JP2021129165A - 光端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部ノイズの悪影響を低減、防止可能な光端末装置を提供する。【解決手段】光端末装置は、ケース本体内に高周波ユニットＤを備える。高周波ユニットＤは、ユニットシャーシＦ内に、少なくとも、電子部品が実装された回路基板１と、光電変換素子を備えた光電変換部を有し、ユニットシャーシＦ内の回路基板１の上の一又は二以上の箇所にシールドケース４を配置する。シールドケース４の少なくとも一つは、光電変換部の外周又は光電変換部及びその周辺の外周に配置する。シールドケース４は、ユニットシャーシＦと接触させて配置する。シールドケース４は、光電変換素子を配置可能な開口部が設けられた金属製の周壁の上面が金属製の蓋６で閉塞されたものである。【選択図】図１

Description

本発明はＣＡＴＶの光伝送システムで使用される光端末装置に関する。

ＣＡＴＶの光伝送システムには、ＣＡＴＶ事業者のケーブルテレビ局から、光伝送システムの光ノードまで光ファイバで光信号を伝送し、光ノードから加入者宅まで同軸ケーブルで電気信号を伝送するＨＦＣ（Hybrid Fiber-Coaxial）方式と、ケーブルテレビ局から加入者宅の光端末装置（Ｖ−ＯＮＵ）まで光ファイバで光信号を伝送するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）方式等がある。

近年の情報通信では光伝送が多く利用されている。この光信号自体は外部からのノイズの影響を受け難く、また、電気信号に比較して伝送する距離に対して信号の減衰が小さく、長距離伝送において中継器などの設置が少なくて済む等の利点がある。

ＣＡＴＶシステムの光伝送システムで、ＣＡＴＶ事業者側から加入者側に伝送される光信号は、ＨＦＣ方式、ＦＴＴＨ方式のいずれであっても、加入者側において光信号が電気信号に変換されてテレビ受像機、その他の受信機器に接続される。この光電変換は光端末装置で行われる。

光端末装置としては、例えば、ＣＡＴＶ光伝送システム（有線ネットワーク）の伝送路の途中に設置される光ノード、加入者側に設置されるＶ−ＯＮＵ（Video-Optical Network Unit）、Ｄ−ＯＮＵ（Data-Optical Network Unit）、Ｖ／Ｄ−ＯＮＵ（Video/Data-Optical Network Unit）等がある。

ＣＡＴＶ事業者側から伝送される光信号には、共同受信信号と告知放送信号が混合されている場合がある。共同受信信号は、少なくとも、ＣＡＴＶ帯域（７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）のテレビジョン放送信号と、ＢＳ／ＣＳ−ＩＦ帯域（１０３２ＭＨｚ〜３２２４ＭＨｚ：４Ｋ・８Ｋ放送開始前の２０１８年１１月までは１０３２ＭＨｚ〜２６１０ＭＨｚ）のテレビジョン放送信号とを含む。一方、告知放送信号は、例えば、地震、風水害等の災害発生報知や予告時等に使用されるものであってＦＭ帯域（７０ＭＨｚ〜９０ＭＨｚ）が使われることが一般的である。

汎用の電子レンジやＩＨクッキングヒーター、コードレス固定電話、ワイヤレスヘッドホン、Bluetooth（登録商標）といった電子機器では、前記１０３２ＭＨｚ〜３２２４ＭＨｚ（ＢＳ／ＣＳ−ＩＦ帯域）の電波が使用されているため、これら汎用機器の使用時に当該機器から漏洩する電磁波が外部ノイズとなって、前記光端末装置で光電変換されたＲＦ信号に悪影響が出ることがある。

光端末装置として図４（ａ）〜（ｅ）のようなものがある。この光端末装置はケース本体Ａにケース本体蓋Ｂが開閉可能に取り付けられ、そのケース本体Ａ内に電源ユニットＣや高周波ユニットＤが脱着可能に装備され、高周波ユニットＤの上からケース本体Ａ内にファイバートレーＥが配置されている。

高周波ユニットＤのユニットシャーシＦ（図４（ｄ）、（ｅ））内には回路基板が配置されている。回路基板には電子部品が実装・配線されて光端末装置として必要な回路が構成されており、光電変換素子が取り付けられている。ファイバートレーＥはその外部から引き込まれた光ファイバを引き回して収容可能なものである。ユニットシャーシＦ（図４（ｄ）、（ｅ））の上蓋Ｇの上には光コネクタＨが配置されている。

ユニットシャーシＦには同軸ケーブル接続用の接栓（Ｆ型コネクタ）や電源プラグを接続するための電源端子（図示せず）等が装備され、高周波ユニットＤの動作状況を表示する表示器（通常ＬＥＤ）を装備するための表示器用孔が開口されている。ユニットシャーシＦは金属製であるため折り曲げ加工上、若干隙間もある。前記汎用機器から漏洩する外部ノイズは表示器用孔や隙間等からユニットシャーシＦ内に侵入し易く、ユニットシャーシＦ内で光電変換されたＲＦ信号に悪影響し易いという問題があった。特に、ＲＦ信号の周波数帯が高くなるにつれて外部ノイズの悪影響が出易い傾向にあった。

前記ユニットシャーシＦと同様のケースとして特許文献１のような電子機器ケースもある。この電子機器ケースは外部ノイズを出して混信、妨害等の悪影響を与えないようにするため、ケースの内部空間を仕切り板で仕切って内部ケースを作り、内部ケースの上面を上外蓋で、下面を下外蓋で閉じて内部ケース内に配置される回路基板をシールドする構成としているが、このシールド構造では前記外部ノイズの悪影響を低減あるいは妨害を受けづらくすることは必ずしも十分ではなかった。

特開２０１８−１０７１６３号公報

本発明の解決課題は、外部ノイズの悪影響を低減できる高周波ユニットを備えた光端末装置の提供にある。

本発明は光電変換部が内蔵された高周波ユニットを備えた光端末装置において、当該高周波ユニットは電子部品が実装・配線された回路基板がユニットシャーシ内に配置され、そのユニットシャーシ内であって回路基板の上の一又は二以上の箇所にシールドケースが配置されている。少なくとも一つのシールドケースは光電変換部の外周又は光電変換部及びその周辺の外周に配置されている。シールドケースは少なくとも前記回路基板の上に配置された光電変換素子及びそれに関連する光電変換回路（以下「光電変換部」という。）を囲う金属製の周壁と、その周壁の上を被覆する金属製の上蓋を備えており、当該シールドケースは回路基板のアースに接続されており、前記ユニットシャーシと少なくとも一箇所以上接触するようにユニットシャーシ内に配置さている。周壁は光電変換素子等を配置可能な開口部を備えている。当該開口部はユニットシャーシの表示器用孔やその他高周波ユニットに外周に空いている孔と対向しない箇所に開口されたものが望ましい。

本発明の光端末装置は次の効果がある。
（１）ユニットシャーシ内にシールドケースがあるため、外部ノイズを遮断でき、外部ノイズの悪影響による信号の品質劣化を低減あるいは防止できる。
（２）シールドケースが回路基板の上の一又は二以上の箇所にシールドケースが配置され、少なくとも一つのシールドケースは光電変換部の外周又は光電変換部及びその周辺の外周に配置されているので、外部ノイズの遮断防止効果が向上する。
（３）シールドケースがユニットシャーシに接触しているので、シールドケースのアースを取り易くなる。
（４）シールドケースが回路基板のアース回路に接続されているので、シールドケースのアースが確実になり、外部ノイズの遮断防止効果が向上する。
（５）シールドケースの周壁の開口部が、ユニットシャーシの表示器用孔などと対向しない箇所に開口された場合は、シールド効果がより一層向上する。

（ａ）は本発明の光端末装置の高周波ユニットの外観図、（ｂ）は高周波ユニットの内部図。 （ａ）は本発明の光端末装置の高周波ユニットの内部説明図、（ｂ）は高周波ユニットの蓋を外した状態の分解説明図。 （ａ）（ｂ）はシールドケースの異なる例の説明図。 （ａ）は光端末装置の外観全体、（ｂ）は（ａ）の蓋を上に開いた状態の正面図、（ｃ）は（ｂ）の斜視図、（ｄ）は蓋を上に開いてファイバートレーを外した状態の正面図、（ｅ）は（ｄ）の斜視図。

（実施形態）
本発明の光端末装置を図１〜図３に基づいて説明する。各図の実施形態は本発明の一実施例にすぎず、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の光端末装置は、図４（ａ）〜（ｅ）の光端末装置と同様に、ケース本体Ａ内に高周波ユニットＤが脱着可能に装備され、高周波ユニットＤの上からケース本体Ａ内にファイバートレーＥが配置され、ファイバートレーＥの上にケース本体蓋Ｂを被せることができる。ケース本体Ａ、ケース本体蓋Ｂ及びファイバートレーＥは樹脂製、高周波ユニットＤのユニットシャーシＦは金属製である。

高周波ユニットＤは図１（ａ）のような外観であり、ユニットシャーシＦの上蓋Ｇの上に光コネクタＨが配置されており、上蓋Ｇを取り外すと図１（ｂ）のような内部構造となっている。高周波ユニットＤのユニットシャーシＦは、図２（ｂ）のように、長方形の枠外周Ｋの開口底面に底蓋Ｌを取り付け、枠外周Ｋの開口上面に上蓋Ｇ（図１（ａ））を取り付けることができる。枠外周Ｋには接栓Ｉが取り付けられており、表示器（例えば、ＬＥＤ）を取り付ける表示器用孔Ｊが開口されている。表示器用孔Ｊに取り付けられる表示器は高周波ユニットＤの動作状況を表示するものである。枠外周Ｋは金属製であり、折り曲げ部などに若干隙間がある。

ユニットシャーシＦの内部には回路基板１があり、回路基板１には電子部品が搭載され、必要な配線がされて電源回路、増幅回路、光電変換回路等が形成されている。回路基板１の上には数枚の仕切り板２があり、それら仕切り板２により電源部、光電変換部、増幅部といったように仕切られている。仕切り板２も金属製である。図２（ｂ）のように、回路基板１の光電変換部には光電変換素子（例えば、フォトダイオード）３が取り付けられており、その光電変換素子３が回路基板１の光電変換回路と電気的に接続されて、光電変換素子３に伝送されてくる光信号が電気信号に変換されるようにしてある。回路基板１の構成や電子部品の実装等は汎用のそれらと同様である。

本発明では、回路基板１の上に金属製のシールドケース４（図１（ｂ））を配置して、光電変換部の周囲を囲ってある。シールドケース４は金属製であり、周壁５（図２（ａ）、（ｂ））と、それに開閉可能な蓋６（図２（ｂ））を備えている。周壁５の底面の数箇所には差し込み突起７が突設されており、その差し込み突起７が回路基板１の差し込み穴に差し込まれて、周壁５の底面が回路基板１に密接し、回路基板１のアース回路に半田付けなどで固定されている。なお、ユニットシャーシＦの枠外周Ｋは汎用の高周波ユニットＤと同様に、回路基板１の上に配置され、回路基板１のアース回路に接続される。また、回路基板１に配置されたシールドケース４は、回路基板１の裏側にあってもよい。

シールドケース４は高周波ユニットＤのユニットシャーシＦに接触してユニットシャーシＦ内に配置されている。この場合、シールドケース４はユニットシャーシＦに半田付け、その他の手段で接続するなどして、ユニットシャーシＦを介して確実に接地されるようにすることができる。

図３（ａ）のシールドケース４の周壁５は帯状の板材を折り曲げて矩形の枠形状に形成してあり、その周面の一箇所に開口部８がある。開口部８はユニットシャーシＦ（図１（ａ）、（ｂ））の枠外周Ｋの表示器用孔Ｊと対向しない箇所（表示器用孔Ｊと直行する面）に開口されている。シールドケース４の蓋６は断面下向きコ字形状で例えばバネ性を有しており、周壁５の上に被せて、周壁５に嵌めこむことで止めるようにしてある。

図３（ｂ）のシールドケース４の周壁５は、その上面に上縁５ａがあり、その上に平板状の蓋６を載せてネジ止めできるようにしてある。周壁５への蓋６の固定はネジ止め、接着剤で固定、その他の手段による固定であってもよい。

シールドケース４の周壁５、蓋６の形状や構造は図示した以外であってもよく、形状は方形ではなく円形、楕円形、菱形といった任意の等の形状であってもよい。また、周壁５と蓋６が一体となって底面だけが開口する底面開口の箱型の立体形状であってもよく、それを光電変換部に被せて回路基板に固定することもできる。要は、外部ノイズのシールド性を高めることが可能であれば、他の形状、構造であってもよい。

シールドケース４の材料はシールド性を高めるため、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス等の導電性金属が適する。シールドケース４は金属板を折り曲げて形成したり、数枚の金属板を組み合わせて形成したりした場合は、シ−ルド性を高めるために、折り曲げ箇所や組み合わせ箇所を溶接して隙間を閉塞するのが望ましい。

本発明におけるシールドケース４は回路基板１の上の二以上の箇所に配置することもできる。この場合は、少なくとも一つのシールドケース４で光電変換部の周囲だけでなく、光電変換部の周囲とその周辺をも囲い、他のシールドケース４でそれら以外の箇所を囲うこともできる。

本発明の光端末装置は外部ノイズの影響を遮断、排除する必要のある他の電子機器等にも利用できるので、ＣＡＴＶ用に限らず、他の光伝送分野の光電変換部にも使用することができる。

１ 回路基板
２ 仕切り板
３ 光電変換素子（フォトダイオード）
４ シールドケース
５ 周壁
５ａ （周壁の）上縁
６ 蓋
７ 差し込み突起
８ 開口部
Ａ ケース本体
Ｂ ケース本体蓋
Ｃ 電源ユニット
Ｄ 高周波ユニット
Ｅ ファイバートレー
Ｆ ユニットシャーシ
Ｇ 上蓋
Ｈ 光コネクタ
Ｉ 接栓
Ｊ 表示器用孔
Ｋ 枠外周（Ｆ：ユニットシャーシの外周側面）
Ｌ 底蓋

Claims (4)

1. ケース本体内に高周波ユニットを備え、高周波ユニットが光電変換部を備えた光端末装置において、
   前記高周波ユニットはユニットシャーシ内に、少なくとも、電子部品が実装された回路基板と光電変換素子を備えた光電変換部を備え、
   前記ユニットシャーシ内の回路基板の上の一又は二以上の箇所にシールドケースが配置され、少なくとも一つのシールドケースは光電変換部の外周又は光電変換部及びその周辺の外周を囲うように配置されており、
   前記シールドケースは光電変換素子を配置可能な開口部が設けられた金属製の周壁の上面が金属製の蓋で閉塞されたものである、
   ことを特徴とする光端末装置。
2. 請求項１記載の光端末装置において、
   シールドケースの周壁の開口部が、ユニットシャーシの表示器用孔と対向しない箇所に配置された、
   ことを特徴とする光端末装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の光端末装置において、
   シールドケースが、ユニットシャーシに接触して回路基板上に配置された、
   ことを特徴とする光端末装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光端末装置において、
   シールドケースが、回路基板のアース回路に接続されている、
   ことを特徴とする光端末装置。
   

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