JPH05215943A - オプトエレクトロニクス・アセンブリ - Google Patents

オプトエレクトロニクス・アセンブリ

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JPH05215943A
JPH05215943A JP4189191A JP18919192A JPH05215943A JP H05215943 A JPH05215943 A JP H05215943A JP 4189191 A JP4189191 A JP 4189191A JP 18919192 A JP18919192 A JP 18919192A JP H05215943 A JPH05215943 A JP H05215943A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部構成部品間の強化された位置合せを与え
るオプトエレクトロニクス・アセンブリを提供する。 【構成】 アセンブリ１０は、ベース部１９及びカバー
部２１を有する筺体１７を備え、筐体は回路化された基
板を内蔵する。一対のオプトエレクトロニクス・デバイ
ス３１，３３は筺体内に、最初は可動的に（緩やかに）
設けられる。本発明では、整合部品１１０を用い、この
整合部品は、筐体に固定され、一方では、可動的に設け
られたデバイスにしっかりと係合し、整合部品内に光学
手段が設けられているときに、この光学手段と正しく位
置合わせされるように、これらのデバイスを筐体に正確
に位置合せする。一例として、筺体は金属であり、整合
部品は一体成形されたプラスチック構造品である。整合
部品は、安全目的のためその中にシャッタ手段をも備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オプトエレクトロニク
ス・データ転送、特にオプトエレクトロニクス・データ
転送を提供するためのオプトエレクトロニクス・アセン
ブリに関するものである。より詳しくは、情報処理シス
テム（コンピュータ）等に用いるアセンブリに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】情報処理システムの利用者は、データ情
報を転送する手段としてのオプトエレクトロニクスの利
用には強い関心を持つようになっている。他の種類の転
送媒体（例えば、電気配線）について光ファイバを使う
利点は周知である。例えば、光システムは、電気ケーブ
ルを用いたシステムを、多々悩ませる電磁妨害に対して
は高い耐性を持っている。さらに、光システムは、利用
権のない第三者が、発見されることなく光ファイバに接
続またはアクセスすることが極めて困難であるため、既
知の電気システムより安全であるように考えられてい
る。
【０００３】既知のように、光ファイバは、コアの屈折
率とは異なる屈折率を持った周囲クラッドで被覆された
中心部の円形ガラスコアをそれぞれが有するファイバを
多数本束ねたものか、または一本のファイバによって構
成されている。光は、クラッドにおいて内方向へ反射さ
せられつつ、コア内に沿って伝搬される。今日知られて
いる情報処理システムで使用される複数の伝送ライン
（例えば、光ファイバ）は、保護外装内に包まれた複数
の光ファイバの束か、または一本のファイバのいずれか
によって形成されている。すでに知られているように、
その様なファイバは、種々の光コネクタアセンブリに接
続され、選択された方法でコンピュータ中に利用されて
いる。
【０００４】本願出願人に譲渡された米国特許第５００
５９３９号明細書には、光ファイバ手段（例えば、光フ
ァイバ）と、大型総合情報処理装置（例えば、コンピュ
ータ）の一部分を構成できる導電性回路部品（例えば、
印刷回路基板）との間の双方向データ転送を行うオプト
エレクトロニクス・アセンブリが開示されている。この
アセンブリは、光ファイバ通信装置と電気的情報処理装
置とを接続したり、さらに、光ファイバ通信に関連する
利点（例えば、上述したような）が得られる働きをす
る。例えば、光ファイバ手段（例えば、ケーブル）と電
気回路部品との間を接続する他の手段の例が、米国特許
第４２７３４１３号明細書、第４５４７０３９号明細
書、第４６４７１４８号明細書、第４７０７０６７号明
細書に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以下によって理解され
るように、本発明は、関係する光ファイバ手段との接続
手段を幾つか与える筺体内に内蔵されるオプトエレクト
ロニクス・デバイスを備える、米国特許第５００５９３
９号明細書に特に開示された、オプトエレクトロニクス
・アセンブリの改良を提案するものである。米国特許第
５００５９３９号明細書における、そのような好適な接
続手段は、光ファイバコネクタ（例えば、ダブルコネク
タと称されているもの）を装着し、または個々の光ファ
イバコネクタをそれぞれのオプトエレクトロニクス・デ
バイスに位置合せして結合させたりする（例えば、スレ
ッド終端結合によって）ように構成された筐体の拡張部
分を利用している。このように、デバイスは、アセンブ
リの筺体内に位置合せされて固定して保持されている。
米国特許第５００５９３９号明細書の教示内容は、本明
細書中に参考内容として取入れられている。
【０００６】本明細書の教示内容によれば、アセンブリ
の筺体内に収容されたオプトエレクトロニクス・デバイ
スと、関連する光ファイバコネクタとの間の正確な位置
合せを行うための強化手段が設けられている改良された
オプトエレクトロニクス・アセンブリを提供されてい
る。そのような強化は、別個のそれぞれの整合部品を用
いることにより行われる。この整合部品は、アセンブリ
の筺体に対して正確に位置合せされ、しかもシングル光
ファイバコネクタの関連対か、または、ダブルタイプの
コネクタの何れか収容するように構成されている。重要
なことに、整合部品は、筺体内部に最初は比較的“緩く
（ｌｏｏｓｅｌｙ）”、一つかまたは複数のデバイスを
設けることを可能にし（これにより、組立のこの段階で
の従来の相対的に高い公差の管理を低減させる）、その
後デバイスと係合して、筐体と素子との正確な位置合せ
を確実にする。整合部品は、筺体内に設けた後、筺体に
対して正確に位置合せされるので、一つかまたは複数の
デバイスと光ファイバコネクタと正確な位置合せは、こ
の様に与えられる。さらに以下に説明される本発明は、
そのように強化された位置合せを提供し、このような強
化は、組立てを容易にし、もし必要なら、本発明の種々
の部品の修理及び／または交換を容易にするように行わ
れる。
【０００７】上述した及び他の利点を備える改良された
オプトエレクトロニクス・アセンブリは、この技術分野
に有意義な進歩を与えると信じられる。
【０００８】それゆえ、本発明の基本的な目的は、デー
タ転送技術、特に、光ファイバと電気的処理構成部品と
の間のデータ転送技術を向上させることにある。
【０００９】本発明のより具体的な目的は、前述した幾
つかの利点と、本明細書により認識できる他の利点とを
有する改良されたオプトエレクトロニクス・アセンブリ
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの面に従え
ば、筺体と、筺体内に設けられた基板部品と、筺体内に
設けられ、基板部品と電気的に結合された少なくとも一
つのオプトエレクトロニクス・デバイスとを備え、光フ
ァイバ手段（例えば、複数の光ファイバ部品）と電気回
路部品（例えば、印刷回路基板）との間の双方向データ
転送を与えるための改良されたオプトエレクトロニクス
・アセンブリを提供する。本発明のオプトエレクトロニ
クス・デバイスは、整合部品を付加する前に、筐体内に
可動的に設けられる（例えば、組立てを容易にするため
に）。整合部品は、位置合せされて筐体に固定されると
きに、デバイスにしっかりと係合し、デバイスを整合部
品内に位置合せして固定配置する。
【００１１】
【実施例】図１には、本発明の一実施例によるオプトエ
レクトロニクス・アセンブリ１０を示す。アセンブリ１
０は、米国特許第５００５９３９号明細書に開示された
アセンブリと同じように、光ファイバ手段１１（図２に
示す）及び電気回路部品１３（例えば、印刷回路基板１
５）間の双方向データ転送を行うように構成されてい
る。このように、アセンブリ１０は、光入力が与えられ
る光学手段１１と、変換された光信号が処理される電気
的導体との間の相互接続を与える。一例として、回路部
品１３は、既知の種類の大型情報処理システム（コンピ
ュータ）の一部を構成できる。回路部品１３は、既知の
接続手段（例えば、ゼロ挿入力タイプの回路基板コネク
タ）によって、その様なプロセッサの残りの電気的回路
に電気的に接続することができる。さらに開示されてい
る様に、アセンブリ１０は光学手段１１から光入力を受
信し、そして、次の処理のために、その光信号を電気信
号に変換する（例えば、回路部品１３が電気的に接続さ
れるプロセスによって）。さらに、アセンブリ１０は、
プロセッサからの電気信号を光信号に変換し、光学手段
１１を介して出力する手段を与える。
【００１２】図１のアセンブリ（図２〜４のアセンブリ
を含む）は、米国特許第５００５９３９号明細書のアセ
ンブリと同じように、二部品構造の筺体１７を備えてい
る。筺体１７は金属（例えば、ステンレス、アルミニュ
ウム、銅）であるのが好ましく、さらに、筺体１７は、
ベース部１９とこのベース部１９に固定されるように構
成されたカバー部２１（例えば図３を参照）とを備え
る。ほぼ長方形状のベース部１９は、ほぼ半円筒形状の
一対のレセプタクル部２３，２５を有している。これら
のレセプタクル部２３，２５の各々は、オプトエレクト
ロニクス・デバイスをそれぞれ収容し、デバイスを筺体
１７内に配置するように構成されている。重要なポイン
トは、それらのオプトエレクトロニクス・デバイスは、
米国特許第５００５９３９号明細書に開示された構成と
異なり、初めは緩く（または可動的に）それぞれのレセ
プタクル内に設けられれていることである。可動的とい
う用語によって、各デバイス（以下に詳しく説明され
る）は、相対的に緩く取付けられているので、横方向の
微小運動（図１の矢印Ｌの方向）及び上下方向の微小運
動（図１の矢印Ｔの方向）できることを意味する。その
様な取付けは、カバー部２１がベース部１９に取付けら
れたときでも生じる。ベース部１９は、図３に示すよう
に、アセンブリ１０を回路ボード１５に取付けた際に、
その回路ボード１５の上面に配置されるように構成され
る。ベース部１９内の図示したレセプタクル部それぞれ
は、ほぼ半円筒形状である。さらに、これらのレセプタ
クル部は、互いにほぼ平行に位置し、ベース部１９内に
わずかに離れて配置されている。また、各レセプタクル
部は、その中に本発明のオプトエレクトロニクス・デバ
イスの一つを有するように構成されている。これらのデ
バイスは図中に、符号３１，３３で表されている。デバ
イス３３のみ、図３の一部に示されている。各デバイス
は、図示するように、外側筺体としてほぼ円筒形状の容
器を備え、その内部には、必要な機能を十分実行するの
に必要な複数の構成品（図示しない）を有している。図
１において、レセプタクル部２３内に設けられるように
構成されたデバイス３１は、基板部品２７（図３参照）
上のそれぞれの回路からの電気データ信号を受信し、こ
れら電気データ信号を光データ信号に変換して、光学手
段（二つのファイバ部品３７，３７′を備える）がアセ
ンブリ１０に光学的に接続されたときに、接続された各
々の光ファイバ部品３７′介して送信するように構成さ
れている。そのようなファイバ部品は、現在入手可能な
ものとすることができ、適当なコネクタエンド３９′を
備えたり（図４の実施例のような）、または周知のよう
に、共通筺体７２（ダブル筺体として知られている）内
に選択的に配置できる。その様なダブルコネクタ筺体が
図１に示してある。この光ファイバ構成品についての説
明はこれ以上しない。しかしながら、そのような光ファ
イバ構成品は、終端セクション（例えば、フェルール）
を具備する少なくとも一つの光ファイバを備え、終端セ
クションは、それぞれの部材と正確に位置合せされて、
デバイス３１内に計画通りに配置されるように構成され
ることがわかる。
【００１３】基板２７は、米国特許第５００５９３９号
明細書に開示されたものと実質的に類似した構造で構成
でき、また、米国特許第５００５９３９号明細書に開示
された部品に一層高い演算能力を与えるための強化され
た回路化を含むことができる。この米国特許明細書のこ
の部分をさらに説明することは、以下に示す場合を除
き、本発明を理解することには必要ではない。
【００１４】米国特許第５００５９３９号明細書に記載
の類似のデバイスの様なデバイスは、基板部品２７から
の電気信号を、ファイバ３７′を介して外へ出力させた
め、所望の光データに変換するトランスデューサとして
働く。この機能において、デバイス３１は、光ファイバ
３７′へ光信号のトランスミッタとして働く。デバイス
３１は、既知の構造である発光ダイオード（ＬＥＤ）ま
たはレーザ（図示せず）を有するのがよい。一般には、
この種の完全なオプトエレクトロニクス・デバイスは、
エミッタを有するダイ（半導体）と、このエミッタを機
械的に支持するヘッダと、発光ダイオードまたはレーザ
により発生された光出力をフォーカスするレンズと、適
当な電気的接続部（図３にはフレキシブルケーブル部品
５１として示されている）とを備えている。デバイス３
１は特に、回路部品１５と接続される情報システムから
パラレルデータを受信する様に構成されており、この受
信したパラレルデータは、適当なシリアル変換器（図示
せず）によってシリアルデータに変換され、フラットケ
ーブル部品５１によって、デバイス３１に直接与えられ
る。デバイス３１と回路部品１５（図５参照）の一部を
構成する回路部品との間の電気的な相互接続は、基板２
７によって与えられる。特に、基板２７は、様々な回路
化されたセクションを備え、各セクションは、適当な回
路部品と、一部に少なくとも一つの半導体チップを備え
るディスクリート化されたデバイスとを備え、しかも、
各セクションは、デバイス３１，３３それぞれに対して
構成されている。回路化された各セクションの回路部品
は、基板の下に突出し、しかも米国特許第５００５９３
９号明細書に開示された様に回路ボード１５と電気的に
接続するように構成された複数の導電性ピン６９（図
３，図６に３本のみ図示）とそれぞれ接続されている。
【００１５】従って、回路化された一セクションの回路
部品は、ボード１５内にある各回路部品を、デバイス３
１，３３の一つと関係するフラットなフレキシブルケー
ブル５１の導電配線（例えば、図７に示す配線５３）と
接続させるように機能し、この配線は、基板２７の上面
上に形成された適当な回路部品（例えば、導電性パッ
ド）と良好に固定されている。より詳細には、ケーブル
５１の各突出終端部は、これらのパッドと半田付けし
て、この位置で適当な電気的接続を与える。
【００１６】図１に示すように、オプトエレクトロニク
ス・アセンブリ１０は、さらに、第二のオプトエレクト
ロニクス・デバイス３３を備え、このデバイス３３は、
第一のデバイス３１と同様に、筺体のベース部１９内に
初めは緩く配置され、基板２７の素子３３用に回路化さ
れたセクションと、（素子３３用のフレキシブルケーブ
ルを介して）電気的に接続されている。デバイスとそれ
ぞれの回路部品との間の、そのような電気的接続は、デ
バイス３１のための電気的接続と同じ様式で良好に達成
されている。基板の回路化されたセクションの回路部品
は、部品２７である絶縁基板（例えば、セラミック）の
上面上に配置され、そして、導電性ピン６９と電気的に
結合されている。これらのピンは、基板部品２７のこの
部分にある回路部品を、ボード１５上または内の対応す
る回路部品と電気的に接続するためにも用いられる。米
国特許第５００５９３９号明細書に開示されているデバ
イス３３に類似のデバイス３３は、第二の光ファイバ３
７から光データ信号を受信するように構成されている。
光ファイバ３７は、光ファイバ３７′と同様に、終端に
コネクタ３９′等（図４のように、シングルコネクタ・
タイプであるならば）と、デバイス３３（図３）の容器
３５の終端部内に正確に位置合せされる突出端（フェル
ール）とを備えている。もしダブルコネクタが使用され
るなら（図２）、二つの光ファイバと関連する複数の突
出端とは、図２に図示するように、ダブル筺体内に収納
される。
【００１７】米国特許第５００５９３９号明細書のデバ
イス３３と同じように、デバイス３３は、検出器として
機能するダイと、機械的支持のためのヘッダと、デバイ
スのダイ上に入力光をフォーカスするレンズと、上述の
電気的接続部を与えるフレキシブル・フラットケーブル
部品５１とを備えている。ここで使用されるダイは、デ
バイス３１内で使用されるダイの様に、シリコンまたは
ヒ化ガリウムを含み、光子の放出または検出（前述した
機能に基いて）するための適切な材料を有することがで
きる。その様な構成部品は既知であり、ここではさらに
記述しない。特に、各ダイは、前述したヘッダ部品上に
配置し、ヘッダ部品は、ヘッダ部品に接続され、および
／またはヘッダ部品から突出する突出ケーブルを備える
ことができる。デバイス３３は、さらに、デバイス３１
のようにトランスデューサであり、従って、（ファイバ
部品３７からの）光データ信号のレシーバとして機能
し、光ファイバから入力されたこれらの信号を、電気デ
ータ信号に変換して、セラミック基板部品２７の指示さ
れた回路化セクションへ転送（伝達）する機能を与え
る。好適には、デバイス３３の内部回路部品は、次の信
号伝達前に、比較的弱い電気信号を増幅する増幅回路部
品をさらに備えている。さらに、これらの信号は、ボー
ド１５を介してパラレルデータ出力を得るために、（図
示しない、適当な回路部品によって）直並列変換され
る。そのような増幅と直並列変換は、既知の電気的構成
部品で構成でき、詳述はしない。しかしながら、この回
路部品、特に直並列変換部は、基板の回路部品上に配置
されて回路部品一部を形成することがわかる。
【００１８】図３には、図１のアセンブリ１０の拡大断
面斜視図が示してある。図３の断面図は、図２の実施例
に適用できることがわかる。図３において、筺体１７の
カバー部２１は、カバー部２１の内側面及びベース部１
９によって定まるレセプタクル部２５内にオプトエレク
トロニクス・デバイスの一つ（３３）を配置して、ベー
ス部１９に固定されるように図示されている。デバイス
３３は、断面で示されているが、簡単に説明された種々
の内部部品を省いて示してある。ベースとカバーとは、
筺体を組立てたときに、デバイス３１，３３を緩やかに
収容する筺体内に、ほぼ円筒状の一対の開口を定める働
きをする、半円筒状の係合凹部を備える。カバー２１
は、適当な粘着剤（例えば、導電性エポキシ）を用いて
ベース部１９に固定できる。カバーはベースに溶接する
か、または半田付けするのが好適である。そのように固
定するとき、筺体１７のこれら二つの部分は、内部空間
９５（図３）についてシールを形成する。この内部空間
内には、本発明の基板と、基板上に設けられた回路部品
及び電子構成部品（ダイ）とが配置される。その様な構
成部品から生じる熱にヒートシンクを与えるため、カバ
ー部２１は、その中にヒートシンク手段９７（例えば、
離間された直立の複数の円筒体）を備えるように図示さ
れている。上記のように、筺体２１は、効果的なヒート
シンクをさらに確実にするため、金属材料（例えば、ア
ルミニウム、銅、ステンレス）でできている。図３に図
示するように、ベース部１９は、その中に複数の穴９８
を備え、各穴には、１個のピン６９を収容するように構
成されている。これらのピンと穴は図６にも図示されて
る。それぞれが各ピンを収容するこれら穴（例えば、一
実施例では、総数はおよそ１５０個）を設けることがで
きる。
【００１９】重要なことは、穴９８内へのピン６９の初
期配置は、フレキシブルケーブルを基板２７の回路部品
に接続する前及び接続する間、基板２７（及び、さらに
重要なことに、基板上の回路部品）を、フレキシブルケ
ーブル５１（下記に詳述される）に対して配置すること
を助けることである。ピン６９を取り囲む穴の金属表面
から、選択したピン６９を電気的に分離することを確実
にするため、これらの穴内とピンの回りに、多量の絶縁
材料（例えば、エポキシ）を設ける方がよい。その様な
絶縁材料は、図面には図示していない。筺体のベース部
への電気的接続が要求される（例えば、ピンと電気的に
結合できる基板２７の内部グランド板の様な、種々の回
路部品のための電気的アースを与えるため）他の選択さ
れたピンに対しては、その様な接続は、ピンを含む穴内
に形成される適当な金属結合（例えば半田付け）によっ
て可能である。そのような結合を形成する好ましい方法
は、種々のタイプが知られているウェーブ半田付け処理
を用いることである。
【００２０】各ピン６９は、好ましくは銅であり、ボー
ド１５内または上にある対応導電性穴またはパッド（図
示せず）内に挿入する（及び、例えば半田付けで接続す
る）。その様な穴は、使用されるなら、印刷回路基板の
技術で知られている、メッキされたスルーホール（ｐｌ
ａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅ：ＰＴＨ）で構成
できる。それゆえに、米国特許第５００５９３９号明細
書に詳述されるような多層基板内にある回路部品のそれ
ぞれの層と電気的に結合できる。
【００２１】ここで使用されるピンという用語の意味
は、前述した形状の金属部材と、異なる形状の他の導電
性部材（例えば、基板２７の上面上に配置された、他の
パッド形状導電体を含む、それぞれの回路部品と半田付
けされるかまたは、同様に接続されるのに適合したパッ
ド形状端子）とを含んでいる。そのようなパッド形状導
電体は、銅または他の良導電性材料で作ることができ
る。
【００２２】前述したように、本発明のオプトエレクト
ロニクス・デバイス３１及び素子３３は、図１〜３に示
す筺体を形成するために組み合わせる、二つの部分（１
９，２１）内に、最初に可動的に（緩やかに）設けられ
る。既に記述したように、これら二つの部分を組み合わ
せる前に、本発明の回路化した基板２７は、指定された
ピン６９をその基板から突出しつつ（そして、ベース部
１９の底面を突き抜ける）、ベース部１９内に固定して
設けられる。一旦基板２７が設けられると、接続された
フラット・フレキシブルケーブル５１をそれぞれ接続し
たオプトエレクトロニクス・デバイス３１，３３は（図
７に詳細に図示したように）、ベース部１９内に設けら
れた各レセプタクル部内に、緩く配置される。各ケーブ
ル５１の延長端セグメントは、基板２７の上面にあるそ
れぞれの回路化された領域に次のように接続される（例
えば、半田付け）。すなわち、延長端セグメント内にあ
る複数の回路部品（例えば、図７の符号５３）が、各導
電体パッド（例えば、符号７１）または、回路化された
上面領域４０を形成する関連配線に個々に接続されるこ
とになる。特に、図７に着目すれば、筺体のベース部１
９は、フレキシブルケーブルの延長端セグメントを挟持
して、前記取付け処理（例えば、半田付け）の間、この
端を正しい位置に保持するのを助ける挟持手段１０１を
備えているように図示されている。この挟持手段は、ベ
ース部の一対の直立側壁１０５，１０６によって形成さ
れる拡張スロット１０３を備えている。ケーブルの突出
端セグメントは、拡張スロットを経て下方に押し下げら
れ、図７に示す様に基板２７の上面上に保持されてい
る。図示する様に、スロット１０３は、上部がわずかに
狭く、基板上面直上の空間内にあるテープの幅よりわず
かに広く開いている。これらの壁と内部スロットとで構
成されるクランプ機構は、所望の取付け処理を許容しな
がら、フラットケーブルをしっかりと位置合せする働き
をする。
【００２３】上述した様にケーブル５１が接続される
と、本発明の組み立ての次の手順は、ベースの上に筺体
のカバー部２１を設けて、基板を収納することである。
上述したように、カバーはその中に、所望の可動方向に
デバイス３１，３３を収容するための係合凹部を備え
る。
【００２４】図面には図示しなかったが、本発明の筺体
は、回路構成部品（例えば、デバイス３３に電気的に接
続された半導体チップ）の少なくとも一つを、周辺構成
物（例えば、ＲＦシールドを行うための）から電気的に
分離する手段を備えるのが好ましい。その様なシールド
手段は、米国特許第５００５９３９号明細書（７欄の４
０〜５９行を参照）に記載のシールド手段に類似のもの
とすることができ、また他の実施例では、導電性ガスケ
ットの形態とすることができる。この導電性ガスケット
は、カバー部２１の内面に設けて、カバー部から下方に
延在し、かつ分離されている所望の構成物をほぼ取り囲
む（組み合わされた筐体の他の内壁に沿って）ようにす
る。そのような導電性ガスケット材料の一例としては、
市販の少なくとも一種類である銀充填シリコンがある。
【００２５】本発明の要旨によれば、アセンブリ１０は
さらに、筺体１７に正確に位置合せして固定されるよう
に構成された、整合部品１１０を備えている。すなわ
ち、これらの部品の各部の精密公差は維持されている。
図１〜３に図示するように、整合部品１１０は、ほぼ長
方形の箱形状がよく、ベース部１９から出張っている二
つの突起端セグメント１１３で形成される溝１１１内
に、摺動可能に配置されるように構成されている。この
内溝は、一例として、全内幅が約４．１９ｃｍ（１．６
５インチ）あり、全外幅が約３．７０ｃｍ（１．４６イ
ンチ）ある整合部品１１０が挿入される。整合部品１１
０は、上述したように、筺体１７に正確に位置合わせさ
れて固定されるよう構成されている。溝内に部品１１０
を挿入する際に、整合部品の前部は、可動的に配置され
たデバイス３１，３３と物理的に係合して、突出端部
（図１の小さく突き出た円筒状部）を“捕獲（ｃａｐｕ
ｔｕｒｅ）”する。その様な捕獲の全様は、図３の断面
図に最もよく示されており、整合部品１１０が形成され
た溝１１１内に完全に挿入され、筺体１７に固定されて
いるところが図示されている。その様に完全に挿入され
た整合部品１１０によって、デバイス３１，３３のさら
なる動きは抑止される。これら素子の後方への動きは、
筐体の底部内に凹部１１５等を設け、デバイスの円筒状
態の外側筐体構造内の対応する凹部と係合することによ
って、好適に抑止することができる。後方への可動のさ
らなる抑止は、筺体の部分内に形成された種々の直立セ
グメント（例えば、１１７）によって行うこともでき
る。精密公差は、部品１１０と係合する各デバイスのこ
れらの部分の外部寸法と、そのような係合を与える部品
１１０の対応する内部表面との間にも保持されている。
これら対応する表面は図３に良く示されている。
【００２６】整合部品１１０が筺体１７内に完全に挿入
されて、整合部品の接合が完了する。このことは、本発
明の好適な実施例によれば、整合部品１１０に、筺体１
７内のデバイス３１，３３間の位置に形成された対応開
口１２３に嵌合する、突出部１２１（図１）を備えるこ
とによって行われる。突出部１２１はその中に穴１２５
を備え、この穴１２５と、開口１２３上部の筺体のカバ
ー部に形成された、対応する穴１２７とが正確に位置合
せされるまで、筺体１７内に突出部１２１は挿入され
る。二つの穴が正確に位置合せされると、プラグ１３１
をその二つの穴内に摩擦的に押し込み、固定を確実にす
る。整合部品の完全な挿入及び固定の状態は図２に良く
示されている。
【００２７】筺体内に本発明のオプトエレクトロニクス
・デバイスを最初は緩く設けることで、本発明はこのよ
うに、このアセンブリ及びアセンブリの種々の他の構成
要素についてのコストを十分に引き下げながら、その組
立てを簡易にする。例えば、筺体のデバイスとレセプタ
クル部との間の許容誤差を減小することが可能である。
さらに、部品２７上のそれぞれの回路部品とのオプトエ
レクトロニクス・デバイスの電気的接続は、一層簡易に
なる。この構成配置のさらなる長所は、基板２７上の発
熱する回路構成部品と本発明のオプトエレクトロニクス
・デバイスとの間に、強化した熱保護を含む教示から明
らかであり、この強化は特に、以下に記述（図５，６）
する三部品筺体によって与えられる。
【００２８】整合部品１１０は、その中に光学手段１１
を受け入れて、光ファイバ（より詳しくは、光ファイバ
の突出フェルール）を、デバイス３１，３５のそれぞれ
の端部と位置合せするように構成されている。そのよう
な位置合せは、理解されているように、接続による光の
最適な入出力を確保し、正しい結栓を確保するために、
重要である。図２に示す実施例では、整合部品１１０
は、光学手段１１のダブル筺体７２が挿入される、単一
の開口１３５を備えて図示されている。ラッチ部材（図
示せず）は、筺体７２を正しい位置に取り外し可能に固
定するように係合できる。一例として、筺体７２は、部
品１１０の外側面内に形成された対応する凹部（例え
ば、符号１３７）と係合する、突出ラッチ（図示せず）
を備えることができる。その様なラッチは、米国特許第
５００５９３９号明細書に開示されている。開口１３５
は、部品１１０全体を貫通しており、図３に良く示され
ている。光コネクタが取り外されたとき、光ファイバか
らの光通過を阻止するため、整合部品１１０は、図３に
図示するような、光コネクタが引き抜かれているとき
に、光を遮光するように下方向（図中“Ｄ”方向）へ偏
向させられるシャッタ部品１４１を少なくとも一つ備え
ている。好適な例では、二つの位置合せされたシャッタ
１４１が、過剰性を付与し、しかも操作上の高い安全性
を確かなものとするために用いられている。これらシャ
ッタ１４１は、記述したように、閉方向（「Ｄ」）へ偏
向させられるが、この偏向は、回動シャッタを下方向へ
押下げる金属の湾曲スプリング１４３（図３に一部のみ
図示する）によって良好に与えられる。これらのシャッ
タ各々は、整合部品の上面に沿って設けられた軸の回り
を回動する。これら回転軸は、図１〜図３に一点鎖線
“Ａ”−“Ａ”で図示してある。
【００２９】図４の実施例は、それぞれシングルコネク
タ筺体３９′を受入れるように構成された、二つの開口
１３６，１３６′を有する整合部品１１０′を備えてい
る。図４の実施例において、一対のシングルコネクタ３
９′は、オプトエレクトロニクス・アセンブリへ接続さ
れる光学手段１１に対して図示されている。この特定実
施例において、共通アダプタ１４５は、その中に二つの
コネクタを並列方向に収容するために用いることができ
る。しかしながら、このことは、整合部品が、保持され
ない個々の上記のようなコネクタを受入れることができ
るので、本発明を限定するものではない。上記アダプタ
の一例は、本願出願人に譲渡された米国特許第４９５３
９２９号明細書に開示されている。この特許明細書は、
本明細書に参考文献として引用される。
【００３０】整合部品１１０′内にある複数の開口の一
つは、また、図１〜図３に図示する実施例で説明したシ
ャッタ手段と同様な動作をするシャッタ手段を、その中
に備えることができる。図４において、このシャッタ手
段は、符号１４１′で示され、対向する偏向スプリング
は符号１４３′で示されている。記述したように、これ
らの開口の一つには、シャッタ手段をその中に内蔵させ
る必要がある。このことは、筺体１７内にあるデバイス
の一方が、高強度の光を放出するように構成されている
ことによる（他方のデバイスは光変換用レシーバであ
る）。光コネクタ及びそのようなレシーバ部品に関連す
るケーブルを受入れるように構成された開口部１３６′
には、上記シャッタ手段は設けられていない。
【００３１】図５，６に示す実施例において、筺体１７
は、ベース部１９′と、対応するカバー部２１′とを備
えるように図示されている。これらベース部１９′及び
カバー部２１′は、図１〜図３の二部品筐体について上
述したと同じ様に、基板２７を含むように係合される。
しかし、図５，６の筺体はさらに、図示する様に、第三
の部分１５１を備え、この第三の部分はその中に緩く設
けられる本発明のオプトエレクトロニクス・デバイス３
１，３３を有するように、特に構成された第三の部分１
５１を備えている。従って、第三の部分１５１は、各デ
バイスをそれぞれ収容するためのレセプタクル部１５３
を備えている。第三の部分１５１は、以下に説明される
ように、上述してきたいくつかの優位な特徴（例えば、
容易に組み立てられること）を与え、デバイス３３と基
板２７上にある発熱回路構成要素との間の強化した熱保
護をさらに与える。この後者の性能は、多量の断熱材料
１６３（例えば、ポリイミドコーティング）を、係合さ
れたベース部１９′とカバー部２１′（図６）の対応す
る内面とかみ合う第三の部分１５１の表面に沿って設け
ることで達成される。これらの三つの表面は図６に良く
示されている。筺体のこれらの部材間の交差部に熱障壁
を備えることで、アセンブリの回路構成要素（例えば、
チップ）から発生する熱の大部分は、主として、ベース
部１９′及びカバー部２１′を介して放熱され、これに
よって、第三の部分１５１内部に収納されたデバイスへ
の熱伝達はかなり減少される。ベース部１９′及びカバ
ー部２１′と同じく、第三の部分１５１は、金属が好ま
しい（例えば、アルミニウム、ステンレス、銅）。第三
の部分１５１はさらに、図６に図示するように、部１５
１の底面からそれぞれ突出した、一対の突出埋込みボル
ト１５２（図６では、一つのみ図示する）を備え、この
ボルト１５２は、回路ボード１５内にある開口１５４内
に挿入される。図示の底面に沿って離間されたそのよう
な二つの埋込みボルト１５２が、好適に用いられる。図
６に示されていない埋込みボルトは、図示した埋込みボ
ルトの後ろに位置し、従ってこれに隠れている。これら
の埋込みボルト１５２は、それぞれの開口１５４内に半
田１５６で正しい位置に良好に固定されている。各埋込
みボルトは、ボード１５にあるグランド面（図示せず）
に電気的に接続することもでき、それによって、第三の
部分１５１を電気的に接地できる。これら埋込みボルト
１５２は、ボード１５上にアセンブリを固定する機能も
果たす。ベース部１９底面の適当な位置から突出する同
じ様の埋込みボルトを用いて、図１〜図４に図示するア
センブリを固定することもできる。
【００３２】図５に示すように、第三の部分１５１は、
直立側壁１６５を備えており、これらの側壁１６５で整
合部品の溝１７１を構成する。溝１７１の内幅寸法は、
図１〜図３の実施例にある溝１１１のそれと同様とする
ことができる。第三の部分１５１はさらに、その中に開
口１７３を備えるように図示され、この開口１７３は、
挿入される挿入部品の突起部（図示せず）が収納される
ように構成されている。もちろん、図１〜図４に図示さ
れる整合部品と同じ整合部品が挿入されるように特別に
構成されていることがわかる。最後に、第三の部分１５
１は、整合部品１１０内にある、対応する穴と位置合せ
するために構成された穴１７７をも備え、それによっ
て、図１に図示するプラグ１３１のようなプラグ部品
を、整合部品を正しい位置に最終的に固定することに用
いることがきる。
【００３３】図５，６のアセンブリは、図１〜図３に図
示するアセンブリ１０と同様に組立てられる。すなわ
ち、基板２７はベース部１９′内に設けられる。続い
て、内部に緩く挿入されたオプトエレクトロニクス・デ
バイス３１，３３を収納している第三の部分１５１は、
第三の部分１５１がベース上に正確に位置合せされるよ
うに、ベース部１９′上に位置合せされる（例えば、係
合するリブ構造１８１及びスロット構造１８３をそれぞ
れ用いることで）、一旦ベース上に完全に設けられる
と、各デバイスからのフレキシブルケーブルの接合が達
成される。この接合に続いて、筺体のカバー部２１′
は、適当な位置合せ構造（例えば、対応するスロット１
８３と係合するリブ部材１８５）によって第三の部分１
５１上に位置合せされ、ベース１９′に固定される。位
置合せされたカバーは、筺体のベース１９′に完全に固
定する（例えば、溶接）。組立てられたアセンブリはこ
うして、整合部品１１０が挿入される用意が整い、それ
によって、最終的な組立ては完了する。
【００３４】筺体１７の三つの部品間の上述のさねはき
継ぎ（ｔｏｎｇｕｅ−ａｎｄ−ｇｒｏｏｖｅ ｅｎｇａ
ｇｅｍｅｎｔ）は、完成したアセンブリに対する静電放
電保護を与え、さらに、これらの部品間の必要な正確な
位置合せを保障する。
【００３５】筺体１７は、説明したように、金属材料が
好ましい。前記した種々の表面間の精密公差は、これら
の部品を一体成形構造にすることによって、さらに保証
される。整合部品１１０は、筺体１７と違って、プラス
チックが好ましく、しかも筺体１７と同じく、内部及び
外部の種々の限界寸法の精密公差を確保するために、一
体成形構造のものが好ましい。一例として、整合部品１
１０は亜硝酸アルミニウム充填ポリカーボネートで製造
した。整合部品１１０は、本発明を使用する総合オペレ
ーティングシステムの雑音源として働く種々の構成部材
（例えば、図示しない支持プラケット）に対する電気的
雑音保護を与えるための絶縁材料である。本発明で使用
される、好適なフラット・フレキシブルケーブル５１は
絶縁ポリイミドからなり、それらの指定された表面上に
は必要な導体（その様な導体は銅である）が設けられて
いる。その他のフレキシブル・フラットケーブルを本発
明に用いることもできる。
【００３６】以上、本発明の実施例を説明したが、当業
者であれば、本発明の趣旨から外れることなく、本発明
を種々に変形，変更できることは明らかである。
【００３７】
【発明の効果】このように、適当な光ファイバ手段と、
所要層の回路要素を備える印刷回路ボードの様な関連電
気的回路部品との間の、効果的な双方向データ通信を提
供するために比較的高い周波数で動作することができる
オプトエレクトロニクス・アセンブリを、図示して説明
した。本発明は特に、アナログとデジタルの所要電気的
機能を提供する、抵抗器とコンデンサのような、選択さ
れたディスクリート部品と組合わせて、種々の集積回路
（ＩＣ）半導体デバイス（チップ）に用いることができ
る。本発明による一例として、シングルモード光ファイ
バケーブルとそれぞれ結合させた、１３００ナノメータ
波長のレーザダイオード及びフォトディテクタを用い
て、約１．０６ギガビット／秒以上のレートでシリアル
光データを送信及び受信することができる。特に本発明
は、光送信及び受信部品を、種々の外部構造（光手段）
と位置合せして保持しなが、このような高い性能を提供
することができる。本発明はまた、大量生産を図り、コ
スト低減を図ることができる利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による、二つの光ファイバ部
品と電気的回路部品との間の相互接続を与えることので
きるオプトエレクトロニクス・アセンブリの分解斜視図
である。
【図２】図１に示すアセンブリの組立図であり、その中
に光ファイバコネクタを収容する図である。
【図３】図２の組立て状態での拡大断面の部分斜視図で
ある。
【図４】本発明の他の実施例における、オプトエレクト
ロニクス・アセンブリの斜視図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例における、オプトエ
レクトロニクス・アセンブリの分解斜視図である。
【図６】図５に示すアセンブリを組み立てた場合の拡大
断面の正面図である。
【図７】基板に電気的に結合されたオプトエレクトロニ
クス・デバイスの一つを示す拡大部分斜視図である。
【符号の説明】
１０ オプトエレクトロニクス・アセンブリ １１ 光ファイバ手段 １３ 電気回路部品 １５ 印刷回路基板 １７ 筺体 １９ ベース部 ２７ 基板部品 ３１，３３ オプトエレクトロニクス・デバイス ３５ 容器 ３７，３７′ 光ファイバ部品 ３９′ シングルコネクタ筺体 ４０ 上面領域 ５１ フラット・フレキシブルケーブル ５３ 導電線 ６９ 導電性ピン ７１ 導電性パッド ９５ 内部空間 ９７ 放熱手段 ９８ 穴 １０１ 挟持手段 １０３ 拡張スロット １０５，１０６ 側壁 １１０，１１０′ 整合部品 １１３ 突起端セグメント １１５，１３７ 凹部 １１７ セグメント １２１ 突出部 １２３ 開口 １２５，１２７ 穴 １３１ プラグ １３６，１３６′ 開口 １４１，１４１′ シャッタ部品 １４３ 湾曲スプリング １４５ 共通アダプタ １５２ 埋込みボルト １５４ 開口 １５６ 半田 １６５ 側壁 １７１ 溝 １７３ 開口 １７７ 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビット・ハーシュ・ダノビッチ カナダ国 オンタリオ州 セント ヒュー バート ルイス−ハバート 7232 (72)発明者 エリック・マイケル・フォスター アメリカ合衆国 ニューヨーク州 オウエ ゴ フロントストリート 41 (72)発明者 ウィリアム・ウオルター・ベッター アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ベスタ ル アイデアル テラス 968

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光ファイバ手段と電気的回路部品との間の
    双方向データ転送を与えるオプトエレクトロニクス・ア
    センブリにおいて、 筐体と、 前記筺体内に設けられる基板部品と、 前記筐体内に、最初は可動的に設けられ、前記基板部品
    に電気的に結合される、少なくとも一つのオプトエレク
    トロニクス・デバイスと、 位置合せされて前記筐体に固定される整合部品とを備
    え、 前記整合部品は、前記可動的に設けられた前記デバイス
    に係合して、前記デバイスを位置合せして固定配置する
    ことを特徴とするオプトエレクトロニクス・アセンブ
    リ。
  2. 【請求項２】前記筺体は、ベース部とカバー部とを有
    し、前記基板部品は、前記ベース部上に設けられ、前記
    カバー部は、前記ベース部上に設けられて、前記基板部
    品のためのカバーを与えることを特徴とするオプトエレ
    クトロニクス・アセンブリ。
  3. 【請求項３】前記筺体は、開口を有し、前記整合部品
    は、前記開口内に設けられるようにされた突出部を有す
    ることを特徴とする請求項１記載のオプトエレクトロニ
    クス・アセンブリ。
  4. 【請求項４】前記整合部品は、光ファイバコネクタが内
    部に設けられるようにした、少なくとも一つの開口を有
    することを特徴とする請求項１記載のオプトエレクトロ
    ニクス・アセンブリ。
  5. 【請求項５】前記筺体が金属より成り、前記整合部品が
    プラスチックより成ることを特徴とする請求項１記載の
    オプトエレクトロニクス・アセンブリ。
  6. 【請求項６】前記筺体は、溝を有し、前記整合部品は、
    前記溝内に設けられることを特徴とする請求項１記載の
    オプトエレクトロニクス・アセンブリ。
  7. 【請求項７】基板部品を設けるようにしたベース部と、 前記基板部品にカバーを与えるために、前記ベース部上
    に設けられるようにしたカバー部と、 前記ベース部及びカバー部に接続され、内部に少なくと
    も一つのオプトエレクトロニクス・デバイスを有するよ
    うにした第三の部分とを備えることを特徴とするオプト
    エレクトロニクス筺体。
  8. 【請求項８】前記ベース部及びカバー部から前記第三の
    部分を断熱する手段をさらに備えることを特徴とする請
    求項７記載のオプトエレクトロニクス筺体。
  9. 【請求項９】前記ベース部、カバー部及び第三の部分
    が、金属より成ることを特徴とする請求項７記載のオプ
    トエレクトロニクス筺体。
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