JP2007104487A - 情報処理装置、回路基板、光電変換モジュール及び光伝送方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光バックプレーンや回路基板の実装密度をより高くする。
【解決手段】回路基板4上に設けられた光電変換モジュール6と、複数の光ファイバ7を介して接続され、回路基板4の端部に設けられた光コネクタ5と、光バックプレーン1上に設けられ、光コネクタ5と光学的に接続される光コネクタ3と、を備え、光電変換モジュール6の端面の光ファイバ7の配列方向は回路基板4の主面と略直角であり、光コネクタ5の端面の光ファイバ7の配列方向、及び光コネクタ3の端面の光ファイバ2の配列方向は、回路基板4の主面と非平行である。
【選択図】図1
Description
超先端電子技術開発機構,「超高密度電子SI技術の研究開発 エネルギー使用合理化技術開発」平成12年度研究成果報告書,p.377,(2000)
前記光電変換モジュールと前記第1光コネクタとは、前記複数の第1光ファイバの両端部を配列してそれぞれ収容し、
前記第2光コネクタは、複数の第2光ファイバの端部を配列して収容し、
前記光電変換モジュールにおける前記第1光ファイバの配列方向は前記回路基板の主面と非平行であり、
前記第1光コネクタにおける前記第1光ファイバの配列方向及び前記第2光コネクタにおける第2光ファイバの配列方向は、前記回路基板の前記主面と非平行であることを特徴とする。
前記光コネクタは、複数の光ファイバの端部を配列して収容し、
前記光コネクタにおける前記光ファイバの配列方向は前記回路基板の主面と非平行であり、
前記光電変換モジュールの光入出力ポートは複数並んで配列され、
前記光電変換モジュールの前記光入出力ポートの配列方向は、前記回路基板の前記主面と非平行であることを特徴とする。
前記第1電気コネクタ内部に光電変換モジュールを収容し、
前記光電変換モジュールは複数並んだ光入出力ポートを有し、
前記光バックプレーンに敷設された複数の光ファイバの端部に光コネクタを設け、
前記光コネクタは複数並んだ前記光ファイバの端部を収容し、
前記光電変換モジュールと前記光コネクタとが光学的に接続され、
前記光コネクタにおける光ファイバの配列方向は前記回路基板の主面と非平行であり、
前記光電変換モジュールの光入出力ポート配列方向は前記回路基板の前記主面と非平行であることを特徴とする。
前記光電変換モジュールからの複数の光信号が並行に出力され、又は前記光電変換モジュールへ複数の光信号が並行に入力されてなり、
並行に出力又は並行に入力される前記複数の光信号は前記回路基板の主面と非平行に入出力されることを特徴とする。
並んだ複数の光入出力ポートを有する少なくとも1つの光電変換モジュールを収容可能な凹部を有し、前記凹部に、前記光電変換モジュールの電気接点と接続される電気接点を有し、
前記光電変換モジュールの光入出力ポート配列方向が、前記光バックプレーンに略直角に取付られる回路基板の主面と非平行となるように、前記光電変換モジュールを前記凹部に挿入可能であることを特徴とする。
本発明は、回路基板上の光電変換モジュールへ複数の光信号を並行に受ける場合、又は回路基板上の光電変換モジュールから複数の光信号を並行に出力する場合、回路基板の主面に対して非平行(回路基板の主面に対して、45度〜135度が好ましく、最も好ましくは90度)に光信号を受ける又は出力することで、光信号を回路基板の主面に対して平行に光信号を受ける又は出力した場合に比べて、光電変換モジュールの幅を小さくし、回路基板の実装密度をより高くするものである。光電変換モジュールと複数の光ファイバを介して接続される光コネクタを介して回路基板から光信号を出力する場合には、光コネクタの光ファイバ配列方向も回路基板の主面に対して非平行(回路基板の主面に対して、45度〜135度が好ましく、最も好ましくは90度)とすることで、光コネクタの幅も小さくし、さらに、回路基板の実装密度を向上させることができる。
また光バックプレーンに取付られる光バックプレーンコネクタ内の凹部に光電変換モジュールが挿入される構成の場合においても、光電変換モジュールからの光信号を回路基板の主面に対して非平行(回路基板の主面に対して、45度〜135度が好ましく、最も好ましくは略90度)に出力することで、光ファイバの曲げを小さくし又は曲げの回数を減らして、光コネクタ間のピッチを小さくして光バックプレーンの実装密度を向上させることができる。
[第1の実施形態]
図1は本発明による情報処理装置の第1の実施形態における回路基板と光バックプレーンの接続部を示す斜視図である。図4は情報処理装置の全体構成を示す斜視図である。
また、本実施形態において、光コネクタの光ファイバー配列は一列として示したが、二列以上としてもよい。
本実施形態に係わる光伝送方法について、図1、図3を用いて説明する。図3は光伝送方法のフローを示す図である。
光バックプレーン1に二つの回路基板(ボード)4,4′が取り付られ、一方の回路基板4上に設けられた光電変換モジュール6により電気信号が光信号に光電変換され(ステップS11)、回路基板4に対して非平行に光信号が並行に出力され、回路基板4上の光コネクタ5、光バックプレーン1上の光コネクタ3を介して光バックプレーン1に送られる(ステップS12、S13)。この光コネクタ3は光バックプレーン1上の他の光コネクタ3′に複数の光ファイバ2を介して接続され、光信号が他のコネクタ3′に送られる(ステップS14)。光バックプレーン1上の他のコネクタ3′、他の回路基板4′上に設けられた光コネクタ5′を介して、他の回路基板4′に対して非平行に光信号が並行に送られ(ステップS15)、他の回路基板4′の光電変換モジュール6′で光信号が電気信号に光電変換される(ステップS16)。
[第2の実施形態]
図5は本発明による情報処理装置の第2の実施形態における回路基板と光バックプレーンの接続部を示す斜視図である。図5において、図1の構成部材と同一構成部材については同一符号を付して説明を省略する。回路基板となるボード4の端部には光コネクタ3と接続可能な光インタフェース11を備えた光電変換モジュール6を塔載し、光電変換モジュール6の光インタフェース11の光入出射ポートの配列方向はボード4の主面と略直角とする。光バックプレーン1のガイド1a(図5においてガイド1aは不図示)にボード4を挿入すると同時に、光バックプレーン側光コネクタ3とボード4側に搭載した光電変換モジュール6の光インタフェース11とが光学的に接続される。光電変換モジュール6が光インタフェース11を備える点以外の構造は第1の実施形態と同様である。
[第3の実施形態]
図6(a)〜(c)は本発明による情報処理装置の第3の実施形態における回路基板と光バックプレーンの接続部を示す図である。図6(a)はボード上面より見た本構成の断面分解図、図6(b)は光バックプレーン表面から見た図、図6(c)はボードを光バックプレーンに挿入した状態を、ボード上面から見た断面図である。本実施形態の情報処理装置の全体構成は、回路基板に光電変換モジュールが搭載されておらず、電気コネクタが回路基板に配置され、光電変換モジュールが光バックプレーン側の電気コネクタ内に設けられ、その光電変換モジュールが直接光バックプレーン側の光コネクタと接続されている点が第1の実施形態と異なる。情報処理装置における、回路基板、光バックプレーン、筐体の配置関係は図4に示した構成と同じである。直接光バックプレーン側の光コネクタの光ファイバ2の敷線は図1の配置と同様である。
光電変換モジュール6を交換するには、回路基板4を電気コネクタ16より抜去し、電気コネクタ16を光バックプレーン1より取り外す。次に内部に収容されている光電変換モジュール6を取り出し、新たな光電変換モジュールを収容する。ここでは、光バックプレーンコネクタとなる電気コネクタ16は光バックプレーン1にねじ止めされており、このねじを外すことで電気コネクタ16を光バックプレーン1から取り外す。
光コネクタ3と光バックプレーン1の間には弾性体が挿入されていればよく、バネの他にスプリング、ゴムシート、板バネ、ウレタン等を用いることができる。
光バックプレーン1に二つの回路基板4,4′が取り付られ、一方の回路基板4上に設けられた回路により信号処理された電気信号が、回路基板4上の電気コネクタ12から出力され(ステップS21)、光バックプレーン1に取り付られた電気コネクタ16内の光電変換モジュール6に入力されて光信号に光電変換される(ステップS22)。光信号は回路基板4に対して非平行に光コネクタ3に並行に出力され、光ファイバを介して他の光コネクタ3′を介して他の電気コネクタ16′内の光電変換モジュール6′に送られ、光信号が電気信号に光電変換される(ステップS23)。光電変換された電気信号は、光バックプレーン1の他の電気コネクタ16′と接続される、他の回路基板4′の電気コネクタ12′に送られ、他の回路基板4′で信号処理される(ステップS24)。
図13に電気コネクタの断面図、図14にその斜視図を示す。図13及び図14に示すように、電気コネクタ16を2つの構成部16−1と16−2とに分割可能とし、構成部16−2に光電変換モジュールを挿入した後に構成部16−2を構成部16−1に嵌入して、構成部16−1の電気接点と光電変換モジュールの電気接点とを接続する、又は構成部16−1に光電変換モジュールを挿入した後に構成部16−2を構成部16−1内に嵌入する。この場合、構成部16−1に端部に凸部を有する爪部(ここでは2箇所爪部を設けている)16−1Aを設け、構成部16−2にそれを受ける凹部16−2Aを設けることで、両者を固定接続することができる。構成部16−2に爪部を設け、構成部16−1にそれを受ける凹部を設けることで、両者を固定接続することもできる。また、構成部16−2を構成部16−1に嵌入するのではなく、構成部16−1を構成部16−2内に嵌入する構成としてもよい。
さらに、本実施形態において、電気コネクタの内部に光電変換モジュールを収容可能であればよいので、必ずしも光電変換モジュールは電気コネクタ16の凹部に嵌合しなくともよい。例えば、電気接点15と電気接点21との接続で十分に接続の信頼性が保てれば、光電変換モジュールは電気コネクタ16の凹部に嵌入されるような凸形状を有する必要はなく、電気コネクタ16の凹部の内壁に光電変換モジュールが接していなくてもよい。
また、図7、図8、図12においては、ガイドピン10もしくは嵌合穴18と、光入出射部24とが一直線上に配置されていないが、これらは一直線上に配置されていても良い。
また、以上の説明では、電気接点15が電気接点21を挟み込む構造として説明をしてきたが、逆に、電気接点21が電気接点15を挟み込む構造としてもよい。
2 光ファイバ
3 光バックプレーン側光コネクタ
4 ボード
5 ボード側光コネクタ
6 光電変換モジュール
7 ボード側光ファイバ
8 ファイバコネクタ迂回部
9 ファイバ直角立ち上げ部
10 ガイドピン
11 ボード側光電変換モジュール光インタフェース
12 ボード側電気コネクタ
13 ボード側電気コネクタ電気接点
14 光バックプレーン側電気コネクタ外側電気接点
15 光バックプレーン側電気コネクタ内側電気接点
16 光バックプレーン側電気コネクタ
17 光素子
18 嵌合穴
19 バネ
21 光電変換モジュール電気接点
22 光透過性基板
23 45度ミラー
24 光入出射部
Claims (11)
- 回路基板上に設けられた光電変換モジュールと、該光電変換モジュールと複数の第1光ファイバを介して接続され、前記回路基板の端部に設けられた第1光コネクタと、光バックプレーン上に設けられた第2光コネクタと、を備え、前記第1光コネクタと前記第2光コネクタとが光学的に接続されてなる情報処理装置であって、
前記光電変換モジュールと前記第1光コネクタとは、前記複数の第1光ファイバの両端部を配列してそれぞれ収容し、
前記第2光コネクタは、複数の第2光ファイバの端部を配列して収容し、
前記光電変換モジュールにおける前記第1光ファイバの配列方向は前記回路基板の主面と非平行であり、
前記第1光コネクタにおける前記第1光ファイバの配列方向及び前記第2光コネクタにおける第2光ファイバの配列方向は、前記回路基板の前記主面と非平行であることを特徴とする情報処理装置。 - 回路基板の端部に設けられた光電変換モジュールと、光バックプレーン上に設けられた光コネクタと、を備え、前記光電変換モジュールの光入出力ポートと前記光コネクタとが光学的に接続されてなる情報処理装置であって、
前記光コネクタは、複数の光ファイバの端部を配列して収容し、
前記光コネクタにおける前記光ファイバの配列方向は前記回路基板の主面と非平行であり、
前記光電変換モジュールの光入出力ポートは複数並んで配列され、
前記光電変換モジュールの前記光入出力ポートの配列方向は、前記回路基板の前記主面と非平行であることを特徴とする情報処理装置。 - 光バックプレーン上に設けた第1電気コネクタと、回路基板上に設けた第2電気コネクタと、が電気的に接続される情報処理装置であって、
前記第1電気コネクタ内部に光電変換モジュールを収容し、
前記光電変換モジュールは複数並んだ光入出力ポートを有し、
前記光バックプレーンに敷設された複数の光ファイバの端部に光コネクタを設け、
前記光コネクタは複数並んだ前記光ファイバの端部を収容し、
前記光電変換モジュールと前記光コネクタとが光学的に接続され、
前記光コネクタにおける光ファイバの配列方向は前記回路基板の主面と非平行であり、
前記光電変換モジュールの光入出力ポート配列方向は前記回路基板の前記主面と非平行であることを特徴とする情報処理装置。 - 請求項1又は2に記載の情報処理装置において、前記複数の第2光ファイバ又は前記複数の光ファイバは前記光バックプレーンに敷設されていることを特徴とする情報処理装置。
- 主面に光電変換モジュールを有し、
前記光電変換モジュールからの複数の光信号が並行に出力され、又は前記光電変換モジュールへ複数の光信号が並行に入力されてなり、
並行に出力又は並行に入力される前記複数の光信号は前記回路基板の主面と非平行に入出力されることを特徴とする回路基板。 - 請求項5記載の回路基板において、前記回路基板の端部に設けられた光コネクタを有し、前記光コネクタは前記光電変換モジュールと複数の光ファイバを介して接続され、
前記光電変換モジュールと前記光コネクタとは、前記複数の光ファイバの両端部を配列してそれぞれ収容し、
前記光電変換モジュールの前記光ファイバの配列方向は前記回路基板の主面と非平行であり、
前記光コネクタにおける前記光ファイバの配列方向は、前記回路基板の前記主面と非平行であることを特徴とする回路基板。 - 請求項5記載の回路基板において、前記光電変換モジュールは回路基板の端部に設けられ、光コネクタと光学的に接続可能な光入出力ポートを備え、
前記光電変換モジュールの光入出力ポートは複数並んで配列され、
前記光電変換モジュールの前記光入出力ポートの配列方向は、前記回路基板の主面と非平行であることを特徴とする回路基板。 - 光バックプレーンに取付け可能な光バックプレーンコネクタであって、
並んだ複数の光入出力ポートを有する少なくとも1つの光電変換モジュールを収容可能な凹部を有し、
前記凹部に、前記光電変換モジュールの電気接点と接続される電気接点を有し、
前記光電変換モジュールの光入出力ポート配列方向が、前記光バックプレーンに略直角に取付られる回路基板の主面と非平行となるように、前記光電変換モジュールを前記凹部に挿入可能である光バックプレーンコネクタ。 - 回路基板に取付られる光電変換モジュールにおいて、光ファイバの端部を配列して収容し、前記光ファイバの配列方向は前記回路基板への取付面と非平行であることを特徴とする光電変換モジュール。
- 回路基板上に設けられた又は回路基板と電気的に接続される電気コネクタ内に設けられた光電変換モジュールから、該回路基板に対して非平行に複数の並行な光信号を出力し、該回路基板に対して略直角に配された光バックプレーンに設けられた光コネクタで、該回路基板に対して非平行に複数の並行な前記光信号を受けることを特徴とする光伝送方法。
- 回路基板に対して略直角に配された光バックプレーンに設けられた光コネクタから、該回路基板に対して非平行に複数の並行な光信号を出力し、前記回路基板上に設けられた又は前記回路基板と電気的に接続される電気コネクタ内に設けられた光電変換モジュールで、前記回路基板に対して非平行に複数の並行な前記光信号を受けることを特徴とする光伝送方法。
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