JP2008026483A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】使用者のアイセーフティを図ることができる光モジュールを提供する。
【解決手段】光信号を送受信する光トランシーバ１は、光信号を伝播する光ファイバを保持する光コネクタが挿入されるレセプタクル部１１と、光コネクタのレセプタクル部１１への着脱を検知する検知スイッチ４１，４３と、表示用ＬＥＤ２９と、検知スイッチ４１，４３からの信号を入力し、当該信号に基づいて表示用ＬＥＤ２９の発光状態を制御するコントローラＩＣ２１と、を備え、表示用ＬＥＤ２９の発光は、レセプタクル部１１に導かれる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光信号の送受信を行う光モジュールに関するものである。

従来、このような分野の技術として、図７に示すようなプラガバブル型の光トランシーバ１０１が知られている。この光トランシーバ１０１は、挿抜可能な光コネクタ１０３，１０３が、レセプタクル１０５に設けられた連結口１０５ａ，１０５ａに挿入されて用いられる。この種の光トランシーバにおいては、通信途中に光コネクタが抜き取られると通信エラーが発生するので、光コネクタの抜き取りの許可／不許可を使用者に認識させる必要がある。そこで、この種の光トランシーバには情報表示用のＬＥＤが設けられており、上位のホストコントローラに制御されたこの表示用ＬＥＤの点滅表示等により、通信状態に関する情報を外部に表示している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−３５６４２５号公報

しかしながら、上記光トランシーバにおいては、レセプタクルに設けられた表示用ＬＥＤ用の表示窓が小さくて見えにくい場合、使用者が抜き取りの許可／不許可を判別し難い場合がある。また、このような光トランシーバが機器に装着されたときには、機器の基板チェック用ＬＥＤの光が光トランシーバの放熱用の通風口を介して漏れて見える場合があり、表示用ＬＥＤの光と区別が付かない場合も考えられる。そして、光コネクタが通信中に抜き取られた場合には、レセプタクルや光コネクタの連結口から漏れた信号光が使用者の目に入る可能性もあり、使用者のアイセーフティ上の問題があった。

そこで、本発明は、使用者のアイセーフティを図ることができる光モジュールを提供することを目的とする。

本発明に係る光モジュールは、光信号を送受信する光モジュールにおいて、光信号を伝播する光ファイバを保持する光コネクタが挿入されるレセプタクル部と、光コネクタのレセプタクル部への着脱を検知するスイッチと、表示用ＬＥＤと、スイッチからの信号を入力し、当該信号に基づいて表示用ＬＥＤの発光状態を制御するコントローラと、を備え、表示用ＬＥＤの発光は、レセプタクル部に導かれることを特徴とする。

この光モジュールに着脱される光コネクタは、レセプタクル部に挿入されて、光信号を送信及び／又は受信する光サブアセンブリに連結される。そして、このような光コネクタの着脱が、光モジュールのスイッチによって検知され、このスイッチからの信号がコントローラに入力される。そして、コントローラにより制御される表示用ＬＥＤからの光は、レセプタクル部に導かれる。従って、この光モジュールでは、コントローラによってコネクタの着脱状態と表示用ＬＥＤの発光状態とをリンクさせることができる。そして、レセプタクル部に導かれた表示用ＬＥＤの発光状態を使用者に視認させることで、光コネクタの着脱の状態を確認させることができる。その結果、光コネクタが抜き取られ、光サブアセンブリからの信号光が漏れる可能性がある場合にも、使用者に注意を促すことができ、使用者のアイセーフティーが図られる。

また、レセプタクル部は、透明又は半透明の材料からなることが好ましい。このような構成によれば、このレセプタクル部に導かれた表示用ＬＥＤの光を受けて、透明又は半透明のレセプタクル部全体が光って見えることになる。従って、表示用ＬＥＤからの光による表示情報の視認性が向上し、その結果、使用者への情報がより明確に表示される。

また、本発明の光モジュールは、表示用ＬＥＤの光をレセプタクル部に導くための光導波体を更に備え、光導波体は、透明な柱状部材の外周面をメタライズしてなることが好ましい。このような光導波体を備えることによって、表示用ＬＥＤの光が確実にレセプタクルまで導かれる。

また、スイッチは、光導波体に取り付けられた、光コネクタに接触する介在部材を含み、光導波体は、当該介在部材を介して光コネクタに押されて動くように設けられてもよい。この構成によれば、光導波体が、表示用ＬＥＤの光をレセプタクル部に導く機能と、光コネクタの着脱検知に係る機能とを併せ持つので、光モジュールの部品点数を抑えることができる。また、光導波体が光コネクタに押される際に、光コネクタに直接接触しないので、光導波体の損傷を抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る光モジュールの好適な実施形態について詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１〜図２に示すＳＦＰ型光トランシーバ（光モジュール）１は、外部の光ファイバと連結され、この光ファイバとの間で光信号の送受信を行う光モジュールである。以下、図１のようにＸＹＺ座標軸を設定し、「Ｘ方向」、「Ｙ方向」、「Ｚ方向」といったように、光トランシーバ１の説明に用いる。光トランシーバ１は、金属材料（導電性材料）からなる筐体３と、レーザダイオード（ＬＤ）を有する光送信サブアセンブリ（Transmitter OpticalSub-Assembly：以下「ＴＯＳＡ」という）７と、フォトダイオード（ＰＤ）を有する光受信サブアセンブリ（Receiver OpticalSub-Assembly：以下「ＲＯＳＡ」という）９と、を備えている。このＴＯＳＡ７及びＲＯＳＡ９は、筐体３の前部に設けられた取付け口３ａ，３ａにおいて、それぞれ筐体前面３ｋから前方に突出するように取り付けられている。

また、光トランシーバ１は、このＴＯＳＡ７及びＲＯＳＡ９の前部を囲むように筐体３の前方に取り付けられた透明プラスチック製のレセプタクル部１１を備えている。レセプタクル部１１には、光ファイバに装着された光コネクタが挿抜される２つの連結口１１ａ，１１ａが形成されている。そして、光コネクタが、この連結口１１ａ，１１ａに、それぞれ挿入されることにより、光コネクタがレセプタクル部１１に保持され、この光トランシーバ１と光ファイバとの連結が行われる。そして、この光ファイバとＴＯＳＡ７及びＲＯＳＡ９との間では、図１におけるＺ方向に一致するような光軸Ａをもつ光信号の授受が行われる。

この筐体３の内部には、プリント基板１５が収容されており、このプリント基板１５の前部には、上記ＴＯＳＡ７及びＲＯＳＡ９のリードピンが半田付けされている。なお、ＴＯＳＡ７及びＲＯＳＡ９とプリント基板１５との電気的な接続としては、このような半田付けに限られず、フレキシブル基板を用いた結線を採用してもよい。フレキシブル基板により接続した場合には、ＴＯＳＡ７及びＲＯＳＡ９への光コネクタの挿抜時において、ＴＯＳＡ７及びＲＯＳＡ９とプリント基板１５との間の応力による半田割れ等の不具合を抑制することができる。

このプリント基板１５上には、ＴＯＳＡ７に電気信号を送信してＴＯＳＡ７のＬＤを駆動するＬＤドライバ（送信回路）１７、及びＲＯＳＡ９のＰＤからの電気信号を処理するポストアンプ（受信回路）１９が設けられている。更にプリント基板１５上には、ＣＰＵ又はＦＰＧＡ等を含み、ＬＤドライバ１７及びポストアンプ１９の監視及び制御を行うコントローラＩＣ２１が設けられている。

更に、図２〜図４に示すように、この光トランシーバ１は、光コネクタ１４の着脱を検知する検知スイッチ４１，４３を備えている。ＴＯＳＡ７側の検知スイッチ４１は、筐体３の前部に設けられ、ＴＯＳＡ７の近傍において前方に延びた探針４１ａを有している。そして、レセプタクル部１１のＴＯＳＡ７側の連結口１１ａから光コネクタ１４が挿入されると、光コネクタ１４の先端部によって探針４１ａが押し込まれた状態で、光コネクタ１４がＴＯＳＡ７に連結される。このように、光コネクタ１４が装着された状態では、探針４１ａが押し込まれることにより、検知スイッチ４１からコントローラＩＣ２１に送出される検出信号がＯＮとなる。一方、光コネクタ１４が装着されていない状態では、バネ等の付勢手段により探針４１ａが前方に押し出され、検知スイッチ４１からコントローラＩＣ２１に送出される検出信号がＯＦＦとなる。なお、ＲＯＳＡ９側の検知スイッチ４３は、検知スイッチ４１と同等の構成を有し、ＲＯＳＡ９側への光コネクタ１４の着脱を検知する。

更に、光トランシーバ１は、使用者に伝達すべき情報を発光動作によって表示する表示用ＬＥＤ２９を備えている。この表示用ＬＥＤ２９は、コントローラＩＣ２１からの電気信号を受けて所定の色の光を発し、点灯／点滅／消灯を行う。表示用ＬＥＤ２９は、筐体３の先端に位置し、発光部がレセプタクル部１１の後端面に接するように配置されているので、表示用ＬＥＤ２９が発する表示光は、後端面からレセプタクル部１１に入射する。ここで、前述の通り、レセプタクル部１１は透明プラスチックからなるので、この表示光が入射されることでレセプタクル部１１の全体が光って見え、レセプタクル部１１全体が、所定の色で点灯／点滅／消灯することになる。このような構成により、光トランシーバ１にあっては、このレセプタクル部１１の点灯／点滅／消灯を容易に使用者に視認させることができ、必要な情報が使用者に対して確実に伝達される。なお、レセプタクル部１１の材料として、半透明の材料を採用しても、同様に上記作用を奏することができる。

このような光トランシーバ１は、機器に装着されたときに、レセプタクル部１１が機器のフロントパネルから外部に露出するので、光トランシーバ１からの外部への放射電磁雑音を抑える必要がある。

また、このようなＳＦＰ型の光トランシーバ１や、ＸＦＰ型又はＸ２型の光トランシーバは、いわゆる活線挿抜タイプと呼ばれ、稼働中であっても光コネクタの挿抜を行うことが可能である。ところが、光コネクタが通信中に引抜かれると、通信エラーが発生するばかりではなく、ＴＯＳＡ７や光コネクタ１４からの信号光が外部に漏れるので、使用者のアイセーフティー上も好ましくない。

そこで、このようなアイセーフティー対策として、コントローラＩＣ２１は、検知スイッチ４１，４３からの検出信号に基づいて、表示用ＬＥＤ２９及びＴＯＳＡ７のＬＤを駆動するＬＤドライバ１７を制御する。

具体的には、例えば、表示用ＬＥＤ２９の発光は、コントローラＩＣ２１により次のように制御される。すなわち、コントローラＩＣ２１は、検知スイッチ４１からの検知信号がＯＦＦの場合において、モニタしている上記TxBias及びTxPowerが正常値である場合には、表示用ＬＥＤ２９を赤色に点灯させる。一方、検知スイッチ４１からの検知信号がＯＮの場合には、表示用ＬＥＤ２９を消灯させる。このような制御によれば、ＴＯＳＡ７に光コネクタ１４が装着されておらず、且つＴＯＳＡ７からの信号光が正常に出射されている場合には、レセプタクル部１１が赤色に発光することになる。よって、レセプタクル部１１の発光によって、使用者に対し、光コネクタ１４が装着されていないことを認識させることができ、アイセーフティー上の注意を促すことができる。

また、コントローラＩＣ２１による制御の他の例として、次のような制御が挙げられる。すなわち、コントローラＩＣ２１は、検知スイッチ４１からの検知信号がＯＦＦの場合には、ＴＯＳＡ７からの信号光がＯＦＦになるようにＬＤドライバ１７に信号を送出すると共に、表示用ＬＥＤ２９を消灯させる。一方、検知スイッチ４１からの検知信号がＯＮの場合には、ＴＯＳＡ７からの信号光がＯＮになるようにＬＤドライバ１７に信号を送出すると共に、表示用ＬＥＤ２９を緑色に点灯させる。このような制御により、光コネクタ１４がＴＯＳＡ７から不用意に抜き取られた際には、ＴＯＳＡ７からの信号光が遮断されるので、使用者のアイセーフティーを図ることができる。また、使用者は、レセプタクル部１１の緑色の発光を視認することで、光コネクタ１４がレセプタクル部１１に確実に装着されて通信が正常に行われていることを確認することができる。

また、コントローラＩＣ２１による制御の更に他の例として、次のような制御が挙げられる。すなわち、コントローラＩＣ２１は、モニタしている上記TxBias及びTxPowerが正常値である場合には、光コネクタ１４の抜き取りが不可であることを使用者に示すために、表示用ＬＥＤ２９を緑色に点灯させる。一方、コントローラＩＣ２１は、TxBias及びTxPowerがＯＦＦの場合には、光コネクタ１４の抜き取りが可能であることを使用者に示すため、表示用ＬＥＤ２９を赤色に点灯させる。このような制御によれば、使用者に、レセプタクル部１１の発光の色を視認させることで、光コネクタ１４の抜き取りの可否を確認させることができるので、不用意な光コネクタの抜き取りが抑制される。

（第２実施形態）
図５に示す光トランシーバ７１は、発光動作を行う表示用ＬＥＤ２９が、レセプタクル部１１から離れた入出力コネクタ２５側の位置において、プリント基板１５上に配置されている点で、上述の光トランシーバ１とは異なっている。そして、この表示用ＬＥＤ２９の表示光をレセプタクル部１１まで導くため、筐体３の内部には、細長い柱状をなす導光用チューブ（光導波体）７３が設置されている。この導光用チューブ７３は、表示用ＬＥＤ２９から、筐体３の前壁及びレセプタクル部１１の後壁を貫通し、わずかに曲げられた状態でレセプタクル部１１の内側まで延びている。また、導光用チューブ７３の前端面には、後述する金属製メタルブロック（介在部材）７５が接着されている。

この導光用チューブ７３は、透明プラスチック又は透明ガラスからなる柱状部材７３ａの外周面をメタライズしてなる部材であり（図６参照）、後端面は表示用ＬＥＤ２９の発光面に対面して固定されている。なお、導光用チューブ７３のメタライズ層７３ｂの更に外側には、このメタライズ層７３ｂが組立て中に傷つくことを防止する樹脂コート層を設けてもよい。また、導光用チューブ７３の前端面はＺ方向に対して斜めに形成されており、上記メタルブロック７５の反射面７５ａに接着されている。また、導光用チューブ７３の前端面付近には、メタライズ層７３ｂ及び樹脂コート層が形成されていない非メタライズ部７３ｃが一部に設けられている。

このような構成により、表示用ＬＥＤ２９が発する表示光は、導光用チューブ７３の後端面から入射し、導光用チューブ７３の内部を通じて、前端面に接するメタルブロック７５の反射面７５ａに入射する。そして、この表示光は、斜め方向に反射され非メタライズ部７３ｃを通じて導光用チューブ７３の外側に出射され、レセプタクル部１１に入射する。このように、上記構成によっても、表示用ＬＥＤ２９の表示光をレセプタクル部１１に導いて入射させることができ、レセプタクル部を光らせることができる。また、表示用ＬＥＤ２９を放射電磁雑音が漏れやすいレセプタクル部１１から離して配置することができるので、外部への放射電磁雑音を低減することができる。

また、上記構成では、筐体３に放熱用の通風口が存在する場合にも、通風口を通じて筐体３内部に漏れ入った光が、レセプタクル部１１に達することが防止される。また、上記構成によれば、筐体３には導光用チューブ７３を貫通させるための貫通孔３ｐが筐体３に形成されるが、この貫通孔３ｐは、導光用チューブ３１のメタライズ層７３ｂにより塞がれることになるので、この貫通孔３ｐから漏れる放射電磁雑音が抑制される。

更に、この光トランシーバ７１は、光コネクタの着脱を検知する検知スイッチ７７がプリント基板１５上に配置されている点においても、上述の光トランシーバ１とは異なっている。検知スイッチ７７の探針７７ａは、筐体３の前面と表示用ＬＥＤ２９との間の接合点７８において、例えば、治具を介して導光用チューブ７３の側面に固定されている。また、この導光用チューブ７３の前端面に取り付けられたメタルブロック７５は、ＴＯＳＡ７の近傍において、連結される光コネクタの先端部が接触するような位置に配置されている。そして、光コネクタがＴＯＳＡ７に連結されると、メタルブロック７５が光コネクタの先端部によって後方に押され、導光用チューブ７３も一緒に後方に押される。そして、導光用チューブ７３の前部は、筐体３の貫通孔３ｐ及びレセプタクル部１１の貫通孔１１ｐに摺動しながら軸方向後方に移動する。それに伴い、可撓性をもつ導光用チューブ７３は、全体として、表示用ＬＥＤ２９を支点にして弾性的に撓む。

このとき、導光用チューブ７３に固定された検知スイッチ７７の探針７７ａが、導光用チューブ７３の動きに追従して後方へ動かされる。そして、探針７７ａの後方への動きにより、検知スイッチ７７からコントローラＩＣ２１に出力される検知信号がＯＮになる。一方、光コネクタが抜き取られた場合には、メタルブロック７５が解放され、導光用チューブ７３の撓みが解消される。このことで、探針７７ａが前方に戻り、検知スイッチ７７からコントローラＩＣ２１に出力される検知信号がＯＦＦになる。このように、上記構成によっても、コントローラＩＣ２１において光コネクタの着脱を検知することができる。

また、この構成によれば、光導光用チューブ７３が、表示用ＬＥＤ２９の表示光をレセプタクル部１１に導く機能と、光コネクタの着脱検知に係る機能とを併せ持つので、光トランシーバ７１の部品点数を抑えることができる。また、導光用チューブ７３の前端部にメタルブロック７５が取り付けられているので、光コネクタの先端が導光用チューブ７３の前端面に接触することがなく、導光用チューブ７３の破損が抑制される。また、表示用ＬＥＤ２９がレセプタクル部１１から離れて設けられること、導光用チューブ７３にメタライズ層７３ｂが設けられること、導光用チューブ７３が筐体３内部において曲げられて設置されていること、及び導光用チューブ７３の前端にメタルブロック７５が設けられていることは、いずれも、放射電磁雑音の低減に寄与する

上記導光用チューブ７３の好ましい形状としては、径０．１〜３ｍｍ、長さ数〜３０ｍｍの円柱形又は角柱形である。また、導光用チューブ７３として、光ファイバを用いてもよい。また、表示用ＬＥＤ２９を、レセプタクル部１１の内側の空間に設置してもよい。このようにすれば、表示用ＬＥＤ２９の表示光は、直接レセプタクル部１１に導かれ、レセプタクル部１１を光らせることができる。また、この場合、表示用ＬＥＤ２９駆動用の配線を、筐体３を貫通させて設ける必要があるが、この配線の筐体３の貫通孔近傍にはローパスフィルタを設置することが好ましい。このようにすれば、放射電磁雑音が配線を介して伝搬され外部に漏れることを抑制することができる。

本発明に係る光トランシーバの第１実施形態を示すＸＺ平面における断面図である。 図１の光トランシーバの内部構成を示すブロック図である。 図１の光トランシーバに、光コネクタが装着される状態を示す平面図である。 図１の光トランシーバに、光コネクタが装着された状態を示す平面図である。 本発明に係る光トランシーバの第２実施形態を示すＹＺ平面における断面図である。 図５の光トランシーバの導光用チューブを示す斜視図である。 従来の光トランシーバを示す斜視図である。

符号の説明

１…光トランシーバ（光モジュール）、７…ＴＯＳＡ（光サブアセンブリ）、９…ＲＯＳＡ（光サブアセンブリ）、１１…レセプタクル部、１４…光コネクタ、１７…ＬＤドライバ（送信回路）、１９…ポストアンプ（受信回路）、２１…コントローラＩＣ、２９…表示用ＬＥＤ、４１，４３，７７…検知スイッチ、７３…導光用チューブ（光導波体）、７３ａ…柱状部材、７３ｂ…メタライズ層、７５…メタルブロック（介在部材）。

Claims (4)

1. 光信号を送受信する光モジュールにおいて、
   前記光信号を伝播する光ファイバを保持する光コネクタが挿入されるレセプタクル部と、
   前記光コネクタの前記レセプタクル部への着脱を検知するスイッチと、
   表示用ＬＥＤと、
   前記スイッチからの信号を入力し、当該信号に基づいて前記表示用ＬＥＤの発光状態を制御するコントローラと、を備え、
   前記表示用ＬＥＤの発光は、前記レセプタクル部に導かれることを特徴とする光モジュール。
2. 前記レセプタクル部は、透明又は半透明の材料からなることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
3. 前記表示用ＬＥＤの光を前記レセプタクル部に導くための光導波体を更に備え、
   前記光導波体は、透明な柱状部材の外周面をメタライズしてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。
4. 前記スイッチは、前記光導波体に取り付けられた、前記光コネクタに接触する介在部材を含み、
   前記光導波体は、当該介在部材を介して前記光コネクタに押されて動くように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
   

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