(57)【要約】【課題】  光信号の劣化を抑制する工夫が図られた導波路埋込基板を提供する。【解決手段】  光信号伝送用の導波路を基板内部に有する導波路埋込基板において、導波路埋込基板が、作用面を上方に向けた状態の、電気信号と光信号との間での変換を担う信号媒体変換素子が表面に固定されたものであり、導波路は、少なくとも一方の端縁が基板端縁よりも横向きに突出したものであって、基板の外側を回り込んで、作用面と、導波路の端縁とを光学的に繋ぐ光信号伝送部材を備えた。【選択図】        図１
2007212566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号伝送用の導波路を基板内部に有する導波路埋込基板において、
該導波路埋込基板が、作用面を上方に向けた状態の、電気信号と光信号との間での変換を担う信号媒体変換素子が表面に固定されたものであり、
前記導波路は、少なくとも一方の端縁が基板端縁よりも横向きに突出したものであって、
該基板の外側を回り込んで、前記作用面と、前記導波路の端縁とを光学的に繋ぐ光信号伝送部材を備えたことを特徴とする導波路埋込基板。
【請求項２】
前記光信号伝送部材が、
１本以上の光ファイバと、該光ファイバの先端部分が差し込まれた光ファイバ差込孔を有し該光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバの先端が覗く、該光ファイバ差込孔が延びる方向に対して４５°傾いた前面と該４５°傾いた前面の下方に光入出力用窓を有するコネクタとを具備し、該光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバの先端面が、該コネクタの前面と同一面を形成し、該光ファイバ差込孔を経由する光伝送ルートおよび前記作用面との間の光伝送ルートのうちの一方の光伝送ルートを経由してきた光信号を他方の光伝送ルートに向けて反射する反射面として作用する第１の光モジュール、
一端が前記導波路の端縁に繋がれた光ファイバと、該光ファイバの他端部分が差し込まれた光ファイバ差込孔を有し該光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバの該他端部分の先端が覗く、該光ファイバ差込孔が延びる方向に対して４５°傾いた前面と該４５°傾いた前面の下方に光入出力用窓を有するコネクタとを具備し、該光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバの該先端面が、前記コネクタの前面と同一面を形成し、該光ファイバ差込孔を経由する光伝送ルートおよび該光ファイバ差込孔の延びる方向と直交する光伝送ルートのうちの一方の光伝送ルートを経由してきた光信号を他方の光伝送ルートに向けて反射する反射面として作用する第２の光モジュール、および
前記第１の光モジュールの光ファイバ差込孔に一端が差し込まれた光ファイバと、該光ファイバの他端部分が差し込まれた光ファイバ差込孔を有し該光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバの該他端部分の先端が覗く、該光ファイバ差込孔が延びる方向に対して４５°傾いた前面と該４５°傾いた前面の下方に光入出力用窓を有するコネクタとを具備し、前記光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバの該先端面が、前記コネクタの前面と同一面を形成し、該光ファイバ差込孔を経由する光伝送ルートおよび前記第２の光モジュールの光ファイバ差込孔の延びる方向と直交する前記光伝送ルートのうちの一方の光伝送ルートを経由してきた光信号を他方の光伝送ルートに向けて反射する反射面として作用する第３の光モジュールを備えたものであることを特徴とする請求項１記載の導波路埋込基板。
【請求項３】
一端が前記第１の光モジュールの光ファイバ差込孔に差し込まれ、他端が前記第３の光モジュールの光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバが、ジャンパ線を介して繋がれたものであることを特徴とする請求項２記載の導波路埋込基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号伝送用の導波路を有する導波路埋込基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気機器における処理速度の高速化の要求は高まる一方であり、これに伴い、これら電気機器に内蔵される電気基板における電気信号の伝送速度の高速化が要求されている。
【０００３】
しかしながら、電気基板上の電気配線間では、電磁干渉や、配線距離の長尺化による電気信号の伝搬遅延等の問題が顕在化することから、近年では、電気信号を光信号に変換し、基板の内部に埋め込まれた光ファイバなどの光配線に光信号を伝送させることで伝送速度の高速化が実現されている。
【０００４】
その一例として、表面に電気配線を有し内部に導波路が埋め込まれた導波路埋込基板と、この導波路埋込基板の表面の電気配線に半田によって電気的に接続され、作用面を導波路埋込基板の表面に向けた状態のレーザダイオードやフォトダイオードとの間で光信号の伝送を行う、いわゆる光接続を行う提案がなされている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２５０８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記提案では、作用面と導波路との間の空隙により光接続効率が劣化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、光接続効率の劣化を抑制する工夫が図られた導波路埋込基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の導波路埋込基板は、
光信号伝送用の導波路を基板内部に有する導波路埋込基板において、
この導波路埋込基板が、作用面を上方に向けた状態の、電気信号と光信号との間での変換を担う信号媒体変換素子が表面に固定されたものであり、
上記導波路は、少なくとも一方の端縁が基板端縁よりも横向きに突出したものであって、
この基板の外側を回り込んで、上記作用面と、上記導波路の端縁とを光学的に繋ぐ光信号伝送部材を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の導波路埋込基板では、基板上で上方に向いた作用面と導波路の端縁とが、基板の外側を回り込む光信号伝送部材により光学的に繋がれている。したがって、本発明の導波路埋込基板によれば、作用面と導波路とを直接的に接続させることで、光接続効率の劣化を抑制することができる。
【０００９】
ここで、上記光信号伝送部材が、
１本以上の光ファイバと、この光ファイバの先端部分が差し込まれた光ファイバ差込孔を有しこの光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバの先端が覗く、この光ファイバ差込孔が延びる方向に対して４５°傾いた前面とこの４５°傾いた前面の下方に光入出力用窓を有するコネクタとを具備し、この光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバの先端面が、このコネクタの前面と同一面を形成し、この光ファイバ差込孔を経由する光伝送ルートおよび上記作用面との間の光伝送ルートのうちの一方の光伝送ルートを経由してきた光信号を他方の光伝送ルートに向けて反射する反射面として作用する第１の光モジュール、
一端が上記導波路の端縁に繋がれた光ファイバと、この光ファイバの他端部分が差し込まれた光ファイバ差込孔を有しこの光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバのこの他端部分の先端が覗く、この光ファイバ差込孔が延びる方向に対して４５°傾いた前面とこの４５°傾いた前面の上方に光入出力用窓を有するコネクタとを具備し、この光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバのこの先端面が、上記コネクタの前面と同一面を形成し、この光ファイバ差込孔を経由する光伝送ルートおよびこの光ファイバ差込孔の延びる方向と直交する光伝送ルートのうちの一方の光伝送ルートを経由してきた光信号を他方の光伝送ルートに向けて反射する反射面として作用する第２の光モジュール、および
上記第１の光モジュールの光ファイバ差込孔に一端が差し込まれた光ファイバと、この光ファイバの他端部分が差し込まれた光ファイバ差込孔を有しこの光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバのこの他端部分の先端が覗く、この光ファイバ差込孔が延びる方向に対して４５°傾いた前面とこの４５°傾いた前面の下方に光入出力用窓を有するコネクタとを具備し、上記光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバのこの先端面が、上記コネクタの前面と同一面を形成し、この光ファイバ差込孔を経由する光伝送ルートおよび上記第２の光モジュールの光ファイバ差込孔の延びる方向と直交する上記光伝送ルートのうちの一方の光伝送ルートを経由してきた光信号を他方の光伝送ルートに向けて反射する反射面として作用する第３の光モジュールを備えたものであることが好ましい。
【００１０】
この様にすると、光信号伝送部材を簡易な構造のものとすることができる。
【００１１】
さらに、一端が上記第１の光モジュールの光ファイバ差込孔に差し込まれ、他端が上記第３の光モジュールの光ファイバ差込孔に差し込まれた光ファイバが、ジャンパ線を介して繋がれたものであることも好ましい態様である。
【００１２】
この様にすると、光信号伝送部材を構成する光モジュールの交換を簡易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の導波路埋込基板によれば、光接続効率の劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の導波路埋込基板の外観斜視図である。
【００１６】
図１に示す導波路埋込基板１は、基板２および複数の光コネクタ３とで構成されたものであって、図１の中央手前側に示す光ケーブル４を介して外部から伝送されてきた光信号を電気信号に変換し、第１信号処理回路２５および第２信号処理回路２６で処理した後、再び光信号に変換して別の光ケーブル４に送り出す機能を有するものである。
【００１７】
図１に示す基板２は、２枚のインターポーザ２０の間に、導波路２１０（図２参照）を有する導波路シート２１を挟んだ構成となっており、図１には、２枚のインターポーザ２０のうちの１枚に、上述の光ケーブル４が接続されるポート部２４と、ポート部２４と電気配線２０１で繋がれた第１信号処理回路２５と、この第１信号処理回路２５からの電気信号を光信号に変換するレーザダイオード２２１が配備された光信号発信部２２と、上述のポート部２４と電気配線２０１で繋がれた第２信号処理回路２６とが固定されている様子が示されている。
【００１８】
また、図１には、２枚のインターポーザ２０のうちの１枚に、第１信号処理回路２５による信号処理がなされた後、レーザダイオード２２１で光信号に変換され、複数の光コネクタ３の組み合わせによる、基板２の外側を回り込む光伝送ルートで、導波路シート２１が有する導波路２１１を経て伝送されてきた光信号を電気信号に再び変換してから第２信号処理回路２６に送信する光信号受信部２３が固定されている様子が示されている。尚、この複数の光コネクタの組み合わせによる、基板２の外側を回り込む光伝送ルートについての説明は後に譲る。
【００１９】
図２は、図１に示す基板の概略構成図である。
【００２０】
図２（ａ）には、前述したように、基板２が、２枚のインターポーザ２０の間に、導波路２１０を有する導波路シート２１を挟んだ構成となっている様子が示されており、導波路シート２１が有する導波路２１０の両端縁は、シート端縁よりも横向きに突出し、この両端縁は、光コネクタ３との接続のためのジャンパ線１０として用いられる。
【００２１】
図２（ｂ）には、導波路２１０の両端縁のジャンパ線１０を介して光コネクタ３が取りつけられ、２枚のうちの一方のインターポーザ２０に、ポート部２４と、第１信号処理回路２５と、光信号発信部２２と、第２信号処理回路２６と、光信号受信部２３とが固定されている様子が示されている。
【００２２】
図２（ｂ）に示すポート部２４は、モジュール２４０と、前述の光ケーブル４が接続されるフォトダイオード２４２と、フォトダイオード２４２に接続され、フォトダイオード２４２からの電気信号を増幅する増幅器２４１と、フォトダイオード２４２に接続される光ケーブル４とは別の光ケーブル４が接続されるレーザダイオード２４４と、第２信号処理回路２６からの電気信号に応じてレーザダイオード２４４を駆動する駆動回路２４３とで構成されている。
【００２３】
図２（ｂ）に示す光信号発信部２２は、モジュール２２０と、光コネクタ３が接続されるレーザダイオード２２１と、第１信号処理２５からの電気信号に応じてレーザダイオード２２１を駆動する駆動回路２２２とで構成されている。
【００２４】
図２（ｂ）に示す光信号受信部２３は、モジュール２３０と、導波路シート２１の導波路２１０の端縁のジャンパ線１０を介して繋げられた光コネクタ３にさらに接続された光コネクタ３を経由してくる光信号を受光するフォトダイオード２３１と、フォトダイオード２３１からの電気信号を増幅して第２信号処理回路２６に送信する増幅器２３２とで構成されている。尚、図２（ｂ）には、光信号送信部２２および光信号受信部２３それぞれのモジュール２２０、２３０に接続される光コネクタ３の位置決めのためのガイドピン２２ａ、２３ａが備えられている様子が示されている。
【００２５】
次に、光信号送信部２２および光信号受信部２３それぞれと、導波路２１０の両端縁との光コネクタ３を介した光接続について説明する。
【００２６】
図３は、光信号送信部と導波路の端縁との間の光接続の概略構成図である。
【００２７】
図３に示す光コネクタ３は、４本の光ファイバ１１と、光ファイバ１１の先端部分が差し込まれ、差し込まれた光ファイバ１１の先端が覗く、光ファイバ１１が延びる方向に対して４５°傾いた前面３１１とこの４５°傾いた前面３１１の下方に光入出力用窓３２を有するコネクタ部３１と、位置決めのためのガイド部材３２とで構成された、レーザダイオードやフォトダイオードを備えるモジュールに取りつけられて、レーザダイオードやフォトダイオードの作用面と光ファイバとの間で光接続を行うためのものである。
【００２８】
このコネクタ部３１の前面３１１に覗く光ファイバの先端面には、この前面３１１と同一面を形成し、この光ファイバ１１が差し込まれた孔を経由する光伝送ルートおよびこの孔が延びる方向と直交する、図３における上下方向である光伝送ルートのうちの一方の光伝送ルートを経由してきた光信号を他方の光伝送ルートに向けて反射する鏡面３１１ａが形成されている。
【００２９】
また、図３に示す、コネクタ部３１の、前面３１１とは反対側に備えられているガイド部３２には、この光コネクタ３が取りつけられる光信号送信部２２のモジュール２２０に備えられているガイドピン２２ａによって貫通される、位置決めのためのガイド孔３２ａが設けられている。
【００３０】
図３に示す光信号送信部２２のモジュール２２０には、前述したように、レーザダイオード２２１と駆動回路２２２が電気配線２２０１により電気的に接続され、レーザダイオード２２１の作用面２２１１から光信号が垂直方向上向きに発光されている様子が示されている。これにより、このレーザダイオード２２１に光コネクタ３が接続されると、コネクタ部３１底部の光入出力窓３２から入射した光信号が鏡面３１１ａで９０°反射されて光ファイバ１１の延びる方向に進むこととなる。コネクタ部３を経て光ファイバ１１を進む光信号は、この光コネクタ３と背中合わに、ジャンパ線１０を介して光ファイバ１１が繋がれた別の光コネクタ３を経由して再び９０°反射されて垂直下向きに進む。この光コネクタ３は、図２（ｂ）に示す、導波路の端縁に繋がれた光コネクタ３と抱き合わされており、これにより、この垂直下向きに進む光信号は、この抱き合わされた光コネクタ３によって９０°反射されて導波路２１０の内部を進む。その後、導波路２１０のもう一方の端縁に到達した光信号は、このもう一方の端縁に接続された光コネクタ３を経由して、上述の流れとは逆の流れで光信号受信部２３に到達する。
【００３１】
以上に説明した伝送ルートを辿ることで、この導波路埋込基板１では、光ケーブル４を経由して外部から伝送されてきた光信号を電気信号に変換し、第１信号処理回路２５で処理した後、従来のような下向きに作用面が配備された信号媒体変換素子から基板内部の導波路を経由して再び信号媒体変換素子で受光して電気信号に変換してから第２信号処理回路２６に送信して再び光信号に変換して光ケーブル４で外部に送信する場合よりも、作用面と導波路とが直接的に接続されていることから、この導波路埋込基板１によれば、光接続効率の劣化を抑制することができる。また、この導波路埋込基板１では、該基板の外側を回り込んでの、作用面と、導波路の端縁との直接的な接続を、差し込まれた光ファイバ１１の先端面を鏡面３１１ａとして利用する光コネクタ３を複数用いて行っていることで構造が簡易になっているほか、光コネクタ３に差し込まれた光ファイバ１１がジャンパ線１０を介して繋がれていることで、光コネクタ３の交換を簡単に行うことができる。
【００３２】
以上に説明した実施形態では、基板の外側を回り込んでの、作用面と、導波路の端縁との光学的な接続を、光コネクタ３を複数用いて行った例を挙げて説明したが、本発明の光信号伝送部材はこれに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の導波路埋込基板の外観斜視図である。
【図２】図１に示す基板の概略構成図である。
【図３】光信号送信部と導波路の端縁との間の光接続の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  導波路埋込基板
２  基板
１０  ジャンパ線
２０  インターポーザ
２１  導波路シート
２１０  導波路
２２  光信号発信部
２３  光信号受信部
２４  ポート部
２５  第１信号処理回路
２６  第２信号処理回路
３  光コネクタ
３１  コネクタ部
３１１ａ  鏡面
３２  ガイド部材
【図１】
2007212566.tif 000003
【図２】
2007212566.tif 000004
【図３】
2007212566.tif 000005