(57)【要約】      （修正有）【課題】信号劣化を抑制することのできる光送受信装置を提供する。【解決手段】受光素子２１、及び発光素子２２を含む光回路基板２０と、機器との接続部を含む接続基板１０とを備えた光送受信装置１であって、受光素子２１と、接続部とを電気的に接続する受光配線部と、受光配線部の経路上に位置し、光回路基板２０と、接続基板１０とを、接続する受光接続部２７と、発光素子２２と、接続部とを電気的に接続する発光配線部と、発光配線部の経路上に位置し、光回路基板２０と、接続基板１０とを、接続する発光接続部２７と、を備え、受光接続部２７は、光回路基板２０と接続基板１０とのそれぞれの端部をまたがるように、接続基板１０の一方の面側に設けられ、発光接続部２６は、光回路基板２２と接続基板１０とのそれぞれの端部をまたがるように、接続基板１０の他方の面側に設けられる。【選択図】図１
2014056897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器との接続部を含む接続基板に接続可能であり、受光素子、及び発光素子を含む光回路基板であって、
前記光回路基板と、前記接続基板とを、接続する受光接続部と、
前記光回路基板と、前記接続基板とを、接続する発光接続部と、
を備え、
前記受受光接続部は、前記光回路基板と前記接続基板とのそれぞれの端部をまたがるように、前記光回路基板の一方の面側に設けられ、
前記発光接続部は、前記光回路基板と前記接続基板とのそれぞれの端部をまたがるように、前記光回路基板の他方の面側に設けられる
ことを特徴とする光回路基板。
【請求項２】
受光素子、及び発光素子を含む光回路基板と、機器との接続部を含む接続基板とを備えた光送受信装置であって、
前記受光素子と、前記接続部とを電気的に接続する受光配線部と、
前記受光配線部の経路上に位置し、前記光回路基板と、前記接続基板とを、接続する受光接続部と、
前記発光素子と、前記接続部とを電気的に接続する発光配線部と、
前記発光配線部の経路上に位置し、前記光回路基板と、前記接続基板とを、接続する発光接続部と、
を備え、
前記受光接続部は、前記光回路基板と前記接続基板とのそれぞれの端部をまたがるように、前記光回路基板の一方の面側に設けられ、
前記発光接続部は、前記光回路基板と前記接続基板とのそれぞれの端部をまたがるように、前記光回路基板の他方の面側に設けられる
ことを特徴とする光送受信装置。
【請求項３】
前記受光配線部は、前記接続部と前記受光接続部との間で直線状に設けられ、
前記発光配線部は、前記接続部と前記発光接続部との間で直線状に設けられる
ことを特徴とする請求項２に記載の光送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光回路基板及び光送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＩｅ（ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ）に代表される高速なシリアル通信は、データ転送速度が速く、柔軟に様々なアプリケーションに適合されることから、デバイスとして広く利用されるようになってきている。ＰＣＩｅの規格に適用した従来の通信デバイスの構成の一例を図を用いて説明する。図８は、従来の光送受信装置の部品面側、図９は従来の光送受信装置の半田面側の態様をそれぞれ示している。従来の例は、送受信装置の規格であるＱＳＦＰ（Quad  Small  Form-factor  Pluggable）にのっとり、素子が配置されている。
【０００３】
図８に示されるように、接続基板１０００には、接続部１００１と、送信接続ピンＴｘ、及び受信接続ピンＲｘと、配線部１０１０、１０２０、１０３０、１０４０、１１１０、１１２０、１１３０、及び１１４０を備えている。配線部１０１０〜１１４０は、それぞれ接続ピン間に配設された１対の差動ペアの配線を含んでおり、端部が送信接続ピンＴｘ、及び受信接続ピンＲｘに接続されている。接続部１００１は、例えばＰＣやプリンタなどの情報処理端末に差し込むカードエッジとして構成されている。送信接続ピンＴｘは、接続部１００１の部品面側に設けられており、送信接続ピンＴｘ１ｐ，Ｔｘ１ｎのペア、送信接続ピンＴｘ２ｐ，Ｔｘ２ｎのペア、送信接続ピンＴｘ３ｐ，Ｔｘ３ｎのペア、及び送信接続ピンＴｘ４ｐ，Ｔｘ４ｎのペア、の４組の差動ペアの接続端子を構成している。
【０００４】
また、接続基板１０００の基板面には、送信接続ピンＴｘ１ｐ，Ｔｘ１ｎのペア、送信接続ピンＴｘ２ｐ，Ｔｘ２ｎのペア、送信接続ピンＴｘ３ｐ，Ｔｘ３ｎのペア、及び送信接続ピンＴｘ４ｐ，Ｔｘ４ｎのペア、の４組の差動ペアの接続端子が設けられている。また、接続基板１０００の基板面には、受信接続ピンＲｘ１ｐ，Ｒｘ１ｎのペア、受信接続ピンＲｘ２ｐ，Ｒｘ２ｎのペア、受信接続ピンＲｘ３ｐ，Ｒｘ３ｎのペア、及び受信接続ピンＲｘ４ｐ，Ｒｘ４ｎのペア、の４組の差動ペアの接続端子が設けられている。
【０００５】
また、図９に示されるように、接続部１００１の半田面側には、受信接続ピンＲｘ１ｐ，Ｒｘ１ｎのペア、受信接続ピンＲｘ２ｐ，Ｒｘ２ｎペア組、受信接続ピンＲｘ３ｐ，Ｒｘ３ｎのペア、及び受信接続ピンＲｘ４ｐ，Ｒｘ４ｎのペア、の４組の差動ペアの接続端子が設けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような従来の光送受信装置にあっては、接続部１００１においては、両面に、接続ピンがもうけられている一方で、接続基板１０００は、部品面のみに接続ピンが設けられている。したがって、配線部は、必ずビアを通じて半田面側から基板面側へとつながるように配設する必要がある。しかしながら、こうしたビアを介した配線を行うと、ノイズの原因にもなり、信号劣化の原因にもなる。
【０００７】
また、差動ペアを構成する各配線部の全長は等しくする必要があるため、図８に示されるように、一部蛇行した配線を行う必要があるが、こうした蛇行配線も同じく信号劣化の原因にもなりえる。
【０００８】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、信号劣化を抑制することのできる光送受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、受光素子、及び発光素子を含む光回路基板と、機器との接続部を含む接続基板とを備えた光送受信装置であって、前記受光素子と、前記接続部とを電気的に接続する受光配線部と、前記受光配線部の経路上に位置し、前記光回路基板と、前記接続基板とを、接続する受光接続部と、前記発光素子と、前記接続部とを電気的に接続する発光配線部と、前記発光配線部の経路上に位置し、前記光回路基板と、前記接続基板とを、接続する発光接続部と、を備え、前記受光接続部は、前記光回路基板と前記接続基板とのそれぞれの端部をまたがるように、前記接続基板の一方の面側に設けられ、前記発光接続部は、前記光回路基板と前記接続基板とのそれぞれの端部をまたがるように、前記接続基板の他方の面側に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、信号劣化を抑制するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１の実施形態の光送受信装置の側面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の光送受信装置の部品面側の平面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の光送受信装置の半田面側の平面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の光送受信装置における信号の状態を示す図である。
【図５】図５は、第２の実施形態の光送受信装置の部品面側の平面図である。
【図６】図６は、第３の実施形態の光送受信装置の部品面側の平面図である。
【図７】図７は、第４の実施形態の光送受信装置の部品面側の平面図である。
【図８】図８は、従来の光送受信装置の部品面側の平面図である。
【図９】図９は、従来の光送受信装置の半田面側の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、光送受信装置を具体的にした実施の形態を詳細に説明する。光送受信装置は、例えばＰＣＩｅなどの通信規格を用いた通信カードなどを想定している。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる光送受信装置の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、光送受信装置１は、接続基板１０、及び光回路基板２０を備えている。接続基板１０は、例えばＰＣやプリンターなどに対して接続される接続カートリッジ（接続部）１１を備え、接続カートリッジを接続対象の機器に対して差し込むことで、通信デバイスとして使用される。光回路基板２０は、受光素子２１、発光素子２２、ドライバＩＣ２３、アンプＩＣ２４を備えている。
【００１４】
受光素子２１は、例えばフォトダイオードなどで構成されており接続された通信対象の装置からの光を受信する。また、発光素子２２は、例えばＶＣＳＥＬ（Vertical  Cavity  Surface  Emitting  LASER）などで構成されており、接続された装置に対して光を出射する。ドライバＩＣ２３は、発光素子２２の光の出射を制御する集積回路であり、発光素子２２と同じ基板面に設けられ、発光素子２２と接続されている。アンプＩＣ２４は、受光素子２１が受信した光信号を増幅する集積回路であり、受光素子２１と同じ基板面に設けられ、受光素子２１と接続されている。なお、本実施形態においては、発光素子２２とドライバＩＣ２３とが、光回路基板２０の部品面側に、受光素子２１と、アンプＩＣ２４とが、光回路基板２０の半田面側にそれぞれ設けられているが、設けられる面は反対であってもよい。
【００１５】
受光素子２１、及び発光素子２２は、光ファイバーケーブル２５によって、図示しない別の光送受信装置に対して接続されている。
【００１６】
図２は、光送受信装置１の部品面側、図３は、光送受信装置１の半田面側をそれぞれ示している。図２、及び図３に示されるように、接続基板１０と、光回路基板２０とそれぞれの部品面側の端部が、発光接続部２６によって接続されている。また、接続基板１０と、光回路基板２０とそれぞれの半田面側の端部が、受光接続部２７によって接続されている。すなわち、光回路基板２０と接続基板１０とは、端部が受光接続部２７と、発光接続部２６とによって両面側からはさみこまれ、物理的にも電気的にも互いに接続されている。
【００１７】
また、接続カートリッジ１１には、部品面側に送信接続ピンＴｘが設けられている。すなわち、送信接続ピンＴｘ１ｎとＴｘ１ｐのペア、送信接続ピンＴｘ２ｎとＴｘ２ｐのペア、送信接続ピンＴｘ３ｎとＴｘ３ｐのペア、送信接続ピンＴｘ４ｎとＴｘ４ｐのペアとが設けられている。また、接続カートリッジ１１には、半田面側に受信接続ピンＲｘが設けられている。すなわち、受信接続ピンＲｘ１ｎとＲｘ１ｐのペア、受信接続ピンＲｘ２ｎとＲｘ２ｐのペア、受信接続ピンＲｘ３ｎとＲｘ３ｐのペア、受信接続ピンＲｘ４ｎとＲｘ４ｐのペアとが設けられている。
【００１８】
また、発光接続部２６には、それぞれごとに送信接続ピンＴｘが設けられている。発光接続部２６は、本実施形態では８つ設けられており、送信接続ピンＴｘ１ｎとＴｘ１ｐのペア、送信接続ピンＴｘ２ｎとＴｘ２ｐのペア、送信接続ピンＴｘ３ｎとＴｘ３ｐのペア、送信接続ピンＴｘ４ｎとＴｘ４ｐのペアとが設けられている。発光接続部２６に設けられた送信接続ピンＴｘは、ドライバＩＣ２３とそれぞれ接続されている。
【００１９】
また、受光接続部２７には、それぞれごとに受信接続ピンＲｘが設けられている。受光接続部２７、本実施形態では８つ設けられており、受信接続ピンＲｘ１ｎとＲｘ１ｐのペア、受信接続ピンＲｘ２ｎとＲｘ２ｐのペア、受信接続ピンＲｘ３ｎとＲｘ３ｐのペア、受信接続ピンＲｘ４ｎとＲｘ４ｐのペアとが設けられている。受光接続部２７に設けられた受信接続ピンＲｘは、アンプＩＣ２４とそれぞれ接続されている。
【００２０】
そして、接続基板１０の部品面側の、同じ符号が付与された対応する送信接続ピンＴｘ間には、発光配線部１２ａ〜１２ｈがそれぞれ配設されている。発光配線部１２ａと１２ｂ、１２ｃと１２ｄ、１２ｅと１２ｆ、１２ｇと１２ｈは、それぞれ全長が同じ長さになるように構成されている。本実施形態においては、両端の送信接続ピンＴｘがそれぞれ同じ基板面上に設けられていることから、発光配線部１２ａ〜１２ｈは、ビアを介さずに設けることができる。
【００２１】
また、接続基板１０の半田面側においても同様に、同じ符号が付与された対応する受信接続ピンＲｘ間には、受光配線部１３ａ〜１３ｈがそれぞれ配設されている。受光配線部１３ａと１３ｂ、１３ｃと１３ｄ、１３ｅと１３ｆ、１３ｇと１３ｈは、それぞれ全長が同じ長さになるように構成されている。本実施形態においては、両端の受信接続ピンＲｘがそれぞれ同じ基板面上に設けられていることから、受光配線部１３ａ〜１３ｈは、ビアを介さずに設けることができる。
【００２２】
なお、送信接続ピンＴｘ、及び受信接続ピンＲｘは、対応する接続ピンの並び順は接続部２６、２７と、接続カートリッジ１１のそれぞれにおいて、同じとなっており、配線部１２、及び１３が交差せずに設けられるようになっている。
【００２３】
上記のように構成した光送受信装置１においては、光信号の送信、及び受信のどちらの場合においても、送受信の経路となる配線部がビアを介さずに配設されている。すなわち、光送受信装置１を１枚の基板で構成せずに、配線を行う基板と、受光素子２１、及び発光素子２２を設ける基板とを分離し、それぞれの基板の端部に接続ピンを含む接続部によって接続することで、上述のような配線部の構成が可能となる。図４は、縦軸が波形の振幅、横軸が時間を示すアイパターンである。この場合、図４（ａ）、及び（ｂ）に示されるように、ビアを介して配線した場合と比較して、ビアを介さず配線したほうが、２．０Ｅ前後の領域における信号のばらつきが少なく、アイの開口率が大きいため、信号劣化を抑制することができるようになる。なお、図４の測定は、５ＧＴ／ｓの波形を想定してシミュレーションした測定結果である。
【００２４】
（第２の実施形態）
次に、光送受信装置１の第２の実施形態について図５を用いて説明する。第２の実施形態にあっては、図５に示されるように、発光素子２２（受光素子２１）に接続される光ファイバーケーブル２５が、光回路基板２０に設けられているのではなく、接続基板１０側に設けられており、延長したケーブル部によって接続されている。このような構成にあっては、光ファイバーケーブル２５の配設位置の自由度が高く、基板の設計にあわせて配設位置を調整することができるようになる。
【００２５】
（第３の実施形態）
次に、光送受信装置１の第３の実施形態について図６を用いて説明する。第３の実施形態にあっては、図６に示されるように、発光配線部１２ａ〜１２ｈ（受光配線部１３ａ〜１３ｈ）がそれぞれ直線になるよう、すなわち曲がる部位がないように設けられている。すなわち、発光接続部２６における送信接続ピンＴｘの位置と、対応する接続カートリッジ１１における送信接続ピンＴｘの位置とが、互いに正面に対向するように設けられている。通常、接続カートリッジ１１における送信接続ピンＴｘの位置は固定されていることが多いため、発光接続部２６を設ける際にその位置を調整する。
【００２６】
このように、発光配線部１２ａ〜１２ｈ、および受光配線部１３ａ〜１３ｈを直線状に配設することで、信号劣化をより一層抑制することが出来るようになる。
【００２７】
（第４の実施形態）
次に、光送受信装置１の第４の実施形態について図７を用いて説明する。第４の実施形態にあっては、図７に示されるように、光回路基板２０を分割し、それぞれごとに発光素子２２（受光素子２１）と、ドライバＩＣ２３（アンプＩＣ２４）を設けている。そして、光回路基板２０をそれぞれ発光接続部２６（受光接続部２７）によって、接続基板１０と接続している。このような構成にあっては、部材の点数が増加するためコスト的には高くはなるが、基板の設計の自由度を向上させることができるようになる。
【００２８】
なお、以上に示した例では、差動ペアが４組の４レーンの構成を示したが、レーン数は８レーンや１６レーンの装置であっても同様に上記構成を適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  光送受信装置
１０  接続基板
１１  接続カートリッジ
１２ａ〜１２ｈ  発光配線部
１３ａ〜１３ｈ  受光配線部
２０  光回路基板
２１  受光素子
２２  発光素子
２３  ドライバＩＣ
２４  アンプＩＣ
２５  光ファイバーケーブル
２６  発光接続部
２７  受光接続部
１０００  接続基板
１００１  接続部
Ｒｘ  受信接続ピン
Ｔｘ  送信接続ピン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開２０１０−１８２８０１号公報
【図１】
2014056897.tif 000003
【図２】
2014056897.tif 000004
【図３】
2014056897.tif 000005
【図４】
2014056897.tif 000006
【図５】
2014056897.tif 000007
【図６】
2014056897.tif 000008
【図７】
2014056897.tif 000009
【図８】
2014056897.tif 000010
【図９】
2014056897.tif 000011