JP2010044135A - 光学コネクタとしてのｅｍｉシールド - Google Patents

Abstract

【課題】光学コネクタ用電磁妨害（ＥＭＩ）シールドを提供する。
【解決手段】基礎１０ｂと天蓋１０ａを有するソケットハウジング１０を有するとともに、前方及び後方開口部をも有する。また、ソケットハウジングの後方開口部の近くに置かれた光学送受信器１２を含み、光学及び電気信号からの信号変換のために使用される二つの構成要素を含む。更に、ソケットハウジングの後方開口部の近くに置かれた、光学送受信器を所定の位置に維持するための後方ハウジング１４を含み、ソケットハウジングの後方開口部に存在する後方シールド１６と、二つの独立した光学サブハウジングシールド１８ａ，１８ｂを含む前方シールド１８をも含む。
【選択図】図１

Description

（発明の分野）
本発明は光学コネクタに関する。より具体的には、入力及び出力線の両方を収容する二重光ファイバーコネクタに関し、そこでは線が分離され、光が密閉され、電磁妨害（ＥＭＩ）から保護される。

（発明の背景）
光ファイバーの分野は、光がデータ又は情報を伝送するために利用され得るという事実を基礎としている。この情報は光ファイバーを通じて送られ、光ファイバーは光学ガラスから作られた細い円筒状のワイヤーである。光ファイバーは、情報を伝送することについて金属ケーブルワイヤーと比較して多くの利点を示す。金属電線管と比較して、光ファイバーは高価でなく、軽量で、低い電力しか必要としない。光ファイバーはまた、柔軟性であってより細くもあり、そのためにより高い情報伝送能力を有する。

光学コネクタは、光ファイバー伝送システムの不可欠な部分である。コネクタの目的は、光ファイバーが送信機内の発光体及び／又は受信機内の光検知器と適切に並べられることを確実にすることである。前記送信機は、電気信号を受信して光信号を送信する。これに対応して、前記受信機は光信号を検知して結果としての電気信号を生成する。

前述のように、光信号と電気信号の伝送は、光学コネクタにおいて起こる。両方の信号の使用は、光信号を受信してその中の情報を電気信号として送信する光学送受信機を必要とする。そのような電気信号の応答は、次に間隔を空けて離れた、あるいは遠隔位置において受信機によって受信され、続いて光信号として伝送される。光信号の電気信号への変換は、電気信号の光信号への変換から分離された過程である。装置内の光学コネクタがＥＭＩからの保護を必要とするある装置が、出願のために発明された。電磁気の妨害が電気装置における故障又は電気信号における歪みを引き起こし得るため、ＥＭＩはいかなる電気的設計においても認識すべき重要な要因である。二つの過程の間のＥＭＩ及び任意の妨害を最小化することが、本発明の目的である。

ハウジングシールドは、光学コネクタをＥＭＩから保護する効率的な方法である。不幸なことに、ハウジングシールドは単一のフロントシールドを有する装置についてのみ利用可能である。前記設計はＥＭＩ妨害の阻止に役立つが、単一のフロントシールド装置はそれ自体によって二本の線と追加のＥＭＩの間のクロストークをも容認する。

（関連技術の議論）
ステフェン・Ｍ・イングスト（Stephen M. Yingst）他に対して１９９２年５月２６日に発行された挿入可能なサブアセンブリを有する光学送受信器パッケージ（OPTICAL TRANSCEIVER PACKAGE WITH INSERTABLE SUBASSEMBLY）についての米国特許番号５，１１７，４７６は、光ファイバーを有するケーブルを終端とさせるコネクタを受け取るのに適したレセプタクルと、コネクタと結合するためにコネクタの対応する溝を個々のポートに適合させるための種々の幅のキー要素と、送信能動素子及び受信能動素子並びに集積回路基板手段及びポストを含む送受信器の機能的部品を有する送受信器パッケージを開示する。前記サブアセンブリは、分離した金属シールドボックス内に含まれる。

リュウゲン・ヨシムラ（Ryugen Yonemura）他に対して２００３年４月１日に発行された光学送受信機（OPTICAL TRANSCEIVER）についての米国特許番号６，５４０，４１２は、受信光学サブモジュール、送信光学サブモジュール及び前記モジュールを収容するためのハウジングを備えた光学送受信機を開示する。受信光学サブモジュールは、光受信素子と受信電子回路基板を有する。送信光学サブモジュールは、発光素子と送信電子回路基板を有する。ハウジングは、光学コネクタが係合されるレセプタクル部分を有する。受信電子回路基板と送信電子回路基板は、互いに対向して配置される。選択的には、第二の光電気変換装置が含まれ得る。レセプタクルは第一のシールドによって保護され、第二の光電気装置は第二のシールドによって保護される。

ナオキ・ニシタ（Naoki Nishita）に対して２００４年８月３１日に発行された光信号を光学装置に結合するための光学コネクタ（OPTICAL CONNECTOR FOR COUPLING OPTICAL SIGNALS TO OPTICAL DEVICES）についての米国特許番号６，７８３，２８３は、光学装置間の電気的クロストークを抑制し、好適には光学装置の光学的連結と電気端子による電気的連結を実行することが可能なコネクタを開示する。導電性樹脂により形成された第一のコネクタハウジングは、光受信装置を収容する。非導電性樹脂により形成された第二のコネクタハウジングは、発光装置と電気端子を収容する。第一及び第二の部分は、それらの位置が光ファイバーの長軸方向に移動されるように配置される。これにより、光受信装置と発光装置の間の電気的クロストークが抑制される。

ウェンビン・ジアング（Wenbin Jiang）他に対して２００５年１月１１日に発行された光ファイバー送信機、受信機及び送受信機の垂直基板構築のための方法及び装置（METHOD AND APPARATUS FOR VERTICAL BOARD CONSTRUCTION OF FIBER OPTICAL TRANSMITTERS, RECEIVERS AND TRANSCEIVERS）についての米国特許番号６，８４０，６８６は、その中の電気的要素が光ファイバーモジュール内の分離した垂直基板上において実施される光ファイバー送信機及び受信機を開示する。前記受信機及び送信機は、それぞれ受信及び送信垂直基板に搭載される。前記基板は互いに近くに向かい合っているが、光学的クロストークを回避するために補正されている（offset）。第二の実施例においては、受信機と送信機はプリント回路基板に平行に設置されている。前記垂直基板は、電気的クロストークを最小化するために接地平面を有する。保護されたハウジングは、ＥＭＩについてのさらなる保護を提供する。

光学コネクタのためのＥＭＩシールドを提供することは有用であろう。

光学送受信機を完全に囲むＥＭＩシールドを提供することもまた有用であろう。

サブハウジングＥＭＩシールドを有するＥＭＩシールドを提供することは、さらに有用であろう。

ＥＭＩを抑止すると共に、効率良く光を閉じ込めるハウジングを提供することもまた有用であろう。

天蓋を特徴とする容易に組み立てられるＥＭＩシールドを提供することもまた有用であろう。

（発明の要旨）
本発明によれば、光学コネクタ用電磁妨害シールドが提供される。前記ＥＭＩシールドは、基礎及び天蓋を有するソケットハウジングを有する。ソケットハウジングは、前方及び後方開口部をも有する。ＥＭＩシールドは、ソケットハウジングの後方開口部の近くに置かれた光学送受信器を含み、光学及び電気信号からの信号変換のために使用される二つの構成要素を含む。ＥＭＩシールドは、光学送受信器を所定の位置に維持するためのソケットハウジングの後方開口部の近くに置かれた後方ハウジングをさらに含む。ＥＭＩシールドは、ソケットハウジングの後方開口部の後方シールドをも含む。ＥＭＩシールドは、二つの独立した光学サブハウジングシールドを含む前方シールドを含む。

本発明の完全な理解は、後続の詳細な説明に関係して考慮されたときに、添付の図面への参照により得られうる。

（好適な実施形態の説明）
一般的に言えば、本発明は光学コネクタ用電磁妨害シールドを提供する。前記ＥＭＩシールドは、基礎及び天蓋を有するソケットハウジングを有する。ＥＭＩシールドは、光学及び電気信号からの信号変換のために使用される光学送受信器と、光学送受信器を所定の位置に維持するための後方ハウジングを含む。

さて図１を参照すると、一般に参照符号８により、本発明によるＥＭＩシールドの展開図が示される。ソケットハウジング１０は、天蓋１０ａと、基礎１０ｂと、前方及び後方の開口部の形状に形成される。天蓋１０ａのクォンセット断面が好適であるが、他の構成が使用され得ることが理解されるべきであり、結果として正方形、長方形、台形、平行四辺形、多角形、円の弦及び楕円のような断面を生ずる。天蓋１０ａと基礎１０ｂは、光学コネクタの構成要素と、ＥＭＩシールド８の他の構成要素のためのハウジングのための全体のＥＭＩ保護を可能にする。

ソケットハウジング１０内には、受信光学サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）１２ａと送信光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）１２ｂの二つの構成要素を有する光学送受信器１２が存在する。ＲＯＳＡ１２ａは光学信号を受信し、当該光学信号を電気信号に変換する。反対に、ＴＯＳＡ１２ｂは電気信号を受信し、当該電気信号を光学信号に変換する。自動車産業用の典型的な光学送受信器構成要素は、ファイアコムズ（Firecomms）によりモデル番号ＦＣ３００Ｒ及びＦＣ３００Ｄとして製造される。

本発明は、表１に示されるがこれらに限られない他のオペレーティングプラットフォームと共に使用することを可能にする。

上述のＴＯＳＡ／ＲＯＳＡモデル番号はファイアコムにより製造されることが理解されるべきであるが、他の製造者は他のモデル番号を有する同等の構成要素を提供する。

本明細書において後述されるように、ＲＯＳＡ１２ａとＴＯＳＡ１２ｂの両方は、組み立てられたときに光源からの密閉された光を確実にするための個々の突出リングを含む。

ＲＯＳＡ１２ａとＴＯＳＡ１２ｂには、導線のセット１３ａ及び１３ｂがそれぞれ接続されている。示されるように、導線１３ａ，１３ｂは好適な実施形態においては曲げられているが、ＥＭＩシールド８が取り付けられる図示しないより大きな構造の構成に依存して、長軸方向にあって曲げられずにあり得る。

ソケットハウジング１０内には、光学送受信器１２を所定の位置に維持するために使用される後方ハウジング１４も配置される。ソケットハウジング１０の最も後方の位置には、光学コネクタをＥＭＩから保護するための後方シールド１６が存在する。後方シールド１６は好適にはアルミニウムであるが、真鍮、銅及び導電性プラスチックを含むがこれらに限られない他の金属及び合金も使用され得る。

ソケットハウジング１０の前方に隣接するのは、二つの独立した光学サブハウジングシールド１８ａ及び１８ｂを含む前方シールド１８である。各シールド１８ａ及び１８ｂは、それぞれＲＯＳＡ１２ａ及びＴＯＳＡ１２ｂと一体化された３６０度突出リング１２ａ´，１２ｂ´を収容するように凹部を設けられており（recessed）、これにより光が装置８内に完全に閉じ込められることを確実にする。独立したサブハウジングシールド１８ａ，１８ｂは、光学送受信器１２のＲＯＳＡ１２ａ及びＴＯＳＡ１２ｂのための分離したＥＭＩ保護を提供する。サブハウジングシールド１８ａ及び１８ｂの使用は、ＲＯＳＡ１２ａ及びＴＯＳＡ１２ｂの追加の隔離を提供し、結果としてそれらの間の電気的クロストークの大幅な削減又は消去を生ずる。さらにその上、シールド１８ａ及び１８ｂは、好適には熱伝導性金属構成要素であってヒートシンクとして作用し、ＲＯＳＡ１２ａ及びＴＯＳＡ１２ｂを動作中に５０℃の温度より下に留める。

前方シールド１８に近接して、ソケットハウジング１０の最も前方の部分に置かれる光学ダストカバー２０が設けられる。ダストカバー２０は、プラスチック、セラミック、繊維ガラス等のような非導電性材料であり得る。

さて図２を参照すると、組み立てられたＥＭＩシールド８は前方シールド１８と、光学ダストカバー２０と、ソケットハウジング１０に取り付けられた後方シールド１６を有する。それぞれＲＯＳＡ１２ａ及びＴＯＳＡ１２ｂに対応してこれらに電気的に接続された導線のセット１３ａ，１３ｂは、図示しない支持表面（例えば回路基板）と同一平面になるように基礎１０ｂに平行に曲げられる。しかしながら、支持構造の構成に依存して、導線のセット１３ａ，１３ｂは他の形状に曲げられ又は曲げられずにあり得る。

特定の動作条件及び環境又は設計に適応するために変化した他の変形及び変更は当業者にとって自明であるから、本発明は開示の目的のために選択された実施例に限られて考慮されず、本発明の真の範囲からの逸脱を構成しない変更及び変形に及ぶ。

このように本発明を説明したが、特許証により保護されることを所望されるものは添付の特許請求の範囲において提示される。

本発明によるＥＭＩシールドの展開図である。 図１に示された組み立てられたＥＭＩシールドの後方斜視図である。

Claims (17)

1. ａ）基礎と天蓋を有するソケットハウジングであって、前方開口部と後方開口部を有するソケットハウジングと、
   ｂ）その光学構成要素と前記ソケットハウジングの整列のための手段を有する光学送受信器であって、前記整列のための手段が前記ソケットハウジングの前記後方開口部内及び前記後方開口部内に近接して配置され、前記光学送受信器が、高速インターネット、ＩＥＥＥ‐１３９４、医療用及び産業用のグループから選択された動作プラットフォームにより動作可能である、光学送受信器と、
   ｃ）前記光学送受信器を所定の位置に維持するために前記ソケットハウジングの前記後方開口部に近接して配置された後方ハウジングと、
   ｄ）前記ソケットハウジングの前記後方開口部に近接した後方放熱シールドと、
   ｅ）少なくともその一部が前記後方放熱シールドにより覆われている二つの独立した光学サブハウジングシールドを備えた前方シールド
   を備えた、光学コネクタ用の電磁妨害（ＥＭＩ）シールド。
2. 前記ソケットハウジングの前記前方開口部に近接したダストカバーをさらに備えた、請求項１に記載の光学コネクタ用ＥＭＩシールド。
3. 前記光学送受信器が信号変換のために使用される二つの構成要素を備えている、請求項１に記載の光学コネクタ用ＥＭＩシールド。
4. 前記光学送受信器が複数の導電性の導線を備えている、請求項３に記載の光学コネクタ用ＥＭＩシールド。
5. 前記複数の導電性の導線が曲げられている、請求項４に記載の光学コネクタ用ＥＭＩシールド。
6. 前記ソケットハウジングが、プラスチック、金属、ＴＯＳＡ及びＲＯＳＡのグループのうちの一つを備えている、請求項１に記載の光学コネクタ用ＥＭＩシールド。
7. 前記二つの独立した光学サブハウジングシールドが、それぞれそこを通って伝送される光を閉じ込めるための手段を備えている、請求項１に記載の光学コネクタ用ＥＭＩシールド。
8. ａ）高速インターネット、ＩＥＥＥ‐１３９４、医療用及び産業用のグループから選択された動作プラットフォームにより動作可能な光学送受信器であって、その光学構成要素とソケットハウジングの整列のための手段を有し、かつそこに取り付けられた導電性の導線を有する、光学送受信器と、
   ｂ）ｉ）ハウジング、
   ii）前記ハウジングに接続された二つの独立した光学サブハウジングシールド、及び
   iii）前記ハウジングに接続され、前記前方シールドの少なくとも一部と重なり合う後方放熱シールド
   を備えたＥＭＩシールド
   を備えた、光学コネクタアセンブリ。
9. 前記ハウジングに接続された前記前方シールドに近接したダストカバーをさらに備えた、請求項８に記載の光学コネクタアセンブリ。
10. 前記光学送受信器が信号変換のために使用される二つの構成要素を備えている、請求項８に記載の光学コネクタアセンブリ。
11. 前記光学送受信器が複数の導電性の導線を備えている、請求項１０に記載の光学コネクタアセンブリ。
12. 前記複数の導電性の導線が曲げられている、請求項１１に記載の光学コネクタアセンブリ。
13. 前記ハウジングが、プラスチック、金属、ＴＯＳＡ及びＲＯＳＡのグループのうちの一つを備えている、請求項８に記載の光学コネクタアセンブリ。
14. 前記二つの独立した光学サブハウジングシールドが、それぞれそこを通って伝送される光を閉じ込めるための手段を備えている、請求項８に記載の光学コネクタアセンブリ。
15. 前記光を閉じ込めるための手段が、前記ＥＭＩハウジングに一致する少なくとも一つの突出リングを備えている、請求項１４に記載の光学コネクタアセンブリ。
16. 第一のサブハウジングＥＭＩシールドを有する受信光学サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）と、第二のサブハウジングＥＭＩシールドを有する送信光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）を備えた二構成要素光学送受信器。
17. ａ）光学送受信器を所定の位置に維持するためのソケットハウジングの後方開口部に近接して配置された後方ハウジングと、
    ｂ）前記ソケットハウジングの前記後方開口部に近接した後方シールド
    をさらに備えた、請求項１６に記載の二構成要素光学送受信器。