JP4503644B2 - 光ケーブル用平衡伝送用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光ケーブル用平衡伝送用コネクタに関する。

近年、情報化社会の発展により、通信速度のさらなる向上並びに伝送距離のさらなる延長が求められている。このような要求から、ネットワーク上をやりとりされる信号は、電気から光へと代わりつつある。

光信号を用いた通信機器であって、大容量および高速通信を実現するものとしては、たとえば以下に示す特許文献１が開示するところの光トランシーバモジュールが存在する。図１に、本従来技術による光トランシーバモジュール９００の構成を示す。

図１に示すように、光トランシーバモジュール９００は、ハウジング９０１、ベゼル９０２、２つの光コネクタ９０３、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）コネクタ９０４、およびレール９０５を有してなり、サーバ装置やネットワーク・通信機器（スイッチやルータ等）などの情報処理装置（以下、ホスト装置という）にレール９０５を用いて装着される。

ＰＣＢコネクタ９０４は、いわゆるカードエッジ型コネクタであり、情報処理装置のマザーボード（システムボードともいう）と直接接続される。ＰＣＢコネクタ９０４は、たとえば業界標準とされたＸＡＵＩ（10Gigabit Attachment Unit Interface）に適合する形で構成されている。すなわち、本従来技術では、光トランシーバモジュール９００と情報処理装置とがＸＡＵＩにより接続される。

ハウジング９０１内部には、図示しない送信機と受信機とが設けられている。したがって、情報処理装置から入力されたデータは、送信機において光信号に返還された後、光コネクタ９０３に接続された光ケーブル（図示せず）へ送出される。また、光ケーブルから入力された光信号は、受信機において電気信号に返還された後、ＰＣＢコネクタ９０４を介して情報処理装置へ入力される。
特開２００２−３２８２６９号公報

しかしながら、光信号を送受信するための通信機器、たとえば上述した送信機および受信機は、電気信号を送受信するための通信機器と比べて一般的に高価であり、汎用性に欠けるという問題が存在する。

一方、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）などのシステムを構築する際、ビル内部の集中したエリアにサーバ装置などの情報処理装置を設置するのであれば、必ずしも光通信で実現されるほどのスペック、特に送信距離が必要となるわけではなく、電気通信で十分対応可能な場合が存在する。

本発明は、厚みを抑えることができる光ケーブル用平衡伝送用コネクタを提供することを目的とする。

本発明は、請求項１記載のように、光ケーブルを着脱可能なソケットと、該ソケットの底部に設けられた光電変換部と、トランシーバモジュールと接続するための外部接続コネクタと、筐体とを有する光ケーブル用平衡伝送用コネクタであって、前記光電変換部における前記ソケットと反対側の面に設けられた第１内部接続コネクタと、一方の端にカードエッジ型の第１コネクタ部が設けられた基板とを有し、前記第１コネクタ部が前記第１内部接続コネクタに差し込まれることで、前記基板と前記光電変換部とが電気的に接続され、 前記外部接続コネクタは、絶縁体を間に挟む信号コンタクトが垂直に配置され、その水平方向の両サイドに絶縁体を挟んでグランドコンタクトが配置された形状をなし、前記基板の前記光電変換部が取り付けられる側と反対側の端に取り付けられ、前記筐体の内部に前記ソケット、前記光電変換部、前記第１内部接続コネクタ、前記第１コネクタ部及び前記外部接続コネクタが、前記基板の板面に沿って配置されると共に、前記ソケット及び前記外部接続コネクタが前記筐体の外方側に位置して光ケーブル用平衡伝送用コネクタが構成されており、前記トランシーバモジュールは、情報処理装置に実装されるものであり、前記情報処理装置と電気的に接続するカードエッジコネクタを有するプリント回路基板を収容するハウジングと、ハウジングの一部を構成するベゼルと、前記外部接続コネクタと接続するための平衡伝送用コネクタと、前記情報処理装置に設けられたグランドラインと電気的に接続するグランド端子とを有しており、前記外部接続コネクタが前記トランシーバモジュールの前記平衡伝送用コネクタに接続し、前記ソケットに前記光ケーブルが接続されることを特徴とする。以上のような構成を有することで、ソケットと光電変換部と基板とを直線状に配置させることが可能となり、光ケーブル用平衡伝送用コネクタの厚みを抑えることができる。

また、請求項１記載の前記光ケーブル用平衡伝送用コネクタは、たとえば請求項２記載のように、前記外部接続コネクタと前記基板とがライトアングルＳＭＴタイプのコネクタを介して電気的に接続されてもよい。

また、請求項１記載の前記光ケーブル用平衡伝送用コネクタは、たとえば請求項３記載のように、前記外部接続コネクタと前記基板とが挟み込みＳＭＴタイプのコネクタを介して接続されてもよい。

また、請求項１記載の前記光ケーブル用平衡伝送用コネクタは、たとえば請求項４記載のように、前記基板に設けられた信号ラインの特定インピーダンスがディファレンシャル信号に対して１００Ωであってもよい。

また、請求項１記載の前記光ケーブル用平衡伝送用コネクタは、たとえば請求項５記載のように、前記ハウジングと前記ベゼルとの間にインナーカバーが配置され、前記ベゼルには、前記トランシーバモジュールを前記情報処理装置に固定するためのネジ穴が設けられていてもよい。

本発明によれば、厚みを抑えることができる光ケーブル用平衡伝送用コネクタを実現することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

まず、本発明の実施例１によるトランシーバモジュール１００について図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施例は特に、最大転送速度が１０ＧｂｐｓのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）仕様を満足できるトランシーバモジュールに関する。このトランシーバモジュールは、後述する平衡伝送用ケーブル１５０（図５参照）と接続可能な構成であり、サーバ装置やネットワーク・通信機器（ホスト装置）などの情報処理装置間でのデータの送受信を可能にするためのものである。ただし、本発明はこれに限定されず、その主旨を逸脱しない限り、種々変形可能であることは言うまでもない。

図２は、本実施例によるトランシーバモジュール１００の外部概略構成を示す斜視図である。図２に示すように、トランシーバモジュール１００は、ハウジング１０１とベゼル１０２と平衡伝送用コネクタ１０３とＰＣＢ端子１０４とグランド端子１０６とを有する。

ハウジング１０１は、後述する内部回路などを搭載したプリント回路基板（以下、ＰＣＢと略す）を収納する。ＰＣＢ１１３（図６参照）および内部回路については、後述において図９と共に説明する。

ベゼル１０２は、ハウジング１０１の一方の面、特にトランシーバモジュール１００が情報処理装置に実装された際に情報処理装置本体外部に露出する面に設けられる外部筐体である。これをフロントベゼルともいう。なお、以下の説明では、情報処理装置をホスト装置という。また、以下の説明では、図２にも示すように、トランシーバモジュール１００の挿入方向をＹ方向とし、これと垂直方向であってＰＣＢ１１３の平面と平行な方向をＸ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向と垂直な方向をＺ方向とする。

ベゼル１０２の中央部には、平衡伝送用ケーブル１５０（図５参照）とドッキングするための平衡伝送用コネクタ１０３が設けられる。換言すれば、平衡伝送用コネクタ１０３は平衡伝送用ケーブル１５０が着脱可能に構成される。平衡伝送用コネクタ１０３は、たとえばＩＥＥＥ８０２．３ｚの１０ＧＢＡＳＥ−ＣＸ４で規格されるインタフェースに適合した構成とすることができる。この形状の詳細については、後述において説明する。

内部回路が搭載されたＰＣＢ１１３の一部は、ハウジング１０１から突出している。この突出した部分には、トランシーバモジュール１００とホスト装置とを電気的に接続するためのＰＣＢ端子１０４が設けられている。このＰＣＢ端子１０４は、いわゆるカードエッジコネクタと呼ばれるものであり、ホスト装置におけるマザーボードに設けられたコネクタに着脱可能である。すなわち、トランシーバモジュール１００をホスト装置の所定のスロットに挿着することで、マザーボードに設けられたコネクタとトランシーバモジュール１００のＰＣＢ端子１０４とが電気的な接点を持つ。このようなＰＣＢ端子１０４は、たとえばＩＥＥＥ８０２．３ａｅで提供されるＸＡＵＩ（10 Gigabit Attachment Unit Interface）に適合した構成とすることができる。

グランド端子１０６は、ＰＣＢ端子１０４と同様に、トランシーバモジュール１００がホスト装置に挿着されることによって、ホスト装置に設けられたグランドラインと電気的に接続される。これにより、ハウジング１０１やその他の部材をアースすることが可能となる。

次に、トランシーバモジュール１００の外部構成の詳細を図面と共に説明する。図３（ａ）はトランシーバモジュール１００の上面図（−Ｚ方向へ見た際の外観図）であり、図３（ｂ）はその側面図（Ｘ方向へ見た際の外観図）であり、図３（ｃ）はその底面図（Ｚ方向へ見た際の外観図）である。また、図４（ａ）はトランシーバモジュール１００の前面図（Ｙ方向へ見た際の外観図）であり、図４（ｂ）はその背面図（−Ｙ方向へ見た際の外観図）であり、図４（ｃ）はそのＡ−Ａ断面図である。

図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ａ）〜（ｃ）を参照すると明らかなように、トランシーバモジュール１００は、第１筐体１１１と第２筐体１１２とＰＣＢ１１３とベゼル１０２と平衡伝送用コネクタ１０３とＰＣＢ端子１０４とグランド端子１０６とレール１１７と組立ネジ１１９と固定ネジ１２０とを有する。

第１筐体１１１および第２筐体１１２は図２におけるハウジング１０１を形成する筐体である。これらが組み立てられた内部にＰＣＢ１１３が収納される。ＰＣＢ１１３は上述したように内部回路を搭載した基板である。

また、第２筐体１１２には、トランシーバモジュール１００のホスト装置への挿入方向と平行なレール１１７が設けられている。一方、トランシーバモジュール１００が挿入されるホスト装置のスロットには、レール１１７と係合するレール溝が設けられている。したがって、挿入時では、レール１１７がレール溝を滑動することで、トランシーバモジュール１００が正規の位置に導かれ、ＰＣＢ端子１０４がホスト装置のスロットにおける底部に設けられたコネクタに差し込まれる。

固定ネジ１２０は、トランシーバモジュール１００をホスト装置に挿着した際に、これをホスト装置に固定するためのネジである。すなわち、ホスト装置の所定の位置にはネジ穴が設けられており、トランシーバモジュール１００をホスト装置の所定のスロットに挿入し、固定ネジ１２０をネジ穴に回し込むことで、トランシーバモジュール１００をホスト装置に固定することができる。

なお、ベゼル１０２と平衡伝送用コネクタ１０３とＰＣＢ端子１０４とグランド端子１０６とについては、上述と同様であるため、ここでは説明を省略する。また、組立ネジ１１９については、後述において図６と共に説明する。

次に、平衡伝送用コネクタ１０３とドッキングする平衡伝送用ケーブル１５０の構成を図５と共に説明する。図５に示すように、平衡伝送用ケーブル１５０は、ハウジング１５１と平衡伝送用コネクタ本体１５２と平衡伝送用プラグ（メス）１５３と電線ケーブル１５４と係合溝１５５とを有する。なお、係合溝１５５については後述する。

平衡伝送用コネクタ本体１５２は、ハウジング１５１の先端側（トランシーバモジュール１００側）に組み込んであり、ハウジング１５１の先端に平衡伝送用プラグ（メス）１５３が突出している。また、ハウジング１５１の後端からは電線ケーブル１５４が延在している。

平衡伝送用プラグ（メス）１５３は、上述した平衡伝送用コネクタ１０３（特に平衡伝送用プラグ（オス）１３０）と組み合うように構成されたコネクタ部である。したがって、平衡伝送用プラグ（メス）１５３は、たとえばＩＥＥＥ８０２．３ｚの規格である１０ＧＢＡＳＥ−ＣＸ４で規定されるインタフェースに適合した構成とすることができる。

次に、トランシーバモジュール１００の他の構成を図６に示す分解図を用いて詳細に説明する。

図６に示すように、トランシーバモジュール１００は、第１および第２筐体１１１，１１２とＰＣＢ１１３と平衡伝送用コネクタ１０３とベゼル１０２とインナーカバー１１８とを有する。

内部回路が搭載されたＰＣＢ１１３は穴１１６を有する。また、第２筐体１１２はネジ穴１２３を有する。ＰＣＢ１１３は組立ネジ１１５により第２筐体１１２の所定の位置に固定される。このように固定された後、第２筐体１１２の開口側が第１筐体１１１により封じられることで、ＰＣＢ１１３がハウジング１０１内部に収納される。

また、ＰＣＢ１１３の一方の端、すなわちＰＣ内部へ挿入される側の端には、上述したようにＰＣＢ端子１０４が形成されている。これに対し、ＰＣＢ１１３の他方の端、すなわち平衡伝送用コネクタ１０３が設けられる端には、これの金属パターンと電気的な接点を持つための内部端子１１４が形成されている。

平衡伝送用コネクタ１０３は平衡伝送用プラグ（メス）１５３と組み合うための平衡伝送用プラグ（オス）１３０が設けられたユニットである。したがって、平衡伝送用プラグ（オス）１３０を平衡伝送用プラグ（メス）１５３に差し込むことで、平衡伝送用プラグ（メス）１５３に設けられた金属パターンと電気的な接点が形成される。

以上のように第１および第２筐体１１１，１１２とＰＣＢ１１３と平衡伝送用コネクタ１０３とを組み立てた後、平衡伝送用コネクタ１０３側はベゼル１０２により封じられる。ベゼル１０２には穴１２１が設けられている。また、第２筐体１１２にはネジ穴１２２が設けられている。ベゼル１０２は組立ネジ１１９により第２筐体１１２の所定の位置に固定される。この際、ベゼル１０２と第２筐体１１２との間にインナーカバー１１８を配置することで、粉塵の進入を防止したり、強度の向上を図ることができる。

また、トランシーバモジュール１００を正規の位置に導くためのレール１１７には、上述したようにグランド端子１０６が設けられる。一方、上述したホスト装置のレール溝はグランドラインとしての機能も果たす。これにより、実装時に、グランド端子１０６と接続された構成がアースされる。

この他、上述したように、ベゼル１０２の少なくとも２カ所には穴１２４が設けられている。一方、ホスト装置における穴１２４と位置合わせされた箇所には、ネジ穴が設けられている。したがって、固定ネジ１２０に穴１２４を嵌挿し、固定ネジ１２０をホスト装置のネジ穴回し込むことで、トランシーバモジュール１００をホスト装置に固定することができる。

次に、本実施例による平衡伝送用コネクタ１０３の構成を図７と共に説明する。図７（ａ）は平衡伝送用コネクタ１０３の斜視図であり、図７（ｂ）はその前面図（−Ｚ方向へ見た際の外観図）であり、図７（ｃ）はその側面図（Ｘ方向へ見た際の外観図）であり、図７（ｄ）はその背面図（Ｚ方向へ見た際の外観図）である。

図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、平衡伝送用コネクタ１０３は、平衡伝送用プラグ（オス）１３０と係合爪１３１と固定部１３２と内部端子１３３とを有する。

平衡伝送用プラグ（オス）１３０は、上述したように、平衡伝送用ケーブル１５０の平衡伝送用プラグ（メス）１５３とドッキングし、電気的な接点を形成するための部である。係合爪１３１は、平衡伝送用ケーブル１５０の係合溝１５５とかみ合うことで、平衡伝送用ケーブル１５０をトランシーバモジュール１００へ固定するための部材である。固定部１３２は、第１および第２筐体１１１，１１２からなるハウジング１０１に対して平衡伝送用コネクタ１０３を位置決めし、これを固定するための部材である。内部端子１３３は、ＰＣＢ１１３の内部端子１１４と接触することで、電気的な接続を形成するための部材である。

また、平衡伝送用コネクタ１０３の他の構成例を図８に示す。図８に示す構成は、図７に示す構成と略同様であるが、固定部１３２Ａの形状が図７に示す固定部１３２の形状と異なる。このように、平衡伝送用コネクタ１０３は種々変形して実施することができるものである。

次に、トランシーバモジュール１００の回路構成、すなわちＰＣＢ１１３に搭載された内部回路の構成を図面と共に説明する。

図９は、トランシーバモジュール１００の回路構成を示すブロック図である。図９に示すように、トランシーバモジュール１００は、リタイマ１１と制御部１２と基準クロック生成部１３と電源部１４とＣＸ４インタフェース１５とを有し、ＸＡＵＩ（10 Gigabit Attachment Unit Interface）インタフェース２２を介してホスト装置の送受信部（Ｔｘ／Ｒｘ）２１と接続されると共に、ＣＸ４インタフェース１５を介して平衡伝送用ケーブル１５０の一方の端に接続された他の機器と接続される。なお、リタイマ１１と制御部１２と基準クロック生成部１３と電源部１４とＣＸ４インタフェース１５とは、上述したＰＣＢ１１３上に形成された内部回路である。

ホスト装置側に設けられた送受信部（Ｔｘ／Ｒｘ）２１は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｅの規定にあるＸＧＸＳ（10 Gigabit ethernet eXtended Sublayer）を実現するデバイスである。すなわち、送受信部（Ｔｘ／Ｒｘ）２１は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｅによって定義された１０ギガビット・イーサネット（登録商標）用に開発されたアプリケーションの一つであり、ＸＧＭＩＩ（10 Gigabit Media Independent Interface）デバイスとＸＡＵＩデバイスとの間のつなぎ機能を供給するためのものである。なお、ＸＧＭＩＩデバイスとは、同じくＩＥＥＥ８０２．３ａｅの規定にあるアプリケーションの一つであり、１５６ＭＨｚのダブル・データ・レート（ＤＤＲ）、並列、小範囲、インターコネクト・インターフェースであり、１０ギガビット・イーサネット（登録商標）のメディア・アクセス・コントロール（ＭＡＣ）と物理層（ＰＨＹ）デバイスのインターフェースとをサポートするものである。

リタイマ（Re-timer）１１は、ホスト装置から平衡伝送用コネクタ１０３を介して入力された信号からクロックを抽出すると共に、ホスト装置から入力されたデータのビット幅と基準クロック生成部１３から入力された基準クロックとのエッジのタイミングを調整することで、電線ケーブル１５４が形成するネットワークとの同期を図りつつ、ホスト装置側に設けられた送受信部（Ｔｘ／Ｒｘ）２１から入力されたデータを平衡伝送用ケーブル１５０の他の一方の端に接続された他の機器へ送信する。なお、ネットワークとの同期を図る回路を本実施例では特に同期回路（Normalization）１１ａという。また、リタイマ１１はネットワークから入力されたデータをホスト装置の送受信部（Ｔｘ／Ｒｘ）２１へ入力する。

リタイマ１１と送受信部（Ｔｘ／Ｒｘ）２１とは、ＸＡＵＩインタフェース２２を介して接続される。ＸＡＵＩインタフェース２２は、上述にもあるように、ＩＥＥＥ８０２．３ａｅの規定にあるアプリケーションの一つであり、ピン・カウント減少を提供する高速インターコネクトである。なお、参考として、ＸＡＵＩインタフェース２２のピン使用例を図１０に示す。

図１０に示すように、ＸＡＵＩインタフェース２２はピン数が７０本のコネクタ形状を有する。これらのうち、１から３５番までのピンは、トランシーバモジュール１００の電源やその他の構成（制御部１２など）を制御するための制御信号の入力端子として使用される。また、３６から７０番までは、目的のデータを入出力するために使用される。データの入出力に用いられるピン、すなわち３６から７０番までのピンを参照すると明らかなように、データは８組の差動信号として入力される。

一方、ネットワークとリタイマ１１とはＣＸ４インタフェース１５を介して接続される。すなわち、平衡伝送用コネクタ１０３と平衡伝送用ケーブル１５０とは１０ＧＢＡＳＥ−ＣＸ４の規格を満足するように構成される。なお、参考として、ＣＸ４インタフェース１５のピン使用例を図１１に示す。

図１１に示すように、ＣＸ４インタフェース１５は、目的のデータを入出力するためのピン（Ｓ１＋〜Ｓ８＋，Ｓ１−〜Ｓ８−）を８組有し、これらの間に合計９本のピン（Ｇ１〜Ｇ９）が設けられている。９本のピンは主としてグランド端子として使用される。また、ピン番号Ｓ１（＋，−）〜Ｓ８（＋，−）のピンは、信号端子として使用され、それぞれ図１０におけるピン番号６５および６４，６２および６１，５９および５８，５６および５５，５１および５０，４８および４７，４５および４４，４２および４１のピンと対応づけられる。すなわち、平衡伝送用ケーブル１５０は目的のデータを８組のペアケーブルを用いて差動信号として伝送する。

図９に戻り説明する。図９において、制御部１２はホスト装置から入力されたＭＩＤＯ信号やＭＤＣ信号やその他の信号（other signal）などの制御信号に基づいてリタイマ１１を制御する。また、基準クロック生成部（Reference Clock）１３は、ネットワークと同期を図る際に使用される基準クロックを生成し、これを制御部１２に入力する。したがって、制御部１２は入力された基準クロックに基づいてリタイマ１１を動作させることで、これにデータを送受信させる。

また、電源部（Hot Swap Control）１４は、ホスト装置側からＸＡＵＩインタフェース２２を介して入力された電源電圧Ｖｃｃをトランシーバモジュール１００内部に供給する。

以上のように構成することで、本実施例によれば、高速通信を必要とするが短距離通信で十分な場合のニーズに対してこれを安価に実現することが可能なトランシーバモジュールを実現することができる。

次に、本発明の実施例２について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。

実施例１は電気信号のみを対象とした構成であるのに対し、本実施例は電気信号と光信号との双方に対応することを可能とした構成である。なお、本実施例によるトランシーバモジュール２００の構成は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略し、本実施例の特徴部分である回路構成について詳細に説明する。

図１２は、本実施例によるトランシーバモジュール２００の回路構成を示すブロック図である。図１２に示すように、本実施例によるトランシーバモジュール２００は、図９に示す実施例１によるトランシーバモジュール１００と同様の構成に検出／電力供給回路２６が追加されている。

検出／電力供給回路２６は平衡伝送用コネクタ１０３に接続されたケーブル（電線ケーブル／光ケーブル１５４）の種類、すなわち電線ケーブルであるか光ケーブルであるかを検出する。ただし、通常の光ケーブルの形状では直接、平衡伝送用コネクタ１０３に接続することができない。そこで本実施例では、図１３に示すような光ケーブル用平衡伝送用コネクタ２５０を用いる。

この光ケーブル用平衡伝送用コネクタ２５０は、平衡伝送用コネクタ本体２５２の一方の端に図５に示す平衡伝送用ケーブル１５０と同様の平衡伝送用プラグ（メス）１５３を有し、他方の端に光ケーブル２５４を差し込むための光ケーブル用ソケット２５５を有する。光ケーブル用ソケット２５５には光電変換用の素子が組み込まれた光電変換部２５６が取り付けられ、これにより、信号が電気から光へまたは光から電気への変換されて送受信される。光ケーブル用ソケット２５５および光電変換部２５６は、通常、光ケーブル用平衡伝送用コネクタ２５０内部の基板上に搭載される。このため、光ケーブル用平衡伝送用コネクタ２５０全体の小型化のために、本実施例では、光ケーブル用ソケット２５５および光電変換部２５６の一部をハウジング２５１外部に露出した構成とされている。

次に、検出／電力供給回路２６の回路構成を図１４と共に説明する。図１４に示すように、検出／電力供給回路２６は、検出回路２６ａと電力供給回路２６ｂとを含んでなる。

検出回路２６ａは、アンド回路ＡＮＤ１と、２つの比較器ＣＯＭＰ１，ＣＯＭＯＰ２とからなる差動回路２６１と、抵抗Ｒ２〜Ｒ５と、コンデンサＣ１とを含む。なお、コンデンサＣ１は高周波ノイズを除去する目的で設けられている。

また、検出回路２６ａはＣＸ４インタフェース１５のグランド用の端子の何れかに接続される。本実施例では、例として端子Ｇ７（ＴＹＰＥ＿ＳＥＮＣＥ）に接続された場合を図示する。ＣＸ４インタフェース１５に電線ケーブルが接続される、すなわち平衡伝送用プラグ（オス）１３０に図５に示す平衡伝送用ケーブル１５０が接続されると、平衡伝送用ケーブル１５０内部では、端子Ｇ７がグランド（ＧＮＤ）に接続される。したがって、平衡伝送用プラグ（オス）１３０内部の導体抵抗と平衡伝送用ケーブル１５０内部でグランド（ＧＮＤ）に接続されるまでの導体抵抗との合計をＲｃとすると、図１４中、Ａ点の電位はＶｃｃ×（Ｒｃ／（Ｒ２＋Ｒｃ））となる。導体抵抗の合計Ｒｃは、抵抗Ｒ２に比べると十分に小さいので、Ａ点の電位はほぼＧＮＤレベルとなる。

このＡ点の電位は比較器ＣＯＭＰ１の反転入力端子（−）および比較器ＣＯＭＰ２の非反転入力端子（＋）に入力される。一方、比較器ＣＯＭＰ１の非反転入力端子（＋）には基準電圧Ｖｃｃ×（（Ｒ４＋Ｒ５）／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５））（これを基準電圧１とする）の電位が入力され、比較器ＣＯＭＰ２の反転入力端子（−）には基準電圧Ｖｃｃ×（Ｒ５／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５））（これを基準電圧２とする）が入力される。

以上のような構成において、Ａ点の電位は基準電圧１より低いため、比較器ＣＯＭＰ１の出力はＨｉｇｈとなる。また、Ａ点の電位は基準電圧２と比べても低いため、比較器ＣＯＭＰ２の出力はＬｏｗとなる。比較器ＣＯＭＰ１およびＣＯＭＰ２の出力は、アンド回路ＡＮＤ１に入力される。これらはそれぞれＨｉｇｈ，Ｌｏｗであることから、アンド回路ＡＮＤ１の出力はＬｏｗとなる。これにより、パワースイッチ回路２６２はオフ状態となり、端子Ｇ８には電源が供給されない。

次に、光ケーブル用平衡伝送用コネクタ２５０が接続された場合を考える。光ケーブル用平衡伝送用コネクタ２５０内部では、端子Ｇ７は抵抗Ｒｏを介してグランド（ＧＮＤ）に接続される。抵抗Ｒｏは、Ｒ５／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５）＜Ｒｏ／（Ｒ２＋Ｒｏ）＜（Ｒ４＋Ｒ５）／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５）を満たす値とする。このとき、Ａ点の電位は、Ｖｃｃ×（Ｒｏ／（Ｒ２＋Ｒｏ））で表されるが、この値は基準電圧１よりも低いため、比較器ＣＯＭＰ１の出力はＨｉｇｈとなる。また、Ａ点の電位は基準電圧２よりも高いため、比較器ＣＯＭＰ２の出力はＨｉｇｈとなる。したがって、アンド回路ＡＮＤ１の出力はＨｉｇｈとなる。これにより、パワースイッチ回路２６２はオン状態となり、端子Ｇ８に電源が供給される。

次に、平衡伝送用プラグ（オス）１３０に何も嵌合されていない状態、すなわち、端子Ｇ７が開放されている場合を考える。端子Ｇ７が開放されていると、Ａ点の電位は、抵抗Ｒ２を介して電源電圧Ｖｃｃに接続されているため、ほぼＶｃｃと同じ電位となる。このとき、Ａ点の電位は、基準電圧１に比べて高いため、比較器ＣＯＭＰ１の出力はＬｏｗとなる。また、Ａ点の電位は、基準電圧２と比べても高いため、比較器ＣＯＭＰ２の出力はＨｉｇｈとなる。したがって、アンド回路ＡＮＤ１の出力はＬｏｗとなりる。これにより、パワースイッチ回路２６２はオフ状態となり、端子Ｇ８には電源が供給されない。なお、これは安全を考えての処理となる。

ここで、検出／電力供給回路２６におけるＴＹＰＥ＿ＳＥＮＣＥ（図１４参照）の入力電圧と、比較器ＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２およびアンド回路ＡＮＤ１の出力と、パワースイッチ回路２６２のオン／オフ状態との関係を表１にまとめる。表１に示すように、ＴＹＰＥ＿ＳＥＮＣＥ入力電圧が基準電圧２（表中例として０．８Ｖ）より高く、基準電圧２（表中例として２．４Ｖ）よりも低い場合のみ、パワースイッチ回路２６２はオン状態となる。

以上のように構成することで、本実施例によれば、トランシーバモジュール２００に接続されたケーブルの種類を検出し、これに応じて動作することが可能となる。

次に、本発明の実施例３について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１または２と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１または２と同様である。

図１５は本実施例によるトランシーバモジュール３００の外観構成を示す斜視図である。図１５に示すように、トランシーバモジュール３００は、実施例１によるトランシーバモジュール１００と同様の構成において、取外用レバー３０１とラッチ３０２とが設けられている。

ラッチ３０２は、トランシーバモジュール３００をホスト装置などのスロットに装着した際、スロットのレール部分に設けられた溝に係合することで、トランシーバモジュール３００をホスト装置にロックし、これが不用意にホスト装置から外れることを防止するためのものである。また、取外用レバー３０１は、ラッチ３０２をトランシーバモジュール３００本体内部に収容することで、トランシーバモジュール３００のロック状態を解除するためのものである。

本実施例では、図１６に示すように、取外用レバー３０１を手前、すなわちトランシーバモジュール３００をホスト装置から引き抜く方向に引っ張ることで、ラッチ３０２がトランシーバモジュール３００本体内部に終了されるように構成している。なお、以下の説明では、図１５に示す取外用レバー３０１の状態をロック状態または通常状態とし、図１６に示す取外用レバー３０１の状態をアンロック状態とする。

図１７に、トランシーバモジュール３００の分解図を示す。図１７に示すように、トランシーバモジュール３００は、実施例１によるトランシーバモジュール１００と同様の部品構成の他に、取外用レバー（３０１）を構成するレバー部材（３０１ａ、３０１ｂ）を有する。すなわち、取外用レバー３０１は２つのレバー部材３０１ａおよび３０１ｂとからなる。このほか、トランシーバモジュール３００は、バネ３１３と、ラッチ３０２が設けられた金属部材３０３とを有する。

レバー部材３０１ａには、アーム３１１が設けられている。アーム３１１には溝３１１ａと係部３１１ｂとが設けられている。溝３１１ａにはバネ３１３がはめ込まれる。このバネ３１３は、組立時に係部３１１ｂとベゼル１０２との間に介在し、取外用レバー３０１を通常状態に復帰させるように作用する。すなわち、取外用レバー３０１は引き抜く際以外はロック状態がキープされる。

また、アーム３１１の先端には後述するくさび３０４が設けられている。このくさび３０４は取外用レバー３０１のスライドに連動してスライドする。

金属部材３０３はラッチ３０２が設けられた端と反対側がＵ字型に折り曲げられており、この部分がバネとして作用するように構成されている。

次に、くさび３０４とラッチ３０２の作用について図１８と共に説明する。図１８（ａ）はロック状態にあるトランシーバモジュール３００のＡ−Ａ断面図である。また、図１８（ｂ）はアンロック状態にあるトランシーバモジュール３００のＡ−Ａ断面図である。

図１８（ａ）に示すように、ロック状態では、くさび３０４は金属部材３０３の一方の端（ラッチ３０２側）に力を加えない。したがって、ラッチ３０２はトランシーバモジュール３００本体外部に突出している。一方、取外用レバー３０１を−Ｙ方向にスライドさせることで、くさび３０４もスライドし、これにより、金属部材３０３のラッチ３０２側の端がトランシーバモジュール３００内部方向に押し込まれる。これにより、ラッチ３０２がトランシーバモジュール３００本体内部に収容される（アンロック状態）。

以上のように構成することで、本実施例によれば、トランシーバモジュールが不用意にホスト装置などから外れることを防止することが可能となる。また、これを簡素な構成で実現することができる。

次に、本発明の実施例４について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１から３のいずれかと同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１から３のいずれかと同様である。

トランシーバモジュール内部に配置される基板上のチップ部品からは熱が放出される。このため、一般的にトランシーバモジュールでは、筐体部分に放熱用の羽根（フィン）が形成できるダイカストが用いられる。しかし、ダイカストの筐体は、板金に比べると、重く、寸法制度が悪く、さらに高価である。また、上記した各実施例で取り上げたような電気信号を用いたトランシーバモジュールは、従来の光信号を用いたトランシーバモジュールよりも消費電力が低いという利点がある。そこで、本実施例では、トランシーバモジュールの筐体の少なくとも一部、たとえば２以上の筐体からなるハウジングの少なくとも一方にプレス部品を採用する。これにより、軽量化や製造精度や生産性が向上されたトランシーバモジュールを安価に提供することができる。

また、本実施例では、トランシーバモジュールの筐体を容易に組み立てることを可能にするために、簡易な組立機構を採用する。これにより、生産性のさらなる向上を得られる。

図１９に本実施例によるトランシーバモジュール４００の分解図を示す。図１９に示すように、トランシーバモジュール４００は、実施例１と同様の構成において、第１筐体１１１が第１筐体４０１に置き換えられている。この第１筐体４０１はプレス加工された板金である。第１筐体４０１には、ＰＣＢに搭載された実装部品、特に放熱体４１１と直接または間接的に接触する。また、第１筐体４０１には、特に放熱体４１１の少なくとも一部をトランシーバモジュール４００外部に露出するための通気穴４０２が設けられている。さらに、第１筐体４０１には凸状のロック機構４０３が設けられており、これが第２筐体１１２に設けられた凹状のロック機構４１２と係合することで、第１筐体４０１が第２筐体１１２に固定されるように構成されている。なお、ロック機構４０３はバネとして作用し、ロック機構４１２へ係合させる際にこれが歪曲するように構成されている。

以上のように構成することで、本実施例によれば、組立が容易で且つ軽量化や製造精度や生産性が向上されたトランシーバモジュールを安価に提供することが可能となる。

また、以上の説明では、プレス加工によりトランシーバモジュール４００のハウジングを構成する第１筐体４０１または第２筐体１１２を形成した場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されず、たとえばプレス加工の代わりにモールドによって第１筐体４０１または第２筐体１１２を形成してもよい。ただし、この場合、モールドによって作成した筐体には電気特性を向上させるために導電性メッキ処理しておくことが望ましい。

次に、本発明の実施例５について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１から４と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１から４のいずれかと同様である。

たとえば実施例２で触れた光ケーブル用平衡伝送用コネクタ２５０は、ハウジング２５１内部に設けられた基板上に光電変換部２５６および光ケーブル用ソケット２５５が搭載されていたため、本体が厚く構成されていた。そこで本実施例は、基板の端に光電変換部２５６および光ケーブル用ソケット２５５を設けるように構成し、これにより、本体の厚さを抑える。

図２０は本実施例による光ケーブル用平衡伝送用コネクタ５００の構成を示す断面図である。なお、図２０は光ケーブル用平衡伝送用コネクタ５００の主面を水平面とし、これに垂直で且つ光ケーブル用平衡伝送用コネクタ５００の長さ方向と平衡な面で切断した場合の断面図である。

図２０に示すように、光ケーブル用平衡伝送用コネクタ５００は、第１筐体５０１および第２筐体５０２で構成されたハウジング内部に基板５１１と光電変換部２５６と光ケーブル用ソケット２５５とが収納されている。光電変換部２５６と光ケーブル用ソケット２５５とは上述した実施例と同様に、光ケーブル用ソケット２５５の底部に光電変換部２５６の受光・発光面が配置されるように組み立てられている。

光電変換部２５６の裏面、すなわち光ケーブル用ソケット２５５が設けられた面と反対側の面には、基板５１１を差し込むための内部接続コネクタ５１２が設けられている。すなわち、本実施例では、基板５１１の一方の端がいわゆるカードエッジ型のコネクタ形状を有しており、これが光電変換部２５６裏面に設けられた内部接続コネクタ５１２に差し込まれた構成をなす。なお、基板５１１において、信号ラインの特性インピーダンスはディファレンシャル信号で１００Ω（オーム）となるように構成されている。

また、基板５１１の光電変換部２５６が取り付けられる側と反対側の端もいわゆるカードエッジ型コネクタ形状を有しており、これが内部接続コネクタと一体形成されたプラグ部材（凸部）５１３に差し込まれる構成をなす。なお、プラグ部材（凸部）５１３を外部接続コネクタともいう。この構成をより詳細に説明する。

プラグ部材（凸部）５１３の外部接続コネクタ側は、図１１にも示したように、絶縁体を間に挟む信号コンタクトが垂直に配置され、その水平方向の両サイドに絶縁体を挟んでグランドコンタクトが配置された形状をなしている。一方、内部接続コネクタ側は、ライトアングルＳＭＴ（表面実装技術：Surface Mount Technology）タイプの形状であって、挟み込みＳＭＴの形状を成している。

以上のように構成することで、光ケーブル用ソケット２５５と光電変換部２５６と基板５１１とプラグ部材（凸部）５１３とを並べて配置することが可能となり、光ケーブル用平衡伝送用コネクタ５００の厚みを抑えることが可能となる。

また、図２１に他の光ケーブル用平衡伝送用コネクタ５５０の構成を示す。図２１に示すように、光ケーブル用平衡伝送用コネクタ５５０は、図２０に示す光ケーブル用平衡伝送用コネクタ５００と同様の構成において、光電変換部２５６裏面の中央でなく、やや下側（ただし、図面中での下側）に内部接続コネクタ５１２が設けられている。このように構成した場合、基板５１１とプラグ部材（オス）５５３とはＬ字型に折り曲げられた金属部材により電気的に接続される。

ただし、基板５１１とプラグ部材（オス）５５３とは、たとえばフレキシブル基板により電気的に接続することも可能であるが、この場合、フレキシブル基板の曲げ半径の制限により信号の伝送路が長くなり、損失が増加する可能性が存在する。また、フレキシブル基板の曲げ半径分のスペースが必要となり、装置が大型化する可能性も存在する。さらに、フレキシブル基板を曲げることで屈折による信号特性への影響が存在する場合がある。したがって、上記したように、基板５１１とプラグ部材（オス）５５３とはＬ字型の金属部材により電気的に接続することが好ましい。

また、光電変換部２５６と基板５１１とを収納する第１および第２筐体５０１および５０２は、金属製であることが好ましい。これにより、外来ノイズを排除でき、電気的特性を向上させることが可能となる。

次に、本発明の実施例６について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１から５と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１から５のいずれかと同様である。

本実施例では、上記した実施例で説明したトランシーバモジュールと光ケーブル用平衡伝送用コネクタ（平衡伝送用コネクタも含む）とを固定するための構成について説明する。

図２２に本実施例による構成を示す。なお、図２２（ｂ）は図２２（ａ）における領域Ａの拡大図である。図２２（ａ）および（ｂ）に示すように、光ケーブル用平衡伝送用コネクタの平衡伝送用プラグ（メス）１５３が設けられた側の両脇には、トランシーバモジュールに設けられたフック状の係合部と組み合うための凹状の係合部６０１が設けられている。これにより、両者を確実に固定することができ、不用意な外れを防止することができる。

また、上述した構成は、たとえば図２３に示すように、ネジ型の固定部６０２としてもよい。

なお、上記した実施例１から６は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

従来技術による光トランシーバモジュール９００の構成を示す斜視図である。 本発明の実施例１によるトランシーバモジュール１００の外部概略構成を示す斜視図である。 （ａ）は本発明の実施例１によるトランシーバモジュール１００の上面図（−Ｚ方向へ見た際の外観図）であり、（ｂ）はその側面図（Ｘ方向へ見た際の外観図）であり、（ｃ）はその底面図（Ｚ方向へ見た際の外観図）である。 （ａ）は本発明の実施例１によるトランシーバモジュール１００の前面図（Ｙ方向へ見た際の外観図）であり、（ｂ）はその背面図（−Ｙ方向へ見た際の外観図）であり、（ｃ）はそのＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施例１による平衡伝送用コネクタ１０３とドッキングする平衡伝送用ケーブル１５０の構成を示す斜視図である。 本発明の実施例１によるトランシーバモジュール１００の分解図である。 本発明の実施例１による平衡伝送用コネクタ１０３の構成を示す図であり、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はその前面図（−Ｚ方向へ見た際の外観図）であり、（ｃ）はその側面図（Ｘ方向へ見た際の外観図）であり、（ｄ）はその背面図（Ｚ方向へ見た際の外観図）である。 本発明の実施例１による平衡伝送用コネクタ１０３の他の構成を示す図であり、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はその前面図（−Ｚ方向へ見た際の外観図）であり、（ｃ）はその側面図（Ｘ方向へ見た際の外観図）であり、（ｄ）はその背面図（Ｚ方向へ見た際の外観図）である。 本発明の実施例１によるトランシーバモジュール１００の回路構成を示す図である。 本発明の実施例１によるＸＡＵＩインタフェース２２のピン使用例を示す図である。 本発明の実施例１によるＣＸ４インタフェース２２のピン使用例を示す図である。 本発明の実施例２によるトランシーバモジュール２００の回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２による光ケーブル用平衡伝送用コネクタ２５０の構成を示す斜視図である。 本発明の実施例２による検出／電力供給回路２６の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施例３によるトランシーバモジュール３００の外観構成を示す斜視図である（通常状態）。 本発明の実施例３によるトランシーバモジュール３００の外観構成を示す斜視図である（アンロック状態）。 本発明の実施例３によるトランシーバモジュール３００の分解図である。 本発明の実施例３におけるくさび３０４とラッチ３０２の作用について説明するための図である。 本発明の実施例４によるトランシーバモジュール４００の分解図である。 本発明の実施例５による光ケーブル用平衡伝送用コネクタ５００の構成を示す断面図である。 本発明の実施例５による他の光ケーブル用平衡伝送用コネクタ５５０の構成を示す断面図である。 本発明の実施例６による平衡伝送用コネクタの構成を示す斜視図である。 本発明の実施例６による他の平衡伝送用コネクタの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１１ リタイマ
１２ 制御部
１３ 基準クロック生成部
１４ 電源部
１５ ＣＸ４インタフェース
２１ 送受信部（Ｔｘ／Ｒｘ）
２２ ＸＡＵＩ（10 Gigabit Attachment Unit Interface）インタフェース
２６ 検出／電力供給回路
１００ トランシーバモジュール
１０１ ハウジング
１０２ ベゼル
１０３ 平衡伝送用コネクタ
１０４ ＰＣＢ端子
１０６ グランド端子
１５０ 平衡伝送用ケーブル
１５１ ハウジング
１５２ 平衡伝送用コネクタ本体
１５３ 平衡伝送用プラグ（メス）
１５４ 電線ケーブル
１５５ 係合溝

Claims (5)

1. 光ケーブルを着脱可能なソケットと、該ソケットの底部に設けられた光電変換部と、トランシーバモジュールと接続するための外部接続コネクタと、筐体とを有する光ケーブル用平衡伝送用コネクタであって、
   前記光電変換部における前記ソケットと反対側の面に設けられた第１内部接続コネクタと、
   一方の端にカードエッジ型の第１コネクタ部が設けられた基板とを有し、
   前記第１コネクタ部が前記第１内部接続コネクタに差し込まれることで、前記基板と前記光電変換部とが電気的に接続され、
   前記外部接続コネクタは、絶縁体を間に挟む信号コンタクトが垂直に配置され、その水平方向の両サイドに絶縁体を挟んでグランドコンタクトが配置された形状をなし、前記基板の前記光電変換部が取り付けられる側と反対側の端に取り付けられ、
   前記筐体の内部に前記ソケット、前記光電変換部、前記第１内部接続コネクタ、前記第１コネクタ部及び前記外部接続コネクタが、前記基板の板面に沿って配置されると共に、前記ソケット及び前記外部接続コネクタが前記筐体の外方側に位置して光ケーブル用平衡伝送用コネクタが構成されており、
   前記トランシーバモジュールは、情報処理装置に実装されるものであり、前記情報処理装置と電気的に接続するカードエッジコネクタを有するプリント回路基板を収容するハウジングと、ハウジングの一部を構成するベゼルと、前記外部接続コネクタと接続するための平衡伝送用コネクタと、前記情報処理装置に設けられたグランドラインと電気的に接続するグランド端子とを有しており、
   前記外部接続コネクタが前記トランシーバモジュールの前記平衡伝送用コネクタに接続し、前記ソケットに前記光ケーブルが接続されることを特徴とする光ケーブル用平衡伝送用コネクタ。
2. 前記外部接続コネクタと前記基板とがライトアングルＳＭＴタイプのコネクタを介して電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載の光ケーブル用平衡伝送用コネクタ。
3. 前記外部接続コネクタと前記基板とが挟み込みＳＭＴタイプのコネクタを介して接続されることを特徴とする請求項１記載の光ケーブル用平衡伝送用コネクタ。
4. 前記基板に設けられた信号ラインの特定インピーダンスがディファレンシャル信号に対して１００Ωであることを特徴とする請求項１記載の光ケーブル用平衡伝送用コネクタ。
5. 前記ハウジングと前記ベゼルとの間にインナーカバーが配置され、前記ベゼルには、前記トランシーバモジュールを前記情報処理装置に固定するためのネジ穴が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光ケーブル用平衡伝送用コネクタ。

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