2006259720.tif 000004
【図３】
2006259720.tif 000005
【図４】
2006259720.tif 000006