JP2008261956A - Optical transmission line, optical transmission module, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話などの情報伝達装置内における回路基板間を光信号で接続する光インターコネクションに関するものであり、特に、光信号を伝送する光伝送路、光伝送路モジュール、および電子機器に関するものである。 The present invention relates to an optical interconnection for connecting circuit boards in an information transmission apparatus such as a cellular phone with an optical signal, and more particularly to an optical transmission line for transmitting an optical signal, an optical transmission line module, and an electronic device. Is.
近年、CPUクロック周波数の増大にともない、I/Oパスやメモリバスの高速化が要求されている。しかしながら、従来の電気配線では、高速化に伴ってクロストークや電磁輻射が顕著化するため、データの伝送速度の高速化には限界がある。そこで、このような問題を解決するために、CPUと各種アプリケーション回路とを光導波路(光伝送路)などの光配線を用いて接続し、データ伝送を行う方法が試みられている。 In recent years, with increasing CPU clock frequency, higher I / O paths and memory buses have been demanded. However, with conventional electrical wiring, crosstalk and electromagnetic radiation become more conspicuous as the speed increases, so there is a limit to increasing the data transmission speed. In order to solve such a problem, a method of transmitting data by connecting a CPU and various application circuits using an optical wiring such as an optical waveguide (optical transmission path) has been attempted.
光導波路は、コアと呼ばれる芯とそれを覆うクラッドと呼ばれる鞘の二重構造になっており、クラッドよりもコアの屈折率が高くなっている。すなわち、コアに入射した光信号は、コア内部で全反射を繰り返すことによって伝搬される。 The optical waveguide has a double structure of a core called a core and a sheath called a clad covering the core, and the refractive index of the core is higher than that of the clad. That is, the optical signal incident on the core is propagated by repeating total reflection inside the core.
ここで、光伝送モジュールの概略構成について、図面を用いて以下に示す。図24(a)は、光伝送モジュールの外観を示す斜視図であり、図24(b)は、該光伝送モジュールを備えた携帯電話機の内観を示す斜視図である。また、図25は、機器内に備えられる基板間を、光伝送モジュールで接続した状態を示す上面図である。 Here, a schematic configuration of the optical transmission module will be described below with reference to the drawings. FIG. 24A is a perspective view showing an appearance of the light transmission module, and FIG. 24B is a perspective view showing an interior view of a mobile phone including the light transmission module. FIG. 25 is a top view showing a state where substrates provided in the device are connected by an optical transmission module.
光伝送モジュール100は、CPU基板に接続される通信処理部と、アプリケーション回路基板に接続される通信処理部と、高屈曲の光導波路とから構成される。各通信処理部は、それぞれ、光源駆動回路および発光部(VCSEL)を含む光送信部と、受光部(PD)および受信(アンプ)ICを含む光受信部とを備えている。このように、各通信処理部は、送信機能および受信機能を有している。そのため、例えばCPU基板に接続される通信処理部では、CPUからの信号をUploadすることができるとともに、アプリケーション回路基板上のLCDドライバからの信号をDownloadすることができる。 The optical transmission module 100 includes a communication processing unit connected to a CPU board, a communication processing unit connected to an application circuit board, and a highly bent optical waveguide. Each communication processing unit includes an optical transmission unit including a light source driving circuit and a light emission unit (VCSEL), and an optical reception unit including a light reception unit (PD) and a reception (amplifier) IC. Thus, each communication processing unit has a transmission function and a reception function. Therefore, for example, a communication processing unit connected to the CPU board can upload a signal from the CPU, and can download a signal from the LCD driver on the application circuit board.
なお、図25に示す光伝送モジュール100は、上り信号および下り信号が、単一の光伝送媒体中を異なる伝送路を通って伝送される構成である。 Note that the optical transmission module 100 illustrated in FIG. 25 has a configuration in which an upstream signal and a downstream signal are transmitted through different transmission paths in a single optical transmission medium.
ところが、上記従来の光導波路では、発光部および受光部の間で生じるクロストーク(混線)により、受光部での受信感度が劣化し、安定した光伝送ができないという問題点がある。 However, the conventional optical waveguide has a problem in that the reception sensitivity at the light receiving portion deteriorates due to crosstalk (crosstalk) generated between the light emitting portion and the light receiving portion, and stable light transmission cannot be performed.
そこで、上記クロストークを低減できる方法として、同一基板上において、発光部および受光部を互いに光学的に分離する、すなわちアイソレーションを向上させる技術が提案されている。具体的には、例えば、以下の特許文献1〜3に示す方法が挙げられる。 Therefore, as a method for reducing the crosstalk, a technique has been proposed in which the light emitting unit and the light receiving unit are optically separated from each other on the same substrate, that is, the isolation is improved. Specifically, for example, the methods shown in the following Patent Documents 1 to 3 can be mentioned.
特許文献1には、図26に示すように、光信号の波長がそれぞれ異なる送信信号および受信信号を波長フィルタで分離することによって、光アイソレーションを確保する技術が開示されている。 As shown in FIG. 26, Patent Document 1 discloses a technique for ensuring optical isolation by separating a transmission signal and a reception signal having different wavelengths of optical signals with a wavelength filter.
特許文献2には、図27に示すように、光導波路内で光が伝送される際の光伝送方向における、発光部および受光部の位置をずらして、それぞれに間の距離を離すことにより光アイソレーションを向上させる技術が開示されている。 In Patent Document 2, as shown in FIG. 27, the light is transmitted by shifting the positions of the light emitting part and the light receiving part in the light transmission direction when light is transmitted in the optical waveguide, and separating the distance between them. A technique for improving isolation is disclosed.
特許文献3には、図28に示すように、クラッド部を45度に切断し、切断した傾斜面を遮光することにより、光アイソレーションを向上させる技術が開示されている。
ところが、上記特許文献1〜3の技術では以下のような問題点が生じる。 However, the techniques of Patent Documents 1 to 3 have the following problems.
すなわち、特許文献1の技術では、少なくとも2つの波長の光源および受光素子が必要となるため、システム全体が複雑化するとともにコストが増大してしまう。また、波長フィルタなどの受動素子を必要とするため、システム全体のサイズも大型化してしまう。 That is, in the technique of Patent Document 1, since a light source and a light receiving element having at least two wavelengths are required, the entire system becomes complicated and the cost increases. Further, since a passive element such as a wavelength filter is required, the size of the entire system is increased.
また、特許文献2の技術では、光伝送媒体において、光入射口および光出射口を、同一の光伝送方向において異なる位置に形成する必要があるため、端面の形状が複雑になり製造工程が複雑化してしまう。また、送信信号の光伝送方向と受信信号の光伝送方向とが同一方向であるため、コア内に導入されずクラッド中を往復伝搬する光信号成分すなわちノイズ光が受光部に入射してしまい、受信感度の劣化につながる。 Further, in the technique of Patent Document 2, since it is necessary to form the light entrance and the light exit at different positions in the same light transmission direction in the optical transmission medium, the shape of the end face becomes complicated and the manufacturing process is complicated. It will become. In addition, since the optical transmission direction of the transmission signal and the optical transmission direction of the reception signal are the same direction, the optical signal component that is not introduced into the core and propagates back and forth in the cladding, that is, noise light enters the light receiving unit, It leads to deterioration of reception sensitivity.
また、特許文献3の技術では、光導波路の端面において、コア部およびクラッド部をそれぞれ異なる形状とする必要があるため製造工程が複雑化してしまう。また、光入射端面および光出射端面がそれぞれ対向するように配置されるため、クラッド中を伝搬するノイズ光が光出射端面から少なからず出射され、特許文献2の問題点と同様、受信感度が劣化してしまう。 Moreover, in the technique of patent document 3, since it is necessary to make a core part and a clad part into a different shape in the end surface of an optical waveguide, a manufacturing process will be complicated. Further, since the light incident end surface and the light emitting end surface are arranged to face each other, noise light propagating in the cladding is emitted from the light emitting end surface, and the reception sensitivity is deteriorated as in the problem of Patent Document 2. Resulting in.
このように、双方向の光伝送が可能な従来の光伝送路の構成では、光アイソレーションを向上させるために構造が複雑化してしまうため、簡易な構成により安定した光伝送を行うことは困難である。 As described above, in the configuration of the conventional optical transmission path capable of bidirectional optical transmission, the structure becomes complicated in order to improve the optical isolation, so that it is difficult to perform stable optical transmission with a simple configuration. It is.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成により安定した双方向の光伝送が可能な光伝送路、光伝送モジュール、および電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical transmission line, an optical transmission module, and an electronic device that are capable of stable bidirectional optical transmission with a simple configuration. It is in.
本発明における光伝送路は、上記課題を解決するために、透光性を有する材料から構成される少なくとも2つのコア部と、該コア部の屈折率とは異なる屈折率を有する材料から構成されるクラッド部とを備え、光源から照射された光が上記コア部の光入射面から該コア部内に導入され、該コア部内を伝送する光が、上記コア部の光出射面から外部に出射されるように構成された、双方向の光伝送を可能とする光伝送路であって、第1のコア部の光入射面および該第1のコア部とは異なるコア部の光出射面どうし、かつ、第1のコア部の光出射面および該第1のコア部とは異なるコア部の光入射面どうしは、当該光伝送路を形成する外面のうち、互いに異なる外面に設けられている構成である。 In order to solve the above problems, an optical transmission line in the present invention is composed of at least two core parts made of a material having translucency and a material having a refractive index different from the refractive index of the core part. The light irradiated from the light source is introduced into the core part from the light incident surface of the core part, and the light transmitted through the core part is emitted to the outside from the light emitting surface of the core part. An optical transmission path configured to allow bidirectional optical transmission, the light incident surface of the first core portion and the light emitting surface of the core portion different from the first core portion, In addition, the light emitting surface of the first core portion and the light incident surface of the core portion different from the first core portion are provided on different outer surfaces of the outer surfaces forming the optical transmission path. It is.
上記の構成によれば、双方向の光伝送を可能とする光伝送路において、第1のコア部の光入射面および該第1のコア部とは異なるコア部の光出射面どうし、かつ、第1のコア部の光出射面および該第1のコア部とは異なるコア部の光入射面どうしは、当該光伝送路を形成する外面のうち、互いに異なる外面に設けられている。すなわち、光入射面からコア部内に入射される際の光伝送方向と、コア部内を伝送する光が光出射面に到達する際の光伝送方向とが異なる構成である。 According to the above configuration, in the optical transmission path that enables bidirectional optical transmission, the light incident surface of the first core unit and the light emitting surface of the core unit different from the first core unit, and The light emitting surface of the first core portion and the light incident surfaces of the core portion different from the first core portion are provided on different outer surfaces among the outer surfaces forming the optical transmission path. That is, the light transmission direction when entering the core portion from the light incident surface is different from the light transmission direction when light transmitted through the core portion reaches the light exit surface.
そのため、コア部内に導入されずクラッド部中を伝搬する光信号すなわちノイズ光が受光部に入射されることがない。具体的には、例えばCPU基板とLCDドライバとの間で双方向通信を行う場合、CPU基板側から入射される光信号から派生するノイズ光は、光伝送路における光入射面に対向する面で反射される。従来、この反射されたノイズ光の伝送方向と、LCDドライバ側から入射された光信号の、光出射面に対する伝送方向とが一致していたため、ノイズ光が受光部に入射され受信感度の劣化を招いていた。しかしながら、本発明の構成では、上記のように、両伝送方向が異なるため、ノイズ光が受光部に入射されない。これにより、受信感度の劣化を防ぐことができ、安定した光伝送が可能となる。 Therefore, an optical signal that is not introduced into the core part but propagates through the clad part, that is, noise light, is not incident on the light receiving part. Specifically, for example, when performing bidirectional communication between a CPU board and an LCD driver, noise light derived from an optical signal incident from the CPU board side is a surface facing the light incident surface in the optical transmission path. Reflected. Conventionally, the transmission direction of the reflected noise light coincides with the transmission direction of the optical signal incident from the LCD driver side with respect to the light emitting surface, so that the noise light is incident on the light receiving portion and the reception sensitivity is deteriorated. I was invited. However, in the configuration of the present invention, as described above, since both transmission directions are different, noise light is not incident on the light receiving unit. As a result, it is possible to prevent the reception sensitivity from deteriorating and to perform stable optical transmission.
また、光伝送の安定化を図る上で、従来のように新たな受動素子を設ける必要がないため光伝送路を用いたシステム全体の大型化を防ぐことができる。さらに、光伝送路の外形を複雑な構成とする必要がなく、一般的な切断方法により製造できるため、製造工程の複雑化を防止することもできる。 Further, since it is not necessary to provide a new passive element as in the prior art in order to stabilize the optical transmission, it is possible to prevent the entire system using the optical transmission path from becoming large. Furthermore, since it is not necessary to make the outer shape of the optical transmission line complicated, it can be manufactured by a general cutting method, so that the manufacturing process can be prevented from becoming complicated.
このように、上記の構成によれば、簡易な構成により安定した双方向の光伝送が可能な光伝送路を提供することができる。 As described above, according to the above configuration, it is possible to provide an optical transmission line capable of stable bidirectional optical transmission with a simple configuration.
また、本発明における光伝送路は、上記の構成において、上記コア部の光入射面および光出射面が、上記コア部内で光が伝送される際の光伝送方向に対して斜めに形成されているとともに、光源から照射された光が、上記光入射面において反射されることによって上記コア部内に導入され、上記コア部内で伝送された光が、上記光出射面において反射されることによって外部に出射されるように構成されていてもよい。 In the optical transmission path according to the present invention, in the above configuration, the light incident surface and the light emitting surface of the core part are formed obliquely with respect to the light transmission direction when light is transmitted in the core part. The light emitted from the light source is introduced into the core part by being reflected at the light incident surface, and the light transmitted within the core part is reflected to the outside by being reflected at the light emitting surface. You may be comprised so that it may radiate | emit.
上記の構成によれば、光伝送路に対して、光伝送方向に対して垂直方向に光源を配置する構成とすることが可能となる。よって、例えば基板面に平行に光伝送路を配置することが必要とされる場合に、光伝送路と基板面との間に、該基板面の法線方向に光を出射するように光源を設置すればよいことになる。このような構成は、例えば光源を基板面に平行に光を出射するように設置する構成よりも、実装が容易であり、また、構成としてもよりコンパクトにすることができる。 According to said structure, it becomes possible to set it as the structure which arrange | positions a light source to a perpendicular | vertical direction with respect to an optical transmission direction with respect to an optical transmission line. Therefore, for example, when it is necessary to arrange an optical transmission path parallel to the substrate surface, a light source is disposed between the optical transmission path and the substrate surface so that light is emitted in the normal direction of the substrate surface. Just install it. Such a configuration is easier to mount than a configuration in which, for example, the light source is installed so as to emit light parallel to the substrate surface, and the configuration can be made more compact.
また、本発明における光伝送路は、上記の構成において、上記コア部の光入射面および光出射面が、上記光伝送方向に対して45度に形成されていてもよい。 In the optical transmission path of the present invention, in the above configuration, the light incident surface and the light emitting surface of the core portion may be formed at 45 degrees with respect to the optical transmission direction.
これにより、光伝送方向に対して垂直方向に配置した光源から照射され、上記光入射面で反射した光を確実に上記コア部内に導入することができるとともに、上記光出射面で反射した光を、光伝送方向に対して垂直方向に配置した受光部に対して確実に出射することができる。 Accordingly, the light emitted from the light source arranged in the direction perpendicular to the light transmission direction and reflected by the light incident surface can be reliably introduced into the core part, and the light reflected by the light emitting surface can be introduced. Thus, the light can be reliably emitted to the light receiving portion arranged in the direction perpendicular to the light transmission direction.
また、本発明における光伝送路は、上記の構成において、上記コア部の光入射面が、上記光伝送方向に対して45度に形成されている一方、上記コア部の光出射面が、上記光伝送方向に対して略40度に形成されていてもよい。 In the optical transmission path according to the present invention, in the above configuration, the light incident surface of the core portion is formed at 45 degrees with respect to the light transmission direction, while the light emitting surface of the core portion is It may be formed at approximately 40 degrees with respect to the optical transmission direction.
上記の構成によれば、上記コア部の光出射面が、上記光伝送方向に対して略40度に形成されているため、光伝送路内を伝搬して光出射面に到達する光のうち、伝搬角度が大きく光出射面に対する入射角度が大きくなる高次モードの光まで効率よく反射させて外部に出力させることができる。これにより、受光部における受光量を増大させることができ、また光伝送路の変形によるモード変化に起因する反射損失の増加も抑えることができるため、光伝送効率をさらに向上させることができる。 According to said structure, since the light-projection surface of the said core part is formed at about 40 degree | times with respect to the said optical transmission direction, out of the light which propagates the inside of an optical transmission path and arrives at a light-projection surface Further, it is possible to efficiently reflect and output to the outside high-order mode light having a large propagation angle and a large incident angle with respect to the light exit surface. As a result, the amount of light received by the light receiving unit can be increased, and an increase in reflection loss due to mode change due to deformation of the optical transmission path can be suppressed, so that the optical transmission efficiency can be further improved.
また、本発明における光伝送路は、上記の構成において、上記コア部は、当該光伝送路内において、当該光伝送路の延在方向とは異なる方向に曲げられたときの上記コア部の中心軸の曲率半径が、1〜2mmの範囲となるように形成されていてもよい。 In the optical transmission line according to the present invention, in the above configuration, the core part is bent in a direction different from the extending direction of the optical transmission line in the optical transmission line. The curvature radius of the shaft may be formed in a range of 1 to 2 mm.
上記の構成は、光伝送路を曲率半径1〜2mmの範囲まで曲げて用いても損失が生じないだけの屈折率差を有する光伝送路からなる。よって、例えば小型の電子機器内の光配線としても十分に用いることが可能なフレキシビリティを有する光伝送路を提供することができる。 Said structure consists of an optical transmission line which has a refractive index difference which does not produce a loss even if an optical transmission line is bent and used to the range of a curvature radius of 1-2 mm. Therefore, for example, it is possible to provide a flexible optical transmission line that can be sufficiently used as an optical wiring in a small electronic device.
また、本発明における光伝送路は、上記の構成において、上記コア部は、当該光伝送路内において、当該光伝送路の延在方向とは異なる方向に曲げられたときの曲げ部が、上記コア部内で光が伝送される際の光伝送方向に対して斜めに形成されているとともに、上記コア部内で伝送される光が、上記斜めに形成された曲げ部において、上記光出射面側に反射されるように構成されていてもよい。 Further, the optical transmission line according to the present invention has the above configuration, wherein the core portion is bent in a direction different from the extending direction of the optical transmission line in the optical transmission line. It is formed obliquely with respect to the light transmission direction when light is transmitted in the core part, and light transmitted in the core part is formed on the light emitting surface side in the obliquely formed bent part. It may be configured to be reflected.
上記の構成によれば、上記コア部内で伝送される光が、上記斜めに形成された曲げ部において、上記光出射面側に反射される。 According to said structure, the light transmitted in the said core part is reflected in the said light-projection surface side in the bending part formed diagonally.
また、本発明における光伝送路は、上記の構成において、上記曲げ部には、上記コア部内で伝送される光を反射する反射板が設けられていてもよい。 Moreover, the optical transmission line in this invention WHEREIN: The said structure WHEREIN: The reflection plate which reflects the light transmitted in the said core part may be provided in the said bending part.
上記の構成によれば、上記コア部内で伝送される光を反射する反射板が、上記曲げ部に設けられている。そのため、曲げ損失をさらに低減することができるため、光伝送の安定性をさらに向上させることができる。 According to said structure, the reflecting plate which reflects the light transmitted in the said core part is provided in the said bending part. Therefore, since bending loss can be further reduced, the stability of optical transmission can be further improved.
また、本発明における光伝送路は、上記の構成において、上記コア部内で光が伝送される際の光伝送方向に垂直な断面において、当該光伝送路の曲げを最も許容する曲げ方向としての第1の方向におけるコア部の長さを厚みd、該第1の方向に垂直な第2の方向におけるコア部の長さを横幅wとすると、少なくとも上記コア部の光入射面において、上記横幅wが、上記厚みdよりも長くなっているとともに、上記横幅wが、光入射側となる入口から光出射側となる出口に向けて減少する構成であってもよい。 Further, the optical transmission line according to the present invention is the first bending direction that most permits the bending of the optical transmission line in the cross section perpendicular to the optical transmission direction when the light is transmitted in the core portion in the above configuration. When the length of the core part in the direction 1 is the thickness d and the length of the core part in the second direction perpendicular to the first direction is the lateral width w, the lateral width w at least on the light incident surface of the core part. However, the width may be longer than the thickness d, and the lateral width w may decrease from the entrance on the light incident side toward the exit on the light exit side.
ここで、高速伝送のためには、受光部を構成する受光素子の受光面はより小さい方が望ましい。この点、上記の構成によれば、コア部の横幅wが、光入射側となる入口から光出射側となる出口に向けて減少する。これにより、従来の構成と比較して、光出射側となる出口の領域を小さくすることができるため、光伝送路から出射される光の領域を小さくすることができる。そのため、受光素子の受光面における照射領域を小さくすることができ、受光部において小型の受光素子で受光できる光量を増大させることができる。したがって、従来の構成と比較して、伝送速度の高速化が図れる。 Here, for high-speed transmission, it is desirable that the light receiving surface of the light receiving element constituting the light receiving unit is smaller. In this regard, according to the above configuration, the lateral width w of the core portion decreases from the entrance on the light incident side toward the exit on the light exit side. Thereby, compared with the conventional structure, since the area | region of the exit used as the light emission side can be made small, the area | region of the light radiate | emitted from an optical transmission path can be made small. Therefore, the irradiation area on the light receiving surface of the light receiving element can be reduced, and the amount of light that can be received by a small light receiving element in the light receiving portion can be increased. Therefore, the transmission speed can be increased as compared with the conventional configuration.
また、本発明における光伝送路は、上記の構成において、上記コア部の光入射面および光出射面には、光源から照射された光を反射する反射板が設けられていてもよい。 In the optical transmission line according to the present invention, in the above configuration, the light incident surface and the light emitting surface of the core portion may be provided with a reflecting plate that reflects light emitted from the light source.
上記の構成によれば、上記コア部の光入射面および光出射面には、光源から照射された光を反射する反射板が設けられているため、光源から照射された光をより多くコア部内に導入させることができるとともに、コア部から受光部に対してより多くの光を出射させることができる。これにより、受光部が受光する光量を増大させることができるため、光伝送効率を向上させることができる。 According to said structure, since the reflecting plate which reflects the light irradiated from the light source is provided in the light-incidence surface and light-projection surface of the said core part, more light irradiated from the light source is in a core part. And more light can be emitted from the core portion to the light receiving portion. Thereby, since the light quantity which a light-receiving part light-receives can be increased, optical transmission efficiency can be improved.
また、本発明における光伝送モジュールは、上記課題を解決するために、上記記載の光伝送路と、上記光伝送路の光入射面に対して光を照射する少なくとも2つの発光部と、上記光伝送路の光出射面から出射される光を受光する少なくとも2つの受光部とを備える構成である。 In order to solve the above problems, an optical transmission module according to the present invention includes the above-described optical transmission path, at least two light emitting units that irradiate light to the light incident surface of the optical transmission path, and the light. It is a structure provided with at least 2 light-receiving part which light-receives the light radiate | emitted from the light-projection surface of a transmission line.
上記の構成によれば、簡易な構成により安定した双方向の光伝送が可能な光伝送モジュールを提供することができる。 According to the above configuration, it is possible to provide an optical transmission module capable of stable bidirectional optical transmission with a simple configuration.
また、本発明における光伝送モジュールは、上記の構成において、上記発光部が、上記光伝送路に対して、該光伝送路内での光伝送方向に対して略垂直方向から光を照射するとともに、上記光伝送路が、上記発光部から照射された光を、光入射面において反射させることによって上記コア部内に導入する構成であってもよい。 In the optical transmission module according to the present invention, in the configuration described above, the light emitting unit irradiates the optical transmission line with light from a direction substantially perpendicular to the optical transmission direction in the optical transmission line. The light transmission path may be configured to introduce the light emitted from the light emitting part into the core part by reflecting the light on the light incident surface.
上記の構成によれば、光伝送路に対して、光伝送方向に対して垂直方向に発光部を配置する構成とすることが可能となる。よって、例えば基板面に平行に光伝送路を配置することが必要とされる場合に、光伝送路と基板面との間に、該基板面の法線方向に光を出射するように発光部を設置すればよいことになる。このような構成は、例えば発光部を基板面に平行に光を出射するように設置する構成よりも、実装が容易であり、また、構成としてもよりコンパクトにすることができる。 According to said structure, it becomes possible to set it as the structure which arrange | positions a light emission part to a perpendicular | vertical direction with respect to an optical transmission direction with respect to an optical transmission line. Therefore, for example, when it is necessary to arrange an optical transmission path parallel to the substrate surface, the light emitting unit emits light in the normal direction of the substrate surface between the optical transmission path and the substrate surface. It would be good to install. Such a configuration is easier to mount than a configuration in which, for example, the light emitting unit is installed so as to emit light in parallel to the substrate surface, and the configuration can be made more compact.
本発明における光伝送路は、以上のように、双方向の光伝送を可能とする光伝送路であって、第1のコア部の光入射面および該第1のコア部とは異なるコア部の光出射面どうし、かつ、第1のコア部の光出射面および該第1のコア部とは異なるコア部の光入射面どうしは、当該光伝送路を形成する外面のうち、互いに異なる外面に設けられている構成である。 The optical transmission path in the present invention is an optical transmission path that enables bidirectional optical transmission as described above, and is a light incident surface of the first core section and a core section different from the first core section. The light emitting surfaces of the first core portion and the light incident surfaces of the core portion different from the first core portion are different from each other among the outer surfaces forming the optical transmission path. It is the structure provided in.
これにより、ノイズ光の受光部への入射を防止して受信感度の劣化を防ぐことができるため、安定した光伝送が可能となる。したがって、簡易な構成により安定した双方向の光伝送が可能な光伝送路を提供することができるという効果を奏する。 As a result, it is possible to prevent noise light from entering the light receiving portion and prevent deterioration of reception sensitivity, and thus stable light transmission is possible. Therefore, it is possible to provide an optical transmission path capable of stable bidirectional optical transmission with a simple configuration.
また、上記光伝送路を備えることによって、簡易な構成により安定した双方向の光伝送が可能なた光伝送モジュールを提供することができるという効果を奏する。 In addition, by providing the optical transmission path, it is possible to provide an optical transmission module that can perform stable bidirectional optical transmission with a simple configuration.
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すると以下の通りである。 An embodiment of the present invention is described below with reference to the drawings.
(光伝送モジュールの構成)
図2は、本実施形態における光伝送モジュール1の概略構成を示している。同図に示すように、光伝送モジュール1は、例えばCPU基板に接続される第1の通信処理部2と、例えばアプリケーション回路基板に接続される第2の通信処理部3と、第1の通信処理部2および第2の通信処理部3同士を接続する光配線となる光伝送路4とを備えている。
(Configuration of optical transmission module)
FIG. 2 shows a schematic configuration of the optical transmission module 1 in the present embodiment. As shown in the figure, the optical transmission module 1 includes, for example, a first communication processing unit 2 connected to a CPU board, a second communication processing unit 3 connected to, for example, an application circuit board, and a first communication. An optical transmission line 4 serving as an optical wiring connecting the processing unit 2 and the second communication processing unit 3 is provided.
第1の通信処理部2および第2の通信処理部3は、それぞれ、発光駆動部5および発光部(光源)6と、受光部7および増幅部8とを備えている。 The first communication processing unit 2 and the second communication processing unit 3 include a light emission drive unit 5 and a light emission unit (light source) 6, a light receiving unit 7 and an amplification unit 8, respectively.
発光駆動部5は、外部から入力された電気信号に基づいて発光部6の発光を駆動する。この発光駆動部5は、例えば発光駆動用のIC(Integrated Circuit)によって構成されている。なお、図示はしていないが、発光駆動部5には、外部からの電気信号を伝送する電気配線との電気接続部が設けられている。 The light emission driving unit 5 drives the light emission of the light emitting unit 6 based on an electric signal input from the outside. The light emission driving unit 5 is configured by, for example, an IC (Integrated Circuit) for light emission driving. Although not shown, the light emission drive unit 5 is provided with an electrical connection portion with an electrical wiring for transmitting an electrical signal from the outside.
発光部6は、発光駆動部5による駆動制御に基づいて発光する。この発光部6は、例えばVCSEL(Vertical Cavity-Surface Emitting Laser)などの発光素子によって構成されている。発光部6から発せられた光は、光信号として光伝送路4の光入射側端部に照射される。 The light emitting unit 6 emits light based on drive control by the light emission driving unit 5. The light emitting unit 6 is configured by a light emitting element such as a VCSEL (Vertical Cavity-Surface Emitting Laser). The light emitted from the light emitting unit 6 is applied to the light incident side end of the optical transmission line 4 as an optical signal.
受光部7は、光伝送路4の光出射側端部から出射された光信号としての光を受光し、光電変換によって電気信号を出力する。この受光部7は、例えばPD(Photo-Diode)などの受光素子によって構成される。 The light receiving unit 7 receives light as an optical signal emitted from the light emitting side end of the optical transmission path 4 and outputs an electrical signal by photoelectric conversion. The light receiving unit 7 is configured by a light receiving element such as a PD (Photo-Diode).
増幅部8は、受光部7から出力された電気信号を増幅して外部に出力する。この増幅部8は、例えば増幅用のICによって構成される。なお、図示はしていないが、増幅部8には、外部へ電気信号を伝送する電気配線との電気接続部が設けられている。 The amplifying unit 8 amplifies the electrical signal output from the light receiving unit 7 and outputs it to the outside. The amplifying unit 8 is configured by an amplification IC, for example. Although not shown, the amplifying unit 8 is provided with an electrical connection with electrical wiring for transmitting an electrical signal to the outside.
光伝送路4は、発光部6から出射された光を受光部7まで伝送する媒体である。この光伝送路4の構成の詳細については後述する。 The optical transmission path 4 is a medium that transmits the light emitted from the light emitting unit 6 to the light receiving unit 7. Details of the configuration of the optical transmission line 4 will be described later.
このように、第1の通信処理部2および第2の通信処理部3は、それぞれ送信機能および受信機能を有しているため、例えばCPU基板に接続される第1の通信処理部2では、CPUからの信号(上り信号)をUploadすることができるとともに、LCDドライバからの信号(下り信号)をDownloadすることができる。すなわち、光伝送モジュール1は、双方向の光通信が可能な構成である。 Thus, since the first communication processing unit 2 and the second communication processing unit 3 have a transmission function and a reception function, respectively, for example, in the first communication processing unit 2 connected to the CPU board, A signal (upstream signal) from the CPU can be uploaded, and a signal (downstream signal) from the LCD driver can be downloaded. That is, the optical transmission module 1 has a configuration capable of bidirectional optical communication.
図3は、光伝送路4における光伝送の状態を模式的に示している。同図に示すように、光伝送路4は可撓性を有する柱状形状の部材によって構成される。また、光伝送路4の光入射側端部には光入射反射面(光入射面)4Aが設けられているとともに、光出射側端部には光出射反射面(光出射面)4Bが設けられている。なお、同図では、説明の便宜上、一方向のみの光伝送を示している。 FIG. 3 schematically shows the state of optical transmission in the optical transmission line 4. As shown in the figure, the optical transmission line 4 is constituted by a columnar member having flexibility. A light incident reflection surface (light incident surface) 4A is provided at the light incident side end of the light transmission path 4, and a light output reflection surface (light emitting surface) 4B is provided at the light output side end. It has been. In the figure, for convenience of explanation, optical transmission in only one direction is shown.
発光部6から出射された光は、光伝送路4の光伝送方向に対して直角または略直角となる方向から、光伝送路4の光入射側端部に入射される。入射された光は、光入射反射面4Aにおいて反射されることによって光伝送路4内を進行する。光伝送路4内を進行して光出射側端部に到達した光は、光出射反射面4Bにおいて反射されることによって、光伝送路4の光伝送方向に対して直角または略直角となる方向へ出射される。出射された光は、受光部8に照射され、受光部8において光電変換が行われる。 The light emitted from the light emitting unit 6 is incident on the light incident side end portion of the light transmission path 4 from a direction perpendicular to or substantially perpendicular to the light transmission direction of the light transmission path 4. The incident light travels in the optical transmission line 4 by being reflected by the light incident reflection surface 4A. The light that travels through the optical transmission path 4 and reaches the light output side end is reflected by the light output reflection surface 4B, thereby being perpendicular or substantially perpendicular to the optical transmission direction of the optical transmission path 4. Is emitted. The emitted light is irradiated to the light receiving unit 8, and photoelectric conversion is performed in the light receiving unit 8.
このような構成によれば、光伝送路4における光伝送方向に対して垂直方向に、光源としての発光部6を配置する構成とすることが可能となる。よって、例えば基板面に平行に光伝送路4を配置することが必要とされる場合に、光伝送路4と基板面との間に、該基板面の法線方向に光を出射するように発光部6を設置すればよいことになる。このような構成は、例えば発光部6を基板面に平行に光を出射するように設置する構成よりも、実装が容易であり、また、構成としてもよりコンパクトにすることができる。これは、発光部6の一般的な構成が、光を出射する方向のサイズよりも、光を出射する方向に直角な方向のサイズの方が大きくなっていることによるものである。さらに同一面内に電極と発光部6がある平面実装向け発光素子を使用する構成にも適用が可能である。 According to such a configuration, the light emitting unit 6 as a light source can be arranged in a direction perpendicular to the light transmission direction in the light transmission path 4. Therefore, for example, when it is necessary to arrange the optical transmission path 4 parallel to the substrate surface, light is emitted between the optical transmission path 4 and the substrate surface in the normal direction of the substrate surface. The light emitting unit 6 may be installed. Such a configuration is easier to mount than a configuration in which, for example, the light emitting unit 6 is installed so as to emit light parallel to the substrate surface, and the configuration can be made more compact. This is because the general configuration of the light emitting unit 6 is larger in size in the direction perpendicular to the direction of emitting light than in the direction of emitting light. Furthermore, the present invention can also be applied to a configuration in which a light emitting element for planar mounting having an electrode and a light emitting portion 6 in the same plane is used.
なお、同図に示す光伝送路4は、上述のように、光入射面4Aおよび光出射面4Bが傾斜している構成であるが、本実施形態における光伝送路4は、両端面が光伝送方向に対して直交する構成であってもよい。すなわち、光伝送路4の外形が、図1に示すように、直方体に形成されていてもよい。 The optical transmission line 4 shown in the figure has a configuration in which the light incident surface 4A and the light emission surface 4B are inclined as described above. However, both ends of the optical transmission line 4 in this embodiment are light. The configuration may be orthogonal to the transmission direction. That is, the outer shape of the optical transmission line 4 may be formed in a rectangular parallelepiped as shown in FIG.
(光伝送路の構成)
図1(a)は、本実施形態における光伝送路4の概略構成を示す斜視図であり、図1(b)は、その上面図である。図1(a)および図1(b)に示すように、光伝送路4は、その外形が直方体であり、光伝送方向を軸とする柱状形状のコア部11a、11bと、コア部11a,11bの周囲を囲むように設けられたクラッド部12とを備えた構成となっている。コア部11a,11bおよびクラッド部12は透光性を有する材料によって構成されているとともに、コア部11a,11bの屈折率は、クラッド部12の屈折率よりも高くなっている。これにより、コア部11a,11bに入射した光信号は、コア部11a,11b内部で全反射を繰り返すことによって光伝送方向に伝送される。
(Configuration of optical transmission line)
FIG. 1A is a perspective view showing a schematic configuration of the optical transmission line 4 in the present embodiment, and FIG. 1B is a top view thereof. As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the optical transmission line 4 has a rectangular parallelepiped shape, and columnar core portions 11a and 11b with the optical transmission direction as an axis, and core portions 11a, 11a, The clad part 12 is provided so as to surround the periphery of 11b. The core parts 11a and 11b and the clad part 12 are made of a light-transmitting material, and the refractive index of the core parts 11a and 11b is higher than the refractive index of the clad part 12. Thereby, the optical signals incident on the core portions 11a and 11b are transmitted in the optical transmission direction by repeating total reflection inside the core portions 11a and 11b.
本実施形態における光伝送路4は、単一の伝送媒体中に、少なくとも2本のコア部11a,11bが形成されている構成である。コア部11a,11bが2本で構成されている場合には、一方が上り信号伝送用として、他方が下り信号伝送用として使用される。これにより、光伝送モジュール1の双方向通信が可能となる。なお、本実施形態の光伝送モジュール1は、単一の伝送媒体中に複数本のコア部11が形成されてなる光伝送路4が、複数本並列に設けられている構成であってもよい。 The optical transmission line 4 in the present embodiment has a configuration in which at least two core portions 11a and 11b are formed in a single transmission medium. When the core parts 11a and 11b are composed of two, one is used for uplink signal transmission and the other is used for downlink signal transmission. Thereby, bidirectional communication of the optical transmission module 1 becomes possible. Note that the optical transmission module 1 of the present embodiment may have a configuration in which a plurality of optical transmission paths 4 in which a plurality of core portions 11 are formed in a single transmission medium are provided in parallel. .
コア部11a,11bおよびクラッド部12を構成する材料としては、ガラスやプラスチックなどを用いることが可能であるが、十分な可撓性を有する光伝送路4を構成するためには、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、およびシリコーン系等の樹脂材料を使用することが好ましい。また、クラッド部12を空気などの気体で構成してもよい。さらに、クラッド部12をコア部11a,11bよりも屈折率の小さい液体の雰囲気下において使用しても同様の効果が得られる。光伝送方向に垂直な面でのコア部11a,11bの断面形状は長方形となっている。 As a material constituting the core parts 11a and 11b and the clad part 12, glass or plastic can be used. However, in order to constitute the optical transmission line 4 having sufficient flexibility, an acrylic type, It is preferable to use resin materials such as epoxy, urethane, and silicone. Moreover, you may comprise the clad part 12 with gas, such as air. Further, the same effect can be obtained even when the clad part 12 is used in a liquid atmosphere having a smaller refractive index than the core parts 11a and 11b. The cross-sectional shapes of the core portions 11a and 11b on the plane perpendicular to the light transmission direction are rectangular.
ここで、図1(a)および図1(b)において、光伝送路4の延在方向をZ方向、紙面の上下方向すなわち光伝送路の断面における高さ(厚さ)方向をY方向、Y−Z平面に垂直な方向すなわち光伝送路4の断面における横幅方向をX方向とする。なお、同図では、光伝送路4が、単一の伝送媒体中に2本のコア部11a,11bが形成されている構成として説明する。 Here, in FIGS. 1A and 1B, the extending direction of the optical transmission line 4 is the Z direction, the vertical direction of the paper, that is, the height (thickness) direction in the section of the optical transmission line is the Y direction, A direction perpendicular to the YZ plane, that is, a lateral direction in the cross section of the optical transmission line 4 is defined as an X direction. In the figure, the optical transmission line 4 is described as a configuration in which two core portions 11a and 11b are formed in a single transmission medium.
図1(a)に示すように、2本のコア部11a,11bは、それぞれのコア部11a,11bの端面が、光伝送路4を形成する外面の内、同一の平面内に形成されない構成である。具体的には、例えば、第1の通信処理部2側において、コア部11aの光入射側の端面が光伝送路4の光入射面4Aに形成される場合、コア部11bの光出射側の端面は、光入射面4Aには形成されず、例えば光伝送路4の側面(光出射面)4Bに形成される構成である。同様に、第2の通信処理部3側において、コア部11aの光出射側の端面が光伝送路4の光入射面4Aに形成される場合、コア部11bの光入射側の端面は、光入射面4Aには形成されず、例えば光伝送路4の側面(光出射面)4Bに形成される構成である。また、発光部6および受光部7は、それぞれ、コア部11aの端面およびコア部11bの端面に対応して設けられている。 As shown in FIG. 1A, the two core portions 11 a and 11 b are configured such that the end surfaces of the core portions 11 a and 11 b are not formed in the same plane among the outer surfaces that form the optical transmission path 4. It is. Specifically, for example, on the first communication processing unit 2 side, when the light incident side end surface of the core unit 11a is formed on the light incident surface 4A of the optical transmission line 4, the light emitting side of the core unit 11b The end surface is not formed on the light incident surface 4A, but is formed, for example, on the side surface (light emitting surface) 4B of the light transmission path 4. Similarly, on the second communication processing unit 3 side, when the end surface on the light emitting side of the core portion 11a is formed on the light incident surface 4A of the light transmission path 4, the end surface on the light incident side of the core portion 11b is For example, it is formed on the side surface (light emitting surface) 4B of the light transmission path 4 without being formed on the incident surface 4A. Moreover, the light emission part 6 and the light-receiving part 7 are provided corresponding to the end surface of the core part 11a, and the end surface of the core part 11b, respectively.
このように、本実施形態の光伝送路4は、第1のコア部11aの光入射面および該第1のコア部11aとは異なるコア部11bの光出射面どうし、かつ、第1のコア部11aの光出射面および該第1のコア部11aとは異なるコア部11bの光入射面どうしが、光伝送路4を形成する外面のうち、互いに異なる外面に設けられている構成である。 As described above, the optical transmission line 4 according to the present embodiment includes the light incident surface of the first core portion 11a, the light emitting surface of the core portion 11b different from the first core portion 11a, and the first core. The light emitting surface of the portion 11 a and the light incident surface of the core portion 11 b different from the first core portion 11 a are provided on different outer surfaces among the outer surfaces forming the optical transmission path 4.
上記の構成によれば、コア部11aの光入射面とコア部11bの光出射面との間の距離、および、コア部11bの光入射面とコア部11aの光出射面との間の距離、すなわちそれぞれのコア部に対応する発光部6と受光部7との間の距離を、従来と比較して大きくすることができる。また、発光部6からコア部11a内への光入射方向(Z方向)とコア部11bから受光部7への光出射方向(X方向)、および、発光部6からコア部11b内への光入射方向(Z方向)とコア部11aから受光部7への光出射方向(X方向)とが、それぞれ互いに直交することになる。 According to said structure, the distance between the light-incidence surface of the core part 11a and the light-projection surface of the core part 11b, and the distance between the light-incidence surface of the core part 11b, and the light-projection surface of the core part 11a That is, the distance between the light emitting part 6 and the light receiving part 7 corresponding to each core part can be increased as compared with the conventional case. The light incident direction (Z direction) from the light emitting part 6 into the core part 11a, the light emitting direction (X direction) from the core part 11b to the light receiving part 7, and the light from the light emitting part 6 into the core part 11b. The incident direction (Z direction) and the light emission direction (X direction) from the core portion 11a to the light receiving portion 7 are orthogonal to each other.
ここで、コア部11a内に導入されずクラッド部12中を伝搬する光信号(ノイズ光、図1(b)の実線矢印)は、第2の通信処理部3側の光伝送路4の端面において反射され、光入射面4Aから出射される。 Here, an optical signal (noise light, solid line arrow in FIG. 1B) that is not introduced into the core portion 11a and propagates in the cladding portion 12 is an end face of the optical transmission line 4 on the second communication processing unit 3 side. And is emitted from the light incident surface 4A.
本実施形態の光伝送路4では、コア部11bを伝搬する光は、光入射面4Aから出射されるノイズ光の出射方向に対して直交する方向から出射される。そして、受光部7は、このコア部11bから出射される光の出射方向に対応して、ノイズ光の出射方向に対して直交する方向に設けられる。そのため、ノイズ光は受光部7に入射されないため、従来生じていた受信感度の劣化を防ぐことができる。 In the optical transmission line 4 of the present embodiment, the light propagating through the core portion 11b is emitted from a direction orthogonal to the emission direction of the noise light emitted from the light incident surface 4A. And the light-receiving part 7 is provided in the direction orthogonal to the emission direction of noise light corresponding to the emission direction of the light emitted from the core part 11b. For this reason, noise light is not incident on the light receiving unit 7, so that it is possible to prevent degradation of reception sensitivity that has occurred in the past.
また、本実施形態の光伝送路4は、一般的な切断方法により形成することができるため、製造コストを増大させることがない。 Moreover, since the optical transmission line 4 of the present embodiment can be formed by a general cutting method, the manufacturing cost is not increased.
なお、上記の構成では、発光部6および受光部7は、それぞれ、コア部11aの端面およびコア部11bの端面に対応して設けられる構成であるが、別の構成として、図4に示すように、発光部6および受光部7の配置が逆の構成すなわち受光部7がコア部11aの端面に対応して設けられ、発光部6がコア部11bの端面に対応して設けられる構成であってもよい。このように、発光部6および受光部7を設ける位置は特に限定されるものではない。この点は、以下に示す例においても同様である。 In the above configuration, the light emitting unit 6 and the light receiving unit 7 are provided corresponding to the end surface of the core unit 11a and the end surface of the core unit 11b, respectively. As another configuration, as shown in FIG. Further, the arrangement of the light emitting unit 6 and the light receiving unit 7 is reversed, that is, the light receiving unit 7 is provided corresponding to the end face of the core part 11a, and the light emitting part 6 is provided corresponding to the end face of the core part 11b. May be. Thus, the position where the light emitting unit 6 and the light receiving unit 7 are provided is not particularly limited. This also applies to the examples shown below.
(変形例1)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成の変形例について説明する。図5(a)は、この変形例1としての光伝送路4の斜視図を示しており、図5(b)は、その上面図を示している。また、図6(a)は、Z方向の光伝送路4の断面図を示しており、図6(b)は、X方向の光伝送路4の側面図を示している。
(Modification 1)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, a modified example of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIG. 5A shows a perspective view of the optical transmission line 4 as the first modification, and FIG. 5B shows a top view thereof. 6A shows a cross-sectional view of the optical transmission line 4 in the Z direction, and FIG. 6B shows a side view of the optical transmission line 4 in the X direction.
図5(a)および図5(b)に示す例では、光伝送路4におけるコア部11a,11bの端面が、光伝送路4の端面(光入射反射面4Aおよび光出射反射面4B)に対応して傾斜している構成となっている。コア部11a,11bの端面の傾斜角度は、例えば45度に設定されている。したがって、光伝送路4の断面形状は、図6(a)および図6(b)に示すように、台形状となっている。これにより、光伝送路4における光伝送方向に対して垂直方向(Y方向)に発光部6および受光部7を配置することが可能となる。また、従来の構成と比較して発光部6および受光部7の間の距離を離すことができる。 In the example shown in FIG. 5A and FIG. 5B, the end surfaces of the core portions 11a and 11b in the optical transmission line 4 are the end surfaces of the optical transmission line 4 (light incident reflection surface 4A and light output reflection surface 4B). Correspondingly inclined. The inclination angle of the end faces of the core portions 11a and 11b is set to 45 degrees, for example. Therefore, the cross-sectional shape of the optical transmission line 4 is trapezoidal as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). As a result, the light emitting unit 6 and the light receiving unit 7 can be arranged in a direction perpendicular to the light transmission direction in the light transmission path 4 (Y direction). Further, the distance between the light emitting unit 6 and the light receiving unit 7 can be increased as compared with the conventional configuration.
なお、コア部11a,11bの両端面の傾斜面には、反射ミラー等の反射板が設けられていてもよい。これにより、発光部6から照射された光をより多くコア部11a,11b内に導入させることができるとともに、コア部11a,11bから受光部7に対してより多くの光を出射させることができる。これにより、受光部7が受光する光量を増大させることができるため、光伝送効率を向上させることができる。 A reflecting plate such as a reflecting mirror may be provided on the inclined surfaces of both end faces of the core parts 11a and 11b. Thereby, more light emitted from the light emitting part 6 can be introduced into the core parts 11a and 11b, and more light can be emitted from the core parts 11a and 11b to the light receiving part 7. . Thereby, since the light quantity which the light-receiving part 7 light-receives can be increased, optical transmission efficiency can be improved.
(変形例2)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成の他の変形例について説明する。図7は、この変形例2としての光伝送路4の上面図を示している。
(Modification 2)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, another modification of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIG. 7 shows a top view of the optical transmission line 4 as the second modification.
同図に示す例では、光伝送路4におけるコア部11a,11bの傾斜端面が、それぞれ異なる角度で形成されている構成となっている。本実施形態の光伝送路4では、コア部11aの端面およびコア部11bの端面が、光伝送路4において、それぞれ異なる端面に形成されるため、例えば、コア部11aの両端面つまり発光部6側の端面と受光部7側の端面の角度をそれぞれ異なる角度に形成することができる。具体的には、光伝送路4に対して光が照射される下面に対する、発光部6側の端面の角度を例えば45度とし、受光部7側の端面(図7の斜線部)の角度を略40度、例えば30〜40度の範囲で形成することができる。 In the example shown in the figure, the inclined end surfaces of the core portions 11a and 11b in the optical transmission line 4 are formed at different angles. In the optical transmission line 4 of the present embodiment, the end face of the core part 11a and the end face of the core part 11b are formed on different end faces in the optical transmission line 4, for example, both end faces of the core part 11a, that is, the light emitting part 6 The end surface on the side and the end surface on the light receiving unit 7 side can be formed at different angles. Specifically, the angle of the end surface on the light emitting unit 6 side with respect to the lower surface irradiated with light to the optical transmission path 4 is, for example, 45 degrees, and the angle of the end surface on the light receiving unit 7 side (shaded portion in FIG. 7) is It can be formed in a range of approximately 40 degrees, for example, 30 to 40 degrees.
これにより、変形例1と同様、受信感度の劣化を防ぐことができるとともに、コア部11a内を伝搬して光出射面4Bに形成された傾斜端面に到達する光のうち、光出射面4Bに対する入射角度が大きい高次モードの光まで効率よく反射させて外部に出力させることができる。これにより、受光部7における受光量を増大させることができ、また光伝送路4の変形によるモード変化に起因する反射損失の増加も抑えることができるため、光伝送効率をさらに向上させることができる。また、一般的な切断方法により光伝送路4の傾斜端面を形成することができるため、製造コストを増大させることがない。 Thereby, similarly to the modification 1, it is possible to prevent deterioration of the reception sensitivity, and out of the light that propagates through the core portion 11a and reaches the inclined end surface formed on the light emission surface 4B, with respect to the light emission surface 4B. High-order mode light having a large incident angle can be efficiently reflected and output to the outside. As a result, the amount of light received by the light receiving unit 7 can be increased, and an increase in reflection loss due to mode change due to deformation of the optical transmission path 4 can be suppressed, so that the optical transmission efficiency can be further improved. . Further, since the inclined end face of the optical transmission line 4 can be formed by a general cutting method, the manufacturing cost is not increased.
なお、本変形例2において、受光部7の位置をずらした構成としてもよい。図8は、図7において丸印で囲んだA部分を拡大した断面図を示している。同図に示すように、受光部7の中心位置が、光軸反射位置から光伝送方向(X方向)にずれている構成である。上述のように、受光部7側の端面の角度θを、例えば略40度に形成することにより、光出射反射面4Bから受光部7への光の出射領域が光伝送方向に拡大されるため、上記の構成とすることにより受光効率をさらに向上させることができる。 In the second modification, the position of the light receiving unit 7 may be shifted. FIG. 8 shows an enlarged cross-sectional view of a portion A surrounded by a circle in FIG. As shown in the figure, the center position of the light receiving unit 7 is shifted from the optical axis reflection position in the light transmission direction (X direction). As described above, by forming the angle θ of the end surface on the light receiving unit 7 side, for example, approximately 40 degrees, the light emission region from the light emitting / reflecting surface 4B to the light receiving unit 7 is expanded in the light transmission direction. The light receiving efficiency can be further improved by adopting the above configuration.
(変形例3)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図9は、この変形例3としての光伝送路4の上面図を示している。
(Modification 3)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, another modification of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIG. 9 shows a top view of the optical transmission line 4 as the third modification.
本実施形態における光伝送路4では、上述のように、コア部11aの端面およびコア部11bの端面が、光伝送路4において、それぞれ異なる端面に形成されているため、図1に示すように、コア部11a,11bは、伝送媒体内で屈曲部を有している。そのため、屈曲部において、曲げ損失が生じる。曲げ損失とは、光伝送路4が曲げられることによって生じる光の損失である。この曲げ損失が生じると、受光部7による受光量が減少してしまうため、安定した光伝送が困難となり通信エラーが生じてしまう。 In the optical transmission line 4 in the present embodiment, as described above, the end face of the core portion 11a and the end face of the core portion 11b are formed on different end faces in the optical transmission line 4, as shown in FIG. The core portions 11a and 11b have bent portions in the transmission medium. Therefore, bending loss occurs at the bent portion. The bending loss is a loss of light caused by bending the optical transmission line 4. When this bending loss occurs, the amount of light received by the light receiving unit 7 decreases, so that stable light transmission becomes difficult and a communication error occurs.
ここで、曲げ損失について詳細に説明すると次のとおりである。光伝送路4の内部を伝送する光は、コア部11内部で全反射を繰り返すことによって光伝送方向に伝送される。ここで、光が全反射するためには、コア部11の内面に対する入射角が所定の角度以上であることが必要とされる。これに対して、光伝送路4が曲げられると、曲げられた方向とは逆となるコア部11の内面に対して当たる光の入射角が小さくなる確率が高くなる。これにより、伝送されている光が、コア部11の内面において全反射せずに、一部が外部に透過してしまうことになる。ここで生じる光の損失が曲げ損失となる。よって、この曲げ損失を低減するためには、光伝送路4が曲げられた際のコア部11の曲率半径を大きくとることが有効となる。 Here, the bending loss will be described in detail as follows. The light transmitted through the optical transmission line 4 is transmitted in the optical transmission direction by repeating total reflection inside the core unit 11. Here, in order for the light to be totally reflected, the incident angle with respect to the inner surface of the core portion 11 needs to be equal to or larger than a predetermined angle. On the other hand, when the optical transmission line 4 is bent, the probability that the incident angle of light hitting the inner surface of the core portion 11 opposite to the bent direction becomes small increases. As a result, the transmitted light is not totally reflected on the inner surface of the core portion 11, and a part thereof is transmitted to the outside. The loss of light generated here becomes the bending loss. Therefore, in order to reduce this bending loss, it is effective to increase the radius of curvature of the core portion 11 when the optical transmission line 4 is bent.
そこで、図9に示す例では、光伝送路4におけるコア部11a,11bの屈曲部を曲率半径Rで曲げた構成となっている。曲率半径Rは、具体的には、光伝送路4のサイズや、コア部11a,11bおよびクラッド部12の屈折率差を考慮すると、1〜2mmに設定することが好ましい。なお、上記屈折率差は、双方向通信の光伝送路では、一般的に、3〜5%程度となっている。屈折率差が3%よりも小さくなると、曲げによる損失が大きくなってしまう問題点がある。また屈折率差が5%よりも大きくなると、不要なモードが多数発生し光信号の高速伝送が困難になるという問題点がある。 Therefore, in the example shown in FIG. 9, the bent portions of the core portions 11 a and 11 b in the optical transmission line 4 are bent at the curvature radius R. Specifically, the curvature radius R is preferably set to 1 to 2 mm in consideration of the size of the optical transmission line 4 and the refractive index difference between the core portions 11a and 11b and the cladding portion 12. Note that the above refractive index difference is generally about 3 to 5% in an optical transmission line for bidirectional communication. If the refractive index difference is smaller than 3%, there is a problem that the loss due to bending increases. Further, when the difference in refractive index is larger than 5%, there are problems that many unnecessary modes occur and high-speed transmission of optical signals becomes difficult.
本変形例3の構成によれば、コア部11a,11bの曲率半径を大きくとることができるため、曲げ損失を低減することができる。 According to the configuration of the third modification, since the radius of curvature of the core portions 11a and 11b can be increased, bending loss can be reduced.
(変形例4)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図10は、この変形例4としての光伝送路4の上面図を示している。
(Modification 4)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, another modification of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIG. 10 is a top view of the optical transmission line 4 as the fourth modification.
同図に示す例では、コア部11a,11bの屈曲部に、光伝送方向に対して傾斜面を形成した構成となっている。この構成でも、変形例3の構成、すなわち曲率半径を大きくする構成と同様の効果を得ることができる。さらに、上記傾斜面に反射ミラーを設けてもよい。これにより、反射効率を向上させることができるため、曲げ損失をさらに低減することができる。 In the example shown in the figure, an inclined surface is formed in the bent portion of the core portions 11a and 11b with respect to the optical transmission direction. Even in this configuration, the same effect as the configuration of the third modification, that is, the configuration in which the radius of curvature is increased can be obtained. Furthermore, you may provide a reflective mirror in the said inclined surface. Thereby, since reflection efficiency can be improved, a bending loss can further be reduced.
(変形例5)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図11は、この変形例5としての光伝送路4の上面図を示している。ここで、コア部11a,11bの断面形状の長方形において、長辺の長さを横幅w、短辺の長さを厚みdとする。
(Modification 5)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, another modification of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIG. 11 shows a top view of the optical transmission line 4 as the fifth modification. Here, in the rectangular cross-sectional shape of the core portions 11a and 11b, the length of the long side is defined as the lateral width w, and the length of the short side is defined as the thickness d.
同図に示す例では、光伝送路4の光入射面4Aにおけるコア部11a,11bの横幅wが、光入射面4Aから離れるに従って、徐々にテーパ状に減少していく構成、すなわち、横幅wが連続的に減少していく構成となっている。また、コア部11a,11bの横幅wは、少なくともコア部11a,11bの光入射面4Aにおいて、厚みdよりも長くなっている。なお、コア部11a,11bの横幅wは、結合損失を低減することを目的として好ましい範囲に設定されている。 In the example shown in the figure, the lateral width w of the core portions 11a and 11b on the light incident surface 4A of the optical transmission line 4 gradually decreases in a tapered shape as the distance from the light incident surface 4A increases, that is, the lateral width w. Is continuously decreasing. Further, the lateral width w of the core portions 11a and 11b is longer than the thickness d at least on the light incident surface 4A of the core portions 11a and 11b. The lateral width w of the core portions 11a and 11b is set to a preferable range for the purpose of reducing the coupling loss.
ここで、結合損失とは、光源(発光部6に対応)からの光が光伝送路4に入射される際に生じる光の損失である。詳細に説明すると次のとおりである。光源と光伝送路4との間には、ある程度の間隔が設けられている。これは、光源および光伝送路4の設置位置の誤差、および、部品サイズの誤差を吸収するために設けられている。すなわち、光源から出射した光は、上記の間隔を経由して光伝送路4に入射することになる。ここで、光源から出射した光が完全に光伝送路4には入射できないことになり、ここで生じる光の損失が結合損失となる。 Here, the coupling loss is a loss of light that occurs when light from the light source (corresponding to the light emitting unit 6) enters the optical transmission line 4. This will be described in detail as follows. A certain amount of space is provided between the light source and the optical transmission path 4. This is provided to absorb an error in the installation position of the light source and the optical transmission line 4 and an error in the component size. That is, the light emitted from the light source enters the optical transmission line 4 via the above-described interval. Here, the light emitted from the light source cannot be completely incident on the optical transmission line 4, and the loss of light generated here becomes the coupling loss.
また、高速伝送においては、受光部7を構成するPDなどの受光素子の受光面が、より小さい方が望ましい。これは、受光素子の受光面が大きくなるにつれて増大する、受光素子の寄生容量の影響により、信号のなまりが大きくなり、伝送効率の劣化を招くためである。 In high-speed transmission, it is desirable that the light receiving surface of a light receiving element such as a PD constituting the light receiving unit 7 is smaller. This is because, due to the influence of the parasitic capacitance of the light receiving element, which increases as the light receiving surface of the light receiving element increases, the rounding of the signal increases, leading to deterioration in transmission efficiency.
このように、コア部11a,11bは、光入射面4Aにおいて結合損失を低減する横幅に設定されるとともに、光入射面4Aから離れるに従って、徐々にテーパ状に連続して減少していく構成であるため、コア部11a,11bの光出射面から放射状に出射される光の領域を小さくすることができ、受光素子の受光面におけるスポット径(照射領域)を小さくすることができる。これにより、受光部7において小さい受光面でも受光できる光量を増大させることができるため、光伝送モジュール1における伝送速度の高速化が図れる。 As described above, the core portions 11a and 11b are set to have a lateral width that reduces the coupling loss on the light incident surface 4A, and gradually decrease in a tapered shape as the distance from the light incident surface 4A increases. Therefore, the area of light emitted radially from the light emitting surfaces of the core portions 11a and 11b can be reduced, and the spot diameter (irradiation area) on the light receiving surface of the light receiving element can be reduced. As a result, the amount of light that can be received even on a small light receiving surface in the light receiving unit 7 can be increased, so that the transmission speed in the optical transmission module 1 can be increased.
(変形例6)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図12(a)は、この変形例6としての光伝送路4の上面図を示している。
(Modification 6)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, another modification of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIG. 12A shows a top view of the optical transmission line 4 as the sixth modification.
同図に示す例では、光伝送路4内にコア部11が4本設けられている構成となっている。これにより、双方向通信において、大容量のデータを高速に伝送することができる。このように、コア部11の数量は、特に限定されるものではなく、双方向通信が可能となるように、少なくとも2本以上設けられていればよく、光伝送モジュール1のサイズ、データ伝送容量、データ伝送速度等を考慮して設定される。 In the example shown in the drawing, four core portions 11 are provided in the optical transmission line 4. Thereby, a large volume of data can be transmitted at high speed in bidirectional communication. Thus, the quantity of the core part 11 is not specifically limited, At least 2 or more should just be provided so that two-way communication is possible, the size of the optical transmission module 1, and data transmission capacity | capacitance The data transmission rate is set in consideration.
なお、発光部6および受光部7は、コア部11の数量に応じて設けられるため、本変形例6のように、第1の通信処理部2から第2の通信処理部3へのデータ伝送用のコア部11a、および、第2の通信処理部3から第1の通信処理部2へのデータ伝送用のコア部11bがそれぞれ複数本設けられる構成の場合、図12(b)および図12(c)に示すように、発光部6および受光部7をアレイ素子で構成することができる。これにより、光伝送モジュール1の小型化を図ることができるとともに、コストを低減することができる。 In addition, since the light emission part 6 and the light-receiving part 7 are provided according to the quantity of the core part 11, the data transmission from the 1st communication processing part 2 to the 2nd communication processing part 3 like this modification 6 12 (b) and FIG. 12 in the case where a plurality of data transmission core units 11a and a plurality of data transmission core units 11b from the second communication processing unit 3 to the first communication processing unit 2 are provided. As shown to (c), the light emission part 6 and the light-receiving part 7 can be comprised with an array element. Thereby, while being able to achieve size reduction of the optical transmission module 1, cost can be reduced.
(変形例7)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図13(a)は、この変形例7としての光伝送路4の上面図を示しており、図13(b)は、該光伝送路4のZ方向のA−A′断面図を示している。
(Modification 7)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, another modification of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIG. 13A shows a top view of the optical transmission line 4 as the modified example 7, and FIG. 13B shows a cross-sectional view of the optical transmission line 4 along the line AA ′ in the Z direction. Yes.
同図に示す例では、光伝送路4内において、4本のコア部11が、2本ずつX方向に並行かつY方向に積層して設けられている構成となっている。これにより、光伝送路4の幅方向(X方向)の大きさを小さくすることができる。そのため、本変形例7による光伝送モジュールによれば、双方向通信において、大容量のデータを高速に伝送することができるとともに、光伝送路4の幅方向を小型化することができる。このように、複数のコア部11を積層する構成によれば、今後のデータの大容量化に対応すべくコア部11の数量をさらに増加させる場合でも、光伝送モジュール1の大型化を防ぐことができる。 In the example shown in the figure, in the optical transmission line 4, four core portions 11 are provided in parallel in the X direction and stacked in the Y direction. Thereby, the magnitude | size of the width direction (X direction) of the optical transmission line 4 can be made small. Therefore, according to the optical transmission module according to the modified example 7, in bidirectional communication, a large amount of data can be transmitted at high speed, and the width direction of the optical transmission line 4 can be reduced in size. As described above, according to the configuration in which the plurality of core portions 11 are stacked, even when the number of the core portions 11 is further increased in order to cope with a future increase in data capacity, it is possible to prevent the optical transmission module 1 from being enlarged. Can do.
(変形例8)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図14は、この変形例8としての光伝送路4の上面図を示している。
(Modification 8)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, another modification of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIG. 14 is a top view of the optical transmission line 4 as the eighth modification.
同図に示す例では、2本のコア部11a,11bを備える光伝送路4が2本並行して設けられている構成となっている。この構成によっても、変形例6および7の構成と同様の効果を得ることができる。 In the example shown in the figure, two optical transmission lines 4 including two core portions 11a and 11b are provided in parallel. Also with this configuration, it is possible to obtain the same effects as the configurations of the modified examples 6 and 7.
また、本変形例8の構成によれば、容量の小さいデータを低速で伝送させる場合には上記光伝送路4を1本設けた構成とし、容量の大きいデータを高速で伝送させる必要がある場合には上記光伝送路4を2本以上に増設した構成とするなど、光伝送路4をデータ伝送容量およびデータ伝送速度等に適した構成とすることが可能となる。このように、上記の光伝送路4の構成によれば、光伝送路4の汎用性を向上させることができる。さらに、CPUとLCD間のみの接続だけではなく、例えばCPUと、カメラモジュールなど高速なデータ伝送が要求されるアプリケーションとを並列に接続することが可能となる。 Further, according to the configuration of the present modification 8, when the small capacity data is transmitted at a low speed, the single optical transmission line 4 is provided, and the large capacity data needs to be transmitted at a high speed. In this case, the optical transmission line 4 can be configured to be suitable for the data transmission capacity, the data transmission speed, etc. Thus, according to the configuration of the optical transmission line 4 described above, versatility of the optical transmission line 4 can be improved. Further, not only the connection between the CPU and the LCD but also the CPU and an application such as a camera module that require high-speed data transmission can be connected in parallel.
(変形例9)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図15(a)および図15(b)は、この変形例9としての光伝送路4の上面図を示している。
(Modification 9)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, another modification of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIGS. 15A and 15B are top views of the optical transmission line 4 as the ninth modification.
図15(a)に示す例では、光伝送路4の両端部、すなわち光入射反射面4Aおよび光出射反射面4Bが、光伝送方向に対して例えば45度に傾斜(図8のθ)するとともに、図15(a)を紙面上方から見てV字状に形成され、受光部6および発光部7が、光伝送路4の中心軸を境にしてそれぞれ設けられている構成である。また、コア部11a,11bは、図15(a)を紙面上方から見て、該コア部11a,11bの延在方向が、光入射反射面4Aおよび光出射反射面4Bに対して直交する方向となるように光伝送路内で曲げられている構成である。なお、V字状に形成される光入射反射面4Aおよび光出射反射面4Bの、中心軸に対する傾斜角度φ1およびφ2(図15(b))は、光伝送効率が最適となるように、同一の値またはそれぞれ異なる値に設定することができる。 In the example shown in FIG. 15A, both end portions of the optical transmission line 4, that is, the light incident reflection surface 4A and the light output reflection surface 4B are inclined at 45 degrees with respect to the light transmission direction (θ in FIG. 8). In addition, the light receiving unit 6 and the light emitting unit 7 are respectively provided with the central axis of the optical transmission line 4 as a boundary. Further, the core portions 11a and 11b are viewed in a direction in which the extending directions of the core portions 11a and 11b are orthogonal to the light incident reflection surface 4A and the light output reflection surface 4B as viewed from above in FIG. It is the structure bent in the optical transmission line so that. The inclination angles φ1 and φ2 (FIG. 15B) of the light incident reflection surface 4A and the light emission reflection surface 4B formed in a V shape with respect to the central axis are the same so that the light transmission efficiency is optimal. Or different values.
図15(b)は、本変形例9の光伝送路4における機能を説明する図である。同図に示すように、光信号は、発光部6から光伝送路4に対して垂直な方向に照射される。これに対して、クラッド部12中を伝搬するノイズ光は、光伝送路4の中心軸に対する傾斜角度φ1およびφ2に応じた方向に出射される、このため、傾斜角度φ1およびφ2を適切な角度に設定することにより、ノイズ光を、受光部7を避ける方向に出射させることができ光伝送路4を介したノイズ光の影響を大幅に低減することができる。なお、コア部11a,11bの光伝送路4内での曲げ位置を互いに変えて、発光部6および受光部7のX方向およびZ方向の位置が、光伝送路4のX方向およびZ方向の中心軸に対して、互いに非対称となるように構成してもよい。 FIG. 15B is a diagram for explaining functions in the optical transmission line 4 of the ninth modification. As shown in the figure, the optical signal is emitted from the light emitting unit 6 in a direction perpendicular to the optical transmission line 4. On the other hand, the noise light propagating through the clad portion 12 is emitted in a direction corresponding to the inclination angles φ1 and φ2 with respect to the central axis of the optical transmission line 4. Therefore, the inclination angles φ1 and φ2 are set to appropriate angles. By setting to, noise light can be emitted in a direction avoiding the light receiving unit 7, and the influence of noise light via the optical transmission path 4 can be greatly reduced. Note that the positions of the light emitting unit 6 and the light receiving unit 7 in the X direction and the Z direction are changed in the X direction and the Z direction of the optical transmission path 4 by changing the bending positions of the core parts 11a and 11b in the optical transmission path 4. You may comprise so that it may become asymmetric with respect to a central axis.
本変形例9の光伝送路4の構成によれば、光入射反射面4Aおよび光出射反射面4Bの、光伝送路4の中心軸に対する傾斜角度φ1およびφ2を、それぞれ最適な値に容易に設定することができるため、より安定した光伝送が可能となり、光伝送の品質を向上させることができる。 According to the configuration of the light transmission path 4 of the present modification 9, the inclination angles φ1 and φ2 of the light incident reflection surface 4A and the light output reflection surface 4B with respect to the central axis of the light transmission path 4 can be easily set to optimum values, respectively. Since it can be set, more stable optical transmission is possible, and the quality of optical transmission can be improved.
(変形例10)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図16は、この変形例10としての光伝送路4の上面図を示している。
(Modification 10)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, another modification of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIG. 16 is a top view of the optical transmission line 4 as the tenth modification.
同図に示す例では、同図を紙面上方から見て、光伝送路4の両端部、すなわち光入射反射面4Aおよび光出射反射面4Bが、光伝送路4の延在方向(Z方向)に対して傾斜するように形成されている構成である。発光部6は、光伝送路4の発光部6側の端部におけるコア部11の直下(Y方向)に配置される一方、受光部7は、光伝送路4の受光部7側の端部におけるコア部11の直下(Y方向)の位置から、光出射反射面4Bの傾斜角度に応じて出射される方向にずれて配置されている構成である。これにより、光伝送路4の両端部が、図16を紙面上方から見て、光伝送路4の延在方向(Z方向)に対して垂直となる構成と比較して、発光部6および受光部7の間の距離をΔ1およびΔ2だけ広げることができるため、ノイズ光の影響を低減することができる。 In the example shown in the figure, when viewed from the upper side of the drawing, both ends of the light transmission path 4, that is, the light incident reflection surface 4A and the light exit reflection surface 4B are extended in the light transmission path 4 (Z direction). It is the structure formed so that it may incline with respect to. The light emitting unit 6 is disposed immediately below the core 11 at the end of the light transmission path 4 on the light emitting unit 6 side (Y direction), while the light receiving unit 7 is the end of the light transmission path 4 on the light receiving unit 7 side. This is a configuration in which the position is shifted from the position immediately below (Y direction) of the core portion 11 in the direction of emission according to the inclination angle of the light exit reflection surface 4B. As a result, both ends of the optical transmission line 4 are seen in FIG. 16 from the upper side of the drawing as compared to the configuration in which the light transmission part 4 and the light receiving part 6 are perpendicular to the extending direction (Z direction) of the optical transmission line 4. Since the distance between the parts 7 can be increased by Δ1 and Δ2, the influence of noise light can be reduced.
ここで、変形例1および8としての光伝送路4を光伝送モジュール1に適用した場合の該光伝送モジュール1の概略構成を図17および図18に示す。図18に示す例では、一方の光伝送路4がCPUとLCDドライバとを接続し、他方の光伝送路4がCPUとカメラモジュールとを接続する構成となっている。 Here, FIG. 17 and FIG. 18 show a schematic configuration of the optical transmission module 1 when the optical transmission line 4 as the first and eighth modifications is applied to the optical transmission module 1. In the example shown in FIG. 18, one optical transmission path 4 connects the CPU and the LCD driver, and the other optical transmission path 4 connects the CPU and the camera module.
(変形例11)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図17は、この変形例11としての光伝送路4の上面図を示している。
(Modification 11)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, another modification of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIG. 17 shows a top view of the optical transmission line 4 as the eleventh modification.
同図に示す例では、光伝送路4の両端部、すなわち光入射反射面4Aおよび光出射反射面4Bが、光伝送方向に対して例えば45度に傾斜(図8のθ)するとともに、図15に示す光伝送路4の両端部の形状とは逆の形状、つまり図17を紙面上方から見て逆V字状に形成されている。なお、V字状に形成される光入射反射面4Aおよび光出射反射面4Bの、中心軸に対する傾斜角度φ3およびφ4は、光伝送効率が最適となるように、同一の値またはそれぞれ異なる値に設定することができる。 In the example shown in the figure, both ends of the optical transmission line 4, that is, the light incident reflection surface 4A and the light output reflection surface 4B are inclined at 45 degrees (θ in FIG. 8) with respect to the light transmission direction, for example. The shape is opposite to the shape of both end portions of the optical transmission line 4 shown in FIG. Note that the inclination angles φ3 and φ4 of the light incident reflection surface 4A and the light emission reflection surface 4B formed in a V shape with respect to the central axis have the same value or different values so that the light transmission efficiency is optimal. Can be set.
また、受光部6および発光部7は、光伝送路4の中心軸を境にしてそれぞれ設けられている構成である。具体的には、発光部6は、光伝送路4の発光部6側の端部におけるコア部11の直下(Y方向)に配置される一方、受光部7は、光伝送路4の受光部7側の端部におけるコア部11の直下(Y方向)の位置から、光出射反射面4Bの傾斜角度に応じて出射される方向にずれて配置されている構成である。これにより、光伝送路4の両端部が、図17を紙面上方から見て、光伝送路4の延在方向(Z方向)に対して垂直となる構成と比較して、発光部6および受光部7の間の距離をΔ3だけ広げることができるため、ノイズ光の影響を低減することができる。 In addition, the light receiving unit 6 and the light emitting unit 7 are each provided with the central axis of the optical transmission line 4 as a boundary. Specifically, the light emitting unit 6 is disposed immediately below the core unit 11 (Y direction) at the end of the optical transmission line 4 on the light emitting unit 6 side, while the light receiving unit 7 is the light receiving unit of the optical transmission line 4. This is a configuration that is shifted from the position immediately below the core 11 (Y direction) at the end portion on the 7 side in the direction of emission according to the inclination angle of the light emission reflection surface 4B. Thereby, both ends of the optical transmission line 4 are compared with the configuration in which the both ends of the optical transmission line 4 are perpendicular to the extending direction (Z direction) of the optical transmission line 4 as viewed from above in FIG. Since the distance between the parts 7 can be increased by Δ3, the influence of noise light can be reduced.
(変形例12)
本実施形態の光伝送路4の構成において、図1(a)および図1(b)に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図18(a)〜(c)は、それぞれ、この変形例12としての光伝送路4の上面図を示している。図18(a)〜(c)に示すそれぞれの光伝送路4は、変形例1,9,11に示すそれぞれの光伝送路4の外形と同一形状である。本変形例12の光伝送路4では、発光部および受光部のそれぞれが、同一端部側に配置される構成である。したがって、それぞれの光伝送路4において、2本のコア部11a,11b内を伝送する光信号の伝送方向は、同一となっている。
(Modification 12)
In the configuration of the optical transmission line 4 of the present embodiment, another modification of the configuration shown in FIGS. 1A and 1B will be described. FIGS. 18A to 18C are top views of the optical transmission line 4 as the modified example 12, respectively. Each of the optical transmission lines 4 shown in FIGS. 18A to 18C has the same shape as the outer shape of each of the optical transmission lines 4 shown in the modified examples 1, 9, and 11. In the optical transmission line 4 of the present modification 12, each of the light emitting unit and the light receiving unit is arranged on the same end side. Therefore, in each optical transmission line 4, the transmission directions of the optical signals transmitted through the two core portions 11a and 11b are the same.
本変形例12の光伝送路4の構成においても、従来の構成と比較して、発光部同士および受光部同士の間の距離を大きくすることができるため、ノイズ光の影響を低減することができ、安定した光伝送が可能となる。 Also in the configuration of the optical transmission line 4 of the present modification 12, the distance between the light emitting units and the light receiving units can be increased as compared with the conventional configuration, so that the influence of noise light can be reduced. And stable optical transmission is possible.
ここで、上記変形例1および8としての光伝送路4を光伝送モジュール1に適用した場合の該光伝送モジュール1の概略構成を、それぞれ図19および図20に示す。図20に示す例では、一方の光伝送路4がCPUとLCDドライバとを接続し、他方の光伝送路4がCPUとカメラモジュールとを接続する構成となっている。 Here, schematic configurations of the optical transmission module 1 in the case where the optical transmission line 4 as the first and eighth modifications are applied to the optical transmission module 1 are shown in FIGS. 19 and 20, respectively. In the example shown in FIG. 20, one optical transmission path 4 connects the CPU and the LCD driver, and the other optical transmission path 4 connects the CPU and the camera module.
(光伝送路の製造方法)
ここで、上述の光伝送路4の製造方法の一例について簡単に説明する。図21は、光伝送路4の製造方法の一例を示す上面図である。上記製造方法としては、例えば、ウエハを一括切断することにより光伝送路を製造することができる。このように、簡易な方法により、安定した光伝送が可能な、双方向通信に対応した光伝送路4を製造することができる。また、ポリマーから作製される光伝送路4のウエハは、金型を用いた複製により安価で、かつ高精度に製造することができる。
(Optical transmission line manufacturing method)
Here, an example of a method for manufacturing the above-described optical transmission line 4 will be briefly described. FIG. 21 is a top view illustrating an example of a method for manufacturing the optical transmission line 4. As the manufacturing method, for example, an optical transmission line can be manufactured by cutting a wafer at once. As described above, the optical transmission path 4 compatible with bidirectional communication capable of stable optical transmission can be manufactured by a simple method. Further, the wafer of the optical transmission line 4 made of a polymer can be manufactured at low cost and with high accuracy by duplication using a mold.
(応用例)
本実施形態の光伝送路4は、例えば以下のような応用例に適用することが可能である。
(Application examples)
The optical transmission line 4 of the present embodiment can be applied to the following application examples, for example.
まず、第一の応用例として、折り畳み式携帯電話,折り畳み式PHS(Personal Handyphone System),折り畳み式PDA(Personal Digital Assistant),折り畳み式ノートパソコン等の折り畳み式の電子機器におけるヒンジ部に用いることができる。 First, as a first application example, it is used for a hinge part in a foldable electronic device such as a foldable mobile phone, a foldable PHS (Personal Handyphone System), a foldable PDA (Personal Digital Assistant), and a foldable notebook personal computer. it can.
図22(a)および図22(b)は、光伝送路4を折り畳み式携帯電話40に適用した例を示している。すなわち、図22(a)は光伝送路4を内蔵した折り畳み式携帯電話40の外観を示す斜視図である。 FIGS. 22A and 22B show an example in which the optical transmission line 4 is applied to a foldable mobile phone 40. That is, FIG. 22A is a perspective view showing the appearance of a foldable mobile phone 40 with the built-in optical transmission path 4.
図22(b)は、図22(a)におけるヒンジ部(破線で囲んだ部分)の透視平面図である。この図に示すように、光伝送路4は、ヒンジ部における保持棒に巻きつけて屈曲させることによって、本体側に設けられた制御部と、蓋側に設けられた表示部等とを接続している。 FIG. 22B is a perspective plan view of the hinge portion (portion surrounded by a broken line) in FIG. As shown in this figure, the optical transmission line 4 is connected to a control unit provided on the main body side, a display unit provided on the lid side, and the like by being wound and bent around a holding rod in the hinge part. ing.
光伝送路4を、これらの折り畳み式電子機器に適用することにより、限られた空間で高速、大容量の通信を実現できる。したがって、例えば、折り畳み式液晶表示装置などの、高速、大容量のデータ通信が必要であって、小型化が求められる機器に特に好適である。 By applying the optical transmission line 4 to these foldable electronic devices, high-speed and large-capacity communication can be realized in a limited space. Therefore, it is particularly suitable for devices that require high-speed and large-capacity data communication, such as a foldable liquid crystal display device, and are required to be downsized.
第2の応用例として、光伝送路4は、印刷装置(電子機器)におけるプリンタヘッドやハードディスク記録再生装置における読み取り部など、駆動部を有する装置に適用できる。 As a second application example, the optical transmission line 4 can be applied to an apparatus having a drive unit such as a printer head in a printing apparatus (electronic device) or a reading unit in a hard disk recording / reproducing apparatus.
図23(a)および図23(b)は、光伝送路4を印刷装置50に適用した例を示している。図23(a)は、印刷装置50の外観を示す斜視図である。この図に示すように、印刷装置50は、用紙52の幅方向に移動しながら用紙52に対して印刷を行うプリンタヘッド51を備えており、このプリンタヘッド51に光伝送路4の一端が接続されている。 FIG. 23A and FIG. 23B show an example in which the optical transmission path 4 is applied to the printing apparatus 50. FIG. 23A is a perspective view showing the appearance of the printing apparatus 50. As shown in this figure, the printing apparatus 50 includes a printer head 51 that performs printing on the paper 52 while moving in the width direction of the paper 52, and one end of the optical transmission path 4 is connected to the printer head 51. Has been.
図23(b)は、印刷装置50における、光伝送路4が適用されている部分のブロック図である。この図に示すように、光伝送路4の一端部はプリンタヘッド51に接続されており、他端部は印刷装置50における本体側基板53に接続されている。なお、この本体側基板53には、印刷装置50の各部の動作を制御する制御手段などが備えられる。 FIG. 23B is a block diagram of a portion to which the optical transmission path 4 is applied in the printing apparatus 50. As shown in this figure, one end of the optical transmission line 4 is connected to a printer head 51, and the other end is connected to a main body side substrate 53 in the printing apparatus 50. The main body side substrate 53 is provided with control means for controlling the operation of each part of the printing apparatus 50.
したがって、本実施形態にかかる光伝送路4は、これらの駆動部に好適である。また、光伝送路4をこれらの駆動部に適用することにより、駆動部を用いた高速、大容量通信を実現できる。 Therefore, the optical transmission line 4 according to the present embodiment is suitable for these driving units. Further, by applying the optical transmission line 4 to these drive units, high-speed and large-capacity communication using the drive units can be realized.
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明における光伝送路モジュールおよび光伝送路は、各種機器間の光通信路にも適用可能であるとともに、小型、薄型の民生機器内に搭載される機器内配線としてのフレキシブルな光配線にも適用可能である。 The optical transmission line module and the optical transmission line in the present invention can be applied to an optical communication path between various devices, and can also be used as a flexible optical wiring as a wiring in a device mounted in a small and thin consumer device. Applicable.
1 光伝送路モジュール
2 第1の通信処理部
3 第2の通信処理部
4 光伝送路
4A 光入射反射面(光入射面)
4B 光出射反射面(光出射面)
5 発光駆動部
6 発光部(光源)
7 増幅部
8 受光部
11,11a,11b コア部
12 クラッド部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical transmission line module 2 1st communication processing part 3 2nd communication processing part 4 Optical transmission line 4A Light incident reflective surface (light incident surface)
4B Light exit reflection surface (light exit surface)
5 Light emission drive unit 6 Light emission unit (light source)
7 Amplifying section 8 Light receiving section 11, 11a, 11b Core section 12 Clad section
Claims (12)
第1のコア部の光入射面および該第1のコア部とは異なるコア部の光出射面どうし、かつ、第1のコア部の光出射面および該第1のコア部とは異なるコア部の光入射面どうしは、当該光伝送路を形成する外面のうち、互いに異なる外面に設けられていることを特徴とする光伝送路。 The core includes at least two core portions made of a light-transmitting material and a clad portion made of a material having a refractive index different from the refractive index of the core portion. The light that is introduced into the core part from the light incident surface of the part and transmitted through the core part is configured to be emitted to the outside from the light emitting surface of the core part, thereby enabling bidirectional light transmission. An optical transmission line,
The light incident surface of the first core unit and the light emitting surface of the core unit different from the first core unit, and the light emitting surface of the first core unit and the core unit different from the first core unit The light transmission paths are provided on different outer faces among the outer faces forming the optical transmission path.
光源から照射された光が、上記光入射面において反射されることによって上記コア部内に導入され、上記コア部内で伝送された光が、上記光出射面において反射されることによって外部に出射されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光伝送路。 The light incident surface and the light exit surface of the core part are formed obliquely with respect to the light transmission direction when light is transmitted in the core part,
Light emitted from the light source is introduced into the core part by being reflected at the light incident surface, and light transmitted within the core part is emitted to the outside by being reflected at the light exit surface. The optical transmission line according to claim 1, wherein the optical transmission line is configured as described above.
上記コア部内で伝送される光が、上記斜めに形成された曲げ部において、上記光出射面側に反射されるように構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光伝送路。 In the optical transmission line, the core part is bent in a direction different from the extending direction of the optical transmission line, and the bent part is in the optical transmission direction when light is transmitted in the core part. And diagonally formed,
The light transmitted in the core portion is configured to be reflected toward the light emitting surface side in the obliquely formed bent portion. An optical transmission line as described in 1.
少なくとも上記コア部の光入射面において、上記横幅wが、上記厚みdよりも長くなっているとともに、
上記横幅wが、光入射側となる入口から光出射側となる出口に向けて減少することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光伝送路。 In the cross section perpendicular to the light transmission direction when light is transmitted in the core portion, the length of the core portion in the first direction as the bending direction that most permits the bending of the light transmission path is the thickness d, When the length of the core portion in the second direction perpendicular to the direction of 1 is the lateral width w,
At least in the light incident surface of the core portion, the lateral width w is longer than the thickness d,
The optical transmission line according to claim 1, wherein the lateral width w decreases from an entrance on the light incident side toward an exit on the light exit side.
上記光伝送路の光入射面に対して光を照射する少なくとも2つの発光部と、
上記光伝送路の光出射面から出射される光を受光する少なくとも2つの受光部とを備えることを特徴とする光伝送モジュール。 The optical transmission line according to any one of claims 1 to 9,
At least two light emitting units for irradiating light to the light incident surface of the light transmission path;
An optical transmission module comprising: at least two light receiving units that receive light emitted from a light emitting surface of the optical transmission path.
上記光伝送路が、上記発光部から照射された光を、光入射面において反射させることによって上記コア部内に導入することを特徴とする請求項10に記載の光伝送モジュール。 The light emitting unit irradiates light from the direction substantially perpendicular to the light transmission direction in the light transmission path with respect to the light transmission path,
The optical transmission module according to claim 10, wherein the optical transmission path introduces light emitted from the light emitting unit into the core unit by reflecting the light on a light incident surface.
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