KR102665420B1 - Optical coupling structure, optical coupling method, camera module - Google Patents

Optical coupling structure, optical coupling method, camera module Download PDF

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야자키 소교 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 조립 시의 얼라인먼트의 작업성을 향상시켜, 제조 코스트를 억제할 수 있는 광 결합 구조, 광 결합 방법, 카메라 모듈을 제공한다.
[해결 수단] 발광부(21a)를 가지는 발광 소자(20)와 광섬유(30)와의 사이에서 광 전송하는 광 결합 구조이고, 평행한 이면(裏面)(12) 및 표면(13)을 가지고, 두께 방향으로 관통한 관통 구멍(11)이 형성된 기판(10)과, 발광부(21a)에 구면(球面) 렌즈(22)를 가지고, 관통 구멍(11)의 내측으로 구면 렌즈(22)가 향하도록 기판(10)의 이면(12)에 장착된 발광 소자(20)와, 관통 구멍(11)의 표면(13) 측에 있어서, 개구단(開口端)(31)이 발광 소자(20)와 상대하여 설치된 광섬유(30)와, 광섬유(30)의 단부(端部)를 둘러싸 보지(保持)하는 것과 함께, 기판(10)의 표면(13)에 저면(底面)(41a)이 당접(當接)한 바닥이 있는 통상(筒狀)의 페룰(ferrule)(40)과, 페룰(40)을 둘러싸 보지하는 것과 함께, 기판(10)의 표면(13)에 저면(51a)이 당접하여, 표면(13)에 고정된, 바닥이 있는 통상의 조심(調芯) 지그(jig)(50)를 구비한다.
[Project] Provide an optical coupling structure, optical coupling method, and camera module that can improve alignment workability during assembly and reduce manufacturing costs.
[Solution] An optical coupling structure that transmits light between a light emitting element 20 having a light emitting portion 21a and an optical fiber 30, has a parallel back surface 12 and a surface 13, and has a thickness. It has a substrate 10 on which a through hole 11 penetrating in the direction is formed, and a spherical lens 22 in the light emitting portion 21a, and the spherical lens 22 is directed to the inside of the through hole 11. On the side of the light emitting element 20 mounted on the back surface 12 of the substrate 10 and the surface 13 of the through hole 11, the opening end 31 is opposite to the light emitting element 20. In addition to surrounding and holding the installed optical fiber 30 and the end portion of the optical fiber 30, the bottom surface 41a is in contact with the surface 13 of the substrate 10. ), a normal ferrule 40 with a flat bottom, and the ferrule 40 is surrounded and held, and the bottom surface 51a is in contact with the surface 13 of the substrate 10, A regular bottomed jig (50) is provided, fixed to (13).

Description

광 결합 구조, 광 결합 방법, 카메라 모듈{OPTICAL COUPLING STRUCTURE, OPTICAL COUPLING METHOD, CAMERA MODULE}Optical coupling structure, optical coupling method, camera module {OPTICAL COUPLING STRUCTURE, OPTICAL COUPLING METHOD, CAMERA MODULE}

본 발명은, 광 결합 구조, 광 결합 방법, 카메라 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a light coupling structure, a light coupling method, and a camera module.

종래, 데이터를 전송하는 통신 형태의 하나로서, 비접촉 방식에 의한 광 근접 공간 전송이 이용되고 있다. 광 근접 공간 전송은, 영상이나 음성 등의 전기 신호를 광의 신호로 변환하여 전송하고, 수신 측에서 다시 전기 신호로 되돌려 이용하는 것이다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 구체적으로는, 전기 신호를 레이저 다이오드 등의 발광 소자로부터 광 신호로서 발하고, 광섬유 등의 전송 수단을 통하여 수신 장치에 전송하고, 수신 장치에 있어서, 광 신호로부터 전기 신호로 변환하여 이용한다.Conventionally, as a form of communication for transmitting data, non-contact optical proximity space transmission has been used. Optical near-space transmission converts electrical signals, such as video or audio, into optical signals for transmission, and converts them back into electrical signals on the receiving side for use (for example, see Patent Document 1). Specifically, an electric signal is emitted as an optical signal from a light emitting element such as a laser diode, and is transmitted to a receiving device through a transmission means such as an optical fiber, and the receiving device converts the optical signal into an electric signal for use.

또한, 종래의 광을 이용한 통신을 위한 광 결합 구조에서는, 발광 소자와 광섬유와의 사이에, 발광 소자로부터 발하여진 광의 확산을 억제하기 위한 렌즈를 설치하는 것에 의하여 광의 손실을 억제하여, 광섬유로의 광의 입사 효율을 높이는 것으로, 통신의 신뢰성을 높이는 것이 행하여지고 있다.In addition, in the conventional optical coupling structure for communication using light, loss of light is suppressed by installing a lens between the light-emitting element and the optical fiber to suppress the diffusion of light emitted from the light-emitting element, and the loss of light into the optical fiber is suppressed. By increasing the incident efficiency of light, the reliability of communication is being improved.

일본국 공개특허공보 특개2004-64430호Japanese Patent Publication No. 2004-64430

광 결합 구조에 있어서는, 광이 직진성에 뛰어나다고 하는 특징을 가지기 때문에, 광을 송수신하는 부품의 위치 정도(精度)를 높게 할 필요가 있다. 그렇지만, 종래의 광 결합 구조에 있어서는, 발광 소자, 렌즈, 광섬유 등의 부품을 조립할 때에, 발광 소자, 렌즈, 광섬유의 기울기와 위치를 맞추는 얼라인먼트의 작업이 번잡하게 되고, 시간이 걸리기 때문에, 제조 코스트가 높아진다고 하는 문제가 있었다.In the light coupling structure, since light has the characteristic of excellent straight travel, it is necessary to increase the positional accuracy of the components that transmit and receive light. However, in the conventional optical coupling structure, when assembling components such as light-emitting elements, lenses, and optical fibers, the alignment work of adjusting the inclination and position of the light-emitting elements, lenses, and optical fibers becomes complicated and time-consuming, thereby reducing manufacturing costs. There was a problem that was increasing.

따라서, 본 발명은, 상기와 같은 문제점에 착목(着目)하고, 조립 시의 얼라인먼트의 작업성을 향상시켜, 제조 코스트를 억제할 수 있는 광 결합 구조, 광 결합 방법, 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention focuses on the above problems and aims to provide an optical coupling structure, an optical coupling method, and a camera module that can improve alignment workability during assembly and reduce manufacturing costs. Do this.

본 발명의 광 결합 구조는, 발광부 또는 수광부(受光部)를 가지는 광전 소자와 광섬유와의 사이에서 광 전송하는 광 결합 구조에 있어서, 제1면과 상기 제1면에 평행하게 연장되는 제2면을 가지고, 두께 방향으로 관통한 관통 구멍이 형성된 기판과, 상기 발광부 또는 상기 수광부에 광학계를 가지고, 상기 관통 구멍의 내측으로 상기 광학계가 향하도록 상기 기판의 상기 제1면에 장착된 상기 광전 소자와, 상기 제2면을 마주보는 상기 관통 구멍 측에 있어서, 개구단(開口端)이 상기 광전 소자를 마주보게 설치된 상기 광섬유와, 상기 광섬유의 단부(端部)를 둘러싸 보지(保持)하는 것과 함께, 상기 기판의 상기 제2면에 저면(底面)이 당접(當接)한 바닥이 있는 통상(筒狀)의 페룰(ferrule)과, 상기 페룰을 둘러싸 보지하는 것과 함께, 상기 기판의 상기 제2면에 저면이 당접하여, 상기 제2면에 고정된, 바닥이 있는 통상의 조심(調芯) 지그(jig)를 구비한다.The optical coupling structure of the present invention transmits light between a photoelectric element having a light emitting portion or a light receiving portion and an optical fiber, and includes a first surface and a second surface extending parallel to the first surface. The photoelectric device has a substrate having a surface and a through hole formed therethrough in the thickness direction, and an optical system in the light emitting unit or the light receiving unit, and is mounted on the first surface of the substrate so that the optical system is directed to the inside of the through hole. an element, and, on the side of the through hole facing the second surface, an optical fiber with an open end facing the photoelectric element, and an end portion of the optical fiber that surrounds and holds the optical fiber. At the same time, a normal ferrule with a bottom whose bottom is in contact with the second surface of the substrate, and a ferrule that surrounds and holds the ferrule, are provided on the second surface of the substrate. The bottom is in contact with the second surface, and a regular bottomed jig is provided, which is fixed to the second surface.

본 발명은, 조립 시의 얼라인먼트의 작업성을 향상시켜, 제조 코스트를 억제할 수 있는 광 결합 구조, 광 결합 방법, 카메라 모듈을 제공할 수 있다.The present invention can provide an optical coupling structure, an optical coupling method, and a camera module that can improve alignment workability during assembly and reduce manufacturing costs.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관련되는 광 결합 구조를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 광 결합 구조를 구비하는 카메라 모듈을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 광 결합 구조의 변형예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 광 결합 구조의 다른 변형예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 광 결합 구조의 또 다른 변형예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing an optical coupling structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a camera module including the light coupling structure shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a modified example of the light coupling structure shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing another modification of the light coupling structure shown in FIG. 1.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing another modified example of the light coupling structure shown in FIG. 1.

본 발명의 일 실시 형태에 관련되는 광 결합 구조, 광 결합 방법, 카메라 모듈을, 도 1, 도 2를 참조하여 설명한다. 본 실시 형태의 광 결합 구조(100)는, 기판을 가지는 것과 함께, 발광부 또는 수광부를 가지는 광전 소자와 광섬유와의 사이에서 광 전송하는 것에 넓게 적용할 수 있고, 예를 들어, 카메라 모듈(200)에 있어서 이용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 카메라 모듈(200)은, 예를 들어, 드라이브 리코더 등의 차재(車載)용 카메라의 촬상(撮像) 부품으로서 적용할 수 있다.The light coupling structure, light coupling method, and camera module related to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The optical coupling structure 100 of the present embodiment can be widely applied to light transmission between an optical fiber and a photoelectric element having a light emitting unit or a light receiving unit as well as having a substrate, for example, the camera module 200 ) can be used in. In addition, the camera module 200 of this embodiment can be applied as an imaging component of an in-vehicle camera such as a drive recorder, for example.

[광 결합 구조, 및, 광 결합 방법][Light coupling structure, and light coupling method]

도 1에 도시하는 바와 같이, 광 결합 구조(100)는, 기판(10)과 발광 소자(20)(광전 소자)와 광섬유(30)와 페룰(40)과 조심 지그(50)를 구비한다.As shown in FIG. 1, the optical coupling structure 100 includes a substrate 10, a light emitting element 20 (photoelectric element), an optical fiber 30, a ferrule 40, and an alignment jig 50.

기판(10)에는, 두께 방향으로 관통한 관통 구멍(11)이 형성되고, 기판(10)은, 발광 소자(20)가 장착되는 PAD(15)가 설치된, 이면(裏面)(12)(제1면)과, 광섬유(30)가 장착되는, 표면(13)(제2면)을 가진다. 기판(10)에 있어서, 표면(13)과 이면(12)과는 평행하고, 관통 구멍(11)은 표면(13)과 이면(12)과 수직이다. 또한, 관통 구멍(11)의 이면(12) 측의 개구부에는 발광 소자(20)가 장착되고, 관통 구멍(11)의 표면(13) 측의 개구부에는 광섬유(30)의 개구단(31)이 배치되어 있는 것으로, 발광 소자(20)와 광섬유(30)의 개구단(31)이 상대하고 있다.A through hole 11 penetrating in the thickness direction is formed in the substrate 10, and the substrate 10 has a back surface 12 (see section 12) on which a PAD 15 on which the light emitting element 20 is mounted is provided. first side) and a surface 13 (second side) on which the optical fiber 30 is mounted. In the substrate 10, the front surface 13 and the back surface 12 are parallel, and the through hole 11 is perpendicular to the front surface 13 and the back surface 12. In addition, the light emitting element 20 is mounted in the opening on the back surface 12 side of the through hole 11, and the opening end 31 of the optical fiber 30 is installed in the opening on the surface 13 side of the through hole 11. As it is arranged, the light emitting element 20 and the open end 31 of the optical fiber 30 face each other.

덧붙여, 관통 구멍(11)의 내면에 있어서 발광 소자(20)로부터의 광(L)이 반사하면 광(L)의 위상이 변화하여 노이즈의 원인이 될 수 있는 것으로부터, 관통 구멍(11)의 내면에 발광 소자(20)의 광(L)을 반사시키지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 관통 구멍(11)의 내면은, 발광 소자(20)의 광(L)이 반사하지 않도록 코팅 등을 시행하지 않는 것이 바람직하다.In addition, if the light L from the light emitting element 20 is reflected on the inner surface of the through hole 11, the phase of the light L may change, which may cause noise. It is desirable not to reflect the light L of the light emitting element 20 on the inner surface. Therefore, it is preferable that the inner surface of the through hole 11 is not coated so that the light L of the light emitting device 20 is not reflected.

발광 소자(20)는, 발광부(21a)를 가지는 발광 소자 본체(21)와, 발광 소자 본체(21)의 발광부(21a) 측에 장착된 구면(球面) 렌즈(22)(광학계)와, 발광부(21a) 측에 설치된 단자(23)를 가진다. 또한, 발광 소자(20)는, 기판(10)의 관통 구멍(11)의 내측으로 구면 렌즈(22)가 향하도록 구면 렌즈(22) 측의 면이 기판(10)의 이면(12)에 장착되어 있다. 또한, 발광 소자 본체(21)에는 상면(上面)(구면 렌즈(22) 측의 면)에 단자(23)가 설치되어 있다.The light emitting element 20 includes a light emitting element main body 21 having a light emitting unit 21a, a spherical lens 22 (optical system) mounted on the light emitting unit 21a side of the light emitting element main body 21, and , has a terminal 23 installed on the light emitting portion 21a side. In addition, the light emitting element 20 is mounted on the back surface 12 of the substrate 10 so that the spherical lens 22 faces the inside of the through hole 11 of the substrate 10. It is done. Additionally, a terminal 23 is provided on the upper surface of the light emitting element body 21 (the surface on the spherical lens 22 side).

또한, 발광 소자 본체(21)로부터 발하여진 광(L)은, 구면 렌즈(22)를 통하여 집광(集光)하도록 설계되어 있다. 구면 렌즈(22)는, 발광 소자(20)로부터 발하여진 광(L)의 광량, 확산의 정도, 광섬유(30)의 개구단(31)까지의 거리, 즉, 기판(10)의 관통 구멍(11)의 치수를 고려하여, 광(L)의 손실이 가능한 한 적게 되는 것과 같은 초점 거리를 가지는 렌즈를 선택하는 것이 바람직하다.Additionally, the light L emitted from the light emitting element body 21 is designed to be condensed through the spherical lens 22. The spherical lens 22 determines the amount of light L emitted from the light emitting element 20, the degree of diffusion, the distance to the opening end 31 of the optical fiber 30, that is, the through hole of the substrate 10 ( Considering the dimensions of 11), it is desirable to select a lens with a focal length such that the loss of light L is as small as possible.

발광 소자(20)가 기판(10)에 장착된 상태에 있어서, 발광 소자(20)의 광축은, 기판(10)의 관통 구멍(11)과 평행하고, 기판(10)의 이면(12)과 수직이다.In the state where the light emitting element 20 is mounted on the substrate 10, the optical axis of the light emitting element 20 is parallel to the through hole 11 of the substrate 10, and the back surface 12 of the substrate 10 It is vertical.

단자(23)는, 예를 들어, 금속제로 환상(環狀)의 판상(板狀) 부재이고, 발광 소자 본체(21)의 상면에 설치되고, 기판(10)에 설치된 PAD(15)와 전기적으로 접속한다. 단자(23)는, 발광 소자(20)에 전기 신호를 입력하기 위한 단자로서 기능한다. 또한, 예를 들어, 기판(10)의 이면(12)에 설치된 PAD(15)와 단자(23)가 전기적으로 접속한 상태에서, 단자(23)와 PAD(15)를 도전성 접착제를 이용하여 접착한다. 이것에 의하여, 기판(10)과 발광 소자(20)가 물리적으로 고정된다.The terminal 23 is, for example, an annular plate-shaped member made of metal, is installed on the upper surface of the light emitting element body 21, and is electrically connected to the PAD 15 provided on the substrate 10. Connect to . The terminal 23 functions as a terminal for inputting an electric signal to the light emitting element 20. In addition, for example, with the PAD 15 installed on the back surface 12 of the substrate 10 and the terminal 23 electrically connected, the terminal 23 and the PAD 15 are bonded using a conductive adhesive. do. By this, the substrate 10 and the light emitting element 20 are physically fixed.

덧붙여, PAD(15)와 단자(23)와의 전기적인 접속 방법은, 특별히 한정되지 않고, 와이어 등에 의하여 행하여도 무방하다. 일반적으로, 발광 소자는 하면(下面)(발광부와는 반대 측의 면) 측에 단자가 설치되어 있고, 이 단자와 기판과의 전기적인 접속은, 단자에 와이어를 접속하여 행하여진다. 단자를 하면에 가지는 발광 소자를 본 실시 형태의 광 결합 구조(100)에 적용하여도 무방하지만, 발광 소자의 하면의 단자로부터 기판의 이면의 PAD까지 와이어를 늘려 접속할 필요가 있다. 나아가, 발광 소자의 상면과 기판의 이면을 비도전성 접착제 등을 이용하여 물리적으로 고정할 필요가 있다.In addition, the method of electrical connection between the PAD 15 and the terminal 23 is not particularly limited, and may be performed using a wire or the like. Generally, a light-emitting element has a terminal installed on its lower surface (a surface opposite to the light-emitting part), and the electrical connection between this terminal and the board is made by connecting a wire to the terminal. A light-emitting device having terminals on the bottom may be applied to the optical coupling structure 100 of this embodiment, but it is necessary to extend a wire from the terminal on the bottom of the light-emitting device to the PAD on the back of the substrate for connection. Furthermore, it is necessary to physically fix the top surface of the light emitting device and the back surface of the substrate using a non-conductive adhesive or the like.

한편, 본 실시 형태의 발광 소자(20)의 단자(23)와 PAD(15)를 이용한 접속 방법이면, 발광 소자(20)와 기판(10)과의 물리적인 고정과, 단자(23)와 PAD(15)와의 전기적인 접속을 하나의 공정으로 행할 수 있고, 와이어의 장착 공정을 생략하여 제조 코스트를 삭감할 수 있다. 또한, 이 접속 방법이면, 와이어의 열화나 단선이 발생하지 않는 것으로부터 접속 신뢰성을 높일 수 있고, 본 실시 형태에 있어서 호적(好適)하게 이용할 수 있다.On the other hand, in the connection method using the terminal 23 of the light emitting element 20 and the PAD 15 of the present embodiment, the light emitting element 20 and the substrate 10 are physically fixed, and the terminal 23 and the PAD are connected. Electrical connection to (15) can be performed in one process, and the wire installation process can be omitted, thereby reducing manufacturing costs. In addition, this connection method can improve connection reliability because wire deterioration or disconnection does not occur, and can be suitably used in the present embodiment.

광섬유(30)는, 개구단(31)이 기판(10)의 관통 구멍(11)을 통하여 발광 소자(20)와 상대하여 설치되어 있다. 또한, 광섬유(30)에 있어서, 발광 소자(20)로부터 발하여진 광(L)이, 발광 소자(20) 측의 개구단(31)으로부터 입사하여, 광섬유(30)의 내부를 지나 전송된다.The optical fiber 30 has an open end 31 installed in relation to the light emitting element 20 through the through hole 11 of the substrate 10. Additionally, in the optical fiber 30, light L emitted from the light-emitting element 20 enters from the opening end 31 on the light-emitting element 20 side and is transmitted through the inside of the optical fiber 30.

광섬유(30)로서는, 유리만으로 이루어지는 광섬유보다도 취급성이 좋고, 보다 안가(安價)인 것으로부터, 후술과 같이 기판(10)과 페룰(40)과의 사이에서 납땜이 불필요하고, 열의 영향이 없는 것으로부터, 플라스틱을 포함하는 광섬유를 호적하게 이용할 수 있다. 또한, 플라스틱을 포함하는 광섬유로서는, 플라스틱만으로 이루어지는 광섬유, 플라스틱과 유리로 이루어지는 광섬유 등을 들 수 있다.The optical fiber 30 is easier to handle than an optical fiber made only of glass, is more cost-effective, does not require soldering between the substrate 10 and the ferrule 40 as described later, and is not affected by heat. Since there is no such thing, an optical fiber containing plastic can be used suitably. Additionally, optical fibers containing plastic include optical fibers made only of plastic, optical fibers made of plastic and glass, and the like.

페룰(40)은, 광섬유(30)의 단부를 둘러싸 보지하는 부재이고, 저면(41a)을 가지는 바닥이 있는 통상(예를 들어 원통상(圓筒狀))의 페룰 본체(41)와, 페룰 본체(41)를 관통하여 설치되고, 광섬유(30)를 보지하는 광섬유 보지부(42)를 가진다. 또한, 광 결합 구조(100)에 있어서, 페룰(40)의 선단(先端) 측의 저면(41a)은 기판(10)의 표면(13)(제2면)에 당접하고 있다.The ferrule 40 is a member that surrounds and holds the end of the optical fiber 30, and includes a bottomed ferrule body 41 having a bottom having a bottom 41a, and a ferrule. It is installed through the main body 41 and has an optical fiber holding portion 42 that holds the optical fiber 30. Additionally, in the optical coupling structure 100, the bottom surface 41a on the tip side of the ferrule 40 is in contact with the surface 13 (second surface) of the substrate 10.

조심 지그(50)는, 페룰(40)을 둘러싸 보지하는 것과 함께, 기판(10)의 표면(13)에 저면(51a)이 당접하여, 표면(13)에 고정된 바닥이 있는 통상(예를 들어 원통상)의 부재이다. 또한, 발광 소자(20)와 광섬유(30)의 광축의 위치 맞춤을 하기 위한 부재이고, 저면(51a)을 가지는 바닥이 있는 통상의 조심 지그 본체(51)와, 페룰(40)을 삽입하기 위한 페룰 삽입부(52)를 가진다. 또한, 페룰(40)의 외형과 조심 지그(50)의 페룰 삽입부(52)의 내형(內形)은 거의 같고, 조심 지그(50)에 페룰(40)을 삽입하여 장착한 상태에 있어서, 페룰(40)과 조심 지그(50)가 위치 어긋나는 일 없이 일체화할 수 있다.The alignment jig 50 surrounds and holds the ferrule 40, and has a bottom 51a in contact with the surface 13 of the substrate 10, and has a bottom fixed to the surface 13 (for example, For example, it is the absence of a cylindrical shape. In addition, it is a member for aligning the optical axis of the light emitting element 20 and the optical fiber 30, and is a member for inserting a normal aligning jig body 51 with a bottom having a bottom surface 51a and a ferrule 40. It has a ferrule insertion portion (52). In addition, the outer shape of the ferrule 40 and the inner shape of the ferrule insertion portion 52 of the alignment jig 50 are almost the same, and when the ferrule 40 is inserted and mounted on the alignment jig 50, The ferrule 40 and the alignment jig 50 can be integrated without misalignment.

또한, 조심 지그(50)는, 페룰(40)을 삽입한 상태에서, 저면(51a)이 광섬유(30)의 광축과 수직으로 된다. 또한, 조심 지그(50)의 저면(51a)이 기판(10)의 표면(13)에 당접한 상태에 있어서, 광섬유(30)의 광축은, 관통 구멍(11)과 평행하고, 기판(10)의 표면(13)과 수직으로 된다.In addition, the bottom surface 51a of the alignment jig 50 is perpendicular to the optical axis of the optical fiber 30 when the ferrule 40 is inserted. In addition, when the bottom surface 51a of the alignment jig 50 is in contact with the surface 13 of the substrate 10, the optical axis of the optical fiber 30 is parallel to the through hole 11, and the substrate 10 It is perpendicular to the surface 13.

다음으로, 본 실시 형태의 광 결합 방법에 관하여 설명한다. 본 실시 형태의 광 결합 방법은, 전술한 광 결합 구조(100)를 조립하는 방법이고, 평행한 이면(12) 및 표면(13)을 가지고, 두께 방향으로 관통한 관통 구멍(11)이 형성된 기판(10)의 이면(12)에, 발광부(21a)에 구면 렌즈(22)를 가지는 발광 소자(20)를, 기판(10)의 관통 구멍(11)의 내부로 구면 렌즈(22)가 향하도록 장착하는 공정과, 광섬유(30)의 단부를 둘러싸 보지한 바닥이 있는 통상의 페룰(40)을 보지한 바닥이 있는 통상의 조심 지그(50)를, 관통 구멍(11)에 있어서 광섬유(30)의 개구단(31)과 발광 소자(20)가 상대하도록, 표면(13)에 조심 지그(50)의 저면(51a)을 당접시키는 공정과, 발광 소자(20)의 광축과 광섬유(30)의 광축과의 액티브 얼라인먼트를 행하는 공정과, 액티브 얼라인먼트 후에, 조심 지그(50)를 기판(10)의 표면(13)에 고정하는 공정을 포함한다. 이하, 이들의 공정을 구체적으로 설명한다.Next, the light coupling method of this embodiment will be described. The light coupling method of the present embodiment is a method of assembling the above-described light coupling structure 100, and includes a substrate having a parallel back surface 12 and a surface 13 and formed with a through hole 11 penetrating in the thickness direction. On the back surface 12 of (10), a light emitting element 20 having a spherical lens 22 in the light emitting portion 21a is provided, and the spherical lens 22 is directed toward the inside of the through hole 11 of the substrate 10. In the through hole 11, the optical fiber 30 ) A process of contacting the bottom surface 51a of the alignment jig 50 to the surface 13 so that the opening end 31 of the light emitting element 20 faces each other, and the optical axis of the light emitting element 20 and the optical fiber 30 It includes a step of performing active alignment with the optical axis, and a step of fixing the alignment jig 50 to the surface 13 of the substrate 10 after the active alignment. Hereinafter, these processes will be described in detail.

우선, 기판(10)의 이면(12)에 발광 소자(20)를 장착한다. 이 때, 발광 소자(20)의 구면 렌즈(22)가 관통 구멍(11)의 내부를 향하도록 한다. 나아가, 기판(10)의 이면(12)에 설치된 PAD(15)와 단자(23)가 전기적으로 접속한 상태에서, 단자(23)와 PAD(15)를 도전성 접착제를 이용하여 접착한다. 이것에 의하여, 발광 소자(20)의 광축이 관통 구멍(11)과 평행하게 되도록, 기판(10)과 발광 소자(20)가 물리적으로 고정된다.First, the light emitting element 20 is mounted on the back surface 12 of the substrate 10. At this time, the spherical lens 22 of the light emitting element 20 is directed toward the inside of the through hole 11. Furthermore, with the PAD 15 installed on the back surface 12 of the substrate 10 and the terminal 23 electrically connected, the terminal 23 and the PAD 15 are bonded using a conductive adhesive. By this, the substrate 10 and the light emitting element 20 are physically fixed so that the optical axis of the light emitting element 20 is parallel to the through hole 11.

다음으로, 광섬유(30)를 장착한다. 광섬유(30)를 내부에 보지한 페룰(40)을 조심 지그(50)에 삽입하여, 페룰(40)과 조심 지그(50)의 선단 위치를 가지런히 한 상태에서, 광섬유(30), 페룰(40), 조심 지그(50)를 일체(一體)로 한다. 나아가, 페룰(40)을 보지한 조심 지그(50)의 저면(51a)을 기판(10)의 표면(13)에 당접시킨다. 이 때, 발광 소자(20)의 광축이 기판(10)의 이면(12)과 수직으로 되고, 또한, 광섬유(30)의 광축이 기판(10)의 표면(13)과 수직으로 된다. 또한, 기판(10)의 이면(12)과 표면(13)은 평행하다. 이것에 의하여, 광섬유(30)의 개구단(31)과 발광 소자(20)가 상대하는 것과 함께, 발광 소자(20)의 광축과 광섬유(30)의 광축이 평행하게 보지된다.Next, the optical fiber 30 is mounted. The ferrule 40 holding the optical fiber 30 inside is inserted into the careful jig 50, and with the tip positions of the ferrule 40 and the careful jig 50 aligned, the optical fiber 30 and the ferrule ( 40), the jig (50) is integrated into one piece. Furthermore, the bottom surface 51a of the alignment jig 50 holding the ferrule 40 is brought into contact with the surface 13 of the substrate 10. At this time, the optical axis of the light emitting element 20 becomes perpendicular to the back surface 12 of the substrate 10, and the optical axis of the optical fiber 30 becomes perpendicular to the surface 13 of the substrate 10. Additionally, the back surface 12 and the surface 13 of the substrate 10 are parallel. As a result, the open end 31 of the optical fiber 30 and the light-emitting element 20 face each other, and the optical axis of the light-emitting element 20 and the optical axis of the optical fiber 30 are held in parallel.

나아가, 조심 지그(50)의 위치를 조정하는 것으로 발광 소자(20)와 광섬유(30)의 광축의 액티브 얼라인먼트를 행한다. 이 때, 상술한 바와 같이 발광 소자(20)의 광축과 광섬유(30)의 광축이 평행하게 보지되어 있다. 또한, 발광 소자(20)와 광섬유(30)의 개구단(31)이 상대하는 방향에 있어서, 발광 소자(20)와 광섬유(30)의 개구단(31)의 거리는 일정하게(기판(10)의 두께 치수로) 보지되어 있다. 따라서, 광축의 액티브 얼라인먼트를 행할 때에는, 기판(10)과 평행한 수평면에 있어서의 위치 맞춤만을 행하고, 상대 방향에 있어서의 거리와 기울기의 위치 맞춤은 행하지 않아도 무방하다.Furthermore, active alignment of the optical axes of the light emitting element 20 and the optical fiber 30 is performed by adjusting the position of the alignment jig 50. At this time, as described above, the optical axis of the light emitting element 20 and the optical axis of the optical fiber 30 are held in parallel. In addition, in the direction in which the light-emitting element 20 and the open end 31 of the optical fiber 30 face each other, the distance between the light-emitting element 20 and the open end 31 of the optical fiber 30 is constant (substrate 10). (with thickness dimensions of) is maintained. Therefore, when performing active alignment of the optical axis, only alignment is performed on a horizontal plane parallel to the substrate 10, and alignment of distance and inclination in the relative direction does not need to be performed.

광축의 조심이 완료한 후, 조심 지그(50)와 기판(10)을 납땜에 의하여 접속한다. 덧붙여, 이 때, 광섬유(30), 페룰(40)에는, 납땜의 열은 직접적으로는 가하여지지 않는다. 또한, 조심 지그(50)와 기판(10)과의 접속 방법은 특별히 한정되지 않고, 납땜 이외의 접속 방법을 이용하여도 무방하다. 이상에 의하여, 광 결합 구조(100)의 조립이 완료한다.After alignment of the optical axis is completed, the alignment jig 50 and the board 10 are connected by soldering. Additionally, at this time, soldering heat is not directly applied to the optical fiber 30 and ferrule 40. Additionally, the connection method between the alignment jig 50 and the board 10 is not particularly limited, and connection methods other than soldering may be used. With the above, assembly of the light coupling structure 100 is completed.

조립된 광 결합 구조(100)에 있어서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 발광 소자(20)로부터 발하여진 광(L)이 구면 렌즈(22)를 지날 때에 집광하여, 기판(10)의 관통 구멍(11)의 내부를 통과하여, 광섬유(30)의 개구단(31)에 입사한다. 광섬유(30)에 입사한 광은, 광섬유(30)의 내부를 지나 전송된다. 이와 같이 하여, 광 결합 구조(100)에 의하여 광 전송할 수 있다.In the assembled light coupling structure 100, as shown in FIG. 1, the light L emitted from the light emitting element 20 is condensed when passing through the spherical lens 22 and passes through the through hole of the substrate 10. It passes through the inside of (11) and enters the opening end (31) of the optical fiber (30). Light incident on the optical fiber 30 passes through the interior of the optical fiber 30 and is transmitted. In this way, light transmission is possible using the light coupling structure 100.

본 실시 형태의 광 결합 구조(100)는, 발광부(21a)를 가지는 발광 소자(20)와 광섬유(30)와의 사이에서 광 전송하는 광 결합 구조이고, 평행한 이면(12) 및 표면(13)을 가지고, 두께 방향으로 관통한 관통 구멍(11)이 형성된 기판(10)과, 발광부(21a)에 구면 렌즈(22)를 가지고, 관통 구멍(11)의 내측으로 구면 렌즈(22)가 향하도록 기판(10)의 이면(12)에 장착된 발광 소자(20)와, 관통 구멍(11)의 표면(13) 측에 있어서, 개구단(31)이 발광 소자(20)와 상대하여 설치된 광섬유(30)와, 광섬유(30)의 단부를 둘러싸 보지하는 것과 함께, 기판(10)의 표면(13)에 저면(41a)이 당접한 바닥이 있는 통상의 페룰(40)과, 페룰(40)을 둘러싸 보지하는 것과 함께, 기판(10)의 표면(13)에 저면(51a)이 당접하여, 표면(13)에 고정된, 바닥이 있는 통상의 조심 지그(50)를 구비한다.The optical coupling structure 100 of the present embodiment is an optical coupling structure that transmits light between a light emitting element 20 having a light emitting portion 21a and an optical fiber 30, and has a parallel back surface 12 and a surface 13. ), a substrate 10 on which a through hole 11 penetrating in the thickness direction is formed, a spherical lens 22 in the light emitting portion 21a, and a spherical lens 22 inside the through hole 11. A light emitting element 20 is mounted on the back surface 12 of the substrate 10 so as to face the light emitting element 20, and on the surface 13 side of the through hole 11, an opening end 31 is installed to face the light emitting element 20. The optical fiber 30, a normal ferrule 40 having a bottom that surrounds and holds the end of the optical fiber 30 and the bottom surface 41a is in contact with the surface 13 of the substrate 10, and the ferrule 40 ) is surrounded and held, and the bottom surface 51a is in contact with the surface 13 of the substrate 10, and is provided with a normal aligning jig 50 with a bottom fixed to the surface 13.

본 실시 형태의 광 결합 구조(100)에 있어서는, 발광 소자(20)의 광축과 광섬유(30)의 광축이 평행하게 보지되어 있다. 또한, 발광 소자(20)와 광섬유(30)의 개구단(31)이 상대하는 방향에 있어서, 발광 소자(20)와 광섬유(30)의 개구단(31)의 거리는 일정하게(기판(10)의 두께 치수로) 보지되어 있다. 따라서, 광축의 액티브 얼라인먼트를 행할 때에는, 기판(10)과 평행한 수평면에 있어서의 위치 맞춤만을 행하면 된다. 이것으로부터, 본 실시 형태의 광 결합 구조(100)이면, 조립 시의 얼라인먼트의 작업성을 향상시켜, 제조 코스트를 억제할 수 있다.In the light coupling structure 100 of this embodiment, the optical axis of the light emitting element 20 and the optical axis of the optical fiber 30 are held in parallel. In addition, in the direction in which the light-emitting element 20 and the open end 31 of the optical fiber 30 face each other, the distance between the light-emitting element 20 and the open end 31 of the optical fiber 30 is constant (substrate 10). (with thickness dimensions of) is maintained. Therefore, when performing active alignment of the optical axis, only alignment in a horizontal plane parallel to the substrate 10 needs to be performed. From this, the optical coupling structure 100 of the present embodiment can improve alignment workability during assembly and reduce manufacturing costs.

또한, 본 실시 형태의 광 결합 방법이면, 광 결합 구조(100)를 이용하는 것으로부터, 광축의 액티브 얼라인먼트를 행할 때에는, 기판(10)과 평행한 수평면에 있어서의 위치 맞춤만을 행하면 되고, 얼라인먼트의 작업성을 향상시켜, 제조 코스트를 억제할 수 있다.In addition, in the light coupling method of the present embodiment, since the light coupling structure 100 is used, when performing active alignment of the optical axis, only alignment in a horizontal plane parallel to the substrate 10 needs to be performed, and the alignment work only needs to be performed. Performance can be improved and manufacturing costs can be reduced.

[카메라 모듈][Camera module]

다음으로, 본 실시 형태의 카메라 모듈(200)에 관하여 설명한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 카메라 모듈(200)은, 케이스(210)와, 촬상 모듈(220)과, 시스템의 IC 등이 실장(實裝)된 기판(231)을 가지는 시스템부(230)와, 광 통신 모듈(240)을 구비한다. 촬상 모듈(220), 시스템부(230), 및, 광 통신 모듈(240)은, 케이스(210)의 내부에 설치되어 있다.Next, the camera module 200 of this embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the camera module 200 is a system unit 230 having a case 210, an imaging module 220, and a board 231 on which the system IC, etc. are mounted. and an optical communication module 240. The imaging module 220, the system unit 230, and the optical communication module 240 are installed inside the case 210.

촬상 모듈(220)은, 케이스(210)의 개구부(211)에 설치된 렌즈부(221)와, CCD 센서 등의 촬상 소자가 설치되고, 렌즈부(221)를 통하여 수광한 광을 광전 변환하는 기판(222)을 가진다. 광 통신 모듈(240)은, 영상 신호를 광 통신에 의하여 외부의 기기에 전송하는 부재이고, 전술한 광 결합 구조(100)와, 광 결합 구조(100)와 외부의 기기를 접속하는 커넥터(connector)(241)를 가진다.The imaging module 220 is a substrate on which a lens unit 221 installed in the opening 211 of the case 210 and an imaging device such as a CCD sensor are installed, and which photoelectrically converts the light received through the lens unit 221. It has (222). The optical communication module 240 is a member that transmits an image signal to an external device through optical communication, and is a connector that connects the optical coupling structure 100 described above and the optical coupling structure 100 and an external device. )(241).

본 실시 형태의 카메라 모듈(200)이 광 결합 구조(100)를 구비하는 것으로부터, 광 결합 구조(100)의 조립 시에 있어서, 얼라인먼트의 작업성을 향상시켜, 제조 코스트를 억제할 수 있다.Since the camera module 200 of the present embodiment includes the light coupling structure 100, the alignment workability can be improved and the manufacturing cost can be suppressed when assembling the light coupling structure 100.

덧붙여, 본 발명은, 전술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 다른 구성 등을 포함하고, 이하에 나타내는 것과 같은 변형 등도 본 발명에 포함된다. 이하의 변형예에 있어서는, 전술한 실시 형태와 같은 구성에는 같은 부호를 붙여, 설명을 생략한다.In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes other configurations that can achieve the purpose of the present invention, and modifications such as those shown below are also included in the present invention. In the following modifications, the same components as those in the above-described embodiment are given the same reference numerals, and descriptions are omitted.

전술한 실시 형태에 있어서, 광학계로서 구면 렌즈가 이용되고 있었지만, 구면 렌즈에 대신하여 비구면 렌즈를 이용하여, 발광 소자의 광을 집광시켜도 무방하다. 또한, 발광 소자의 광이 확산하여 손실하는 것을 억제할 수 있으면 되고, 도 3에 도시하는 광 결합 구조(100A)와 같이, 집광 렌즈에 대신하여, 발광 소자(20A)의 광(LA)이 평행광이 되는 콜리메이터 렌즈(22A)를 이용하여도 무방하다. 다만, 볼 렌즈 등의 구면 렌즈의 쪽이 비구면 렌즈나 콜리메이터 렌즈보다도 안가인 것으로부터, 제조 코스트를 억제하기 위하여, 본 발명의 광 결합 구조에는 구면 렌즈가 보다 호적하게 이용된다.In the above-described embodiment, a spherical lens was used as the optical system, but an aspherical lens may be used instead of the spherical lens to condense the light of the light emitting element. In addition, it is sufficient to suppress diffusion and loss of light from the light emitting element, and as in the light coupling structure 100A shown in FIG. 3, instead of a converging lens, the light LA from the light emitting element 20A is parallel You may also use a collimator lens 22A that produces light. However, since spherical lenses such as ball lenses are cheaper than aspherical lenses or collimator lenses, spherical lenses are more suitably used in the light coupling structure of the present invention in order to suppress manufacturing costs.

또한, 광 결합 구조에 있어서, 기판에 파임부가 설치되어 있어도 무방하다. 도 4는, 파임부(14)가 기판(10B)에 형성된 광 결합 구조(100B)를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 기판(10B)에는, 기판(10B)의 표면(13)으로부터 두께 방향으로 노치(notch)하여 형성된 파임부(14)가 형성되고, 파임부(14)에 페룰(40)이 감합(嵌合)되어 있다. 파임부(14)의 내형은, 발광 소자(20)와 광섬유(30B)의 광축의 위치 맞춤을 위하여, 페룰(40)의 외형보다도 조금 크게 형성되어 있다.Additionally, in the light coupling structure, a recess may be provided in the substrate. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the light coupling structure 100B in which the recess 14 is formed in the substrate 10B. In the substrate 10B, a depression 14 is formed by notching in the thickness direction from the surface 13 of the substrate 10B, and a ferrule 40 is fitted into the depression 14. It is done. The inner shape of the recessed portion 14 is formed to be slightly larger than the outer shape of the ferrule 40 in order to align the optical axes of the light emitting element 20 and the optical fiber 30B.

또한, 파임부(14)의 저면(14a)은, 기판(10)의 표면(13)과 평행하다. 광 결합 구조(100B)에 있어서는, 조심 지그(50)의 저면(51a)보다도 페룰(40)의 저면(41a)이 돌출한 상태에서, 페룰(40)이 조심 지그(50)에 보지된다. 페룰(40)을 보지한 조심 지그(50)를 이용하여, 페룰(40)의 선단의 저면(41a)을 파임부(14)의 저면(14a)에 당접시키고, 조심 지그(50)의 선단의 저면(51a)을 기판(10)의 표면(13)에 당접시켜 고정한다. 이것에 의하여, 광 결합 구조(100)와 마찬가지로 광섬유(30)의 광축이, 관통 구멍(11)과 평행하게 되고, 또한, 파임부(14)의 저면(14a)과 수직으로 된다.Additionally, the bottom surface 14a of the recess 14 is parallel to the surface 13 of the substrate 10. In the light coupling structure 100B, the ferrule 40 is held in the alignment jig 50 with the bottom surface 41a of the ferrule 40 protruding from the bottom surface 51a of the alignment jig 50. Using the careful jig 50 holding the ferrule 40, the bottom surface 41a of the tip of the ferrule 40 is brought into contact with the bottom surface 14a of the depression 14, and the tip of the careful jig 50 is brought into contact with the bottom surface 14a of the depression 14. The bottom surface 51a is brought into contact with the surface 13 of the substrate 10 and fixed. As a result, like the light coupling structure 100, the optical axis of the optical fiber 30 becomes parallel to the through hole 11 and is perpendicular to the bottom surface 14a of the recess 14.

파임부(14)가 형성되어 있는 것에 의하여 발광 소자(20)와 광섬유(30B)와의 거리를 가까이 할 수 있고, 발광 소자(20)의 광을 보다 집광시킨 상태로 광을 광섬유(30B)에 입사시킬 수 있다. 따라서, 파임부(14)를 형성하지 않는 광 결합 구조(100)에 이용한 광섬유(30)에 비하여 가는 심선(芯線)의 광섬유(30B)에 대응할 수 있다. 덧붙여, 파임부(14)의 깊이 치수를 조정하는 것에 의하여, 발광 소자(20)와 광섬유(30B)와의 거리를 소망하는 치수로 할 수 있다.By forming the recess 14, the distance between the light emitting element 20 and the optical fiber 30B can be shortened, and the light from the light emitting element 20 is more concentrated and the light is incident on the optical fiber 30B. You can do it. Therefore, compared to the optical fiber 30 used in the optical coupling structure 100 that does not form the recess 14, it can correspond to the optical fiber 30B with a thin core wire. Additionally, by adjusting the depth of the recess 14, the distance between the light emitting element 20 and the optical fiber 30B can be set to a desired size.

또한, 본 발명은, 광전 소자로서 수광 소자를 구비하는 광 결합 구조에도 적용할 수 있다. 도 5에 도시하는 광 결합 구조(100C)는, 광전 소자로서 수광 소자(60)를 구비한다. 수광 소자(60)는, 수광 소자 본체(61)와 수광부(61a)와 구면 렌즈(22)와 단자(63)를 가진다. 광 결합 구조(100C)에 있어서는, 광섬유(30)의 개구단(31)과는 반대의 개구단으로부터 광이 입사하여, 광섬유(30)의 내부를 지나 개구단(31)에 전송된다. 나아가, 광섬유(30)의 개구단(31)으로부터 기판(10)의 관통 구멍(11)의 내부를 광(LC)이 통과하여 구면 렌즈(22)에 도달한다. 광(LC)은 구면 렌즈(22)에 있어서 집광하여, 수광부(61a)에서 수광된다.Additionally, the present invention can also be applied to a light coupling structure that includes a light receiving element as a photoelectric element. The light coupling structure 100C shown in FIG. 5 includes a light receiving element 60 as a photoelectric element. The light receiving element 60 has a light receiving element body 61, a light receiving portion 61a, a spherical lens 22, and a terminal 63. In the light coupling structure 100C, light enters the optical fiber 30 from an open end opposite to the open end 31, passes through the inside of the optical fiber 30, and is transmitted to the open end 31. Furthermore, light LC passes through the inside of the through hole 11 of the substrate 10 from the open end 31 of the optical fiber 30 and reaches the spherical lens 22. Light LC is condensed by the spherical lens 22 and received by the light receiving portion 61a.

광 결합 구조(100C)에 있어서는, 전술한 실시 형태의 광 결합 구조(100)와 마찬가지로, 수광 소자(60)와 광섬유(30)와의 상대 방향에 있어서의 거리와 기울기는 기판(10)의 표면(13)과 이면(12)에 맞추어 거의 일정하게 할 수 있기 때문에, 상대 방향에 있어서의 거리와 기울기의 위치 맞춤은 행하지 않아도 무방하다. 이것으로부터, 광 결합 구조(100C)이면, 조립 시의 얼라인먼트의 작업성을 향상시켜, 제조 코스트를 억제할 수 있다.In the light coupling structure 100C, similar to the light coupling structure 100 of the above-described embodiment, the distance and inclination in the relative direction between the light receiving element 60 and the optical fiber 30 are determined by the surface of the substrate 10 ( 13) and the back surface 12 can be made almost constant, so there is no need to adjust the distance and inclination in the relative direction. From this, the optical coupling structure 100C can improve alignment workability during assembly and reduce manufacturing costs.

그 외, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 구성, 방법 등은, 이상의 기재에서 개시되어 있지만, 본 발명은, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은, 주로 특정의 실시 형태에 관하여 특히 도시되고, 또한, 설명되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상 및 목적의 범위로부터 일탈하는 일 없이, 이상 서술한 실시 형태에 대하여, 형상, 재질, 수량, 그 외의 상세한 구성에 있어서, 당업자가 여러 변형을 더할 수 있는 것이다.In addition, the best configuration, method, etc. for carrying out the present invention are disclosed in the above description, but the present invention is not limited thereto. In other words, the present invention has been especially shown and described mainly with respect to specific embodiments, but without departing from the scope of the technical idea and purpose of the present invention, the shapes, materials, In terms of quantity and other detailed configuration, a person skilled in the art can add various modifications.

따라서, 상기에 개시한 형상, 재질 등을 한정한 기재는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위하여 예시적으로 기재한 것이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니기 때문에, 그들의 형상, 재질 등의 한정의 일부, 혹은 전부의 한정을 제외한 부재의 명칭으로의 기재는, 본 발명에 포함되는 것이다.Accordingly, the description limiting the shape, material, etc. disclosed above is provided as an example to facilitate understanding of the present invention, and does not limit the present invention, so the limitations on the shape, material, etc. are part of the description. , or descriptions of the names of members excluding all limitations are included in the present invention.

100, 100A, 100B, 100C: 광 결합 구조
200: 카메라 모듈
10: 기판
11: 관통 구멍
12: 이면(제1면)
13: 표면(제2면)
14: 파임부
14a: 파임부(14)의 저면
15: PAD
20: 발광 소자(광전 소자)
21a: 발광부
22: 구면 렌즈(광학계)
22A: 콜리메이터 렌즈(광학계)
23, 63: 단자
30, 30B: 광섬유
40: 페룰
41a: 저면
50: 조심 지그
51a: 저면
60: 수광 소자(광전 소자)
61a: 수광부
100, 100A, 100B, 100C: Optical coupling structure
200: Camera module
10: substrate
11: Through hole
12: Back side (side 1)
13: Surface (second side)
14: Notch
14a: Bottom of recess 14
15:PAD
20: Light-emitting element (photoelectric element)
21a: light emitting unit
22: Spherical lens (optical system)
22A: Collimator lens (optics)
23, 63: terminal
30, 30B: optical fiber
40: Ferrule
41a: bottom
50: Careful jig
51a: bottom
60: Light receiving element (photoelectric element)
61a: light receiving unit

Claims (7)

발광부 또는 수광부(受光部)를 가지는 광전 소자와 광섬유와의 사이에서 광 전송하는 광 결합 구조에 있어서,
제1면과 상기 제1면에 평행하게 연장되는 제2면을 가지고, 두께 방향으로 관통한 관통 구멍이 형성된 기판과,
상기 발광부 또는 상기 수광부에 광학계를 가지고, 상기 관통 구멍의 내측으로 상기 광학계가 향하도록 상기 기판의 상기 제1면에 장착된 상기 광전 소자와,
상기 제2면을 마주보는 상기 관통 구멍 측에 있어서, 개구단(開口端)이 상기 광전 소자를 마주보게 설치된 상기 광섬유와,
상기 광섬유의 단부(端部)를 둘러싸 보지(保持)하는 바닥이 있는 통상(筒狀)의 페룰(ferrule)과,
상기 페룰을 둘러싸 보지하는 것과 함께, 상기 기판의 상기 제2면에 저면이 당접하여, 상기 제2면에 고정된, 바닥이 있는 통상의 조심(調芯) 지그(jig)를 구비하고,
상기 기판의 상기 제2면에, 상기 기판의 두께 방향으로 노치(notch)하여 형성되고, 상기 페룰의 외형보다도 크게 형성되어 있는 내형(內形)을 가지는 파임부가 형성되고, 상기 파임부의 저면이 상기 제2면과 평행하고,
상기 파임부의 상기 저면에 상기 페룰이 당접하여 감합(嵌合)되어 있는,
광 결합 구조.
In the optical coupling structure for transmitting light between an optoelectronic element having a light emitting unit or a light receiving unit and an optical fiber,
A substrate having a first surface and a second surface extending parallel to the first surface, and having a through hole extending in the thickness direction;
The photoelectric element has an optical system in the light emitting unit or the light receiving unit, and is mounted on the first surface of the substrate so that the optical system is directed to the inside of the through hole;
The optical fiber, on the side of the through hole facing the second surface, has an open end facing the photoelectric element;
a regular ferrule with a bottom that surrounds and holds the end of the optical fiber;
In addition to surrounding and holding the ferrule, a regular jig with a bottom is provided, the bottom of which is in contact with the second surface of the substrate and fixed to the second surface,
On the second surface of the substrate, a recess is formed by notching in the thickness direction of the substrate and having an inner shape larger than the outer shape of the ferrule, and the bottom surface of the recess is formed. Parallel to the second side,
The ferrule is in contact with the bottom of the recess and is fitted,
Light-coupled structure.
제1항에 있어서,
상기 광전 소자의 광축이 상기 기판의 상기 제1면과 수직이고, 또한, 상기 광섬유의 광축이 상기 기판의 상기 제2면과 수직이고,
상기 광전 소자의 광축과 상기 광섬유의 광축이 평행하게 보지되어 있는, 광 결합 구조.
According to paragraph 1,
The optical axis of the photoelectric element is perpendicular to the first surface of the substrate, and the optical axis of the optical fiber is perpendicular to the second surface of the substrate,
An optical coupling structure in which the optical axis of the photoelectric element and the optical axis of the optical fiber are held in parallel.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광섬유가, 플라스틱을 포함하는 광섬유인, 광 결합 구조.
According to claim 1 or 2,
An optical coupling structure wherein the optical fiber is an optical fiber containing plastic.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광전 소자의 단자가, 상기 광학계를 마주보는 상기 광전 소자 측에 설치되어 있는, 광 결합 구조.
According to claim 1 or 2,
An optical coupling structure in which the terminal of the photoelectric element is provided on a side of the photoelectric element facing the optical system.
제1면과 상기 제1면에 평행하게 연장되는 제2면을 가지고, 두께 방향으로 관통한 관통 구멍이 형성된 기판과,
발광부 또는 수광부에 광학계를 가지는 광전 소자와,
광섬유와,
상기 광섬유의 단부를 둘러싸 보지하는 바닥이 있는 통상의 페룰과,
상기 페룰을 둘러싸 보지하는 바닥이 있는 통상의 조심 지그,를 구비하고,
상기 기판의 상기 제2면에, 상기 기판의 두께 방향으로 노치(notch)하여 형성되고, 상기 페룰의 외형보다도 크게 형성되어 있는 내형을 가지는 파임부가 형성되고, 상기 파임부의 저면이 상기 제2면과 평행한, 광 결합 구조를 이용하여, 상기 광전 소자와 상기 광섬유와의 사이에서 광 전송하는 광 결합 방법에 있어서,
상기 기판의 상기 제1면에, 상기 광전 소자를, 상기 기판의 상기 관통 구멍의 내부로 상기 광학계가 향하도록 장착하는 공정과,
상기 조심 지그를, 상기 관통 구멍에 있어서 상기 광섬유의 개구단과 상기 광전 소자가 서로 마주보도록, 상기 제2면에 상기 조심 지그의 저면을 당접시키는 것과 함께, 상기 파임부의 상기 저면에 상기 페룰을 당접시키는 공정과,
상기 광전 소자의 광축과 상기 광섬유의 광축과의 액티브 얼라인먼트를 행하는 공정과,
액티브 얼라인먼트 후에, 상기 조심 지그를 상기 기판의 상기 제2면에 고정하는 공정을 포함하는,
광 결합 방법.
A substrate having a first surface and a second surface extending parallel to the first surface, and having a through hole extending in the thickness direction;
A photoelectric element having an optical system in a light emitting unit or a light receiving unit,
optical fiber,
a regular ferrule with a bottom surrounding and holding an end of the optical fiber;
Equipped with a regular jig with a bottom that surrounds and retains the ferrule,
A recess is formed on the second surface of the substrate by notching in the thickness direction of the substrate and having an inner shape larger than the outer shape of the ferrule, and the bottom of the recess is formed on the second surface. In the optical coupling method for transmitting light between the photoelectric element and the optical fiber using an optical coupling structure parallel to the
A step of mounting the photoelectric element on the first surface of the substrate with the optical system facing into the through hole of the substrate;
The bottom of the careful jig is brought into contact with the second surface so that the open end of the optical fiber and the photoelectric element face each other in the through hole, and the ferrule is placed on the bottom of the recessed portion. The process of touching,
A process of performing active alignment between the optical axis of the photoelectric element and the optical axis of the optical fiber;
After active alignment, comprising fixing the alignment jig to the second side of the substrate,
Optical coupling method.
제1항 또는 제2항에 기재된 광 결합 구조를 구비하는, 카메라 모듈.A camera module comprising the light coupling structure according to claim 1 or 2. 삭제delete
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190384013A1 (en) * 2017-02-16 2019-12-19 Olympus Corporation Optical module, endoscope and manufacturing method of optical module

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6452103A (en) * 1987-05-11 1989-02-28 Hitachi Ltd Laser diode coupling device and production thereof
JP2000056154A (en) * 1998-08-05 2000-02-25 Seiko Epson Corp Optical module and its manufacture
JP2004064430A (en) 2002-07-29 2004-02-26 Sony Corp Optical short range spatial transmission apparatus
US20040101020A1 (en) * 2002-11-26 2004-05-27 Photodigm, Inc. Packaging and passive alignment of light source to single mode fiber using microlens and precision ferrule
JP2004272061A (en) * 2003-03-11 2004-09-30 Seiko Epson Corp Optical communication module
JP3794489B2 (en) * 2003-06-18 2006-07-05 セイコーエプソン株式会社 OPTICAL COMMUNICATION MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, OPTICAL COMMUNICATION DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE
JP2010225824A (en) * 2009-03-24 2010-10-07 Hitachi Ltd Optical module and wavelength multiplex optical module
JP5704878B2 (en) * 2010-09-30 2015-04-22 オリンパス株式会社 Photoelectric conversion connector, optical transmission module, imaging device, and endoscope
JP6589345B2 (en) * 2015-04-07 2019-10-16 日立金属株式会社 Optical wiring board, optical module, and optical active cable
WO2018092234A1 (en) * 2016-11-17 2018-05-24 オリンパス株式会社 Optical module, image pickup module, and endoscope

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190384013A1 (en) * 2017-02-16 2019-12-19 Olympus Corporation Optical module, endoscope and manufacturing method of optical module

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