JP6048241B2 - 光伝送装置の製造方法及び製造装置、並びに光伝送装置 - Google Patents

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Description

本件は、光伝送装置の製造方法及び製造装置、並びに光伝送装置に関する。
近年、情報機器等において取り扱うデータ量の増大に伴って、機器内部では高速なデータのやり取りが必要になってきている。これに対し、最近では、情報機器等の内部におけるデータのやり取りに光配線を利用した光インターコネクト技術が採用されてきている(例えば、特許文献1、2参照)。
特開2008−90218号公報 特開平8−82724号公報
光インターコネクト技術を用いた光伝送系において高速伝送(例えば、10Gbps以上)を実現するためには、光伝送系での光損失をできる限り低減させることが好ましい。光伝送系での光損失には、光モジュールと導波路を結合する結合損や、光が導波路を伝搬する際の伝搬損、導波路をカップリングする際の結合損や反射損などがあるが、特に、光モジュールと導波路の結合損による光損失が大きいと考えられる。このため、光モジュールと導波路の結合損による光損失をいかにして抑制するかが高速伝送の実現において重要となる。
1つの側面では、本発明は、光モジュールと光導波路との位置関係が精度よく調整された光伝送装置を製造することが可能な製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。また、本発明は、高速伝送を可能にする光伝送装置を提供することを目的とする。
本明細書に記載の光伝送装置の製造方法は、基板の一側に、導波路ミラーを有する複数の光導波路と、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を出射する複数の光源を含む送信側光モジュールと、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を受光する複数の受光素子を含む受信側光モジュールと、を配置する配置工程と、前記基板に設けられた開口を介して、少なくとも1つの前記導波路ミラーと、該導波路ミラーに対応する前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールと、を撮影装置を用いて前記基板の他側から撮影する撮影工程と、前記撮影結果から、前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心を検出するとともに、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置を検出する検出工程と、前記検出工程における検出結果に基づいて、前記複数の光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整して、該位置関係を固定する調整工程と、を含んでいる。
本明細書に記載の光伝送装置の製造装置は、基板の一側に、導波路ミラーを有する複数の光導波路と、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を出射する複数の光源を含む送信側光モジュールと、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を受光する複数の受光素子を含む受信側光モジュールと、を配置した状態で、前記基板に設けられた開口を介して、少なくとも1つの前記導波路ミラーと該導波路ミラーに対応する前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールと、を前記基板の他側から撮影する撮影装置と、前記撮影装置の撮影結果から、前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心を検出するとともに、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置を検出し、該検出結果に基づいて、前記導波路ミラーと前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整する調整装置と、前記調整装置が調整を行った後に、前記光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を固定する固定装置と、を備える。
本明細書に記載の光伝送装置は、基板と、前記基板の一側に設けられ、導波路ミラーを有する複数の光導波路と、前記基板の一側の面に固定され、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を出射する複数の光源を含む送信側光モジュールと、前記基板の一側の面に固定され、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を受光する複数の受光素子を含む受信側光モジュールと、を備え、前記複数の光導波路の一端部が前記送信側光モジュールに固定されるとともに、前記複数の光導波路の他端部が前記受信側光モジュールに固定され、前記基板には、開口が形成されており、前記開口を介して前記基板の一側を視認した場合に、前記導波路ミラーの少なくとも1つによって前記複数の光源又は前記複数の受光素子の少なくとも一部が視認できなくなっている。
本実施例に記載の光伝送装置の製造方法及び製造装置は、光モジュールと光導波路との位置関係が精度よく調整された光伝送装置を製造することができるという効果を奏する。また、本実施例に記載の光伝送装置は、高速伝送ができるという効果を奏する。
一実施形態に係る光伝送装置の構成を概略的に示す図である。 製造装置が発信側光モジュールと光導波路との位置関係を調整(アライメント)している状態を示す図である。 製造装置が受信側光モジュールと光導波路との位置関係を調整(アライメント)している状態を示す図である。 光伝送装置の製造工程を示すフローチャートである。 図4のステップS12の具体的処理を示すフローチャートである。 図6(a)〜図6(c)は、図5の処理を説明するための図である。 図4のステップS14の具体的処理を示すフローチャートである。 図8(a)、図8(b)は、図7の処理を説明するための図である。 ステップS14の処理の変形例を示すフローチャートである。 光モジュールと光導波路の位置関係を固定する方法に関する変形例を示す図である。
以下、一実施形態について、図1〜図8に基づいて詳細に説明する。図1には、本実施形態に係る光伝送装置100の構成が概略的に示されている。
光伝送装置100は、図1に示すように、基板10と、光導波路20と、送信側光モジュール30と、受信側光モジュール40と、を備える。なお、以下の説明では、基板10の上面及び下面に垂直な方向をZ軸方向とし、基板10の上面及び下面に平行な面内で光導波路20が延びる方向をY軸方向、Z軸及びY軸に直交する方向をX軸方向とする。
基板10は、プリント基板(PCB:Printed Circuit Board)であり、その一部には、Z軸方向に貫通する開口10a,10bが形成されている。基板10には、不図示ではあるが、各種電子部品(パッケージ)が設けられている。
光導波路20は、Y軸方向に延び、光を伝送することが可能な線状の部材である。光導波路20としては、一例として光ファイバを用いることができる。光導波路20として用いられる光ファイバは、光が通過する屈折率の高い部分(コア)と、コアを取りまく屈折率の低い部分(クラッド)とを有する。光導波路20の−Y側端部近傍には、XZ面に対して+45°(又は−45°)傾斜した反射面(例えば50μm角の面)を有する導波路ミラー22が設けられている。また、光導波路20の+Y側端部近傍には、XZ面に対して−45°(又は+45°)傾斜した反射面(例えば50μm角の面)を有する導波路ミラー24が設けられている。なお、導波路ミラー22、24は、光導波路20の一部を山型に切り欠き(45°カットし)、切り欠いた部分に表面加工(金蒸着など)を施すことで作成することができる。なお、本実施形態では、光導波路20がX軸方向に沿って複数本設けられているものとする。そして、各光導波路20の導波路ミラー22は、基板10の開口10aの上方(+Z側)に位置しており、各光導波路20の導波路ミラー24は、基板10の開口10bの上方(+Z側)に位置しているものとする。
送信側光モジュール30は、バンプ50aを介して基板10と電気的・機械的に接続されており、これにより、送信側光モジュール30と不図示のパッケージとが電気的に接続されている。なお、送信側光モジュール30と基板10とのバンプ50aを介した接続には、フリップチップボンダなどの装置を用いることができる。なお、図1では、送信側光モジュール30と基板10との間をバンプ50aを用いて接続することとしたが、これに限られるものではない。例えば、ソケットやPGA(Pin Grid Array)を用いて基板10上に送信側光モジュール30を実装することとしてもよい。
送信側光モジュール30は、図1に示すように、モジュール本体32と、レンズ保持部材34と、レンズ36と、光源としての発光素子38と、を有している。発光素子38は、半導体レーザなどの光素子であり、本実施形態では、直径20〜30μm程度の大きさを有する面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting LASER)を用いることができる。ここで、発光素子38とレンズ36は、X軸方向に沿って、光導波路20(導波路ミラー22)と同一数設けられているものとする(ただし、図1等では発光素子38とレンズ36を1つのみ図示している)。すなわち、1つの発光素子38から−Z方向に向けて出射されたレーザ光は、対応するレンズ36を介して、1つの光導波路20に入射する。そして、レーザ光は導波路ミラー22にて+Y方向に反射され、光導波路20内を+Y方向に伝送されるようになっている。
なお、送信側光モジュール30と光導波路20との間には、紫外線硬化樹脂52aが塗布されており、この紫外線硬化樹脂52aによって、送信側光モジュール30と光導波路20との位置関係が固定されている。
受信側光モジュール40は、送信側光モジュール30と同様、バンプ50bを介して基板10と電気的・機械的に接続されており、これにより、受信側光モジュール40と不図示のパッケージとが電気的に接続されている。なお、受信側光モジュール40についても、送信側光モジュール30と同様、ソケットやPGAを用いて基板10上に実装するようにしてもよい。
受信側光モジュール40は、モジュール本体42と、レンズ保持部材44と、レンズ46と、受光素子48と、を有する。ここで、受光素子48とレンズ46は、X軸方向に沿って、光導波路20(導波路ミラー24)と同一数だけ設けられているものとする(ただし、図1等では受光素子48とレンズ46を1つのみ図示している)。これにより、各光導波路20内を伝送されてきたレーザ光が導波路ミラー24にて+Z方向に反射されると、反射されたレーザ光は、各レンズ36を介して各受光素子48に入射する(受光される)ようになっている。
なお、受信側光モジュール40と光導波路20の間には、紫外線硬化樹脂52bが塗布されており、この紫外線硬化樹脂52bによって、受信側光モジュール40と光導波路20との位置関係が固定されている。
以上のように、本実施形態の光伝送装置100は、送信側光モジュール30の複数の発光素子38から受信側光モジュール40の複数の受光素子48に対して光が伝送される多チャンネル(多軸)の光伝送装置であるといえる。
次に、本実施形態における光伝送装置100の製造装置200について、図2、図3に基づいて、詳細に説明する。
図2、図3には、光伝送装置100の製造装置200の構成が概略的に示されている。なお、図2には、製造装置200が発信側光モジュール30と光導波路20との位置関係を調整(アライメント)している状態が示されている。また、図3には、製造装置200が受信側光モジュール40と光導波路20との位置関係を調整(アライメント)している状態が示されている。
図2、図3に示すように、製造装置200は、吸着ノズル60と、ノズル駆動部62と、撮影装置としてのカメラ70と、カメラ駆動部72と、UV光源80と、UV光源駆動部82と、制御部90と、を備える。
吸着ノズル60は、複数の光導波路20を吸着保持することが可能なノズルである。ノズル駆動部62は、吸着ノズル60の吸着力のON/OFFを切り替える吸引装置と、吸着ノズル60をXY面内で移動させるアクチュエータと、を有する。
カメラ70は、基板10の下側(−Z側)から、開口10a又は10bを介して、光導波路20と送信側光モジュール30又は受信側光モジュール40とを撮影する。なお、カメラ70の撮影方向は、Z軸方向と一致しているものとする。カメラ駆動部72は、開口10a又は10bの下側にカメラ70を位置させたり、開口10a又は10bの下側からカメラ70を退避させたりするアクチュエータを有している。
UV光源80は、基板10の下側(−Z側)から紫外線(UV光)を照射して、紫外線硬化樹脂52a又は52bを硬化させる。UV光源駆動部82は、開口10a又は10bの下側にUV光源80を位置させたり、開口10a又は10bの下側からUV光源80を退避させたりするアクチュエータを有している。また、UV光源駆動部82は、UV光源80からのUV光(紫外線)の発光のON/OFFを切り替える切替え装置も有しているものとする。
制御部90は、CPU等を有しており、製造装置200の各部を統括的に制御する。
次に、図2、図3の製造装置200を用いた光伝送装置100の製造方法について、図4〜図8に基づいて、その他図面を適宜参照しつつ、詳細に説明する。
図4には、光伝送装置100の製造工程がフローチャートにて示されている。また、図5には、図4のステップS12の具体的処理がフローチャートにて示され、図7には、図4のステップS14の具体的処理がフローチャートにて示されている。
図3の処理では、まず、ステップS10において、光伝送装置100の各部品を所定位置に配置する。より具体的には、図1に示すように、基板10上に送信側光モジュール30と受信側光モジュール40とを固定(接続)した状態で、基板10の+Z面上に光導波路20を配置する。なお、光導波路20と送信側光モジュール30及び受信側光モジュール40との間には紫外線硬化樹脂52aを塗布しておくが、この段階では、紫外線硬化樹脂52a、52bには、紫外線は照射されていないものとする。すなわち、この段階では、光導波路20と送信側光モジュール30及び受信側光モジュール40との位置関係は固定されていないものとする。なお、本ステップS10の処理は、作業者が実行することとしてもよいが、制御部90の指示の下、ノズル駆動部62が吸着ノズル60を駆動することで、上記ステップS10の処理を実行することとしてもよい。
次いで、ステップS12では、制御部90が、送信側光モジュール30と光導波路20との位置合わせ処理のサブルーチンを実行する。具体的には、制御部90は、図5のフローチャートに沿った処理を実行する。
図5の処理では、まず、ステップS20において、制御部90は、カメラ駆動部72を制御して、カメラ70を開口10aの下方の所定位置(図2の位置)に配置した後、カメラ70を用いた撮影を実行する。
次いで、ステップS22では、制御部90は、ノズル駆動部62を制御して、吸着ノズル60に光導波路20を吸着保持させる。次いで、ステップS24では、制御部90は、カメラ70による撮像結果を取得し、複数の導波路ミラー22の反射面の中心と、複数の発光素子38の実像の中心(結像中心)を抽出する。なお、カメラ70により撮影された発光素子38の実像の中心は、送信側光モジュール30の光軸中心(送信側光モジュール30から出射される光の光軸中心)であるといえる。
なお、ステップS24において、図6(b)のような撮像結果(撮影画像)が得られた場合には、制御部90は、導波路ミラー22の反射面(長方形の右半分の領域)の中心22aを抽出するとともに、発光素子38の実像の中心38aを抽出することができる。ここで、導波路ミラー22の反射面の中心22aは、一例として、反射面のX軸方向に延びる辺の垂直二等分線とY軸方向に延びる辺の垂直二等分線との交点とする。あるいは、導波路ミラー22の反射面の中心22aは、反射面の2本の対角線の交点とする。また、発光素子38の実像の中心38aは、一例として、実像(円形)の異なる2つの弦の垂直二等分線の交点とする。なお、図6(a)のような撮像結果が得られた場合には、制御部90は、導波路ミラー22の反射面の中心22aを抽出することはできるが、発光素子38の実像の中心38aを抽出することはできない。
なお、本実施形態では、図2等から分かるように、カメラ70は、光導波路20を透過した状態で、発光素子38の実像を撮影するようになっている。したがって、光導波路20の材料としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系、フッ素系などのポリマーや、シリカ(Si)などを採用することが好ましい。これらの材料によって形成された光導波路20は可視光帯域において透明であるため、光導波路20を通してカメラ70により発光素子38の実像を撮像することができる。なお、赤外/紫外波長帯で最も透過率が高い材料を光導波路20の材料として採用する場合には、その波長帯を受光して撮像することが可能な撮像素子を有するカメラを用いるようにしてもよい。
次いで、ステップS26では、制御部90が、全ての導波路ミラー22の反射面の中心22aと、全ての発光素子38の実像の中心38aが抽出できたか否かを判断する。ここでの判断が否定された場合、すなわち、図6(a)のような撮影結果が得られた場合には、ステップS28に移行する。
ステップS28に移行すると、制御部90は、ノズル駆動部62を制御することで、各光導波路20をXY面内において所定距離だけ移動させ、カメラ70を用いて再度撮影を実行する。なお、所定距離は、予め定められた距離であるものとする。このステップS28の処理の後は、ステップS26に戻る。
これに対し、ステップS26の判断が肯定された場合、すなわち、図6(b)のような撮影結果が得られた場合には、ステップS30に移行し、制御部90は、撮影結果から各中心の座標値を取得する。
次いで、ステップS32では、制御部90は、各導波路ミラー22の反射面の中心22aと対応する発光素子38の実像の中心38aとの差分をそれぞれ算出し、算出した差分の合計値を最小にするための光導波路20のXY面内における移動量を算出する。例えば、ある導波路ミラー22の中心22aとこれに対応する発光素子38の実像の中心38aとのX軸方向に関する差分がax(差分は絶対値ではなく、正負の情報も含む。以下同じ)、Y軸方向に関する差分がayであり、別の導波路ミラー22の中心22aとこれに対応する発光素子38の実像の中心38aとのX軸方向に関する差分がbx、Y軸方向に関する差分がbyであり、…、別の導波路ミラー22の中心22aとこれに対応する発光素子38の実像の中心38aとのX軸方向に関する差分がnx、Y軸方向に関する差分がnyであったとする。この場合、制御部90は、次式(1)、(2)の値X、Yが最小となるx、yの値をX、Y軸方向に関する移動量として算出する。
X=(ax+x)+(bx+x)+…(nx+x) …(1)
Y=(ay+y)+(by+y)+…(ny+y) …(2)
なお、光導波路20のXY面内における移動量を算出する際には、光導波路20のZ軸回りの回転方向に関する移動量を考慮することとしてもよい。
次いで、ステップS34では、制御部90は、ノズル駆動部62を制御して、ステップS32で算出した移動量(x、y)だけ、光導波路20を移動させる。これにより、光導波路20と発信側光モジュール30との位置関係が適切な状態(光損失が少ない状態)となる。
次いで、ステップS36では、制御部90は、カメラ駆動部72を制御して、カメラ70を基板10の開口10aの下方(−Z側位置)から退避させる。次いで、ステップS38では、制御部90は、UV光源駆動部82を制御して、UV光源80を基板10の開口10aの下方(−Z側位置)に位置させる。そして、ステップS40では、制御部90は、UV光源駆動部82を制御して、UV光源80からのUV光(紫外線)を照射させる。これにより、光導波路20と発信側光モジュール30との間の紫外線硬化樹脂52aが硬化するため、光導波路20と発信側光モジュール30との位置関係が適切な状態(光損失が少ない状態)で固定されることとなる。
次いで、ステップS42では、制御部90は、ノズル駆動部62を制御して、吸着ノズル60による光導波路20の吸着保持を解除する。以上の処理により、図5の処理(ステップS12)が終了すると、制御部90は、図4のステップS14に移行する。
図4のステップS14に移行すると、制御部90は、受信側光モジュール40と光導波路20との位置合わせ処理のサブルーチンを実行する。このステップS14では、制御部90は、図7のフローチャートに沿った処理を実行する。
図7の処理では、まず、ステップS120において、制御部90は、カメラ駆動部72を制御して、カメラ70を開口10bの下方(図3の位置)に配置し、カメラ70を用いた撮影を実行する。この場合に撮影される画像は、図8(a)や図8(b)のような画像であるものとする。なお、図8(a)や図8(b)の画像では、複数のレンズ46と、複数の導波路ミラー24が撮影される。なお、本実施形態では、レンズ46は、図6の発光素子38よりも径が大きいため、レンズ46と導波路ミラー24の位置関係にかかわらず、レンズ46の中心46aを抽出できるようになっている。
次いで、ステップS122では、制御部90は、図5のステップS22と同様、ノズル駆動部62を制御して、吸着ノズル60に光導波路20を吸着保持させる。次いで、ステップS124では、制御部90は、カメラ70による撮像結果を取得し、全ての導波路ミラー24の反射面の中心24aと、全てのレンズ46の中心を抽出する。ここで、レンズ46の中心46aは、一例として、レンズ46(円形)の異なる2つの弦の垂直二等分線の交点とする。なお、カメラ70により撮影されたレンズ46の中心は、受信側光モジュール40の光軸中心(受信側光モジュール40に入射する光の光軸中心)であるといえる。
その後は、制御部90は、ステップS130〜S142の処理を、図5のステップS30〜S42と同様に実行する。これにより、各導波路ミラー24の反射面の中心24aとこれに対応するレンズ46の中心46aの差分の合計値が最小となる位置(例えば、図8(b)の位置)に、光導波路20と受信側光モジュール40との位置関係を固定することができる。
以上により、図7の全処理が終了すると、図4の処理(光伝送装置100の制御工程)が終了する。
なお、上記説明からわかるように、本実施形態では、導波路ミラー22、24と送信側光モジュール30及び受信側光モジュール40との位置関係を調整する調整装置が、一例として、吸着ノズル60と、ノズル駆動部62と、制御部90と、により実現されている。また、光導波路20と送信側光モジュール30及び受信側光モジュール40との位置関係を固定する固定装置が、一例として、UV光源80と、UV光源駆動部82と、制御部90と、により実現されている。
以上詳細に説明したように、本実施形態によると、基板10の+Z側に、複数の光導波路20と、複数の発光素子38を含む送信側光モジュール30と、複数の受光素子48を含む受信側光モジュール40とを配置し(S10)、制御部90は、基板10の開口10a又は10bを介して、導波路ミラー22又は24と、導波路ミラー22又は24に対応する光モジュール30又は40と、をカメラ70を用いて撮影する(S20、S120)。そして、制御部90は、撮影結果から、光モジュール30又は40の光軸中心38a又は46aを検出するとともに、検出された光軸中心に対応する導波路ミラー22又は24の反射面の中心22a又は24aを検出する(S30,S130)。さらに、制御部90は、検出結果に基づいて、複数の光導波路20と光モジュール30又は40との位置関係を調整して(S32,S34、S132、S134)、該位置関係を固定する(S40、S140)。このように、本実施形態では、開口10a又は10bを介して撮影した撮影結果に基づいて検出される光モジュールの光軸中心38a又は46aと、導波路ミラー22又は24の反射面の中心22a又は24aとの位置関係を利用することで、光導波路20と光モジュール30、40の位置関係を精度よく調整し、固定することができる。これにより、光伝送装置100における光損失を低減し、大量データの高速伝送を実現することが可能である。なお、本実施形態によれば、作業者が目視しながら光導波路20と光モジュール30、40の位置関係を調整する場合に比べて、短時間で正確に位置調整を行うことができる。また、本実施形態によれば、目視では正確な調整が難しい多チャンネル(多軸)の光伝送装置100において、光導波路20と光モジュール30、40とを適切な位置関係に調整することができる。
また、本実施形態では、複数の導波路ミラー22又は24の中心と、対応する発光素子38の実像の中心又はレンズ46の中心との差分を算出し、その合計が最小となるように、複数の光導波路20と光モジュール30又は40との位置関係を調整する。これにより、光導波路20等が複数ある場合(多チャンネル(多軸)の場合)であっても、精度よく光導波路20と光モジュール30又は40の位置関係を調整し、固定することができる。
また、本実施形態では、熱を用いずに、UV光源80からのUV光を利用して(紫外線硬化樹脂50a,50bを利用して)、光導波路20と光モジュール30、40の位置関係を固定する。これにより、複数の光導波路20と光モジュール30、40との位置関係を調整した後において、熱による位置ずれ(光軸ずれ)が生じるのを防止することができる。なお、光モジュール30,40は基板10に対してバンプ50a,50bを介して固定(接続)しているが、当該固定は、光導波路20と光モジュール30、40との位置関係を調整するよりも前に行っているため、問題は生じない。
なお、上記実施形態では、ステップS132、S134において、全ての受信側光モジュール40の光軸中心46aと、対応する導波路ミラー24の反射面の中心24aとの差分の合計が最小となる光導波路20の位置を計算により求め、当該位置に光導波路20を移動する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、制御部90は、ステップS132、S134に代えて、図9において二点鎖線で囲んで示すステップS132a’、S132b’、S134’の処理を実行することとしてもよい。
図9のステップS132a’では、制御部90は、ノズル駆動部62を制御して、吸着ノズル60をXY面内で移動することで、光導波路20をXY面内の所定範囲内で移動する。そして、制御部90は、移動している間に、導波路ミラー24の反射面の中心24aとこれに対応するレンズ46の中心46aの座標値(座標値の変化)を取得する。この場合、制御部90は、撮影された全ての導波路ミラー24の反射面の中心24aとこれに対応するレンズ46の中心46aの座標値(座標値の変化)を取得する。
次いで、ステップS132b’では、制御部90は、上記移動中に、全ての導波路ミラー24の反射面の中心24aと対応するレンズ46の中心46aとの差分の合計値が最小となった光導波路の位置を特定する。そして、ステップS134’では、制御部90は、ノズル駆動部62を制御して、ステップS132b’で特定した位置に光導波路20を移動する。
このように、ステップS132a’〜S134’の処理を実行することで、計算をしなくても、光導波路20の適切な位置を求めることができ、光導波路20と光モジュール30、40とを適切な位置関係で固定することができる。なお、制御部90は、ステップS132a’において、光導波路20をX軸方向及びY軸方向に移動させるのみならず、Z軸回りに回転させる(XY面内における姿勢を変化させる)ようにしてもよい。これにより、ステップS132b’、S134’では、光導波路20を適切な姿勢にすることができる。
なお、導波路ミラー22の材料として、カメラ70の撮像素子の可視波長帯において十分透明(例えば、透過率70%以上)な材料を選択することとしてもよい。この場合、図6(c)のように導波路ミラー22と発光素子38の実像とが重なる場合であっても、発光素子38の実像の中心を取得することが可能となる。このような場合には、送信側光モジュール30側においても、図9と同様の処理を行うこととしてもよい。
なお、上記実施形態では、光モジュール30、40の光軸中心と導波路ミラー22,24の反射面の中心との差分の合計が最小となる位置に光導波路20を移動させる場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、中心間の差分の全てが所定の閾値以内(例えば、例えば5μm以内)に入るような位置に光導波路20を移動させるようにしてもよい。このようにしても、光伝送装置100における光損失を低減し、大量データの高速伝送を実現することが可能である。
なお、上記実施形態では、送信側光モジュール30と受信側光モジュール40がレンズ36,46を有する場合について説明したが、これに限らず、少なくとも一方のレンズが省略されてもよい。例えば、送信側光モジュール30のレンズ36が省略された場合には、制御部90は、撮影結果から、送信側光モジュール30の光軸中心として発光素子38の中心を検出するようにすればよい。また、受信側光モジュール40のレンズ46が省略された場合には、制御部90は、撮影結果から、受信側光モジュール40の光軸中心として受光素子48の中心を検出するようにすればよい。
なお、上記実施形態では、光モジュール30,40と光導波路20との位置関係を固定するために紫外線硬化樹脂を用いる場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図10に示すように、光導波路20の下方に開口102a、丸穴102bを有する押さえ板102を設け、押さえ板102とレンズ保持部材34とで、光導波路20を挟み込むようにしてもよい。この場合、図10に示すように、ネジ108を、圧縮コイルバネ106、ワッシャ104、押さえ板102の丸穴102b、及び光導波路20に形成された丸穴20aに挿通させた状態で、レンズ保持部材34に形成されたネジ穴34aに螺合させることで、光導波路20を適度な摩擦力により固定するようにすることができる。このような構成を採用しても、紫外線硬化樹脂を採用する場合と同様、送信側光モジュール30と光導波路20とを熱を用いずに固定することができるので、熱による影響(光軸ずれ)を防止することができる。なお、図10においても、押さえ板102に開口102aを設けていることから、上記実施形態と同様、基板10の−Z側に配置されたカメラ70を用いて、基板10の+Z側を撮影することが可能である。なお、図10では、送信側光モジュール30側を図示しているが、受信側光モジュール40においても同様の構成を採用することができる。
なお、上記実施形態では、送信側光モジュール30が、1つのモジュール本体32に対して複数の発光素子38及びレンズ36を有する場合について説明したが、これに限られるものではない。送信側光モジュール30は、発光素子38及びレンズ36を1又は複数有するモジュール本体32を複数有していてもよい。同様に、受信側光モジュール40は、受光素子48及びレンズ46を1又は複数有するモジュール本体42を複数有していてもよい。
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
なお、以上の実施形態及の説明に関して、更に以下の付記を開示する。
(付記1) 基板の一側に、導波路ミラーを有する複数の光導波路と、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を出射する複数の光源を含む送信側光モジュールと、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を受光する複数の受光素子を含む受信側光モジュールと、を配置する配置工程と、
前記基板に設けられた開口を介して、少なくとも1つの前記導波路ミラーと、該導波路ミラーに対応する前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールと、を撮影装置を用いて前記基板の他側から撮影する撮影工程と、
前記撮影結果から、前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心を検出するとともに、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置を検出する検出工程と、
前記検出工程における検出結果に基づいて、前記複数の光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整して、該位置関係を固定する調整工程と、を含む光伝送装置の製造方法。
(付記2) 前記調整工程では、
検出された前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心と、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置との差分を算出する処理を、複数の光軸中心に関して実行し、
算出された差分の合計値が最小になるように、前記複数の光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整して、該位置関係を固定することを特徴とする付記1に記載の光伝送装置の製造方法。
(付記3) 前記調整工程では、
検出された前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心と、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置との差分を算出する処理を、複数の光軸中心に関して実行し、
算出された差分それぞれが所定の閾値未満となるように、前記複数の光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整して、該位置関係を固定することを特徴とする付記1に記載の光伝送装置の製造方法。
(付記4) 前記調整工程では、熱を用いずに前記位置関係を固定することを特徴とする付記1〜3のいずれかに記載の光伝送装置の製造方法。
(付記5) 基板の一側に、導波路ミラーを有する複数の光導波路と、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を出射する複数の光源を含む送信側光モジュールと、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を受光する複数の受光素子を含む受信側光モジュールと、を配置した状態で、前記基板に設けられた開口を介して、少なくとも1つの前記導波路ミラーと該導波路ミラーに対応する前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールと、を前記基板の他側から撮影する撮影装置と、
前記撮影装置の撮影結果から、前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心を検出するとともに、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置を検出し、該検出結果に基づいて、前記導波路ミラーと前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整する調整装置と、
前記調整装置が調整を行った後に、前記光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を固定する固定装置と、を備える光伝送装置の製造装置。
(付記6) 前記調整装置は、
検出された前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心と、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置との差分を算出する処理を、複数の光軸中心に関して実行し、
算出された差分の合計値が最小になるように、前記複数の光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整することを特徴とする付記5に記載の光伝送装置の製造装置。
(付記7) 前記調整装置は、
検出された前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心と、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置との差分を算出する処理を、複数の光軸中心に関して実行し、
算出された差分それぞれが所定の閾値未満となるように、前記複数の光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整することを特徴とする付記5に記載の光伝送装置の製造装置。
(付記8) 前記固定装置は、熱を用いずに、前記複数の光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を固定することを特徴とする付記5〜7のいずれかに記載の光伝送装置の製造装置。
(付記9) 基板と、
前記基板の一側に設けられ、導波路ミラーを有する複数の光導波路と、
前記基板の一側に設けられ、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を出射する複数の光源を含む送信側光モジュールと、
前記基板の一側に設けられ、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を受光する複数の受光素子を含む受信側光モジュールと、を備え、
前記基板には、開口が形成されており、前記開口を介して前記基板の一側を視認した場合に、前記導波路ミラーの少なくとも1つによって前記複数の光源又は前記複数の受光素子の少なくとも一部が視認できなくなっていることを特徴とする光伝送装置。
10 基板
10a,10b 開口
20 光導波路
22 導波路ミラー
24 導波路ミラー
30 送信側光モジュール
38 発光素子(光源)
40 受信側光モジュール
48 受光素子
60 吸着ノズル(調整装置の一部)
62 ノズル駆動部(調整装置の一部)
70 カメラ(撮影装置)
80 UV光源(固定装置の一部)
82 UV光源駆動部(固定装置の一部)
90 制御部(調整装置の一部、固定装置の一部)
100 光伝送装置
200 製造装置

Claims (6)

  1. 基板の一側に、導波路ミラーを有する複数の光導波路と、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を出射する複数の光源を含む送信側光モジュールと、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を受光する複数の受光素子を含む受信側光モジュールと、を配置する配置工程と、
    前記基板に設けられた開口を介して、少なくとも1つの前記導波路ミラーと、該導波路ミラーに対応する前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールと、を撮影装置を用いて前記基板の他側から撮影する撮影工程と、
    前記撮影結果から、前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心を検出するとともに、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置を検出する検出工程と、
    前記検出工程における検出結果に基づいて、前記複数の光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整して、該位置関係を固定する調整工程と、を含む光伝送装置の製造方法。
  2. 前記調整工程では、
    検出された前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心と、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置との差分を算出する処理を、複数の光軸中心に関して実行し、
    算出された差分の合計値が最小になるように、前記複数の光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整して、該位置関係を固定することを特徴とする請求項1に記載の光伝送装置の製造方法。
  3. 前記調整工程では、
    検出された前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心と、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置との差分を算出する処理を、複数の光軸中心に関して実行し、
    算出された差分それぞれが所定の閾値未満となるように、前記複数の光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整して、該位置関係を固定することを特徴とする請求項1に記載の光伝送装置の製造方法。
  4. 前記調整工程では、熱を用いずに前記位置関係を固定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光伝送装置の製造方法。
  5. 基板の一側に、導波路ミラーを有する複数の光導波路と、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を出射する複数の光源を含む送信側光モジュールと、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を受光する複数の受光素子を含む受信側光モジュールと、を配置した状態で、前記基板に設けられた開口を介して、少なくとも1つの前記導波路ミラーと該導波路ミラーに対応する前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールと、を前記基板の他側から撮影する撮影装置と、
    前記撮影装置の撮影結果から、前記送信側光モジュールの光軸中心又は前記受信側光モジュールの光軸中心を検出するとともに、検出された前記光軸中心に対応する前記導波路ミラーの反射面の中心位置を検出し、該検出結果に基づいて、前記導波路ミラーと前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を調整する調整装置と、
    前記調整装置が調整を行った後に、前記光導波路と前記送信側光モジュール又は前記受信側光モジュールとの位置関係を固定する固定装置と、を備える光伝送装置の製造装置。
  6. 基板と、
    前記基板の一側に設けられ、導波路ミラーを有する複数の光導波路と、
    前記基板の一側の面に固定され、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を出射する複数の光源を含む送信側光モジュールと、
    前記基板の一側の面に固定され、前記複数の光導波路それぞれが伝送する光を受光する複数の受光素子を含む受信側光モジュールと、を備え、
    前記複数の光導波路の一端部が前記送信側光モジュールに固定されるとともに、前記複数の光導波路の他端部が前記受信側光モジュールに固定され、
    前記基板には、開口が形成されており、前記開口を介して前記基板の一側を視認した場合に、前記導波路ミラーの少なくとも1つによって前記複数の光源又は前記複数の受光素子の少なくとも一部が視認できなくなっていることを特徴とする光伝送装置。
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