JP4779729B2 - 光トランシーバ - Google Patents

Description

本発明は光トランシーバに関連し、特に、当該光トランシーバに搭載された送信サブアセンブリ、受信サブアセンブリの放熱特性を改善する光トランシーバの構造に関する。

光トランシーバはそのレセプタクルに光コネクタを挿入し、光コネクタ中のファイバと光トランシーバ内の半導体光デバイスとを光結合させることで光送信および光受信の双方の機能を発揮することができる。この光結合は光ファイバの先端に付属するフェルールを光デバイス側に有するスリーブ内に挿入することで実現される。

米国特許第６，８８４，９９７号公報には、送信用サブアセンブリ、受信用サブアセンブリ、回路基板を搭載するハウジングと、光コネクタを受納する光レセプタクルとが一体に形成された光トランシーバが開示されている。
米国特許公報第６，８８４，９９７号

標準の光コネクタは、その筐体、筐体内でのフェルールの位置、フェルールとこれに係合するスリーブとの幾何学的関係、等が厳密に規定されている。これは、フェルールに付属するファイバとスリーブに連結する光素子とを確実に光結合させるためである。一方、スリーブとこのスリーブを保持し光素子を搭載する本体部とが連結した光サブアセンブリでは、スリーブと光素子との位置関係は、ファイバを実際にスリーブに挿入し、かつ、ファイバ中に光信号を実際に伝播させて光素子との光結合関係を調芯することで決定される。この調芯においては、スリーブと本体部との位置関係は一般的には考慮されない。例えば、本体部として、所謂箱型のバタフライパッケージを用い、スリーブをこのパッケージの一側面に取り付けた場合、その側面内での精密な位置については一般には考慮されない。光ファイバ、すなわちスリーブと光素子との光結合効率を第一に考慮し、側面内の一方側に偏って取り付けられる場合がある。

従って、かかるサブアセンブリをトランシーバ内に搭載する際に、そのスリーブは光レセプタクルに対して精密に位置決めされるけれども、対トランシーバ本体に対しては必ずしも十分な精度を持ってその位置が決定されるわけではない。

長距離通信用の光トランシーバ、或いは、波長多重分割（ＷＤＭ）伝送用のトランシーバでは、その内部に搭載された半導体レーザ（ＬＤ）の発光波長を精度よく安定化するために、ＬＤの温度を精密に制御する必要がある。そのため、熱電変換素子、例えばペルチェクーラ等、を発光サブアセンブリ（ＴＯＳＡ１２）内に搭載する。熱電変換素子は、一方の面を降温すると他方の面が昇温するデバイスである。ＬＤは、その発光に伴い発熱するので、一般には、降温する面上にＬＤを搭載し、発熱する面をＴＯＳＡ１２パッケージの一面（一般には底面が多い）に接触させ、発生した熱をＴＯＳＡ１２パッケージ外に放出する。従って、ＴＯＳＡ１２パッケージの底面をトランシーバ内のいずれかの箇所に密着させてＴＯＳＡ１２の放熱効果を高める必要がある。

トランシーバの一形式であるプラガブルトランシーバでは、ケージとの間に挿抜されることが必須機能であり、挿抜の妨げとなる、例えばパッケージ外面に放熱フィン等を設けることはできない。箱型のトランシーバ筐体が外界との間で熱の授受を媒介する手段となる。従って、内部に熱電変換素子等を搭載するバタフライ形状のパッケージを有するＴＯＳＡ１２においては、パッケージの一面（熱電変換素子の放熱面が接触している面）を、トランシーバ筐体に接触させる必要がある。

しかしながら、サブアセンブリとトランシーバ筐体との間の位置関係は、前述の様に必ずしも一義的に決定されるわけではない。サブアセンブリの光軸、すなわちスリーブ部がトランシーバ筐体に対してまずその位置関係を決定されるため、サブアセンブリの本体部とトランシーバ筐体との間には隙間が生ずる場合もあり、あるいは、スリーブと本体部との間に機械的歪みを伴いつつ本体部と筐体とが密着している場合もある。前者の場合には良好な放熱特性を維持することができず、また、後者の場合には信頼性を損なう結果となる。

本発明は上述の課題を克服するために為され、光トランシーバの新たな形態を提供するものである。特に、新たな光レセプタクルとサブアセンブリのトランシーバ筐体への取り付け構造について、サブアセンブリと光レセプタクルへ挿入される光ファイバとの間の光結合特性を損なうことなく、かつ、サブアセンブリの良好な放熱特性を維持することのできる構造を提供する。

本発明に係る光トランシーバは、レセプタクル部材と光サブアセンブリとホルダとハウジングとを有する。光レセプタクルは光コネクタを収納するキャビティおよび該キャビティに接続する開口を備える。光サブアセンブリは、スリーブと光素子とを有し、このスリーブがレセプタクル部材の開口に挿入され、キャビティ内で光コネクタと結合することで、光素子と光コネクタに付属する光ファイバとが光結合する。ホルダがレセプタクル部材を挟み込む様にレセプタクル部材と組み立てられる。ハウジングは、このレセプタクル部材、ホルダ、及び光サブアセンブリの三体部品を搭載する。そして本発明においては、レセプタクル部材がハウジングに対してその位置を調整できる様に、ホルダがレセプタクル部材とハウジングとの間に介在している。

従って、レセプタクル部材と光サブアセンブリ、特にそのスリーブとが光コネクタの仕様に準拠する様にその位置が固定されていたとしても、両者がハウジングに対してホルダを介してその相対位置を調整可能な様に取り付けられるので、光サブアセンブリをハウジングに対して機械的歪みを伴うことなく密着させることができる。

レセプタクル部材は一対の腕部とこれら腕部を接続する連結部とを有する。連結部には、レセプタクル部材に形成された開口に対応する開口が形成されており、そこに光サブアセンブリのスリーブが挿入される。また、腕部の先端には外方に向けてリブが形成されており、一方、ハウジングの内壁にはこのリブを受ける溝が形成されている。そして、リブがこの溝内でスライドすることで、ホルダを介在するレセプタクル部材及びこのレセプタクル部材と直接組み立てられた光サブアセンブリを、ハウジングに対してそれらの位置を調整することができる。

また、光サブアセンブリは、送信サブアセンブリと受信サブアセンブリとを同時に含むことができ、レセプタクル部材に形成された開口、およびホルダの連結部に形成される開口を、これら二つのサブアセンブリに対応する二つの開口とすることができる。二つのサブアセンブリのスリーブはそれぞれの開口に挿入される。そして、送信サブアセンブリに対する開口の断面形状を円形状に、一方、受信サブアセンブリに対する開口の断面形状を長円形状にすることにより、受信サブアセンブリを送信サブアセンブリの開口を中心としてこの長円形状の範囲内で回転させることができる。

ホルダに形成されたリブとハウジング内側面に形成された溝とにより、ホルダ、レセプタクル部材、及び光サブアセンブリの三体構造をハウジングに対して溝に沿った方向にその位置を調整することができ、さらに、受信サブアセンブリおよびレセプタクル部材の位置を送信サブアセンブリ用の開口を中心に回転させて調整することができる。かかる形態を採用することにより、送信サブアセンブリ、受信サブアセンブリのレセプタクル部材への取り付け構造に位置ずれが生じた場合であっても、両者を同時にハウジングに対して密着させることができる。

また、ホルダの腕部先端を他方の腕部に向けて他のリブを形成し、一方、レセプタクル部材の側面には段差を形成し、この他のリブとホルダの連結部との間にレセプタクル部材を挟み込むことが好ましい。かかる構成により、レセプタクル部材とホルダとの間の相対位置を決定することができる。また、ホルダの腕部の他方の腕部に対向する面を凹面状にし、一方、レセプタクル部材の側面を凸面状とし、この凸面の先端でホルダ腕部の凹面に接触させる形態とすることも好ましい。かかる形態により、レセプタクル部材とホルダのとの間のホルダ腕部に平行な方向の位置関係を規制することができ、レセプタクル部材の姿勢を正しく保つことが容易になる。

本発明に係る構造を備える光トランシーバによれば、光レセプタクルとハウジングとが別体で構成され、かつ、光レセプタクルがハウジングに対してその位置を調整可能な様に取り付けられるため、光レセプタクルに対して位置決めされたサブアセンブリを、ハウンジング内面に機械的歪みを伴うことなく密着させることができる。そのため、サブアセンブリからハウジングへの放熱経路を確保することができ、サブアセンブリの放熱効果が向上する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明に係る光トランシーバの分解図である。光トランシーバ１は、送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ１２）１２と受信サブアセンブル（ＲＯＳＡ１３）１３を含んでいる。両サブアセンセンブリは、図１に示される構造では、いわゆるバタフライパッケージと総称される箱型の素子搭載部（１２ｃ、１３ｃ）と、この素子搭載部の一側面から延び出すスリーブ部（１２ａ、１３ａ）を備えている。光トランシーバ１はさらに、光コネクタを受納する光レセプタクル部材１１、ホルダ１７、及び回路基板１４を含み、これら部品は上下ハウジング（１４、１６）で形成される内部空間に搭載されている。上部ハウジング１５と下部ハウジング１６は金属製である。また、レセプタクル部材１は樹脂製とすることができ、ホルダ１７については、樹脂、金属板、いずれでも形成することができる。

ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３と回路基板１４上の電子回路との接続は、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の後端から延び出したリードピン（１２ｄ、１３ｄ）を介して行われる。リードピン（１２ｄ、１３ｄ）を回路基板上の所定パターンに半田接続することで、両者の電気的接続が実現される。なお、本例においては、ＴＯＳＡ１２の素子搭載部内１２ｃに、ペルチエ素子等の付属機能を果たす素子を搭載したために、素子搭載部の大きさがＲＯＳＡ１３に比較して大きくなっている。そのため、回路基板１４にはＴＯＳＡ１２を搭載するための凹部１４ａが形成されている。

ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３は、以下に述べる様にレセプタクル部材１１、ホルダ１７と組み立てられた後、回路基板１４とリードピンを介して接続され、さらに、それら組立体が上下ハウジング（１５、１６）により形成された内部空間に搭載される。その時、図１で視認される素子搭載部（１２ｃ、１３ｃ）の上面が上部ハウジング１５の天井面に密に接触する必要がある。素子搭載部（１２ｃ、１３ｃ）に搭載されている半導体素子からの発熱を、効率的に上部ハウジング１５の天井面に伝達するためである。

一方、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の搭載位置は、レセプタクル部材１１への両者の組み付け、レセプタクル部材１１のハウジング（１５、１６）への組み付けにより決定される。前者の組み付け、すなわちＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のレセプタクル部材１１への組み付けは、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のスリーブ（１２ａ、１３ａ）をレセプタクル部材の開口に挿入するのみで行われるので、スリーブ（１２ａ、１３ａ）とレセプタクル部材１１相互の位置関係は決定されるが、素子搭載部（１２ｃ、１３ｃ）とレセプタクル部材１１の相互の位置関係までも決定されるわけではない。特に、素子搭載部内の状況によっては、スリーブ（１２ａ、１３ａ）の軸芯と素子搭載部（１２ｃ、１３ｃ）の上面までの間隔が、各ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３で一様でない状況が生ずる。

その様な状況下でレセプタクル部材１１を上部ハウジング１５に組み付けた場合に、素子搭載部（１２ｃ、１３ｃ）の上面がハウジング天井面から浮き上がり、あるいは、上面を密に接触させるために素子搭載部（１２ｃ、１３ｃ）に無用な応力を付与する結果、素子搭載部（１２ｃ、１３ｃ）とスリーブ（１２ａ、１３ａ）との接続部に機械的歪みを誘起し、信頼性の低下に繋がる場合がある。本発明に係る光トランシーバ１においては、レセプタクル部材１１と上部ハウジング１５との組立を、ホルダ１７を介して間接的に、すなわち、レセプタクル部材１１のハウジング１５への組み付け位置を調整しつつ行うことができるので、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の上面をハウジング１５の天井面に機械的歪みを誘起することなく密に接触させることができる。

以下に、本発明に係る、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のレセプタクル部材１１の組立、及びレセプタクル部材１１と上部ハウジング１５との組立について詳述する。

図２は、レセプタクル部材１１とＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３との組立の様子を、レセプタクル部材１１の一部を破断して示した図である。なお、図２ではホルダ１７については省略して描いている。組立は次の様に行われる。ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のスリーブ部（１２ａ、１３ａ）をまず、ホルダ１７の開口に挿入し、次いでレセプタクル部材１１の後壁１１ｄに形成された開口に挿入する。ホルダ１７の開口とレセプタクル部材１１の後壁１１ｄの開口とは対応している。開口への挿入深さは、スリーブ部の中ほどに形成されたフランジ（１２ｂ、１３ｂ）が、ホルダ１７の開口縁に突き当たってストッパとしての機能を果たすことにより決定される。挿入の深さは、スリーブ先端のレセプタクル部材１１の内部空間１１ａへの突き出し量に相当し、この値は、レセプタクル部材１１の規格、すなわち光コネクタの仕様に準拠している。本実施の形態では、ＬＣ規格のコネクタに準拠する形態を示している。従って、レセプタクル部材１１の内部空間１１ａに光コネクタを挿入することで、光コネクタに付属する光ファイバと、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の素子搭載部（１２ｃ、１３ｃ）に搭載されている光素子とをスリーブ（１２ａ、１３ａ）を介して光結合させることが可能となる。

図１、２に示したレセプタクル部材１１は樹脂成型により作製されている。かかる樹脂成型品の場合にはその表面を金属でメッキしておくことがＥＭＩ耐性を高める上で好ましい。また、レセプタクル部材は金属ダイキャストにより作製することも可能である。

以上の様に組み立てられたレセプタクル部材１１およびＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３を上部ハウジング１５に取り付ける。図３は、本発明に係る取り付け構造を図１におけるＡ−Ａ´線での断面で示したものである。レセプタクル部材１１の組立体（ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３、ホルダ１７、及びレセプタクル部材１１が組み立てられたものを指し、図２においてＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のフランジ（１２ｂ、１３ｂ）とレセプタクル部材後壁との間にホルダ１７が挟み込まれたものを指す）のうち、ホルダ１７はレセプタクル部材１１の側面を覆い、ホルダ１７とハウジング１５との相対位置が決定されているのに対し、レセプタクル部材１１、及びＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３はホルダ１７を介してハウジング１５に対して間接的に固定されている。

すなわち、ホルダの形状は図４にも示されている様に、一対の腕部１７ｂとこの腕部１７ｂを連結する連結部１７ａとで構成され、それぞれの腕部１７ｂの先端には互いの腕部方向に伸びる凸状のリブ１７ｆが形成されており、一方、外方に向けて他のリブ１７ｇが形成されている。これら二つのリブ、１７ｆ、１７ｇにより先端面１７ｈと、凸リブ１７ｆに対して反対面となる１７ｊが形成される。レセプタクル部材１１には図２に示すその側面の段差１１ｂがこの反対面１７ｊに接し、一方、レセプタクル部材１１の後壁をホルダ１７の連結部１７ａに接触させてホルダに固定される。

また、腕部１７ｂには、腕部の延長方向に沿って凹面１７ｋが形成されている。一方、レセプタクル部材１１の側面の少なくとも一部は凸面形状を有し、この凹面１７ｋと係合させることができる。これにより、レセプタクル部材１１はホルダ１７に組み立てられた後であっても、その先端側（キャビティ１１ａが形成されている側）が、腕部の延長方向に対して上下動することを規制することができる。

さらに、この凹部１７ｋを、ＴＯＳＡ１２側の開口１７ｃを中心とする軸から半径ｒ１の等距離面とし、また、対応するレセプタクル部材１１の凸面も同様の径に設定し、一方、対向する腕部（ＲＯＳＡ１３に対応する腕部）１７ｂの凹部の形状を、開口１７ｃを中心とする半径ｒ２の円として、対応するレセプタクル部材１１の凸面の半径を同様の径に設定することで、レセプタクル部材１１を開口１１ａ側の首振り運動を規制すると同時に、後述するレセプタクル部材１１のホルダ１７内での回転運動をスムーズに行わせることが可能となる。

また、外方に向けたリブ１７ｇは、上部ハウジング側壁内面に形成された溝１５ａ内に納まる。従って、ホルダ１７は上部ハウジング１５に対してこの溝１５ａ内で上下方向に自在にスライドすることができる。この様に、ホルダ１７が上部ハウジング１５に対して上下方向にスライド可能であるため、レセプタクル部材１１と組み立てられているＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３はそれぞれの光軸間距離の仕様を保持しつつ、その素子搭載部（１２ａ、１３ａ）の上面を上部ハウジング１５の天井面に密着させることが可能となる。

図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るホルダ１７の構成例を示す図である。ホルダ１７は、その水平断面がコの字状を有する部品である。図４（ａ）の例では、このホルダ１７が樹脂製の場合を、図４（ｂ）には一枚の金属板を折り曲げて加工した金属製のホルダの場合を示している。また、図４（ｃ）は樹脂製ホルダ１７の正面図である。

連結部１７ａには一対の開口（１７ｃ、１７ｄ）が形成されている。この開口の位置は、このホルダ１７をレセプタクル部材１１に組み付けた際に、レセプタクル部材１１の後壁に設けた開口の位置に対応し、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のスリーブ（１２ａ、１３ａ）がそれぞれ貫通する。図４（ｃ）に示す様に、ＲＯＳＡ１３のスリーブが貫通する開口１７ｄは両側部に直線部を有する長円状に形成され、当該開口１７ｄを貫通するＲＯＳＡ１３スリーブ１３ａに移動余地を設けている。一方、ＴＯＳＡ１３側の開口１７ｃについては円形であり、その周囲に有意な厚みを有するパイプ１７ｅがレセプタクル部材１１側に向けて形成されている。レセプタクル部材１１の後面に形成された開口の周囲には、当該パイプ１７ｅが納まる様な段差が形成されており、この段差にパイプ１７ｅをセットすることでホルダ１７とレセプタクル部材１１とを仮組みすることができる。最終的にはＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のスリーブ（１２ａ、１３ａ）でホルダ１７をレセプタクル部材１１に対して挟み付けることで、ホルダ１７はレセプタクル部材１１に固定される。

ＴＯＳＡ１２側の開口１７ｃが円形であるので、ＴＯＳＡ１３のスリーブ１２ａはこの開口内でスライドすることはできない。一方、ＲＯＳＡ１３側の開口１７ｄは長円形であるので、ＲＯＳＡ１３のスリーブ１３ａは開口１７ｄ内でこの長円の範囲内でスライドすることが可能である。すなわち、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３、ホルダ１７、レセプタクル部材１１を一体に組み立てた後でも、ＴＯＳＡ１２スリーブの軸を中心にＲＯＳＡ１３とレセプタクル部材１１は長円形の開口１７ｄの範囲内で回転することができる。言い換えると、ホルダ１７は、三体を組み立てた後であっても、そのＲＯＳＡ１３側の腕部１７ｂを長円形開口１７ｄの範囲内で動かすことが可能である。ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のスリーブは３ｍｍ程度であり、一方長円形開口の長軸は４ｍｍに設定されている。ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の光軸間距離を６．２５ｍｍとすると、この値はレセプタクル部材に係合する光コネクタの仕様により決められる、ＲＯＳＡ１３側のスライド許容量として±０．５ｍｍが確保される。

一般にＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のうちでＴＯＳＡ１２側の発熱の方が大きい。内部に熱電変換素子等の大きな発熱体を搭載しているためである。従って、ＴＯＳＡ１２側の放熱特性をＲＯＳＡ１３側に比較して優先しなければならない。本発明のレセプタクル部材１１、ホルダ１７、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の三体構造においては、上部ハウジング１５にその組立体を搭載した後に、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の上面が上部ハウジングの天井面から浮いていたとしても、まず、ホルダ１７を介してこの三体構造を上部ハウジングに対して上下方向にスライドさせ、次いで、ＲＯＳＡ１２をレセプタクル部材１１と一体に回転させることで、ＴＯＳＡ１２ばかりでなく、ＲＯＳＡ１３の上面も上部ハウジング１５の天井面に密着させることが可能となり、ＴＯＳＡ１２及びＲＯＳＡ１３について良好な放熱特性を維持することができる。

一般に二つの物体の間に僅かな隙間が存在する場合、両物体間の熱伝達効率は両物体が接触している時に比較し１／２〜１／３に低下する。隙間に放熱グリスを充填することで熱伝達率を高めることができる。しかし、隙間が０．５ｍｍ以上存在する場合には放熱グリスを充填したとしても、熱伝達率を高めるには無理がある。上部ハウジング１５に対して上下方向にスライド可能なホルダ１７、及びＴＯＳＡ１２の光軸に対して回転可能なレセプタクル部材１１を用いることで、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３上面と上部ハウジングの天井面との間の隙間を０．１５ｍｍ以下にすることができ、さらに、この隙間に放熱グリスを塗布することで、ＴＯＳＡ１２上面、この面がＴＯＳＡ１２の放熱面として機能する、と上部ハウジング１５の天井面との間で良好な熱的結合を実現することができる。

図４（ｂ）の示す板金製のホルダ２７においても、図４（ａ）の樹脂製のホルダ１７に対応する構造を有し、各構造の機能は樹脂製ホルダ１７のそれと全く同様である。

また、凸リブの反対側、腕部先端の外側に向けてリブ２７ｇが形成されている。このリブ２７ｇは上部ハウジング１５の側壁内面に形成された溝１５ａに納まり、溝内でスライドする。従って、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３、レセプタクル部材１１、ホルダ２７の三体構造は、上部ハウジング１５に組み付けられる際に、ホルダ１７が上部ハウジング１５に対して上下方向にその位置を調整可能であり、また、レセプタクル部材１１とＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３とがホルダ２７に対し、特にＴＯＳＡ１２がＲＯＳＡ１３の軸に対して回転可能となる様に取り付けられる。従って、ＴＯＳＡ１２のみならずＲＯＳＡ１３の放熱面（上面）も上部ハウジングの天井面に密着させることができる。

図５はレセプタクル部材１１を示す斜視図である。図５に示す様に、レセプタクル部材は、その側面が凸形状を有しており、好ましくは、前述した様にＴＯＳＡ１２側の側面が、第１の径を有する凸面１２ｂであり、ＲＯＳＡ１３側の側面が第１の半径とは異なる第２の径を有する凸面２１ｃである（図３参照）。そして、これら凸面１２ｂ、１２ｃはそれぞれ、ＴＯＳＡ１２の軸を中心とするそれぞれ半径ｒ１、ｒ２の円の円周の一部に相当する。これにより、ＴＯＳＡ１３の軸を中心にＲＯＳＡ１３の上面が上部ハウジング１５の天井に接触するまでレセプタクル部材１１を回転させることができる。レセプタクル部材２１の側面をそれぞれ半径ｒ１、ｒ２の円弧に設定し、かつ、対応するホルダ１７の腕部１７ｂの凹面１７ｋも半径ｒ１、ｒ２の円弧に設定しているので、この回転をスムーズにかつ均一に行うことが可能である。

図５において、レセプタクル部材１１のＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３用の開口形状が角状となっているが、これを円形とすることも可能である。あるいは、長円状とし、かつその短軸間の距離、図３（ｃ）のＲＯＳＡ１３側の開口１７ｄの形状において直線部間の間隔を、スリーブ１３ａの径よりも小さく、長軸間距離、同図において円弧状部の半径を、スリーブ１３ａの径よりも大きくしておくことで、ＲＯＳＡ１２のスリーブがレセプタクル部材１１に容易に、かつ強固に固定されることになる。さらに、両者を導電性材料で構成するか、もしくは非導電性材料であってもその表面を導電性材料でコートし、当該導電性材料を接地することにより、トランシーバ内部のシールド効果を果たすこともできる。

図６は上部ハウジング１５に回路基板を搭載した状態で、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３、ホルダ１７、レセプタクル部材１１の三体構造を搭載する直前の状況を示している。

上部ハウジング１５は、前方側からレセプタクル部材搭載部１５ｄ、サブアセンブリ搭載部１５ｅ、回路基板搭載部１５ｆ、プラグ形成部１５ｇを含んでいる。レセプタクル部材搭載部１５ｄは側壁に囲まれたレセプタクル部材収納空間を有し、この空間の上部（図では上方に描かれているが実際の使用形態では下方に相当する）及び下部（実際には上方に位置する）は外部に開かれている。搭載部側壁の先端面には、後述するホルダ１７を固定するための螺子孔１５ｃが形成されている。また、前方側の側壁内面には、ホルダのリブ１７ｇを収納する溝１５ａが形成されており、リブ１７ｇは当該溝１５ａ内をスライドする。従って、ホルダ１７、レセプタクル部材１１、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の三体構造が、この上部ハウジング１５に対して垂直方向にスライド可能となる。

サブアセンブリ搭載部１５ｅには一対の側壁および天井面（１５ｉ、１５ｊ）に囲まれた空間が形成されている。天井面（１５ｉ、１５ｊ）は平坦に加工されており、この面とＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の上面（放熱面に相当）が密着することで、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３から上部ハウジング１５に向けて放熱経路が確保される。また、サブアセンブリ搭載部１５ｅとレセプタクル部材搭載部１５ｄの境界には段差１５ｂが形成されており、さらに、この段差１５ｂに対して奥まった位置の両サイド、及び中央に固定柱１５ｈが形成されている。段差は１５ｂレセプタクル部材と組み立てられたホルダ１７の連結部１７ａの後面に当接する。ホルダのリブ１７ｇが上部ハウジング１５の側壁内面の溝に嵌りこんでおり、そのためホルダの上部ハウジング内での前後位置は、この溝と段差とにより確実に規定される。

一方、三つの柱１５ｈは、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のフランジ後面（１２ｂ、１３ｂ）に当接してＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の長軸方向の位置を規定する。すなわち、上部ハウジング１５に対して前記する様に確実に位置決めされたホルダ１７とこの三本の柱１５ｈとの間にフランジ（１２ｂ、１３ｂ）を挟み込むことで、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の上部ハウジング１５内での長軸方向の位置が確実に規定される。さらに、長軸方向の位置を規定された上で、既に説明した様にホルダ１７の上部ハウジング１５に対する可動機能、レセプタクル部材１１のホルダ１７に対するローリング機能により、その上面（放熱面）を確実にサブアセンブリ搭載部１５ｅの天井面（図６では底面）に密着させることが可能となる。

回路基板搭載部１５ｆはサブアセンブリ搭載部１５ｅの後方に位置し、図６では示されていないがＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３のリードピンとこの基板上の配線パターンとが電気的に接続される。回路基板は、図１に示される様に上部ハウジングの側壁中央部を切り欠き、一方、回路基板１４の前後端部を切り欠き中央部をせり出させ、当該箇所をハウジング側壁中央の切り欠き部にセットすることで上部ハウジング上に搭載されている。中央せり出し部の前後端が固定されているので、回路基板１４が前後方向に移動することはなく、また、左右方向についても、前後端に切り欠き部が上部ハウジング１５の側壁に挟まれるため、移動することはない。

回路基板１４はこの様に上部ハウジング１５に固定されているので、本トランシーバ１をケージに挿入してその後端のプラグ１４ｋをケージ内の電気コネクタに係合させる場合であっても、係合時に付与される応力は全てこの基板１４と上部ハウジング１５との取り付け構造に吸収され、基板１４とＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３リードピン（１２ｄ、１３ｄ）の接続部に応力が及ぼされることはない。なお、プラグ１４ｋは回路基板１４上の配線パターンを所定の形状とすることにより、回路基板１４の後端、プラグ形成部１５ｇに位置する。

図７はレセプタクル部材１１、ホルダ１７、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の三体構造を上部ハウジング１５に搭載した後に、二本の螺子１８によりそれを固定する様子を示す。二本の螺子１８は上部ハウジング１５の前端面に設けられた螺子孔１５ｃから挿入し、ホルダ１７の腕部先端に形成されたリブ１７ｇ及び凸リブ１７ｆで形成される平坦面１７ｈにその先端が突き当たり、ホルダ１７をトランシーバ後方に向かって押し付けることで固定する。ホルダ１７のリブ１７ｇはハウジング側壁内面の溝１５ａに嵌りこんでいるとはいえ、ホルダ１７を上下方向にスライドさせるためにその嵌め合わせは緩く設定されている。従って、螺子１８によりホルダ１７等の三体構造を後方に押し付けることで、ホルダの連結部１７ａの後面が、上部ハウジング１５の柱１５ｈに押し付けられて、ホルダ１７を上部ハウジング１５に対して固定することができる。ホルダ固定後であっても、レセプタクル部材１１、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３はホルダ１７に対してローリング可能である。なお、螺子孔１８については、当初は螺子溝が切られておらず、最初に螺子を挿入して回転すると同時に螺子溝が形成されるものが好ましい。

その後、下部ハウジング１６を上部ハウジング１５に取り付けることで本発明に係るトランシーバ１が完成する。図８に明瞭に示されるように、レセプタクル部材１１は上部ハウジング１５に対して傾斜しているものの、このレセプタクル部材１１に挿入される光コネクタに対する寸法、すなわち、各レセプタクルの内寸及び送信側と受信側のとの間隔、は維持することができる。一方、図７では示されていないが、ＴＯＳＡ１２／ＲＯＳＡ１３の上面（放熱面）が確実に上部ハウジング１５の天井面に接触しているので、放熱効果が妨げられることもない。

図１は本発明に係る光トランシーバの分解図である。 図２は送信、受信サブアセンブリをレセプタクル部材に組み付けた時に様子を示す一部は断図である。本図においては、ホルダは省略されている。 図３は、送信、受信サブアセンブリを組み付けたレセプタクル部材を、ホルダを介して上部ハウジングに装着した時の様子を示す、図１におけるＡ−Ａ´線に沿った正面断面図である。 図４（ａ）はホルダの第１の例であり、図４（ｂ）はホルダの第２の例であり、図４（ｃ）は第１の例に係るホルダの正面図である。 図５は、レセプタクル部材を示す斜視図である。 図６は、基板を搭載した上部ハウジングの斜視図である。 図７は、送信アセンブリ、受信アセンブリを組み付けたレセプタクル部材を、ホルダを介して上部ハウジングと組み立てた時の様子を示す部分斜視図である。

符号の説明

１…光トランシーバ；１１…レセプタクル部材；１１ａ…レセプタクル；１１ｂ…段差；１２…ＴＯＳＡ；１３…ＲＯＳＡ；１２ａ、１３ａ…スリーブ；１２ｂ，１３ｂ…フランジ；１２ｃ、１３ｃ…素子搭載部；１２ｄ、１３ｄ…リードピン；１４…基板；１４ａ…切り欠き；１４ｂ…プラグ；１５…上部ハウジング；１５ａ…溝、１５ｂ…段差；１５ｃ…螺子孔；１５ｄ…レセプタクル部材搭載部；１５ｅ…サブアセンブリ搭載部；１５ｆ…基板搭載部；１５ｇ…プラグ形成部；１５ｈ…柱；１５ｉ…ＲＯＳＡ搭載部；１５ｊ…ＴＯＳＡ搭載部；１６…下部ハウジング；１７、２７…ホルダ；１７ａ、２７ａ…連結部；１７ｂ、２７ｂ…腕部；１７ｃ、２７ｃ…ＴＯＳＡ用開口；１７ｄ、２７ｄ…ＲＯＳＡ用開口；１７ｅ、２７ｅ…パイプ；１７ｆ、２７ｆ…凸リブ；１７ｇ、２７ｇ…リブ；１７ｈ、２７ｈ…先端面；１７ｊ、２７ｊ…当接面；１８…螺子。

Claims (2)

1. 光レセプタクル部材と、光サブアセンブリと、ホルダと、ハウジングとを有する光トランシーバであって、
   該光レセプタクル部材は光コネクタを受納するキャビティと、該キャビティに接続する二つの開口を有し、
   該光サブアセンブリは送信用光サブアセンブリと、受信用光サブアセンブリを含み、さらに該送信用光サブアセンブリ、受信用光サブアセンブリのそれぞれはスリーブと光素子とを有し、該それぞれのスリーブが該レセプタクル部材のそれぞれの開口に挿入されて該光コネクタと該キャビティ内で結合することで、該それぞれの光素子と該光コネクタに付属する光ファイバとが光結合し、
   該ハウジングは、該レセプタクル部材と該光サブアセンブリとを搭載し、
   該ホルダは、前記レセプタクル部材を保持する一対の腕部と、該一対の腕部を接続する連結部を有し、該連結部は前記レセプタクル部材の二つの開口に対応し、かつ、前記スリーブがそれぞれ挿入される二つの開口を備え、該送信用光サブアセンブリのスリーブが挿入される開口は円形であり、該受信用光サブアセンブリのスリーブが挿入される開口が長円形であり、該腕部はその先端に該腕部の外方に向けたリブを有し、前記ハウジングはその内壁面に該リブを収納する溝を有し、該リブが該溝内をスライドすることで、該ホルダが該ハウジングに対して上下方向に可動とされ該レセプタクル部材の該ハウジングに対する位置を調整し、該レセプタクルと該送信用光サブアセンブリと該受信用光サブアセンブリの組立体を該送信用光サブアセンブリのスリーブを中心に該受信用光サブアセンブリのスリーブが挿入される該ホルダの開口の長円形の範囲内で回転可能であり、該送信用光サブアセンブリと該受信用光サブアセンブリは該ハウジングに密着している、
   ことを特徴とする光トランシーバ。
2. 前記レセプタクル部材の側面は段差を有し、
   前記ホルダの一対の腕部それぞれは、他方の腕部に向けて突出するリブをさらに有し、
   これら他方の腕部に向けて突出するリブが該レセプタクル部材側面の段差に当接し、該連結部が該レセプタクル部材の後壁に当接して該レセプタクル部材を保持している、請求項１に記載の光トランシーバ。

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