JP6805746B2 - 光トランシーバ - Google Patents

Description

本発明は、光トランシーバに関するものである。

特許文献１には、ＭＰＯコネクタを有する光トランシーバが記載されている。この光トランシーバは、ハウジングを備える。ハウジングには、ＭＰＯコネクタが若干移動が可能な状態で固定されている。また、ハウジングの内部にはＭＴフェルールが配置されており、この光トランシーバは、更にＭＴフェルールのシールド構造を備えている。

米国特許第９３５４４０３号公報

光トランシーバに適用されるＭＴフェルールとしては、樹脂製又は金属製のものが用いられる。ＭＴフェルールが樹脂製である場合、樹脂成型によって複雑な形状を作成できるが、電磁波のシールド性能の点で懸念がある。一方、ＭＴフェルールが金属製である場合、ＭＴフェルールを係合させるラッチレバーの可撓性に制約が生じる。すなわち、金属製である場合には、シールド性能は高められるものの、弾性保持のためのラッチレバーの可撓性が損なわれる懸念がある。

また、光トランシーバは、ＭＰＯコネクタを受け入れるＭＰＯレセプタクルを有する。ＭＰＯレセプタクルには、ＭＰＯコネクタを保持する構造体としての機能、及び、ＭＰＯコネクタを弾性的に係止する機能が求められる。ＭＰＯレセプタクルは、ＭＰＯコネクタの光ファイバを介して光信号を外部に送り出す部位であり、更に光トランシーバの内部の回路と接続される光素子に光信号を取り込む部位でもある。ＭＰＯレセプタクルは、光信号を送受信する開口を有しており、この開口の形状はＭＰＯコネクタの形状で決定される。このため、特にＭＰＯレセプタクルが樹脂製である場合、光トランシーバにおいて高いシールド性能を発揮するのが困難となりうる。

本発明は、高いシールド性能を発揮すると共に、弾性保持の機能を高めることができる光トランシーバを提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る光トランシーバは、ＭＰＯコネクタと係合するＭＰＯレセプタクルを金属製のハウジング内に有する光トランシーバであって、ＭＰＯレセプタクルは、金属製のレセプタクル本体と、レセプタクル本体をハウジングに対して位置決めするラッチを有し、レセプタクル本体は、レセプタクル本体の全周に広がる外面を有し、外面はハウジングの内面に対して全周に亘って密に接触する。

本発明の一形態では、高いシールド性能を発揮すると共に、弾性保持の機能を高めることができる。

図１は、実施形態に係る光トランシーバを示す斜視図である。 図２は、図１の光トランシーバの分解斜視図である。 図３は、従来の光トランシーバの前方部を拡大した斜視図である。 図４は、図１の光トランシーバのＭＰＯレセプタクルを示す斜視図である。 図５は、ＭＰＯレセプタクルを示す斜視図である。 図６は、図５のＭＰＯレセプタクルの分解斜視図である。 図７は、ハウジング、ＭＰＯレセプタクル、及びラッチを示す断面図である。 図８（ａ）は、ハウジング及びＭＰＯレセプタクルを示す断面図である。図８（ｂ）は、ハウジング、ＭＰＯレセプタクル及びガスケットを示す断面図である。 図９は、ハウジングの内面にガスケット用の溝を設ける構成を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る光トランシーバの実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、実施形態に係る光トランシーバ１の斜視図である。光トランシーバ１は、ホストシステムのケージに挿入されて使用される。光トランシーバ１は、全二重双方向通信を行う。光トランシーバ１の構成はトランシーバサプライヤ間のマルチソースアグリーメント（ＭＳＡ）の一つであるＱＳＦＰ規格に準拠している。図１に示すように、光トランシーバ１は、金属製のトランシーバ本体２と、トランシーバ本体２に係合したスライダ３と、トランシーバ本体２の一端に位置するＭＰＯレセプタクル４と、スライダ３から延び出すプルタブ５を備える。トランシーバ本体２は、直方体状を呈する。トランシーバ本体２には、光サブアセンブリ及び電子回路等が収容される。トランシーバ本体２は、下ハウジング６と、下ハウジング６を封止する上ハウジング７を含んでいる。

ＭＰＯレセプタクル４は、下ハウジング６の一端に設けられており、このＭＰＯレセプタクル４に、複数の光ファイバを備えた外部のＭＴコネクタのＭＴフェルールが挿抜される。ＭＰＯレセプタクル４に外部のＭＴフェルールを係合することにより、ＭＰＯレセプタクル４の内部の電気回路と外部のＭＴフェルールとの通信が可能となる。プルタブ５は、樹脂製である。スライダ３は、プルタブ５の動きに連動して光トランシーバ１の長手方向に沿って直線移動する。

図２は、光トランシーバ１の分解斜視図を示す。図２に示すように、光トランシーバ１の内部には、そのＭＰＯレセプタクル４側から、光サブアセンブリ９、及び電気回路１０を搭載する。電気回路１０を搭載する回路基板の後方には電気プラグ６ａを有する。以降の説明では、ＭＰＯレセプタクル４を有する側を前方、電気プラグ６ａを有する側を後方とし、前後に延びる軸を長軸、長軸に垂直な軸を水平軸と称することがある。長軸は、ＭＰＯレセプタクル４の光軸に平行である。

ＭＰＯレセプタクル４が外部のＭＴフェルールを受容していない状態において、プルタブ５を前方に引くと、スライダ３が連動して前方側に移動し、スライダ３の後端に形成した突起３ａが、光トランシーバ１と係合しているケージに設けたストッパを両側に押し開く。これにより、ストッパと光トランシーバ１との係合を解除し、光トランシーバ１をケージから引き抜くことが可能となる。ＭＰＯレセプタクル４に外部のＭＴフェルールが挿入されている状態では、プルタブ５（スライダ３）を前方に引く動作が規制され、光トランシーバ１とケージのストッパの係合を解除することができない。

ＭＰＯレセプタクル４と光サブアセンブリ９の間は、複数の内部ファイバで光結合を行う。内部ファイバの両端にはＭＴフェルール１１が付属し、ＭＴフェルール１１を後方側からＭＰＯレセプタクル４に挿入する。一方、ＭＰＯレセプタクル４の前側から外部のＭＴフェルールを挿入し、ＭＰＯレセプタクル４内で複数の光ファイバに対して２つのＭＴフェルールにより光結合を実現する。光サブアセンブリ９内には、複数の受光素子、及び複数の発光素子を搭載しており、これらの受光素子及び発光素子はＭＴフェルール１１と光結合する。以上の構成により、光トランシーバ１では多チャンネルの光信号の送受信を実現する。

次に、従来の光トランシーバ１０１について説明する。図３は、従来のＭＰＯレセプタクル１０４を装着した光トランシーバ１０１の前方部を拡大した斜視図を示す。ＭＰＯレセプタクル１０４は、樹脂製であり、前方側に外部コネクタを受容する開口を有し、この開口の両側壁に外部コネクタを係合するＭＰＯラッチ１０５を有する。ＭＰＯラッチ１０５は、それぞれの側壁に光軸に平行な２本のスリット１０５ｂを設け、スリット１０５ｂに挟まれた部分に可撓性を有する。

ＭＰＯラッチ１０５の先端にＭＰＯレセプタクル１０４の開口の内側に突出する突起を設けており、この突起は、外部のＭＴフェルールの後壁（ＭＰＯレセプタクル１０４から見て遠方に位置する壁）をＭＰＯレセプタクル１０４に向けて抱える機能を実現する。外部のＭＴフェルールは、ＭＰＯレセプタクル１０４内で内部のＭＴフェルール１１１と係合する。外部のＭＴフェルール及びＭＴフェルール１１１の突合せは、複数（例えば１２本又は２４本）の光ファイバを確実に光結合するために、単心コネクタの場合よりも強い力を必要とする。従って、ＭＰＯラッチ１０５が撓む力を大きくする必要がある。ＭＰＯラッチ１０５で大きな可撓力を実現するために、ＭＰＯレセプタクル１０４は、例えば、肉厚の十分な樹脂で形成される。従来のＭＰＯレセプタクル１０４は、その両側壁外側にフランジ１０６を有し、このフランジ１０６を下ハウジング１０２に設けた溝１０２ａに嵌め込む。

ところで、ＭＰＯレセプタクル１０４を下ハウジング１０２に対して強固に固定すると、本来の光結合機構（光結合性能）を実現できない可能性が生ずる。よって、下ハウジング１０２に対して位置的尤度を持った固定形態が好ましい。しかしながら、下ハウジング１０２とＭＰＯレセプタクル１０４の間の空間が空きすぎると、ＭＰＯレセプタクル１０４は下ハウジング１０２に対してがたついた状態で組み付けられることになる。このがたつきを吸収するため、ＭＰＯレセプタクル１０４では、フランジ１０６の後面から後方に向けて、水平方向に広がる側面爪１０７を設けておき、この側面爪１０７の先端を下ハウジング１０２の内面に押し当てることで、がたつきを吸収していた。側面爪１０７の可撓力（弾性力）は、ＭＰＯラッチ１０５の可撓力よりも小さい。すなわち、側面爪１０７の肉厚は、ＭＰＯラッチ１０５の肉厚よりも薄い。この側面爪１０７により、ＭＰＯレセプタクル１０４は、その位置を下ハウジング１０２内で調整することが可能となり、下ハウジング１０２に対してがたつきなく固定される。

前述したようにフランジ１０６及び側面爪１０７をＭＰＯレセプタクル１０４に設けたことにより、ＭＰＯレセプタクル１０４の外形は複雑になり、ＭＰＯレセプタクル１０４の外面と下ハウジング１０２の内面を密に接触させることが困難である。よって、密な接触によるシールド機能を実現することができない。従って、ＭＴフェルール１１１の後壁に接触するシールド板を別途設け、このシールド板の開口に光ファイバを貫通させる構造を採用することがある。しかしながら、この構造では、部品点数が増えて構造が複雑であるという問題があった。

図４は、本実施形態に係るＭＰＯレセプタクル４を搭載した光トランシーバ１の前部を拡大した斜視図を示す。図５は、本実施形態のＭＰＯレセプタクル４を組み立てた状態を示す。図６は、ＭＰＯレセプタクル４の分解斜視図を示す。ＭＰＯレセプタクル４は、レセプタクル本体１４及びラッチ１５を含む。ラッチ１５は、樹脂製であるため、下ハウジング６に対する固定機能、及び、可撓力の機能を発揮する。一方、レセプタクル本体１４は、簡易な形状を実現可能な金属製としている。

レセプタクル本体１４は、金属ダイキャストなどの精密成型技術を用いてされるものであり、レセプタクル本体１４の前方側にＭＰＯコネクタを受容する開口を有し、受容するＭＰＯコネクタの上下方向を決定する凹部１４ａをその内面に形成している。レセプタクル本体１４の後方側には、平滑とされた外面１４ｂ（凹凸を有しない面）を形成しており、当該外面１４ｂを下ハウジング６及び上ハウジング７で挟み込むことで高いシールド機能を実現する。

ＭＰＯレセプタクル４の前方部と後方部との境界には、レセプタクル本体１４を一周する溝１４ｃを有し、溝１４ｃにラッチ１５を嵌め込む。溝１４ｃの直前部には、下ハウジング６に対するＭＰＯレセプタクル４の位置（光軸に平行な方向の位置）を決定するフランジ１４ｄを有する。フランジ１４ｄは、上フランジ１４ｅ及び下フランジ１４ｆを含んでおり、上フランジ１４ｅ及び下フランジ１４ｆは分割されている。上フランジ１４ｅ及び下フランジ１４ｆの間からは、ラッチ１５の各アーム１５ａが前方側に延び出している。

ラッチ１５は、レセプタクル本体１４をハウジング６，７に対して位置決めする。ラッチ１５は、後方側にバンド部１５ｂを有し、バンド部１５ｂはレセプタクル本体１４の溝１４ｃに嵌り込む。バンド部１５ｂの両端には、ラッチ１５及びレセプタクル本体１４を下ハウジング６に対して弱固定するためのタブ１５ｃを有する。タブ１５ｃは、上タブ１５ｄ及び下タブ１５ｅを含んでおり、上タブ１５ｄ及び下タブ１５ｅは分割されている。アーム１５ａは、バンド部１５ｂの両側部から前方に向けて延び出している。

図７は、溝１４ｃの箇所における下ハウジング６、上ハウジング７、ＭＰＯレセプタクル４、及びＭＴフェルール１１の断面図である。図７に示すように、上タブ１５ｄ及び下タブ１５ｅは、それぞれ、上ハウジング７及び下ハウジング６の内面２０に突き当たる。バンド部１５ｂは、レセプタクル本体１４の下面及び両側面を囲む、所謂Ｕ字状の形状を有する。

なお、バンド部１５ｂは、下面に対向する面の途中までを覆う、すなわち、リングの一部を切り欠いた形状であってもよい。また、バンド部１５ｂはレセプタクル本体１４の全周を覆うＯ字状であってもよく、例えばバンド部１５ｂとして、加熱により延びる樹脂材料を用いてもよい。この場合、バンド部１５ｂを昇温した後に嵌め込み、その後常温に戻すことでバンド部１５ｂを溝１４ｃに密に組み立てることが可能である。

図６に示すように、下ハウジング６及び上ハウジング７への係止用のタブ１５ｃの肉厚は、アーム１５ａの肉厚よりも薄い。下ハウジング６及び上ハウジング７に対してＭＰＯレセプタクル４を緩く固定するためである。また、長手方向に直交する面で切断したときのアーム１５ａの断面は、レセプタクル本体１４の外形に倣って弓形に形成されている。これにより、アーム１５ａの外方向への広がり応力、及び、初期位置に戻ろうとする力を高めている。また、互いに接近する方向に上タブ１５ｄ及び下タブ１５ｅが突出しているため、上ハウジング７及び下ハウジング６を突き合わせて光トランシーバ１を組み立てるときに、上ハウジング７及び下ハウジング６の組み立てがスムーズに実行される。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、平滑とされた外面１４ｂの箇所を示す断面図である。図８（ａ）は外面１４ｂとハウジング６，７の内面２０を直接接触させた形態を示し、図８（ｂ）はハウジング６，７と外面１４ｂの間にガスケット１６を挿入してシールド効果をより高めた形態を示す。更に、図９は、ガスケット１６を設ける場合の下ハウジング６の内面２０を示す。外面１４ｂ、及び対応するハウジング６，７の内面２０は平滑な面である。従って、外面１４ｂ及び内面２０は密に接触するので、高いシールド効果を発揮する。

ガスケット１６を設けない場合は、図９においてガスケット１６用の溝１７を省略可能である。また、ハウジング６，７の内面２０の前方側には、ラッチ１５のタブ１５ｃが突き当たる突き当て面１８を設け、更に前方には、レセプタクル本体１４の側面のフランジ１４ｄが収まる溝１９を形成する。

図９は、下ハウジング６側のガスケット１６用の溝１７を設ける構成を示すが、レセプタクル本体１４側に溝１７を設ける構成であってもよい。この場合、レセプタクル本体１４の全周に亘ってガスケット１６を挿入した上でハウジング６，７を組み立てることが可能となる。溝１７をレセプタクル本体１４及びハウジング６，７の両方に設けることも可能である。但し、レセプタクル本体１４に溝１７を形成し、溝１７の深さよりも僅かに径が大きいガスケット１６を溝１７に設置した上で、溝１７からはみ出した部位を組み立てるときに押し潰すことでシールド効果を高めることが望ましい。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。

１…光トランシーバ、２…トランシーバ本体、３…スライダ、３ａ…突起。４…ＭＰＯレセプタクル、５…プルタブ、６…下ハウジング（ハウジング）、６ａ…電気プラグ、７…上ハウジング（ハウジング）、９…光サブアセンブリ、１０…電気回路、１１…ＭＴフェルール、１４…レセプタクル本体、１４ａ…凹部、１４ｂ…外面、１４ｃ…溝、１４ｄ…フランジ，１４ｅ…上フランジ、１４ｆ…下フランジ、１５…ラッチ、１５ａ…アーム、１５ｂ…バンド部、１５ｃ…タブ、１５ｄ…上タブ、１５ｅ…下タブ、１６…ガスケット、１７…溝、１８…突き当て面、１９…溝、２０…内面。

Claims (5)

1. ＭＰＯコネクタと係合するＭＰＯレセプタクルを金属製のハウジング内に有する光トランシーバであって、
   前記ＭＰＯレセプタクルは、金属製のレセプタクル本体と、前記レセプタクル本体を前記ハウジングに対して位置決めする樹脂製のラッチを有し、
   前記レセプタクル本体は、前記レセプタクル本体の全周に広がる外面を有し、前記外面は前記ハウジングの内面に前記全周に亘って接触し、
   前記ラッチは、タブを有し、
   前記タブは、前記ハウジングの長手方向に直交する断面において前記ハウジングの内面に突き当たり、前記ＭＰＯレセプタクルを前記ハウジングに対して固定する、
   光トランシーバ。
2. 前記ラッチは、前記レセプタクル本体の前記外面以外の箇所に組み立てられている、
   請求項１に記載の光トランシーバ。
3. 前記外面と前記内面との間にガスケットを有する、
   請求項１または請求項２に記載の光トランシーバ。
4. 前記レセプタクル本体は、前記ハウジングに対する前記レセプタクル本体の位置を決定するフランジを有し、
   前記ハウジングは、前記フランジを受容する溝を有する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光トランシーバ。
5. 前記タブは、上タブ及び下タブを含み、
   前記ハウジングは、上ハウジング及び下ハウジングを含み、
   前記上タブが前記上ハウジングの内面に、前記下タブが前記下ハウジングの内面に、それぞれ突き当たる、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光トランシーバ。

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