JP5007532B2 - 光トランシーバ - Google Patents

Description

本発明は、光モジュール用のリジッド基板と電気回路用のリジッド基板とがフレキ基板を介して接続された光トランシーバに係り、不要輻射低減効果に優れた光トランシーバに関する。

光伝送路とその光伝送信号の電気的処理を行う通信機器とをインタフェースするために光トランシーバが用いられる。この目的のため光トランシーバは、光モジュールと電気回路基板とを内蔵する。光モジュールは、光伝送路に結合する光ファイバ、その光ファイバから光を集光するレンズ、集光された光を受光（あるいは逆に送光）する光素子を一体のモジュールにしたものである。光素子からの電気を導くリードは、一般に光伝送路に向いた端（光を出射する端）の反対側の端から突き出して設けられる。一方、電気回路基板は光素子との距離を短くするべく、リードの近くに設置される。

ひとつの通信機器に数多くの光伝送路を接続するためには、光トランシーバを集約配置する必要があり、その要請から光トランシーバは縦横の幅が狭くもっぱら奥行き方向に長い筐体を形成し、光モジュールと電気回路基板を長手方向に並べて収容する。このような細長い筐体に収容する電気回路基板も当然、細長くなり、光モジュールから出ているリードを電気回路基板の端部に直接、はんだ固定すると、このはんだ部分やリードあるいは光素子に応力が掛かりやすく、また、光モジュールの光軸がずれやすくなる。

そこで、従来は、図５に示されるように、光モジュール１０１のリードをはんだ付けする光モジュール用リジッド基板１０２と電気回路が搭載される電気回路用リジッド基板１０３とを別々に形成し、双方のリジッド基板１０２，１０３をフレキ基板１０４で繋ぐ。そして、このフレキ基板１０４に、光モジュール１０１と電気回路用リジッド基板１０３とを繋ぐ信号線用の導体パターンを形成する。

このように双方のリジッド基板１０２，１０３をフレキ基板１０４で繋ぐことにより、一方のリジッド基板１０２と他方のリジッド基板１０３に異なる力が働いたり位置がずれたりしても、フレキ基板１０４が変形することで応力を吸収し、リードの歪みや光軸ずれを緩和することができる。

図示した例では、電気回路用リジッド基板１０３が光モジュール１０１の光軸に対してほぼ平行な姿勢で筐体（図示せず）に取り付けられ、光モジュール用リジッド基板１０２が光モジュール１０１の光軸に対して直角な姿勢で光モジュール１０１に取り付けられているので、フレキ基板１０４は双方のリジッド基板１０２，１０３の延長面が交差するあたりで所定の曲げアールで折り曲げられ、大きく見ると直角に曲げられている。

特開平８−１３６７６５号公報

ところで、高速伝送（例えば、Ｇｂｐｓ）を行う光トランシーバでは、光モジュールと電気回路との間に流れる電気信号の周波数が高くなる。つまり、フレキ基板に形成されている信号線用の導体パターンに高周波信号が流れる。このため、電気回路からの不要輻射に加え、フレキ基板からの不要輻射が問題となる。

フレキ基板の中でも、曲げ部分において導体パターンが曲がっていることにより、不要輻射のアンテナを形成しやすい。また、送光用光モジュールを駆動する信号は比較的エネルギが大きいので、電磁ノイズの放射エネルギも大きい。一方、受光用光モジュールに流れる受信信号は微小であり、電気回路において大幅に増幅するので、受光用光モジュールに到来する電磁ノイズの影響が深刻である。

また、一般的に光トランシーバの不要輻射対策として筐体を導体で構成して電磁遮蔽を図っているが、光モジュールの光軸方向前方には光伝送路の光コネクタが筐体に挿入されるため、その箇所だけ電磁遮蔽効果が弱い。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、不要輻射低減効果に優れた光トランシーバを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、互いの光軸を平行にして筐体に収容される送光用光モジュール及び受光用光モジュールと、上記光軸に対して直角な姿勢で上記送光用光モジュールに取り付けられた送光用光モジュール用リジッド基板と、上記光軸に対して直角な姿勢で上記受光用光モジュールに取り付けられた受光用光モジュール用リジッド基板と、上記光軸に対してほぼ平行な姿勢で上記筐体に取り付けられた電気回路基板と、上記送光用光モジュール用リジッド基板と上記電気回路基板の間、及び、上記受光用光モジュール用リジッド基板と上記電気回路基板の間を接続するフレキ基板と、を備え、上記フレキ基板は、上記送光用光モジュール及び上記受光用光モジュールに近い面にほぼ全面に形成したグランド用の導体パターンと、上記送光用光モジュール及び上記受光用光モジュールから遠い面に形成した、上記送光用光モジュールと上記電気回路基板の間、及び、上記受光用光モジュールと上記電気回路基板の間を繋ぐ信号線用の導体パターンと、を備え、上記送光用光モジュール用リジッド基板は上記受光用光モジュール用リジッド基板よりも光軸方向後方に位置し、上記フレキ基板の上記送光用光モジュールに近い面の上記グランド用の導体パターンが上記フレキ基板の上記受光用光モジュールに近い面の上記グランド用の導体パターンよりも光軸方向後方に位置し、上記送光用光モジュール用リジッド基板と上記フレキ基板は積層され、上記送光用光モジュールのリードは上記送光用光モジュール用リジッド基板と上記フレキ基板を貫通し、上記受光用光モジュール用リジッド基板と上記フレキ基板は積層され、上記受光用光モジュールのリードは上記受光用光モジュール用リジッド基板と上記フレキ基板を貫通し、上記送光用光モジュール及び上記受光用光モジュールは上記グランド用の導体パターンよりも光軸方向前方に位置している光トランシーバである。

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。

（１）不要輻射低減効果に優れている。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１に示されるように、本発明に係る光トランシーバは、筐体（図示せず）に収容された光モジュール１の光軸Ｃに対して直角な姿勢で上記光モジュール１の光を出射しない端面に取り付けられた第１の電気回路基板である光モジュール用リジッド基板２と、上記光モジュール１の光出射方向後方に上記光軸Ｃに対してほぼ平行な姿勢で筐体底部（図示せず）に取り付けられた第２の電気回路基板である電気回路用リジッド基板３とがフレキ基板４を介して接続され、そのフレキ基板４が曲げを有する光トランシーバにおいて、フレキ基板４の光モジュール１に近い面Ａにグランド用の導体パターン５を形成し、上記フレキ基板４の上記光モジュール１から遠い面Ｂに光モジュール１と電気回路用リジッド基板３とを繋ぐ信号線用の導体パターン（図示せず）を形成したものである。

フレキ基板４に対して光モジュール用リジッド基板２あるいは電気回路用リジッド基板３を接続するために、それぞれリジッド基板からなる裏当て基板６，７が設けられる。光モジュール１のリード８は、裏当て基板６と光モジュール用リジッド基板２とフレキ基板４とを貫通して光出射方向後方に抜ける。

グランド用の導体パターン５は、フレキ基板４のほぼ全面、好ましくは片面全面を覆う、いわゆるベタグランドである。よって、導体パターン５は、光モジュール１に向いている面Ａから曲げ部を経て光軸Ｃの径方向外方を向いている面へと切れ目なく続いている。なお、導体パターン５は、フレキ基板４の少なくとも光モジュール１の光軸Ｃに対して直角となる面に形成する。

光モジュール１は、円筒状のレセプタクル部と一体化された光サブアセンブリ（ＯＳＡ）として提供される。筐体には、このＯＳＡと光軸が合うよう光伝送路の光コネクタが挿入される入口（図示左側に位置する）が形成される。その筐体の上記入口とは反対（図示右側）に、光モジュール１の電気信号を駆動又は増幅する電気回路を搭載した電気回路用リジッド基板３が収容される。

この構造により、フレキ基板４の信号線用の導体パターンから放射される電磁ノイズは、導体パターン５によって遮蔽される。信号線用の導体パターンはフレキ基板４の面Ｂに形成され、グランド用の導体パターン５は面Ａに形成されるので、面Ａにおいて遮蔽がなされる。よって、光モジュール１は面Ｂや電気回路用リジッド基板３から受ける不要輻射が低減される。

また、面Ａにおいて遮蔽がなされることにより、光コネクタの入口を経由して筐体の外部に漏れる不要輻射が低減される。

次の実施形態では、図２に示されるように、光トランシーバは、送光用光モジュール２１と受光用光モジュール２２とを備える。

送光用光モジュール２１と受光用光モジュール２２は、互いの光軸Ｃ１，Ｃ２を平行にして筐体（図示せず）に収容され、送光用光モジュール２１に取り付けられた送光用光モジュール用リジッド基板２３は受光用光モジュール２２に取り付けられた受光用光モジュール用リジッド基板２４よりも光軸方向後方に位置し、フレキ基板２５は送光用光モジュール用リジッド基板２３と受光用光モジュール用リジッド基板２４の各々に接続されることにより、フレキ基板２５の送光用光モジュール２１に近い面Ａ１のグランド用の導体パターン２６がフレキ基板２５の受光用光モジュール２２に近い面Ａ２のグランド用の導体パターン２７よりも光軸方向後方に位置する。

この構成によれば、送光用光モジュール２１を駆動する信号による電磁ノイズは導体パターン２６で遮蔽される。さらに、送光用光モジュール２１や電気回路用リジッド基板（図示せず）から発して受光用光モジュール２２に到来する電磁ノイズが導体パターン２７で遮蔽される。

図３及び図４に示した光トランシーバでは、フレキ基板３５の光モジュール３１，３２に近い面にグランド用の導体パターンを形成している。送光用光モジュール３１と受光用光モジュール３２は、互いの光軸Ｃ１，Ｃ２を平行にして筐体（図示せず）に収容され、送光用光モジュール３１に取り付けられた送光用光モジュール用リジッド基板３３は受光用光モジュール３２に取り付けられた受光用光モジュール用リジッド基板３４よりも光軸方向後方に位置し、フレキ基板３５は送光用光モジュール用リジッド基板３３と受光用光モジュール用リジッド基板３４の各々に接続されることにより、フレキ基板３５の送光用光モジュール３１に近い面Ａ１のグランド用の導体パターンがフレキ基板３５の受光用光モジュール３２に近い面Ａ２のグランド用の導体パターンよりも光軸方向後方に位置する。

電気回路用リジッド基板は、前リジッド基板３６ａと後リジッド基板３６ｂとに分割されている。これは、図示しない筐体に収納できる基板面積を大きくとること、後リジッド基板３６ｂの位置を光トランシーバとその光トランシーバを収容する通信機器とのインタフェースの規格に適合されることなどのために前リジッド基板３６ａを傾斜させるために行う。リジッド基板３６ａ，３６ｂは、表面Ｄのみに電気部品を実装してもよいし、表裏両面Ｄ，Ｅに電気部品を実装してもよい。

図３及び図４の光トランシーバにおいて、送光用光モジュール用リジッド基板３３、受光用光モジュール用リジッド基板３４、リジッド基板３６ａ，３６ｂは、図示省略しているが、２枚のリジッド基板でフレキ基板３５を挟み込んで形成される。このとき、フレキ基板３５の挟み込まれている部分にもグランド用の導体パターン（ベタグランド）を設ける。

本発明の一実施形態を示す光トランシーバの構成図（側面図）である。 本発明の他の実施形態を示す光トランシーバの構成図（平面図）である。 本発明の他の実施形態を示す光トランシーバの構成図（斜視図）である。 本発明の他の実施形態を示す光トランシーバの構成図（側面図）である。 従来の光トランシーバの構成図（斜視図）である。

符号の説明

１ 光モジュール
２ 光モジュール用リジッド基板（第１の電気回路基板）
３ 電気回路用リジッド基板（第２の電気回路基板）
４ フレキ基板
５ 導体パターン

Claims (1)

1. 互いの光軸を平行にして筐体に収容される送光用光モジュール及び受光用光モジュールと、
   上記光軸に対して直角な姿勢で上記送光用光モジュールに取り付けられた送光用光モジュール用リジッド基板と、
   上記光軸に対して直角な姿勢で上記受光用光モジュールに取り付けられた受光用光モジュール用リジッド基板と、
   上記光軸に対してほぼ平行な姿勢で上記筐体に取り付けられた電気回路基板と、
   上記送光用光モジュール用リジッド基板と上記電気回路基板の間、及び、上記受光用光モジュール用リジッド基板と上記電気回路基板の間を接続するフレキ基板と、
   を備え、
   上記フレキ基板は、上記送光用光モジュール及び上記受光用光モジュールに近い面にほぼ全面に形成したグランド用の導体パターンと、上記送光用光モジュール及び上記受光用光モジュールから遠い面に形成した、上記送光用光モジュールと上記電気回路基板の間、及び、上記受光用光モジュールと上記電気回路基板の間を繋ぐ信号線用の導体パターンと、
   を備え、
   上記送光用光モジュール用リジッド基板は上記受光用光モジュール用リジッド基板よりも光軸方向後方に位置し、上記フレキ基板の上記送光用光モジュールに近い面の上記グランド用の導体パターンが上記フレキ基板の上記受光用光モジュールに近い面の上記グランド用の導体パターンよりも光軸方向後方に位置し、
   上記送光用光モジュール用リジッド基板と上記フレキ基板は積層され、上記送光用光モジュールのリードは上記送光用光モジュール用リジッド基板と上記フレキ基板を貫通し、
   上記受光用光モジュール用リジッド基板と上記フレキ基板は積層され、上記受光用光モジュールのリードは上記受光用光モジュール用リジッド基板と上記フレキ基板を貫通し、
   上記送光用光モジュール及び上記受光用光モジュールは上記グランド用の導体パターンよりも光軸方向前方に位置している
   ことを特徴とする光トランシーバ。

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