JPS6148245A - 光信号通信ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光通信端局装置を構成する箱形状のシェルフ
に挿入搭載される光信号通信ユニットに関し、特に、伝
送信号の速度が高速（例えば、４ＤＯＭｂ／ｓ程度）用
のユニットの構造に関するものである。

この種の光通信装置は上記のような光信号送信又は受信
等の機能を有するプリント板ユニットを複数個収容した
シェルフがさらに複数個積層されて形成される場合が多
い。シェルフの積層形態としては、複数個のシェルフ収
納部が形成されたラックにシェルフを収納してシェルフ
を積層するのが一般的である。また％第５図に示すよう
に、複数個のシェルフ５１，５２，５３．５４を直接積
層しこれらをシェルフ取付金具５５及び連結補強金具５
６によって互いに固定し、この積層体をラックに取付け
て光通信装置を構成する場合もある。

第５図（イ）はシェルフの直接的積層体５０を概略的に
示す前面側斜視図（但し、表面板５１　ａ　、５２ａ。

５３ａ、５４ａを分離して示す）、（ロ）は（イ）の矢
印入方向からみた背面側斜視図である。

伺、第５図のシェルフ積層体５０の積層構造は本発明の
発明者が案出したものである。図示のように各シェルフ
にはそれぞれ前側から複数個のプリント板ユニット５７
ａ、５７ｂ、５７ｃが挿入され各シェルフのバックボー
ドにプラグインされる。この場合、シェルフ５３は光フ
アイバケーブル（図示なし）の余長処理部として形成さ
れている。各シェルフ５１，５２．５４相互間は、（ロ
）図に示すように、バックボードプリント板５１ｂ。

５２ｂ、５４ｂを介して、必要に応じて接続用電線５８
、フラットケーブル（甲申、斜線部として示す）５９、
同軸ケーブル６０を用いて接続される。本発明の光信号
通信ユニットは、このような光通信装置におけるシェル
フに挿着されるプリント板ユニット（５７ａ、５７ｂ、
５７ｃ）に相当するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕従来の
光信号通信ユニットは、鉄板から形成された箱形のシャ
シ−内に分割された複数枚のプリント板が間隔をもって
多段状に積層配置され、各プリント板相互間にアース強
化用の鉄板が介在配置され、かつ各プリント板相互間を
導体線を用いて電気的接続して送受信ユニットがそれぞ
れ形成されていた。

このため、従来の光信号通信ユニットは、構造が複雑で
あること、大形化され易くかつ重量が犬であること、各
プリント板相互間が導体線による接続構造であるため信
頼性に欠けること、製造コストが高額化されること、等
の問題があった。

従って、本発明はこれらの問題点を解決するために案出
されたものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、上記間媚点を解消した光信号送受信ユニット
を提供するもので２その手段として、本発明に依れば、
箱形状シェルフに前方より挿入し該シェルフのバックボ
ードプリント板コネクタを介して接続可能な光信号通信
ユニットであって、電子部品を搭載した主プリント板に
対し、該主プリント板後縁部にハウジングを介して複数
個の同軸コネクタを配置すると共に該同軸コネクタと並
列状に平コネクタを配置し、前記主プリント板前縁部の
一方の隅部に前側から光ケーブルを導入接続可能なアダ
プタ又は受光素子を配置すると共に他方の隅部に放熱板
を介して発光素子を配置し、前記アダプタと発光素子と
を光ケーブルによって接続し、前記主プリント板上に発
熱素子を含む光信号制御回路を有する副プリント板を主
プリント板面から離間して配置固定すると共に該発熱素
子に対する放熱板及び放熱ブロックを主プリント板の対
応表面上に配設し、該副プリント板の回路と前記同軸コ
ネクタを接続する同軸ケーブルを設け、前記主プリント
板の少くとも両側縁に沿わせて断面り字状の補強金枠を
それぞれねじ止め固定し、該金枠から立ち上るカバー取
付片を介して主プリント板全表面を蔽う保護カバーを取
付固定したことを特徴とする光信号通信ユニットが提供
される。

〔作用〕

上記ユニットは、前述した従来例のようにプリント板を
分割することなく、一枚の主プリント板上に主要部分を
配置して、例えば、送信ユニットを形成することができ
ると共にユニット全体の厚さを減少して簡易構造に形成
することができる。

鉄板製シャシ−を省略できるので重量の軽減化を図るこ
とができる。同軸コネクタを配設することにより伝送信
号の高速化が可能である。発熱素子及び発光素子を必要
充分に冷却することができる。

補強金枠により主プリント板の反シ変形を防止すること
ができると共に充分な強度をもたせることができる。

〔実施例〕

°以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図から第４図は本発明の詳細な説明するだめの図で
ある。

第１図は第１実施例１０−１を示す図であシ、（イ）は
その平面図、（→は（イ）の矢印Ｂ方向からみた前面図
である。この第１実施例１０−１は光信号送信ユニット
として形成されたものである。伺、この第１実施例１０
−１は主プリント板１１の板面が垂直状でシェルフ（図
示なし）に挿着されるものとして形成されている。また
、第１図（イ）に向かって左手側を本実施例１０−１の
後側、右手側を前側と呼ぶことにする。

本実施例１０−１は、第１図に示すように、主要部品を
一枚の主プリント板１１上に巧みに配置して簡易構造に
形成されかつ伝送信号め高速化が可能に形成されたもの
である。すなわち、主プリント板１１の後縁部１１ａに
複数個の同軸コネクタ１２がハウジング１３を介して後
辺に沿って配置固定されると共に、電源、アラーム信号
用等の複数個のコンタクト（図示なし）を内蔵しだ長尺
箱形状の平コネクタ１４が配置固定される。これらのコ
ネクタ１２．１４はシェルフ（図示なし）のバックボー
ドプリント板に配設されているコネクタに嵌合接続（プ
ラグイン）される。主プリント板１１前縁部１１ｂの一
方の隅部、すなわちとの場合は上隅部に、前側から光フ
アイバケーブル（図示なし）を導入接続可能なアダプタ
１５が固定金具１６ａ、１６ｂを介して配置固定される
。

取付金具１６ａ、１６ｂは互にねじ止め固定されかつ主
プリント板１１上にねじ止め固定される。

このようにアダプタ１５を配置することにより、光フア
イバケーブルを前側から簡便に導入して接続することが
できる。主プリント板１１前縁部１１ｂの他方の隅部、
すなわちこの場合は下隅部にレーザダイオード（ＬＤ、
発光素子）１７が放熱板１８を介して配置固定される。

第２図はこのＬＤ１７の取付詳細図であシ、（イ）は平
面図、（ロ）は（イ）の矢印Ｂ方向からみた前面図であ
る。同図において、放熱板１８はアルミ板から断面り字
状に形成され、底壁１８ａと直立壁１８ｂを有し、底壁
１８ａが主プリント板１１上に密着してねじ１め固定さ
れる。直立壁１８ｂの上辺両端部には底壁１８ａと平行
に突出するカバー取付片１８ｃが直立壁１８ｂと一体状
に形成される。底壁１８ａ上にアース板１９を介して取
付ブロック２０が取付ねじ２１によって密着固定される
。アース板１９と取付ブロック２０は共に銅等の熱伝導
性の良好な材料から形成される。アース板１９にはアー
ス端子１９ａが直立曲折されて形成される。倚、アース
板１９と放熱板底壁１８ａ間には、図示されてい晩いが
、熱抵抗を緩和させるための熱伝導コンパウンドが塗布
されて介在配置される。取付ブロック２０にＬＤ１７が
密着状にねじ止め固定される。ＬＤ１７と取付ブロック
２０の下側に近接して保゛護カバー２２がＬＤ１７を覆
う形態で主プリント板１１上にねじ止め固定される。保
護カバー２２は、第２図（切に示すように、断面がはホ
Ｌ字状に形成され、立ち上ｊ）壁２２ａと天井壁２２ｂ
を有し、かつ天井壁２２ｂの後側に曲折部２２ｃが形成
されている。保護カバー２２は、樹脂系材料、金属板等
から形成され、ＬＤ１７に対する第三者の接触を防止す
ると共に、下方からの加熱された上昇気流の流れ方向を
変更させて上昇気流がＬＤ１７に対し直接的に接触する
ことを防止する役割を果す。これにより、ＬＤ１７け上
昇気流によって直接的に加熱されることが防止される。

さて、ＬＤ１７は、このように取付けられることにより
、ＬＤ１７自体の熱及びその周囲の熱が取付ブロック２
０から放熱板１８を介して放熱され、常に所定温度（例
えば、機能保証温度）以下に安定して維持される。また
、ＬＤ１７を主プリント板１１の前縁部に配置したこと
は、上昇気流の温度が後縁部の上昇気流の温度よυも低
温であるため、ＬＤ１７の温度上昇をより効果的に防止
するためである。ＬＤ１７は光フアイバケーブル２５を
介して前出のアダプタ１５と光学的に接続される（第１
図（イ）参照）。同、符号２３Ａは光コネクタを示して
いる。

さて、第１図において、高速論理集積回路（高速論理Ｉ
Ｃ，発熱素子）２５を含む光信号発生制御回路（図示な
し）を有する副プリント板２４が主プリント板１１上に
主プリント板１１の板面から離間して配置固定される。

第３図はこの副プリント板２４及び発熱素子２５の取付
詳細図であシ、（イ）は平面図、（ロ）は（イ）の矢印
Ｃ方向からみた側面図である。同図において、副プリン
ト板２４と平面形状がほぼ同一形状にアルミニウムから
形成された放熱板２６が主プリント板１１上に密着状に
配置される。放熱板２６上に全面にわたって絶縁板（又
は絶縁層）２７が配設古れる。絶縁板２７上の所定位置
に複数個（この場合は５個）の中空円筒状間隔部材２８
が配置される。副プリント板２４は、間隔部材２８上に
配置され、主プリント板１１の下方から挿入され間隔部
材２８を貫通した締結ポル）２９ａ及びナラ）２９ｂに
よって主プリント板１１の板面から離間して固定される
。

副プリント板２４上に搭載された発熱素子２５に対応す
る主プリント板１１上に放熱板２６及び絶縁板２７を介
して放熱プツシ−３０が密着配置され、かつその上面も
副プリント板２４の下面に密着配置される。発熱素子２
５はその放熱部２５ａが副プリント板２４を貫通して放
熱ブツシュ６０の上部に挿入され半田付等によって放熱
プツシ具３０に連結される。放熱プツシ−ろＯは銅、黄
銅等の熱伝導性の良好な材料から形成される。伺、放熱
板２６と絶縁板２７の間、及び絶縁板２７と放熱プツシ
−６０の間には、図示されていないが、熱抵抗を緩和さ
せるための熱伝導コンパウンドがそれぞれ塗布されて介
在配置される。副プリント板２４上に形成された光信号
発生制御回路は同軸ケーブル３１を介して主プリント板
後縁部の同軸゛　コネクタ１２と接続される。副プリン
ト板２４を主プリント板１１上に離間して配置した理由
は、この離間空間に空気流を通過させて放熱板２６と放
熱プツシ−３０の放熱作用を良好にさせるためである。

これにより発熱素子２５は、その発生熱が放熱ブツシュ
・６０及び放熱板２６を介して良好に放熱され、常に所
定温度（例えば、機能保証温度）以下に安定して維持さ
れ、その機能を十分に常に発揮することができる。

第１図において、主プリント板１１の両側縁部１１ｃ、
１１ｄには補強金枠３２，３３が側縁に沿って配置され
、それぞれねじ止め固定される。

補強金枠３２．３３は基本的には断面り字状に形成され
、その一部が断面コ字状に形成されてカバー取付片（こ
の場合は、それぞれ２個）３２ａ。

３３ａがそれぞれ設けられている。これらの取付片３２
ａ、３３ａと、前出の放熱板１８の取付片１８Ｃとに主
プリント板１１の上方のほぼ全面を覆う全面保護カバー
３４−１　（図中、二点鎖線にて示す）がねじ止め固定
される。この場合の全面保護カバー６４−１は樹脂系材
料から成る透明板から形成されている。このように、補
強金枠６２゜３３は主プリント板１１の反シ変形を防止
する役割と同時に全面保護カバー３４−１を取付固定す
る役割をも兼有するものである。冑、補強金枠（３２，
３３）はさらに主プリント板１１の後縁部にも後縁に沿
って配置固定される場合が多く、そうすることにより、
主プリント板１１の補強をさらに強化することができる
。そして、主プリント板１１の背面側にはユニットシー
ルドカバー３４−１が配置固定される。第１図（イ）に
おける符号３５ａ、３５ｂは主プリント板１１上に搭載
された電子部品のうちの一部を示している。そして、こ
れらの電子部品３５ａ、３５ｂ等で構成する特定の電子
回路を電気的（電磁波的）にシールドする必要がある場
合は、シールドケース（図中、二点鎖線で示す）３６を
用い、このシールドケース３６内に特定電子回路を収容
して形成することもできる。また、第１図において、符
号３７は主プリント板１１の誤抜出防止具、３８は主プ
リント板１１抜出用のてこレバーをそれぞれ示す。誤抜
出防止具３７は、アダプタ１５の後側に１！！４接して
配置され、シェルフ（図示なし）に挿入された本実施例
１０−１を固定ねじ３７ａによってシェルフにねじ止め
固定し、かつ本実施例１０−１を抜出する際には、アダ
プタ１５に挿着されている光コネクタ（図示なし）を取
外さ々ければ固定ねじ３７ａをゆるめることが不可能に
形成されておシ、前側から導入接続された光フアイバケ
ーブル（図示なし）の損傷防止の役割をも兼ねているも
のである。てこレバー６８は主プリント板１１の前縁部
１１ｂの上下隅に回動自在に配設され、シェルフのバッ
クボードプリント板（図示なし）にプラグインされた本
実施例１０−１を抜出する際に、光素子）１７の代シに
受光素子を用い、基本的には上記説明と同様な要領で受
信ユニットとして形成することも容易に可能である。

第４図は第２実施例１０−２を示す図であシ、（イ）は
その平面図、（→は（イ）の矢印Ｂ方向からみた前面図
、（ハ）は（イ）の矢印Ｃ方向からみた部分側面図であ
る。乙の第２実施例１０−２は受信ユニット４０Ａと送
信ユニッ）４Ｂを組合せて光信号再生中継器として形成
されたものである。＠、同図において、前出の第１実施
例１Ｏ−１（第１〜３図）と同一部分又は相当部分は同
一符号を付して示されている。また、前出の第１実施例
と同様に、第４図（イ）に向かって左手側を本実施例１
０−２の後側、右手側を前側と呼ぶことにする。

（ト）− 受信ユニッ）４０Ａは主プリント板１１−１上に主要部
品が前出の第１実施例１０−１と同様な要領で配置され
て形がｔされる。この場合は、主プリント板１１−１の
後縁部１ｌ−１ａに複数個の同軸コネクタ１２がハウジ
ング１３を介して後辺に沿って配置固定されると共に、
電源、アラーム信号用等の複数個のコンタクト（図示な
し）を内蔵しンそ平コネクタ１４が同軸コネクタ１２と
並列状に配置固定される。これらのコネクタ１２．１４
はシェルフ（図示女し）のバックボードプリント板に配
設されているコネクタに嵌合接続（プラグイン）される
。主プリント板１１−１前縁部１ｌ−１ｂの士別部にプ
リアンプケース４１が取付金具４１ａを介して配置固定
される。プリンアンプケース４１上にアバランシ・フォ
ト・ダイオード（ＡＰＤ、受光素子）４２が、送信ユニ
ット４０Ｂのアダプタ１５と並列状に配置固定される。

とのＡＰＤ４２に前側から光フアイバケーブル（図示な
し）が導入接続される。ＡＰＤ４２の後側に隣接して誤
抜出防止具３７−１が取付金具４３を介αＱ して主プリント板１１−１上に配置固定される。

この誤抜出防止具３７−１は送信ユニット４０Ｂの誤抜
出防止具３７と並列配置され、かつ全く同一構造に形成
され同一の役割を果すものである。

主プリント板１１−１の前縁上下隅角部にてこレバー３
８がそれぞれ取付けられる。主プリント板１１−１の中
央部には所定の電子部品（図示なし）が搭載されて回路
が形成される。主プリント板１１−１の両側縁部１ｌ−
１ｃ、１ｌ−１ｄには側辺に沿って補強金枠４４−１．
４４−２がそれぞれ配置固定される。補強金枠４４−１
．４４−２に対し、着脱可能に連結して支持金枠４５−
１　。

４５−２が配置される。これら両者は（ロ）図と８図に
示すように、両者それぞれに係合穴４４ａ。

４４ｂと、係合片４４ｂ、４５ｂが形成され、係合穴４
４ａに係合片４５ｂが外側から嵌入保合し、係合穴４５
ａに係合片４４ｂが内側から嵌入保合することにより互
に着脱（又は開閉）可能に連結される。同、この補強金
枠は主プリント板１１−１の後縁部１ｌ−１ａにも配置
固定される場合がある。主プリント板１１−１の背面側
にはユニットシールドカバー６４−２が配置固定される
。以上のようにして受信ユニッ）４ＣＩＡが構成される
。

支持金枠４５−１．４５−．２上に送信ユニット４０Ｂ
の主プリント板１１−２が配電されねじ４７によってね
じ止め固定される。この主ブリシト板１１−２は前出の
第１実施例１Ｏ−１（第１〜３図）の主プリント板１１
に相当するものである。

送信ヱニッ）４０Ｂは前出の第１実施例１０−“１　（
ｖ、１〜５図）とほとんど同様に形成されたものである
が、第１実施例１０−１における同軸コネクタ１２、ハ
ウジング１３及び平コネクタ１４が受信ユニット４０　
Ａ”の主プリント板１１−１に移設され、放熱板１８の
直立壁１’８ｂに、同軸コネクタ４６ａとＵリンク部４
６ｂが結合された同軸コネククロリンク部４６が取付け
られ、さらに全面保護カバー３４−１が中空円筒状の間
隔部材４８を介して主プリント板１１−２上に取付ねじ
４７によってねじ止め固定された点が第１実施例１０−
１と異なる主な点であシ、その他の部分は第１実施例１
０−１と同様に配置固定されて形成されたものである。

以上の如く、本実施例１０−２は受信ユニット４０Ａと
送信ユニッｌ−４０Ｂが簡易構造（で形成され、かつこ
れら両者が要領良く着脱（又は開閉）可能に連結されて
形成され、全体として簡易構造に構成することができ、
伝送信号の高速化が可能に形成されたものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、一枚の主プリン
ト板上に主要部品を巧みに配置して光信号の送受信ユニ
ットを形成することができると共に従来の鉄板製のシャ
シ−を省略することができるので、ユニット全体の構造
の簡素化、薄形化及び＠量化が可能となシ、また、発熱
部品及び加熱部品の冷却が常に効率良くできるので、伝
送信号の安定した高速化が可能となる等の効果が得られ
、製品の信頼性の向上、製造コスト低減化をもたらすこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例（光信号送信ユニットとし
て形成されたもの）１０−１を示す図であシ、（イ）は
その平面図、（ロ）は（イ）の矢印Ｂ方向からみた前面
図、第２図は第１図の発光素子（”ＬＤ）１７の取付詳
細図であり、（イ）はその平面図、（ロ）は（イ）の矢
印Ｂ方向からみた前面図、第６図は第１図の副プリント
板２４及発熱素子２５の取付詳細図であシ％（イ）はそ
の平面図、（ロ）は（イ）の矢印Ｃ方向からみた側面図
、第４図は本発明の第２実施例（受、　信ユニット４０
Ａと送信ユニット４Ｂを連結して光信号再生中継器とし
て形成されたもの）１〇−２を示す図であシ、（イ）は
その平面図、（ロ）は（イ）の矢印Ｂ方向からみた前面
図、（ハ）は（イ）の矢印Ｃ方向からみた部分側面図、
第５図はシェルフ（５１〜５４）の直接的積層体５０の
前面側斜視図（イ）と背面側斜視図（ロ）とを示す図で
ある。 １０−１・・・第１実施例、　１０−２・・・第２実施
例％　１１．１１−１．１１−２・・・主プリント板、
１１ａ、１ｌ−１ａ−・・後縁部、　１１ｂ、１ｌ−１
ｂ・・・前縁部、　、１１　ｃ　、　１１　ｄ　、　１
１−１　ｃ　。 １ｌ−１ｄ・・・側縁部％　１２・・・同軸コネクタ、
１３・・・ハウジング、　　１４・・・平コネクタ、１
５・・・アダプタ％　　１７・・・レーザダイオード（
ＬＩ）。 発光素子）、　１８・・・放熱板％　１９・・・アース
板、２０・・・取付ブロック、　２２・・・ＬＤ保護カ
バー、２３・・・光フアイバケーブル、　２３人・・・
光コネクタ、　２４・・・副プリント板、　２５・・・
高速論理集積回路（高速論理ＩＣ，発熱素子）、　２６
・・・放熱板、　２７・・・絶縁板、　２８．４８・・
・中空円筒状間隔部材、　３０・・・放熱プツシ瓢、　
３１・・・同軸ケーブル％　３２．３３・・・補強金枠
、３４−１−・・全面保護カバー、　３５ａ、３５ｂ・
・・主プリント板に搭載の電子部品％　３７．３７−１
・・・誤抜出防止具、　３８・・・てこレバー、４０Ａ
・・・受信ユニット％　　４０Ｂ・・・送信ユニット、
４１・・・プリアンプケース、　４２・・・アバランシ
拳フォト・ダイオード（ＡＰＤ、受光素子）、４４−１
．４４−２・・・補強金枠、　４４　ａ、４５ａ・・・
係合穴、　　４４ｂ、４５ｂ・・・係合片、４６・・・
同軸コネクタＵリンク部、　　４６ａ・・・同軸コネク
タ、　４６ｂ・・・Ｕリンク部、　４７・・・取付ねじ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、箱形状シェルフに前方より挿入し該シェルフのバッ
   クボードプリント板コネクタを介して接続可能な光信号
   通信ユニットであって、電子部分を搭載した主プリント
   板に対し、該主プリント板後縁部にハウジングを介して
   複数個の同軸コネクタを配置すると共に該同軸コネクタ
   と並列状に平コネクタを配置し、前記主プリント板前縁
   部の一方の隅部に前側から光ケーブルを導入接続可能な
   アダプタ又は受光素子を配置すると共に他方の隅部に放
   熱板を介して発光素子を配置し、前記アダプタと発光素
   子とを光ケーブルによって接続し、前記主プリント板上
   に発熱素子を含む光信号制御回路を有する副プリント板
   を主プリント板面から離間して配置固定すると共に該発
   熱素子に対する放熱板及び放熱ブロックを主プリント板
   の対応表面上に配設し、該副プリント板の回路と前記同
   軸コネクタを接続する同軸ケーブルを設け、前記主プリ
   ント板の少くとも両側縁に沿わせて断面Ｌ字状の補強金
   枠をそれぞれねじ止め固定し、該金枠から立ち上るカバ
   ー取付片を介して主プリント板全表面を蔽う保護カバー
   を取付固定したことを特徴とする光信号通信ユニット。