JP5092386B2 - Photoelectric conversion module, receptor, and electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、光信号を伝送する光伝送路、および、電気信号を伝送する電気配線における信号の入出力を行う光電変換モジュールに関するものである。 The present invention relates to an optical transmission line that transmits an optical signal, and a photoelectric conversion module that inputs and outputs signals in an electrical wiring that transmits an electrical signal.
近年、高速で大容量のデータ通信が可能な光通信網が拡大している。今後、この光通信網は機器間から機器内への搭載が予想されている。そして、プリント配線基板を光配線として実現するために、アレイ化が可能な光導波路が期待されている。光導波路は、コアと呼ばれる芯とそれを覆うクラッドとからなっており、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。 In recent years, optical communication networks capable of high-speed and large-capacity data communication have been expanded. In the future, this optical communication network is expected to be installed between devices. In order to realize a printed wiring board as an optical wiring, an optical waveguide that can be arrayed is expected. The optical waveguide is composed of a core called a core and 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.
このような機器内での信号伝送において、従来の電気配線による伝送と、光配線による伝送とを共存させる構成が提案されている。例えば特許文献１には、電気信号を光信号に変換して光配線に対して送信する電気―光変換回路基板、および、電気信号を電気配線に対して送信する信号中継回路基板が筐体内に設けられた信号伝送装置が開示されている。
上記従来の構成では、電気―光変換回路基板と信号中継回路基板とがそれぞれ独立して設けられているとともに、両者を同一平面において並べて配置した構成となっている。したがって、電気―光変換回路基板と信号中継回路基板とによって平面方向に占める面積が広くなるという問題がある。これは、サイズの小型化が望まれる携帯型電子機器などに適用する場合に非常に不利になる。 In the above conventional configuration, the electro-optical conversion circuit board and the signal relay circuit board are provided independently of each other, and both are arranged side by side on the same plane. Therefore, there is a problem that the area occupied in the planar direction is widened by the electro-optical conversion circuit board and the signal relay circuit board. This is very disadvantageous when applied to a portable electronic device or the like where a reduction in size is desired.
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、光信号を電気信号に変換する光電変換配線基板と、電気信号を伝送する電気配線基板とを備えた光電変換モジュールにおいて、基板面に垂直な方向から見た際の光電変換モジュールの面積が小さい光電変換モジュール、およびこれに適合するレセプタ、ならびにこれを備えた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 thereof is a photoelectric conversion module including a photoelectric conversion wiring board that converts an optical signal into an electric signal and an electric wiring board that transmits the electric signal. The photoelectric conversion module having a small area when viewed from the direction perpendicular to the substrate surface, a receptor adapted to the photoelectric conversion module, and an electronic apparatus including the same are provided.
本発明に係る光電変換モジュールは、上記課題を解決するために、光信号伝送手段によって伝送される光信号を電気信号に変換する光電変換部および光電変換配線を備えた光電変換配線基板と、電気信号伝送手段によって伝送される電気信号を伝送する基板内電気配線を備えた電気配線基板と、上記光電変換配線および上記基板内電気配線の少なくともいずれか一方と電気的に接続される電極とを備え、上記電気配線基板の基板面と、上記光電変換配線基板の基板面とが平行に配置されており、かつ、上記電気配線基板および上記光電変換配線基板の基板面に垂直な方向から見て、上記電気配線基板と上記光電変換配線基板とが重なる領域が存在するような配置となっている構成である。 In order to solve the above problems, a photoelectric conversion module according to the present invention includes a photoelectric conversion wiring board including a photoelectric conversion unit that converts an optical signal transmitted by an optical signal transmission unit into an electric signal, and a photoelectric conversion wiring; An electrical wiring board having an in-board electrical wiring for transmitting an electrical signal transmitted by the signal transmission means; and an electrode electrically connected to at least one of the photoelectric conversion wiring and the in-substrate electrical wiring. The substrate surface of the electrical wiring substrate and the substrate surface of the photoelectric conversion wiring substrate are arranged in parallel, and viewed from a direction perpendicular to the substrate surface of the electrical wiring substrate and the photoelectric conversion wiring substrate, In this configuration, there is a region where the electrical wiring board and the photoelectric conversion wiring board overlap.
上記の構成によれば、光信号伝送手段によって伝送される光信号と、電気信号伝送手段によって伝送される電気信号とを１つの光電変換モジュールにまとめて、電極によって入出力を行う構成となっている。よって、光信号伝送と電気信号伝送とを平行して行う通信形態において、外部配線との接続構造を単純化することができる。 According to the above configuration, the optical signal transmitted by the optical signal transmission unit and the electrical signal transmitted by the electrical signal transmission unit are combined into one photoelectric conversion module and input / output is performed by the electrodes. Yes. Therefore, in a communication mode in which optical signal transmission and electrical signal transmission are performed in parallel, the connection structure with the external wiring can be simplified.
また、電気配線基板と光電変換配線基板とが、互いに基板面同士で対向した配置となっているので、これらを基板面に平行な方向で横に並べた構成と比較して、基板面に垂直な方向から見た際の光電変換モジュールの面積を小さくすることができる。よって、例えば光電変換モジュールを何らかの外部基板上に接続する場合などに、該外部基板上において、光電変換モジュール接続用に確保すべき領域を小さくすることができる。これは、サイズの小型化が望まれる電子機器などに適用する場合に非常に効果的である。 In addition, since the electrical wiring substrate and the photoelectric conversion wiring substrate are arranged so as to face each other on the substrate surface, they are perpendicular to the substrate surface as compared with a configuration in which they are arranged side by side in a direction parallel to the substrate surface. It is possible to reduce the area of the photoelectric conversion module when viewed from various directions. Therefore, for example, when the photoelectric conversion module is connected to some external substrate, an area to be secured for the photoelectric conversion module connection on the external substrate can be reduced. This is very effective when applied to an electronic device or the like for which size reduction is desired.
また、本発明に係る光電変換モジュールは、上記の構成において、上記光電変換配線基板と、上記電気配線基板とが、互いに所定の間隔を置いて対向して配置されているとともに、上記電極が、上記光電変換配線基板と上記電気配線基板とを接続する構成に設けられている構成としてもよい。 Further, in the photoelectric conversion module according to the present invention, in the above configuration, the photoelectric conversion wiring board and the electric wiring board are arranged to face each other at a predetermined interval, and the electrode is It is good also as a structure provided in the structure which connects the said photoelectric conversion wiring board and the said electrical wiring board.
上記の構成によれば、光電変換配線基板と電気配線基板とを接続する構成に電極が設けられているので、光電変換配線基板または電気配線基板において、電極を設けるためのスペースを確保する必要がなくなる。よって、基板面に垂直な方向から見た際の光電変換モジュールの面積をさらに小さくすることができる。 According to said structure, since the electrode is provided in the structure which connects a photoelectric conversion wiring board and an electrical wiring board, it is necessary to ensure the space for providing an electrode in a photoelectric conversion wiring board or an electrical wiring board. Disappear. Therefore, the area of the photoelectric conversion module when viewed from the direction perpendicular to the substrate surface can be further reduced.
また、本発明に係る光電変換モジュールは、上記の構成において、上記電極における外部配線と電気的に接触するための面が、上記光電変換配線基板および上記電気配線基板の基板面に垂直に設けられている構成としてもよい。 In the photoelectric conversion module according to the present invention, in the above configuration, a surface of the electrode for making electrical contact with the external wiring is provided perpendicular to the photoelectric conversion wiring substrate and the substrate surface of the electric wiring substrate. It is good also as composition which has.
上記の構成によれば、電極における外部配線と電気的に接触するための面が基板面に対して垂直に設けられているので、この電極に接触する外部配線の電極も、基板面に垂直に設けることが可能となる。よって、例えば外部配線が設けられる外部基板において、光電変換モジュールの電極に接触するための電極を設けるためのスペースを小さくすることができる。 According to the above configuration, since the surface of the electrode for making electrical contact with the external wiring is provided perpendicular to the substrate surface, the electrode of the external wiring that contacts this electrode is also perpendicular to the substrate surface. It can be provided. Therefore, for example, in an external substrate on which external wiring is provided, a space for providing an electrode for contacting the electrode of the photoelectric conversion module can be reduced.
また、本発明に係る光電変換モジュールは、上記の構成において、上記光電変換配線基板と上記電気配線基板とを接続する構成と、上記電気配線基板および上記光電変換配線基板とによって囲われる空間内に、上記基板内電気配線および上記光電変換配線が配置されることを特徴とする請求項２記載の光電変換モジュール。
In the photoelectric conversion module according to the present invention, in the configuration described above, the photoelectric conversion wiring board and the electric wiring board are connected to each other, and the space surrounded by the electric wiring board and the photoelectric conversion wiring board is included. The photoelectric conversion module according to
上記の構成によれば、基板内電気配線および光電変換配線を外部環境の影響を受けにくい状態に保つこと、あるいは空間内の実装部品を封止補償することが可能となり、経年変化による短絡や断線の発生可能性を低く抑えることが可能となる。 According to the above configuration, it is possible to keep the electrical wiring in the substrate and the photoelectric conversion wiring in a state that is not easily affected by the external environment, or it is possible to compensate the sealing of the mounted components in the space, and short circuit or disconnection due to secular change It is possible to suppress the possibility of occurrence of low.
また、本発明に係る光電変換モジュールは、上記の構成において、上記電極が、上記光電変換配線基板および上記電気配線基板の基板面と平行な方向に外側に向けて突出した形状となっている構成としてもよい。 In the photoelectric conversion module according to the present invention, in the above configuration, the electrode has a shape protruding outward in a direction parallel to the substrate surfaces of the photoelectric conversion wiring substrate and the electric wiring substrate. It is good.
上記の構成によれば、光電変換配線基板および電気配線基板の基板面に平行な方向に電極を突出させているので、この突出部分において、電気接触のための領域を確保することが可能となる。すなわち、基板面に垂直な方向において、電極における電気接触のための領域を確保する構成と比較して、光電変換モジュールの厚みを薄くすることが可能となる。 According to the above configuration, since the electrodes protrude in a direction parallel to the substrate surfaces of the photoelectric conversion wiring board and the electric wiring board, it is possible to secure an area for electrical contact in the protruding portion. . That is, it is possible to reduce the thickness of the photoelectric conversion module as compared with a configuration in which a region for electrical contact in the electrode is ensured in a direction perpendicular to the substrate surface.
また、本発明に係る光電変換モジュールは、上記の構成において、上記光信号伝送手段が、透光性を有する材料から構成されるコア部と、該コア部の屈折率と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た光伝送路であり、上記光電変換配線基板が、上記光伝送路と固定接続されている構成としてもよい。 In the photoelectric conversion module according to the present invention, in the above configuration, the optical signal transmission means includes a core portion made of a light-transmitting material, and a material having a refractive index different from the refractive index of the core portion. The photoelectric conversion wiring board may be fixedly connected to the optical transmission line.
上記の構成によれば、光伝送路が光電変換配線基板に対して固定接続されているので、光伝送路と光電変換配線基板に設けられる光電変換部との光結合の位置関係が固定されることになる。よって、光伝送路と光電変換部との間の光結合部分を分離することによって接続を解除する構成と比較して、光結合の安定性を向上させることができる。 According to the above configuration, since the optical transmission path is fixedly connected to the photoelectric conversion wiring board, the positional relationship of optical coupling between the optical transmission path and the photoelectric conversion unit provided on the photoelectric conversion wiring board is fixed. It will be. Therefore, the stability of the optical coupling can be improved as compared with the configuration in which the connection is released by separating the optical coupling portion between the optical transmission path and the photoelectric conversion unit.
また、本発明に係るレセプタは、上記本発明に係る光電変換モジュールが備える上記電極と電気的に接続する電極と、上記電極が設けられるとともに、上記光電変換モジュールを着脱自在に保持するフレームとを備える構成である。 The receptor according to the present invention includes an electrode electrically connected to the electrode included in the photoelectric conversion module according to the present invention, and a frame provided with the electrode and detachably holding the photoelectric conversion module. It is the composition provided.
上記の構成によれば、当該レセプタを、例えば外部基板などに設けることによって、上記光電変換モジュールの着脱が可能な構成とすることが可能となる。よって、例えば光電変換モジュールを備えた電子機器を生産するときの作業を容易にすることが可能となる。 According to said structure, it becomes possible to set it as the structure which can attach or detach the said photoelectric conversion module by providing the said receptor on an external substrate etc., for example. Therefore, for example, it is possible to facilitate work when producing an electronic device including a photoelectric conversion module.
また、本発明に係る電子機器は、上記本発明に係る光電変換モジュールと、上記光信号伝送手段と、上記電気信号伝送手段とを備えた構成である。 An electronic device according to the present invention includes the photoelectric conversion module according to the present invention, the optical signal transmission unit, and the electrical signal transmission unit.
上記の構成によれば、光信号伝送と電気信号伝送とを平行して行う通信部分の構成のサイズをコンパクトにすることができるので、より小型の電子機器を提供することが可能となる。 According to said structure, since the size of the structure of the communication part which performs optical signal transmission and electric signal transmission in parallel can be made compact, it becomes possible to provide a smaller electronic device.
本発明に係る光電変換モジュールは、以上のように、上記電気配線基板の基板面と、上記光電変換配線基板の基板面とが平行に配置されており、かつ、上記電気配線基板および上記光電変換配線基板の基板面に垂直な方向から見て、上記電気配線基板と上記光電変換配線基板とが重なる領域が存在するような配置となっている構成である。よって、光信号伝送と電気信号伝送とを平行して行う通信形態において、外部配線との接続構造を単純化することができるとともに、基板面に垂直な方向から見た際の光電変換モジュールの面積を小さくすることができるという効果を奏する。 In the photoelectric conversion module according to the present invention, as described above, the substrate surface of the electric wiring substrate and the substrate surface of the photoelectric conversion wiring substrate are arranged in parallel, and the electric wiring substrate and the photoelectric conversion are arranged. As viewed from the direction perpendicular to the substrate surface of the wiring board, the electric wiring board and the photoelectric conversion wiring board are arranged so that there is an overlapping region. Therefore, in the communication mode in which optical signal transmission and electrical signal transmission are performed in parallel, the connection structure with the external wiring can be simplified, and the area of the photoelectric conversion module when viewed from the direction perpendicular to the substrate surface There is an effect that can be reduced.
（実施の形態１）
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。図１は、本実施形態に係る光電変換モジュール１およびレセプタ３１の概略構成を示す斜視図である。
(Embodiment 1)
An embodiment of the present invention is described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the
光電変換モジュール１は、光信号を伝送する光信号伝送手段としての光配線３の終端部、および、電気信号を伝送する電気信号伝送手段としての電気配線２の終端部が接続されているとともに、光配線３および電気配線２において伝送される信号を電気信号として入力および／または出力するモジュール側電極６…を備えた構成となっている。レセプタ３１は、光電変換モジュール１を受容するとともに、光電変換モジュール１を受容した状態において、モジュール側電極６…と電気的に接続するレセプタ側電極３３を備えた構成となっている。
The
図２（ａ）は、光電変換モジュール１の側面図を示しており、図２（ｂ）は、光電変換モジュール１の分解斜視図を示している。これらの図を参照しながら、以下に光電変換モジュール１の構成の詳細について説明する。
FIG. 2A shows a side view of the
光電変換モジュール１は、電気配線基板４と、該電気配線基板４と対向した状態で配置される光電変換配線基板５とを備えている。すなわち、電気配線基板４の基板面と、光電変換配線基板５の基板面とが平行に配置されており、かつ、電気配線基板４および光電変換配線基板５の基板面に垂直な方向から見て、電気配線基板４と光電変換配線基板５とが重なる領域が存在するような配置となっている。
The
また、光電変換モジュール１は、電気配線基板４と光電変換配線基板５とを接続するモジュールフレーム７を備えている。このモジュールフレーム７と、電気配線基板４および光電変換配線基板５とによって囲われる空間内に、電気配線基板４に形成されている基板内電気配線、および、光電変換配線基板５に形成されている光電変換配線が配置される。すなわち、基板内電気配線および光電変換配線は、モジュールフレーム７と、電気配線基板４および光電変換配線基板５とによって形成される密閉空間内に配置されることになる。これにより、基板内電気配線および光電変換配線を外部環境の影響を受けにくい状態に保つことが可能となり、経年変化による短絡や断線の発生可能性を低く抑えることが可能となる。
In addition, the
なお、図２（ｂ）に示す構成では、モジュールフレーム７が、光電変換配線基板５と一体的に形成されている。言い換えれば、光電変換配線基板５は、光電変換配線が形成される基板とモジュールフレーム７とが一体形成された部材によって構成されている。
In the configuration shown in FIG. 2B, the
電気配線２は、電気配線基板４の基板面に平行な方向から、長方形形状の電気配線基板４の一つの辺に相当する側面に対して接続されている。これにより、電気配線２と、電気配線基板４における基板内電気配線とが電気的に接続される。
The
光配線３は、電気配線２と同じ方向からモジュールフレーム７に対して固定接続されている。図３は、光配線３とモジュールフレーム７との接続部分の周辺を拡大して示した側面断面図である。同図に示すように、光配線３は、電気配線２と所定の間隔をおいて平行となる状態でモジュールフレーム７に固定接続されている。また、光配線３の終端部３Ａが、モジュールフレーム７と、電気配線基板４および光電変換配線基板５とによって囲われる空間内に突き出すように、光配線３がモジュールフレーム７に対して固定されている。
The
光配線３の終端部３Ａは、光配線３の光信号伝送方向に対して所定の角度（例えば３０〜４５度）をなす光反射面を有している。この光反射面は、光配線３を伝送してきた光が光電変換配線基板５側に反射されるように設けられている。そして、光電変換配線基板５上には、上記光反射面で反射された光が到達するように配置された受光部８が設けられている。
The
受光部８は、終端部３Ａ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８は、例えばＰＤ（Photo-Diode）などの受光素子によって構成される。受光部８から出力された電気信号は、配線９によって光電変換配線基板５における光電変換配線に接続される。
The
なお、図３に示す例では、光配線３において伝送されてきた光信号を受光部８によって受光する場合の構成について示しているが、光電変換配線基板５上に光電変換配線に電気的に接続された発光部が設けられ、この発光部から出力された光が上記光反射面を介して光配線３に入射し、光信号が出力されるようになっていてもよい。この場合、発光部は、例えばＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity-Surface Emitting Laser）などの発光素子によって構成される。
In the example shown in FIG. 3, the configuration in the case where the light signal transmitted in the
モジュールフレーム７には、電気配線基板４および光電変換配線基板５の基板面にほぼ垂直な外側面が４面設けられている。図１および図２（ａ）（ｂ）に示す例では、電気配線基板４および光電変換配線基板５の基板面に垂直な方向から見て、モジュールフレーム７の４つの外側面が長方形形状となるように配置されている。そして、この４つの外側面のうち、１つの外側面に対して光配線３が接続されている。
The
また、モジュールフレーム７の外側面には、モジュール側電極６…が設けられている。本実施形態では、モジュールフレーム７の外側面のうち、光配線３が接続されている面に垂直となる２つの外側面に、モジュール側電極６…がそれぞれ設けられた構成としているが、それ以外の面に設けられていても良い。モジュール側電極６は、電気配線基板４および光電変換配線基板５の少なくともいずれか一方に接続されている。すなわち、各モジュール側電極６は、基板内電気配線または光電変換配線の入出力端子として機能することになる。
Further,
なお、本実施形態では、電気配線基板４と光電変換配線基板５とがモジュールフレーム７を介して接続する構成としているが、モジュールフレーム７を設けずに、電気配線基板４と光電変換配線基板５との間の周辺部分に設けられたモジュール側電極６…によって電気配線基板４と光電変換配線基板５とを接続する構成としてもよい。また、本実施形態では、モジュールフレーム７と、電気配線基板４および光電変換配線基板５とによって密閉空間が形成されるようになっているが、密閉されていない状態で電気配線基板４と光電変換配線基板５とをモジュールフレーム７を介して接続する構成としてもよい。この場合、基板内電気配線および光電変換配線が形成されている領域に樹脂などからなる封止材を設けることによって、基板内電気配線および光電変換配線を外部環境の影響から保護する構成としてもよい。
In the present embodiment, the
次に、レセプタ３１についてより詳細に説明する。レセプタ３１は、レセプタフレーム３２を備えている。レセプタフレーム３２は、光電変換モジュール１を受容した状態において、光電変換モジュール１の光電変換配線基板５の外側面に対向するレセプタ底面、および、モジュールフレーム７の外側面にそれぞれ対向するレセプタ側面が設けられている。
Next, the
レセプタ側電極３３…は、レセプタフレーム３２に固定された状態で設置されている。そして、レセプタ側電極３３…におけるモジュール側電極６…との電気接続箇所は、レセプタ側面から露出した状態で、かつ、モジュール側電極６…のそれぞれに対応して配置される。これにより、光電変換モジュール１がレセプタ３１に受容されている状態において、モジュール側電極６…とレセプタ側電極３３…とがそれぞれ互いに電気的に接続されることになる。
The
また、レセプタ側電極３３…は、光配線３および電気配線２の少なくともいずれか一方との間で信号の送受信を行う外部配線と接続される。この外部配線としては、例えば、レセプタ３１が設置される基板上に形成された配線などが挙げられる。
The receptor-
光電変換モジュール１とレセプタ３１とが接続されるときには、次のような動きとなる。まず、レセプタ３１のレセプタ底面に垂直な方向から、光電変換モジュール１における光電変換配線基板５の外側面がレセプタ底面に対向するように光電変換モジュール１が近づけられる。そして、最終的にモジュール側電極６…とレセプタ側電極３３…とがそれぞれ互いに接続するまで光電変換モジュール１がレセプタ３１に押し込まれる。光電変換モジュール１がレセプタ３１から外される場合には、上記の動きと逆の動きが行われる。
When the
上記の構成によれば、光電変換モジュール１は、光配線３および電気配線２の終端部を１つのモジュールにまとめ、光配線３による信号伝送と電気配線２による信号伝送とをそれぞれ同じモジュール側電極６…によって入出力を行う構成となっている。よって、光信号伝送と電気信号伝送とを平行して行う通信形態において、外部配線との接続構造を単純化することができ、接続の脱着を容易にすることができる。
According to the above configuration, the
また、電気配線基板４と光電変換配線基板５とが、互いに基板面同士で対向した配置となっているので、これらを基板面に平行な方向で横に並べた構成と比較して、基板面に垂直な方向から見た際の光電変換モジュール１の面積を小さくすることができる。よって、例えば光電変換モジュール１を何らかの外部基板上に接続する場合などに、該外部基板上において、光電変換モジュール１接続用に確保すべき領域を小さくすることができる。これは、サイズの小型化が望まれる電子機器などに適用する場合に非常に効果的である。
In addition, since the
また、光配線３の終端部は、光電変換モジュール１に対して固定接続されているので、光配線３と光電変換配線基板５に設けられる光電変換部材（受光部８、発光部などに対応）との光結合の位置関係が固定されることになる。よって、光配線と光電変換部材との間の光結合部分を分離することによって接続を解除する構成と比較して、光結合の安定性を向上させることができる。これに対して、光配線と光電変換部材との間の光結合部分を分離することによって接続を解除する構成において、光結合を安定させるために、光配線と光電変換部材との位置合わせを高精度に行うことができる機構を設けることも考えられるが、この場合には、この位置合わせ機構が複雑となり、モジュールの大型化を招くことになる。
Moreover, since the termination | terminus part of the
（実施の形態１の変形例１）
上記の例では、レセプタ３１を設けて、光電変換モジュール１とレセプタ３１とが着脱可能な構成となっているが、光電変換モジュール１を外部基板に直接半田付け接続する構成としてもよい。図４は、この変形例１の構成を示す分解斜視図である。同図に示すように、光電変換モジュール１は、外部基板４１に対して、レセプタ３１などを介さずに直接接続されている。
(
In the above example, the
光電変換モジュール１において、図１などを参照しながら説明した構成との相違点としては、各モジュール側電極６に半田付け端子部６Ａが設けられている点である。その他の構成は、前記した構成と同様であるので、その説明を省略する。半田付け端子部６Ａは、光電変換モジュール１における外部基板４１に対向する面としての底面近傍から、モジュールフレーム７の外側面に垂直な方向に外側に張り出した構成となっている。
The
一方、外部基板４１には、光電変換モジュール１における半田付け端子部６Ａ…に対応する位置に、半田付けパッド４２…が形成されている。この半田付けパッド４２…の少なくとも１つは、外部基板４１に設けられた配線に電気的に接続されている。光電変換モジュール１と外部基板４１とは、半田付け端子部６Ａ…と半田付けパッド４２…とが半田付けされることによって固定接続される。
On the other hand, on the
この変形例１の構成によれば、レセプタ３１を設けることなく、直接光電変換モジュール１と外部基板４１とが接続されている。よって、光電変換モジュール１の着脱が不要な構成の場合には、構成をより簡素化することができるとともに、接続部のサイズをより小型化することが可能となる。
According to the configuration of the first modification, the
（実施の形態１の変形例２）
上記の変形例１では、光電変換モジュール１と外部基板４１とを半田付け接続する構成となっているが、スルーホール（ビア）を介して接続する構成としてもよい。図５は、この変形例２の構成を示す分解斜視図である。同図に示すように、光電変換モジュール１は、外部基板４１に対して、レセプタ３１などを介さずに直接接続されている。
(
In the first modification, the
光電変換モジュール１において、図１などを参照しながら説明した構成との相違点としては、各モジュール側電極６に突出部６Ｂが設けられている点である。その他の構成は、前記した構成と同様であるので、その説明を省略する。突出部６Ｂは、光電変換モジュール１における外部基板４１に対向する面としての底面から、該底面の法線方向に垂直な方向に外側に突き出した構成となっている。
The
一方、外部基板４１には、光電変換モジュール１における突出部６Ｂ…に対応する位置に、スルーホール４３…が形成されている。このスルーホール４３…の少なくとも１つは、外部基板４１に設けられた配線に電気的に接続されている。光電変換モジュール１と外部基板４１とは、突出部６Ｂ…が、スルーホール４３…にそれぞれ挿入されることによって固定接続される。
On the other hand, through
この変形例２の構成によれば、上記変形例１と同様に、レセプタ３１を設けることなく、直接光電変換モジュール１と外部基板４１とが接続されている。よって、光電変換モジュール１の着脱が不要な構成の場合には、構成をより簡素化することができるとともに、接続部のサイズをより小型化することが可能となる。また、スルーホールによる電気接続が行われるので、外部基板４１において、基板の中間層に設けられた配線や、光電変換モジュール１が接続される面と反対側に設けられた配線などに対しても直接導通させることが可能となる。
According to the configuration of the second modification, as in the first modification, the
（実施の形態１の変形例３）
図２（ｂ）に示す構成では、光電変換配線基板５は、光電変換配線が形成される基板とモジュールフレーム７とが一体形成された部材によって構成されているが、これらをそれぞれ独立した部材によって構成してもよい。図６（ａ）および図６（ｂ）は、この変形例３の構成を示しており、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は分解斜視図である。
(
In the configuration shown in FIG. 2B, the photoelectric
これらの図に示すように、光電変換配線基板５と、モジュールフレーム７とがそれぞれ独立した部材によって構成されている。そして、光電変換モジュール１は、光電変換配線基板５と電気配線基板４とでモジュールフレーム７を挟み込んだ構造となっている。
As shown in these drawings, the photoelectric
この変形例３の構成によれば、光電変換配線基板５とモジュールフレーム７とが別の部材によって構成されるので、種類の異なる光電変換配線基板５からなる光電変換モジュール１に対して、同じモジュールフレーム７を流用することが可能となる。よって、他品種生産などにおいて構成部材の共通化によるコスト削減を実現することができる。
According to the configuration of the third modification, the photoelectric
（実施の形態２）
本発明の他の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。図７（ａ）および図７（ｂ）は、本実施形態に係る光電変換モジュール１およびレセプタ３１の概略構成を示しており、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は分解斜視図を示している。なお、本実施形態において、実施の形態１と同様の機能を有する部材には同じ部材番号を付している。
(Embodiment 2)
Another embodiment of the present invention is described below with reference to the drawings. FIG. 7A and FIG. 7B show schematic configurations of the
光電変換モジュール１は、実施の形態１と同様に、光信号を伝送する光配線３の終端部、および、電気信号を伝送する電気配線２の終端部が接続されているとともに、光配線３および電気配線２において伝送される信号を電気信号として入力および／または出力するモジュール側電極６…を備えた構成となっている。レセプタ３１は、光電変換モジュール１を受容するとともに、光電変換モジュール１を受容した状態において、モジュール側電極６…と電気的に接続するレセプタ側電極（図示せず）を備えた構成となっている。
As in the first embodiment, the
光電変換モジュール１は、電気配線基板４と、該電気配線基板４と対向した状態で配置される光電変換配線基板５とを備えている。すなわち、電気配線基板４の基板面と、光電変換配線基板５の基板面とが平行に配置されており、かつ、電気配線基板４および光電変換配線基板５の基板面に垂直な方向から見て、電気配線基板４と光電変換配線基板５とが重なる領域が存在するような配置となっている。
The
電気配線２は、電気配線基板４の基板面に平行な方向から、長方形形状の電気配線基板４の一つの辺に相当する側面に対して接続されている。これにより、電気配線２と、電気配線基板４における基板内電気配線とが電気的に接続される。
The
光配線３は、電気配線２と同じ方向から、電気配線基板４と光電変換配線基板５との間の領域において、光電変換配線基板５の基板面上に固定的に接続されている。光電変換配線基板５には、基板の表裏を貫通する貫通穴５Ａが設けられており、光配線３の終端部は、この貫通穴５Ａの領域に配置されている。
The
図７（ｃ）は、貫通穴５Ａの近傍を拡大して示した側面断面図である。同図に示すように、光配線３の終端部３Ａが、貫通穴５Ａの領域に突き出すように、光配線３が光電変換配線基板５に対して固定されている。
FIG. 7C is a side sectional view showing the vicinity of the through hole 5A in an enlarged manner. As shown in the figure, the
光配線３の終端部３Ａは、光配線３の光信号伝送方向に対して所定の角度（例えば３０〜４５度）をなす光反射面を有している。この光反射面は、光配線３を伝送してきた光が貫通穴５Ａを通過する方向に反射されるように設けられている。そして、光電変換配線基板５における、光配線３が設けられている側の面とは反対側の面上には、上記光反射面で反射された光が到達するように配置された受光部８が設けられている。
The
受光部８は、終端部３Ａ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８は、例えばＰＤ（Photo-Diode）などの受光素子によって構成される。受光部８から出力された電気信号は、接続端子８Ａによって光電変換配線基板５における光電変換配線に接続される。
The
なお、上記の例では、光配線３において伝送されてきた光信号を受光部８によって受光する場合の構成について示しているが、光電変換配線基板５上に光電変換配線に電気的に接続された発光部が設けられ、この発光部から出力された光が上記光反射面を介して光配線３に入射し、光信号が出力されるようになっていてもよい。この場合、発光部は、例えばＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity-Surface Emitting Laser）などの発光素子によって構成される。
In the above example, the configuration in which the optical signal transmitted in the
また、光電変換配線基板５と電気配線基板４との間にモジュール側電極６…が設けられている。このモジュール側電極６…は、光電変換配線基板５における光電変換配線、または、電気配線基板４における基板内電気配線に接続されている。すなわち、各モジュール側電極６は、基板内電気配線または光電変換配線の入出力端子として機能することになる。
Further,
また、モジュール側電極６…は、光電変換配線基板５および電気配線基板４の基板面と平行な方向に外側に向けて突出した形状となっている。本実施形態では、モジュール側電極６…の突出部は、長方形形状の電気配線基板４の辺のうち、電気配線２が接続されている辺に対向する辺から外側へ突出するように設けられているが、それ以外の方向へ突出していてもよい。
Further, the
なお、図示はしていないが、電気配線基板４と光電変換配線基板５とがモジュールフレーム７を介して接続する構成となっていてもよい。この場合、モジュールフレーム７と、電気配線基板４および光電変換配線基板５とによって密閉空間が形成されるようになっていてもよい。また、密閉されていない状態で電気配線基板４と光電変換配線基板５とをモジュールフレーム７を介して接続する構成としてもよい。この場合、基板内電気配線および光電変換配線が形成されている領域に樹脂などからなる封止材を設けることによって、基板内電気配線および光電変換配線を外部環境の影響から保護する構成としてもよい。
Although not shown, the
次に、レセプタ３１についてより詳細に説明する。レセプタ３１は、レセプタフレーム３２を備えている。レセプタフレーム３２は、光電変換モジュール１を受容した状態において、光電変換モジュール１の光電変換配線基板５の外側面に対向するレセプタ内上面、、電気配線基板４の外側面に対向するレセプタ内下面、モジュール側電極６…の突出部に対向するレセプタ内奥面、および、光電変換配線基板５および電気配線基板４の側面に対向するレセプタ内側面が設けられている。
Next, the
レセプタ側電極は、レセプタ内奥面、レセプタ内上面、およびレセプタ内下面の少なくともいずれかに設けられている。そして、レセプタ側電極におけるモジュール側電極６…との電気接続箇所は、モジュール側電極６…のそれぞれに対応して配置される。これにより、光電変換モジュール１がレセプタ３１に受容されている状態において、モジュール側電極６…とレセプタ側電極とがそれぞれ互いに電気的に接続されることになる。
The receptor-side electrode is provided on at least one of the inner inner surface of the receptor, the upper surface of the receptor, and the lower surface of the receptor. And the electrical connection location with
また、レセプタ側電極は、光配線３および電気配線２の少なくともいずれか一方との間で信号の送受信を行う外部配線と接続される。この外部配線としては、例えば、レセプタ３１が設置される基板上に形成された配線などが挙げられる。
The receptor-side electrode is connected to an external wiring that transmits and receives signals to and from at least one of the
光電変換モジュール１とレセプタ３１とが接続されるときには、次のような動きとなる。まず、レセプタ３１のレセプタ内奥面に垂直な方向から、光電変換モジュール１におけるモジュール側電極６…の突出方向に光電変換モジュール１が近づけられる。そして、最終的にモジュール側電極６…とレセプタ側電極とがそれぞれ互いに接続するまで光電変換モジュール１がレセプタ３１に押し込まれる。光電変換モジュール１がレセプタ３１から外される場合には、上記の動きと逆の動きが行われる。
When the
上記の構成によれば、実施の形態１と同様に、光電変換モジュール１は、光配線３および電気配線２の終端部を１つのモジュールにまとめ、光配線３による信号伝送と電気配線２による信号伝送とをそれぞれ同じモジュール側電極６…によって入出力を行う構成となっている。よって、光信号伝送と電気信号伝送とを平行して行う通信形態において、外部配線との接続構造を単純化することができ、接続の脱着を容易にすることができる。
According to the above configuration, similarly to the first embodiment, the
また、電気配線基板４と光電変換配線基板５とが、互いに基板面同士で対向した配置となっているので、これらを基板面に平行な方向で横に並べた構成と比較して、基板面に垂直な方向から見た際の光電変換モジュール１の面積を小さくすることができる。よって、例えば光電変換モジュール１を何らかの外部基板上に接続する場合などに、該外部基板上において、光電変換モジュール１接続用に確保すべき領域を小さくすることができる。これは、サイズの小型化が望まれる電子機器などに適用する場合に非常に効果的である。
In addition, since the
また、光配線３の終端部は、光電変換モジュール１に対して固定接続されているので、光配線３と光電変換配線基板５に設けられる光電変換部材（受光部８、発光部などに対応）との光結合の位置関係が固定されることになる。よって、光配線と光電変換部材との間の光結合部分を分離することによって接続を解除する構成と比較して、光結合の安定性を向上させることができる。
Moreover, since the termination | terminus part of the
さらに、本実施形態では、光電変換配線基板５および電気配線基板４の基板面に平行な方向にモジュール側電極６…を突出させ、この突出方向でレセプタ３１との接続が行われるようになっている。これにより、光電変換モジュール１の厚みを薄くすることが可能となる。詳しく説明すると、実施の形態１では、光電変換配線基板５および電気配線基板４の基板面に垂直な方向でレセプタ３１と接続していたので、接続強度を確保するためには、ある程度の光電変換モジュール１の厚みが必要とされる。これに対して、本実施形態では、光電変換配線基板５および電気配線基板４の基板面がレセプタ３１の内面に当接することによって接続強度を確保することができるので、光電変換モジュール１の厚みを薄くすることができる。
Furthermore, in this embodiment, the
（実施の形態２の変形例）
上記では、光電変換配線基板５と電気配線基板４とを、モジュール側電極６…、およびモジュールフレーム７の少なくともいずれか一方によって接続する構成について示した。これに対して、光電変換配線基板５および電気配線基板４の少なくともいずれか一方が、光電変換配線基板５と電気配線基板４との間隙に対して突出する基板突出部が設けられた形状となっており、この基板突出部において光電変換配線基板５と電気配線基板４とを接続する構成としてもよい。図８は、この変形例の構成を示す側面図である。
(Modification of Embodiment 2)
In the above description, the configuration in which the photoelectric
同図に示すように、光電変換配線基板５には、電気配線基板４側に突き出した基板突出部５Ｂが設けられている。この基板突出部５Ｂは電気配線基板４に接しており、この接している領域において光電変換配線基板５と電気配線基板４とが固定接続されている。
As shown in the figure, the photoelectric
なお、図８に示す例では、光電変換配線基板５に基板突出部５Ｂが設けられた構成となっているが、電気配線基板４側に基板突出部が設けられた構成としてもよい。また、光電変換配線基板５および電気配線基板４の両方に基板突出部が設けられており、この基板突出部同士で接続される構成としてもよい。
In the example shown in FIG. 8, the photoelectric
この変形例の構成によれば、光電変換配線基板５および電気配線基板４の少なくともいずれか一方が、基板突出部が設けられた状態で形成されているので、光電変換配線基板５と電気配線基板４とを接続するための別の構成を設ける必要がなくなる。また、基板と一体成形された基板突出部によって接続されるため、機械特性も向上させることができる。
According to the configuration of this modified example, since at least one of the photoelectric
（光信号伝送手段の構成例）
次に、光信号伝送手段の具体的な構成例について説明する。図９は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成において、光配線３を光導波路によって構成した場合を示す分解斜視図である。光導波路は、コア３Ｂ２と呼ばれる芯とそれを覆うクラッド３Ｂ１と呼ばれる鞘の二重構造になっており、クラッド３Ｂ１よりもコア３Ｂ２の屈折率が高くなっている。すなわち、コア３Ｂ２に入射した光信号は、コア３Ｂ２内部で全反射を繰り返すことによって伝搬される。
(Configuration example of optical signal transmission means)
Next, a specific configuration example of the optical signal transmission unit will be described. FIG. 9 is an exploded perspective view showing a case where the
図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、光配線３を光導波路によって構成する場合の構成例を示している。同図（ａ）は、コア３Ｂ２がクラッド３Ｂ１によって覆われた構成の側面断面図および斜視図を示している。同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す構成において、クラッド３Ｂ１の下側の面に保護フィルム３Ｂ３を設けた構成の側面断面図および斜視図を示している。同図（ｃ）は、同図（ａ）に示す構成において、クラッド３Ｂ１の上側の面に保護フィルム３Ｂ３を設けた構成の側面断面図および斜視図を示している。
FIG. 10A to FIG. 10C show configuration examples in the case where the
なお、保護フィルム３Ｂ３を、クラッド３Ｂ１の上側および下側の両方に設けた構成としてもよい。基本的には、保護フィルム３Ｂ３は、例えば光配線３が屈曲して用いられる場合に、光配線３の面のうち、電気配線２やその他外部の構成に接触する可能性のある面側に設けるようにすればよい。これにより、屈曲時のこすれなどによる光配線３の損傷などを防止することができる。
The protective film 3B3 may be provided on both the upper side and the lower side of the clad 3B1. Basically, the protective film 3B3 is provided on the side of the
上記の光導波路は、コア３Ｂ２およびクラッド３Ｂ１の材料に柔軟な材料を用いることによって、高い屈曲性を有するフレキシブル光導波路であってもよい。このようなフレキシブル光導波路を用いれば、屈曲箇所や可動箇所においても光配線３による信号伝送を行うことが可能となる。
The optical waveguide may be a flexible optical waveguide having high flexibility by using a flexible material for the material of the core 3B2 and the clad 3B1. If such a flexible optical waveguide is used, signal transmission by the
なお、光配線３は、クラッド３Ｂ１が１本設けられた単芯構造であってもよいし、クラッド３Ｂ１が複数本設けられた多芯構造であってもよい。単芯構造の場合、片方向伝送を実現するものであってもよいし、双方向伝送を実現するものであってもよい。多芯構造の場合、全ての芯で同じ方向の信号伝送を行う片方向伝送を実現するものであってもよいし、各芯で信号伝送方向を変えることによって双方向伝送を実現するものであってもよい。
The
また、図１１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成において、光配線３を光ファイバによって構成した場合を示す分解斜視図である。光ファイバは、光信号を伝達するために作られたガラスあるいはプラスチックを素材とする細い線によって構成され、中心部分のコアをクラッドが包む同心円状の断面構造となっている。このように、光配線３として光ファイバを用いることによって、長距離伝送に対応した光電変換モジュール１を実現することができる。
FIG. 11 is an exploded perspective view showing the case where the
また、図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成において、光配線３の代わりに、光信号伝送手段として、空気を媒体として光信号を空間伝送する光空間伝送手段を用いた場合を示しており、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は分解斜視図を示している。これらの図に示すように、光電変換配線基板５に光送信機３Ｃが設けられている。光送信機３Ｃは、光信号を図示しない光受信機に向けて送信することによって信号伝送を行う。なお、同図では、光空間伝送手段として光送信機３Ｃを用いているが、外部の光送信機から光信号を受信する光受信機が設けられていてもよく、さらには、光送信機および光受信機の両方が設けられていてもよい。この構成によれば、伝送路にスペース上の制約があって光配線３を設けることが困難な構成であったり、屈曲、捻回の程度が大きく、この屈曲に光配線３が対応できない構成などに適用することができる。
12 (a) and 12 (b) show an optical signal using air as a medium instead of the
なお、上記した例では、実施の形態１における光信号伝送手段に適用する場合の構成例について説明しているが、実施の形態２における光信号伝送手段に適用することも可能である。 In the above-described example, the configuration example in the case of being applied to the optical signal transmission unit in the first embodiment has been described. However, it is also possible to apply to the optical signal transmission unit in the second embodiment.
（電気信号伝送手段の構成例）
次に、電気信号伝送手段の具体的な構成例について説明する。上記した電気配線２は、リジッド基板によって構成してもよいし、フレキシブル基板によって構成してもよい。リジッド基板は、様々な配線基板、回路基板で用いられているものであり、汎用性が高い。よって、リジッド基板によって電気配線２を構成する場合、材料コストを低く抑えることができるとともに、屈曲が不要な箇所の伝送においては、コスト的にも優れる。尚、光回路基板における一部光化にも応用できる。
一方、フレキシブル基板によって電気配線２を構成する場合、光配線３もフレキシブルに構成することによって、信号伝送経路を屈曲させた構成とすることが可能となる。また、さらには信号伝送経路で屈曲状態が変動する構成とすることも可能となる。
(Configuration example of electrical signal transmission means)
Next, a specific configuration example of the electric signal transmission unit will be described. The above-described
On the other hand, when the
また、図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成において、電気配線２を電気ケーブルによって構成した場合を示しており、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は分解斜視図を示している。同図に示す例では、複数本の電気ケーブルによって電気配線２が構成されている。電気ケーブルは、金属などの導電性材料からなる芯部材と、その周囲を絶縁被覆する樹脂などからなる被覆部材とによって構成される。なお、電気ケーブルとしては、同軸ケーブルが用いられてもよい。このように、電気配線２を電気ケーブルによって構成すれば、光配線３もフレキシブルに構成することによって、信号伝送経路を屈曲させた構成とすることが可能となる。また、さらには信号伝送経路で屈曲状態が変動する構成とすることも可能となる。また、電気ケーブルは安価であるので、コストを低く抑えることも可能である。さらに、同軸ケーブルを用いる場合、外部からのノイズの影響を低減することができるので、信号伝送の品質を高めることが可能となる。
13 (a) and 13 (b) show a case where the
また、図１４は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成において、電気配線２の代わりに、電気信号伝送手段として、無線によって電気信号を伝送する無線伝送手段を用いた場合を示している。同図に示すように、電気配線基板４に無線送信機４Ａが設けられている。無線送信機４Ａは、信号搬送波としての電波を出力することによって、図示しない無線受信機との間で伝送信号の送受信を行う。なお、同図では、無線伝送手段として無線送信機４Ａを用いているが、外部の無線送信機から無線信号を受信する無線受信機が設けられていてもよく、さらには、無線送信機および無線受信機の両方が設けられていてもよい。この構成によれば、電気信号の伝送が無線によって実現されるので、物理的な配線をなくすことができる。よって、信号の伝送に必要とされるスペースを小さくすることが可能となる。
FIG. 14 shows a case where, in the configuration shown in FIG. 2A and FIG. 2B, a wireless transmission unit that wirelessly transmits an electrical signal is used as the electrical signal transmission unit instead of the
なお、上記した例では、実施の形態１における電気信号伝送手段に適用する場合の構成例について説明しているが、実施の形態２における電気信号伝送手段に適用することも可能である。 In the above-described example, the configuration example in the case of applying to the electric signal transmission unit in the first embodiment has been described. However, the configuration example can also be applied to the electric signal transmission unit in the second embodiment.
（電気配線基板および光電変換配線基板の構成例）
次に、電気配線基板４および光電変換配線基板５の具体的な構成例について説明する。上記した電気配線基板４および光電変換配線基板５は、リジッド基板によって構成してもよいし、フレキシブル基板によって構成してもよいし、リードフレームによって構成してもよい。リジッド基板、フレキシブル基板、およびリードフレームは、様々な配線基板、回路基板で用いられているものであり、汎用性が高い。よって、リジッド基板、フレキシブル基板、およびリードフレームによって電気配線基板４および光電変換配線基板５を構成する場合、材料コストを低く抑えることができる。また、リードフレームを用いる場合、電気接続部を形成することも可能であるとともに、伝送路にスペース上の制約があったり、屈曲、捻回の起こる箇所の伝送に適する。
(Configuration example of electrical wiring board and photoelectric conversion wiring board)
Next, specific configuration examples of the
また、図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成において、光電変換配線基板５と光配線３とが一体形成されている構成を示したものであり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は、光電変換配線基板５の斜視図を示している。同図に示す例では、光配線３の一部が光電変換配線基板５として形成されている。すなわち、光電変換配線基板５は、光配線３の一部に光電変換配線を形成することによって実現されている。同図（ｂ）に示す例では、光配線３の一部にミラー１０が設けられているとともに、光電変換部材としての受光部８（発光部でもよい）および配線９が設けられている。光配線３で伝送される光信号は、ミラー１０で反射されて受光部８に入射する。このような構成によれば、光配線３と光電変換配線基板５とのアライメントをとる必要がなくなるので、生産時の工程数を削減することが可能となる。
FIGS. 15A and 15B show a configuration in which the photoelectric
また、図１６は、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示す構成とは逆に、光電変換配線基板５の一部が光配線３として形成されている構成を示している。この構成は、光電変換配線基板５が電気フレキシブル基板によって構成されているとともに、この電気フレキシブル基板上に光配線３としての光導波路が埋め込まれているような構成が考えられる。このような構成によっても、光配線３と光電変換配線基板５とのアライメントをとる必要がなくなるので、生産時の工程数を削減することが可能となる。
FIG. 16 shows a configuration in which a part of the photoelectric
また、図１７は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成において、電気配線基板４と電気配線２とが一体形成されている構成を示している。このような構成によれば、電気配線基板４と電気配線２とのアライメントをとる必要がなくなるので、生産時の工程数を削減することが可能となる。
FIG. 17 shows a configuration in which the
（光配線および電気配線の配置構成例）
図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成では、光電変換モジュール１における上下の２つの面のうち、レセプタ３１側となる面側の基板が光電変換配線基板５となっている。この構成の場合、光配線３および電気配線２からなる伝送経路において、レセプタ３１とは反対側で外部の構成部材と物理的に接触する箇所が存在するような構成とする場合に、光配線３を電気配線２によって保護することが可能となる。
(Example of arrangement of optical wiring and electrical wiring)
In the configuration shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the substrate on the surface side that is the
一方、図１８に示すように、光電変換モジュール１における２つの基板のうち、電気配線基板４側がレセプタ３１側となるようにしてもよい。この構成の場合、光配線３および電気配線２からなる伝送経路において、レセプタ３１側で外部の構成部材と物理的に接触する箇所が存在するような構成とする場合に、光配線３を電気配線２によって保護することが可能となる。
On the other hand, as shown in FIG. 18, of the two substrates in the
また、図１９に示すように、光配線３と電気配線２との間隔を広めに設ける構成としてもよい。光配線３と電気配線２との間隔が狭い場合には、光配線３と電気配線２とからなる伝送経路を屈曲させる際に、両者が接触することによって屈曲半径を小さくすることが難しいが、図１９に示すように、光配線３と電気配線２との間隔を広めに設けることによって、屈曲半径を小さくすることが可能となる。
Moreover, as shown in FIG. 19, it is good also as a structure which provides the space | interval of the
また、上記の構成では、光配線３と電気配線２とをそれぞれ独立した構成としていたが、これらを一体に形成した構成としてもよい。図２０（ａ）〜図２０（ｃ）は、光配線３と電気配線２とを一体形成した構成を示しており、同図（ａ）は光電変換モジュール１全体の側面図、同図（ｂ）は光配線３および電気配線２の斜視図、同図（ｃ）は光配線３および電気配線２の側面断面図を示している。
In the above configuration, the
これらの図に示すように、光配線３の上面および２つの側面が、電気配線２を構成する部材によって覆われた構成により、光配線３と電気配線２とが一体形成されている。この構成の場合、光配線３および電気配線２からなる伝送経路の剛性を高めることができる。
また、光配線３の上面および２つの側面が、電気配線２を構成する部材によって覆われることによって、光配線３を電気配線２によって保護することが可能となる。
As shown in these drawings, the
Further, the
（電極の構成例）
次に、モジュール側電極６…およびレセプタ３１側に設けられる電極の構成例について説明する。図２１（ａ）〜図２１（ｃ）は、モジュール側電極６…を光電変換配線基板５および電気配線基板４にスルーホール（ビア）を介して接続する構成を示しており、同図（ａ）は、側面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の分解斜視図を示している。これらの図に示すように、光電変換配線基板５および電気配線基板４にスルーホールが形成されている。そして、モジュール側電極６…はピン形状となっており、光電変換配線基板５および電気配線基板４のスルーホールに突き立てられた構造となっている。このような構成によれば、例えばモジュール側電極６…の各基板との接続部分を折り曲げて各基板と接続するような構成と比較して、各基板との接続部分の面積をより小さくすることができる。よって、光電変換配線基板５および電気配線基板４の基板面における面積を小型化することができる。
(Example of electrode configuration)
Next, a configuration example of the electrodes provided on the
次に、各モジュール側電極６と光電変換配線および電気配線との導通設定について説明する。前記したように、各モジュール側電極６は、光電変換配線および基板内電気配線の少なくともいずれか一方と電気的に接続される。この接続の切替を実現する手法として、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）に示す構成が挙げられる。
Next, conduction setting between each module-
図２２（ａ）は、あるモジュール側電極６に対して、光電変換配線側の電気接続をなくし、基板内電気配線との電気接続を設けることによって、基板内電気配線とレセプタ側電極３３とを電気接続させる構成を示している。また、図２２（ｂ）は、あるモジュール側電極６に対して、基板内電気配線側の電気接続をなくし、光電変換配線との電気接続を設けることによって、光電変換配線とレセプタ側電極３３とを電気接続させる構成を示している。図２２（ｃ）は、あるモジュール側電極６に対して、基板内電気配線および光電変換配線との電気接続を設けるとともに、レセプタ側電極３３に対して外部配線との電気接続をなくすことによって、光電変換配線と基板内電気配線とを電気接続さえる構成を示している。このように、各モジュール側電極６をどの配線と接続させるかを適宜切り替えることによって、様々な配線構成に対応することが可能となる。
In FIG. 22A, the electrical connection on the photoelectric conversion wiring side is eliminated for a certain
図２３（ｂ）は、基板内電気配線とモジュール側電極６…との電気接続を切り替える例として、全てのモジュール側電極６…に対応して電気接続用のパッドを電気配線基板４に設けるが、基板内電気配線自体を電気接続が必要なパッドのみに接続する構成を示している。また、図２３（ｃ）は、基板内電気配線と電気接続が必要なモジュール側電極６…のみに対して電気接続用のパッドを設ける構成を示している。なお、この例では、電気配線基板４との接続の例となっているが、同様の構成で光電変換配線基板５との接続も実現できる。これらの構成によれば、モジュール側電極６…自体は変化させずに、電気配線基板４または光電変換配線基板５の構成を変えるだけで、導通設定を適宜行うことができる。
FIG. 23B shows an example in which the electrical connection between the in-board electrical wiring and the
また、図２３（ａ）および図２３（ｄ）は、モジュール側電極６…自体の長さを変化させることによって、電気接続の切替を行う例を示している。すなわち、基板内電気配線と接続しない場合には、該当するモジュール側電極６を電気配線基板４に届かないような長さに設定し、光電変換配線と接続しない場合には、該当するモジュール側電極６を光電変換配線基板５に届かないような長さに設定する。この構成によれば、電気配線基板４または光電変換配線基板５自体を変化させずに、モジュール側電極６…の形状を変化させるだけで、導通設定を適宜行うことができる。
Moreover, Fig.23 (a) and FIG.23 (d) have shown the example which switches the electrical connection by changing the length of
また、図２４（ａ）および図２４（ｂ）は、レセプタ側電極３３の有無によって、モジュール側電極６…とレセプタ側電極３３との導通設定を行う例を示しており、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は分解斜視図を示している。同図に示すように、モジュール側電極６…のうち、レセプタ側電極３３と導通させるべきモジュール側電極６に対応する位置にのみレセプタ側電極３３が設けられている。この場合、光電変換モジュール１の構成を変更することなく、導通設定を適宜行うことができる。
24 (a) and 24 (b) show an example in which conduction setting is made between the
また、図２５（ａ）および図２５（ｂ）は、モジュール側電極６の有無によって、モジュール側電極６…とレセプタ側電極３３…との導通設定を行う例を示しており、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は分解斜視図を示している。同図に示すように、モジュール側電極６…のうち、レセプタ側電極３３と導通させるべきモジュール側電極６のみモジュール側電極６が設けられている。この場合、レセプタ３１の構成を変更することなく、導通設定を適宜行うことができる。
25 (a) and 25 (b) show an example in which the continuity setting between the
また、図２６に示すように、レセプタ３１において、レセプタ側電極３３…が設けられている部材が、光電変換モジュール１側に凸形状となっているとともに、光電変換モジュール１におけるモジュール側電極６…のレセプタ側電極３３…に対する接続部が、上記凸形状を受容する凹形状となっている構成としてもよい。言い換えれば、レセプタ３１がオスコネクタ形状となっており、光電変換モジュール１がメスコネクタ形状となっていてもよい。
As shown in FIG. 26, in the
なお、上記の電極構成例は、実施の形態１の構成を前提としたものとなっているが、実施の形態２の構成においても同様の技術思想にて適用可能である。 The above electrode configuration example is based on the configuration of the first embodiment, but the configuration of the second embodiment can also be applied with the same technical idea.
また、モジュール側電極６を、光電変換配線基板５の基板面および電気配線基板４の基板面の少なくともいずれか一方に沿った形状で曲げた構造としてもよい。図２７（ａ）は、光電変換モジュール１の側面図を示しており、図２７（ｂ）は、図２７（ａ）におけるＡ−Ａ線における断面図を示している。なお、図２７（ｂ）では、モジュール側電極６の曲げ構造のバリエーションが２つ示されている。この場合、基板面に沿って曲げられたモジュール側電極６の部分によって、モジュール側電極６と、光電変換配線基板５の基板面および電気配線基板４の基板面の少なくともいずれか一方とが接続されている。この構成によれば、基板の配線状態に応じて、基板面に沿って曲げられたモジュール側電極６の部分の曲げ方向を適宜設定することができる。すなわち、基板の配線状態の自由度を向上させることができる。
The module-
また、実施の形態２の構成において、図２７（ｃ）に示すように、モジュール側電極６…の形状を曲げた構造としてもよい。この構成によれば、光電変換モジュール１とレセプタ３１との位置関係に応じて、モジュール側電極６の曲げ形状を適宜設定することができる。すなわち、光電変換モジュール１とレセプタ３１との位置関係の自由度を向上させることができる。
In the configuration of the second embodiment, as shown in FIG. 27 (c), the module-
また、実施の形態２の構成において、モジュール側電極６…を、光電変換配線基板５の基板面上、および、電気配線基板４の基板面上の少なくともいずれか一方に設けた構成としてもよい。図２８（ａ）は、この構成における光電変換モジュール１およびレセプタ３１の側面図であり、図２８（ｂ）は、同図（ａ）の分解斜視図であり、図２８（ｃ）は、光電変換モジュール１およびレセプタ３１を接続した状態での側面図を示している。
In the configuration of the second embodiment, the module-
これらの図に示すように、光電変換モジュール１における光電変換配線基板５および電気配線基板４の一部がレセプタ３１の内部に挿入されることによって、光電変換モジュール１とレセプタ３１との接続が行われる。そして、光電変換配線基板５の基板面上、および、電気配線基板４の基板面上に設けられたモジュール側電極６…と、レセプタ３１に設けられたレセプタ側電極３３…とが接触することによって導通が行われる。
As shown in these figures, the
（外部基板との接続構成例）
次に、レセプタ３１と外部基板４１との接続構成例について説明する。図２９は、レセプタ３１が外部基板４１に固定接続された状態を示す側面図である。レセプタ側電極３３…（図２９では図示せず）は、外部基板４１に設けられた外部配線と接続される。
(Example of connection configuration with external board)
Next, a connection configuration example between the
ここで、この外部基板は、リジッド基板であってもよいし、フレキシブル基板であってもよいし、リードフレームであってもよい。このような構成によれば、基板間の信号伝送を実現することができる。 Here, the external substrate may be a rigid substrate, a flexible substrate, or a lead frame. According to such a configuration, signal transmission between the substrates can be realized.
また、図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すように、外部基板４１の代わりに、電気ケーブル４１Ａにレセプタ３１が接続された構成としてもよい。図３０（ａ）は、この構成における光電変換モジュール１およびレセプタ３１の側面図であり、図３０（ｂ）は、同図（ａ）の分解斜視図である。この構成によれば、基板間の信号伝送において、一部の区間だけ光信号による信号伝送を行う構成とすることが可能となる。すなわち、図３１に示すように、２つの外部基板４１Ｂ・４１Ｂの間を、電気ケーブル４１Ａによって接続される部分と、光配線３および電気配線２によって接続する部分とを設ける構成とすることができる。
In addition, as shown in FIGS. 30A and 30B, the
（応用例）
本実施形態の光電変換モジュール１で接続される光配線３および電気配線２からなる伝送経路１１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
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３２（ａ）〜図３２（ｃ）は、伝送経路１１を接続する光電変換モジュール１を折り畳み式携帯電話２０に適用した例を示している。すなわち、図１８（ａ）は伝送経路１１および光電変換モジュール１を内蔵した折り畳み式携帯電話２０の外観を示す斜視図である。
FIG. 32A to FIG. 32C illustrate an example in which the
図３２（ｂ）は、図３２（ａ）に示した折り畳み式携帯電話２０における、伝送経路１１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、折り畳み式携帯電話２０における本体２０ａ側に設けられた制御部２１と、本体の一端にヒンジ部を軸として回転可能に備えられる蓋（駆動部）２０ｂ側に設けられた外部メモリ２２，カメラ部（デジタルカメラ）２３，表示部（液晶ディスプレイ表示）２４とが、それぞれ伝送経路１１によって接続されている。この伝送経路１１の両端部分に図示しない光電変換モジュール１が設けられることになる。
FIG. 32B is a block diagram of a portion to which the
図３２（ｃ）は、図３２（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、伝送経路１１は、ヒンジ部における支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、蓋側に設けられた外部メモリ２２，カメラ部２３，表示部２４とをそれぞれ接続している。
FIG. 32C is a perspective plan view of the hinge portion (portion surrounded by a broken line) in FIG. As shown in this figure, the
伝送経路１１を接続する光電変換モジュール１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
第２の応用例として、伝送経路１１を接続する光電変換モジュール１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
図３３（ａ）〜図３３（ｃ）は、伝送経路１１を接続する光電変換モジュール１を印刷装置５０に適用した例を示している。図３３（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に伝送経路１１の一端である光電変換モジュール１が接続されている。
33A to 33C show an example in which the
図３３（ｂ）は、印刷装置５０における、伝送経路１１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、伝送経路１１の一端部は図示しない光電変換モジュール１によってプリンタヘッド５１に接続されており、他端部は、同じく図示しない光電変換モジュール１によって印刷装置５０における本体側基板に接続されている。なお、この本体側基板には、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. 33B is a block diagram of a part to which the
図３３（ｃ）および図３３（ｄ）は、印刷装置５０においてプリンタヘッド５１が移動（駆動）した場合の、伝送経路１１の湾曲状態を示す斜視図である。この図に示すように、伝送経路１１をプリンタヘッド５１のような駆動部に適用する場合、プリンタヘッド５１の駆動によって伝送経路１１の湾曲状態が変化するとともに、伝送経路１１の各位置が繰り返し湾曲される。
FIGS. 33C and 33D are perspective views showing the curved state of the
したがって、本実施形態にかかる伝送経路１１は、これらの駆動部に好適である。また、伝送経路１１を接続する光電変換モジュール１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
図３４は、伝送経路１１を接続する光電変換モジュール１をハードディスク記録再生装置６０に適用した例を示している。
FIG. 34 shows an example in which the
この図に示すように、ハードディスク記録再生装置６０は、ディスク（ハードディスク）６１、ヘッド（読み取り、書き込み用ヘッド）６２、基板導入部６３、駆動部（駆動モータ）６４、伝送経路１１を備えている。
As shown in this figure, the hard disk recording / reproducing
駆動部６４は、ヘッド６２をディスク６１の半径方向に沿って駆動させるものである。ヘッド６２は、ディスク６１上に記録された情報を読み取り、また、ディスク６１上に情報を書き込むものである。なお、ヘッド６２は、伝送経路１１を介して、図示しない光電変換モジュール１によって基板導入部６３に接続されており、ディスク６１から読み取った情報を光信号として基板導入部６３に伝搬させ、また、基板導入部６３から伝搬された、ディスク６１に書き込む情報の光信号を受け取る。
The
このように、伝送経路１１を接続する光電変換モジュール１をハードディスク記録再生装置６０におけるヘッド６２のような駆動部に適用することにより、高速、大容量通信を実現できる。
In this manner, by applying the
本発明は上述した各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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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 are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明に係る光電変換モジュールは、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。上記の小型、薄型の民生機器としては、携帯型電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートパソコンなどが挙げられる。 The photoelectric conversion module according to the present invention can be applied to an optical communication path between various devices, and can also be applied to a flexible optical wiring as an in-device wiring mounted in a small and thin consumer device. . Examples of the small and thin consumer devices include a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), and a notebook computer.
１ 光電変換モジュール
２ 電気配線
３ 光配線
３Ａ 終端部
３Ｂ１ クラッド
３Ｂ２ コア
３Ｂ３ 保護フィルム
３Ｃ 光送信機
４ 電気配線基板
４Ａ 無線送信機
５ 光電変換配線基板
５Ａ 貫通穴
５Ｂ 基板突出部
６ モジュール側電極
６Ａ 端子部
６Ｂ 突出部
７ モジュールフレーム
８ 受光部
８Ａ 接続端子
９ 配線
１０ ミラー
３１ レセプタ
３２ レセプタフレーム
３３ レセプタ側電極
４１・４１Ｂ 外部基板
４１Ａ 電気ケーブル
４２… パッド
４３… スルーホール
DESCRIPTION OF
Claims (5)
電気信号伝送手段によって伝送される電気信号を伝送する基板内電気配線を備えた電気配線基板と、
上記光電変換配線および上記基板内電気配線の少なくともいずれか一方と電気的に接続される電極とを備え、
上記電気配線基板の基板面と、上記光電変換配線基板の基板面とが平行に配置されており、かつ、上記電気配線基板および上記光電変換配線基板の基板面に垂直な方向から見て、上記電気配線基板と上記光電変換配線基板とが重なる領域が存在するような配置となっており、
上記光信号伝送手段による光信号伝送と上記電気信号伝送手段による電気信号伝送とが平行して行われる通信形態において、上記光信号伝送手段および上記電気信号伝送手段の終端部を１つにまとめ、上記光信号伝送手段による光信号伝送と上記電気信号伝送手段による電気信号伝送とをそれぞれ上記電極によって入出力を行う構成となっており、
上記光電変換配線基板と、上記電気配線基板とが、互いに所定の間隔を置いて対向して配置されているとともに、
上記電極が、上記光電変換配線基板と上記電気配線基板とを接続する構成に設けられており、
上記光電変換配線基板と上記電気配線基板とを接続する構成と、上記電気配線基板および上記光電変換配線基板とによって囲われる空間内に、上記基板内電気配線および上記光電変換配線が配置されることを特徴とする光電変換モジュール。 A photoelectric conversion wiring board provided with a photoelectric conversion unit and a photoelectric conversion wiring for converting an optical signal transmitted by the optical signal transmission means into an electrical signal;
An electrical wiring board provided with electrical wiring in the board for transmitting electrical signals transmitted by the electrical signal transmission means;
An electrode electrically connected to at least one of the photoelectric conversion wiring and the in-substrate electrical wiring,
The substrate surface of the electrical wiring substrate and the substrate surface of the photoelectric conversion wiring substrate are arranged in parallel, and when viewed from a direction perpendicular to the substrate surface of the electrical wiring substrate and the photoelectric conversion wiring substrate, It is arranged such that there is a region where the electrical wiring board and the photoelectric conversion wiring board overlap,
In a communication mode in which optical signal transmission by the optical signal transmission unit and electrical signal transmission by the electrical signal transmission unit are performed in parallel, the optical signal transmission unit and the terminal portion of the electrical signal transmission unit are combined into one, The optical signal transmission by the optical signal transmission means and the electrical signal transmission by the electrical signal transmission means are configured to input and output by the electrodes ,
The photoelectric conversion wiring board and the electric wiring board are arranged to face each other at a predetermined interval,
The electrode is provided in a configuration for connecting the photoelectric conversion wiring board and the electric wiring board,
The in-substrate electrical wiring and the photoelectric conversion wiring are arranged in a space enclosed by the configuration for connecting the photoelectric conversion wiring board and the electrical wiring board and the electrical wiring board and the photoelectric conversion wiring board. A photoelectric conversion module characterized by the above.
上記光電変換配線基板が、上記光伝送路と固定接続されていることを特徴とする請求項１記載の光電変換モジュール。 The optical signal transmission means is an optical transmission line comprising a core part made of a material having translucency and a clad part made of a material having a refractive index different from the refractive index of the core part,
The photoelectric conversion module according to claim 1, wherein the photoelectric conversion wiring board is fixedly connected to the optical transmission line.
上記電極が設けられるとともに、上記光電変換モジュールを着脱自在に保持するフレームとを備えるレセプタ。 An electrode electrically connected to the electrode provided in the photoelectric conversion module according to any one of claims 1 to 3 ,
A receptor provided with the electrode and a frame for detachably holding the photoelectric conversion module.
上記光信号伝送手段と、
上記電気信号伝送手段とを備えたことを特徴とする電子機器。 The photoelectric conversion module according to any one of claims 1 to 3 ,
The optical signal transmission means;
An electronic apparatus comprising the electric signal transmission means.
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