JP2015090417A - レセプタクル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、光ケーブルが接続される接続部と駆動回路とを接続する伝送線路において、インピーダンス整合を取ることを容易にするレセプタクルを提供することである。【解決手段】レセプタクル１は、光ケーブルが接続される接続部２０、駆動回路３０、接続部２０と駆動回路３０とを接続する伝送線路４０及び駆動回路３０に含まれる回路素子を覆う金属キャップ５０を備えている。駆動回路３０は、光ケーブルによって伝達される光信号から変換された電気信号、又は光ケーブルによって伝達される光信号に変換される電気信号を処理する。金属キャップ５０は、実装基板１０に向かって折り曲げられた折り曲げ部５３を有し、該折り曲げ部５３は、更に伝送線路４０に沿うように折り曲げられている。【選択図】図２

Description

本発明は、レセプタクルに関し、より特定的には、光通信に用いられるレセプタクルに関する。

従来のレセプタクルとしては、例えば、特許文献１に記載のレセプタクルが知られている。この種のレセプタクル５００は、図８に示すように、実装基板５１０上に、光ケーブルの端部に設けられたプラグが接続される接続部５２０と、光ケーブルからの電気信号を処理する駆動回路とを備えている。また、レセプタクル５００は、その接続部５２０と金属キャップ５５０に覆われた駆動回路との間に、これらを接続する伝送線路５４０を更に備えている。このようなレセプタクル５００では、伝送線路５４０のインピーダンス整合を取るのが困難だった。

国際公開２０１２／０６０１６７号

そこで、本発明の目的は、光ケーブルが接続される接続部と駆動回路とを接続する伝送線路において、インピーダンス整合を取ることを容易にするレセプタクルを提供することである。

本発明の一形態に係るレセプタクルは、
実装基板と、
前記実装基板に設けられ、光ケーブルが接続される接続部と、
前記実装基板に設けられ、前記光ケーブルによって伝達される光信号から変換された電気信号、又は前記光ケーブルによって伝達される光信号に変換される電気信号を処理する駆動回路と、
前記実装基板に設けられ、前記接続部と前記駆動回路とを接続する伝送線路と、
前記実装基板の上面に設けられ、前記駆動回路に含まれる回路素子を、該実装基板の上側から覆う金属キャップと、
を備え、
前記金属キャップは、前記実装基板に向かって折り曲げられた折り曲げ部を有し、
前記折り曲げ部は、更に前記伝送線路に沿うように折り曲げられていること、
を特徴とする。

本発明の一形態に係るレセプタクルでは、金属キャップの折り曲げ部が、伝送線路に沿うようにさらに折り曲げられている。このさらに折り曲げられている部分が、伝送線路に対して一種のグランド電極として機能し、伝送線路との間で容量を形成する。これにより、金属キャップの折り曲げ部が、伝送線路のインピーダンス整合に寄与する。

本発明の一形態であるレセプタクルによれば、光ケーブルが接続される接続部と駆動回路とを接続する伝送線路のインピーダンス整合を容易に取ることができる。

本発明の一実施形態に係るレセプタクルとこれに接続される光ケーブルの外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るレセプタクルの分解斜視図である 本発明の一実施形態に係るレセプタクルから接続部の筐体部及び金属キャップを除外して、実装基板と直交する方向から見た平面図である。 図３のＡ−Ａ断面にプラグ及び金属キャップを追加した断面の概略図である。 特許文献１に記載のコネクタと同種のコネクタに含まれるレセプタクルの断面図である。 第１変形例に係るレセプタクルの外観斜視図である。 第２変形例に係るレセプタクルの外観斜視図である。 特許文献１に記載のコネクタと同種のコネクタに含まれるレセプタクルの外観斜視図である。

（レセプタクルの構成 図１及び図２参照）
以下、本発明の一実施形態に係るレセプタクル１について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態に係るレセプタクル１に接続される光ケーブル１００からの光信号は、光ケーブル１００の端部に設けられたプラグ１１０内の光電変換素子により、電気信号に変換される。また、本実施形態に係るレセプタクル１の駆動回路からの電気信号は、光ケーブル１００の端部に設けられたプラグ１１０内の光電変換素子により、光信号に変換され、光ケーブル１００によって伝達される。

レセプタクル１は、図１に示すように、端部にプラグ１１０が設けられた光ケーブル１００が接続される。レセプタクル１は、図２に示すように、実装基板１０、接続部２０、光ケーブル１００によって伝送される光信号から変換された電気信号、又は、光ケーブル１００によって伝送される光信号に変換される電気信号を処理する駆動回路３０、接続部２０と駆動回路３０とを接続する伝送線路４０、及び駆動回路３０に含まれる回路素子を覆う金属キャップ５０を備えている。以下で、実装基板１０の主面と直交する方向をｚ軸方向と定義し、ｚ軸方向からみたとき、実装基板の長辺に沿った方向をｘ軸方向、短辺に沿った方向をｙ軸方向と定義する。なお、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸はそれぞれ、直交している。

（実装基板の構成 図２参照）
実装基板１０は、図２に示すように、ｚ軸方向から平面視したとき、長方形状を成している。また、実装基板１０のｚ軸方向の正方向側の面（以下で上面と称す）には、該上面の略全体を覆うように、グランド電極となる板状の導体１２が形成されている。さらに、実装基板１０のｚ軸方向の負方向側の面（以下で裏面と称す）には、レセプタクル１を回路基板に実装する際に、回路基板のランドと接触する表面実装用電極（図示しない）が設けられている。

（接続部の構成 図１〜図３参照）
接続部２０は、図１に示すように、実装基板１０の上面におけるｘ軸方向の負方向側の領域に設けられている。そして、光ケーブル１００の端部に設けられたプラグ１１０が収まる筐体部２２、及び該プラグ１１０の端子が接触し、後述する伝送線路４０と接続される端子部２４から構成されている。

筐体部２２は、略長方形状の空間が形成されるように、中央部が打ち抜かれた板金（例えば、リン青銅）が折り曲げられることによって形成されている。そして、筐体部２２は、ｚ軸方向から見るとロの字型の形状を成し、該ロの字の内側の空間に、プラグ１１０が収まる。また、筐体部２２のｘ軸方向の両端部及びｙ軸方向の両端部は、ｚ軸方向の負方向側に向かって折り曲げられている。筐体部２２の折り曲げられた部分の一部は、実装基板１０の板状の導体１２の上面に接着固定されている。さらに、筐体部２２のｘ軸方向の負方向の端部には、プラグ１１０からｘ軸方向の負方向側に向かって延びる光ケーブル１００との干渉を防ぐために、長方形状の切欠きが設けられている。

端子部２４は、図２に示すように、筐体部２２のｘ軸方向の正方向側の辺Ｌ１と実装基板１０との間に挟まるように設けられている。また、端子部２４は、金属部２５，２６及び樹脂部２８により構成されている。

金属部２５，２６は、Ｃｕ等の導体から成り、ｙ軸方向の正方向側から負方向側に向かってこの順に並ぶように設けられている。金属部２５は、帯状の板金から成り、ｚ軸方向から見たとき、図３に示すように、ｙ軸方向の正方向側に向かって凸なＶ字に似た形状を成している。具体的には、金属部２５のｘ軸方向の正方向側の一端は、実装基板１０の上面に設けられた伝送線路４０と接続されている。そして、伝送線路４０と接続されている部分のｘ軸方向の負方向側の端部から、ｚ軸方向の正方向側に向かって折り曲げられている。該ｚ軸方向の正方向側に向かって折り曲げられた部分（実装基板の上側に向かって延在する部分）は、さらにｙ軸方向の正方向側に向かって進行し、筐体部２２のｙ軸方向の正方向側の端部付近で折り返されて、ｙ軸方向の負方向に進行する。そして、筐体部２２におけるｙ軸方向の中央部付近まで進行する。中央部付近まで進行した金属部２５は、ｘ軸方向の負方向側に向かって折り曲げられ、該折り曲げられた部分が、プラグ１１０の端子と接触する。金属部２６は、実装基板１０のｙ軸方向の中心を通り、ｘ軸及びｚ軸に平行な平面Ｓ１に関して、金属２５と対称な形状を成しているため、詳細な形状の説明は省略する。

樹脂部２８は、略直方体状を成し、ＬＣＰなどの樹脂により構成された部材である。樹脂部２８は、金属部２５，２６における伝送線路４０と接続される部分の周辺を覆うように設けられ、金属部２５，２６の形状を維持する役目を担っている。

（駆動回路の構成 図２及び図３参照）
駆動回路３０は、駆動ＩＣ３２（回路素子）を中心として、光ケーブル１００によって伝達された光信号から変換された電気信号を、レセプタクル１に接続された他の電子部品が適切に受信できるように該電気信号に処理を施す役目、又は、レセプタクル１に接続された他の電子部品からの電気信号を、光ケーブル１００によって伝達される光信号に変換できるように該電気信号に処理を施す役目を担っている。また、駆動回路３０は、図２に示すように、実装基板１０の上面におけるｘ軸方向の正方向側の領域に設けられ、駆動ＩＣ３２以外に、４つのチップ抵抗器３４〜３７（回路素子）及び配線３８により構成されている。

駆動ＩＣ３２は、実装基板１０の上面における、ｘ軸方向の正方向側の領域における略中央、かつ、ｙ軸方向の略中央に位置している。また、駆動ＩＣ３２は、直方体状を成し、ｚ軸方向の正方向側から平面視すると、図３に示すように、略正方形状を成している。さらに、駆動ＩＣ３２の下面は、配線３８と接続されている。

４つのチップ抵抗器３４〜３７はそれぞれ、直方体状を成し、駆動ＩＣ３２を囲むように設けられている。具体的には、チップ抵抗器３４は、駆動ＩＣ３２に対して、ｘ軸方向の正方向側、かつ、ｙ軸方向の正方向側に位置している。チップ抵抗器３５は、ｘ軸方向において駆動ＩＣ３２と略同位置にあり、ｙ軸方向においてチップ抵抗器３４と略同位置にある。以上より、抵抗器３４、３５は、ｘ軸方向の正方向側から負方向側に向かってこの順に並んでいる。また、抵抗器３６は、平面Ｓ１に関して抵抗器３４と対称な位置にあり、抵抗器３７は、平面Ｓ１に関して抵抗器３５と対称な位置にある。つまり、抵抗器３６、３７は、ｘ軸方向の正方向側から負方向側に向かってこの順に並んでいる。さらに、チップ抵抗器３４〜３７の下面は、配線３８と接続されている。

配線３８の一部は、実装基板１０の上面の導体１２をくり抜くようにして形成されており、上述のとおり、駆動ＩＣ３２及びチップ抵抗器３４〜３７と接続されている。また、配線３８の他部は、実装基板１０内に設けられ、実装基板１０の上面に位置する配線３８の前記一部及び伝送線路４０と接続されている。これにより、駆動ＩＣ３２とチップ抵抗器３４〜３７が接続される。

（伝送線路の構成 図２及び図３参照）
伝送線路４０は、図２及び図３に示すように、実装基板１０の上面の導体１２をくり抜くようにして形成されたｘ軸方向に延在する導体である。また、伝送線路４０は、実装基板１０の上面におけるｘ軸方向及びｙ軸方向の略中央、つまり、接続部２０と駆動回路３０との間に位置している。そして、伝送線路４０には、上述のとおり、接続部２０における端子部２４の金属部２５、及び駆動回路３０における配線３８が接続されている。つまり、伝送線路４０は、接続部２０と駆動回路３０とを接続している。

（金属キャップの構成 図１、図２及び図４参照）
金属キャップ５０は、一枚の金属板（例えば、リン青銅）がコの字状に折り曲げられた部材であり、図１に示すように、駆動回路３０をｙ軸方向の両側及びｚ軸方向の正方向側（実装基板の上側）から覆っている。具体的には、金属キャップ５０は、図２に示すように、天面５２及び側面５６，５７により構成されている。そして、天面５２がｚ軸方向の正方向側から駆動回路３０を覆い、側面５６がｙ軸方向の正方向側から駆動回路３０を覆い、側面５７がｙ軸方向の負方向側から駆動回路３０を覆っている。

天面５２は、ｚ軸に対して垂直な面であり、ｙ軸方向を長辺とする長方形状をなしている。また、天面５２は、天面５２のｘ軸方向の両側の長辺の中央近傍のそれぞれに接続された帯状の折り曲げ部５３，５４を含んでいる。折り曲げ部５３，５４はそれぞれ、折り曲げられていない状態において、天面５２のｘ軸方向の両側の長辺からｘ軸方向の負方向側及び正方向側に向かって伸びており、ｚ軸方向の負方向側に向かって折り曲げられている。折り曲げ部５３は、天面５２のｘ軸方向の負方向側に位置する端部であり、折り曲げ部５３の先端はさらにｘ軸方向の正方向側に向かって折り曲げられている。結果として、図４に示すように、折り曲げ部５３の先端は、伝送線路４０に沿うように、伝送線路４０をｚ軸方向の正方向側から覆っている。折り曲げ部５４は、図２に示すように、天面５２のｘ軸方向の正方向側に位置する端部である。なお、伝送線路４０は、ｚ軸方向から見たとき、ｙ軸方向（伝送線路の延在する方向と直交し、かつ、前記上面と平行な方向）において折り曲げ部５３内に収まっている。

側面５６は、ｙ軸に対して垂直な面であり、ｘ軸方向を長辺とする長方形状をなしている。側面５６のｚ軸方向の負方向側の辺Ｌ２の中央部は、長方形状に切欠かれ、該中央部を挟む辺Ｌ２の両端が、実装基板１０の導体１２に接着固定されている。これにより、金属キャップ１０は、導体１２と導通し、グランド電位に保たれる。

側面５７は、ｙ軸に対して垂直な面であり、ｘ軸方向を長辺とする長方形状をなしている。側面５７のｚ軸方向の負方向側の辺Ｌ３の中央部は、長方形状に切欠かれ、該中央部を挟む辺Ｌ３の両端が、実装基板１０の導体１２に接着固定されている。これにより、金属キャップ１０は、導体１２と導通し、グランド電位に保たれる。

（効果）
レセプタクル１では、金属キャップ５０の折り曲げ部５３の先端が、図４に示すように、伝送線路４０に沿うようにさらに折り曲げられている。このとき、折り曲げ部５３の先端が、伝送線路４０に対してグランド電極として機能し、伝送線路４０との間に容量が形成される。そして、折り曲げ部５３と伝送線路４０との間隔や、折り曲げ部５３が伝送線路４０に沿う長さ等を調節することにより、この容量値の変更を行うことができる。これにより、折り曲げ部５３が、伝送線路４０のインピーダンス整合に寄与する。従って、レセプタクル１によれば、図５に示すような、金属キャップの端部が折り曲げられていないレセプタクル５００と比較して、光ケーブルが接続される接続部２０と駆動回路３０とを接続する伝送線路４０のインピーダンス整合を容易に取ることができる。

また、金属キャップ５０における折り曲げ部５３の先端の下面と実装基板１０の上面との距離ｄ１は、図４に示すように、駆動回路３０における駆動ＩＣ３２やチップ抵抗器３４〜３７といった回路素子の上面と実装基板１０の上面との距離ｄ２よりも短い。これにより、金属キャップ５０における折り曲げ部５３の先端による伝送線路４０のインピーダンス整合に対する寄与が、距離ｄ１が距離ｄ２よりも長い場合と比較して、より大きくなる。

さらに、レセプタクル１では、金属キャップ５０の折り曲げ部５３のｘ軸に対して垂直な部分αが、接続部２０における端子部２４の金属部２５のｚ軸方向の正方向側に向かって折り曲げられた部分β（実装基板の上側に向かって延在する部分）から放射される電磁波を遮蔽している。

これに加え、レセプタクル１では、図２に示すように、金属キャップ５０のｘ軸方向の両端部を、金属キャップ５０内に折り曲げることにより、駆動回路３０と金属キャップ５０との間に空いたスペースを利用して、グランド電極として機能する金属キャップ５０の体積を増やしている。これにより、レセプタクル１では、グランド電極をより安定した電位に保つことができる。

（第１変形例 図６参照）
第１変形例に係るレセプタクル１Ａとレセプタクル１との相違点は、金属キャップ５０の形状である。具体的には、レセプタクル１Ａでは、金属キャップ５０における天面５２のｘ軸方向の負方向側の端部は、折り曲げられていない。その代わりに、図６に示すように、天面５２の中央付近が切り抜かれ、この部分がｚ軸方向に折り曲げられ、さらにその先端が、伝送線路４０に沿うように折り曲げられている。レセプタクル１Ａにおける他の構成は、レセプタクル１と同様である。従って、レセプタクル１Ａにおいて金属キャップ５０の天面５２以外の説明は、レセプタクル１での説明のとおりである。

（第２変形例 図７参照）
第２変形例に係るレセプタクル１Ｂとレセプタクル１との相違点は、金属キャップ５０の形状である。レセプタクル１Ｂでは、金属キャップ５０における天面５２のｘ軸方向の負方向側の端部は、折り曲げられていない。その代わりに、図７に示すように、側板５７のｘ軸方向の負方向側の端部がｙ軸方向の正方向側に向かって折り曲げられ、さらにその先端が、伝送線路４０に沿うように折り曲げられている。従って、レセプタクル１Ｂでは、側板５７が、レセプタクル１における折り曲げ部５３に相当する。レセプタクル１Ｂにおける他の構成は、レセプタクル１と同様である。従って、レセプタクル１Ｂにおいて金属キャップ５０以外の説明は、レセプタクル１での説明のとおりである。

（その他の実施形態）
本発明に係るレセプタクルは、前記実施形態に係るレセプタクル１〜１Ｂに限らずその要旨の範囲内において変更可能である。例えば、金属キャップの折り曲げ部が更に折り曲げられる回数は任意であり、更に折り曲げた結果、伝送線路に沿っていればよい。また、駆動回路に含まれる回路素子の種類、個数等も任意である。さらに、光電変換素子の位置は、光ケーブルの端部に設けられたプラグ内でなくてもよい。

以上のように、本発明は、光通信に用いられるレセプタクルに有用であり、特に、光ケーブルが接続される接続部と駆動回路とを接続する伝送線路のインピーダンス整合を容易に取ることができる点において優れている。

１〜１Ｂ レセプタクル
１０ 実装基板
２０ 接続部
２４ 端子部
３０ 駆動回路
３２ 駆動ＩＣ（回路素子）
３４〜３７ チップ抵抗器（回路素子）
４０ 伝送線路
５０ 金属キャップ
５３ 折り曲げ部

Claims (6)

1. 実装基板と、
   前記実装基板に設けられ、光ケーブルが接続される接続部と、
   前記実装基板に設けられ、前記光ケーブルによって伝達された光信号から変換された電気信号、又は前記光ケーブルによって伝達される光信号に変換される電気信号を処理する駆動回路と、
   前記実装基板に設けられ、前記接続部と前記駆動回路とを接続する伝送線路と、
   前記実装基板の上面に設けられ、前記駆動回路に含まれる回路素子を、該実装基板の上側から覆う金属キャップと、
   を備え、
   前記金属キャップは、前記実装基板に向かって折り曲げられた折り曲げ部を有し、
   前記折り曲げ部は、更に前記伝送線路に沿うように折り曲げられていること、
   を特徴とするレセプタクル。
2. 前記折り曲げ部において前記伝送線路に沿うように折り曲げられている部分は、該折り曲げ部の下端であること、
   を特徴とする請求項１に記載のレセプタクル。
3. 前記折り曲げ部は、前記接続部と前記回路素子との間に位置していること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレセプタクル。
4. 前記接続部は、前記光ケーブルの端部に設けられたプラグと接続される端子部を有し、
   該端子部は、前記実装基板の上側に向かって延在する部分を有すること、
   を特徴とする請求項３に記載のレセプタクル。
5. 前記折り曲げ部において前記伝送線路に沿うように折り曲げられている部分の下面と前記実装基板の上面との距離は、前記回路素子の上面と該実装基板の上面との距離よりも短いこと、
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のレセプタクル。
6. 前記伝送線路を前記実装基板の上面と直交する方向から見たとき、前記伝送線路の延在する方向と直交し、かつ、前記上面と平行な方向において、該伝送線路は、前記折り曲げ部内に収まっていること、
   を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレセプタクル。

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