(57)【要約】【課題】円筒形状のシールド部材をハウジング内に安定して配置した光トランシーバの構造を提案する。【解決手段】光トランシーバは、光信号の受信を行うＰＤを収容し、導電性のパッケージを有する光デバイスと、パッケージを収容する円筒状の樹脂製のスリーブ１４ｂを有するＲＯＳＡ１４と、スリーブ１４ｂの全周を覆う環状の導電性のキャップ３０と、ＲＯＳＡ１４及びキャップ３０を上方向から覆う導電性の第１ハウジング１６と、ＲＯＳＡ１４及びキャップ３０を下方向から覆う導電性の第２ハウジング１８とを備える。キャップ３０は、第１ハウジング１６と第２ハウジング１８に、スリーブ１４ｂの軸を中心とした所定の角度範囲において一定の応力で接触する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号の送信又は受信を行う光素子を収容し、導電性のパッケージを有する光デバイスと、前記パッケージを収容する円筒状の樹脂製のスリーブを有する光モジュールと、
前記スリーブの全周を覆う環状の導電性のキャップと、
前記光モジュール及び前記キャップを前記スリーブの軸に平行な方向から覆う導電性の第１ハウジングと、
前記光モジュール及び前記キャップを前記第１ハウジングの反対側から覆う導電性の第２ハウジングと、を備え、
前記キャップは、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングに、前記軸を中心とした所定の角度範囲において一定の応力で接触する、
光トランシーバ。
【請求項２】
前記軸は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジング中央からオフセットしている、
請求項１に記載の光トランシーバ。
【請求項３】
前記キャップは、前記軸を中心とする第１円弧部と第２円弧部とを有し、
前記第１円弧部は前記第１ハウジングに接触し、前記第２円弧部は前記第２ハウジングに接触し、
前記第１円弧部の曲率半径と、前記第２円弧部の曲率半径は、異なっている、
請求項１又は２に記載の光トランシーバ。
【請求項４】
前記第２円弧部は、前記軸に平行な切り込みによって２つの部分に分割されており、
前記２つの部分は共に前記第２ハウジングに接触している、
請求項３に記載の光トランシーバ。
【請求項５】
前記スリーブは、前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングに対する前記スリーブの回転位置を示す第１指標を有し、
前記キャップは第２指標を有し、前記第２指標を前記第１指標に整合させて前記スリーブに取り付けられる、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光トランシーバ。
【請求項６】
前記第１円弧部と前記第２円弧部は前記軸を挟んで対向しており、前記第１円弧部と前記第２円弧部を結ぶ直線と９０°の角を為す直線と前記キャップの交叉箇所と前記スリーブとの間に隙間を有する、
請求項３又は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、光トランシーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光送信サブアセンブリ、光受信サブアセンブリ、シールド部材、及びベースを備えた光トランシーバが記載されている。シールド部材は、ベース上に設けられ、金属板を折り曲げることによって形成される。シールド部材は、一対の側壁部と、一対の側壁部の間の中央壁部と、一方の側壁部と中央壁部とを架け渡す第１の天井部と、他方の側壁部と中央壁部とを架け渡す第２の天井部とを備える。中央壁部の断面はＶ字状である。シールド部材は中央壁部の下端をベースに突き当ててこのベース上に搭載される。一方の側壁部と第１の天井部と中央壁部とによって第１の空間が形成され、他方の側壁部と第２の天井部と中央壁部とによって第２の空間が形成される。第１の空間には光送信サブアセンブリが収容され、第２の空間には光受信サブアセンブリが収容される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１９５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述したシールド部材において、第１の空間と第２の空間とは矩形状である。また、光送信サブアセンブリ及び光受信サブアセンブリは、円筒形状である。従って、第１及び第２空間のそれぞれに各サブアセンブリが収容された状態では、シールド部材と各サブアセンブリとの間に隙間が大きく形成されるため、当該隙間からのＥＭＩ（Electro-Magnetic Interference）ノイズの漏洩又は侵入が懸念される。
【０００５】
ここで、シールド部材の形状を各サブアセンブリの外形に倣った円筒形状とすることが考えられる。この場合、ＥＭＩノイズの漏洩を抑制することが可能であるが、円筒形状のシールド部材を、矩形状のハウジングに配置するのは幾何学的な安定性の点で懸念が残る。
【０００６】
本発明は、円筒形状のシールド部材をハウジング内に安定して配置した光トランシーバの構造を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態による光トランシーバは、光信号の送信又は受信を行う光素子を収容し、導電性のパッケージを有する光デバイスと、パッケージを収容する円筒状の樹脂製のスリーブを有する光モジュールと、スリーブの全周を覆う環状の導電性のキャップと、光モジュール及びキャップをスリーブの軸に平行な方向から覆う導電性の第１ハウジングと、光モジュール及びキャップを第１ハウジングの反対側から覆う導電性の第２ハウジングと、を備え、キャップは、第１ハウジングと第２ハウジングに、上記軸を中心とした所定の角度範囲において一定の応力で接触する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一形態では、円筒形状のシールド部材をハウジング内に安定して配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る光トランシーバを示す斜視図である。
【図２】図１の光トランシーバを部分的に分解した状態を示す斜視図である。
【図３】ＲＯＳＡとキャップを示す斜視図である。
【図４】ＲＯＳＡとキャップを示す斜視図である。
【図５】ＲＯＳＡを示す断面図である。
【図６】キャップを装着したＲＯＳＡを示す図である。
【図７】キャップとハウジングとを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る光トランシーバの実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る光トランシーバ１０の外観を示す斜視図である。図２は、光トランシーバ１０の内部を示す斜視図である。図１及び図２に示されるように、光トランシーバ１０は、光送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）１２と、光受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）１４と、第１ハウジング１６と、第２ハウジング１８と、レセプタクル２０と、シールド部材２２と、回路基板２４とを備えている。
【００１２】
レセプタクル２０は、外部の光コネクタを受容して、この光コネクタ内に搭載されている外部ファイバとＴＯＳＡ１２及びＲＯＳＡ１４とを光結合するための部品である。レセプタクル２０は二つの空間を有し、一方の空間にはＴＯＳＡ１２のスリーブが収容され、他方の空間にはＲＯＳＡ１４のスリーブが収容される。外部の光コネクタは、この二つの空間内に挿入され、光コネクタに備わるフェルールと空間内に収容されたそれぞれのスリーブが嵌合することにより、ＴＯＳＡ１２及びＲＯＳＡ１４と光結合される。シールド部材２２は、導電性材料で構成されており、レセプタクル２０の外周に倣った形状である。シールド部材２２はＴＯＳＡ１２、ＲＯＳＡ１４の周囲に形成される隙間をシールドする機能を有している。
【００１３】
ＴＯＳＡ１２は、光信号の送信を行う光モジュールである。ＴＯＳＡ１２は、例えば半導体レーザを有する。ＴＯＳＡ１２は、半導体レーザを収容する導電性のパッケージと、外部の光コネクタのフェルールとレセプタクルの内部空間内で嵌合される円筒状のスリーブを備える。ＴＯＳＡ１２のパッケージは、当該パッケージのステムから延び出すリードピンを有する。このリードピンは、回路基板２４に電気的に接続される。
【００１４】
図３は、ＲＯＳＡ１４の周辺構造を示す断面図である。図４は、ＲＯＳＡ１４を示す斜視図である。ＲＯＳＡ１４は、光信号の受信を行う光モジュールである。ＲＯＳＡ１４は、導電性のパッケージ１４ａを含む受光デバイスと、樹脂製のスリーブ１４ｂを有する。
【００１５】
パッケージ１４ａは金属製であり、光信号を受信するＰＤ（Photodiode）１４ｈを搭載する。スリーブ１４ｂは、パッケージ１４ａを収容する。スリーブ１４ｂは、外部の光コネクタのフェルールＦを保持する筒部１４ｃと、パッケージ１４ａを収容する円筒状の袴部１４ｄと、筒部１４ｃの外周に設けられたフランジ部１４ｅとを備える。
【００１６】
袴部１４ｄの内部には集光レンズ１４ｆが設けられている。この集光レンズ１４ｆによって、外部光ファイバから出射した発散光はが集光される。集光レンズ１４ｆが集光した光は、受光デバイスのステム１４ｇに搭載されたＰＤ１４ｈの受光面に入射する。ＰＤ１４ｈは入射した光から電気信号を生成する。ＰＤ１４ｈが生成した電気信号は、ＦＰＣ基板１５を介して回路基板２４に伝達される。パッケージ１４ａとスリーブ１４ｂは、袴部１４ｄの内面において樹脂により接着されている。
【００１７】
以上の構成を備えるＲＯＳＡ１４が光トランシーバ１０内に搭載される。このとき、フランジ部１４ｅと袴部１４ｄとが、第２ハウジング１８の内面に形成されているサドル１８ａを挟み込むことによって、光トランシーバ１０内におけるＲＯＳＡ１４の位置、及びレセプタクル２０の空間に対するスリーブ１４ｂの位置が決定される。
【００１８】
ＲＯＳＡ１４では、光トランシーバ１０に搭載される前に、スリーブ１４ｂの軸Ｌに対するＰＤ１４ｈの光学調心が行われる。具体的には、スリーブ１４ｂとパッケージ１４ａとの間で、袴部１４ｄとパッケージ１４ａの重なり量により光軸と平行なＺ軸調心が、袴部１４ｄの内面とパッケージ１４ａの外面との隙間の範囲でＸＹ調心が実行され、その後、樹脂によってスリーブ１４ｂとパッケージ１４ａとが固定される。この調心では、スリーブ１４ｂに装着された模擬ファイバを介して実際にＰＤ１４ｈに試験光を照射し、ＰＤ１４ｈが生成する電気信号をモニタしつつ行うアクティブ調心が実行される。
【００１９】
スリーブ１４ｂとパッケージ１４ａとを固定した後、ＲＯＳＡ１４を光トランシーバ１０に搭載する。このとき、ＲＯＳＡ１４の回転角度がずれることがある。また、筒部１４ｃの外周には、ＲＯＳＡ１４の回転角度を示す指標である平坦面１４ｊが形成されており、フランジ部１４ｅの外周にも回転角度の指標となる平坦面１４ｋが形成されている。これらの平坦面１４ｊ，１４ｋによってＲＯＳＡ１４の回転角度を把握することが可能である。
【００２０】
ところで、ＲＯＳＡ１４及びＴＯＳＡ１２において、樹脂製のスリーブを採用する場合には、両サブアセンブリ間の電磁遮蔽を考慮する必要がある。すなわち、ＴＯＳＡ１２に搭載されている発光素子（レーザダイオードＬＤが主）を変調するためには大電流をスイッチングする必要があり、一方、ＲＯＳＡ１４は微弱な光信号を受光しこれを電気信号に変換する。ＴＯＳＡ１２による大電流のスイッチングによる電磁雑音が、ＲＯＳＡ１４の微弱信号処理に影響する。一方、樹脂は電磁波を透過してしまうことから、ＴＯＳＡ１２ではＥＭＩ雑音を外部に漏洩させない構造、ＲＯＳＡ１４では外部のＥＭＩ雑音からＲＯＳＡ１４をシールドする構造、がそれぞれ必要である。
【００２１】
従来は、ＴＯＳＡとＲＯＳＡとの間に、ハウジングの内面に接触する金属板をシールド部材として挿入していた。しかしながら、ＴＯＳＡ及びＲＯＳＡの動作速度が１０ＧＨｚを超える帯域にまで及ぶ近年の光トランシーバでは、より周波数が高いＥＭＩ雑音が隙間から漏れやすくなっている。
【００２２】
そこで、本実施形態の光トランシーバ１０は、スリーブ１４ｂの袴部１４ｄの外周に、第１ハウジング１６及び第２ハウジング１８に接触する導電性のキャップ３０を備えている。このキャップ３０は、ＥＭＩ雑音の漏洩を抑制するシールド部材として機能する。ＲＯＳＡ１４にキャップ３０を設けることによって、ＴＯＳＡ１２、又は回路基板２４の回路素子が発する高周波のＥＭＩ雑音からＲＯＳＡ１４内の電気回路を遮蔽する。
【００２３】
図４は樹脂製のスリーブ１４ｂの全周を環状のキャップ３０で覆った状態を示しており、図５は図４とは異なる方向から見たスリーブ１４ｂ及びキャップ３０の斜視図を示している。キャップ３０は、その回転位置をＲＯＳＡ１４の回転指標である平坦面１４ｋ，１４ｊに整合させて袴部１４ｄに装着される。また、キャップ３０を装着するための構造として、スリーブ１４ｂは、袴部１４ｄの外周面に、平坦面１４ｍと、平坦面１４ｍから突出する凸部１４ｎ（第１指標）を有する。
【００２４】
図４を参照すると、キャップ３０はその周方向に並んで設けられる平坦面３１と、この平坦面３１から突出する２つの円弧部（第１円弧部）３２と、この円弧部３２の間に位置する孔部３３（第２指標）を備えている。スリーブ１４ｂの凸部１４ｎが孔部３３に嵌め込んでキャップ３０をＲＯＳＡ１４に取り付ける。
【００２５】
また、キャップ３０は、円弧部３２の反対側に他の円弧部（第２円弧部）３４と、この円弧部３４を分割する切り込み３５を有する。スリーブ１４ｂのフランジ部１４ｅ側の縁からのびる第１切り込み３５ａと、これとは反対の縁から直線状に延びる第２切り込み３５ｂと、第１切り込み３５ａ及び第２切り込み３５ｂをつなぎ周方向に延びる第３切り込み３５ｃを有する。このように、切り込み３５は鉤形となっているので、分割された２つの円弧部３４は、両者が同時に第２ハウジング１８に接触する領域が広く設定される。
【００２６】
仮に切り込みが鉤形となっておらず、直線状に延びている場合、分割された２つの円弧部３４のの双方が同時に第２のハウジングに接触する範囲が極めて狭くなる。２つの円弧部３４の一方のみが第２ハウジング１８に接触した場合、キャップ３０の安定性が損なわれるだけでなく、他方の円弧部３４が変形し隙間を生じ、ＥＭＩ遮蔽特性を低下させてしまう。
【００２７】
図６は、ＲＯＳＡ１４とキャップ３０の断面構造を示している。図６に示されるように、ＴＯＳＡ１２とＲＯＳＡ１４との間には、金属製のシールド部材４０が設けられている。シールド部材４０は、ＴＯＳＡ１２を囲う第１部分４１と、ＲＯＳＡ１４を囲う第２部分４２とを備えており、第１部分４１と第２部分４２は、ＴＯＳＡ１２とＲＯＳＡ１４との間で接触している。
【００２８】
キャップ３０の円弧部３２は第１ハウジング１６の内面１６ａに接触しており、他方の円弧部３４は第２ハウジング１８の内面１８ｂに接触している。第１ハウジング１６はＲＯＳＡ１４及びキャップ３０を上方から覆っており、第２ハウジング１８はＲＯＳＡ１４及びキャップ３０を下方から覆っている。例えば、内面１６ａと内面１８ｂとの間隔は６．８ｍｍである。一方、２０ＧＨｚのＥＭＩノイズの波長は１０ｍｍ程度であるため、内面１６ａと内面１８ｂとの間隔は、２０ＧＨｚに相当する定在波を誘起しない。
【００２９】
また、ＲＯＳＡ１４のＴＯＳＡ１２に対向する面、及びその反対側には、それぞれ平坦面１４ｐが形成されている。これらの平坦面１４ｐとキャップ３０との間には隙間Ｓが形成される。
【００３０】
ここで、キャップ３０が第１ハウジング１６の内面１６ａと第２ハウジング１８の内面１８ｂに確実に接触するには、円弧部３２と円弧部３４との間隔を二つの内面１６ａ、１８ｂの間隔よりも僅かに大きくする必要がある。この場合、第２ハウジング１８に第１ハウジング１６を組み付けたときに、円弧部３２は内面１６ａによって押し付けられ、他方の円弧部３４は内面１８ｂに押し付けられ、キャップ３０には応力を生じる。この応力は、キャップ３０を押し広げ、キャップ３０はシールド部材４０及び第２ハウジング１８の側壁１８ｃに突き当たる。そこで、キャップ３０とスリーブ１４ｂとの間に隙間Ｓを設け、キャップ３０が押し広げられても、隙間Ｓでその歪を吸収することが可能となる。
【００３１】
図７は、キャップ３０の断面を示している。二つの円弧部３２、３４は、スリーブ１４ｂの軸Ｌを中心とする形状を有する。が、円弧部３２の曲率半径Ｒ１と円弧部３４の曲率半径Ｒ２とは異なっている。また、軸Ｌは、内面１６ａ側にオフセットしており、その結果、曲率半径Ｒ１は曲率半径Ｒ２よりも小さい。
【００３２】
ところで、ＲＯＳＡ１４のそのスリーブ１４ｂの軸Ｌの周りの回転は、ＲＯＳＡ１４の調心過程で生じる場合がほとんどである。具体的には、回転指標となる平坦面１４ｊ，１４ｋを有するスリーブ１４ｂをステム１４ｇを備える光デバイスと組み立てる過程で、両者の位置関係、特に回転角度が僅かに変化する。そして、ステム１４ｇのリードピンにＦＰＣ基板を接続し、ＲＯＳＡ１４を光トランシーバ１０に搭載するときに、ＲＯＳＡ１４の回転位置はＦＰＣ基板の剛性によって定められる。一方、その軸Ｌはスリーブ１４ｂのフランジ部１４ｅと袴部１４ｄ、及び第２ハウジング１８に設けられたサドル１８ａにより機械的に定められる。従って、光トランシーバ１に搭載されたＲＯＳＡ１４は、その軸Ｌの位置が一意に定められ、軸Ｌを中心として回転が一意に決定されていない状態にある。
【００３３】
本実施形態では、前述したような断面のキャップ３０を有することによって、ＲＯＳＡ１４及びキャップ３０が軸Ｌの周りに回転しても、円弧部３２は内面１６ａに一定の応力で接触し、円弧部３４は内面１８ｂに一定の応力で接触する。また、本実施形態では、円弧部３２の幅が３０°に設定されている。よって、ＲＯＳＡ１４が図７に示される状態から±１５°の範囲で回転したとしても、内面１６ａ，１８ｂと円弧部３２，３４の接触状態は変わらない。ＲＯＳＡ１４の回転に伴う内面１６ａ，１８ｂへの接触不良を回避することができる。
【００３４】
以上のように、本実施形態の光トランシーバ１０は、円筒状のスリーブ１４ｂを有するＲＯＳＡ１４について、スリーブ１４ｂの全周を覆う環状のキャップ３０を有する。キャップ３０は、第１ハウジング１６の内面１６ａに接触する円弧部３２と、第２ハウジング１８の内面１８ｂに接触する円弧部３４を備えており、これら二つの円弧部３２、３４はスリーブ１４ｂの軸Ｌを中心とし、それぞれ対応する内面１６ａ、１８ｂまでの距離に相当する半径を有しているので、円弧部３２は内面１６ａに一定の応力で接触し、円弧部３４は内面１８ｂに一定の応力で接触する。従って、キャップ３０をハウジング１６，１８内に安定して配置することができる。
【００３５】
また、円弧部３４は、鉤型の切り込み３５を有し、この切り込み３５によって分割された２つの部分は、両者が同時に内面１８ｂに接触する範囲が広い。キャップ３０を安定してハウジング内に配置でき、また円弧部３４の変形を回避することができる。
【００３６】
以上、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。例えば、光信号の送信を行うＴＯＳＡ１２が前述のＲＯＳＡ１４と同様の構成を備えていてもよく、このＴＯＳＡ１２にキャップ３０を装着させてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１０…光トランシーバ、１２…ＴＯＳＡ（光モジュール）、１４…ＲＯＳＡ（光モジュール）、１４ａ…パッケージ、１４ｂ…スリーブ、１４ｃ…筒部、１４ｄ…袴部、１４ｅ…フランジ部、１４ｆ…集光レンズ、１４ｇ…ステム、１４ｈ…ＰＤ（光素子）、１４ｊ，１４ｋ，１４ｍ，１４ｐ…平坦面、１４ｎ…凸部、１６…第１ハウジング、１６ａ…内面、１８…第２ハウジング、１８ａ…サドル、１８ｂ…内面、１８ｃ…側壁、２０…レセプタクル、２２…シールド部材、２４…回路基板、３０…キャップ、３１…平坦面、３２…円弧部（第１円弧部）、３３…孔部、３４…円弧部（第２円弧部）、３５…切り込み、４０…シールド部材、４１…第１部分、４２…第２部分、Ｆ…フェルール、Ｌ…軸、Ｒ１，Ｒ２…曲率半径、Ｓ…隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016143943.tif 000009