JPH04330788A - Parallel optical signal transmitter - Google Patents

Parallel optical signal transmitter

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Publication number
JPH04330788A
JPH04330788A JP3063063A JP6306391A JPH04330788A JP H04330788 A JPH04330788 A JP H04330788A JP 3063063 A JP3063063 A JP 3063063A JP 6306391 A JP6306391 A JP 6306391A JP H04330788 A JPH04330788 A JP H04330788A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
array
optical fiber
optical
emitting element
Prior art date
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Pending
Application number
JP3063063A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Terukazu Otsuki
輝一 大月
Shoshichi Kato
加藤 昭七
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP3063063A priority Critical patent/JPH04330788A/en
Publication of JPH04330788A publication Critical patent/JPH04330788A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48135Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate

Landscapes

  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce an optical signal crosstalk by bringing a coupling optical fiber array at an extremely near distance to the front of or into close contact with light emitting units of a light emitting element array, and so disposing optical axes of the respective fibers as to coincide one to one with the centers of the corresponding units. CONSTITUTION:An LED array 1 is secured in a state that its common cathode electrode surface is electrically connected by silver paste on a conductive pattern on a hard board 8, and anode electrodes are individually bonded to output electrodes of LED driving IC 5 via wirings 10. The IC 5 is similarly secured with silver paste on a conductive pattern on the board 8. A coupling optical fiber array 2 is brought at the front surface of the array 1 at the unit side as a coupling optical system A of an optical fiber array 4 into contact with or at an extremely near distance to light emitting surfaces of the array 1. Thus, reliability can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、複数の電気信号を並列
的に光信号に変換し、個々の信号を夫々に1対1で対応
する複数の光フアイバを介して並列的に任意の距離伝送
するものであり、各種機器の機器内部及び近距離機器間
の信号伝送に使用される並列光信号伝送装置に関する。
[Industrial Application Field] The present invention converts a plurality of electrical signals into optical signals in parallel, and transmits the individual signals in parallel over a desired distance via a plurality of optical fibers corresponding to each other on a one-to-one basis. The present invention relates to a parallel optical signal transmission device used for signal transmission inside various devices and between short-distance devices.

【0002】0002

【従来の技術】従来の並列光信号伝送装置の送信ユニツ
トの内部構造例を図5に、また同例の送信ユニツトにお
いて伝送用光フアイバアレイが接合された際の光路図を
図6に示す。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows an example of the internal structure of a transmitting unit of a conventional parallel optical signal transmission device, and FIG. 6 shows an optical path diagram when a transmission optical fiber array is connected to the transmitting unit of the same example.

【0003】従来の並列光信号伝送装置は、図5の如く
、光源である発光素子アレイ21の個々の発光素子の発
光部前面には、結合光学系としてレンズアレイ22が設
置されており、レンズアレイ22の光出射端側(発光素
子アレイと対向する面と反対の面)には、光フアイバア
レイコネクタ23が設置されている。
In the conventional parallel optical signal transmission device, as shown in FIG. 5, a lens array 22 is installed as a coupling optical system in front of the light emitting part of each light emitting element of a light emitting element array 21 which is a light source. An optical fiber array connector 23 is installed on the light emitting end side of the array 22 (the surface opposite to the surface facing the light emitting element array).

【0004】光フアイバアレイコネクタ23は、レンズ
アレイ22の個々のレンズより出力される各チヤンネル
の光信号を夫々に1対1で対応する信号伝送用光フアイ
バアレイ24の個々の光フアイバへ導入できるような位
置へ反復的に設置可能とする構造を有している。
The optical fiber array connector 23 can introduce the optical signals of each channel output from the individual lenses of the lens array 22 into the corresponding optical fibers of the signal transmission optical fiber array 24 on a one-to-one basis. It has a structure that allows it to be repeatedly installed in such positions.

【0005】また、発光素子アレイ21の個々の発光素
子は、発光素子駆動用IC25に結線されている。この
発光素子駆動用IC25は、発光素子アレイ21の個々
の発光素子に電流を供給し、外部から信号入力端子26
を経て入力される電気信号に従つて個々の発光素子を点
滅制御する機能を有する。
Further, each light emitting element of the light emitting element array 21 is connected to a light emitting element driving IC 25. This light-emitting element driving IC 25 supplies current to each light-emitting element of the light-emitting element array 21, and externally supplies a signal input terminal 26 to the light-emitting element array 21.
It has a function to control the blinking of each light emitting element according to the electric signal inputted through the .

【0006】そして発光素子アレイ21、レンズアレイ
22、光フアイバアレイコネクタ23及び発光素子駆動
用IC25は、金属製のパツケージ27に実装され、一
体型のユニツトを構成しており、発光素子アレイ21、
発光素子駆動用IC25は、パツケージ上に蓋をかけシ
ールすることによつて外部大気に対して気密封止されて
いる。
The light emitting element array 21, the lens array 22, the optical fiber array connector 23, and the light emitting element driving IC 25 are mounted in a metal package 27 to form an integrated unit.
The light emitting element driving IC 25 is hermetically sealed from the outside atmosphere by placing a lid on the package and sealing it.

【0007】上記構成において、発光素子アレイ21の
個々の発光素子から発せられた光信号は、図6の如く、
夫々の発光素子の発光部前面に1対1に対応して設けら
れたレンズアレイ22の各レンズに入射し、光フアイバ
アレイコネクタ23へ結合された状態の伝送用光フアイ
バアレイ24の夫々のレンズに対応する位置の光フアイ
バ入射端面上へこの光フアイバの開口角以内の入射角で
集光され、その一部はこの伝送用光フアイバ内を伝搬す
る。
In the above configuration, the optical signals emitted from the individual light emitting elements of the light emitting element array 21 are as shown in FIG.
The light enters each lens of the lens array 22 provided in one-to-one correspondence on the front surface of the light emitting part of each light emitting element, and is coupled to the optical fiber array connector 23 for each lens of the transmission optical fiber array 24. The light is focused onto the incident end face of the optical fiber at a position corresponding to the angle of incidence within the aperture angle of the optical fiber, and a portion of the light propagates within the transmission optical fiber.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記機能を備える従来
の並列光信号伝送装置を構成するに当たつては、同一装
置内にあつて別個の信号光を同時に発する近傍の発光素
子どうしのチヤンネル間の光信号クロストーク対策が重
要な要件となる。このため、組み立て工程において結合
用レンズアレイの精密な位置合わせが必要である他、使
用中に発生する素子間の位置ずれ等を十分考慮して、結
合光学系の設計及び組み立て法の検討を行う必要がある
[Problems to be Solved by the Invention] In configuring a conventional parallel optical signal transmission device having the above function, it is necessary to connect channels between adjacent light emitting elements that simultaneously emit separate signal lights within the same device. Measures against optical signal crosstalk are an important requirement. For this reason, it is necessary to precisely align the coupling lens array during the assembly process, and the design and assembly method of the coupling optical system must be carefully considered to take into account misalignment between elements that may occur during use. There is a need.

【0009】更に、より効果的な対策として、レンズア
レイに於けるレンズ部以外の遮光や、発光部からレンズ
に至る光路部等に於いて隣接光路との間に遮光壁を設置
する等の方法が採られている。
Furthermore, as a more effective countermeasure, there are methods such as blocking light in areas other than the lens section of the lens array, and installing a light blocking wall between adjacent optical paths in the optical path section from the light emitting section to the lens. is taken.

【0010】しかしながら、これらの要件は、装置の小
型化、信頼性の向上等の性能向上や、組み立てコストの
低減の障害となつている。
[0010] However, these requirements are an obstacle to miniaturizing the device, improving performance such as improving reliability, and reducing assembly costs.

【0011】本発明は、上記に鑑み、チヤンネル間のク
ロストークを低減して小型で信頼性が高く、しかも安価
で組み立てが簡単となる並列光信号伝送装置の提供を目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a parallel optical signal transmission device that reduces crosstalk between channels, is compact, highly reliable, inexpensive, and easy to assemble.

【0012】0012

【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、図1ないし図4の如く、個々に点滅制御
の可能な複数の発光素子より成る発光素子アレイ1と、
該発光素子アレイ1を構成する個々の発光素子より発せ
られた複数の光信号を空間的に分離した状態にて時間的
に並列に伝送するため、発光素子アレイ1の個々の発光
素子に1対1で対応して設けられた光フアイバより成る
信号伝送用光フアイバアレイ4と、該信号伝送用光フア
イバアレイ4に前記発光素子アレイ1の発光素子から出
射された光信号を導入する結合光学系Aと、前記信号伝
送用光フアイバアレイ4と結合光学系Aを反復的に光学
接合及び分離するための光フアイバコネクタ3とを備え
て成る並列光信号伝送装置において、前記結合光学系A
の素子として、前記信号伝送用光フアイバアレイ4の光
フアイバ光軸間隔及び発光素子アレイ1の発光部間隔と
同じ間隔ピツチを有し、信号伝送用光フアイバアレイ4
を構成する個々の光フアイバよりコア径及び開口数の小
さな光フアイバより成る短尺の結合用光フアイバアレイ
2が用いられ、該結合用光フアイバアレイ2の各光フア
イバの光軸は、前記発光素子アレイ1の各発光部の中心
に一致され、前記発光素子アレイ1と結合用光フアイバ
アレイ2との距離は、隣接するチヤンネルの発光素子か
ら発せられた光信号が結合用光フアイバアレイ2の光フ
アイバの開口角以上の角度で入射するように設定された
ものである。
Means for Solving the Problems The means for solving the problems according to claim 1 of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 4, includes a light emitting element array 1 consisting of a plurality of light emitting elements that can be individually controlled to blink;
In order to transmit a plurality of optical signals emitted from the individual light emitting elements constituting the light emitting element array 1 in a temporally parallel manner in a spatially separated state, one pair is provided for each light emitting element of the light emitting element array 1. an optical fiber array 4 for signal transmission consisting of optical fibers provided in correspondence with each other; and a coupling optical system for introducing optical signals emitted from the light emitting elements of the light emitting element array 1 into the optical fiber array 4 for signal transmission. A, and an optical fiber connector 3 for repeatedly optically joining and separating the signal transmission optical fiber array 4 and the coupling optical system A, in which the coupling optical system A
As an element, the optical fiber array 4 for signal transmission has the same spacing pitch as the optical axis spacing of the optical fibers of the optical fiber array 4 for signal transmission and the spacing of the light emitting parts of the light emitting element array 1.
A short coupling optical fiber array 2 is used, which is composed of optical fibers having a smaller core diameter and numerical aperture than the individual optical fibers constituting the light emitting element. The distance between the light emitting element array 1 and the coupling optical fiber array 2 is set so that the center of each light emitting part of the array 1 coincides with the center of each light emitting part of the array 1, and the distance between the light emitting element array 1 and the coupling optical fiber array 2 is such that the optical signal emitted from the light emitting elements of the adjacent channel is connected to the light of the coupling optical fiber array 2. The beam is set to enter at an angle greater than the aperture angle of the fiber.

【0013】また、請求項2による課題解決手段は、請
求項1記載の並列光信号伝送装置において、少なくとも
発光素子アレイ1、結合光学系A及び光フアイバコネク
タ3がモールド樹脂によつて一体的にモールドされ、か
つ少なくとも発光素子アレイ1が前記モールド樹脂によ
つて気密封止されたものである。
Further, the problem solving means according to claim 2 is the parallel optical signal transmission device according to claim 1, in which at least the light emitting element array 1, the coupling optical system A and the optical fiber connector 3 are integrally formed by molding resin. The light emitting element array 1 is molded, and at least the light emitting element array 1 is hermetically sealed with the molding resin.

【0014】[0014]

【作用】上記請求項1による課題解決手段において、光
源の発光素子アレイ1の各発光部から発せられた光信号
の一部は、発光素子アレイ1の発光部前方に設けられた
結合用光フアイバアレイ2へ達する。
[Operation] In the problem solving means according to claim 1, a part of the optical signal emitted from each light emitting part of the light emitting element array 1 of the light source is transmitted through a coupling optical fiber provided in front of the light emitting part of the light emitting element array 1. Array 2 is reached.

【0015】このとき、結合用フアイバアレイ2は、そ
れを構成する各光フアイバの光軸が発光素子アレイ1の
各発光部の中心に1対1で一致対応するように配置され
、かつ発光素子アレイ1と結合用光フアイバアレイ2と
の距離は、正面で対応するチヤンネル以外の発光素子よ
り発せられる光線の入射角が結合用光フアイバの有する
開口角よりも大きくなるように設定されているため、所
定のチヤンネル以外の各発光素子より発せられた光信号
は殆ど光結合せず、隣接するチヤンネル間の光信号クロ
ストークを効果的に低減することが可能となる。
At this time, the coupling fiber array 2 is arranged such that the optical axis of each optical fiber constituting it corresponds one-to-one to the center of each light-emitting part of the light-emitting element array 1, and the light-emitting elements The distance between the array 1 and the coupling optical fiber array 2 is set so that the angle of incidence of the light rays emitted from the light emitting elements other than the corresponding channel at the front is larger than the aperture angle of the coupling optical fiber. , the optical signals emitted from each light emitting element other than the predetermined channel are hardly optically coupled, making it possible to effectively reduce optical signal crosstalk between adjacent channels.

【0016】また、結合用光フアイバアレイ2の各光フ
アイバへ結合し、フアイバ内を伝搬した光信号のうちの
一部は、光フアイバコネクタ3によつて夫々の出射面に
1対1で接合されている伝送用光フアイバアレイ4の各
光フアイバへ光結合するが、結合用光フアイバ2は、同
フアイバの出射側に結合される伝送用光フアイバ4より
も小さいコア径及び開口数を有するため、光フアイバコ
ネクタ3の着脱等によつて生じる伝送用光フアイバアレ
イ4と結合用光フアイバアレイ2の位置ずれに対しても
チヤンネル間光信号クロストークが生じにくくなる。
Further, a part of the optical signals coupled to each optical fiber of the coupling optical fiber array 2 and propagated within the fibers is coupled one-to-one to each output surface by the optical fiber connector 3. The coupling optical fiber 2 has a smaller core diameter and numerical aperture than the transmission optical fiber 4 coupled to the output side of the fiber. Therefore, even when the optical fiber array 4 for transmission and the optical fiber array 2 for coupling are misaligned due to the attachment and detachment of the optical fiber connector 3, inter-channel optical signal crosstalk is less likely to occur.

【0017】請求項2による課題解決手段においては、
発光素子アレイ1、結合用光フアイバアレイ2、光フア
イバコネクタ3が、樹脂モールドによつて一体的に形成
されているため、それら素子間相互の光学的位置ずれが
発生しにくい他、発光素子アレイが外部大気に対して気
密封止されているため、ホコリ等の付着を防止すること
が可能となる。
[0017] In the problem solving means according to claim 2,
Since the light emitting element array 1, the coupling optical fiber array 2, and the optical fiber connector 3 are integrally formed by resin molding, optical positional deviation between these elements is less likely to occur, and the light emitting element array Since it is hermetically sealed from the outside atmosphere, it is possible to prevent the adhesion of dust and the like.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図4に
基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.

【0019】図1は本発明の一実施例に係る並列光信号
伝送装置の送信ユニツトの内部構造を示す斜視図、図2
は同じくその断面図、図3は伝送用光フアイバアレイが
送信ユニツトへ接合された際の光路を示す図、図4は発
光素子アレイに対する結合用光フアイバアレイの設置距
離条件の説明図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the internal structure of a transmitting unit of a parallel optical signal transmission device according to an embodiment of the present invention, and FIG.
3 is a diagram showing the optical path when the transmission optical fiber array is joined to the transmitting unit, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the installation distance conditions of the coupling optical fiber array with respect to the light emitting element array.

【0020】図1,2において、1は伝送用光源の発光
素子アレイであり、発光素子アレイ1は、個々に点滅制
御の可能な複数の発光素子から成るモノリシツク構造の
カソード電極共通端面発光型発光ダイオードアレイ(以
下、LEDアレイという)を用いており、発光部の間隔
ピツチは0.25mm、チヤンネル数は12チヤンネル
である。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a light emitting element array of a light source for transmission, and the light emitting element array 1 is a monolithic structure consisting of a plurality of light emitting elements that can be individually controlled on and off, and has a common cathode electrode. A diode array (hereinafter referred to as an LED array) is used, the pitch between the light emitting parts is 0.25 mm, and the number of channels is 12.

【0021】このLEDアレイ1は、図1,2の如く、
その共通カソード電極面が硬質基板8の上に印刷形成さ
れた導電性パターン上に銀ペーストによつて電気的に接
続された状態で固定されており、アノード電極は個々に
LED駆動用IC5の出力電極に電気接続ワイヤ10を
介してワイヤボンデイングされている。
This LED array 1, as shown in FIGS. 1 and 2,
The common cathode electrode surface is fixed and electrically connected to the conductive pattern printed on the hard substrate 8 with silver paste, and the anode electrode is the output of the LED driving IC 5 individually. The electrodes are wire bonded via electrical connection wires 10.

【0022】LED駆動用IC5は、LEDアレイ1と
同様に、硬質基板8上に印刷形成された導電性パターン
上に銀ペーストによつて電気的に接続された状態で固定
されている。
Similar to the LED array 1, the LED driving IC 5 is fixed and electrically connected to a conductive pattern printed on a hard substrate 8 using silver paste.

【0023】また、硬質基板8上には、前記LEDアレ
イマウント用及びLED駆動IC用導電性印刷配線パタ
ーンの他、同ICへ外部より12チヤンネルの並列電気
信号を入力するための配線パターン及び電力を供給する
ための配線パターンが印刷製法によつて設けられており
、同基板端部より電気信号入力用及び駆動用電力供給端
子6がユニツトパツケージ7の外部へ引き出されている
Further, on the hard substrate 8, in addition to the conductive printed wiring patterns for the LED array mount and the LED driving IC, there are also wiring patterns and power for inputting 12 channels of parallel electric signals to the IC from the outside. A wiring pattern for supplying power is provided by a printing method, and a power supply terminal 6 for inputting electric signals and for driving is drawn out from the end of the board to the outside of the unit package 7.

【0024】そして、LEDアレイ1の発光部側前面に
は、後述する信号伝送用光フアイバアレイ4にLEDア
レイ1の発光素子から出射された信号を導入する結合光
学系Aとして、発光素子アレイ1の発光面と密着してあ
るいは極めて近い距離に結合用光フアイバアレイ2が設
けられている。
A light emitting element array 1 is installed on the front surface of the LED array 1 on the light emitting part side as a coupling optical system A for introducing signals emitted from the light emitting elements of the LED array 1 into an optical fiber array 4 for signal transmission, which will be described later. A coupling optical fiber array 2 is provided in close contact with or at a very close distance to the light emitting surface of the light emitting surface.

【0025】この結合用光フアイバアレイ2は、石英系
のコア径0.05mm、開口数0.2、グレーテイツド
インデツクス型光フアイバより構成される光軸間隔がL
EDアレイ1と同じ寸法の0.25mmピツチの12チ
ヤンネル1次元アレイを用いており、その光伝送方向の
長さは8mmで、両端面は光軸に対して直角平面に研磨
加工され、反射防止膜がコーテイングされている。
The coupling optical fiber array 2 is composed of quartz-based optical fibers with a core diameter of 0.05 mm, a numerical aperture of 0.2, and a graduated index type optical fiber, and the optical axis spacing is L.
A 12-channel one-dimensional array with the same dimensions as ED array 1 with a pitch of 0.25 mm is used, and its length in the optical transmission direction is 8 mm. Both end faces are polished to a plane perpendicular to the optical axis to prevent reflection. Membrane is coated.

【0026】そして、図4の如く、結合用光フアイバア
レイ2の各光フアイバの光軸とLEDアレイ1の各LE
Dの中心を一致させ、隣接するチヤンネルLEDから発
せられた光信号が結合用光フアイバアレイ2の光フアイ
バの開口各以上の角度で入射するように、その入射端面
とLEDアレイ1との距離Lが設定されている。
As shown in FIG. 4, the optical axis of each optical fiber of the coupling optical fiber array 2 and each LE of the LED array 1 are
The distance L between the input end face and the LED array 1 is set so that the centers of the LEDs D coincide with each other and the optical signals emitted from adjacent channel LEDs enter the optical fibers of the coupling optical fiber array 2 at an angle greater than or equal to each opening of the optical fibers. is set.

【0027】すなわち、LEDアレイ1と結合用光フア
イバアレイ2の入射端面との距離Lは、LED及び結合
光学系の各チヤンネル間隔ピツチをP、LEDの幅を2
W、結合用光フアイバアレイの光フアイバコア半径をr
、結合用光フアイバアレイの光フアイバ開口数をNAと
すると、次式を満足すれば、隣接するチヤンネルのLE
Dから発せられた光信号が結合用フアイバアレイ2の光
フアイバの開口角以上の角度で入射することとなる。
That is, the distance L between the LED array 1 and the incident end face of the coupling optical fiber array 2 is determined by P, the pitch between the channels of the LEDs and the coupling optical system, and 2, the width of the LED.
W, the optical fiber core radius of the coupling optical fiber array is r
, if the optical fiber numerical aperture of the coupling optical fiber array is NA, then if the following formula is satisfied, the LE of the adjacent channel is
The optical signal emitted from D enters at an angle greater than the aperture angle of the optical fibers of the coupling fiber array 2.

【0028】 L≦(P−W−r)/(tanθ) θ=sin−1NA また、結合用光フアイバアレイ2の光出射端側には、ユ
ニツト外部から伝送用光フアイバアレイ4を光学的かつ
機械的に容易に接続、離脱可能とする光フアイバコネク
タ3が硬質基板8に固定されて設けられている。
L≦(P-W-r)/(tan θ) θ=sin-1NA In addition, the transmission optical fiber array 4 is optically connected to the light output end side of the coupling optical fiber array 2 from outside the unit. An optical fiber connector 3 that can be mechanically easily connected and disconnected is fixed to a hard substrate 8.

【0029】伝送用光フアイバアレイ4は、LEDアレ
イ1を構成する個々のLEDより発せられた複数の光信
号を空間的に分離した状態で時間的に並列に伝送するた
めのものであつて、LEDアレイ1の個々のLEDに1
対1で対応して設けられた光フアイバから成る。
The transmission optical fiber array 4 is for transmitting a plurality of optical signals emitted from the individual LEDs constituting the LED array 1 in a temporally parallel manner in a spatially separated state. 1 for each individual LED in LED array 1
It consists of optical fibers arranged in a one-to-one correspondence.

【0030】そして、伝送用光フアイバアレイ4を構成
する個々の光フアイバは、結合用光フアイバアレイ2を
構成する光フアイバよりもコア径及び開口数の大きな(
夫々、約0.2mm、約0.4)プラスチツク製光フア
イバで、LEDアレイ1及び結合用光フアイバアレイ2
と同じ光軸間隔ピツチ(0.25mm)をもつ12チヤ
ンネル1次元アレイを用いている。
The individual optical fibers constituting the transmission optical fiber array 4 have larger core diameters and numerical apertures than the optical fibers constituting the coupling optical fiber array 2.
The LED array 1 and the coupling optical fiber array 2 are made of plastic optical fibers of about 0.2 mm and about 0.4 mm, respectively.
A 12-channel one-dimensional array with the same optical axis spacing pitch (0.25 mm) is used.

【0031】なお、硬質基板8上のLEDアレイ1、L
ED駆動用IC5、この両者を接続しているワイヤ10
及び結合用光フアイバアレイ2の一部は、透光性のシリ
コン樹脂9によつて一体にモールドされており、更にそ
のシリコン樹脂モールド部分及び光フアイバコネクタ3
を含む硬質基板全体は遮光性のエポキシ樹脂によつて一
体的にモールドされそれ自体がユニツトのパツケージ7
となつている。特に、LEDアレイ1は、モールド樹脂
によつて気密封止されている。
Note that the LED arrays 1 and L on the hard substrate 8
ED driving IC 5, wire 10 connecting these two
A part of the coupling optical fiber array 2 is integrally molded with a transparent silicone resin 9, and the silicone resin molded portion and the optical fiber connector 3 are also molded together.
The entire hard substrate including
It is becoming. In particular, the LED array 1 is hermetically sealed with mold resin.

【0032】上記構成において、送信ユニツトの外部の
電気端子6より入力された駆動用電力及び12チヤンネ
ル並列の電気信号は、リードフレームから硬質基板8上
の導電性配線パターンを介してLED駆動用IC5へ入
力される。
In the above configuration, the driving power and 12 channels of parallel electrical signals input from the external electrical terminal 6 of the transmitting unit are transmitted from the lead frame to the LED driving IC 5 via the conductive wiring pattern on the hard substrate 8. is input to.

【0033】そうすると、LED駆動用IC5は、入力
された各チヤンネルの電気信号に応じて電流をLEDア
レイ1の各チヤンネルに対応するLEDに夫々のボンデ
イングワイヤー10を介して供給し、個々のLEDを点
滅させる。
Then, the LED driving IC 5 supplies current to the LEDs corresponding to each channel of the LED array 1 via the respective bonding wires 10 in accordance with the input electrical signals of each channel, thereby driving the individual LEDs. Make it blink.

【0034】ここで、LEDアレイ1の各LED発光部
より発せられた光信号のうち、夫々の発光部前面に密着
、あるいは極めて近接して設けられた結合光学系Aの素
子としての結合用光フアイバアレイ2の各光フアイバ入
射端へその開口角以下の入射角で入射した光信号の一部
は同光フアイバ内を伝搬し、同出射端より出射する。
Here, among the optical signals emitted from each LED light emitting section of the LED array 1, the coupling light as an element of the coupling optical system A provided in close contact with or extremely close to the front surface of each light emitting section. A part of the optical signal that enters each optical fiber input end of the fiber array 2 at an angle of incidence less than the aperture angle thereof propagates within the same optical fiber and exits from the same output end.

【0035】このとき、光フアイバコネクタ3に伝送用
光フアイバアレイ4が挿入され、図3の如く、結合用光
フアイバアレイ2の各フアイバと伝送用光フアイバアレ
イ4の夫々の光フアイバが光学的に接合されているとき
、各結合用光フアイバ2内を伝搬した光信号の大部分は
夫々に1対1で対応して接合されている伝送用光フアイ
バアレイ4の各光フアイバへ結合し、同伝送用光フアイ
バ4内を伝搬する。
At this time, the transmission optical fiber array 4 is inserted into the optical fiber connector 3, and as shown in FIG. 3, each fiber of the coupling optical fiber array 2 and each optical fiber of the transmission optical fiber array 4 are optically connected. , most of the optical signals propagated within each coupling optical fiber 2 are coupled to each optical fiber of the transmission optical fiber array 4 which is coupled in a one-to-one correspondence with each other, It propagates within the transmission optical fiber 4.

【0036】このように、結合光学系Aの素子としての
結合用光フアイバアレイ2の入射端面は、LEDアレイ
1のLEDの各発光部の前方に極めて近い距離あるいは
発光部に密着して、LEDの各発光部に1対1で、結合
用光フアイバアレイ2の各フアイバの光軸が対応する発
光部の中心に一致するように配置されているため、LE
Dアレイ1の各LEDより発せられた光信号は、LED
に対応して正面に配置された結合用光フアイバ以外のフ
アイバに対して、それらフアイバの開口角を上回る入射
角で入射する結果となり、殆ど光結合しない。
In this way, the incident end surface of the coupling optical fiber array 2 as an element of the coupling optical system A is located at a very close distance in front of each light emitting part of the LEDs of the LED array 1 or in close contact with the light emitting parts of the LEDs. Since the fibers of the coupling optical fiber array 2 are arranged in a one-to-one relationship with each light emitting part of the LE so that the optical axis of each fiber coincides with the center of the corresponding light emitting part, the LE
The optical signal emitted from each LED of D array 1 is
As a result, the light is incident on the fibers other than the coupling optical fiber arranged in front at an angle of incidence exceeding the aperture angle of these fibers, resulting in almost no optical coupling.

【0037】このため、隣接するチヤンネル間の光信号
クロストークを効果的に低減することが可能となる。
[0037] Therefore, it is possible to effectively reduce optical signal crosstalk between adjacent channels.

【0038】また、これらの結合用光フアイバは、同フ
アイバの出射側に結合される伝送用光フアイバアレイ4
の光フアイバよりも小さいコア径及び開口数を有するた
め、光フアイバアレイコネクタ3の着脱等によつて生じ
る伝送用光フアイバと結合用光フアイバアレイの位置ず
れに対してもチヤンネル間光信号クロストークが生じに
くくなる。
Furthermore, these coupling optical fibers are connected to a transmission optical fiber array 4 coupled to the output side of the same fibers.
Since the core diameter and numerical aperture are smaller than those of the optical fibers of is less likely to occur.

【0039】さらに、LEDアレイ1、結合用光フアイ
バアレイ2、光フアイバアレイコネクタ3が、樹脂モー
ルドによつて一体的に形成されているため、それら素子
間相互の光学的位置ずれが発生しにくい他、LEDアレ
イ1が外部大気に対して気密封止されているため、ホコ
リ等の付着を防止することが可能となる。
Furthermore, since the LED array 1, the coupling optical fiber array 2, and the optical fiber array connector 3 are integrally formed by resin molding, optical positional deviation between these elements is unlikely to occur. Additionally, since the LED array 1 is hermetically sealed from the outside atmosphere, it is possible to prevent dust from adhering to it.

【0040】これらのことから、小型で信頼性が高く、
しかも組み立てが簡単な並列光信号伝送装置を提供する
ことが可能となる。
[0040] For these reasons, it is small and highly reliable.
Furthermore, it is possible to provide a parallel optical signal transmission device that is easy to assemble.

【0041】また、結合光学系Aとして用いる石英系の
コア径0.05mmグレーテイドインデツクス型フアイ
バアレイは、短尺では、従来の結合用レンズアレイに比
較して十分安価であり、樹脂モールドによるパツケージ
の形成と共に、コストダウンに対しても優れた効果が期
待できる。
Furthermore, the quartz-based graded index fiber array with a core diameter of 0.05 mm used as the coupling optical system A is sufficiently inexpensive in short lengths compared to conventional coupling lens arrays, and can be assembled into resin-molded packages. In addition to the formation of , an excellent effect on cost reduction can be expected.

【0042】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that many modifications and changes can be made to the above embodiments within the scope of the present invention.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項1によると、結合用光フアイバアレイを、発光素子
アレイの各発光部の前方に極めて近い距離あるいは発光
部に密着し、かつ各発光素子に1対1で、結合用光フア
イバアレイの各光フアイバの光軸が対応する発光部の中
心に一致するように配置して結合光学系としているため
、発光素子アレイ各発光素子より発せられた光信号は、
夫々に対応して正面に配置された結合用光フアイバ以外
のフアイバに対して、それらフアイバの開口角を上回る
入射角で入射する結果となり、殆ど光結合しない。
As is clear from the above description, according to claim 1 of the present invention, the coupling optical fiber array is placed in front of each light emitting part of the light emitting element array at a very close distance or in close contact with each light emitting part, and Since the coupling optical system is constructed by arranging the optical fibers in the coupling optical fiber array one-to-one to the light emitting elements so that the optical axis of each optical fiber coincides with the center of the corresponding light emitting section, light emitted from each light emitting element in the light emitting element array is The optical signal is
As a result, the light is incident on fibers other than the coupling optical fibers arranged in front of each fiber at an incident angle exceeding the aperture angle of those fibers, resulting in almost no optical coupling.

【0044】このため、隣接するチヤンネル間の光信号
クロストークを効果的に低減することが可能となる。
[0044] Therefore, it is possible to effectively reduce optical signal crosstalk between adjacent channels.

【0045】また、これらの結合用光フアイバは、同フ
アイバの出射側に結合される伝送用光フアイバよりも小
さいコア径及び開口数を有するため、光フアイバアレイ
コネクタの着脱等によつて生じる伝送用光フアイバと結
合用光フアイバアレイの位置ずれに対してもチヤンネル
間光信号クロストークが生じにくくなる。
[0045] Furthermore, since these coupling optical fibers have a smaller core diameter and numerical aperture than the transmission optical fibers coupled to the output side of the same fibers, transmission problems caused by attaching and detaching the optical fiber array connector, etc. Inter-channel optical signal crosstalk is also less likely to occur due to positional deviation between the optical fiber for use and the optical fiber array for coupling.

【0046】さらに、結合用光フアイバ、アレイを短尺
とすることにより、従来の結合用レンズアレイに比し安
価となる。
Furthermore, by making the coupling optical fiber and array short, the cost becomes lower than that of conventional coupling lens arrays.

【0047】また、請求項2によると、発光素子アレイ
、結合用光フアイバアレイ、光フアイバアレイコネクタ
が、樹脂モールドによつて一体的に形成されているため
、それら素子間相互の光学的位置ずれが発生しにくい他
、発光素子アレイが外部大気に対して気密封止されてい
るため、ホコリ等の付着を防止することが可能となる。
Further, according to claim 2, since the light emitting element array, the optical fiber array for coupling, and the optical fiber array connector are integrally formed by resin molding, mutual optical positional deviation between these elements is avoided. In addition, since the light emitting element array is hermetically sealed from the outside atmosphere, it is possible to prevent the adhesion of dust and the like.

【0048】これらのことから、小型で信頼性が高く、
しかも安価で組み立てが簡単な並列光信号伝送装置を提
供することが可能となるといつた優れた効果がある。
[0048] For these reasons, it is small and highly reliable.
Furthermore, it is possible to provide a parallel optical signal transmission device that is inexpensive and easy to assemble, which is an excellent effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】図1は本発明の一実施例に係る並列光信号伝送
装置の送信ユニツトの内部構造を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the internal structure of a transmitting unit of a parallel optical signal transmission device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は同じくその断面図である。FIG. 2 is also a sectional view thereof.

【図3】図3は伝送用光フアイバアレイが送信ユニツト
へ接合された際の光路を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an optical path when a transmission optical fiber array is connected to a transmission unit.

【図4】図4は発光素子アレイに対する結合用光フアイ
バアレイの設置距離条件の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of installation distance conditions of a coupling optical fiber array to a light emitting element array.

【図5】図5は従来の光並列信号伝送装置の送信ユニツ
トの内部構造例の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of an example of the internal structure of a transmitting unit of a conventional optical parallel signal transmission device.

【図6】図6は同ユニツトにおいて伝送用光フアイバア
レイが接合された際の光路を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing optical paths when transmission optical fiber arrays are joined in the same unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    発光素子アレイ 2    結合用光フアイバアレイ 3    光フアイバコネクタ 4    伝送用光フアイバアレイ A    結合光学系 1 Light emitting element array 2 Optical fiber array for coupling 3. Optical fiber connector 4 Optical fiber array for transmission A Coupling optical system

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  個々に点滅制御の可能な複数の発光素
子より成る発光素子アレイと、該発光素子アレイを構成
する個々の発光素子より発せられた複数の光信号を空間
的に分離した状態にて時間的に並列に伝送するため、発
光素子アレイの個々の発光素子に1対1で対応して設け
られた光フアイバより成る信号伝送用光フアイバアレイ
と、該信号伝送用光フアイバアレイに前記発光素子アレ
イの発光素子から出射された光信号を導入する結合光学
系と、前記信号伝送用光フアイバアレイと結合光学系を
反復的に光学接合及び分離するための光フアイバコネク
タとを備えて成る並列光信号伝送装置において、前記結
合光学系の素子として、前記信号伝送用光フアイバアレ
イの光フアイバ光軸間隔及び発光素子アレイの発光部間
隔と同じ間隔ピツチを有し、信号伝送用光フアイバアレ
イを構成する個々の光フアイバよりコア径及び開口数の
小さな光フアイバより成る短尺の結合用光フアイバアレ
イが用いられ、該結合用光フアイバアレイの各光フアイ
バの光軸は、前記発光素子アレイの各発光部の中心に一
致され、前記発光素子アレイと結合用光フアイバアレイ
との距離は、隣接するチヤンネルの発光素子から発せら
れた光信号が結合用光フアイバアレイの光フアイバの開
口角以上の角度で入射するように設定されたことを特徴
とする並列光信号伝送装置。
1. A light emitting element array consisting of a plurality of light emitting elements that can be individually controlled to blink, and a plurality of optical signals emitted from the individual light emitting elements constituting the light emitting element array, in a state in which they are spatially separated. In order to transmit data in parallel in time, an optical fiber array for signal transmission consisting of optical fibers provided in one-to-one correspondence with each light emitting element of the light emitting element array, and an optical fiber array for signal transmission consisting of optical fibers provided in one-to-one correspondence with the individual light emitting elements of the light emitting element array; It comprises a coupling optical system for introducing optical signals emitted from the light emitting elements of the light emitting element array, and an optical fiber connector for repeatedly optically joining and separating the signal transmission optical fiber array and the coupling optical system. In the parallel optical signal transmission device, as an element of the coupling optical system, the optical fiber array for signal transmission has the same spacing pitch as the optical axis spacing of the optical fibers of the optical fiber array for signal transmission and the spacing of the light emitting parts of the light emitting element array. A short coupling optical fiber array is used, which is composed of optical fibers having a smaller core diameter and numerical aperture than the individual optical fibers constituting the light emitting element array. The center of each light emitting section is aligned with the distance between the light emitting element array and the coupling optical fiber array so that the optical signal emitted from the light emitting elements of the adjacent channel has an aperture angle greater than or equal to the aperture angle of the optical fiber of the coupling optical fiber array. 1. A parallel optical signal transmission device characterized in that the parallel optical signal transmission device is configured to be incident at an angle.
【請求項2】  請求項1記載の並列光信号伝送装置に
おいて、少なくとも発光素子アレイ、結合光学系及び光
フアイバコネクタがモールド樹脂によつて一体的にモー
ルドされ、かつ少なくとも発光素子アレイが前記モール
ド樹脂によつて気密封止されたことを特徴とする並列光
信号伝送装置。
2. The parallel optical signal transmission device according to claim 1, wherein at least the light emitting element array, the coupling optical system, and the optical fiber connector are integrally molded with a molding resin, and at least the light emitting element array is molded with the molding resin. A parallel optical signal transmission device characterized by being hermetically sealed.
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