JP2009071048A - 光中継モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】基板内に埋め込まれた光配線や外部接続用の光伝送媒体に光結合した際の損失に起因する信号劣化を改善することができる光中継モジュールを提供する。
【解決手段】光中継モジュール２は、複数の受光素子からなるＰＤアレイ２１と、ＰＤアレイ２１の出力信号を増幅及び波形整形する増幅用ＩＣ２２と、増幅用ＩＣ２２からの出力信号により発光素子駆動用信号を生成する駆動用ＩＣ２３と、駆動用ＩＣ２３により駆動されて光信号を第２の光導波路７へ送出するＶＣＳＥＬアレイ２８とを基板２０に設けた構成を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、光中継モジュールに関する。

一般に、電子機器は複数の装置から構成される場合が多い。例えば複写機は、画像入力装置と画像出力装置から成り、画像入力装置から入力された画像データはエレキケーブルを介して画像出力装置に送られ、紙等の表示媒体に印刷される。

近年、電子機器の高性能化に伴い、装置間の伝送容量が増大している。従来のパラレル伝送方式で大容量化に対応する為には、チャンネル数の増加や同期クロックの高速化が考えられる。しかし、配線長の違いやタイミングマージンの減少によるチャンネル間スキューによってエラーが発生しやすくなる。そこで、上記の問題を解決する為にデータ信号を１本の伝送路で送るシリアル伝送方式が注目されている。

しかしながら、シリアル伝送では伝送速度が上昇するため、従来のエレキケーブルでは信号品質を維持した状態で信号伝送を実現することが困難になっている。このような問題に対応する手段として、広帯域な信号伝送が可能な光信号の使用が検討されている。

一方で装置内信号伝送においても、例えば、非特許文献１に示すように、両端に光路変換面を有する光導波路が内蔵されたプリント配線板を有し、サブマウントの下面に発光素子が実装され、上面にドライバが実装された発光側光デバイスを、発光素子が一方の光路変換面の直上に位置するように半田ボールによってプリント配線板上に電気的に接続し、サブマウントの下面に受光素子が実装され、上面にレシーバが実装された受光側光デバイスを、受光素子が他方の光路変換面の直上に位置するように半田ボールによってプリント配線板上に電気的に接続した構造が知られている。
エレクトロニクス実装学会誌Ｖｏｌ．８ Ｎｏ．１（２００５）、ｐ２９〜３２

本発明の目的は、基板内に埋め込まれた光配線や外部接続用の光伝送媒体に光結合した際の損失に起因する信号劣化を改善することができる光中継モジュールを提供することにある。

本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の光中継モジュールを提供する。

［１］受光素子と、前記受光素子の出力信号を増幅ならびに波形整形する増幅用素子と、前記増幅用素子の出力信号により発光素子駆動用信号を生成する駆動用素子と、前記駆動用素子の前記発光素子駆動用信号により駆動される発光素子と、を備えたことを特徴とする光中継モジュール。

［２］前記受光素子、前記増幅用素子、前記駆動用素子、及び前記発光素子からなる一対の光受信部および光送信部を有することを特徴とする前記［１］に記載の光中継モジュール。

［３］前記一対の光受信部および光送信部は、同一の基板に実装され、前記同一の基板は、光導波路を内蔵した光配線基板に実装され、前記一対の光受信部及び光送信部が前記光導波路と光結合されていることを特徴とする前記［１］に記載の光中継モジュール。

［４］前記受光素子及び前記発光素子は、表面実装型であり、前記一対の光受信部および光送信部について、外部との間で光通信を行う前記受光素子及び前記発光素子は、４５度の反射面を端部に有する光伝送媒体が結合されていることを特徴とする前記［１］に記載の光中継モジュール。

［５］複数のチャンネルに対応した複数の受光素子からなる受光素子アレイと、前記受光素子アレイの出力信号をチャンネル毎に増幅ならびに波形整形する増幅用素子と、前記増幅用素子からの前記複数のチャンネルのデータに対し、前記複数のチャンネルのデータについて送信タイミングを同期させる論理回路と、前記論理回路の出力信号により前記複数のチャンネルに対応した発光素子駆動用信号を生成する駆動用素子と、前記駆動用素子の前記発光素子駆動用信号により駆動される複数の発光素子からなる発光素子アレイと、を備えたことを特徴とする光中継モジュール。

［６］前記受光素子アレイ、前記増幅用素子、前記駆動用素子、及び前記発光素子アレイからなる一対の光受信部および光送信部を有することを特徴とする前記［５］に記載の光中継モジュール。

［７］前記一対の光受信部および光送信部は、同一の基板に実装され、前記同一の基板は、光導波路を内蔵した光配線基板に実装され、前記一対の光受信部及び光送信部が前記光導波路と光結合されていることを特徴とする前記［５］に記載の光中継モジュール。

［８］前記受光素子アレイ及び前記発光素子アレイは、表面実装型であり、前記一対の光受信部および光送信部について、外部との光通信を行う前記受光素子アレイ及び前記発光素子アレイは、４５度の反射面を端部に有する光伝送媒体が結合されていることを特徴とする前記［５］に記載の光中継モジュール。

請求項１の光中継モジュールによれば、基板内に埋め込まれた光配線や外部接続用の光伝送媒体に光結合した際の損失に起因する信号劣化を改善することができる。

請求項２の光中継モジュールによれば、双方向の通信に対応させることができる。

請求項３の光中継モジュールによれば、光配線基板への実装が容易に行えると共に、光配線基板の光配線との光結合を効率的に行うことができる。

請求項４の光中継モジュールによれば、光方向変換のための部品を別途用意することなく光伝送媒体に光結合することができる。

請求項５の光中継モジュールによれば、チャンネル間のデータに遅延が生じるのを抑制することができる。

請求項６の光中継モジュールによれば、双方向の通信に対応させることができる。

請求項７の光中継モジュールによれば、光配線基板への実装が容易に行えると共に、光配線基板の光配線との光結合を効率的に行うことができる。

請求項８の光中継モジュールによれば、光方向変換のための部品を別途用意することなく光伝送媒体に光結合することができる。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る信号伝送装置を示す斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線の断面図、図３は、第１の実施の形態に係る光中継モジュールの平面側の斜視図、図４は、図３の光中継モジュールの裏面側の斜視図、図５は、図３のＢ−Ｂ線の断面図である。

（信号伝送装置の構成）
信号伝送装置１００は、図１に示すように、光配線基板１と、光配線基板１の表面に複数のはんだボール２ａを介して実装されて、他の装置の基板等との光接続用の光中継モジュール２と、光配線基板１の端子接続部（図示せず）に複数のはんだボール３ａを介して実装される実装基板７０に搭載された画像処理用ＬＳＩ３と、光配線基板１の端子接続部（図示せず）に複数のはんだボール４ａを介して実装される実装基板９０に搭載された表示処理用ＬＳＩ４と、画像処理用ＬＳＩ３に接続されると共に光配線基板１に複数のはんだボール５ａを介して実装された基板内配線モジュール５と、表示処理用ＬＳＩ４に接続されると共に光配線基板１に複数のはんだボール６ａを介して実装された基板内配線モジュール６と、光中継モジュール２と基板内配線モジュール５とを接続する第１の光導波路７と、光中継モジュール２と基板内配線モジュール６とを接続する第２の光導波路８と、基板内配線モジュール５と基板内配線モジュール６とを接続する第３の光導波路９とを備えて構成されている。

（光配線基板の構成）
光配線基板１は、ガラスエポキシ等の材料からなるベース基板１１と、上記第１〜第３の光導波路７〜９及び配線パターン１４Ａ，１４Ｂを含むと共にベース基板１１上に設けられた光配線層１２と、光配線層１２の上側に設けられ、プリント配線層を備えた表面基板１３を有して構成されている。

光配線層１２は、例えば、エポキシ系樹脂からなる３層構造であり、ベース基板１１にスピンコート後に紫外硬化処理されることにより形成された下部クラッド樹脂、下部クラッド樹脂上にスピンコート後に紫外線パターン露光を施し、更に硬化処理されることにより第１〜第３の光導波路７〜９が形成されているコア樹脂、及びコア樹脂へのスピンコート後に紫外硬化処理された上部クラッド樹脂（いずれも図示せず）からなる。

第２の光導波路８は、図２に示すように、クラッド８１と、コア８２と、コア８２の両端に４５度の傾斜面を有したミラー８０Ａ，８０Ｂを有し、基板内配線モジュール６の発光素子からの光信号が入射されると共に光信号を光中継モジュール２の受光素子へ反射できるように構成されている。なお、図示を省略しているが、第１の光導波路層７及び第３の光導波路層９も同様に４５度の傾斜面を有したミラーを有し、発光素子からの光信号が入射されると共に光信号を受光素子へ反射できるように構成されている。

ミラー８０Ａ，８０Ｂは、例えば、光配線層１２のクラッド８１及びコア８２をレーザビームで除去することによりコア８２に４５度の傾斜面を形成し、その表面にＡｕ膜等を電子ビーム蒸着することにより設けることができる。

（光中継モジュールの構成）
光中継モジュール２は、図１〜図４に示すように、複数のはんだボール２ａを備えた実装基板２０と、実装基板２０の表面に実装された受光素子アレイとしてのＰＤ（フォトダイオード）アレイ２１、増幅用ＩＣ２２及び駆動用ＩＣ２３と、実装基板２０の裏面に実装されたＰＤアレイ２４と、実装基板２０の表面に実装された増幅用ＩＣ２５、駆動用ＩＣ２６、及びＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：垂直共振型面発光レーザ）アレイ２７と、実装基板２０の裏面に実装されたＶＣＳＥＬアレイ２８と、ＰＤアレイ２１及びＶＣＳＥＬアレイ２７に光結合されたミラー付導波路２９と、ミラー付導波路２９の端部に取り付けられたＭＴ（mechanically transferable）コネクタ３０とを備えて構成されている。

ＶＣＳＥＬアレイ２７，２８アレイのＶＣＳＥＬは、例えば、裏面にｎ側電極を有するｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｎ型下部反射鏡層、活性層、電流狭窄層、ｐ型上部反射鏡層、ｐ型コンタクト層、ｐ側電極（ｎ側電極は反対側の面に設けられている）を積層した層構造の発光部を備えている。なお、このＶＣＳＥＬ構造は、基板内配線モジュール５，６に搭載されているＶＣＳＥＬも同様である。

ＰＤアレイ２１は、他の装置からの光信号（例えば、４チャンネル）を受信する複数（チャンネル数と同数）の受光素子からなり、例えば、高速応答性に優れたＧａＡｓ系のフォトダイオードを４つ含む構成である。その構造は、例えば、ＧａＡｓ基板上に、ＰＩＮ接合されたＰ層、Ｉ層及びＮ層と、Ｐ層に接続されたｐ側電極と、Ｎ層に形成されたｎ側電極とを備え、ｐ側電極は、開口を有し、開口の内側がレーザ光を受光する受光部となっている。ＰＤアレイ２１は、ボンディングワイヤ２１ａによって実装基板２０の配線パターンに接続されている。なお、このＰＤアレイ２１の層構造は、以下に説明する他のＰＤアレイにおいても同様であり、また、伝送可能なチャンネル数も同様である。

増幅用素子としての増幅用ＩＣ２２は、ＰＤアレイ２１の電流を電圧に変換する図示しないトランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）と、ＴＩＡの出力電圧を一定の出力電圧スイングになるように増幅して出力する図示しないリミッティングアンプ（ＬＡ）とを４チャンネル分備えて構成されている。

駆動用素子としての駆動用ＩＣ２３は、増幅用ＩＣ２２の出力信号から基板内配線モジュール５へ出力する信号を生成する半導体素子である。

発光素子アレイとしてのＶＣＳＥＬアレイ２８は、駆動用ＩＣ２３により駆動されて、駆動用ＩＣ２３からの４チャンネルの信号により４つの変調光を第１の光導波路７へ出力する４つのＶＣＳＥＬからなる。

ＰＤアレイ２４は、第２の光導波路８からの光信号を電気信号に変換する複数の受光素子（４つのフォトダイオード）を備えているがその構成は、ＰＤアレイ２１と同様である。

増幅用素子としての増幅用ＩＣ２５は、ＰＤアレイ２４の電流を電圧に変換する図示しないトランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）と、ＴＩＡの出力電圧を一定の出力電圧スイングになるように増幅して駆動用ＩＣ２６へ出力する図示しないリミッティングアンプ（ＬＡ）とを４チャンネル分備えて構成されている。

駆動用素子としての駆動用ＩＣ２６は、増幅用ＩＣ２５の出力信号からＶＣＳＥＬアレイ２７の駆動信号（４チャンネル分）を生成する半導体素子である。

発光素子アレイとしてのＶＣＳＥＬアレイ２７は、駆動用ＩＣ２６からの４チャンネルの信号により４つの変調光を生成する４つのＶＣＳＥＬからなり、ボンディングワイヤ２７ａによって実装基板２０の配線パターンに接続されている。

光伝送媒体としてのミラー付導波路２９は、８チャンネル分（送信用４チャンネル、受信用４チャンネル）の光導波路を有し、その一端には、図２、図５に示すように、４５度の傾斜面２９ａに反射面が設けられている。

図５は、光中継モジュール２のあるチャンネル部分で切断した断面図を示し、実装基板２においてＰＤアレイ２１と、増幅用ＩＣ２２と、駆動用ＩＣ２３と、ＶＣＳＥＬアレイ２８とが電気的に接続されている。上記した光中継モジュール２では、アレイ状の発光素子（ＶＣＳＥＬアレイ）および受光素子（ＰＤアレイ）を用いた構成を説明しているが、図示するような１系統の光受送信部からなる光中継モジュール２を構成することもできる。

（基板内配線モジュールの構成）
基板内配線モジュール５は、図１、図２に示すように、実装基板５０と、実装基板５０に実装されて第３の光導波路９へ光信号を出力するＶＣＳＥＬアレイ（図示せず）と、このＶＣＳＥＬアレイを駆動する駆動用ＩＣ５１と、受光素子であるＰＤアレイ（図示せず）と、該フォトダイオードアレイの出力を増幅する増幅用ＩＣ５２と、駆動用ＩＣ５１及び増幅用ＩＣ５２を制御すると共に画像処理用ＬＳＩ３との間の通信を実行する制御用ＩＣ５３とを備えて構成され、その電気信号入出力端子（図示せず）は、配線パターン１４Ａを介して画像処理用ＬＳＩ３を搭載する実装基板７０に接続されている。なお、基板内配線モジュール５は、本実施の形態においては、送信用に４チャンネル、受信用に４チャンネルの伝送が可能な構成になっている。

基板内配線モジュール６は、図１、図２に示すように、実装基板６０と、第２の光導波路８へ光信号を出力するＶＣＳＥＬアレイ６１(図示せず)と、ＶＣＳＥＬアレイ６１を駆動する駆動用ＩＣ６２と、第３の光導波路９からの光信号を受信するＰＤアレイ（図示せず）と、該ＰＤアレイの出力を増幅する増幅用ＩＣ６３と、駆動用ＩＣ６２及び増幅用ＩＣ６３を制御すると共に表示処理用ＬＳＩ４との間の通信を実行する制御用ＩＣ６４とを備えて構成され、その電気信号入出力端子（図示せず）は、配線パターン１４Ｂを介して表示処理用ＬＳＩ４を搭載する実装基板９０に接続されている。なお、本実施の形態においては、基板内配線モジュール６は、送信用に４チャンネル、受信用に４チャンネルの伝送が可能な構成になっている。

（画像処理用ＬＳＩ及び表示用ＬＳＩ）
画像処理用ＬＳＩ３は、例えば、複写機、複合機等の画像処理装置の印刷、ＦＡＸ送受信、スキャナ等に関するデータを処理する半導体素子であり、実装基板７０に搭載される。また、表示用ＬＳＩ４は、画像処理装置内で表示する表示用データ、或いは外部へ伝送する表示用データを作成する半導体素子であり、実装基板９０に搭載される。

（信号伝送装置の動作）
次に、図１〜図５を参照して信号伝送装置１００の動作を説明する。

ＭＴコネクタ３０を介して接続された装置から光信号が伝送されると、この光信号はミラー付導波路２９の端部の傾斜面２９ａの内側に設けられた反射面で反射して光路変換された後、ＰＤアレイ２１の受光面に入射する。

ＰＤアレイ２１は、入射光の変化を電気信号に光電変換して出力する。この電流出力は、増幅用ＩＣ２２のＴＩＡによって電圧に変換された後、更に、増幅用ＩＣ２２のリミッティングアンプによって一定の出力電圧スイングとなるように増幅、すなわち、光信号が最小受信感度以下になる前に光信号出力を増幅ならびに波形整形されることにより補正される。増幅用ＩＣ２２は、増幅し、かつチャンネル間の振幅揺らぎを抑制した信号を駆動用ＩＣ２３へ出力する。この動作により、ＰＤアレイ２１に異なるレベルの信号が入力されても、一定電圧スイングの信号が駆動用ＩＣ２３に入力される。

駆動用ＩＣ２３は、増幅用ＩＣ２２からの信号をＶＣＳＥＬ駆動用信号に変換した後、このＶＣＳＥＬ駆動用信号を実装基板２０の裏面に実装されたＶＣＳＥＬアレイ２８に印加する。ＶＣＳＥＬアレイ２８は、ＶＣＳＥＬ駆動用信号に応じた光信号を発し、これを第１の光導波路７に出射する。

光信号は、第１の光導波路７を伝播して終端部に到達し、該終端部に光結合している基板内配線モジュール５の裏面に設けられているＰＤアレイ（図示せず）に入射する。ＰＤアレイは、光信号を電気信号に光電変換される。この電気信号（電流信号）は、更に、増幅用ＩＣ５２によって電圧信号に変換する。この電圧信号は、制御用ＩＣ５３、配線パターン１４Ａを介して画像処理用ＬＳＩ３へデータとして送られる。

画像処理用ＬＳＩ３は、基板内配線モジュール５からのデータに画像処理を施し、処理を施したデータを配線パターン１４Ａを介して基板内配線モジュール５へ送出する。基板内配線モジュール５は、制御用ＩＣ５３により受信した後、データを駆動用ＩＣ５１に送り、この駆動用ＩＣ５１により、基板５０の裏面に設けられているＶＣＳＥＬアレイ（図示せず）を励起して光信号を発光させる。この光信号は、第３の光導波路９に入射し、第３の光導波路９を伝播して基板内配線モジュール６に送られる。

基板内配線モジュール６は、裏面に実装されたＰＤアレイ（図示せず）により受光し、該ＰＤアレイによって電流信号に光電変換し、更に、増幅用ＩＣ６３によって電圧信号に変換される。この電気信号は、制御用ＩＣ６４、配線パターン１４Ｂを介して表示処理用ＬＳＩ４へ送られる。

表示処理用ＬＳＩ４は、基板内配線モジュール６からの電気信号（画像データ）を表示データにし、この表示データを配線パターン１４Ｂを介して基板内配線モジュール６へ送出する。基板内配線モジュール６は、制御用ＩＣ６４により受信した後、データを駆動用ＩＣ６２に送り、この駆動用ＩＣ６２により、基板６０の裏面に設けられているＶＣＳＥＬアレイ６１(図示せず)を励起して光信号を発光させる。この光信号は、第２の光導波路８に入射した後、第２の光導波路８を伝播し、光中継モジュール２に送られる。

光中継モジュール２は、第２の光導波路８からの光信号をＰＤアレイ２４(図示せず)で受光し、ＰＤアレイ２４により電気信号に変換する。この電気信号は、増幅用ＩＣ２５のＴＩＡによって電圧に変換された後、更に、増幅用ＩＣ２５のリミッティングアンプによって一定の出力電圧スイングとなるように増幅ならびに波形整形され、増幅した信号を駆動用ＩＣ２６へ出力する。この動作により、ＰＤアレイ２４に異なるレベルの信号が入力されても、一定電圧スイングの信号が駆動用ＩＣ２６に入力される。

駆動用ＩＣ２６は、増幅用ＩＣ２５からの信号をＶＣＳＥＬ駆動用信号に変換した後、このＶＣＳＥＬ駆動用信号をＶＣＳＥＬアレイ２７に印加する。ＶＣＳＥＬアレイ２７は、ＶＣＳＥＬ駆動用信号に応じた光信号を発光し、これをミラー付導波路２９へ出射する。ミラー付導波路２９に入射した光信号は、ＭＴコネクタ３０を及びこのＭＴコネクタ３０に接続された光伝送媒体を介して他の基板へ伝送される。

［第２の実施の形態］
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る光中継モジュールを示す斜視図、図７は、図６の光中継モジュールの裏面図、図８は、図６のＣ−Ｃ線の断面図である。

本実施の形態は、第１の実施の形態において、増幅用ＩＣ２２，２５の後段にバッファ機能を有する論理ＩＣ（論理回路）３１Ａ，３１Ｂを設けたものであり、その他の構成は第一の実施の形態と同様である。

次に、第２の実施の形態における光中継モジュール２の動作を図６〜図１０を参照して説明する。

図９は、第２の実施の形態における各チャンネルの送信データの出力タイミングを示し、（ａ）は増幅用ＩＣの出力、（ｂ）は駆動用ＩＣの出力である。また、図１０は、第２の実施の形態に係る光中継モジュールの動作を説明するフローチャートである。

図６において、増幅用ＩＣ２２は、ＰＤアレイ２１から信号が出力されると、第１の実施の形態において説明したように、ＰＤアレイ２１の出力を増幅ならびに波形整形する。増幅用ＩＣ２２から出力される各チャンネル（ＣＨ）のデータは、先頭に特定ビット（図９の斜線で示す部分で、例えば、スタートビット）が付加されている。

通常、チャンネル間に遅延が生じることはないが、光結合のばらつきや配線長の差等が顕著になった場合、チャンネル間に遅延が生じることがある。例えば、光結合のばらつきに起因してチャンネル４（ＣＨ４）に遅延が生じていると、図９の（ａ）に示すように、ＣＨ４にスキューが生じる。この結果、ＣＨ４はＣＨ１〜ＣＨ３との間にデータ伝送タイミングのずれが生じ、データ伝送が正しく行えなくなる。

このようなとき、論理ＩＣ３１Ａは、ＣＨ１〜ＣＨ４の各データをチャンネルごとにレジスタに格納し（ステップＳ１，Ｓ２）、最も遅延しているＣＨ４のキャラクタが到着するまで、ＣＨ１〜ＣＨ３のデータ送出の開始を待ち、ＣＨ４の特定ビットが到着したタイミング（ステップＳ３）でＣＨ１〜ＣＨ４の各データを同時に駆動用ＩＣ２３へ出力する（ステップＳ４）。換言すれば、論理ＩＣ３１Ａによって各データが同期化されるため、図９の（ｂ）に示すように、チャンネル間にデータのずれは生じない。

駆動用ＩＣ２３は、ＣＨ１〜ＣＨ４の各データに基づいてＶＣＳＥＬアレイ２８を駆動するためのＶＣＳＥＬ駆動用信号を生成し、ＶＣＳＥＬアレイ２８へ出力する。ＶＣＳＥＬアレイ２８は、ＶＣＳＥＬ駆動用信号に応じた光信号を発光し、これを第１の光導波路７へ出射する。

次に、図７及び図８に示すＰＤアレイ２４が、第２の光導波路８からの光信号を受光すると、増幅用ＩＣ２５は、ＰＤアレイ２１と同様に、光信号が最小受信感度以下になる前にＰＤアレイ２４の出力を増幅する。増幅用ＩＣ２５から出力される各チャンネル（ＣＨ）のデータも、先頭に特定ビットが付加されている。

増幅用ＩＣ２５からのデータの内、例えば、チャンネル４（ＣＨ４）に遅延が生じていると、図９の（ａ）に示すように、ＣＨ４にスキューが生じる。この場合、論理ＩＣ３１Ｂは、ＣＨ１〜ＣＨ４の各データをチャンネルごとにレジスタに格納し、最も遅延しているＣＨ４の特定ビットが到着するまで、ＣＨ１〜ＣＨ３のデータ送出の開始を待ち、ＣＨ４の特定ビットが到着したタイミングでＣＨ１〜ＣＨ４の各データを同時に駆動用ＩＣ２６へ出力する。この結果、図９の（ｂ）に示すように、チャンネル間にはデータ伝送のタイミングにずれが生じない。

［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。

例えば、伝送チャンネルの数は、８チャンネル(送信用４チャンネル、受信用４チャンネル)であるとしたが、任意のチャンネル数にすることができる。また、第１の実施の形態においては、１チャンネルの構成であってもよい。

また、光中継モジュール２は、第１の光導波路７及び第２の光導波路８に接続された２つの信号伝送系を有するものとしたが、１つであっても、３つ以上であってもよい。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る信号伝送装置を示す斜視図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線の断面図である。 図３は、第１の実施の形態に係る光中継モジュールの平面側の斜視図である。 図４は、図３の光中継モジュールの裏面側の斜視図である。 図５は、図３のＢ−Ｂ線の断面図である。 図６は、本発明の第２の実施の形態に係る光中継モジュールを示す斜視図である。 図７は、図６の光中継モジュールの裏面図である。 図８は、図６のＣ−Ｃ線の断面図である。 図９は、第２の実施の形態における各チャンネルの送信データの出力タイミングを示し、（ａ）は増幅用ＩＣの出力、（ｂ）は駆動用ＩＣの出力である。 図１０は、第２の実施の形態に係る光中継モジュールの動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 光配線基板
２ 光中継モジュール
２ａ ボール
３ 画像処理用ＬＳＩ
３ａ はんだボール
４ 表示処理用ＬＳＩ
４ａ，５ａ ボール
５ 基板内配線モジュール
６ 基板内配線モジュール
６ａ はんだボール
７ 第１の光導波路
８ 第２の光導波路
９ 第３の光導波路
１１ ベース基板
１２ 光配線層
１３ 表面基板
１４Ａ，１４Ｂ 配線パターン
２０，５０，６０，７０，９０ 実装基板
２１，２４ ＰＤアレイ
２１ａ ボンディングワイヤ
２２，２５ 増幅用ＩＣ
２３，２６ 駆動用ＩＣ
２７，２８，６１ ＶＣＳＥＬアレイ
２７ａ ボンディングワイヤ
２９ ミラー付導波路
２９ａ 傾斜面
３０ ＭＴコネクタ
３１Ａ，３１Ｂ 論理ＩＣ
５１，６２ 駆動用ＩＣ
５２，６３ 増幅用ＩＣ
５３，６４ 制御用ＩＣ
８０Ａ，８０Ｂ ミラー
８１ クラッド
８２ コア
１００ 信号伝送装置

Claims (8)

1. 受光素子と、
   前記受光素子の出力信号を増幅ならびに波形整形する増幅用素子と、
   前記増幅用素子の出力信号により発光素子駆動用信号を生成する駆動用素子と、
   前記駆動用素子の前記発光素子駆動用信号により駆動される発光素子と、
   を備えたことを特徴とする光中継モジュール。
2. 前記受光素子、前記増幅用素子、前記駆動用素子、及び前記発光素子からなる一対の光受信部および光送信部を有することを特徴とする請求項１に記載の光中継モジュール。
3. 前記一対の光受信部および光送信部は、同一の基板に実装され、前記同一の基板は、光導波路を内蔵した光配線基板に実装され、前記一対の光受信部及び光送信部が前記光導波路と光結合されていることを特徴とする請求項２に記載の光中継モジュール。
4. 前記受光素子及び前記発光素子は、表面実装型であり、前記一対の光受信部および光送信部について、外部との間で光通信を行う前記受光素子及び前記発光素子は、４５度の反射面を端部に有する光伝送媒体が結合されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光中継モジュール。
5. 複数のチャンネルに対応した複数の受光素子からなる受光素子アレイと、
   前記受光素子アレイの出力信号をチャンネル毎に増幅ならびに波形整形する増幅用素子と、
   前記増幅用素子からの前記複数のチャンネルのデータに対し、前記複数のチャンネルのデータについて送信タイミングを同期させる論理回路と、
   前記論理回路の出力信号により前記複数のチャンネルに対応した発光素子駆動用信号を生成する駆動用素子と、
   前記駆動用素子の前記発光素子駆動用信号により駆動される複数の発光素子からなる発光素子アレイと、
   を備えたことを特徴とする光中継モジュール。
6. 前記受光素子アレイ、前記増幅用素子、前記駆動用素子、及び前記発光素子アレイからなる一対の光受信部および光送信部を有することを特徴とする請求項５に記載の光中継モジュール。
7. 前記一対の光受信部および光送信部は、同一の基板に実装され、前記同一の基板は、光導波路を内蔵した光配線基板に実装され、前記一対の光受信部及び光送信部が前記光導波路と光結合されていることを特徴とする請求項６に記載の光中継モジュール。
8. 前記受光素子アレイ及び前記発光素子アレイは、表面実装型であり、前記一対の光受信部および光送信部について、外部との光通信を行う前記受光素子アレイ及び前記発光素子アレイは、４５度の反射面を端部に有する光伝送媒体が結合されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の光中継モジュール。

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