JP5869274B2

JP5869274B2 - 通信装置用ケージ

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Publication number: JP5869274B2
Application number: JP2011207571A
Authority: JP
Inventors: 大雄松江; 明桑原; 佐藤　秀樹; 秀樹佐藤; 宏佳石井; 文秀前田
Original assignee: 日本オクラロ株式会社
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2031-09-22
Also published as: US20130077920A1; US8714840B2; JP2013069883A

Description

本発明は、光伝送モジュール及び通信装置用ケージに関する。

光伝送モジュールは、装置間や局間の通信に広く使用され、場合によっては、一つの装置内で複数の光伝送モジュールが使用されることもある。光伝送モジュールの使用において、モジュールによって生成される電磁妨害波（ＥＭＩ）の量が問題となることがある。デジタル電子機器に対する、電磁妨害波の量は、米国では連邦通信委員会（FCC）のような機関によって規制され、ヨーロッパでは国際無線障害特別委員会（CISPR）のような機関によって規制されている。光伝送モジュールは、一つの装置において、複数個で使用されることもあるため、ＥＭＩ放射量を制限値内とするためには、光伝送モジュールからのＥＭＩ放射は最小限に抑える必要がある。

光伝送モジュールからのＥＭＩ放射量を低減するための、従来の解決法としては、光伝送モジュールの周りに、バネ指を備えた金属カラーを配置するものがあった。あるいは、光伝送モジュールを収納するケージの内側に、バネ指を備えた金属カラーを配置することが知られている。いずれの構造でも、光伝送モジュールとこれが挿入されるケージとを金属カラーで電気的に接続するようになっている。特に、特許文献１には、光伝送モジュールとケージの間の空間を金属カラーで密閉し、導電性ガスケットで金属カラーと光伝送モジュールの間の空間を埋めて、ケージ、金属カラー、および、光伝送モジュールの電気的接続を強化することで、ＥＭＩ放射量を低減することが開示されている。

米国特許第７９２８３２４号明細書

しかし、光伝送モジュールとケージの間の空間を金属カラーや導電性ガスケットで密閉することは実際には困難であり、金属カラーや導電性ガスケットでは十分にＥＭＩ放射量を低減できない場合があった。

本発明は、光伝送モジュールから生じる電磁妨害波の放射を十分に低減することを目的とする。

（１）本発明に係る光伝送モジュールは、通信装置のケージに挿し込んでプラグ接続可能な光伝送モジュールであって、光エネルギー及び電気エネルギーの一方を他方に変換する光電気デバイスと、前記光電気デバイスを収納するハウジングと、前記ハウジングに電気的に接続するように前記ハウジングの外側に突出して設けられた電気的接続片と、電磁波を前記電磁波以外のエネルギーに変換することで前記電磁波を吸収する電磁波吸収部材と、を有し、前記電気的接続片は、前記ハウジングに電気的に接続された取付部と、前記ハウジングから間隔をあけて浮いた状態のフローティング部を備え、前記電磁波吸収部材は、前記ハウジングと前記フローティング部との間に少なくとも一部が配置され、前記フローティング部は、前記ハウジングが前記ケージに挿入されたときに、前記ケージの内側に少なくとも一部が電気的に接続するように接触することを特徴とする。本発明によれば、ハウジングとケージとの間の空間を電気的接続片で塞ぐようになっているが、電磁波の漏洩を防ぎきることができない。そこで、電磁波吸収部材を設けることで、外部への電磁波を吸収するようになっている。電磁波吸収部材は、ハウジングとフローティング部の間に少なくとも一部が配置されるので、効率的に電磁波を吸収することができる。

（２）（１）に記載された光伝送モジュールにおいて、前記電気的接続片は、隣同士に隙間をあけて配列された複数の指状片からなり、それぞれの前記指状片が、前記ハウジングとの前記取付部及び前記フローティング部を有し、前記電気的接続片は、前記光伝送モジュールが前記ケージに挿入された際に、前記ケージの開口部近傍に配置されるように前記ハウジングに取付けられたことを特徴としてもよい。

（３）（１）又は（２）に記載された光伝送モジュールにおいて、前記電磁波吸収部材は、前記電気的接続片の前記フローティング部の、前記ハウジングとの前記取付部に隣接する部分との対向を避けて設けられていることを特徴としてもよい。

（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載された光伝送モジュールにおいて、前記電磁波吸収部材は、シート状であり、前記電気的接続片の前記フローティング部の前記ハウジングと対向する第１対向面及び／若しくは前記ハウジングの前記フローティング部と対向する第２対向面に貼り付けられていることを特徴としてもよい。

（５）（１）から（４）のいずれか１項に記載された光伝送モジュールにおいて、前記電気的接続片は、前記ハウジングの前記ケージへの挿し込み方向に延びる軸を囲む方向に、前記ハウジングの外面の全辺にわたって設けられていることを特徴としてもよい。

（６）（５）に記載された光伝送モジュールにおいて、前記電磁波吸収部材は、前記軸を囲む方向に、前記ハウジングの外面の全辺にわたって切れ目なく設けられていることを特徴としてもよい。

（７）本発明に係る通信装置用ケージは、光伝送モジュールを挿し込んでプラグ接続するための通信装置用ケージであって、開口を有して中空の本体と、前記本体の内側に突出して設けられた電気的接続片と、電磁波を前記電磁波以外のエネルギーに変換することで前記電磁波を吸収する電磁波吸収部材と、を有し、前記電気的接続片は、前記本体に電気的に接続された取付部と、前記本体から間隔をあけて浮いた状態のフローティング部を有し、前記電磁波吸収部材は、前記本体と前記フローティング部との間に少なくとも一部が配置され、前記フローティング部は、前記光伝送モジュールが前記本体に挿入されたときに、前記光伝送モジュールの外側に少なくとも一部が電気的に接続するように接触することを特徴とする。本発明によれば、光伝送モジュールと本体との間の空間を電気的接続片で塞ぐようになっているが、電磁波の漏洩を防ぎきることができない。そこで、電磁波吸収部材を設けることで、外部への電磁波を吸収するようになっている。電磁波吸収部材は、本体とフローティング部の間に少なくとも一部が配置されるので、効率的に電磁波を吸収することができる。

（８）（７）に記載された通信装置用ケージにおいて、前記電気的接続片は、隣同士に隙間をあけて配列された複数の指状片からなり、それぞれの前記指状片が、前記本体との前記取付部及び前記フローティング部を有し、前記電気的接続片は、前記本体の開口部近傍に配置されていることを特徴としてもよい。

（９）（７）又は（８）に記載された通信装置用ケージにおいて、前記電磁波吸収部材は、前記電気的接続片の前記フローティング部の、前記本体との前記取付部に隣接する部分との対向を避けて設けられていることを特徴としてもよい。

（１０）（７）から（９）のいずれか１項に記載された通信装置用ケージにおいて、前記電磁波吸収部材は、シート状であり、前記電気的接続片の前記フローティング部の前記本体と対向する第１対向面及び／若しくは前記本体の前記フローティング部と対向する第２対向面に貼り付けられていることを特徴としてもよい。

（１１）（７）から（１０）のいずれか１項に記載された通信装置用ケージにおいて、前記電気的接続片は、前記本体の前記光伝送モジュールへの挿し込み方向に延びる軸を囲む方向に、前記本体の内面の全辺にわたって設けられていることを特徴としてもよい。

（１２）（１１）に記載された通信装置用ケージにおいて、前記電磁波吸収部材は、前記軸を囲む方向に、前記本体の内面の全辺にわたって切れ目なく設けられていることを特徴としてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る光伝送モジュールが装着された通信装置を示す概略図である。図１に示す光伝送モジュールを通信装置から取り外して示す概略図である。第１の実施形態に係る光伝送モジュールの具体例を示す斜視図である。第１の実施形態の変形例に係る光伝送モジュールを示す概略図である。本発明の第２の実施形態に係る通信装置用ケージを備えた通信装置を、光伝送モジュールが装着された状態で示す概略図である。第２の実施形態に係る通信装置用ケージの具体例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る光伝送モジュールが装着された通信装置を示す概略図である。図２は、図１に示す光伝送モジュールを通信装置から取り外して示す概略図である。図３は、第１の実施形態に係る光伝送モジュールの具体例を示す斜視図である。

図３に示す光伝送モジュールは、ＳＦＰ＋（Small Form-Factor Pluggable Plus）タイプであるが、本発明は、ＣＦＰ（C Form-Factor Pluggable）タイプの光伝送モジュールにも適用することができる。また、本発明を適用することができる光伝送モジュールはケージに挿抜する光モジュールであれば、これらに限らない。

光伝送モジュールは、通信装置のケージ１０に挿し込んでプラグ接続可能（プラガブル）になっている。通信装置は、筺体１２に複数（多数）のケージ１０を備えている。ケージ１０は、開口を有して中空になっている。ケージ１０は、金属などの導電体からなり、グランド電位に接続されている。特に限定されないが、ここでは１つのケージ１０は、１つの光伝送モジュールを収納するようになっている。光送信モジュールの挿し込み方向において、ケージ１０の奥には電気コネクタ１４が配置されている。電気コネクタ１４は、配線基板１６に固定されるとともに電気的に接続されている。なお、ケージ１０はアレイ状、またはマトリックス状に形成されており、複数の光伝送モジュールを収納するタイプもある。

光伝送モジュールは、光電気デバイス１８を有する。光電気デバイス１８は、光エネルギー及び電気エネルギーの一方を他方に変換するようになっている。また光電気デバイス１８は、図１の左側から図示しない光コネクタと接続される光レセプタクルに収納されている。より具体的にはＴＯＳＡ（Transmitter Optical SubAssembly）やＲＯＳＡ(Receiver Optical SubAssembly)である。さらに、光伝送モジュールは、配線基板２０を有し、光電気デバイス１８は配線基板２０に電気的に接続されている。配線基板２０は、図示しない端子を有しており、通信装置の電気コネクタ１４に挿し込まれて電気的な接続を図るようになっている。

光伝送モジュールは、ハウジング２２を有する。ハウジング２２は、光電気デバイス１８及び配線基板２０などを収納する。ハウジング２２は、金属などの導電体からなる。ハウジング２２の内側には、光電気デバイス１８及び配線基板２０などの電磁波を発生させる部品が収納されているが、ほとんどは導電性のハウジング２２によって遮蔽されている。しかし電気コネクタ１４との接続部等のハウジング２２の開口部より、電磁波は外部に放射される。この電磁波の一部は、ハウジング２２とケージ１０の隙間を伝わって、空間的にケージ１０の開口部に向かって伝播される。さらにこの電磁波の一部は、電磁誘導効果によりハウジング２２の表面に誘導電流を発生させ、さらにこの誘導電流によりハウジング２２の外側には電磁波が発生し、ここからケージ１０の開口部に向かって伝播するものもある。

ハウジング２２には電気的接続片２４が設けられている。詳しくは、電気的接続片２４は、ハウジング２２の外側に突出して設けられている。電気的接続片２４は、ハウジング２２との取付部２６を有する。電気的接続片２４がハウジング２２と一体的になっているのであれば、取付部２６は、ハウジング２２から突出する根元の部分である。また電気的接続片２４は、伝送モジュールがケージ１０に挿入された際に、ケージ１０の開口部近傍に配置されるようにハウジング２２に取付けられている。電気的接続片２４は、導電体からなり、ハウジング２２に電気的に接続する。電気的接続片２４は弾力性（バネ性）を有する材料からなる。電気的接続片２４は、フローティング部２８を有する。この実施例ではフローティング部２８は、ハウジング２２との取付部２６よりもケージ１０への挿し込み方向（図１で右方向）とは反対方向の位置（図１で左側）にある。フローティング部２８は、ハウジング２２から間隔をあけて浮いている。なお、挿抜に障害がないように工夫されていれば、フローティング部２８が取付部２６よりもケージ１０への挿し込み方向の位置（図１で右側）にあっても良い。さらに電気的接続片２４は一般的には、金属カラー、（ＥＭＩ）フィンガー等と呼ばれることがある。

ハウジング２２がケージ１０に挿入されたときに、フローティング部２８の少なくとも一部は、ケージ１０の内側に電気的に接続するように接触する。特に、フローティング部２８は、その弾力性（バネ性）によって、ケージ１０に押圧するように接触する。

図３に示すように、電気的接続片２４は、隣同士に隙間をあけて配列された複数の指状片３０からなる。電気的接続片２４を複数の指状片３０に分離することで、電気的接続片２４をケージ１０に十分に接触させることができる。指状片３０は、弾力性を確保するための長さを有する。隣同士の指状片３０の隙間は微細なものであり、ハウジングから放射された電磁波が隙間を通過する量はごく微量であり無視できる。指状片３０が、ハウジング２２との取付部２６及びフローティング部２８を有する。電気的接続片２４は、ハウジング２２のケージ１０への挿し込み方向に延びる軸を囲む方向に、ハウジング２２の外面の４辺にわたって設けられている。

電気的接続片２４によって、ハウジング２２とケージ１０が電気的に接続されるので、ハウジング２２を流れる誘導電流は電気的接続片２４に流れる。また、電気的接続片２４によって、ハウジング２２とケージ１０の間の隙間がふさがれるが、隙間を完全にふさぐことは困難である。特に、隣同士の指状片３０の間には隙間が形成される。隙間からの電磁波の漏れは十分低減されたものであるが、ハウジング２２から電気的接続片２４に流れる誘導電流や、ハウジング２２の外側に発生した電磁波によって電気的接続片２４に発生する誘導電流によって、電気的接続片２４から電磁波が生じる。つまり、電気的接続片２４によって、ハウジング２２とケージ１０の間に電磁波を閉じ込めているのもかかわらず、その外側に向けて、電気的接続片２４から電磁波が放射される。

そこで、光伝送モジュールは、電磁波吸収部材３２を有するようになっている。電磁波吸収部材３２は、電磁波を電磁波以外のエネルギー（例えば熱）に変換することで電磁波を吸収する。電磁波吸収部材３２は、たとえば、樹脂、ゴム又は繊維に、フェライト粉末などの誘電体、あるいは、カーボン粉末などの磁性体、などの、電磁波損失材料を分散、あるいは、被着させたものであってもよい。電磁波吸収部材３２は、シート状である。

電磁波吸収部材３２の少なくとも一部は、ハウジング２２とフローティング部２８との間に位置する。この位置に配置することで、電磁波吸収部材３２は、効率的に電磁波を吸収することができる。

電磁波吸収部材３２は、電気的接続片２４のフローティング部２８の、ハウジング２２との取付部２６に隣接する部分との対向を避けて設けられている。これにより、電磁波吸収部材３２が、フローティング部２８の弾性変形を妨げないようになっている。

電磁波吸収部材３２は、第２対向面３６（ハウジング２２のフローティング部２８と対向する面）に貼り付けられ、第１対向面３４（フローティング部２８のハウジング２２と対向する面）から間隔をあけて配置されている。電磁波吸収部材３２は、軸を囲む方向に、ハウジング２２の外面で、ケージ１０にハウジング２２を固定するための機構部品を避けて設けられている。なお、本実施形態では電磁波吸収部材３２を第２対向面３６に貼り付けているが、第１対向面３４に貼り付けても同様の効果が得られる。また可能であれば、第１対向面３４および第２対向面３６の両方に電磁波吸収部材３２を設けても良い。さらに、本実施形態では、電磁波吸収部材３２はケージ１０にハウジング２２を固定するための機構部品を避けて設けられているが、切れ目なくハウジング２２の外面の全周にわたって設けられても良い。

本実施形態によれば、ハウジング２２とケージ１０との間の空間を電気的接続片２４で塞ぐようになっているが、電磁波が再放射されることは避けられない。そこで、電磁波吸収部材３２を電磁波が再放射される部位近傍に設けることで、再放射された電磁波を効果的に吸収するようになっている。

本構造の適用のより、ケージ開口部から外部へのＥＭＩ放射量は適用前に比べ、約８分の１まで低減した。

図２に示す光伝送モジュールのフローティング部２８は、ケージ１０から取り外した状態で、外方向に拡がるように、取付部２６から斜めに延びている。詳しくは、フローティング部２８は、１つ又は複数の平坦面を有している。また、フローティング部２８の先端（取付部２６とは反対側の端部）は、最もハウジング２２から離れるようになっている場合もあるし、アーチを描くようにハウジング２２側に寄っていても良い。

図４は、図２の光伝送モジュールの電気的接続片の変形例を示す概略図である。図４に示す光伝送モジュールのフローティング部１２８は、取付部１２６から凸面を描くように延びている。詳しくは、フローティング部１２８は、取付部１２６から曲面を描いてハウジング１２２から離れるように延び、再び、曲面を描いてハウジング１２２に近づくように延びる。したがって、フローティング部１２８の中間部が、最もハウジング１２２から離れるようになっている。

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る通信装置用ケージを備えた通信装置を、光伝送モジュールが装着された状態で示す概略図である。通信装置用ケージは、光伝送モジュールが挿し込まれて、通信装置とプラグ接続可能にするためのものである。

本実施形態に係る通信装置の詳細は、ケージの構造を除いて、第１の実施形態で説明した通りである。また、本実施形態に係る光伝送モジュールの詳細は、電気的接続片及び電磁波吸収部材を有していない点を除いて、第１の実施形態で説明した通りである。

また、本実施形態では、第１の実施形態で説明した電気的接続片及び電磁波吸収部材を通信装置用ケージに設けてある。この違いを考慮した上で、電気的接続片２２４及び電磁波吸収部材２３２は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

通信装置用ケージの本体２３８は、開口を有して中空になっている。通信装置用ケージは、電気的接続片２２４を有する。電気的接続片２２４は、本体２３８の内側で開口部近傍に突出して設けられている。電気的接続片２２４は、本体２３８との取付部２２６を有する。電気的接続片２２４が本体２３８と一体的になっているのであれば、取付部２２６は、本体２３８から突出する根元の部分である。電気的接続片２２４は、本体２３８に電気的に接続する。電気的接続片２２４は、本体２３８から間隔をあけて浮いた状態のフローティング部２２８を有する。この実施例では、フローティング部２２８は、本体２３８との取付部２２６よりも光伝送モジュールの挿し込み方向とは反対方向の位置にある。なお、光伝送モジュールの挿抜に障害がないように工夫されていれば、フローティング部２２８が取付部２２６よりも挿し込み方向の位置（図５で右側）にあっても良い。

電気的接続片２２４は、隣同士に隙間をあけて配列された複数の指状片２３０からなる。指状片２３０が、本体２３８との取付部２２６及びフローティング部２２８を有する。電気的接続片２２４は、本体２３８の光伝送モジュールへの挿し込み方向に延びる軸を囲む方向に、本体２３８の内面の全周にわたって設けられている。なお、電気的接続片２２４は本体２２８に光伝送モジュールを固定するための機構部品を避けて設けられていても良い。

通信装置用ケージは、電磁波吸収部材２３２を有する。電磁波吸収部材２３２は、電磁波を電磁波以外のエネルギー（例えば熱）に変換することで電磁波を吸収する。電磁波吸収部材２３２は、シート状である。電磁波吸収部材２３２の少なくとも一部は、本体２３８とフローティング部２２８との間に位置する。電磁波吸収部材２３２は、フローティング部２２８の、本体２３８との取付部２２６に隣接する部分との対向を避けて設けられている。

電磁波吸収部材２３２は、第２対向面２３６（本体２３８のフローティング部２２８と対向する面）に貼り付けられ、第１対向面２３４（電気的接続片２２４のフローティング部２２８の本体２３８と対向する面）から間隔をあけて配置されている。なお、本実施形態では電磁波吸収部材２３２を第２対向面２３６に貼り付けているが、第１対向面２３４に貼り付けても同様の効果が得られる。さらに可能であれば、第１対向面２３４および第２対向面２３６の両方に電磁波吸収部材２３２を設けても良い。電磁波吸収部材２３２は、軸を囲む方向に、本体２３８の内面の全周にわたって切れ目なく設けられている。なお、電磁波吸収部材２３２は、本体２２８に光伝送モジュールを固定するための機構部品を避けるように設けられていても良い。

光伝送モジュールが本体２３８に挿入されたときに、フローティング部２２８は少なくとも一部が、光伝送モジュールの外側に電気的に接続するように接触する。

本実施形態によれば、光伝送モジュールと本体２３８との間の空間を電気的接続片２２４で塞ぐようになっているが、電磁波が再放射されることは避けられない。そこで、電磁波吸収部材２３２を電磁波が再放射される部位近傍に設けることで、再放射された電磁波を吸収するようになっている。電磁波吸収部材２３２は、本体２３８とフローティング部２２８の間に少なくとも一部が配置されるので、効率的に電磁波を吸収することができる。詳しい作用効果は、第１の実施形態で説明した通りであるため、説明を省略する。

図６は、第２の実施形態に係る通信装置用ケージの具体例を示す斜視図である。図６に示す通信装置用ケージは、ＸＦＰ（10 Gigabit Small Form Factor Pluggable）タイプの光伝送モジュールに対応するものである。通信装置用ケージの上にはヒートシンク２４０が載せられ、ストッパ２４２でヒートシンク２４０の外れ止めがなされている。通信装置用ケージに光伝送モジュールを装着すると、ヒートシンク２４０が光伝送モジュールに接触するようになっている。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０ケージ、１２筺体、１４電気コネクタ、１６配線基板、１８光電気デバイス、２０配線基板、２２ハウジング、２４電気的接続片、２６取付部、２８フローティング部、３０指状片、３２電磁波吸収部材、３４第１対向面、３６第２対向面、３７光コネクタ、１２２ハウジング、１２６取付部、１２８フローティング部、２２４電気的接続片、２２６取付部、２２８フローティング部、２３０指状片、２３２電磁波吸収部材、２３４第１対向面、２３６第２対向面、２３８本体、２４０ヒートシンク、２４２ストッパ。

Claims

光伝送モジュールを挿し込んでプラグ接続するための通信装置用ケージであって、
開口を有して中空の本体と、
前記本体の内側に突出して設けられた電気的接続片と、
電磁波を前記電磁波以外のエネルギーに変換することで前記電磁波を吸収する電磁波吸収部材と、
を有し、
前記電気的接続片は、前記本体に電気的に接続された取付部と、前記本体から間隔をあけて浮いた状態のフローティング部を有し、
前記電磁波吸収部材は、前記本体と前記フローティング部との間に少なくとも一部が配置され、
前記フローティング部は、前記光伝送モジュールが前記本体に挿入されたときに、前記光伝送モジュールの外側に少なくとも一部が電気的に接続するように接触することを特徴とする通信装置用ケージ。
請求項１に記載された通信装置用ケージにおいて、
前記電気的接続片は、隣同士に隙間をあけて配列された複数の指状片からなり、それぞれの前記指状片が、前記本体との前記取付部及び前記フローティング部を有し、前記電気的接続片は、前記本体の開口部近傍に配置されていることを特徴とする通信装置用ケージ。
請求項１又は２に記載された通信装置用ケージにおいて、
前記電磁波吸収部材は、前記電気的接続片の前記フローティング部の、前記本体との前記取付部に隣接する部分との対向を避けて設けられていることを特徴とする通信装置用ケージ。
請求項１から３のいずれか１項に記載された通信装置用ケージにおいて、
前記電磁波吸収部材は、シート状であり、前記電気的接続片の前記フローティング部の前記本体と対向する第１対向面及び／若しくは前記本体の前記フローティング部と対向する第２対向面に貼り付けられていることを特徴とする通信装置用ケージ。
請求項１から４のいずれか１項に記載された通信装置用ケージにおいて、
前記電気的接続片は、前記本体の前記光伝送モジュールへの挿し込み方向に延びる軸を囲む方向に、前記本体の内面の全辺にわたって設けられていることを特徴とする通信装置用ケージ。
請求項５に記載された通信装置用ケージにおいて、
前記電磁波吸収部材は、前記軸を囲む方向に、前記本体の内面の全辺にわたって切れ目なく設けられていることを特徴とする通信装置用ケージ。