JP4624150B2 - 一体型にインサート成形された光ファイバトランシーバの電磁障害シールド - Google Patents

Description

本発明は、一体型にインサート成形された光ファイバトランシーバの電磁障害シールドに関する。

ネットワーキング機器内での通信ビットレートと光ファイバトランシーバの密度が増すにつれて、光ポートからはより多くのＥＭＩ（電磁妨害雑音、又は電磁障害）が放射される。過剰なＥＭＩ放射により、他の電子機器への妨害を招く。

光ファイバトランシーバの低コストは、可能な限り射出成形プラスチック部品を用いることにより達成されている。低い材料および製作コストを有することに加えて、射出成形プラスチック部品がスナップ嵌合の組み立てを可能にし、固締具と組み立ての労力を取り除くことによりトランシーバのコストをさらに低減する。射出成形されたプラスチックのトランシーバハウジングの欠点には、比較的低い機械強度と不十分なＥＭＩ性能が含まれる（何故なら、プラスチックは電磁的に透過性であり、ベゼル開口を介してトランシーバモジュールからＥＭＩを漏出させるからである）。

従来技術の一つの解決策は、光ファイバトランシーバ上に外側金属薄板シールドを使用する。しかしながら、周辺部だけがシールドされ、ＥＭＩはハウジングとトランシーバの突出部を通って直接的に漏出するようになる。さらに、これによってＥＭＩがポートを出て、ファイバコネクタの金属部品に結合するようになる。

別の従来技術の解決策は、光ファイバトランシーバ上に金属ハウジングを使用する。金属ハウジングはプラスチックハウジングよりもコストが高く、金属においてスナップ嵌合機構を設計することが困難であるので、組み立てにしばしば固締具を必要とする。これらの固締具により、追加の材料と人件費が追加される。

別の従来技術の解決策は、ネットワーキング機器を密閉するために金属ドアを使用する。しかしながら、金属ドアは機器の全体コストに加算され、保守のためのアクセスを妨げ、ファイバの引き回しを阻害する。

別の従来技術の解決策は、プラスチックの光ファイバトランシーバハウジングの断面を通して挿入された内部金属薄板シールドを使用する。しかしながら、これはハウジングの穿孔を必要とし、シールドが挿入されるハウジング断面の劇的な低減という結果になる。低減された断面は、湾曲した状態にあるハウジングの強度を低減し、光ファイバコネクタが横荷重（即ち、トランシーバの長軸に垂直に作用する、ファイバに加えられた力）を受けたときにハウジングの破損を招く。

別の従来技術の解決策は、金属被覆されたプラスチックの光ファイバトランシーバハウジングを使用する。しかしながら、金属被覆は高価であり、薄片となって剥がれ落ちてトランシーバ内の光学系を汚す場合がある。

従って、機械的強度とコストとＥＭＩシールド性能との間の三つの兼ね合いの問題を解決する光ファイバトランシーバモジュールが必要とされている。

本発明の一実施形態において、光ファイバモジュールは、電磁障害（ＥＭＩ）シールドと共にインサート成形された第１のハウジングと、第１のハウジング内に取り付けられた光電子サブアセンブリと、第１のハウジングに取り付けられて光電子サブアセンブリを密閉する第２のハウジングとを含む。ＥＭＩシールドは、導電性メッシュと導電性フィンガを含む。第１のハウジングは、非導電性のハウジングフロアと、非導電性のハウジング側壁と、少なくとも一つのコネクタ差し込み口を画定する非導電性突出部とを含み、ハウジングフロアとハウジング側壁は、導電性ＥＭＩシールドのメッシュを介して射出成形されて突出部と一体化し、フィンガが突出部を少なくとも部分的に包囲してグラウンドに接触するようになっている。

本発明によれば、光ファイバモジュールのハウジングがＥＭＩシールドと共にインサート成形されることにより、機械的強度が十分であり、低コストであり、かつＥＭＩシールド性能が十分である光ファイバモジュールが実現可能となる。

異なる図面において同じ参照符号を使用することにより、類似または同一の要素が示される。

図１は、本発明の一実施形態の光ファイバモジュール１０を示す。光ファイバモジュール１０は、ＳＦＦ（スモールフォームファクタ）、ＳＦＰ（スモールフォームファクタプラガブル）、ＧＢＩＣ（ギガビットインタフェースコンバータ）、１×９、又はＭＴＲＪ（テレコムＲＪフォームファクタのマルチファイバ）のトランシーバ等の任意のフォームファクタからなる送信器、受信器、又はトランシーバとすることができる。光ファイバモジュール１０は、電磁障害（ＥＭＩ）シールド１４と共にインサート成形された下部ハウジング１２と、下部ハウジング１２の上に取り付けられ、片持ちフック８４により固定される上部ハウジング１６とを含む。

図２は、本発明の一実施形態において、下部ハウジング１２から分離したＥＭＩシールド１４を示す。ＥＭＩシールド１４は、導電性メッシュ２２と、メッシュ２２の周りの導電性シールド側壁２４と、シールド側壁２４から延びる導電性の接触フィンガ２６（全ては表記せず）を含む。メッシュ２２は、光ファイバモジュール１０の突出部５４（図３）を介して漏出するＥＭＩを対象となる周波数範囲にわたってシールドする小さい穿孔を有する。メッシュ２２はさらに、光ファイバーケーブルから光ファイバーコネクタを受容するための開口２８を画定する。また、接触フィンガ２６は、それをホストデバイスのベゼルに取り付けたときに、ＥＭＩが光ファイバモジュール１０の周りに漏出しないようにもシールドする。また、接触フィンガ２６は、モジュールを挿入するベゼル開口に対する頻度の高い物理的接触も提供する。一般に、ＥＭＩシールド１４は、接地されたホストデバイスのベゼルとのこの物理的な接触を介して接地される。ＥＭＩシールド１４は、金属薄板から型打ち又はエッチングされて、良く知られた金属薄板製造技術を用いてその最終形状に折り曲げられる。一実施形態では、接触フィンガがシャーシのグラウンドに接触するベゼル開口に接続するように、接触フィンガが（モジュールの長軸に沿った）適正な位置にあることが、側壁により保証される。他の実施形態では、ベゼルがたまたまインサート成形される導電性メッシュ２２と同じ平面にあって、そのためＥＭＩシールド１４とシャーシのグラウンドとの間に既に物理的な接触が存在する場合には、シールド側壁２４は不要である。

図３と図４は、本発明の一実施形態において、ＥＭＩシールド１４と共にインサート成形された下部ハウジング１２の細部を示す。ハウジングフロア３２は、通気孔３４とピン開口３６を有する。通気孔３４により、組み立て後のモジュール１０を通る空気流が可能になり、使用中の換気がもたらされる。ピン開口３６は、ホストデバイス内のホスト回路基板に対する電気接続のためのアクセスを提供する。側壁３８と４０の双方は、上部ハウジング１６からの片持ちフック８４を係合させるための肩部４２（一方だけが視認可能である）を含む。背壁４４は、上部ハウジング１６の上面に係合するための片持ちフック４６を含む。基準点部４８には、光電子サブアセンブリ６０（図５で後述）を係合させるための二つのＵ字形切開部５０が含まれる。取り付けピン５２（一つだけが視認可能）を設け、ホストデバイス内のホスト回路基板へモジュール１０を取り付ける。突出部５４は、光ファイバコネクタを受容するための二つのコネクタ差し込み口５６を有する。突出部５４は、ＳＣ、ＬＣ、及びＭＴＲＪのフォームファクタを含む任意のコネクタのフォームファクタとすることができる。

下部ハウジング１２は、ＥＭＩシールド１４のメッシュ２２を介して射出成形される。例えば、下部ハウジング１２の金型は、ＥＭＩシールド１４と共に装填され、熱可塑性材料が金型内に注入される。熱可塑性材料はメッシュ２２の穿孔を通って流れ、高強度の一体構造の下部ハウジング１２を形成する。特に、ハウジングフロア３２、側壁３８と４０、及び基準点部４８が、メッシュ２２を介して射出成形されて突出部５４と一体化すると同時に、シールド側壁２４と接触フィンガ２６が少なくとも部分的に突出部５４を包囲する。

図５は、本発明の一実施形態において下部ハウジング１２内に取り付けられた光電子サブアセンブリ６０を示す。光電子サブアセンブリ６０は、印刷回路基板（ＰＣＢ）６２と、ＰＣＢ６２上に実装された光送信器アセンブリ６４（例えば、垂直共振器型面発光レーザ等の光源）と、送信器サブアセンブリ６４に取り付けられた第１のコネクタインタフェース（又は送信器ポート）６６を含む。光電子サブアセンブリ６０はさらに、ＰＣＢ６２上に実装された光受信器アセンブリ６８（例えば、フォトダイオード等の光検出器）と、受信器サブアセンブリ６８に取り付けられた受信器コネクタインタフェース（又は受信器ポート）７０を含む。各コネクタインタフェースには、それらの外面上に、Ｕ字形切開部５０（図３）に嵌合する円周溝７２が含まれる。下部ハウジング１２内に一旦納まると、コネクタインタフェース６６と７０のポートは、メッシュ２２の開口２８（図２）と位置合わせされてこれを貫通し、光ファイバケーブルから光ファイバコネクタを受容する。コネクタインタフェース６６と７０は、ＳＣ、ＬＣ、及びＭＴＲＪのフォームファクタを含む任意のコネクタのフォームファクタとすることができる。下部ハウジング１２の内部に取り付けられた場合に、ＰＣＢ６２のピン７４（一つだけが表記してある）がピン開口３６（図４）を通って突出し、ホスト回路基板と電気接触する。

図１に戻って参照すると、上部ハウジング１６は、下部ハウジング１２の上へスナップ嵌合されて光電子サブアセンブリ３０を密閉する。上部ハウジング１６は、通気孔８２と片持ちフック８４（一つだけ視認可能）を含む。

開示された実施形態の特徴の他の様々な適用と組み合わせは、本発明の範囲内にある。多数の実施形態が、特許請求の範囲によって包含される。

本発明の一実施形態の光ファイバモジュールを示す図である。 本発明の一実施形態の電磁障害（ＥＭＩ）シールドを示す図である。 本発明の一実施形態における図１の光ファイバモジュールの下部ハウジングを示す図である。 本発明の一実施形態における図１の光ファイバモジュールの下部ハウジングを示す図である。 本発明の一実施形態における図３及び図４の下部ハウジング内に取り付けられた光電子サブアセンブリを示す図である。

符号の説明

１０ 光ファイバモジュール
１２ 下部ハウジング
１４ 電磁障害（ＥＭＩ）シールド
１６ 上部ハウジング
２２ 導電性メッシュ
２６ 導電性接触フィンガ
２８ 開口
３２ ハウジングフロア
３８、４０ 側壁
５４ 突出部
５６ コネクタ差し込み口
６０ 光電子サブアセンブリ
６６、７０ コネクタインターフェース

Claims (12)

1. 光ファイバモジュール（１０）であって、
   導電性メッシュ（２２）と導電性接触フィンガ（２６）とを含む電磁障害（ＥＭＩ）シールド（１４）であって、前記導電性メッシュ（２２）が、
   （１）前記ＥＭＩをシールドする小さい開口、及び（２）光ファイバコーネクタが前記導電性メッシュ（２２）を通り抜けることを可能にする少なくとも１つの大きい開口（２８）を画定する、電磁障害（ＥＭＩ）シールド（１４）と、及び
   前記ＥＭＩシールドと共にインサート成形された第１のハウジング（１２）とを備える、光ファイバモジュール（１０）。
2. 前記ＥＭＩシールドが、
   前記導電性メッシュ（２２）の周辺部から垂直に延びる導電性シールド側壁（２４）を更に含み、前記導電性接触フィンガ（２６）が前記導電性シールド側壁（２４）から延びている、請求項１に記載の光ファイバモジュール（１０）。
3. 前記第１のハウジング（１２）が、前記ＥＭＩシールド（１４）の前記導電性メッシュ（２２）における前記小さい開口の部分を通じて射出成形され、前記少なくとも１つの大きい開口（２８）が前記第１のハウジング（１２）により遮られないままである、請求項２に記載の光ファイバモジュール。
4. 前記第１のハウジング（１２）が、
   非導電性のハウジングフロア（３２）と、
   非導電性のハウジング側壁（３８，４０）と、
   少なくとも一つのコネクタ差し込み口（５６）を画定する非導電性突出部（５４）とを含み、前記ハウジングフロアと前記ハウジング側壁が前記ＥＭＩシールド（１４）の前記メッシュ（２２）における前記小さい開口の部分を通じて射出成形されて前記突出部（５４）と一体化し、前記シールド側壁（２４）および前記接触フィンガ（２６）が前記突出部を少なくとも部分的に包囲するようになっている、請求項３に記載の光ファイバモジュール（１０）。
5. 前記第１のハウジング内に取り付けられた光電子サブアセンブリ（６０）と、
   前記第１のハウジング（１２）に取り付けられ、前記光電子サブアセンブリ（６０）を密閉する第２のハウジング（１６）とをさらに含み、
   前記光電子サブアセンブリの少なくとも一つのコネクタインタフェース（６６；７０）が、前記少なくとも一つの大きい開口の周りの前記メッシュに当接して、前記光ファイバコネクタを受容する、請求項４に記載の光ファイバモジュール（１０）。
6. 前記少なくとも一つのコネクタインタフェースが、ＬＣ、ＳＣ、及びＭＴＲＪのコネクタインタフェースからなるグループから選択され、及び
   前記モジュールが、スモールフォームファクタプラガブル（ＳＦＰ）トランシーバモジュール、ギガビットインタフェースコンバータ（ＧＢＩＣ）トランシーバモジュール、及び１×９トランシーバモジュールからなるグループから選択される、請求項５に記載の光ファイバモジュール（１０）。
7. 光ファイバモジュール（１０）を作成するための方法であって、
   電磁障害（ＥＭＩ）シールド（１４）を形成するステップと、
   前記ＥＭＩシールドと共に第１のハウジング（１２）をインサート成形するステップとを含み、
   前記電磁障害（ＥＭＩ）シールド（１４）を形成するステップが、
   導電性メッシュ（２２）を形成するステップであって、前記導電性メッシュ（２２）が、（１）前記ＥＭＩをシールドする小さい開口、及び（２）光ファイバコーネクタが前記導電性メッシュ（２２）を通り抜けることを可能にする少なくとも１つの大きい開口（２８）とを画定する、ステップと、
   導電性接触フィンガ（２６）を形成するステップとを含む、方法。
8. 前記ＥＭＩシールド（１４）を形成する前記ステップが、
   前記導電性メッシュ（２２）の周辺部から垂直に延びる導電性シールド側壁（２４）を形成するステップを更に含み、
   前記導電性接触フィンガを形成する前記ステップが、前記導電性シールド側壁（２４）から延びている接触フィンガを形成するステップを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１のハウジング（１２）が、前記ＥＭＩシールド（１４）の前記導電性メッシュ（２２）における前記小さい開口の部分を通じて射出成形され、前記少なくとも１つの大きい開口（２８）が前記第１のハウジング（１２）により遮られないままである、請求項８に記載の方法。
10. 前記第１のハウジング（１２）が、
    非導電性のハウジングフロア（３２）と、
    非導電性のハウジング側壁（３８，４０）と、
    少なくとも一つのコネクタ差し込み口（５６）を画定する非導電性突出部（５４）とを含み、前記ハウジングフロアと前記ハウジング側壁が前記ＥＭＩシールド（１４）の前記メッシュ（２２）における前記小さい開口の部分を通じて射出成形されて、前記突出部（５４）と一体化し、前記シールド側壁（２４）および前記接触フィンガ（２６）が前記突出部を少なくとも部分的に包囲するようになっている、請求項９に記載の方法。
11. 前記第１のハウジング（１２）内に光電子サブアセンブリ（６０）を取り付けるステップと、
    第２のハウジング（１６）を前記第１のハウジングへ取り付け、前記光電子サブアセンブリを密閉するステップをさらに含み、
    前記第１のハウジング（１２）内に前記光電子サブアセンブリ（６０）を取り付ける前記ステップが、前記光ファイバコネクタを受容するために、前記少なくとも一つの大きい開口の周りの前記メッシュに少なくとも一つのコネクタインタフェース（６６；７０）を当接させるステップを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記少なくとも一つのコネクタインタフェースが、ＬＣ、及びＳＣのコネクタインタフェースからなるグループから選択され、及び
    前記モジュールが、スモールフォームファクタプラガブル（ＳＦＰ）トランシーバモジュール、ギガビットインタフェースコンバータ（ＧＢＩＣ）トランシーバモジュール、及び１×９トランシーバモジュールからなるグループから選択される、請求項１１に記載の方法。

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