JP2008026375A - 光トランシーバ - Google Patents

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Abstract

【課題】多くの電子部品を電気回路基板に実装しつつ、小型化も可能とした光トランシーバを提供する。
【解決手段】電子部品が搭載された基板41を有する光モジュール組立体10をベース50に光学基準を保ち固定し、固定した光モジュール組立体10とベース50をベースカバー21とメインカバー22とで上下から挟み固定することにより光トランシーバが構成される。基板41は、ベースカバー21とメインカバー22とから成るケースの上面または下面に対して垂直になるようベースの一端に固定される。また、ケースは、光モジュール組立体10と基板が固定されたベース50の一端とを内蔵し、光コネクタを接続するレセプタクル部51が形成される他端を内蔵しない。
【選択図】図3

Description

本発明は、光通信を行う光トランシーバに関する。
光トランシーバは、電気信号を光信号に変換し光ファイバを伝送路として通信機器やネットワーク機器、コンピュータ、記憶装置間でデータの送受信を行うものである。
従来の光トランシーバの一例として、図12は、特開2004−219763号公報に開示された光伝送モジュールの側面図である。
図12において、所定の厚みをもった板状のベース103に電気回路基板102が搭載され、電気回路基板102に複数の電子部品(図示せず)が搭載される。
特開2004−219763
しかしながら、図12に示された従来の光トランシーバにおいて、非常に多くの電子部品を電気回路基板102に搭載しようとすると、それら電子部品を全て搭載可能な大きな電気回路基板102が必要となるため、結果として光トランシーバ自体が大型化してしまうという問題が生じる。一方、光トランシーバを小型化しようとすると、それに伴って電気回路基板102が小さくなるため、電気回路基板102に搭載可能な電子部品の数が限られてしまい、多くの電子部品を搭載することができないという問題が生じる。
したがって、本発明の目的は、多くの電子部品を電気回路基板102に実装しつつ、小型化も可能とした光トランシーバを提供することにある。
本発明による光トランシーバは、少なくとも一つの電子部品を搭載する基板と、光コネクタを接続するレセプタクル部が形成されるベースと、基板を内蔵するケースとを有し、ベースの一端がケースに内蔵され、ベースの他端がケースに内蔵されない。また、基板は、ケースの上面または下面に対して垂直に設けられていることが望ましい。
本発明による他の光トランシーバは、少なくとも一つの電子部品を搭載する基板と、基板を内蔵するケースと、ケースに内蔵される一端が基板を固定し、ケースに内蔵されない他端に光コネクタを接続するレセプタクル部が形成されるベースとを有し、基板はケースの上面または下面に対して平行に設けられていない。また、基板はケースの上面または下面に対して垂直に設けられていることが望ましい。基板は、少なくともケースの上面を形成する第一の辺とケースの下面を形成する第二の辺とから形成される平面上に設けられてもよい。
本発明による他の光トランシーバは、少なくとも一つの電子部品を搭載する基板と、一端に溝が、他端に光コネクタを接続するレセプタクル部が、側面に係止突起がそれぞれ形成されるベースと、側面に係止孔が形成され、少なくとも基板とベースの一部とを内蔵するケースとを有し、基板はケースの上面又は下面に対して垂直に設けられており、基板の一端を溝に挟むことによって基板をベースに固定し、係止突起を係止孔に係止させることによってベースをケースに固定する。また、基板がベースに搭載されていないことが望ましい。また、ベースは、ケースの上面及び下面のそれぞれと接触することが望ましい。また、基板に接続される接続端子を有し、ベースには接続端子が挿通されないことが望ましい。ベースとケースの材質がそれぞれ互いに異なることが望ましい。また、ベース及びケースは樹脂及び金属でそれぞれ形成されてもよい。
本発明による他の光トランシーバは、少なくとも一つの電子部品を搭載した基板、及び一端に基板を固定し側面に凹部及び凸部を形成するベースをそれぞれ有する複数の光ユニットと、基板及びベースの一端を内蔵しベースの他端を内蔵しないケースとから構成され、
基板はケースの上面または下面に対して垂直に設けられており、複数の光ユニットは、一つの光ユニットの凹部及び凸部が隣接する他の光ユニットの凸部及び凹部とそれぞれ嵌合することによって連結される。また、ベースは側面に溝を、ケースはケースの側面間に補強部をそれぞれ有し、複数の光ユニットが連結されたときに2つの光ユニットそれぞれの溝によって空間が生成され、当該空間に補強部が挿入されることが望ましい。
本発明による光トランシーバは、ベースではなく薄い金属製のケースに基板を垂直に、または所定の角度傾けて搭載することにより、面積のより大きい基板を採用することが可能となるため、多くの電子部品を基板に実装することができ、かつ小型化をも達成することができる。
本発明の光トランシーバ、例えばSmall Form Factor(SFF)トランシーバについて、以下図面を参照して説明する。
本発明の第1の実施形態について図1乃至5を参照して説明する。
図1は、本発明のSFFトランシーバを示す斜視図である。
図1において、SFFトランシーバは、ベースカバー21とメインカバー22とから成るケース及びベース50を少なくとも有する。ベース50には、図示せぬ着脱可能な光コネクタが接続されるレセプタクル部51が端面に形成される。後述するように、ケースはベース50の少なくとも一部と光モジュールや基板を少なくとも内蔵し、レセプタクル部51は内蔵しない。このようなSFFトランシーバは、例えば図2に示されるように、通信装置が備える親基板2に設けられる。
図3は、図1に示されたSFFトランシーバの分解斜視図である。
図3において、図1のSFFトランシーバは、光モジュール組立体10をベース50に光学基準を保ち固定し(以下、固定された光モジュール組立体10及びベース50を光ユニットという)、光ユニットをベースカバー21とメインカバー22とで上下から挟み固定することにより構成される。このとき、ベース50の上面及び下面は、メインカバー22の上面とベースカバー21の下面のそれぞれに接触する。また、ベース50はケースよりも短い。また、ケースに内蔵されたベース50の一部分は、ケースの全長よりも短い。
光モジュール組立体10において、基板41は例えばPrinted Wiring Board(PWB)であり、ベースカバー21の下面に対して平行には設けられず垂直に設けられる。光モジュール30は、基板41に表面実装された光学素子部32と、光学素子部32とレセプタクル部51に接続される図示せぬ光ファイバとの光軸合わせに使用されるフェルール31とから構成される。光学素子部32は、例えば、発光素子としてのレーザダイオード(LD)や受光素子としてのフォトダイオード(PD)、及びレンズ等である。また、光モジュール30は、基板40に表面実装するため、リードレスモジュールであることが好ましい。
基板41の一端に形成された基板支持孔42は、後述するベースカバー21の基板支持部212と係止し、光モジュール組立体10をベースカバー21に固定する。また、基板41に接続された接続端子43は図2に示した通信装置の親基板2と接続され、親基板2から基板41へ、または基板41から親基板2へ接続端子43を介して電気信号が伝送される。
ベースカバー21は、接続端子挿通孔211と基板支持部212とベースガイド部213と補強ピン挿通孔214とベースロック部215とを有する。接続端子挿通孔211は、ベースカバー21の下面に形成された孔であり、光モジュール組立体10の接続端子43を挿通する。すなわち、接続端子43がベース50に接触・挿通されることはない。基板支持部212は、ベースカバー21の一端を折り曲げることによって形成され、基板支持孔42に係止される。ベースガイド部213は、ベース50の両側面を支持し、ベース50をベースカバー21に固定する。補強ピン挿通孔214は、ベース50に取り付けられた後述する補強ピン70を挿通する。ベースロック部215は、ベース50の後述するベースカバーロック部52を係止し、ベース50をベースカバー21に固定する。
メインカバー22は係止穴221を有する。係止穴221は、ベース50の後述する係止突起57を係止し、またメインカバー22の両側面のうち端部、すなわち係止穴221の周辺部分がベース50の両側面を挟むことによって、ベース50がメインカバー22に固定される。
ベースカバー21及びメインカバー22は、例えばステンレス鋼やりん青銅等の金属の板を折り曲げて形成される。なお、材質は熱伝導率が高いものが好ましく、また厚みの薄いものが好ましい。
ベース50において、ベースカバーロック部52は、ベース50の一部に形成された溝であり、ベースカバー21のベースロック部215に係止される。係止突起57は、ベース50の両側面に形成された突起であり、メインカバー22に設けられた係止穴221に係止される。基板支持部54はベース50の一端に形成された溝であり、基板41の一端を挟むことにより、光モジュール組立体10をベース50に固定する。また、基板41はベース50に搭載されない。
なお、ベース50の一端に取り付けられた補強ピン70は、通信装置の親基板2に嵌合され、ベース50またはSFFトランシーバ自体を親基板2に固定する。
ベース50について、図4(a)乃至(e)を用いて詳細に説明する。
図4(a)及び(b)は、それぞれベース50の正面図及び右側面図である。
図4(b)において、圧入部53は円筒状の孔であり、光モジュール30のフェルール31が圧入され固定される。
図4(c)及び(d)は、それぞれベース50の平面図及び下面図である。
図4(c)及び(d)において、補強ピン挿通孔58は上述した補強ピン70を挿通する。上述した基板支持部54は略直方体状の溝であり、基板41が基板支持部54に挿入された際、基板41が確実にベース50に固定されるように、基板支持部54の幅は基板41の厚さとほぼ等しいことが望ましい。ベース50の一方の側面に形成された係止突起57と他方の側面に形成された係止突起57とは、それぞれ互いに対向する位置には存在しない。
図4(e)は、図4(c)に示されたベース50の平面図におけるB−B’断面図である。
ベース50は、ベースカバー21及びメインカバー22の材質とは異なり、例えばステンレス等の金属材やPPS等の樹脂材によって形成される。特に、ベース50がステンレス等の金属材で形成される場合には、圧入部53は樹脂材で形成されることが好ましい。
図5は、図1のA−A’断面を示す概略図である。
図5において、基板41は、上述したとおり、ベースカバー21の下面に垂直に設けられるが、メインカバー22の上面または親基板2に対して垂直、またはメインカバー22の側面に対して平行に設けられてもよい。また、各種光学素子やIC等の部品が基板41の両面に実装できるよう、基板41はメインカバー22の側面から所定の間隔を空けて設けられることが好ましいが、部品の数によっては所定の間隔を空けずにメインカバー22の側面に接して設けられてもよい。基板41と同様に接続端子43も、ベースカバー21の下面、メインカバー22の上面または親基板2に対して垂直、またはメインカバー22の側面に対して平行に設けられることが好ましい。
このように、第1の実施形態のSFFトランシーバによれば、基板41をベースカバー21の下面に垂直に設けることにより、基板41に多くの電子部品を搭載することができるとともに、図5にAで示されたSFFトランシーバの幅を小さくすることができる。例えば、Multi Source Agreement(MSA)と呼ばれる業界標準において規定されているSFFトランシーバの幅13.59mmに対し、本実施形態のSFFトランシーバの幅は、その約半分である7.35mmである。なお、各種要因、例えば基板41に搭載される電子部品の高さを低くしたり、基板41の厚さを薄くするなどして、本実施形態のSFFトランシーバの幅を13.59mmの半分、もしくは半分より小さくすることもできる。
また、基板41をメインカバー22の側面から所定の間隔を空けて設けることにより、基板41の両面に電子部品を実装することができるため、基板41により多くの電子部品を搭載することができる。
さらに、樹脂材で形成された厚みのあるベース50に従来は基板41が搭載されていたところ、本実施形態のSFFトランシーバでは、樹脂材で形成されたベース50の一部を取り除き、樹脂材と比較して厚さが薄い金属製のベースカバー21に基板41を搭載する。これにより、図5にBで示されたSFFトランシーバの高さ方向により長い基板41を採用することができるため、面積のより大きい基板41にさらに多くの部品を搭載することができる。
次に、本発明の第2の実施形態について図6乃至8を参照して説明する。
本実施形態のSFFトランシーバは、第1の実施形態の光ユニットを2つ有する。本実施形態において、第1の実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号が付される。また、第1の実施形態において説明された構成要素、特に光モジュール組立体10及びベース50の詳細については、冗長を避けるため、それらの説明は省略される。
図6は、本発明の第2の実施形態におけるSFFトランシーバの斜視図であり、図7は、図6に示されたSFFトランシーバの分解斜視図である。
図7において、2つの光ユニットのベース50には、それぞれ位置決め凹部55及び位置決め凸部56が形成されており、一方の光ユニットの位置決め凸部56が他方の光ユニットの位置決め凹部55に位置決めされた2つの光ユニットをメインカバー25とベースカバー24とで上下から挟み固定することにより、図6のSFFトランシーバが構成される。ベースカバー24の下面には、2つの光ユニットそれぞれに設けられた接続端子を挿通する2つの接続端子挿通孔211が形成される。
図8は、図7に示されたA部の拡大図である。
図8において、位置決め凹部55は、ベース50の両側面に形成された略直方体形状の溝であり、位置決め凸部56は、ベース50の両側面に形成された丘状の突起である。1つの光ユニットにおいて、ベース50の一方の側面に形成された位置決め凹部55及び位置決め凸部56は、他方の側面に形成された位置決め凹部55及び位置決め凸部56に対して逆の位置関係にある。それにより、1つの光ユニットにおける位置決め凹部55及び位置決め凸部56が、他の光ユニットにおける位置決め凸部56及び位置決め凹部55にそれぞれ嵌合され、2つの光ユニットが連結される。
このように、第2の実施形態のSFFトランシーバは、2つの光ユニットが連結された一つの2チャンネルトランシーバとなる。
また、図6にCで示された本実施形態のSFFトランシーバの幅は、業界標準MSAで規定されるSFFトランシーバと同一の13.59mmになる。すなわち、第1の実施形態のSFFトランシーバを2つ並列した場合の幅14.7mm(=7.35mm×2)と比較して、2つのケースそれぞれにおける一方の側面の厚さ分だけ幅が小さくなる。なお、各種要因、例えば基板41に搭載される電子部品の高さを低くしたり、基板41の厚さを薄くするなどして、本実施形態のSFFトランシーバの幅を13.59mmより小さくすることもできる。
また、本実施形態のSFFトランシーバは、1つの光ユニットしか有さない従来のSFFトランシーバと大きさが同一であるにもかかわらず、2つの光ユニットを有することにより従来のSFFトランシーバ2台分の機能を実現できる。これにより、従来のSFFトランシーバ1台を実装する領域に、従来のSFFトランシーバ2台分の機能を持った本実施形態のSFFトランシーバを実装することができる。
また、本実施形態のSFFトランシーバ1台を実装することが、従来のSFFトランシーバ2台を実装することに相当するため、多くのSFFトランシーバを親基板に実装する場合には、その実装工数やコストを大幅に削減することができる。
さらに、隣接する光ユニットにおけるレセプタクル部51のピッチが、国際電気標準会議(IEC)で規定されるピッチ幅と同一なので多心コネクタの実装が可能となる。
次に、本発明の第3の実施形態について図9及び10を参照して説明する。
本実施形態のSFFトランシーバは、第1の実施形態の光ユニットを4つ有する。本実施形態において、第1または第2の実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号が付される。また、第1または第2の実施形態において説明された構成要素、特に光モジュール組立体10及びベース50の詳細については、冗長を避けるため、それらの説明は省略される。
図9は、本発明の第3の実施形態であるSFFトランシーバの斜視図であり、図10は、図9に示されたSFFトランシーバの分解斜視図である。
図10において、第2の実施形態と同一方法によって連結された4つの光ユニットをメインカバー28とベースカバー27とで上下から挟み固定することにより、図9のSFFトランシーバが構成される。1つの光ユニットにおけるベース50には、その両側面に略直方体状の溝である光ユニット補強部59が形成されており、当該光ユニットが隣り合う光ユニットと連結されると、隣り合う光ユニットの光ユニット補強部59とともに直方体状の空間が形成される。この空間にメインカバー28の一端に形成された光ユニット補強部222が挿入され、光ユニット同士が固定される。なお、ベースカバー27の下面には、4つの光ユニットそれぞれに設けられた接続端子を挿通する4つの接続端子挿通孔211が形成される。
このように、第3の実施形態のSFFトランシーバは、4つの光ユニットが連結された一つの4チャンネルトランシーバとなる。
また、図9にDで示された本実施形態のSFFトランシーバの幅は、業界標準MSAで規定されるSFFトランシーバを並列に2個連結した場合の幅27.18mm(=13.59mm×2)より小さい26.1mmになる。なお、各種要因、例えば基板41に搭載される電子部品の高さを低くしたり、基板41の厚さを薄くするなどして、本実施形態のSFFトランシーバの幅を26.1mmより小さくすることもできる。
そのため、従来のSFFトランシーバ2台を実装する領域に、従来のSFFトランシーバ4台分の機能を持った本実施形態のSFFトランシーバを実装することができる。
また、本実施形態のSFFトランシーバ1台を実装することが、従来のSFFトランシーバ2台を実装することに相当するため、大量のSFFトランシーバを親基板に実装する場合には、その実装工数やコストを大幅に削減することができる。
上述した本発明の第1乃至第3の実施形態では、図5に示されるように、基板41がベースカバー21の下面、メインカバー22の上面または親基板2に対して垂直、またはメインカバー22の側面に対して平行に設けられるが、例えば図11に示されるように、基板41は傾けて設けられてもよい。基板41を傾ける角度は任意であり、例えばベースカバー21の下面、メインカバー22の上面または親基板2に対して30度、45度または60度であるが、ベースカバー21の下面に平行でなければよい。このように、基板41を所定の角度をもって傾けることにより、ベースカバー21の下面に平行な場合と比較して電子部品を実装する基板41の面積を大きくすることができる。特に、図11に示されるように、少なくともメインカバー22の上面を形成する第一の辺とベースカバー21の下面を形成する第二の辺とから形成される平面上、すなわち、ケース断面図におけるケースの対角線上に基板41を設けると、基板41の面積が最も大きくなるため好ましい。
また、本発明では、2又は4つの光ユニットから成る2又は4チャンネルのSFFトランシーバについて説明したが、これに何ら限定されず、例えば、5、6又は7つの光ユニットから成る5、6又は7チャンネルのSFFトランシーバなどにも適用できる。
また、本発明では、光トランシーバの一例としてSFFトランシーバを説明したが、これに何ら限定されず、例えば、Small Form−Factor Pluggable(SFP)トランシーバ、10 Gigabit Small Form−Factor Pluggable(XFP)トランシーバなど各種光トランシーバにも適用できる。
本発明の第1の実施形態におけるSFFトランシーバを示す斜視図である。 図1のSFFトランシーバを通信装置3に搭載した状態を示す斜視図である。 図1の分解斜視図である。 図3に示されたベース50を詳細に説明するための図である。 図1に示されたSFFトランシーバのA−A’断面を示す概略図である。 本発明の第2の実施形態におけるSFFトランシーバの斜視図である。 図6に示されたSFFトランシーバの分解斜視図である。 SFFトランシーバの一部である図7に示されたA部の拡大図である。 本発明の第3の実施形態におけるSFFトランシーバの斜視図である。 図9に示されたSFFトランシーバの分解斜視図である。 図1のA−A’断面を示す他の概略図である。 従来の光伝送モジュール100の側面図である。
符号の説明
2 親基板
3 通信装置
10 光モジュール組立体
21 ベースカバー
22 メインカバー
24 ベースカバー
25 メインカバー
27 ベースカバー
28 メインカバー
30 光モジュール
31 フェルール
32 光学素子部
41 基板
42 基板支持孔
43 接続端子
50 ベース
51 レセプタクル部
52 ベースカバーロック部
53 圧入部
54 基板支持部
55 位置決め凹部
56 位置決め凸部
57 係止突起
58 補強ピン挿通孔
59 光ユニット補強部
70 補強ピン
102 電気回路基板
103 ベース
211 接続端子挿通孔
212 基板支持部
213 ベースガイド部
214 補強ピン挿通孔
215 ベースロック部
221 係止穴
222 光ユニット補強部

Claims (12)

  1. 少なくとも一つの電子部品を搭載する基板と、
    光コネクタを接続するレセプタクル部が形成されるベースと、
    前記基板を内蔵するケースとを有し、
    前記ベースの一端が前記ケースに内蔵され、前記ベースの他端が前記ケースに内蔵されないことを特徴とする光トランシーバ。
  2. 少なくとも一つの電子部品を搭載する基板と、
    前記基板を内蔵するケースと、
    前記ケースに内蔵される一端が前記基板を固定し、前記ケースに内蔵されない他端に光コネクタを接続するレセプタクル部が形成されるベースとを有し、
    前記基板は、前記ケースの上面または下面に対して平行に設けられていないことを特徴とする光トランシーバ。
  3. 前記基板は、前記ケースの上面または下面に対して垂直に設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の光トランシーバ。
  4. 前記基板は、少なくとも前記上面を形成する第一の辺と前記下面を形成する第二の辺とから形成される平面上に設けられていることを特徴とする請求項2記載の光トランシーバ。
  5. 少なくとも一つの電子部品を搭載する基板と、
    一端に溝が、他端に光コネクタを接続するレセプタクル部が、側面に係止突起がそれぞれ形成されるベースと、
    側面に係止孔が形成され、少なくとも前記基板と前記ベースの一部とを内蔵するケースとを有し、
    前記基板は、前記ケースの上面又は下面に対して垂直に設けられており、
    前記基板の一端を前記溝に挟むことによって前記基板を前記ベースに固定し、
    前記係止突起を前記係止孔に係止させることによって前記ベースを前記ケースに固定することを特徴とする光トランシーバ。
  6. 前記基板が前記ベースに搭載されていないことを特徴とする請求項1乃至5記載の光トランシーバ。
  7. 前記ベースは、前記ケースの上面及び下面のそれぞれと接触することを特徴とする請求項1乃至5記載の光トランシーバ。
  8. 前記基板に接続される接続端子を有し、
    前記ベースには前記接続端子が挿通されないことを特徴とする請求項1、2または5記載の光トランシーバ。
  9. 前記ベースと前記ケースの材質がそれぞれ互いに異なることを特徴とする請求項1、2または5記載の光トランシーバ。
  10. 前記ベース及び前記ケースは樹脂及び金属でそれぞれ形成されることを特徴とする請求項9記載の光トランシーバ。
  11. 少なくとも一つの電子部品を搭載した基板、及び一端に前記基板を固定し側面に凹部及び凸部を形成するベースをそれぞれ有する複数の光ユニットと、前記基板及び前記ベースの一端を内蔵し前記ベースの他端を内蔵しないケースとから構成され、
    前記基板は前記ケースの上面または下面に対して垂直に設けられており、
    前記複数の光ユニットは、一つの光ユニットの前記凹部及び凸部が隣接する他の光ユニットの前記凸部及び凹部とそれぞれ嵌合することによって連結されることを特徴とする光トランシーバ。
  12. 前記ベースは側面に溝を、前記ケースは前記ケースの側面間に補強部をそれぞれ有し、
    前記複数の光ユニットが連結されたときに2つの光ユニットそれぞれの前記溝によって空間が生成され、当該空間に前記補強部が挿入されることを特徴とする請求項11記載の光トランシーバ。
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