JP4990803B2

JP4990803B2 - 光モジュールおよびその係止構造

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Publication number: JP4990803B2
Application number: JP2008003106A
Authority: JP
Inventors: 正彰梅沢
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2028-01-10
Also published as: JP2009163184A

Description

本発明は、ＳＦＰタイプ（SFP：Small Form Factor Plaggable）の光モジュールおよびその係止構造に関するものである。

ＳＦＰタイプの光モジュールは、ＭＳＡ（Multi-Source Agreement）の規格に基づいて設計されており、マザーボードに設けられたケージに挿入および抜出可能に構成されている（特許文献１、２を参照）。
この種の光モジュールとしては、ケージに挿入および抜出可能なハウジングと、ハウジング内に設けられた光電気変換部と、ハウジングに対するケージの係止を解除する係止解除機構とを備えたものがある。
特開２００４−３１１２０７号公報特開２００２−３５３４７１号公報

しかしながら、従来の光モジュールでは、挿入される光コネクタの種類によっては全体のサイズが大きくなってしまうという問題があった。例えば、ＳＣ形光コネクタ（ＪＩＳＣ５９７３参照）などはサイズが大きいため、光モジュールが大型になってしまう。また、係止解除機構の動作範囲が大きくなり、ケージを複数並べて用いる場合に、高密度実装が難しくなることがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、小型化を実現でき、高密度実装が可能となる光モジュールおよびその係止構造の提供を目的とする。

本発明は、マザーボードに設けられたケージに挿入および抜出可能であり、光コネクタ用の挿入口を有するハウジングと、前記ハウジングに挿入された前記光コネクタと前記マザーボードとの間で光信号と電気信号との変換を行う光電気変換部と、前記ハウジングに対するケージの係止を解除する係止解除機構と、を備え、前記ケージに、弾性変形可能な係合プレートが形成され、前記ハウジングに、前記係合プレートに形成された係止穴に係止する係止突起が形成され、前記係止解除機構は、前記ハウジングに対して回動可能な解除部材と、前記解除部材を回動させるハンドルと、前記解除部材を押圧するカバーとを備え、前記解除部材は、前記回動動作の支点となる軸部と、前記軸部から一方向に延出する本体部と、前記軸部から他方向に延出する延出部とを有し、前記ハンドルが前記本体部を押圧することによる前記解除部材の回動動作によって、前記延出部が前記係合プレートをハウジングから離れる方向に押圧し変位させて、前記係止突起に対する係止を解除可能であり、前記カバーは、前記ハウジングに係止するカバー本体と、前記カバー本体から延出する弾性変形可能な押圧片とを備え、前記押圧片は、前記延出部を前記ハウジングに近づく方向に弾性により押圧するように形成されている光モジュールを提供する。
本発明では、前記ハンドルは、前記ハウジングに形成された回動軸に回動可能に支持されたハンドル本体と、前記ハンドル本体に形成された押圧突起とを有し、前記押圧突起は、前記抜出方向側に前記ハンドル本体を変位させることにより前記本体部を押圧することによって前記解除部材を回動動作させることができることが好ましい。
本発明では、前記ハウジングの外側面には、薄肉凹部が形成され、前記ハンドル本体を前記ハウジングに最も近づけたときに、このハンドル本体の少なくとも一部が前記薄肉凹部の内部に配置されることが好ましい。

本発明は、マザーボードに設けられたケージに挿入および抜出可能であり、光コネクタ用の挿入口を有するハウジングと、前記ハウジングに挿入された前記光コネクタと前記マザーボードとの間で光信号と電気信号との変換を行う光電気変換部と、前記ハウジングに対するケージの係止を解除する係止解除機構と、を備えた光モジュールが、前記ケージに係止する構造であって、前記ケージに、弾性変形可能な係合プレートが形成され、前記ハウジングに、前記係合プレートに形成された係止穴に係止する係止突起が形成され、前記係止解除機構は、前記ハウジングに対して回動可能な解除部材と、前記解除部材を回動させるハンドルと、前記解除部材を押圧するカバーとを備え、前記解除部材は、前記回動動作の支点となる軸部と、前記軸部から一方向に延出する本体部と、前記軸部から他方向に延出する延出部とを有し、前記ハンドルが前記本体部を押圧することによる前記解除部材の回動動作によって、前記延出部が前記係合プレートをハウジングから離れる方向に押圧し変位させて、前記係止突起に対する前記係合プレートの係止を解除可能であり、前記カバーは、前記ハウジングに係止するカバー本体と、前記カバー本体から延出する弾性変形可能な押圧片とを備え、前記押圧片は、前記延出部を前記ハウジングに近づく方向に弾性により押圧するように形成されている光モジュールの係止構造を提供する。

本発明によれば、光モジュールとケージとの係止を回動動作により解除可能な解除部材を用いるので、係止解除機構の構造を簡略化できる。また、解除部材は、本体部を押圧することで延出部を変位させて前記係止を解除可能であるので、この解除部材の動作範囲を小さくできる。このため、大型の光コネクタ（例えばＳＣ形光コネクタ）を用いる場合でも光モジュールを小型化できる。
また、解除部材の動作を小さくできるため、これを動作させるハンドルの動作範囲も小さくできる。このため、光モジュールの周囲にハンドル回動のための大きなスペースを確保する必要がなく、ケージを複数並べて用いる場合に高密度実装が可能となる。

図１および図２は、本発明に係る光モジュールの一実施形態である光モジュール１を示す斜視図である。図３は、光モジュール１を他の方向から見た斜視図である。図４は、光モジュール１の分解斜視図である。図５は、光モジュール１のＣ１−Ｃ２方向（図２参照）断面の概略を示す矢視図である。図６および図７は、光モジュール１をケージ２に装着する動作を示す斜視図である。図８および図１０は、光モジュール１の断面図である。図９および図１１は、光モジュール１を示す斜視図である。

図１に示すように、光モジュール１は、ＭＳＡ（Multi-Source Agreement）の規格に定められるＳＦＰタイプ（Small Form-Factor Plaggable）の光モジュールである。
符号２は光モジュール１を収納可能な収納ケースであるケージであり、符号３は光モジュール１に挿入される光コネクタプラグ（光コネクタ）である。

光モジュール１の説明に先だって、ケージ２および光コネクタプラグ３を説明する。
図１に示すように、ケージ２は金属などからなり、前面側に開口２ａを有するスリーブ状に形成されている。ケージ２は、マザーボード４側の回路に電気的に接続された接続端子（図示略）を有し、マザーボード４上に設けられる。

図１、図６および図７に示すように、ケージ２には、開口２ａ側に向かって延出する係合プレート６が形成されている。係合プレート６は、先端が光モジュール１に接近および離間する方向に移動可能となるように弾性的に曲げ変形できるようになっている。係合プレート６は例えば金属板からなる。
図１に示す例では、係合プレート６は、断面略矩形の筒状とされたケージ２を構成する４つの側板のうち１つである側板２ｂに形成され、この側板２ｂに対向する側板２ｃに接近および離間する方向に先端が移動するように弾性変形できる。
図６および図７に示すように、係合プレート６には、後述する光モジュール１の係止突起２０が係止する係止穴６ａが形成されている。係合プレート６の先端部分６ｂは、先端方向に行くに従って前記離間方向に傾斜している。

光コネクタプラグ３としては、多心または単心の光コネクタを例示でき、単心の光コネクタとしては、ＳＣ形光コネクタ（ＳＣ:Single fiber Coupling optical fiber connector。例えばＪＩＳＣ５９７３参照に規定されるＦ０４形光コネクタなど）、ＳＣ２形光コネクタを例示できる。ＳＣ２形光コネクタとは、ＳＣ形光コネクタからハウジングの外側に装着されるつまみを省略したものである。
図１および図８に示すように、光コネクタプラグ３は、ハウジング３１内にフェルール３２を備えている。

次に、光モジュール１を説明する。
以下の説明においては、図２に示すように、光コネクタプラグ３が挿入されるハウジング１１の挿入口１１ａが形成された側を前方といい、その反対方向を後方ということがある。また、図２におけるＡ１方向を上方といい、Ａ２方向を下方ということがある。また、Ｂ１、Ｂ２方向を幅方向ということがある。
図１〜図３および図８に示すように、光モジュール１は、ケージ２に挿入および抜出可能なハウジング１１と、ハウジング１１内に設けられた光電気変換部１２と、光電気変換部１２に接続された回路基板１３（図３参照）と、ハウジング１１に設けられた係止解除機構１４を備えている。

図２〜図５に示すように、ハウジング１１は、挿入口１１ａを有する本体部１６と、本体部１６の後部から後方に延出する挿入部１７とを有する。
本体部１６は、断面矩形の筒状に形成され、外側面１６ａ、１６ａの前部には、図４における上下方向（Ａ１、Ａ２方向）にわたって薄肉凹部１８が形成されており、これによって薄肉凹部１８が形成された部分の幅Ｌ１は、それ以外の部分の本体部１６の幅Ｌ２に比べ狭くなっている（図５参照）。

ハンドル本体３７をハウジング１１に最も近づけた位置（図５、図８および図９参照）においては、ハンドル２４の延出部３７ｂの少なくとも一部が薄肉凹部１８の内部に配置されることが望ましい。これによってハンドル２４の幅方向の寸法を小さくでき、光モジュール１の幅を小さくできる。

図５に示すように、薄肉凹部１８は、ハンドル２４の延出部３７ｂがハウジング１１の外側面１６ａより外側方に突出しないように形成することが好ましい。
図示例では、薄肉凹部１８の深さは、延出部３７ｂの厚さと同じまたはそれより大きくされ、これによって延出部３７ｂの外側面３７ｄは、ハウジング１１の外側面１６ａとほぼ面一または外側面１６ａより内側方に位置している。
このため、光モジュール１の幅を小さくでき、省スペース化が可能となる。

薄肉凹部１８は、ハウジング１１内に形成された光コネクタプラグ３の係止構造から離れた位置に形成するのが好ましい。すなわち、薄肉凹部１８は、光コネクタプラグ３のハウジング３１に係止する係止爪１１ｂよりも挿入口１１ａに近い位置に形成することが望ましい。これによって、光コネクタプラグ３の係止構造の動作に影響を与えずに、光モジュール１の小型化を実現できる。

薄肉凹部１８の外側面には、後述するハンドル２４の軸受け穴３７ｃに嵌合する回動軸１８ａが突出形成されている。回動軸１８ａは、本体部１６の下部（Ａ２方向側の部分）、すなわち断面矩形のハウジング１１の下辺側（一辺側）に形成されている。

挿入部１７は、本体部１６より幅がやや狭い断面矩形の筒状に形成され、開口２ａからケージ２内に挿入可能となっている。
挿入部１７の前部の下面には下方に突出する係止突起２０が形成されている。係止突起２０は、ケージ２の係合プレート６に形成された係止穴６ａに係止可能である。

図８に示すように、光電気変換部１２は、光モジュール１に挿入された光コネクタプラグ３のフェルール３２が対面される接続部品２１と、光電気変換素子２２とを備えている。
光電気変換素子２２は、光信号を電気信号に変換する機能と、電気信号を光信号に変換する機能とのうち一方または両方を備えており、半導体レーザなどの発光素子、フォトダイオードなどの受光素子を例示できる。
光電気変換素子２２は、フェルール３２に内蔵されている光ファイバに、接続部品２１に内蔵された光ファイバを介して、光信号を送信または受信可能に接続される。

回路基板１３（図３参照）は、挿入部１７をケージ２に挿入したときに、ケージ２の接続端子（図示略）に接続可能である。このため、回路基板１３および接続端子を介して、光電気変換素子２２をマザーボード４側の回路に電気的に接続できる。

図３および図４に示すように、係止解除機構１４は、ハウジング１１に対するケージ２の係止を解除するものであって、係止突起２０に対する係合プレート６の係止を解除するリリースプレート２３（解除部材）と、リリースプレート２３を回動させるハンドル２４と、リリースプレート２３を押圧するカバー２５とを備えている。

リリースプレート２３は、略矩形板状の本体部２６と、本体部２６に形成された軸部２７、２７と、本体部２６の後縁から後方に延出する延出部２８とを備えている。
本体部２６の前縁のほぼ中央には、爪部２６ａが形成されている。爪部２６ａは、ハウジング１１から離れる方向に延び、その先端から前方に延びる断面Ｌ字状に形成されている。

図４に示すように、軸部２７は、リリースプレート２３の回動動作の支点となるもので、本体部２６の後部の両側縁に、外側方に延出して形成されている。軸部２７、２７は、ハウジング１１の本体部１６の側板部１９、１９に形成された軸受凹部１９ａ、１９ａに嵌合可能とされている。
軸部２７が本体部２６の後部に形成されているため、図４に示す状態では、本体部２６は軸部２７より前方（一方向）に延出している。

延出部２８は、本体部２６より幅が狭い板状に形成され、図３および図４に示す状態において、本体部２６の後縁のほぼ中央から後方（他方向）に延出し、係止突起２０の近傍に達している。
延出部２８の先端部には、２つの突出部２８ａ、２８ａが後方に延出して形成されている。突出部２８ａ、２８ａは、延出部２８がハウジング１１に接近した位置にあるときに先端がそれぞれ係止突起２０の両側方に位置する（図３参照）。
リリースプレート２３は、軸部２７を支点として回動可能となっており、これによって、延出部２８の先端がハウジング２１に対し接近および離間する方向に移動可能である。
なお、図示例では、延出部２８の軸部２７からの延出方向は、本体部２６の延出方向のほぼ反対方向となっているが、これに限らず、本体部２６の延出方向とは異なる方向であればよい。

カバー２５は、カバー本体３３と、カバー本体３３から斜め後方に延出する板状の押圧片３４とを備えている。カバー２５は金属板により形成するのが好ましい。
カバー本体３３は、底板部３５と、その両側縁に立設された側板部３６、３６とを有する。
カバー２５は、側板部３６に形成された係止穴３６ａに、ハウジング１１の側板部１９の外面に形成された係止突起１９ｂが係止することでハウジング１１に取り付けできるようになっている。
底板部３５下面には、押圧片３４の前方位置に平面視矩形の凹部３５ａが形成されている。凹部３５ａは、底板部３５をハウジング１１側に曲げ変形させることで形成することができる。凹部３５ａを形成することによって、底板部３５の強度を高め、押圧片３４の押圧力を安定させることができる。

押圧片３４は、弾性的に曲げ変形可能とされ、その弾性により、延出部２８をハウジング１１に近づける方向に押圧するように構成され、これによって延出部２８の先端はハウジング１１に当接している。

ハンドル２４は、リリースプレート２３を回動させて係止突起２０に対する係合プレート６の係止を解除するものであって、ハンドル本体３７と、ハンドル本体３７の両端に形成された押圧突起３８とを備えている。
ハンドル本体３７は、長板状の操作部３７ａと、その両端から操作部３７ａに対し垂直に延出する長板状の延出部３７ｂ、３７ｂとを有する。
延出部３７ｂの先端には、軸受け穴３７ｃが形成されている。軸受け穴３７ｃは、ハウジング１１に形成された回動軸１８ａに嵌合し、これによってハンドル２４は、回動軸１８ａを支点として回動可能となっている。
押圧突起３８、３８は、延出部３７ｂ、３７ｂの先端にそれぞれ形成され、延出部３７ｂの先端から、延出部３７ｂに対し垂直かつ互いに近づく方向に延出している。

次に、光モジュール１をケージ２に挿入する際の動作について説明する。
図６および図７に示すように、光モジュール１を開口２ａ（図１参照）からケージ２に挿入する。この際、リリースプレート２３の延出部２８は押圧片３４によりハウジング１１側に回動しているため、光モジュール１の挿入動作の妨げにはならない。

挿入部１７がケージ２に挿入される過程で、係合プレート６の先端部分６ｂは係止突起２０によって下方に押圧され、係合プレート６は弾性的に曲げ変形する。
光モジュール１をさらに挿入方向に移動させ、係止突起２０が係止穴６ａに達すると、係合プレート６は弾性力によりハウジング１１に近づく方向に移動し、係止突起２０が係止穴６ａに嵌合する。これによって、光モジュール１は移動が規制され、脱落が防止される。
この状態では、光モジュール１の回路基板１３がケージ２の接続端子（図示略）に接続されるため、光電気変換素子２２は、回路基板１３および接続端子を介して、マザーボード４側の回路に電気的に接続される。

図８に示すように、光モジュール１に光コネクタプラグ３を挿入すると、フェルール３２の先端面が接続部品２１に対面し、フェルール３２に内蔵されている光ファイバ（図示略）は、接続部品２１を介して、光信号を送信または受信可能に光電気変換素子２２に接続される。

次に、光モジュール１をケージ２から抜き出す際の動作について説明する。
図８および図９に示す状態では、ハンドル２４の延出部３７ｂは、本体部１６の下部から薄肉凹部１８の側面に沿って上下方向（Ａ１、Ａ２方向）に延在し、操作部３７ａは断面矩形のハウジング１１の上辺（対向辺）に近接した位置にあり、押圧突起３８はハンドル２４の下端に位置している。以下、このハンドル２４の位置を通常位置という。
図２に示すように、通常位置における光モジュール１の前方に位置する空間を前方範囲１０（抜き出し方向範囲）という。
なお、図８〜図１１では、説明の都合上、ケージ２の図示を省略した。図９および図１１では、カバー２５の図示を省略した。

図１０および図１１に示すように、ハンドル２４の操作部３７ａを前方（光モジュール１の抜出方向側）に引き、ハンドル本体３７を図１０における反時計回り方向に回動させると、押圧突起３８はリリースプレート２３の本体部２６の前部下面に当接する。
ハンドル本体３７をさらに回動させると、押圧突起３８は本体部２６の前部の両側縁付近を上方（Ａ１方向）に押圧し、押圧片３４の弾性力に抗してリリースプレート２３を軸部２７を中心として回動させる。

これによって、延出部２８は、先端が下方移動して係合プレート６を下方（ハウジング１１から離れる方向）に押圧し、弾性力に抗して曲げ変形させる。
係合プレート６が下方に変位することによって係止突起２０から外れるため、光モジュール１がケージ２から抜き出し可能となる。以下、光モジュール１が抜き出し可能となるハンドル２４の位置を引出位置という。
図示例では、引出位置において、ハンドル２４の延出部３７ｂは前後方向に向いている。このため、ハンドル本体３７は、通常位置から引出位置に至るまでほぼ前方範囲１０（図２参照）内で移動したことになる。すなわち、ハンドル本体３７を抜出方向側に変位させることでリリースプレート２３を回動動作させることができたことになる。
なお、引出位置における延出部３７ｂの方向は、操作部３７ａに近づく方向に上昇するように傾斜していてもよい。

光モジュール１は、係止突起２０と係合プレート６との係止を回動動作によって解除可能なリリースプレート２３を有するので、係止解除機構１４の構造を簡略化できる。また、リリースプレート２３は、本体部２６を押圧することで延出部２８を変位させて前記係止を解除可能であるので、リリースプレート２３の動作範囲を小さくできる。
このため、大型の光コネクタプラグ３（例えばＳＣ形光コネクタ）を用いる場合でも、光モジュール１を小型化できる。
また、リリースプレート２３がわずかな動作で前記係止を解除可能であるので、これを動作させるハンドル２４の動作範囲も小さくできる。このため、光モジュール１の周囲にハンドル２４の回動のための大きなスペースを確保する必要はなく、ケージ２を複数並べて用いる場合に高密度実装が可能となる。

本発明に係る光モジュールの一実施形態を示す斜視図である。図１に示す光モジュールを示す斜視図である。図１に示す光モジュールを示す斜視図である。図１に示す光モジュールを示す分解斜視図である。図１に示す光モジュールの図２に示すＣ１−Ｃ２方向の要部断面矢視図である。図１に示す光モジュールをケージに装着する動作を示す斜視図である。図１に示す光モジュールをケージに装着する動作を示す斜視図である。図１に示す光モジュールを示す断面図である。図１に示す光モジュールを示す斜視図である。図１に示す光モジュールを示す断面図である。図１に示す光モジュールを示す斜視図である。

符号の説明

１・・・光モジュール、２・・・ケージ、３・・・光コネクタプラグ（光コネクタ）、４・・・マザーボード、６・・・係合プレート、６ａ・・・係止穴、１１・・・ハウジング、１１ａ・・・挿入口、１２・・・光電気変換部、１１ａ・・・挿入口、１４・・・係止解除機構、１６ａ・・・ハウジングの本体部の外側面、１８ａ・・・回動軸、１８・・・薄肉凹部、２０・・・係止突起、２３・・・リリースプレート（解除部材）、２４・・・ハンドル、２５・・・カバー、２６・・・本体部、２７・・・軸部、２８・・・延出部、３３・・・カバー本体、３４・・・押圧片、３７・・・ハンドル本体、３８・・・押圧突起。

Claims

マザーボードに設けられたケージに挿入および抜出可能であり、光コネクタ用の挿入口を有するハウジングと、
前記ハウジングに挿入された前記光コネクタと前記マザーボードとの間で光信号と電気信号との変換を行う光電気変換部と、
前記ハウジングに対するケージの係止を解除する係止解除機構と、を備え、
前記ケージに、弾性変形可能な係合プレートが形成され、
前記ハウジングに、前記係合プレートに形成された係止穴に係止する係止突起が形成され、
前記係止解除機構は、前記ハウジングに対して回動可能な解除部材と、前記解除部材を回動させるハンドルと、前記解除部材を押圧するカバーとを備え、
前記解除部材は、前記回動動作の支点となる軸部と、前記軸部から一方向に延出する本体部と、前記軸部から他方向に延出する延出部とを有し、
前記ハンドルが前記本体部を押圧することによる前記解除部材の回動動作によって、前記延出部が前記係合プレートをハウジングから離れる方向に押圧し変位させて、前記係止突起に対する係止を解除可能であり、
前記カバーは、前記ハウジングに係止するカバー本体と、前記カバー本体から延出する弾性変形可能な押圧片とを備え、
前記押圧片は、前記延出部を前記ハウジングに近づく方向に弾性により押圧するように形成されていることを特徴とする光モジュール。
前記ハンドルは、前記ハウジングに形成された回動軸に回動可能に支持されたハンドル本体と、前記ハンドル本体に形成された押圧突起とを有し、
前記押圧突起は、前記抜出方向側に前記ハンドル本体を変位させることにより前記本体部を押圧することによって前記解除部材を回動動作させることができることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
前記ハウジングの外側面には、薄肉凹部が形成され、
前記ハンドル本体を前記ハウジングに最も近づけたときに、このハンドル本体の少なくとも一部が前記薄肉凹部の内部に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の光モジュール。
マザーボードに設けられたケージに挿入および抜出可能であり、光コネクタ用の挿入口を有するハウジングと、前記ハウジングに挿入された前記光コネクタと前記マザーボードとの間で光信号と電気信号との変換を行う光電気変換部と、前記ハウジングに対するケージの係止を解除する係止解除機構と、を備えた光モジュールが、前記ケージに係止する構造であって、
前記ケージに、弾性変形可能な係合プレートが形成され、
前記ハウジングに、前記係合プレートに形成された係止穴に係止する係止突起が形成され、
前記係止解除機構は、前記ハウジングに対して回動可能な解除部材と、前記解除部材を回動させるハンドルと、前記解除部材を押圧するカバーとを備え、
前記解除部材は、前記回動動作の支点となる軸部と、前記軸部から一方向に延出する本体部と、前記軸部から他方向に延出する延出部とを有し、
前記ハンドルが前記本体部を押圧することによる前記解除部材の回動動作によって、前記延出部が前記係合プレートをハウジングから離れる方向に押圧し変位させて、前記係止突起に対する前記係合プレートの係止を解除可能であり、
前記カバーは、前記ハウジングに係止するカバー本体と、前記カバー本体から延出する弾性変形可能な押圧片とを備え、
前記押圧片は、前記延出部を前記ハウジングに近づく方向に弾性により押圧するように形成されていることを特徴とする光モジュールの係止構造。