光トランシーバ
【課題】取り扱う信号に対する共振現象を抑制可能な光トランシーバを提供する。
【解決手段】光トランシーバは、光電変換を行う光サブアセンブリと、光サブアセンブリに電気的に接続された電子回路と、電子回路を収容する第１の空間と光サブアセンブリを収容する第２の空間とを画成する上ハウジング及び下ハウジング３０と、を備える。上ハウジング及び下ハウジング３０は、一対の側壁３０ａを有する。第１の空間を画成する一対の側壁３０ａの内面３２ａ、３２ｂは、互いに対向する一対の波形の面である。一対の波形の面のうち一方の波形の面の周期と前記一対の波形の面のうち他方の波形の面の周期が、互いに異なっている。
【解決手段】光トランシーバは、光電変換を行う光サブアセンブリと、光サブアセンブリに電気的に接続された電子回路と、電子回路を収容する第１の空間と光サブアセンブリを収容する第２の空間とを画成する上ハウジング及び下ハウジング３０と、を備える。上ハウジング及び下ハウジング３０は、一対の側壁３０ａを有する。第１の空間を画成する一対の側壁３０ａの内面３２ａ、３２ｂは、互いに対向する一対の波形の面である。一対の波形の面のうち一方の波形の面の周期と前記一対の波形の面のうち他方の波形の面の周期が、互いに異なっている。
【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ものである。より詳細には、本発明は、光トランシーバの構造に関するものであり、特に、当該光トランシーバに搭載されている電子回路主要部を外界とシールドする構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、光トランシーバにおいて外部に露出している電気コネクタプラグからの配線を、回路主要部に導くパターン構造が記載されている。すなわち、特許文献１には、配線パターンを回路基板内層に設け、基板の表面、及び裏面には接地パターンを形成し、当該接地パターンを上下ハウジングに含まれているシールドガスケット（導電性の弾性体）に接触させて回路主要部と外界とをシールドする構造が記載されている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、光トランシーバに搭載されている光サブアセンブリ（ＯＳＡ：OpticalSub-Assembly。Transmitter Optical Sub-Assembly及びReceiver Optical Sub-Assembly）と回路基板とをフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）で接続する構造が開示されている。
【０００４】
さらに、下記非特許文献１には、光トランシーバの一業界標準規格であるＸＦＰ型光トランシーバについての仕様が定められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１６４８４号公報
【特許文献２】米国特許第７，４２５，１３５号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】10 Gigabit Small Form FactorPluggable Module Rev. 3.1 (April 2, 2003)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光トランシーバでは、高周波を電気的に閉じた空間で伝搬させた場合に、共振周波数の問題が顕在化する。したがって、光トランシーバで取り扱う信号に対する共振現象を抑制する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一側面に係る光トランシーバは、ホストシステムの電気コネクタに係合して、該ホストシステムとの間の光電変換機能を提供する光トランシーバであって、光電変換を行う光サブアセンブリと、光サブアセンブリに電気的に接続された電子回路と、電子回路を収容する第１の空間と光サブアセンブリを収容する第２の空間とを画成する上ハウジング及び下ハウジングと、を備える。上ハウジング及び下ハウジングは、一対の側壁を有する。第１の空間を画成する一対の側壁の内面は、互いに対向する一対の波形の面である。一対の波形の面のうち一方の波形の面の周期と前記一対の波形の面のうち他方の波形の面の周期が、互いに異なっている。
【０００９】
また、近年、光通信システムにおける伝送速度が高速化されており、当該伝送速度は１０Ｇｂｐｓ（Giga-bit per second）に達し、或いは、それを超える速度が現実的になってきている。これに伴い、機器からの電磁誘導雑音（ＥＭＩノイズ）が顕在化してきている。光トランシーバでは、動作周波数が増すにつれ、その特性波長が短くなり、従来、ＥＭＩ雑音の漏洩について無頓着であった機器の僅かな隙間も、高周波雑音の漏洩原因となってしまう。特許文献１に開示の光トランシーバのシールド構造は、回路主要部と機器外部に露出しているコネクタプラグとの間における高周波雑音に対しては、有効なものである。しかしながら、光トランシーバには、ＥＭＩ雑音に対してより優れた回路主要部のシールド構造が望まれている。
【００１０】
さらに、かかる高速動作が要請される機器においては、動作周波数と機器の外形（厳密には内寸）で規定される共振周波数との相互関係が問題となってくる。動作周波数が高くなると、その共振周波数と動作周波数とが同一領域に存在することがあり、回路の周波数特性に乱れが誘起されることがある。この現象は、共振周波数のスペクトルが鋭いほど、顕著になる。
【００１１】
一方、光トランシーバ、特にプラガブル光トランシーバは、ホストシステムに準備されたケージに挿入され、ケージ奥端のコネクタに光トランシーバ後端のプラグを挿入してプラグとコネクタとの電気的導通を図り、もって、ホストシステム内で利用される。この光トランシーバの外寸については、当該光トランシーバがホスト側のケージに挿入される関係で、業界標準（ＭＳＡ：Multi-Source Agreement）が規定されている。したがって、上記共振周波数と動作周波数を乖離させるために、光トランシーバの外寸を調整することは不可能である。このような背景から、外寸の規定されている標準の光トランシーバにおいて、共振周波数、又はそのスペクトルの先鋭さを緩和する必要がある。
【００１２】
本発明の別の側面は、上記課題に対する一つの解を提供するものであり、外寸の規定された仕様の範囲内で、光トランシーバの回路主要部のシールド特性を高めることを目的としている。
【００１３】
本発明の別の側面に係る光トランシーバは、ホストシステムの電気コネクタに係合して、当該ホストシステムとの間の光電変換機能を提供する。この光トランシーバは、光サブアセンブリ、電子回路、上ハウジング、及び、下ハウシングを備えている。光サブアセンブリは、光電変換を行う。電子回路は、光サブアセンブリに電気的に接続されている。上ハウジング及び下ハウジングは、電子回路を収容する第１の空間と光サブアセンブリを収容する第２の空間とを画成する。第１の空間と第２の空間とが個別独立にＥＭＩシールドされている。
【００１４】
光トランシーバに代表される光電（Ｅ／Ｏ）変換機能を有する機器では、光信号の通過経路をその光コネクタ側に設けることが必須である。本光トランシーバによれば、第１の空間と第２の空間とが個別独立にＥＭＩシールドされているので、第２の空間、即ち、光コネクタ側に存在する光信号の通過経路を介した回路主要部に対するＥＭＩ雑音のシールドが達成される。
【００１５】
本発明の別の側面に係る光トランシーバでは、第１の空間は、上ハウジング及び下ハウジングの間に挟まれた第１のシールドガスケットによりシールドされ、第２の空間は、上ハウジング及び下ハウジングの間に挟まれた第２のシールドガスケットによりシールドされていることが好適である。
【００１６】
本発明の別の側面に係る光トランシーバは、電子回路が設けられた回路基板であって、第１の空間に位置する第１の部分と、第２の空間に位置する第２の部分と、１の部分に対して第２の部分とは反対側において当該光トランシーバの外部に露出して電気コネクタと係合するコネクタプラグを提供する第３の部分と、を有する回路基板と、第２の空間において光サブアセンブリと回路基板の第２の部分とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、を更に備え、回路基板の表面は、更に、第１の部分と第３の部分との境界に接地パターンを有しており、第１のシールドガスケットは、接地パターンと上ハウジング又は下ハウジングとに電気的に接触していることが好適である。また、接地パターンは、回路基板上において第１の空間の周囲に延長されていることが好適である。このような構成によれば、第１の空間がより好適にシールドされる。また、コネクタプラグと電子回路とを接続する配線が、上記境界において回路基板の内層に設けられていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の別の側面に係る光トランシーバでは、回路基板の表面が、第１の部分と第２の部分との境界に接地パターンを備えており、第１のシールドガスケットは当該接地パターンと上ハウジング又は下ハウジングとに電気的に接触していることが好適である。また、接地パターンは、回路基板上において第１の空間の周囲に沿って延長されていることが好適である。このような構成によれば、第１の空間がより好適にシールドされる。また、光サブアセンブリと電子回路とを接続する配線が、上記境界において、回路基板の内層に設けられていることが好適である。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の一側面によれば、取り扱う信号に対する共振現象を抑制可能な光トランシーバが提供される。また、本発明の別の側面によれば、回路主要部のシールド特性を高めた光トランシーバが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの外観を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係る光トランシーバの分解斜視図である。
【図３】一実施形態に係る光トランシーバを、上ハウジングを省略してその内部を露出させた状態で示す斜視図である。
【図４】一実施形態に係る光トランシーバの下ハウジングを示す斜視図である。
【図５】一実施形態に係る光トランシーバの上ハウジングを示す斜視図である。
【図６】一実施形態に係る光トランシーバの縦断面図である。
【図７】一実施形態に係る光トランシーバにおいて、光サブアセンブリと回路基板とを接続するＦＰＣ基板の取付の状態を示す一部拡大斜視図である。
【図８】一実施形態に係る光トランシーバにおいて、光サブアセンブリと回路基板とを接続するＦＰＣ基板の取付の状態を側面から見て示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００２１】
図１は、一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。また、図２は、一実施形態に係る光トランシーバの分解斜視図である。図１及び図２に示す光トランシーバ１０は、いわゆるＸＦＰ型の光トランシーバであって、その外形、電気的仕様はＭＳＡ(Multi-SourceAgreement)により規定されている。即ち、光トランシーバ１０は、幅×長×高＝１８．３×７１．１×８．５ｍｍのハウジングを有している。また、この光トランシーバ１０は、全二重モードにおいて伝送速度１０Ｇｂｐｓの光信号の通信が可能である。
【００２２】
光トランシーバ１０は、その前方側に二芯光コネクタを受ける光レセプタクル１１を有し、その後方側には、当該光トランシーバ１０が搭載されるホストシステムのコネクタに係合するコネクタプラグ１２を有している。光トランシーバ１０は、その側面に、ケージと係合するためのフック片７２ｃを先端に設けたアクチュエータ７２を有している。このアクチュエータ７２は、光レセプタクル１１の前方でベール７１を回転させることで前後にスライドさせることが可能である。このスライド動作により、フック片７２ｃとケージとの係合を解除し、光トランシーバ１０をケージから引き抜くことが可能となる。
【００２３】
ラッチ機構７０は、ベール７１とアクチュエータ７２を含んでおり、光レセプタクル１１（下ハウジング３０）の側面に組立てられる。すなわち、ベール７１は逆Ｕ字状形態を有しており、当該ベール７１の一対の脚部７１ａの先端部内面には、第１の突起７１ｂが形成されている。また、脚部７１ａには、突起７１ｂの側方側（光トランシーバ１０におけるついて後方側）にも第２の突起７１ｃが形成されている。一方、アクチュエータ７２はベール７１をトレースするようにＵ字状の部分を含んでおり、ベール７１の一対の脚部７１ａの間にセットされる。このＵ字状の部分は、一対の脚部７１ａのそれぞれに沿う一対の側部７２ａを含んでいる。これら一対の側部７２ａの各々からは、光トランシーバ１０の後方に向けてアーム部７２ｂが延びている。アーム部７２ｂの先端には上述したフック片７２ｃが形成されている。
【００２４】
ベール７１の第１の突起７１ｂは、下ハウジング３０の前方側の側壁３１ｂに形成された孔３１ａに嵌め込まれる。また、第２の突起７１ｃは、アクチュエータ７２の側部７２ｄに形成された弧状のスリット７２ｅを突き抜けて、下ハウジング３０の側壁３１ｂに形成された弧状の溝３１ｃにセットされる。これにより、ラッチ機構７０は、下ハウジング３０に組み付けられる。
【００２５】
第１の突起７１ｂを軸としてベール７１を光レセプタクル１１の前方で回転させると、第２の突起７１ｃが溝３１ｃ内でスライドし、このスライド動作によりアクチュエータ７２が光トランシーバの前方にスライドする。そうすると、アーム部７２ｂのフック片７２ｃがケージのフック（図示せず）を押し広げ、これにより、光トランシーバ１０とケージとの係合が解除され、光トランシーバ１０をケージから引き抜くことが可能となる。
【００２６】
以下、図２及び図３を参照しつつ、光トランシーバ１０の各部を詳細に説明する。なお、図３は、一実施形態に係る光トランシーバを、上ハウジングを省略してその内部を露出させた状態で示す斜視図である。図２及び図３に示すように、光トランシーバ１０は、大きくは、上ハウジング２０、下ハウジング３０、電子回路を搭載する回路基板４０、光受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ：Receiver Optical Sub-Assembly）５０、光送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ：Transmitter Optical Sub-Assembly）６０、及び、ラッチ機構７０を備えている。
【００２７】
上ハウジング２０と下ハウジング３０は金属ダイキャスト製の部品である。両ハウジングを組立てることにより形成される組立体（ハウジング）の前方側には、光レセプタクル１１が提供される。上ハウジング２０と下ハウジング３０の間には、ガスケット８０が挟み込まれている。このガスケット８０は、回路基板４０上の電子回路を外界からシールドするための部品である。
【００２８】
ガスケット８０は、第１の部分（第１のシールドガスケット）８０ａと第２の部分（第２のシールドガスケット）８０ｂとを含んでいる。第１の部分８０ａは、電子回路の主要部が収容される第１の空間１０ａをシールドし、第２の部分８０ｂは、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０が収容される第２の空間１０ｂをシールドする。
【００２９】
回路基板４０は、大きく三つの部分より構成されている。すなわち、回路基板４０は、第１の部分４０ｄ、第２の部分４０ｅ、及び、第３の部分４０ｆを含んでいる。第１の部分４０ｄは、電子回路の主要部を搭載しており、第１の空間１０ａに収納されている。この第１の部分４０ｄと、当該第１の部分４０ｄに搭載された電子回路とは、ガスケット８０の第１の部分８０ａによりＥＭＩシールドされる。
【００３０】
第２の部分４０ｅは、回路基板４０の一端側の部分であり、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０からのＦＰＣ基板９１及び９２と接続するパッドが形成されている。この第２の部分４０ｅは、第２の部分８０ｂによりＥＭＩシールドされる。
【００３１】
また、第３の部分４０ｆは、第１の部分４０ｄに対して第２の部分４０ｅとは反対側、即ち、回路基板４０の他端側の部分であり、当該第３の部分４０ｆには、上述したプラグ１２が形成されている。この第３の部分４０ｆは、外部に露出している。
【００３２】
第１の部分４０ｄと第３の部分４０ｆとを接続する配線は、第１の部分４０ｄと第３の部分４０ｆとの境界において、回路基板４０の内層を経ている。また、第１の部分４０ｄと第２の部分４０ｅとを接続する配線は、第１の部分４０ｄと第２の部分４０ｅとの境界において、回路基板４０の内層を経ている。
【００３３】
回路基板４０の表面上には、両部分４０ｄと４０ｆの境界において、ガスケット８０の第１の部分８０ａと接触する接地パターン４０ｇが形成されている。この接地パターン４０ｇは、第１の部分４０ｄの周囲全体を覆うように設けられている。接地パターン４０ｇは、更に、第１の部分４０ｄと第２の部分４０ｅとの境界において、再度、ガスケット８０の第１の部分８０ａと接触している。このように、ハウジングの第１の空間１０ａは、接地パターン及び接地電位により完全にシールドされている。
【００３４】
従来の光トランシーバにおいては、通常、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を収容する第２の空間１０ｂと、回路主要部を搭載する第１の空間１０ａとを一体としてシールドする構成が採用されていた。しかしながら、このような構成では、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０と光レセプタクル１１との境界に必ず存在する光経路からのリークを防ぐことが困難であった。本光トランシーバ１０では、第１の空間１０ａと第２の空間１０ｂとの間にも、シールド機構を設けることにより、光経路からのリークが存在する場合であっても、その絶対量を低下させることが可能である。なお、図２〜４では、上ハウジング２０又は下ハウジング３０の側壁上にガスケット８０をセットするための溝を記載していないが、当該溝を設けることによりハウジング２０及び３０の組立は、より容易となる。
【００３５】
本光トランシーバ１０は、更に、複数のヒートシンク４０ｂを備えている。ヒートシンク４０ｂは、回路基板４０上の電子回路、特に集積回路（ＩＣ）４０ａと上ハウジング２０との間に介在している。これらヒートシンク４０ｂは、ＩＣ４０ａの放熱経路を提供する。
【００３６】
下ハウジング３０の側壁３０ａには、例えば高さ０．７５ｍｍの段差３０ｃが設けられている。この段差３０ｃに回路基板４０の周辺部がセットされた状態で、回路基板４０は、上ハウジング２０と下ハウジング３０との間に挟み込まれている。上ハウジング２０と下ハウジング３０とは、複数（３本）のビス３０ｅにより固定される。そして、回路基板４０は、ビス３０ｅ用のビス孔３０ｄを逃れるための括れ部４０ｃを有しており、この括れ部４０ｃがビス孔３０ｄを提供する壁に接することと、上下ハウジングが回路基板４０を挟み込むこととにより、回路基板４０の前後方向のスライド動作が規制される。
【００３７】
図４は、一実施形態に係る光トランシーバの下ハウジングを示す斜視図である。また、図５は、一実施形態に係る光トランシーバの上ハウジングを示す斜視図である。下ハウジング３０は、その前方側に光レセプタクル１１の主要構造を備えており、下ハウジング３０と上ハウジング２０とを組立てることで、ＬＣコネクタ仕様に沿う光レセプタクル１１が形成される。
【００３８】
下ハウジング３０は、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を搭載するための搭載部３０ｇを有している。搭載部３０ｇは、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０の円筒状の外形に適合するように、形成されている。光レセプタクル１１に対するＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０の光学的な調芯、即ち、ＲＯＳＡ５０のスリーブ部５０ｂ及びＴＯＳＡ６０のスリーブ部６０ｂの光レセプタクル１１内での位置決めは、両スリーブ部５０ｂ及び６０ｂのそれぞれに設けられている一対のフランジで、下ハウジング３０のリブ３０ｈを挟み込むことにより実現される。上ハウジング２０にも、搭載部３０ｇとリブ３０ｈと同様の機構２０ｇ及び２０ｇが設けられている。
【００３９】
上ハウジング２０及び下ハウジング３０は、互いに組み付けられることによって、第１の空間１０ａ及び第２の空間１０ｂを画成する。上ハウジング２０は、天板部２０ｉ、区画壁２１ｅ、天板部２０ｊ、一対の側壁２０ａ、及び、後方壁２１ｆを含んでいる。また、下ハウジングは、底板部３０ｉ、一対の側壁３１ｄ、区画壁３１ｅ、底板部３０ｊ、一対の側壁３０ａ、及び、後方壁３１ｆを含んでいる。
【００４０】
第２の空間１０ｂは、天板部２０ｉ、底板部３０ｉ、区画壁２１ｅ及び３１ｅ、並びに、一対の側壁３１ｄによって画成されている。第１の空間１０ａは、天板部２０ｊ、底板部３０ｊ、区画壁２１ｅ及び３１ｅ、一対の側壁２０ａ、一対の側壁３０ａ、後方壁２１ｆ、及び、後方壁３１ｆによって画成されている。
【００４１】
具体的に、上ハウジング２０及び下ハウジング３０は、光レセプタクル１１の後方に、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を搭載するための第２の空間１０ｂを、側壁３１ｄ、天板部２０ｉ及び３０ｉ、並びに、区画壁２１ｅ及び３１ｅで囲むように画成する。
【００４２】
第１の空間１０ａは、第２の空間１０ｂの後方に提供されている。第１の空間１０ａと第２の空間１０ｂとは、区画壁２１ｅ及び３１ｅによって区画されている。第１の空間１０ａとその後方の光トランシーバ１０の外界とは、後方壁２１ｆ及び３１ｆで区画されている。すなわち、第１の空間１０ａは、その側面を側壁２０ａ及び３０ａで、前後それぞれを、区画壁２１ｅ及び３１ｅ、後方壁２１ｆ及び３１ｆで囲まれている。
【００４３】
本光トランシーバ１０では、側壁２０ａ及び３０ａの内面２２ａ、２２ｂ、３２ａ、及び３２ｂが、波型に加工されている。即ち、光トランシーバ１０では、互いに対向する一対の面が波状の面に加工されている。これら波状の面は、光トランシーバ１０の前後方向に周期を有しており、一対の面が互いに対向する方向に振幅を有するものとなっている。例えば、波状の面の高さは０．２５ｍｍである。また、面２２ａ及び３２ａにおける周期は、３．１９ｍｍであり、面２２ｂ及び３２ｂにおける周期は２．８７ｍｍである。即ち、対向する面の周期は、互いに異なっている。
【００４４】
このような光トランシーバ１０の内面の構造は、当該光トランシーバ１０で取り扱う信号に対する共振現象を抑制するためのものである。例えば、本光トランシーバ１０は、１０Ｇｂｐｓといった高周波の信号を取り扱うことができる。このような高周波を電気的に閉じた空間で伝搬させた場合には、その共振周波数の問題が顕在化する。閉じた空間内で真空の誘電率を仮定した場合に、光トランシーバの外形仕様から決まる共振周波数は、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ程度となり、光トランシーバ１０の動作速度と重複している。閉じた空間の外形が平行平板で規定されている場合には、その内寸で決定される周波数で共振現象が顕著になり、空間内に搭載されている電子回路の高周波特性に大きな乱れを誘起してしまう。本光トランシーバ１０では、この共振周波数を緩和するために、第１の空間１０ａを画成する内面の形状を、波型にすることに加えて、互いに対向する内面のおける波のピッチを異ならせることで、当該内面間の間隔を不均一としている。これによって、本光トランシーバ１０は、共振現象を抑制している。
【００４５】
以下、図６を参照する。図６は、一実施形態に係る光トランシーバの縦断面図である。図６に示すように、光トランシーバ１０の第１の空間１０ａの前後では、区画壁２１ｅと区画壁３１ｅの間、及び、後方壁２１ｆ及び後方壁３１ｆの間に、ガスケット８０の第１の部分８０ａが挟み込まれている。また、第２の空間１０ｂの前方においても、ガスケット８０の第２の部分８０ｂが上下ハウジングの間に介在している。具体的には、上ハウジング２０の一対の斜面２１ｇと下ハウジング３０の側壁３１ｄの内側の一対の斜面３１ｇとの間に、ガスケット８０の第２の部分８０ｂが挟み込まれる（図２、図４、及び図５を参照）。また、第２の部分８０は、スリーブ部５０ｂ及び６０ｂのそれぞれの一対のフランジ間の小径部に沿う曲げ部８０ｃを含んでおり、当該曲げ部８０ｃが、小径部とリブ２１ｈとの間に挟み込まれる（図２、図４、及び図５を参照）。
【００４６】
このように、光トランシーバ１０では、金属製の上下ハウジング２０及び３０とガスケット８０とにより、回路主要部を搭載する第１の空間１０ａと、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を搭載する第２の空間１０ｂとが個別独立にＥＭＩシールドされている。さらに、ＩＣ４０ａと上ハウジング２０の内面（天板部２０ｊの内面）との間にはヒートシンク４０ｂが介在しており、当該ヒートシンク４０ｂが、ＩＣ４０ａで発生した熱を、上ハウジング２０を介してケージに効率良く伝える。
【００４７】
以下、図７及び図８を参照する。図７は、一実施形態に係る光トランシーバにおいて、光サブアセンブリと回路基板とを接続するＦＰＣ基板の取付の状態を示す一部拡大斜視図である。図８は、一実施形態に係る光トランシーバにおいて、光サブアセンブリと回路基板とを接続するＦＰＣ基板の取付の状態を側面から見て示す拡大平面図である。
【００４８】
図７及び図８に示すように、光トランシーバ１０においては、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０はそれぞれ、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ基板）９１及び９２を介して回路基板４０と接続される。すなわち、ＲＯＳＡ５０、ＴＯＳＡ６０はそれぞれ、同軸形状を有する光デバイス部５０ａ、６０ａ、筒状のスリーブ部５０ｂ、６０ｂを有している。光デバイス部５０ａ、６０ａそれぞれの底面からは、複数のリードピン５０ｃ、６０ｃが延び出している。ＦＰＣ基板９１，９２はそれぞれ、一端９１ｃ、９２ｃにおいて、リードピン５０ｃ、６０ｃと接続し、一旦上方に延びた後、ヘアピン部９１ａ、９２ａを介して下方に曲がり、回路基板４０の表面に沿って光トランシーバ１０の後方に向けて延び、回路基板４０のパッド４０ｉ、４０ｊに接続している。
【００４９】
本光トランシーバ１０は、パッド４０ｉ及び４０ｊとヘアピン部９１ａ及び９２ａとの間の回路基板４０上の位置にビームリードデバイス９５及び９６を備えている。ビームリードデバイス９５及び９６は、共に円柱状をなしている。これらビームリードデバイス９５及び９６は、パッド４０ｉ及び４０ｊとヘアピン部９１ａ及び９２ａとの間でＦＰＣ基板９１及び９２を折り曲げるために設けられている。
【００５０】
すなわち、ＦＰＣ基板９１、９２はそれぞれ、それらの他端９１ｅ、９２ｅにおいて回路基板４０のパッド４０ｉ、４０ｊに接続されている。ＦＰＣ基板９１、９２は、パッド４０ｉ、４０ｊとヘアピン部９１ａ及び９２ａとの間において、リードデバイス９５、９６と回路基板４０との間に挟まれつつ、リードデバイス９５、９６の外周をなぞるように、上方へ折り曲げられている。なお、リードデバイス９５及び９６としては、一般の整流用ダイオード又は小信号用のダイオード等を用いることができる。
【００５１】
光トランシーバ１０はＸＦＰ型の光トランシーバであり、その全高は規格により８．５ｍｍに定められている。このよう狭い空間内でＦＰＣ基板９１及び９２を折り曲げた場合には、その曲率は小さくなり、大きな回復力（反発力）が応力として回路基板４０とＦＰＣ基板９１及び９２との間の接続部、すなわち、パッド４０ｉ及び４０ｊ上のソルダリング部に及ぼされてしまう。したがって、このような応力は、接続部の電気的信頼性を阻害する要因となる。光トランシーバ１０では、パッドのソルダリング部に及ぼされる応力を緩和するために、リードデバイス９５、９６のそれぞれによりＦＰＣ基板９１、９２を回路基板４０に対して押し付けている。これらリードデバイス９５、９６のリードは、回路基板４０上のいずれの部品とも電気的接続が遮断されている。場合によっては、リードデバイス９５及び９６は、全てグランドに接続され、回路に電気的な影響を与えることは無い。
【００５２】
以下、このようなＦＰＣ基板の取付構造を有する光トランシーバについて、その製造方法を説明する。この製造方法では、まず、回路基板４０上にＩＣ４０ａを含む所定の電子部品を搭載し、これら電子部品をソルダリングにより固定することにより。電子部を作製する。
【００５３】
一方、この電子部を作製する工程とは独立に、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を作製する。すなわち、フォトダイオード（ＰＤ）を搭載した光デバイス部５０ａとスリーブ部５０ｂとを、実際に検査用光ファイバからの光信号を当該ＰＤで受信しつつ最適な位置で調芯し、互いに固定する。同様に、実際にレーザダイオード（ＬＤ）に電流を供給しつつ、スリーブ部６０ｂから伸び出す検査用光ファイバからの光信号を受信しつつ、光デバイス部６０ａとスリーブ部６０ｂとを調芯して、互いに固定する。これら一連の作業により、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を得る。
【００５４】
次いで、光デバイス部５０ａ，６０ａとＦＰＣ基板９１、９２とを、それぞれ接続する。ここで、ＦＰＣ基板９１、９２それぞれの一端９１ｃ、９２ｃのそれぞれには、光デバイス部５０ａ、６０ａから延び出すリードピンに対応した位置に、ビアホールが形成されている。これらビアホールにリードピンを挿入し、ビアホール周りのランド部とリードピンとを半田接続する。
【００５５】
次いで、ＦＰＣ基板９１、９２の他端９１ｅ、９２ｅと回路基板４０上のパッド４０ｉ、４０ｊとを、それぞれソルダリングにより固定する。この状態では、ＦＰＣ基板９１及び９２には如何なる曲げ加工も施されておらず、回路基板４０を水平に保持した場合に、ＦＰＣ基板の一端９１ｃ、９２ｃに接続されているＲＯＳＡ５０、ＴＯＳＡ６０は、それぞれのスリーブ部５０ｂ、６０ｂの先端が上方に向かうように、固定されている。
【００５６】
次いで、回路基板４０上でパッド４０ｉ及び４０ｊが形成されている位置よりも先端側において、リードデバイス９５及び９６を固定する。この際、リードデバイス９５、９６により、ＦＰＣ基板９１、９２をそれぞれ、強く挟み込む。これにより、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０に力が加わっても、その力がＦＰＣ基板の端部９１ｅ、９２ｅに及ばないようにする。
【００５７】
その後、ＦＰＣ基板９１、９２をそれぞれ、リードデバイス９５、９６の外周に沿って回路基板４０に対して上方に曲げる。さらに、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０のスリーブ部５０ｂ及び６０ｂを前方に向けるように、ヘアピン部９１ａ、９２ａをそれぞれ形成する。
【００５８】
以上の工程により組み上がった回路基板４０とＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０の中間生成物を下ハウジング３０の所定箇所にセットする。そして、下ハウジング３０にシールドガスケット８０をセットした上で、上ハウジング２０を下ハウジング３０に重ね合わせ、ビス３０ｅにより、両ハウジングを固定することで光トランシーバ１０が完成する。なお、上ハウジング２０又は下ハウジング３０のトップ面にガスケット８０をセットする溝を設けておき、ガスケット８０を当該溝に予めセットしておくことで、上下ハウジングの組立が簡略化される。
【符号の説明】
【００５９】
１０…光トランシーバ、１０ａ…第１の空間、１０ｂ…第２の空間、１１…光レセプタクル、１２…コネクタプラグ、２０…上ハウジング、２０ａ…側壁、２０ｇ…搭載部、２０ｈ…リブ、２０ｉ…天板部、２０ｊ…天板部、２１ｅ…区画壁、２１ｆ…後方壁、２２ａ，２２ｂ…内面、３０…下ハウジング、３０ａ…側壁、３０ｃ…段差、３０ｄ…ビス孔、３０ｅ…ビス、３０ｇ…搭載部、３０ｈ…リブ、３０ｉ…底板部、３０ｊ…底板部、３１ａ…孔、３１ｂ…側壁、３１ｃ…溝、３１ｄ…側壁、３１ｅ…区画壁、３１ｆ…後方壁、４０…回路基板、４０ａ…ＩＣ（電子回路）、４０ｂ…ヒートシンク、４０ｃ…括れ部、４０ｄ…第１の部分、４０ｅ…第２の部分、４０ｆ…第３の部分、４０ｇ…接地パターン、４０ｉ，４０ｊ…パッド、５０…ＲＯＳＡ、５０ａ…光デバイス部、５０ｂ…スリーブ部、５０ｃ…リードピン、６０…ＴＯＳＡ、６０ａ…光デバイス部、６０ｂ…スリーブ部、６０ｃ…リードピン、７０…ラッチ機構、７１…ベール、７２…アクチュエータ、８０…シールドガスケット、８０ａ…第１の部分、８０ｂ…第２の部分、９１，９２…ＦＰＣ基板、９５，９６…ビームリードデバイス。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光トランシーバに関するものである。より詳細には、本発明は、光トランシーバの構造に関するものであり、特に、当該光トランシーバに搭載されている電子回路主要部を外界とシールドする構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、光トランシーバにおいて外部に露出している電気コネクタプラグからの配線を、回路主要部に導くパターン構造が記載されている。すなわち、特許文献１には、配線パターンを回路基板内層に設け、基板の表面、及び裏面には接地パターンを形成し、当該接地パターンを上下ハウジングに含まれているシールドガスケット（導電性の弾性体）に接触させて回路主要部と外界とをシールドする構造が記載されている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、光トランシーバに搭載されている光サブアセンブリ（ＯＳＡ：OpticalSub-Assembly。Transmitter Optical Sub-Assembly及びReceiver Optical Sub-Assembly）と回路基板とをフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）で接続する構造が開示されている。
【０００４】
さらに、下記非特許文献１には、光トランシーバの一業界標準規格であるＸＦＰ型光トランシーバについての仕様が定められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１６４８４号公報
【特許文献２】米国特許第７，４２５，１３５号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】10 Gigabit Small Form FactorPluggable Module Rev. 3.1 (April 2, 2003)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光トランシーバでは、高周波を電気的に閉じた空間で伝搬させた場合に、共振周波数の問題が顕在化する。したがって、光トランシーバで取り扱う信号に対する共振現象を抑制する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一側面に係る光トランシーバは、ホストシステムの電気コネクタに係合して、該ホストシステムとの間の光電変換機能を提供する光トランシーバであって、光電変換を行う光サブアセンブリと、光サブアセンブリに電気的に接続された電子回路と、電子回路を収容する第１の空間と光サブアセンブリを収容する第２の空間とを画成する上ハウジング及び下ハウジングと、を備える。上ハウジング及び下ハウジングは、一対の側壁を有する。第１の空間を画成する一対の側壁の内面は、互いに対向する一対の波形の面である。一対の波形の面のうち一方の波形の面の周期と前記一対の波形の面のうち他方の波形の面の周期が、互いに異なっている。
【０００９】
また、近年、光通信システムにおける伝送速度が高速化されており、当該伝送速度は１０Ｇｂｐｓ（Giga-bit per second）に達し、或いは、それを超える速度が現実的になってきている。これに伴い、機器からの電磁誘導雑音（ＥＭＩノイズ）が顕在化してきている。光トランシーバでは、動作周波数が増すにつれ、その特性波長が短くなり、従来、ＥＭＩ雑音の漏洩について無頓着であった機器の僅かな隙間も、高周波雑音の漏洩原因となってしまう。特許文献１に開示の光トランシーバのシールド構造は、回路主要部と機器外部に露出しているコネクタプラグとの間における高周波雑音に対しては、有効なものである。しかしながら、光トランシーバには、ＥＭＩ雑音に対してより優れた回路主要部のシールド構造が望まれている。
【００１０】
さらに、かかる高速動作が要請される機器においては、動作周波数と機器の外形（厳密には内寸）で規定される共振周波数との相互関係が問題となってくる。動作周波数が高くなると、その共振周波数と動作周波数とが同一領域に存在することがあり、回路の周波数特性に乱れが誘起されることがある。この現象は、共振周波数のスペクトルが鋭いほど、顕著になる。
【００１１】
一方、光トランシーバ、特にプラガブル光トランシーバは、ホストシステムに準備されたケージに挿入され、ケージ奥端のコネクタに光トランシーバ後端のプラグを挿入してプラグとコネクタとの電気的導通を図り、もって、ホストシステム内で利用される。この光トランシーバの外寸については、当該光トランシーバがホスト側のケージに挿入される関係で、業界標準（ＭＳＡ：Multi-Source Agreement）が規定されている。したがって、上記共振周波数と動作周波数を乖離させるために、光トランシーバの外寸を調整することは不可能である。このような背景から、外寸の規定されている標準の光トランシーバにおいて、共振周波数、又はそのスペクトルの先鋭さを緩和する必要がある。
【００１２】
本発明の別の側面は、上記課題に対する一つの解を提供するものであり、外寸の規定された仕様の範囲内で、光トランシーバの回路主要部のシールド特性を高めることを目的としている。
【００１３】
本発明の別の側面に係る光トランシーバは、ホストシステムの電気コネクタに係合して、当該ホストシステムとの間の光電変換機能を提供する。この光トランシーバは、光サブアセンブリ、電子回路、上ハウジング、及び、下ハウシングを備えている。光サブアセンブリは、光電変換を行う。電子回路は、光サブアセンブリに電気的に接続されている。上ハウジング及び下ハウジングは、電子回路を収容する第１の空間と光サブアセンブリを収容する第２の空間とを画成する。第１の空間と第２の空間とが個別独立にＥＭＩシールドされている。
【００１４】
光トランシーバに代表される光電（Ｅ／Ｏ）変換機能を有する機器では、光信号の通過経路をその光コネクタ側に設けることが必須である。本光トランシーバによれば、第１の空間と第２の空間とが個別独立にＥＭＩシールドされているので、第２の空間、即ち、光コネクタ側に存在する光信号の通過経路を介した回路主要部に対するＥＭＩ雑音のシールドが達成される。
【００１５】
本発明の別の側面に係る光トランシーバでは、第１の空間は、上ハウジング及び下ハウジングの間に挟まれた第１のシールドガスケットによりシールドされ、第２の空間は、上ハウジング及び下ハウジングの間に挟まれた第２のシールドガスケットによりシールドされていることが好適である。
【００１６】
本発明の別の側面に係る光トランシーバは、電子回路が設けられた回路基板であって、第１の空間に位置する第１の部分と、第２の空間に位置する第２の部分と、１の部分に対して第２の部分とは反対側において当該光トランシーバの外部に露出して電気コネクタと係合するコネクタプラグを提供する第３の部分と、を有する回路基板と、第２の空間において光サブアセンブリと回路基板の第２の部分とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、を更に備え、回路基板の表面は、更に、第１の部分と第３の部分との境界に接地パターンを有しており、第１のシールドガスケットは、接地パターンと上ハウジング又は下ハウジングとに電気的に接触していることが好適である。また、接地パターンは、回路基板上において第１の空間の周囲に延長されていることが好適である。このような構成によれば、第１の空間がより好適にシールドされる。また、コネクタプラグと電子回路とを接続する配線が、上記境界において回路基板の内層に設けられていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の別の側面に係る光トランシーバでは、回路基板の表面が、第１の部分と第２の部分との境界に接地パターンを備えており、第１のシールドガスケットは当該接地パターンと上ハウジング又は下ハウジングとに電気的に接触していることが好適である。また、接地パターンは、回路基板上において第１の空間の周囲に沿って延長されていることが好適である。このような構成によれば、第１の空間がより好適にシールドされる。また、光サブアセンブリと電子回路とを接続する配線が、上記境界において、回路基板の内層に設けられていることが好適である。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の一側面によれば、取り扱う信号に対する共振現象を抑制可能な光トランシーバが提供される。また、本発明の別の側面によれば、回路主要部のシールド特性を高めた光トランシーバが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの外観を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係る光トランシーバの分解斜視図である。
【図３】一実施形態に係る光トランシーバを、上ハウジングを省略してその内部を露出させた状態で示す斜視図である。
【図４】一実施形態に係る光トランシーバの下ハウジングを示す斜視図である。
【図５】一実施形態に係る光トランシーバの上ハウジングを示す斜視図である。
【図６】一実施形態に係る光トランシーバの縦断面図である。
【図７】一実施形態に係る光トランシーバにおいて、光サブアセンブリと回路基板とを接続するＦＰＣ基板の取付の状態を示す一部拡大斜視図である。
【図８】一実施形態に係る光トランシーバにおいて、光サブアセンブリと回路基板とを接続するＦＰＣ基板の取付の状態を側面から見て示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００２１】
図１は、一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。また、図２は、一実施形態に係る光トランシーバの分解斜視図である。図１及び図２に示す光トランシーバ１０は、いわゆるＸＦＰ型の光トランシーバであって、その外形、電気的仕様はＭＳＡ(Multi-SourceAgreement)により規定されている。即ち、光トランシーバ１０は、幅×長×高＝１８．３×７１．１×８．５ｍｍのハウジングを有している。また、この光トランシーバ１０は、全二重モードにおいて伝送速度１０Ｇｂｐｓの光信号の通信が可能である。
【００２２】
光トランシーバ１０は、その前方側に二芯光コネクタを受ける光レセプタクル１１を有し、その後方側には、当該光トランシーバ１０が搭載されるホストシステムのコネクタに係合するコネクタプラグ１２を有している。光トランシーバ１０は、その側面に、ケージと係合するためのフック片７２ｃを先端に設けたアクチュエータ７２を有している。このアクチュエータ７２は、光レセプタクル１１の前方でベール７１を回転させることで前後にスライドさせることが可能である。このスライド動作により、フック片７２ｃとケージとの係合を解除し、光トランシーバ１０をケージから引き抜くことが可能となる。
【００２３】
ラッチ機構７０は、ベール７１とアクチュエータ７２を含んでおり、光レセプタクル１１（下ハウジング３０）の側面に組立てられる。すなわち、ベール７１は逆Ｕ字状形態を有しており、当該ベール７１の一対の脚部７１ａの先端部内面には、第１の突起７１ｂが形成されている。また、脚部７１ａには、突起７１ｂの側方側（光トランシーバ１０におけるついて後方側）にも第２の突起７１ｃが形成されている。一方、アクチュエータ７２はベール７１をトレースするようにＵ字状の部分を含んでおり、ベール７１の一対の脚部７１ａの間にセットされる。このＵ字状の部分は、一対の脚部７１ａのそれぞれに沿う一対の側部７２ａを含んでいる。これら一対の側部７２ａの各々からは、光トランシーバ１０の後方に向けてアーム部７２ｂが延びている。アーム部７２ｂの先端には上述したフック片７２ｃが形成されている。
【００２４】
ベール７１の第１の突起７１ｂは、下ハウジング３０の前方側の側壁３１ｂに形成された孔３１ａに嵌め込まれる。また、第２の突起７１ｃは、アクチュエータ７２の側部７２ｄに形成された弧状のスリット７２ｅを突き抜けて、下ハウジング３０の側壁３１ｂに形成された弧状の溝３１ｃにセットされる。これにより、ラッチ機構７０は、下ハウジング３０に組み付けられる。
【００２５】
第１の突起７１ｂを軸としてベール７１を光レセプタクル１１の前方で回転させると、第２の突起７１ｃが溝３１ｃ内でスライドし、このスライド動作によりアクチュエータ７２が光トランシーバの前方にスライドする。そうすると、アーム部７２ｂのフック片７２ｃがケージのフック（図示せず）を押し広げ、これにより、光トランシーバ１０とケージとの係合が解除され、光トランシーバ１０をケージから引き抜くことが可能となる。
【００２６】
以下、図２及び図３を参照しつつ、光トランシーバ１０の各部を詳細に説明する。なお、図３は、一実施形態に係る光トランシーバを、上ハウジングを省略してその内部を露出させた状態で示す斜視図である。図２及び図３に示すように、光トランシーバ１０は、大きくは、上ハウジング２０、下ハウジング３０、電子回路を搭載する回路基板４０、光受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ：Receiver Optical Sub-Assembly）５０、光送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ：Transmitter Optical Sub-Assembly）６０、及び、ラッチ機構７０を備えている。
【００２７】
上ハウジング２０と下ハウジング３０は金属ダイキャスト製の部品である。両ハウジングを組立てることにより形成される組立体（ハウジング）の前方側には、光レセプタクル１１が提供される。上ハウジング２０と下ハウジング３０の間には、ガスケット８０が挟み込まれている。このガスケット８０は、回路基板４０上の電子回路を外界からシールドするための部品である。
【００２８】
ガスケット８０は、第１の部分（第１のシールドガスケット）８０ａと第２の部分（第２のシールドガスケット）８０ｂとを含んでいる。第１の部分８０ａは、電子回路の主要部が収容される第１の空間１０ａをシールドし、第２の部分８０ｂは、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０が収容される第２の空間１０ｂをシールドする。
【００２９】
回路基板４０は、大きく三つの部分より構成されている。すなわち、回路基板４０は、第１の部分４０ｄ、第２の部分４０ｅ、及び、第３の部分４０ｆを含んでいる。第１の部分４０ｄは、電子回路の主要部を搭載しており、第１の空間１０ａに収納されている。この第１の部分４０ｄと、当該第１の部分４０ｄに搭載された電子回路とは、ガスケット８０の第１の部分８０ａによりＥＭＩシールドされる。
【００３０】
第２の部分４０ｅは、回路基板４０の一端側の部分であり、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０からのＦＰＣ基板９１及び９２と接続するパッドが形成されている。この第２の部分４０ｅは、第２の部分８０ｂによりＥＭＩシールドされる。
【００３１】
また、第３の部分４０ｆは、第１の部分４０ｄに対して第２の部分４０ｅとは反対側、即ち、回路基板４０の他端側の部分であり、当該第３の部分４０ｆには、上述したプラグ１２が形成されている。この第３の部分４０ｆは、外部に露出している。
【００３２】
第１の部分４０ｄと第３の部分４０ｆとを接続する配線は、第１の部分４０ｄと第３の部分４０ｆとの境界において、回路基板４０の内層を経ている。また、第１の部分４０ｄと第２の部分４０ｅとを接続する配線は、第１の部分４０ｄと第２の部分４０ｅとの境界において、回路基板４０の内層を経ている。
【００３３】
回路基板４０の表面上には、両部分４０ｄと４０ｆの境界において、ガスケット８０の第１の部分８０ａと接触する接地パターン４０ｇが形成されている。この接地パターン４０ｇは、第１の部分４０ｄの周囲全体を覆うように設けられている。接地パターン４０ｇは、更に、第１の部分４０ｄと第２の部分４０ｅとの境界において、再度、ガスケット８０の第１の部分８０ａと接触している。このように、ハウジングの第１の空間１０ａは、接地パターン及び接地電位により完全にシールドされている。
【００３４】
従来の光トランシーバにおいては、通常、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を収容する第２の空間１０ｂと、回路主要部を搭載する第１の空間１０ａとを一体としてシールドする構成が採用されていた。しかしながら、このような構成では、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０と光レセプタクル１１との境界に必ず存在する光経路からのリークを防ぐことが困難であった。本光トランシーバ１０では、第１の空間１０ａと第２の空間１０ｂとの間にも、シールド機構を設けることにより、光経路からのリークが存在する場合であっても、その絶対量を低下させることが可能である。なお、図２〜４では、上ハウジング２０又は下ハウジング３０の側壁上にガスケット８０をセットするための溝を記載していないが、当該溝を設けることによりハウジング２０及び３０の組立は、より容易となる。
【００３５】
本光トランシーバ１０は、更に、複数のヒートシンク４０ｂを備えている。ヒートシンク４０ｂは、回路基板４０上の電子回路、特に集積回路（ＩＣ）４０ａと上ハウジング２０との間に介在している。これらヒートシンク４０ｂは、ＩＣ４０ａの放熱経路を提供する。
【００３６】
下ハウジング３０の側壁３０ａには、例えば高さ０．７５ｍｍの段差３０ｃが設けられている。この段差３０ｃに回路基板４０の周辺部がセットされた状態で、回路基板４０は、上ハウジング２０と下ハウジング３０との間に挟み込まれている。上ハウジング２０と下ハウジング３０とは、複数（３本）のビス３０ｅにより固定される。そして、回路基板４０は、ビス３０ｅ用のビス孔３０ｄを逃れるための括れ部４０ｃを有しており、この括れ部４０ｃがビス孔３０ｄを提供する壁に接することと、上下ハウジングが回路基板４０を挟み込むこととにより、回路基板４０の前後方向のスライド動作が規制される。
【００３７】
図４は、一実施形態に係る光トランシーバの下ハウジングを示す斜視図である。また、図５は、一実施形態に係る光トランシーバの上ハウジングを示す斜視図である。下ハウジング３０は、その前方側に光レセプタクル１１の主要構造を備えており、下ハウジング３０と上ハウジング２０とを組立てることで、ＬＣコネクタ仕様に沿う光レセプタクル１１が形成される。
【００３８】
下ハウジング３０は、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を搭載するための搭載部３０ｇを有している。搭載部３０ｇは、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０の円筒状の外形に適合するように、形成されている。光レセプタクル１１に対するＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０の光学的な調芯、即ち、ＲＯＳＡ５０のスリーブ部５０ｂ及びＴＯＳＡ６０のスリーブ部６０ｂの光レセプタクル１１内での位置決めは、両スリーブ部５０ｂ及び６０ｂのそれぞれに設けられている一対のフランジで、下ハウジング３０のリブ３０ｈを挟み込むことにより実現される。上ハウジング２０にも、搭載部３０ｇとリブ３０ｈと同様の機構２０ｇ及び２０ｇが設けられている。
【００３９】
上ハウジング２０及び下ハウジング３０は、互いに組み付けられることによって、第１の空間１０ａ及び第２の空間１０ｂを画成する。上ハウジング２０は、天板部２０ｉ、区画壁２１ｅ、天板部２０ｊ、一対の側壁２０ａ、及び、後方壁２１ｆを含んでいる。また、下ハウジングは、底板部３０ｉ、一対の側壁３１ｄ、区画壁３１ｅ、底板部３０ｊ、一対の側壁３０ａ、及び、後方壁３１ｆを含んでいる。
【００４０】
第２の空間１０ｂは、天板部２０ｉ、底板部３０ｉ、区画壁２１ｅ及び３１ｅ、並びに、一対の側壁３１ｄによって画成されている。第１の空間１０ａは、天板部２０ｊ、底板部３０ｊ、区画壁２１ｅ及び３１ｅ、一対の側壁２０ａ、一対の側壁３０ａ、後方壁２１ｆ、及び、後方壁３１ｆによって画成されている。
【００４１】
具体的に、上ハウジング２０及び下ハウジング３０は、光レセプタクル１１の後方に、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を搭載するための第２の空間１０ｂを、側壁３１ｄ、天板部２０ｉ及び３０ｉ、並びに、区画壁２１ｅ及び３１ｅで囲むように画成する。
【００４２】
第１の空間１０ａは、第２の空間１０ｂの後方に提供されている。第１の空間１０ａと第２の空間１０ｂとは、区画壁２１ｅ及び３１ｅによって区画されている。第１の空間１０ａとその後方の光トランシーバ１０の外界とは、後方壁２１ｆ及び３１ｆで区画されている。すなわち、第１の空間１０ａは、その側面を側壁２０ａ及び３０ａで、前後それぞれを、区画壁２１ｅ及び３１ｅ、後方壁２１ｆ及び３１ｆで囲まれている。
【００４３】
本光トランシーバ１０では、側壁２０ａ及び３０ａの内面２２ａ、２２ｂ、３２ａ、及び３２ｂが、波型に加工されている。即ち、光トランシーバ１０では、互いに対向する一対の面が波状の面に加工されている。これら波状の面は、光トランシーバ１０の前後方向に周期を有しており、一対の面が互いに対向する方向に振幅を有するものとなっている。例えば、波状の面の高さは０．２５ｍｍである。また、面２２ａ及び３２ａにおける周期は、３．１９ｍｍであり、面２２ｂ及び３２ｂにおける周期は２．８７ｍｍである。即ち、対向する面の周期は、互いに異なっている。
【００４４】
このような光トランシーバ１０の内面の構造は、当該光トランシーバ１０で取り扱う信号に対する共振現象を抑制するためのものである。例えば、本光トランシーバ１０は、１０Ｇｂｐｓといった高周波の信号を取り扱うことができる。このような高周波を電気的に閉じた空間で伝搬させた場合には、その共振周波数の問題が顕在化する。閉じた空間内で真空の誘電率を仮定した場合に、光トランシーバの外形仕様から決まる共振周波数は、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ程度となり、光トランシーバ１０の動作速度と重複している。閉じた空間の外形が平行平板で規定されている場合には、その内寸で決定される周波数で共振現象が顕著になり、空間内に搭載されている電子回路の高周波特性に大きな乱れを誘起してしまう。本光トランシーバ１０では、この共振周波数を緩和するために、第１の空間１０ａを画成する内面の形状を、波型にすることに加えて、互いに対向する内面のおける波のピッチを異ならせることで、当該内面間の間隔を不均一としている。これによって、本光トランシーバ１０は、共振現象を抑制している。
【００４５】
以下、図６を参照する。図６は、一実施形態に係る光トランシーバの縦断面図である。図６に示すように、光トランシーバ１０の第１の空間１０ａの前後では、区画壁２１ｅと区画壁３１ｅの間、及び、後方壁２１ｆ及び後方壁３１ｆの間に、ガスケット８０の第１の部分８０ａが挟み込まれている。また、第２の空間１０ｂの前方においても、ガスケット８０の第２の部分８０ｂが上下ハウジングの間に介在している。具体的には、上ハウジング２０の一対の斜面２１ｇと下ハウジング３０の側壁３１ｄの内側の一対の斜面３１ｇとの間に、ガスケット８０の第２の部分８０ｂが挟み込まれる（図２、図４、及び図５を参照）。また、第２の部分８０は、スリーブ部５０ｂ及び６０ｂのそれぞれの一対のフランジ間の小径部に沿う曲げ部８０ｃを含んでおり、当該曲げ部８０ｃが、小径部とリブ２１ｈとの間に挟み込まれる（図２、図４、及び図５を参照）。
【００４６】
このように、光トランシーバ１０では、金属製の上下ハウジング２０及び３０とガスケット８０とにより、回路主要部を搭載する第１の空間１０ａと、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を搭載する第２の空間１０ｂとが個別独立にＥＭＩシールドされている。さらに、ＩＣ４０ａと上ハウジング２０の内面（天板部２０ｊの内面）との間にはヒートシンク４０ｂが介在しており、当該ヒートシンク４０ｂが、ＩＣ４０ａで発生した熱を、上ハウジング２０を介してケージに効率良く伝える。
【００４７】
以下、図７及び図８を参照する。図７は、一実施形態に係る光トランシーバにおいて、光サブアセンブリと回路基板とを接続するＦＰＣ基板の取付の状態を示す一部拡大斜視図である。図８は、一実施形態に係る光トランシーバにおいて、光サブアセンブリと回路基板とを接続するＦＰＣ基板の取付の状態を側面から見て示す拡大平面図である。
【００４８】
図７及び図８に示すように、光トランシーバ１０においては、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０はそれぞれ、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ基板）９１及び９２を介して回路基板４０と接続される。すなわち、ＲＯＳＡ５０、ＴＯＳＡ６０はそれぞれ、同軸形状を有する光デバイス部５０ａ、６０ａ、筒状のスリーブ部５０ｂ、６０ｂを有している。光デバイス部５０ａ、６０ａそれぞれの底面からは、複数のリードピン５０ｃ、６０ｃが延び出している。ＦＰＣ基板９１，９２はそれぞれ、一端９１ｃ、９２ｃにおいて、リードピン５０ｃ、６０ｃと接続し、一旦上方に延びた後、ヘアピン部９１ａ、９２ａを介して下方に曲がり、回路基板４０の表面に沿って光トランシーバ１０の後方に向けて延び、回路基板４０のパッド４０ｉ、４０ｊに接続している。
【００４９】
本光トランシーバ１０は、パッド４０ｉ及び４０ｊとヘアピン部９１ａ及び９２ａとの間の回路基板４０上の位置にビームリードデバイス９５及び９６を備えている。ビームリードデバイス９５及び９６は、共に円柱状をなしている。これらビームリードデバイス９５及び９６は、パッド４０ｉ及び４０ｊとヘアピン部９１ａ及び９２ａとの間でＦＰＣ基板９１及び９２を折り曲げるために設けられている。
【００５０】
すなわち、ＦＰＣ基板９１、９２はそれぞれ、それらの他端９１ｅ、９２ｅにおいて回路基板４０のパッド４０ｉ、４０ｊに接続されている。ＦＰＣ基板９１、９２は、パッド４０ｉ、４０ｊとヘアピン部９１ａ及び９２ａとの間において、リードデバイス９５、９６と回路基板４０との間に挟まれつつ、リードデバイス９５、９６の外周をなぞるように、上方へ折り曲げられている。なお、リードデバイス９５及び９６としては、一般の整流用ダイオード又は小信号用のダイオード等を用いることができる。
【００５１】
光トランシーバ１０はＸＦＰ型の光トランシーバであり、その全高は規格により８．５ｍｍに定められている。このよう狭い空間内でＦＰＣ基板９１及び９２を折り曲げた場合には、その曲率は小さくなり、大きな回復力（反発力）が応力として回路基板４０とＦＰＣ基板９１及び９２との間の接続部、すなわち、パッド４０ｉ及び４０ｊ上のソルダリング部に及ぼされてしまう。したがって、このような応力は、接続部の電気的信頼性を阻害する要因となる。光トランシーバ１０では、パッドのソルダリング部に及ぼされる応力を緩和するために、リードデバイス９５、９６のそれぞれによりＦＰＣ基板９１、９２を回路基板４０に対して押し付けている。これらリードデバイス９５、９６のリードは、回路基板４０上のいずれの部品とも電気的接続が遮断されている。場合によっては、リードデバイス９５及び９６は、全てグランドに接続され、回路に電気的な影響を与えることは無い。
【００５２】
以下、このようなＦＰＣ基板の取付構造を有する光トランシーバについて、その製造方法を説明する。この製造方法では、まず、回路基板４０上にＩＣ４０ａを含む所定の電子部品を搭載し、これら電子部品をソルダリングにより固定することにより。電子部を作製する。
【００５３】
一方、この電子部を作製する工程とは独立に、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を作製する。すなわち、フォトダイオード（ＰＤ）を搭載した光デバイス部５０ａとスリーブ部５０ｂとを、実際に検査用光ファイバからの光信号を当該ＰＤで受信しつつ最適な位置で調芯し、互いに固定する。同様に、実際にレーザダイオード（ＬＤ）に電流を供給しつつ、スリーブ部６０ｂから伸び出す検査用光ファイバからの光信号を受信しつつ、光デバイス部６０ａとスリーブ部６０ｂとを調芯して、互いに固定する。これら一連の作業により、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０を得る。
【００５４】
次いで、光デバイス部５０ａ，６０ａとＦＰＣ基板９１、９２とを、それぞれ接続する。ここで、ＦＰＣ基板９１、９２それぞれの一端９１ｃ、９２ｃのそれぞれには、光デバイス部５０ａ、６０ａから延び出すリードピンに対応した位置に、ビアホールが形成されている。これらビアホールにリードピンを挿入し、ビアホール周りのランド部とリードピンとを半田接続する。
【００５５】
次いで、ＦＰＣ基板９１、９２の他端９１ｅ、９２ｅと回路基板４０上のパッド４０ｉ、４０ｊとを、それぞれソルダリングにより固定する。この状態では、ＦＰＣ基板９１及び９２には如何なる曲げ加工も施されておらず、回路基板４０を水平に保持した場合に、ＦＰＣ基板の一端９１ｃ、９２ｃに接続されているＲＯＳＡ５０、ＴＯＳＡ６０は、それぞれのスリーブ部５０ｂ、６０ｂの先端が上方に向かうように、固定されている。
【００５６】
次いで、回路基板４０上でパッド４０ｉ及び４０ｊが形成されている位置よりも先端側において、リードデバイス９５及び９６を固定する。この際、リードデバイス９５、９６により、ＦＰＣ基板９１、９２をそれぞれ、強く挟み込む。これにより、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０に力が加わっても、その力がＦＰＣ基板の端部９１ｅ、９２ｅに及ばないようにする。
【００５７】
その後、ＦＰＣ基板９１、９２をそれぞれ、リードデバイス９５、９６の外周に沿って回路基板４０に対して上方に曲げる。さらに、ＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０のスリーブ部５０ｂ及び６０ｂを前方に向けるように、ヘアピン部９１ａ、９２ａをそれぞれ形成する。
【００５８】
以上の工程により組み上がった回路基板４０とＲＯＳＡ５０及びＴＯＳＡ６０の中間生成物を下ハウジング３０の所定箇所にセットする。そして、下ハウジング３０にシールドガスケット８０をセットした上で、上ハウジング２０を下ハウジング３０に重ね合わせ、ビス３０ｅにより、両ハウジングを固定することで光トランシーバ１０が完成する。なお、上ハウジング２０又は下ハウジング３０のトップ面にガスケット８０をセットする溝を設けておき、ガスケット８０を当該溝に予めセットしておくことで、上下ハウジングの組立が簡略化される。
【符号の説明】
【００５９】
１０…光トランシーバ、１０ａ…第１の空間、１０ｂ…第２の空間、１１…光レセプタクル、１２…コネクタプラグ、２０…上ハウジング、２０ａ…側壁、２０ｇ…搭載部、２０ｈ…リブ、２０ｉ…天板部、２０ｊ…天板部、２１ｅ…区画壁、２１ｆ…後方壁、２２ａ，２２ｂ…内面、３０…下ハウジング、３０ａ…側壁、３０ｃ…段差、３０ｄ…ビス孔、３０ｅ…ビス、３０ｇ…搭載部、３０ｈ…リブ、３０ｉ…底板部、３０ｊ…底板部、３１ａ…孔、３１ｂ…側壁、３１ｃ…溝、３１ｄ…側壁、３１ｅ…区画壁、３１ｆ…後方壁、４０…回路基板、４０ａ…ＩＣ（電子回路）、４０ｂ…ヒートシンク、４０ｃ…括れ部、４０ｄ…第１の部分、４０ｅ…第２の部分、４０ｆ…第３の部分、４０ｇ…接地パターン、４０ｉ，４０ｊ…パッド、５０…ＲＯＳＡ、５０ａ…光デバイス部、５０ｂ…スリーブ部、５０ｃ…リードピン、６０…ＴＯＳＡ、６０ａ…光デバイス部、６０ｂ…スリーブ部、６０ｃ…リードピン、７０…ラッチ機構、７１…ベール、７２…アクチュエータ、８０…シールドガスケット、８０ａ…第１の部分、８０ｂ…第２の部分、９１，９２…ＦＰＣ基板、９５，９６…ビームリードデバイス。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストシステムの電気コネクタに係合して、該ホストシステムとの間の光電変換機能を提供する光トランシーバであって、
光電変換を行う光サブアセンブリと、
前記光サブアセンブリに電気的に接続された電子回路と、
前記電子回路を収容する第１の空間と前記光サブアセンブリを収容する第２の空間とを画成する上ハウジング及び下ハウジングと、
を備え、
前記上ハウジング及び前記下ハウジングは、一対の側壁を有し、
前記第１の空間を画成する前記一対の側壁の内面は、互いに対向する一対の波形の面であり、
前記一対の波形の面のうち一方の波形の面の周期と前記一対の波形の面のうち他方の波形の面の周期が、互いに異なっている、
光トランシーバ。
【請求項１】
ホストシステムの電気コネクタに係合して、該ホストシステムとの間の光電変換機能を提供する光トランシーバであって、
光電変換を行う光サブアセンブリと、
前記光サブアセンブリに電気的に接続された電子回路と、
前記電子回路を収容する第１の空間と前記光サブアセンブリを収容する第２の空間とを画成する上ハウジング及び下ハウジングと、
を備え、
前記上ハウジング及び前記下ハウジングは、一対の側壁を有し、
前記第１の空間を画成する前記一対の側壁の内面は、互いに対向する一対の波形の面であり、
前記一対の波形の面のうち一方の波形の面の周期と前記一対の波形の面のうち他方の波形の面の周期が、互いに異なっている、
光トランシーバ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−５７９６５（Ｐ２０１３−５７９６５Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２５６２９８（Ｐ２０１２−２５６２９８）
【出願日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【分割の表示】特願２００９−３７８７５（Ｐ２００９−３７８７５）の分割
【原出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【分割の表示】特願２００９−３７８７５（Ｐ２００９−３７８７５）の分割
【原出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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