(57)【要約】【課題】発光素子や受光素子の位置決めを容易かつ高精度に行うことができる光モジュールを提供する。【解決手段】本光モジュールは、発光素子の駆動用および／または受光素子の増幅用の集積回路１を搭載した回路基板８と、集積回路１の端子２と接続される端子３を有する発光素子および／または受光素子５を搭載した光素子パッケージ４とを備える。集積回路１の端子２と光素子パッケージ４（すなわち発光素子および／または受光素子５）の端子３は図示しない配線を介して接続されている。光素子パッケージ４は、回路基板８の端面に形成された凹部９の底面部分に配置される。【選択図】　図１
2004109324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を搭載した回路基板と、前記電子部品と接続される発光素子および／または受光素子を搭載した光素子パッケージとを備え、前記光素子パッケージが前記回路基板の端面に配置されたことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
光素子パッケージの厚みが回路基板の厚みとほぼ同じであることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
光素子パッケージの対向端子間の距離が回路基板の厚みとほぼ同じであることを特徴とする請求項１または２記載の光モジュール。
【請求項４】
光素子パッケージが回路基板の端面に形成された凹部の底面部分に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項５】
平板状導光路が発光素子および／または受光素子と光学的に結合可能なように回路基板の端面に形成された凹部に挿入されることを特徴とする請求項４記載の光モジュール。
【請求項６】
平板状導光路が回路基板の端面に形成された凹部に脱着可能に挿入されることを特徴とする請求項５記載の光モジュール。
【請求項７】
光ファイバが平板状導光路の光素子パッケージに面する側と反対側の端面に接続されることを特徴とする請求項５または６記載の光モジュール。
【請求項８】
光ファイバが平板状導光路に密着して接続されることを特徴とする請求項７記載の光モジュール。
【請求項９】
光ファイバが平板状導光路にコネクタを介して接続されることを特徴とする請求項７記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記電子部品が集積回路であり、前記集積回路の端子と前記発光素子および／または受光素子の端子が同じピッチで配列されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気信号を光信号に変換して送信しおよび／または光信号を受信して電気信号に変換する光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
装置間で光を用いて信号を授受するシステムでは、各装置に電気信号を光信号に変換して送信しおよび／または光信号を受信して電気信号に変換する光モジュールが備えられる。この種の光モジュールは従来から種々のものが開発され、または実用化されている。光モジュールとしては、例えば次のようなものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３４７０７４号公報
特許文献１は、光電変換モジュールを開示している。これは、受信感度を低下させることなく光ファイバによる光信号の伝送を容易に実現しようとするものである。特許文献１では、光素子として、キャン一体型ＬＤおよびキャン一体型ＰＤをケーシング中に配置している。すなわち、この技術では、発光素子または受光素子がそれぞれ１つずつ缶状のパッケージに実装されており、それらのパッケージが光電変換回路基板に実装されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の技術では次のような問題がある。すなわち、この光電変換モジュールは、１つの発光素子または受光素子ごとにパッケージされているため、複数の発光素子または受光素子を狭い領域に密に実装する場合には、それぞれ位置決めをしなければならず、高密度の実装が難しい。また、これらの発光素子または受光素子は、光ファイバによって光信号を伝送または受光するように設計されているため、光ファイバとの位置決めが難しい。さらに、発光素子とその駆動回路用ＩＣまたは受光素子とその出力増幅用ＩＣの位置関係から、たとえ高密度に発光素子または受光素子を実装しても、これらのＩＣの出力端子または入力端子と配列を等しくすることが困難である。そのため、高速で動作する複数の発光素子を駆動または受光素子の出力を増幅する場合に、等長配線が難しく、発光素子または受光素子ごとに、信号の到達速度や特性の異なる光電変換が行われることとなる。これらは、複数の発光素子または受光素子間で生じるスキューや出力差となって現われ、その結果、それらを補正する必要が発生し、システムとしての負荷が増大する。
【０００５】
従って本発明の目的は、発光素子や受光素子の位置決めを容易かつ高精度に行うことができる光モジュールを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、電子部品を搭載した回路基板と、前記電子部品と接続される発光素子および／または受光素子を搭載した光素子パッケージとを備え、前記光素子パッケージが前記回路基板の端面に配置された光モジュールにより、達成される。ここで、光素子パッケージの厚みは、回路基板の厚みとほぼ同じにすることが好ましい。また、光素子パッケージの対向端子間の距離は、回路基板の厚みとほぼ同じにすることが好ましい。
【０００７】
光素子パッケージは、回路基板の端面に形成された凹部の底面部分に配置することができる。また、平板状（シート状）導光路が発光素子および／または受光素子と光学的に結合可能なように、回路基板の端面に形成された凹部に挿入されるようにすることができる。この場合、平板状導光路は、回路基板の端面に形成された凹部に脱着可能に挿入することができる。
【０００８】
平板状導光路の光素子パッケージに面する側と反対側の端面には、光ファイバを接続することができる。光ファイバは、平板状導光路に密着して接続することができ、またコネクタを介して接続することもできる。前記電子部品は集積回路とすることができ、この集積回路の端子と発光素子および／または受光素子の端子は同じピッチで配列することが好ましい。
このように構成することにより、光モジュール内の発光素子や受光素子の位置決めを容易かつ高精度に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る光モジュールの第１の実施例を示す斜視図、図２はその断面図である。本実施例の光モジュールは、図示のように、発光素子の駆動用および／または受光素子の増幅用の集積回路（ＩＣ）１を搭載した回路基板８と、集積回路１の端子２と接続される端子３を有する発光素子および／または受光素子５を搭載した光素子パッケージ４とを備える。本例の光素子パッケージ４には、発光素子および／または受光素子５が一列に配列されている。集積回路１の端子２と光素子パッケージ４（すなわち発光素子および／または受光素子５）の端子３は図示しない配線を介して接続されている。光素子パッケージ４は、回路基板８の端面に形成された凹部９の底面部分に配置される。ここで、光素子パッケージ４の厚みは、回路基板８の厚みとほぼ同じにされる。また、光素子パッケージの対向端子３間の距離は、回路基板８の厚みとほぼ同じにされる。これにより、光素子パッケージ４は、その対向端子３間に回路基板８の端部を挟み込むことができ、回路基板に固定可能である。
【００１０】
また、拡散光学系を用いた平板状（シート状）導光路６が発光素子および／または受光素子５と光学的に結合可能なように回路基板の端面に形成された凹部に挿入されるように構成されている。この場合、平板状導光路６は、回路基板８の端面に形成された凹部に脱着可能に挿入される。
【００１１】
平板状導光路６の光素子パッケージ４に面する側と反対側の端面には、光ファイバ７が接続される。光ファイバ７は、本実施例では、平板状導光路６に密着して接続されているが、これに限らず、コネクタを介して接続することもできる。集積回路１の端子２と発光素子および／または受光素子５の端子３はほぼ同じピッチで配列されている。
【００１２】
本実施例では、例えば発光素子５から出力された複数の光信号は、平板状導光路６内でミキシングされ、ミキシングされた光信号は、平板状導光路６に接続された光ファイバ７を介して、図示しない他の機器に伝送される。
【００１３】
本実施例は、以上のように構成されているので、次のような利点を有する。すなわち、複数の発光素子および／または受光素子（受発光素子）を１つのパッケージ内に収めているので、受発光素子を高密度で実装でき、パッケージの位置決めや導光路との接続を容易かつ精度の高いものとすることができる。受発光素子のパッケージを回路基板の端面に実装することで、導光路との接続が容易となる。光素子パッケージの対向端子間の距離を、回路基板の厚みとほぼ同様とすることで、より小型化した光コネクタ部を形成することができる。受発光素子のパッケージに接続される電気信号入力／出力端子の配列ピッチを、それらの駆動／増幅用ＩＣの端子配列ピッチに合わせることにより、両者間を最短距離で接続可能とすることができ、高周波動作に対応可能となる。
【００１４】
また、本発明は、回路基板の端面に凹部を形成し、その凹部の底面部分に受発光素子を搭載した光素子パッケージを配置し、さらに拡散光によって入力信号を分岐して出力することが可能な平板状（シート状）の導光路を回路基板の凹部に収容するようにしているので、回路基板と導光路との突起を少なくでき、接続部を保護することができ、信頼性を向上することができる。受発光素子とそれらの光信号を伝達する導光路に平板状導光路を用いることで受発光素子と導光路との位置決めを容易とすることができる。平板状導光路を受発光素子と密着して接続することで、複数の光信号の分岐を可能とすることができる。また、光ファイバと平板状導光路とを、密着あるいは光コネクタによって脱着可能とすることができるので、メンテナンス性や拡張性を向上することができる。
【００１５】
図３は本発明に係る光モジュールの第２の実施例を示す斜視図、図４はその断面図である。本実施例の光モジュールは、図示のように、発光素子の駆動用および／または受光素子の増幅用の集積回路（ＩＣ）１０を搭載した回路基板１７と、集積回路１０の端子１１と接続される端子１２を有する発光素子および／または受光素子１４を搭載した光素子パッケージ１３とを備える。光素子パッケージ１３および回路基板８の構成は、第１の実施例と同様である。本実施例の光モジュールが第１の実施例と異なる点は、拡散光学系を用いた平板状（シート状）導光路１５の配置にある。
【００１６】
すなわち、本実施例では、拡散光学系を用いた複数の平板状（シート状）導光路１５が、それぞれ対応する発光素子および／または受光素子１４と光学的に結合可能なように、回路基板の端面に形成された凹部に挿入されるように構成されている。この場合、複数の平板状導光路１５は、回路基板１７の端面に形成された凹部に脱着可能に並列的に配置される。
【００１７】
平板状導光路１５の光素子パッケージ１３に面する側と反対側の端面には、複数の光ファイバ１６がそれぞれ接続される。光ファイバ１６は、本実施例では、平板状導光路６に密着して接続されているが、コネクタを介して接続することもできる。
本実施例では、例えば発光素子１４から出力された複数の光信号は、対応する平板状導光路１５内でブロードキャスト伝送され、平板状導光路１５に接続されたそれぞれの光ファイバ１６を介して、図示しない他の機器に伝送される。
本実施例も上述した第１の実施例と同様な利点を有する。
【００１８】
図５は本発明に係る光モジュールの第３の実施例を示す斜視図、図６はその断面図である。本実施例の光モジュールは、図示のように、発光素子の駆動用および／または受光素子の増幅用の集積回路（ＩＣ）１９を搭載した回路基板２７と、集積回路１９の端子２０と接続される端子２１を有する発光素子および／または受光素子を搭載した光素子パッケージ２２とを備える。光素子パッケージ２２および回路基板２７の構成は、第１の実施例と同様である。本実施例の光モジュールが第１および第２の実施例と異なる点は、拡散光学系を用いた平板状（シート状）導光路２３の配置にある。
【００１９】
すなわち、本実施例では、拡散光学系を用いた平板状（シート状）導光路２３が、発光素子および／または受光素子と光学的に結合可能なように、回路基板２７の端面に形成された凹部２８に配置されている。この配置は固定でもよい。平板状導光路２３はコネクタ２４が配置される。一方、コネクタ２４と結合可能に形成されたコネクタ２５には、複数の光ファイバ２６が接続されている。光ファイバ２６はこのコネクタ２４、２５により、回路基板２７に配置された平板状導光路２３に脱着可能に接続される。
【００２０】
本実施例では、例えば光素子パッケージ２２に搭載された発光素子から出力された複数の光信号は、平板状導光路２２内でミキシングされ、ミキシングされた光信号は、コネクタ２４、２５を介して平板状導光路２２に接続された各光ファイバ２６を介して、図示しない他の機器に伝送される。
本実施例も上述した第１の実施例と同様な利点を有する。
【００２１】
図７は本発明に係る光モジュールの第４の実施例を示す斜視図、図８はそれを別の方向からみた斜視図である。本実施例の光モジュールは、図示のように、発光素子の駆動用および／または受光素子の増幅用の複数の集積回路（ＩＣ）２９を搭載した回路基板と、各集積回路２９の端子３０と接続される端子３１を有する発光素子および／または受光素子３５を搭載した複数の光素子パッケージ３２とを備える。
【００２２】
本実施例の回路基板は、上述の実施例と異なり、凹部を有しない。代わりに、光ファイバ３４を保持する光ファイバガイド３３に凹部が形成されており、この凹部に光素子パッケージ３２が挿入可能とされている。また、本実施例では、平板状の導光路は用いておらず、光素子パッケージ３２の発光素子および／または受光素子３５が光ファイバ３４に直接光学的に結合される。複数の光素子パッケージ３２は、それぞれ回路基板の端面に並列的に配置される。その他の点については、第１の実施例と同様である。
【００２３】
本実施例では、例えば複数の光素子パッケージ３２に搭載された発光素子３５から出力された複数の光信号は、それぞれ対応する光ファイバ３４を介して、図示しない他の機器に伝送される。
本実施例も上述した第１の実施例と同様な利点を有する。
【００２４】
このように本発明では、電気信号を光信号に変換する光モジュールにおいて、複数の発光素子あるいは受光素子を１つのパッケージ内に収め、その端子配列ピッチを駆動／増幅用ＩＣの端子配列ピッチと同様とし、かつ対向する端子間距離を回路基板の厚みとほぼ同様とし、このパッケージを回路基板の端面に配置することにより、より小型な光コネクタ部を形成することが可能となる。また、複数の受発光素子と駆動／増幅用ＩＣとがすべての受発光素子で最短距離かつ等長で配線可能となり、より高周波の駆動が可能となる。複数の受発光素子の光信号伝送に、拡散光学系を用いた平板状（シート状）導光路を用いることにより、受発光素子と導光路との位置決めを容易かつ高精度に行なうことが可能となる。複数の受発光素子を搭載したパッケージを、回路基板の凹部底面に配置し、平板状導光路をその凹部に挿入することにより、回路基板からの光コネクタの突起部を少なくし、信頼性を向上させることが可能となる。平板状導光路と光ファイバとの接続に光コネクタを用いることにより、分岐数の変更が容易となり、システムの拡張性が向上する。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、発光素子や受光素子の位置決めを容易かつ高精度に行うことができる光モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光モジュールの第１の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る光モジュールの第１の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る光モジュールの第２の実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る光モジュールの第２の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明に係る光モジュールの第３の実施例を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る光モジュールの第３の実施例を示す断面図である。
【図７】本発明に係る光モジュールの第４の実施例を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る光モジュールの第４の実施例を示す別の斜視図である。
【符号の説明】
１　集積回路（ＩＣ）
２　集積回路の端子
３　光素子パッケージの端子
４　光素子パッケージ
５　発光素子および／または受光素子
６　平板状（シート状）導光路
７　光ファイバ
８　回路基板
９　凹部
【図１】
2004109324.tif 000003
【図２】
2004109324.tif 000004
【図３】
2004109324.tif 000005
【図４】
2004109324.tif 000006
【図５】
2004109324.tif 000007
【図６】
2004109324.tif 000008
【図７】
2004109324.tif 000009
【図８】
2004109324.tif 000010