光モジュールの接続構造および通信装置
【課題】狭い筐体内でも実装することが可能な光モジュールの接続構造および通信装置を提供する。
【解決手段】発光素子を内蔵した光デバイス１５をベース基板１１の下面にホルダ１４によって取り付け、電気コネクタ１３をベース基板１１の上面に取り付け、光デバイス１５と電気コネクタ１３とを、両端の第１，第２のリジッド基板１６ａ，１６ｂを備えたフレキシブル基板１６によりベース基板１１の端面の外側を経由して電気的に接続する。
【解決手段】発光素子を内蔵した光デバイス１５をベース基板１１の下面にホルダ１４によって取り付け、電気コネクタ１３をベース基板１１の上面に取り付け、光デバイス１５と電気コネクタ１３とを、両端の第１，第２のリジッド基板１６ａ，１６ｂを備えたフレキシブル基板１６によりベース基板１１の端面の外側を経由して電気的に接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールの接続構造、およびその光モジュールの接続構造を用いた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、データ通信においては、データアクセスの高速化、サーバの性能向上等の要望に伴って、メモリ容量の不足が顕在化している。また、ＩＴ設備投資の低コスト化及び高効率化等の観点から、メモリ容量の不足が生じた場合、システムの入れ換え等は行わず、拡張メモリの外付けで対応することが効果的である。拡張メモリにおけるバス伝送帯域は少なくとも３（ＧＢ／ｓ）、望ましくば１０（ＧＢ／ｓ）以上であることが要求され、また、１ユニットに実装するメモリ容量は、１６ＧＢ以上を要求されている。
【０００３】
一方、メモリ容量の不足が、伝送帯域の狭さに起因する場合があり、これに対しては、光ファイバと、その両端に配設された送受信部（光デバイス）とを備える光伝送によってメモリバスの高帯域化を図ることにより、データアクセスのボトルネックを解消することができる。
【０００４】
図７は、従来の通信装置の一例を示す。この通信装置１００は、増幅器、電源回路等の電子部品１０２が上面に実装されたベース基板１０１と、ベース基板１０１の下面の端部においてベース基板１０１に実装された電気コネクタ１０３と、電気コネクタ１０３に隣接して設けられたホルダ１０４と、ホルダ１０４に保持されて光送信または光受信を行う光デバイス１０５と、ホルダ１０４の側面に沿って布線され、両端に設けられた第１，第２のリジッド基板１０６ａ，１０６ｂによって電気コネクタ１０３と光デバイス１０５を電気的に接続するフレキシブル基板１０６と、光ファイバ１０８を保持すると共に光モジュール１０５に結合される光コネクタ１０７と、複数の半導体メモリ１１０及び制御ＩＣ１１２等が実装されると共にベース基板１０１の上方に配設されたメモリ基板１０９と、上記各部品を内蔵した筐体１１１とを備えて構成されている。
【０００５】
なお、ホルダ１０４、光デバイス１０５、フレキシブル基板１０６、光コネクタ１０７および光ファイバ１０８は、同図ではそれぞれ１つしか図示されていないが、実際は送信用と受信用との２種類がベース基板１０１に取り付けられており、送信用の光デバイス１０５は、発光素子が内蔵され、受信用の光デバイス１０５は、受光素子が内蔵されている。
【０００６】
図７において、例えば、ベース基板１０１上の制御ＬＳＩ１０２から配線パターンを介して電気コネクタ１０３に入力すると、そのデータ信号は第１のリジッド基板１０６ａからフレキシブル基板１０６に伝送され、更に、第２のリジッド基板１０６ｂを介して送信用の光デバイス１０５に入力される。
【０００７】
送信用の光デバイス１０５は、電気コネクタ１０３からの電気信号に応じて、内蔵の発光素子を駆動回路により駆動する。発光素子による光信号は、光コネクタ１０７に内挿された光ファイバ１０８に照射され、コア内を伝搬する。
【０００８】
また、受信用の光ファイバ１０８から光信号が光コネクタ１０７に到達すると、受信用の光デバイス１０５に内蔵した受光素子によって電気信号に変換され、第２のリジッド基板１０６ｂ、フレキシブル基板１０６及び第１のリジッド基板１０６ａを介して電気コネクタ１０３に伝送される。
【０００９】
なお、上記した光デバイス１０５と同様に、フレキシブル基板を接続媒体に用いた従来の光モジュールの接続構造として、特許文献１が知られている。この光モジュールの接続構造は、光素子とバイパスコンデンサ等の電源フィルタ回路および周辺回路をモジュール側基板（ヘッド部）に搭載し、ヘッド部と回路基板との接続をフレキシブル基板で行っている。この構成によれば、光素子とバイパスコンデンサとの距離が短くなり、十分なバイパス効果を得ることができ、また、光素子の端子をフレキシブル基板で構成しているため、耐ノイズ特性が向上する。
【特許文献１】特開平８−１３６７６７号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、図７の構成によると、ベース基板１０１のメモリ基板１０９と反対側の面に電気コネクタ１０３と光コネクタ１０７が配置されているため、第１，第２のリジッド基板１０６ａ，１０６ｂをＬ字形に配置可能なスペースを確保する必要があり、ホルダ１０４の高さｈを小さくすることができない。このため、ベース基板１０１の下面からの突出高さを小さくできず、実装占有エリアが広くなり、規格寸法のラックに収納するのが難しくなる。
【００１１】
また、特許文献１の構成によると、回路基板の一方の面側に光素子とモジュール側基板（ヘッド部）が配置されているため、図７と同様に、回路基板の面からの突出高さを小さくできず、実装占有エリアが広くなり、規格寸法のラックに収納するの難しくなる。
【００１２】
従って、本発明の目的は、狭い筐体内でも実装することが可能な光モジュールの接続構造および通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の光モジュールの接続構造および通信装置を提供する。
【００１４】
［１］ベース基板の第１の面に、光素子を内蔵した光デバイスを取り付ける光デバイス取付部材と、前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記ベース基板に形成された配線パターンに接続された中継部と、前記光デバイスと前記中継部とを前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続するフレキシブル基板とを備えたことを特徴とする光モジュールの接続構造。
【００１５】
上記構成の光モジュールの接続構造によれば、光デバイスと中継部をベース基板を介して配置することにより、ベース基板の第１の面からの突出高さを低くすることができる。また、ベース基板の第２の面に電子部品が搭載されている場合や、ベース基板の第２の面側に所定の距離を設けて他の基板が配置されている場合には、ベース基板の第２の面に中継部を設けることで、ベース基板の第２の面側のエリアを有効利用することができる。従って、光モジュールを狭い筐体内に実装可能となる。
【００１６】
光デバイスに内蔵の光素子には、半導体レーザ、発光ダイオード等の１つ又は２つ以上の発光素子、フォトダイオード等の１つ又は２つ以上の受光素子、発光素子と受光素子の組合せが含まれる。中継部には、電気コネクタ、ピンを介してベース基板上の配線パターンに接続されるタイプ等が含まれる。
【００１７】
［２］前記フレキシブル基板は、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続するリジッド基板を備えたことを特徴とする前記［１］に記載の光モジュールの接続構造。
【００１８】
［３］前記中継部は、電気コネクタであり、前記フレキシブル基板は、前記電気コネクタに接続する第１のリジッド基板と、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続する第２のリジッド基板とを備えたことを特徴とする前記［１］に記載の光モジュールの接続構造。これにより、中継部を電気コネクタとすることにより、電気コネクタと第１のリジッド基板との着脱が容易となる。
【００１９】
［４］前記光素子は、発光素子であり、前記光デバイスに電気的に接続される前記リジッド基板は、前記発光素子を駆動する駆動回路を備えたことを特徴とする前記［１］２又は［３］に記載の光モジュールの接続構造。この構成によれば、発光素子と駆動回路との配線長を短くすることができ、放射ノイズが少なくなる。また、駆動回路をリジッド基板上に設けることにより、ベース基板を小型にすることができる。
【００２０】
［５］前記光素子は、受光素子であり、前記光デバイスに電気的に接続される前記リジッド基板は、前記受光素子の出力信号を処理する処理回路を備えたことを特徴とする前記［１］２又は［３］に記載の光モジュールの接続構造。この構成によれば、受光素子と処理回路との配線長を短くすることができ、ノイズの影響が受け難くなる。処理回路には、増幅回路、変調回路等が含まれる。
【００２１】
［６］前記光素子の光軸、および前記電気コネクタの差し込み方向は、前記ベース基板に対して平行であることを特徴とする前記［３］に記載の光モジュールの接続構造。この構成によれば、光モジュールの接続構造を薄型にすることができ、占有スペースの小型化が図れる。
【００２２】
［７］前記光デバイス取付部材は、光ファイバの端部を保持し、前記光ファイバを前記光素子に光学的に結合させる光コネクタが装着される構成を有することを特徴とする前記［１］に記載の光モジュールの接続構造。この構成によれば、光デバイスおよび光コネクタを共通の光デバイス取付部材に取り付けることができるので、光デバイスと光ファイバとの接続部の構成を簡素化することができる。
【００２３】
［８］前記光デバイスは、前記光コネクタよりも前記ベース基板の端面側に配置されていることを特徴とする前記［７］に記載の光モジュールの接続構造。この構成によれば、光ファイバをベース基板の第１の面側に配置することができ、ベース基板の端面側の占有エリアを小さくすることができる。
【００２４】
［９］光素子を内蔵した光デバイスと、配線パターンが形成されたベース基板と、前記光デバイスを前記ベース基板の第１の面に取り付ける光デバイス取付部材と、前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記配線パターンに接続された中継部と、前記光デバイスと前記中継部とを前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続するフレキシブル基板とを備えたことを特徴とする通信装置。
【００２５】
上記構成の通信装置によれば、光デバイスと中継部をベース基板を介して配置することにより、ベース基板の第１の面からの突出高さを低くすることができ、ベース基板の第２の面側のエリアを有効利用することができるので、光モジュールを狭い筐体内でも実装可能となる。また、筐体サイズを小さくすることができる。
【００２６】
［１０］発光素子を内蔵した送信用の光デバイスと、受光素子を内蔵した複数の受信用の光デバイスと、配線パターンが形成されたベース基板と、前記送信用の光デバイスおよび前記複数の受信用の光デバイスをそれぞれ前記ベース基板の第１の面に取り付ける複数の光デバイス取付部材と、前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記配線パターンに接続された複数の中継部と、前記送信用の光デバイスおよび前記複数の受信用の光デバイスと前記複数の中継部とをそれぞれ前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続する複数のフレキシブル基板と、前記送信用の光デバイスに光コネクタによって一方の端面が光結合された入射側光ファイバと、前記複数の受信用の光デバイスに複数の光コネクタによって一方の端面が光結合された複数の出射側光ファイバと、一方の端面に前記入射側光ファイバの他方の端面が光結合され、他方の端面に前記複数の出射側光ファイバの他方の端面が光結合されたシート状導光路とを備えたことを特徴とする通信装置。
【００２７】
上記構成の通信装置によれば、光デバイスと中継部をベース基板を介して配置することにより、ベース基板の第１の面からの突出高さを低くすることができ、ベース基板の第２の面側のエリアを有効利用することができるので、光モジュールを狭い筐体内でも実装可能となる。また、１つの入力信号を複数の出力信号に分岐することができ、伝送の高速化、高帯域化が図れる。
【００２８】
［１１］前記中継部は、電気コネクタであり、前記フレキシブル基板は、前記電気コネクタに接続する第１のリジッド基板と、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続する第２のリジッド基板とを備えたことを特徴とする前記［９］又は［１０］に記載の通信装置。これにより、中継部を電気コネクタとすることにより、電気コネクタと第１のリジッド基板との着脱が容易となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、光デバイスと中継部をベース基板を介して配置し、光デバイスと中継部をフレキシブル基板によって接続したので、狭い筐体内でも実装することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（通信装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る通信装置の要部断面図である。この通信装置１は、略箱型状の筐体２１を有し、この筐体２１内に、ベース基板１１、メモリ基板１９、カプラ収納ケース３０、後述する電源ユニット等を配設して構成されている。
【００３１】
ベース基板１１は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁基板からなり、その両面に配線パターンが形成されている。このベース基板１１の上面（第２の面）には、端面近傍に配置された中継部としての電気コネクタ１３が実装され、ベース基板１１の両面には、増幅器，電源回路，コンデンサ，抵抗等の電子部品他、制御ＬＳＩ１２と、端面近傍に配置された電気コネクタ１３が実装されている。
【００３２】
また、ベース基板１１の下面（第１の面）には、電気コネクタ１３に対向する位置に、光デバイス１５を保持する光デバイス取付部材としてのホルダ１４が実装されている。そして、ベース基板１１の上面の電気コネクタ１３と下面の光デバイス１５とは、ベース基板１１の端面の外側を経由して両端に第１，第２のリジッド基板１６ａ，１６ｂを備えたフレキシブル基板１６によって電気的に接続されている。
【００３３】
電気コネクタ１３は、ベース基板１１の配線パターンに接続されるリード（図示せず）と、第２のリジッド基板１６ａの一端が挿入接続される挿入口及び端子とを有している。
【００３４】
ホルダ１４は、２本の光ファイバ１８の端部を保持して光デバイス１５に光学的に結合させる光コネクタ１７が装着されている。ホルダ１４は、例えば、樹脂成型により形成され、光コネクタ１７が着脱される孔１４ａを有している。また、ホルダ１４は、接着する構造、ネジ止めする構造、嵌合させる構造等のものを用いてベース基板１１に固定することができる。
【００３５】
なお、電気コネクタ１３、ホルダ１４および光デバイス１５は、同図では１つしか図示していないが、実際は紙面の奥行き方向に複数実装されている。
【００３６】
また、電気コネクタ１３、ホルダ１４、光デバイス１５、第１，第２のリジッド基板１６ａ，１６ｂは、光モジュールを構成するが、光コネクタ１７を光モジュールに含めてもよい。
【００３７】
複数の光デバイス１５には、光送信を行う送信用の光デバイスと、光受信を行う受信用の光デバイスとがある。光デバイス１５は、第２のリジッド基板１６ｂに接続されるリードピン１５ａを有し、更に、送信用の光デバイスは、半導体レーザ等からなる２つの発光素子を備え、受信用の光デバイスは、発光ダイオード等の２つの受光素子を備え、それぞれ光路を除いて全体が金属製容器で覆われている。なお、光デバイス１５に内蔵する発光素子又は受光素子の数は、１つでもよい。この場合は、１本の光ファイバが光結合される。
【００３８】
フレキシブル基板１６は、両端に第１，第２のリジッド基板１６ａ，１６ｂを備え、送信用の光デバイス１５に接続される第２のリジッド基板１６ｂには、２つの発光素子を駆動する駆動回路を備え、受信用の光デバイス１５に接続される第２のリジッド基板１６ｂには、２つの受光素子からの出力信号を処理する信号処理回路を備えている。なお、発光素子用の駆動回路は、送信用の光デバイス１５に内蔵してもよく、第１のリジッド基板１６ａまたはベース基板１１に設けてもよい。また、受光素子用の信号処理回路は、受信用の光デバイス１５に内蔵してもよく、第１のリジッド基板１６ａまたはベース基板１１に設けてもよい。
【００３９】
光コネクタ１７は、２本の光ファイバ１８の先端部が挿入される筒状のプラグアダプタ１７ａと、２本の光ファイバ１８のコアをプラグアダプタ１７ａ内に正確に位置決めするフェルール１７ｂと、フェルール１７ｂの先端部をプラグアダプタ１７ａの先端部に固定するスリーブ１７ｃとを備える。なお、同図では、光ファイバ１８は、１本しか図示していないが、実際は紙面の奥行き方向に複数本が配置されている。
【００４０】
メモリ基板１９は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁基板からなり、その片面または両面に配線パターンが形成され、複数の半導体メモリ２０や制御ＩＣ２６等が実装されている。
【００４１】
カプラ収納ケース３０は、複数の光デバイス１５間を接続する光ファイバ１８の余剰分を収納するとともに、送信用の光デバイス１５から出力された光信号を複数の光信号に分岐して受信用の光デバイス１５に送信するカプラ部を内蔵している。
【００４２】
図２は、通信装置の全体構成を示す平面図である。なお、同図は、筐体２１の上部の図示を省略している。ベース基板１１上には、図１に示す複数の半導体メモリ２０が実装された複数（ここでは、４枚）のメモリ基板１９が同一平面上に配設されている。また、ベース基板１１の片側近傍には、通信装置１内の各基板１１，１９、表示器等に電源供給を行う電源ユニット２３が設置されている。光デバイス１５（１５Ａ〜１５Ｅ）、フレキシブル基板１６、光コネクタ１７（１７Ａ〜１７Ｅ）は、ベース基板１１の端面に複数（ここでは５つ）設けられている。
【００４３】
図３は、ベース基板の全体を示す。同図中、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。なお、各図においては、電気コネクタ１３の図示を省略している。また、（ａ）においてはネジ類の図示を省略している。
【００４４】
ベース基板１１は、スペーサ２４及びネジ２５を用いて筐体２１に取り付けられている。図３の（ｂ）に示すように、ベース基板１１の裏面には、スペーサ３６及びネジ２７を用いてカプラ収納ケース３０が、ベース基板１１との間に、例えば、２ｍｍ程度の間隔を設けて取り付けられている。また、ベース基板１１の裏面には、複数（ここでは、５つ）の光デバイス１５及び光コネクタ１７が所定間隔に設置されている。更に、ベース基板１１の表面には、複数の電子部品１２のほか、ベース基板１１とメモリ基板１９を接続するためのコネクタ２８が設置されている。
【００４５】
（カプラ収納ケースの構成）
図４及び図５は、カプラ収納ケースの詳細構成を示す。図４において、（ａ）は光ファイバを収納した状態の斜視図、（ｂ）は光ファイバ収納前の分解斜視図である。図５において、（ａ）は背面図、（ｂ）は入出口の構成が異なるカプラ収納ケースの背面図である。なお、図４、図５は、図１〜図３に対して上下逆に図示している。
【００４６】
図４に示すように、カプラ収納ケース３０は、板状を成すと共に図３（ｂ）に示す上記スペーサ３６が下面の各コーナ部に設けられたベース部３１と、ベース部３１に被せられる板状の蓋３２とを備える。
【００４７】
ベース部３１は、図４（ｂ）に示すように、光ファイバ１８の余剰部分を収納する円環状の溝３３Ａ，３３Ｂと、溝３３Ａ，３３Ｂの間を結ぶ直線状の溝３３Ｃと、これら溝３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃに連通して溝３３Ａ，３３Ｂに布線される光ファイバ１８を通す入出口３４Ａ，３４Ｂとを備えている。
【００４８】
また、ベース部３１は、溝３３Ｃの適当な場所に凹部を設け、その凹部に後述するカプラ部を収納している。また、光ファイバ１８がバラバラになるのを防止する必要がある場合、押え部材等を溝３３Ａ〜３３Ｃの所定位置に設置する。
【００４９】
入出口３４Ａ，３４Ｂは、光ファイバ１８が疵付き難くいように、図４（ｂ）、図５の（ａ）に示す如く、入り口を横長にし、間口を狭くした奥部との間の側壁にテーパ３９を設けている。ベース部３１には、光ファイバ１８を溝３３Ａ，３３Ｂに収納した後、蓋３２が被せられ、蓋３２が図示しないネジ等によりベース部３１に固定される。
【００５０】
なお、図５の（ｂ）に示すように、光コネクタ１７の個数分の入出口３５Ａ〜３５Ｅを設けた構成にし、各光コネクタ１７に接続された光ファイバ１８を各入出口３５Ａ〜３５Ｅに挿通させることもできる。
【００５１】
（光モジュール及び通信装置の組み立て）
以下に、上記構成による実施の形態の組立について説明する。
【００５２】
まず、図３のように電子部品１２、電気コネクタ１３、ホルダ１４及び光デバイス１５、コネクタ２８を実装済みのベース基板１１と、第１，第２のリジッド基板１６ａ，１６ｂが取り付けられたフレキシブル基板１６と、半導体メモリ２０及び制御ＩＣ２６を実装したメモリ基板１９とを用意する。また、光コネクタ１７を装着済みの光ファイバ１８を、必要な本数だけ用意する。
【００５３】
次に、第１のリジッド基板１６ａを電気コネクタ１３に挿入して接続し、更に、第２のリジッド基板１６ｂをホルダ１４の側面に位置決めして光デバイス１５のリードピン１５ａにハンダ付けする。
【００５４】
次に、ベース基板１１の裏面（下面）にカプラ収納ケース３０のベース部３１をネジ２７により装着する。ついで、光ファイバ１８が接続されている光コネクタ１７をホルダ１４の孔１４ａに挿入し、光ファイバ１８の先端面を各光デバイス１５の発光素子または受光素子の受発光部に光結合させる。
【００５５】
次に、カプラ収納ケース３０の溝３３Ａ，３３Ｂ内に光コネクタ１７に接続された光ファイバ１８の余剰部分を収納する。光ファイバ１８は、入出口３４Ａ，３４Ｂの一方から他方へ引き回してもよいし、同一の入出口３４Ａ，３４Ｂから引き入れと引き出しを行ってもよい。光ファイバ１８が長い場合、溝３３Ａ，３３Ｂ内に複数回巻き付けて収納する。更に長い場合には、溝３３ｃを経由して溝３３Ａ，３３Ｂ間に複数回巻き付ける様にして収納する。光ファイバ１８の収納が終了した後、蓋３２をベース部３１に取り付ける。
【００５６】
次に、図２及び図３の（ａ），（ｂ）に示すように、電源ユニット２３が取り付けられた筐体２１内の所定の位置に、カプラ収納ケース３０が取り付けられたベース基板１１をネジ２５及びスペーサ２４を用いて取り付ける。ついで、図１及び図２に示すように、ベース基板１１の上方の所定位置に４枚のメモリ基板１９を取り付ける。
【００５７】
（光ファイバの収納）
図６は、カプラ収納ケース内の光ファイバの収納例を示す。なお、同図は、図１〜図３の対して上下逆に図示している。ここでは、２系統の１×４の光分岐をカプラ収納ケース３０に収納されたカプラ部３７によって行っている。なお、逆に、ｎ×１の光合波も可能である。
【００５８】
カプラ部３７は、シート状導光路３８Ａ，３８Ｂからなり、それぞれの光入射側に２本１組の入射側光ファイバとしての光ファイバ１８Ｃが結合され、光出射側には２本４組の出射側光ファイバとしての光ファイバ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｄ、１８Ｅが結合される。光ファイバ光ファイバ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｄ、１８Ｅの接続先は、図２、図３に示した４つの光コネクタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｄ，１７Ｆである。また、光ファイバ１８Ｃの接続先は、１つの光コネクタ１７Ｃである。
【００５９】
光ファイバ１８Ａ〜１８Ｅは、その余剰分を溝３３Ａ〜３３Ｃに収納した後、各光ファイバ１８Ａ〜１８Ｅの端部を、例えば、図５の様に２つの入出口３４Ａ，３４Ｂから引き込み及び引き出しを行う。なお、入出口が、図５の（ｂ）の構成の場合、光ファイバ１８Ａ〜１８Ｅを、２本毎に入出口３５Ａ〜３５Ｅに振り分ける。
【００６０】
（通信装置の動作）
メモリ基板１９上の制御ＩＣ２６が電気コネクタ１３にデータ信号を入力すると、そのデータ信号は、第１のリジッド基板１６ａおよびフレキシブル基板１６を介して第２のリジッド基板１６ｂ上の駆動回路に入力される。駆動回路は、駆動信号を送信用の光デバイス１５Ｃに入力して光デバイス１５Ｃに内蔵された発光素子を駆動する。
【００６１】
光デバイス１５Ｃ内の発光素子は、駆動信号に基づいて光信号を出射し、その光信号は、光コネクタ１７Ｃに内挿された光ファイバ１８Ｃに照射され、コア内を伝搬する。そして光ファイバ１８Ｃの端部に伝搬した光は、カプラ部３７にて４組８本の光ファイバ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｄ，１８Ｅに分岐され、光ファイバの１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｄ，１８Ｅのコア内を伝搬し、光コネクタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｄ，１７Ｅに入射し、その受信側のコネクタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｄ，１７Ｅに対応する光デバイス１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｅ内の受光素子に入射する。
【００６２】
光デバイス１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｅ内の受光素子は、入射した光信号を電気信号に変換する。その電気信号は、受信側の光デバイス１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｅに接続された第２のリジッド基板１６ｂの信号処理回路によって信号処理された後、フレキシブル基板１６及び第１のリジッド基板１６ａを介して受信側の電気コネクタ１３に伝送され、ベース基板１１の配線パターンを介してメモリ基板１９上の半導体メモリ２０にデータが記憶される。
【００６３】
（実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（イ）電気コネクタ１３と光デバイス１５をベース基板１１の上下に振り分けたため、ホルダ１４の高さｈ（図１参照）を低くすることができ、実装面積及び筐体のサイズを小さくすることができる。
（ロ）ベース基板１１の下側に光ファイバ１８を収納したことにより、実装面積及び筐体のサイズを小さくすることができる。また、光デバイス１５列と筐体２１との間に余裕スペース２を確保することができる。
（ハ）上記（イ）の構造により、狭い筐体内でも高速伝送に対応可能な光デバイス１５の実装が実現できる。
（ニ）光デバイス１５は、ホルダ１４に着脱可能であるため、組み立て性、メンテナンス性を向上させることができる。
（ホ）光ファイバ１８の引き回し方向と光コネクタ１７の差し込み方向、及び光デバイス１５の接続／光結合の方向をベース基板１１に対して平行にしたことにより、ベース基板１１と筐体２２の底面との間の高さを低くすることができる。
【００６４】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、１つの光デバイスに発光素子と受光素子を内蔵してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信装置の要部断面図である。
【図２】通信装置の全体構成を示す平面図である。
【図３】ベース基板の全体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】カプラ収納ケースの詳細構成を示し、（ａ）は光ファイバを収納した状態の斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。
【図５】カプラ収納ケースの詳細構成を示し、（ａ）は背面図、（ｂ）は入出口の構成が異なるカプラ収納ケースの背面図である。
【図６】カプラ収納ケース内の光ファイバの収納例を示す平面図である。
【図７】従来の通信装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 通信装置
２ 余裕スペース
１１ ベース基板
１２ 電子部品
１３ 電気コネクタ
１４ ホルダ
１４ａ 孔
１５，１５Ａ〜１５Ｅ 光デバイス
１５ａ リードピン
１６ フレキシブル基板
１６ａ，１６ｂ リジッド基板
１７，１７Ａ〜１７Ｅ 光コネクタ
１７ａ プラグアダプタ
１７ｂ フェルール
１７ｃ スリーブ
１８，１８Ａ〜１８Ｅ 光ファイバ
１９ メモリ基板
２０ 半導体メモリ
２１ 筐体
２３ 電源ユニット
２４ スペーサ
２５，２７ ネジ
２６ 制御ＬＳＩ
２８ コネクタ
３０ カプラ収納ケース
３１ ベース部
３２ 蓋
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ 溝
３４Ａ，３４Ｂ，３５Ａ〜３５Ｅ 入出口
３６ スペーサ
３７ カプラ部
３８Ａ，３８Ｂ シート状導光路
３９ テーパ
１００ 光デバイス
１０１ ベース基板
１０２ 制御ＬＳＩ
１０３ 電気コネクタ
１０４ ホルダ
１０５ 光デバイス
１０６ フレキシブル基板
１０６ａ，１０６ｂ リジッド基板
１０７ 光コネクタ
１０８ 光ファイバ
１０９ メモリ基板
１１０ 半導体メモリ
１１１ 筐体
１１２ 制御ＬＳＩ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールの接続構造、およびその光モジュールの接続構造を用いた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、データ通信においては、データアクセスの高速化、サーバの性能向上等の要望に伴って、メモリ容量の不足が顕在化している。また、ＩＴ設備投資の低コスト化及び高効率化等の観点から、メモリ容量の不足が生じた場合、システムの入れ換え等は行わず、拡張メモリの外付けで対応することが効果的である。拡張メモリにおけるバス伝送帯域は少なくとも３（ＧＢ／ｓ）、望ましくば１０（ＧＢ／ｓ）以上であることが要求され、また、１ユニットに実装するメモリ容量は、１６ＧＢ以上を要求されている。
【０００３】
一方、メモリ容量の不足が、伝送帯域の狭さに起因する場合があり、これに対しては、光ファイバと、その両端に配設された送受信部（光デバイス）とを備える光伝送によってメモリバスの高帯域化を図ることにより、データアクセスのボトルネックを解消することができる。
【０００４】
図７は、従来の通信装置の一例を示す。この通信装置１００は、増幅器、電源回路等の電子部品１０２が上面に実装されたベース基板１０１と、ベース基板１０１の下面の端部においてベース基板１０１に実装された電気コネクタ１０３と、電気コネクタ１０３に隣接して設けられたホルダ１０４と、ホルダ１０４に保持されて光送信または光受信を行う光デバイス１０５と、ホルダ１０４の側面に沿って布線され、両端に設けられた第１，第２のリジッド基板１０６ａ，１０６ｂによって電気コネクタ１０３と光デバイス１０５を電気的に接続するフレキシブル基板１０６と、光ファイバ１０８を保持すると共に光モジュール１０５に結合される光コネクタ１０７と、複数の半導体メモリ１１０及び制御ＩＣ１１２等が実装されると共にベース基板１０１の上方に配設されたメモリ基板１０９と、上記各部品を内蔵した筐体１１１とを備えて構成されている。
【０００５】
なお、ホルダ１０４、光デバイス１０５、フレキシブル基板１０６、光コネクタ１０７および光ファイバ１０８は、同図ではそれぞれ１つしか図示されていないが、実際は送信用と受信用との２種類がベース基板１０１に取り付けられており、送信用の光デバイス１０５は、発光素子が内蔵され、受信用の光デバイス１０５は、受光素子が内蔵されている。
【０００６】
図７において、例えば、ベース基板１０１上の制御ＬＳＩ１０２から配線パターンを介して電気コネクタ１０３に入力すると、そのデータ信号は第１のリジッド基板１０６ａからフレキシブル基板１０６に伝送され、更に、第２のリジッド基板１０６ｂを介して送信用の光デバイス１０５に入力される。
【０００７】
送信用の光デバイス１０５は、電気コネクタ１０３からの電気信号に応じて、内蔵の発光素子を駆動回路により駆動する。発光素子による光信号は、光コネクタ１０７に内挿された光ファイバ１０８に照射され、コア内を伝搬する。
【０００８】
また、受信用の光ファイバ１０８から光信号が光コネクタ１０７に到達すると、受信用の光デバイス１０５に内蔵した受光素子によって電気信号に変換され、第２のリジッド基板１０６ｂ、フレキシブル基板１０６及び第１のリジッド基板１０６ａを介して電気コネクタ１０３に伝送される。
【０００９】
なお、上記した光デバイス１０５と同様に、フレキシブル基板を接続媒体に用いた従来の光モジュールの接続構造として、特許文献１が知られている。この光モジュールの接続構造は、光素子とバイパスコンデンサ等の電源フィルタ回路および周辺回路をモジュール側基板（ヘッド部）に搭載し、ヘッド部と回路基板との接続をフレキシブル基板で行っている。この構成によれば、光素子とバイパスコンデンサとの距離が短くなり、十分なバイパス効果を得ることができ、また、光素子の端子をフレキシブル基板で構成しているため、耐ノイズ特性が向上する。
【特許文献１】特開平８−１３６７６７号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、図７の構成によると、ベース基板１０１のメモリ基板１０９と反対側の面に電気コネクタ１０３と光コネクタ１０７が配置されているため、第１，第２のリジッド基板１０６ａ，１０６ｂをＬ字形に配置可能なスペースを確保する必要があり、ホルダ１０４の高さｈを小さくすることができない。このため、ベース基板１０１の下面からの突出高さを小さくできず、実装占有エリアが広くなり、規格寸法のラックに収納するのが難しくなる。
【００１１】
また、特許文献１の構成によると、回路基板の一方の面側に光素子とモジュール側基板（ヘッド部）が配置されているため、図７と同様に、回路基板の面からの突出高さを小さくできず、実装占有エリアが広くなり、規格寸法のラックに収納するの難しくなる。
【００１２】
従って、本発明の目的は、狭い筐体内でも実装することが可能な光モジュールの接続構造および通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の光モジュールの接続構造および通信装置を提供する。
【００１４】
［１］ベース基板の第１の面に、光素子を内蔵した光デバイスを取り付ける光デバイス取付部材と、前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記ベース基板に形成された配線パターンに接続された中継部と、前記光デバイスと前記中継部とを前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続するフレキシブル基板とを備えたことを特徴とする光モジュールの接続構造。
【００１５】
上記構成の光モジュールの接続構造によれば、光デバイスと中継部をベース基板を介して配置することにより、ベース基板の第１の面からの突出高さを低くすることができる。また、ベース基板の第２の面に電子部品が搭載されている場合や、ベース基板の第２の面側に所定の距離を設けて他の基板が配置されている場合には、ベース基板の第２の面に中継部を設けることで、ベース基板の第２の面側のエリアを有効利用することができる。従って、光モジュールを狭い筐体内に実装可能となる。
【００１６】
光デバイスに内蔵の光素子には、半導体レーザ、発光ダイオード等の１つ又は２つ以上の発光素子、フォトダイオード等の１つ又は２つ以上の受光素子、発光素子と受光素子の組合せが含まれる。中継部には、電気コネクタ、ピンを介してベース基板上の配線パターンに接続されるタイプ等が含まれる。
【００１７】
［２］前記フレキシブル基板は、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続するリジッド基板を備えたことを特徴とする前記［１］に記載の光モジュールの接続構造。
【００１８】
［３］前記中継部は、電気コネクタであり、前記フレキシブル基板は、前記電気コネクタに接続する第１のリジッド基板と、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続する第２のリジッド基板とを備えたことを特徴とする前記［１］に記載の光モジュールの接続構造。これにより、中継部を電気コネクタとすることにより、電気コネクタと第１のリジッド基板との着脱が容易となる。
【００１９】
［４］前記光素子は、発光素子であり、前記光デバイスに電気的に接続される前記リジッド基板は、前記発光素子を駆動する駆動回路を備えたことを特徴とする前記［１］２又は［３］に記載の光モジュールの接続構造。この構成によれば、発光素子と駆動回路との配線長を短くすることができ、放射ノイズが少なくなる。また、駆動回路をリジッド基板上に設けることにより、ベース基板を小型にすることができる。
【００２０】
［５］前記光素子は、受光素子であり、前記光デバイスに電気的に接続される前記リジッド基板は、前記受光素子の出力信号を処理する処理回路を備えたことを特徴とする前記［１］２又は［３］に記載の光モジュールの接続構造。この構成によれば、受光素子と処理回路との配線長を短くすることができ、ノイズの影響が受け難くなる。処理回路には、増幅回路、変調回路等が含まれる。
【００２１】
［６］前記光素子の光軸、および前記電気コネクタの差し込み方向は、前記ベース基板に対して平行であることを特徴とする前記［３］に記載の光モジュールの接続構造。この構成によれば、光モジュールの接続構造を薄型にすることができ、占有スペースの小型化が図れる。
【００２２】
［７］前記光デバイス取付部材は、光ファイバの端部を保持し、前記光ファイバを前記光素子に光学的に結合させる光コネクタが装着される構成を有することを特徴とする前記［１］に記載の光モジュールの接続構造。この構成によれば、光デバイスおよび光コネクタを共通の光デバイス取付部材に取り付けることができるので、光デバイスと光ファイバとの接続部の構成を簡素化することができる。
【００２３】
［８］前記光デバイスは、前記光コネクタよりも前記ベース基板の端面側に配置されていることを特徴とする前記［７］に記載の光モジュールの接続構造。この構成によれば、光ファイバをベース基板の第１の面側に配置することができ、ベース基板の端面側の占有エリアを小さくすることができる。
【００２４】
［９］光素子を内蔵した光デバイスと、配線パターンが形成されたベース基板と、前記光デバイスを前記ベース基板の第１の面に取り付ける光デバイス取付部材と、前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記配線パターンに接続された中継部と、前記光デバイスと前記中継部とを前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続するフレキシブル基板とを備えたことを特徴とする通信装置。
【００２５】
上記構成の通信装置によれば、光デバイスと中継部をベース基板を介して配置することにより、ベース基板の第１の面からの突出高さを低くすることができ、ベース基板の第２の面側のエリアを有効利用することができるので、光モジュールを狭い筐体内でも実装可能となる。また、筐体サイズを小さくすることができる。
【００２６】
［１０］発光素子を内蔵した送信用の光デバイスと、受光素子を内蔵した複数の受信用の光デバイスと、配線パターンが形成されたベース基板と、前記送信用の光デバイスおよび前記複数の受信用の光デバイスをそれぞれ前記ベース基板の第１の面に取り付ける複数の光デバイス取付部材と、前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記配線パターンに接続された複数の中継部と、前記送信用の光デバイスおよび前記複数の受信用の光デバイスと前記複数の中継部とをそれぞれ前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続する複数のフレキシブル基板と、前記送信用の光デバイスに光コネクタによって一方の端面が光結合された入射側光ファイバと、前記複数の受信用の光デバイスに複数の光コネクタによって一方の端面が光結合された複数の出射側光ファイバと、一方の端面に前記入射側光ファイバの他方の端面が光結合され、他方の端面に前記複数の出射側光ファイバの他方の端面が光結合されたシート状導光路とを備えたことを特徴とする通信装置。
【００２７】
上記構成の通信装置によれば、光デバイスと中継部をベース基板を介して配置することにより、ベース基板の第１の面からの突出高さを低くすることができ、ベース基板の第２の面側のエリアを有効利用することができるので、光モジュールを狭い筐体内でも実装可能となる。また、１つの入力信号を複数の出力信号に分岐することができ、伝送の高速化、高帯域化が図れる。
【００２８】
［１１］前記中継部は、電気コネクタであり、前記フレキシブル基板は、前記電気コネクタに接続する第１のリジッド基板と、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続する第２のリジッド基板とを備えたことを特徴とする前記［９］又は［１０］に記載の通信装置。これにより、中継部を電気コネクタとすることにより、電気コネクタと第１のリジッド基板との着脱が容易となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、光デバイスと中継部をベース基板を介して配置し、光デバイスと中継部をフレキシブル基板によって接続したので、狭い筐体内でも実装することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（通信装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る通信装置の要部断面図である。この通信装置１は、略箱型状の筐体２１を有し、この筐体２１内に、ベース基板１１、メモリ基板１９、カプラ収納ケース３０、後述する電源ユニット等を配設して構成されている。
【００３１】
ベース基板１１は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁基板からなり、その両面に配線パターンが形成されている。このベース基板１１の上面（第２の面）には、端面近傍に配置された中継部としての電気コネクタ１３が実装され、ベース基板１１の両面には、増幅器，電源回路，コンデンサ，抵抗等の電子部品他、制御ＬＳＩ１２と、端面近傍に配置された電気コネクタ１３が実装されている。
【００３２】
また、ベース基板１１の下面（第１の面）には、電気コネクタ１３に対向する位置に、光デバイス１５を保持する光デバイス取付部材としてのホルダ１４が実装されている。そして、ベース基板１１の上面の電気コネクタ１３と下面の光デバイス１５とは、ベース基板１１の端面の外側を経由して両端に第１，第２のリジッド基板１６ａ，１６ｂを備えたフレキシブル基板１６によって電気的に接続されている。
【００３３】
電気コネクタ１３は、ベース基板１１の配線パターンに接続されるリード（図示せず）と、第２のリジッド基板１６ａの一端が挿入接続される挿入口及び端子とを有している。
【００３４】
ホルダ１４は、２本の光ファイバ１８の端部を保持して光デバイス１５に光学的に結合させる光コネクタ１７が装着されている。ホルダ１４は、例えば、樹脂成型により形成され、光コネクタ１７が着脱される孔１４ａを有している。また、ホルダ１４は、接着する構造、ネジ止めする構造、嵌合させる構造等のものを用いてベース基板１１に固定することができる。
【００３５】
なお、電気コネクタ１３、ホルダ１４および光デバイス１５は、同図では１つしか図示していないが、実際は紙面の奥行き方向に複数実装されている。
【００３６】
また、電気コネクタ１３、ホルダ１４、光デバイス１５、第１，第２のリジッド基板１６ａ，１６ｂは、光モジュールを構成するが、光コネクタ１７を光モジュールに含めてもよい。
【００３７】
複数の光デバイス１５には、光送信を行う送信用の光デバイスと、光受信を行う受信用の光デバイスとがある。光デバイス１５は、第２のリジッド基板１６ｂに接続されるリードピン１５ａを有し、更に、送信用の光デバイスは、半導体レーザ等からなる２つの発光素子を備え、受信用の光デバイスは、発光ダイオード等の２つの受光素子を備え、それぞれ光路を除いて全体が金属製容器で覆われている。なお、光デバイス１５に内蔵する発光素子又は受光素子の数は、１つでもよい。この場合は、１本の光ファイバが光結合される。
【００３８】
フレキシブル基板１６は、両端に第１，第２のリジッド基板１６ａ，１６ｂを備え、送信用の光デバイス１５に接続される第２のリジッド基板１６ｂには、２つの発光素子を駆動する駆動回路を備え、受信用の光デバイス１５に接続される第２のリジッド基板１６ｂには、２つの受光素子からの出力信号を処理する信号処理回路を備えている。なお、発光素子用の駆動回路は、送信用の光デバイス１５に内蔵してもよく、第１のリジッド基板１６ａまたはベース基板１１に設けてもよい。また、受光素子用の信号処理回路は、受信用の光デバイス１５に内蔵してもよく、第１のリジッド基板１６ａまたはベース基板１１に設けてもよい。
【００３９】
光コネクタ１７は、２本の光ファイバ１８の先端部が挿入される筒状のプラグアダプタ１７ａと、２本の光ファイバ１８のコアをプラグアダプタ１７ａ内に正確に位置決めするフェルール１７ｂと、フェルール１７ｂの先端部をプラグアダプタ１７ａの先端部に固定するスリーブ１７ｃとを備える。なお、同図では、光ファイバ１８は、１本しか図示していないが、実際は紙面の奥行き方向に複数本が配置されている。
【００４０】
メモリ基板１９は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁基板からなり、その片面または両面に配線パターンが形成され、複数の半導体メモリ２０や制御ＩＣ２６等が実装されている。
【００４１】
カプラ収納ケース３０は、複数の光デバイス１５間を接続する光ファイバ１８の余剰分を収納するとともに、送信用の光デバイス１５から出力された光信号を複数の光信号に分岐して受信用の光デバイス１５に送信するカプラ部を内蔵している。
【００４２】
図２は、通信装置の全体構成を示す平面図である。なお、同図は、筐体２１の上部の図示を省略している。ベース基板１１上には、図１に示す複数の半導体メモリ２０が実装された複数（ここでは、４枚）のメモリ基板１９が同一平面上に配設されている。また、ベース基板１１の片側近傍には、通信装置１内の各基板１１，１９、表示器等に電源供給を行う電源ユニット２３が設置されている。光デバイス１５（１５Ａ〜１５Ｅ）、フレキシブル基板１６、光コネクタ１７（１７Ａ〜１７Ｅ）は、ベース基板１１の端面に複数（ここでは５つ）設けられている。
【００４３】
図３は、ベース基板の全体を示す。同図中、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。なお、各図においては、電気コネクタ１３の図示を省略している。また、（ａ）においてはネジ類の図示を省略している。
【００４４】
ベース基板１１は、スペーサ２４及びネジ２５を用いて筐体２１に取り付けられている。図３の（ｂ）に示すように、ベース基板１１の裏面には、スペーサ３６及びネジ２７を用いてカプラ収納ケース３０が、ベース基板１１との間に、例えば、２ｍｍ程度の間隔を設けて取り付けられている。また、ベース基板１１の裏面には、複数（ここでは、５つ）の光デバイス１５及び光コネクタ１７が所定間隔に設置されている。更に、ベース基板１１の表面には、複数の電子部品１２のほか、ベース基板１１とメモリ基板１９を接続するためのコネクタ２８が設置されている。
【００４５】
（カプラ収納ケースの構成）
図４及び図５は、カプラ収納ケースの詳細構成を示す。図４において、（ａ）は光ファイバを収納した状態の斜視図、（ｂ）は光ファイバ収納前の分解斜視図である。図５において、（ａ）は背面図、（ｂ）は入出口の構成が異なるカプラ収納ケースの背面図である。なお、図４、図５は、図１〜図３に対して上下逆に図示している。
【００４６】
図４に示すように、カプラ収納ケース３０は、板状を成すと共に図３（ｂ）に示す上記スペーサ３６が下面の各コーナ部に設けられたベース部３１と、ベース部３１に被せられる板状の蓋３２とを備える。
【００４７】
ベース部３１は、図４（ｂ）に示すように、光ファイバ１８の余剰部分を収納する円環状の溝３３Ａ，３３Ｂと、溝３３Ａ，３３Ｂの間を結ぶ直線状の溝３３Ｃと、これら溝３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃに連通して溝３３Ａ，３３Ｂに布線される光ファイバ１８を通す入出口３４Ａ，３４Ｂとを備えている。
【００４８】
また、ベース部３１は、溝３３Ｃの適当な場所に凹部を設け、その凹部に後述するカプラ部を収納している。また、光ファイバ１８がバラバラになるのを防止する必要がある場合、押え部材等を溝３３Ａ〜３３Ｃの所定位置に設置する。
【００４９】
入出口３４Ａ，３４Ｂは、光ファイバ１８が疵付き難くいように、図４（ｂ）、図５の（ａ）に示す如く、入り口を横長にし、間口を狭くした奥部との間の側壁にテーパ３９を設けている。ベース部３１には、光ファイバ１８を溝３３Ａ，３３Ｂに収納した後、蓋３２が被せられ、蓋３２が図示しないネジ等によりベース部３１に固定される。
【００５０】
なお、図５の（ｂ）に示すように、光コネクタ１７の個数分の入出口３５Ａ〜３５Ｅを設けた構成にし、各光コネクタ１７に接続された光ファイバ１８を各入出口３５Ａ〜３５Ｅに挿通させることもできる。
【００５１】
（光モジュール及び通信装置の組み立て）
以下に、上記構成による実施の形態の組立について説明する。
【００５２】
まず、図３のように電子部品１２、電気コネクタ１３、ホルダ１４及び光デバイス１５、コネクタ２８を実装済みのベース基板１１と、第１，第２のリジッド基板１６ａ，１６ｂが取り付けられたフレキシブル基板１６と、半導体メモリ２０及び制御ＩＣ２６を実装したメモリ基板１９とを用意する。また、光コネクタ１７を装着済みの光ファイバ１８を、必要な本数だけ用意する。
【００５３】
次に、第１のリジッド基板１６ａを電気コネクタ１３に挿入して接続し、更に、第２のリジッド基板１６ｂをホルダ１４の側面に位置決めして光デバイス１５のリードピン１５ａにハンダ付けする。
【００５４】
次に、ベース基板１１の裏面（下面）にカプラ収納ケース３０のベース部３１をネジ２７により装着する。ついで、光ファイバ１８が接続されている光コネクタ１７をホルダ１４の孔１４ａに挿入し、光ファイバ１８の先端面を各光デバイス１５の発光素子または受光素子の受発光部に光結合させる。
【００５５】
次に、カプラ収納ケース３０の溝３３Ａ，３３Ｂ内に光コネクタ１７に接続された光ファイバ１８の余剰部分を収納する。光ファイバ１８は、入出口３４Ａ，３４Ｂの一方から他方へ引き回してもよいし、同一の入出口３４Ａ，３４Ｂから引き入れと引き出しを行ってもよい。光ファイバ１８が長い場合、溝３３Ａ，３３Ｂ内に複数回巻き付けて収納する。更に長い場合には、溝３３ｃを経由して溝３３Ａ，３３Ｂ間に複数回巻き付ける様にして収納する。光ファイバ１８の収納が終了した後、蓋３２をベース部３１に取り付ける。
【００５６】
次に、図２及び図３の（ａ），（ｂ）に示すように、電源ユニット２３が取り付けられた筐体２１内の所定の位置に、カプラ収納ケース３０が取り付けられたベース基板１１をネジ２５及びスペーサ２４を用いて取り付ける。ついで、図１及び図２に示すように、ベース基板１１の上方の所定位置に４枚のメモリ基板１９を取り付ける。
【００５７】
（光ファイバの収納）
図６は、カプラ収納ケース内の光ファイバの収納例を示す。なお、同図は、図１〜図３の対して上下逆に図示している。ここでは、２系統の１×４の光分岐をカプラ収納ケース３０に収納されたカプラ部３７によって行っている。なお、逆に、ｎ×１の光合波も可能である。
【００５８】
カプラ部３７は、シート状導光路３８Ａ，３８Ｂからなり、それぞれの光入射側に２本１組の入射側光ファイバとしての光ファイバ１８Ｃが結合され、光出射側には２本４組の出射側光ファイバとしての光ファイバ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｄ、１８Ｅが結合される。光ファイバ光ファイバ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｄ、１８Ｅの接続先は、図２、図３に示した４つの光コネクタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｄ，１７Ｆである。また、光ファイバ１８Ｃの接続先は、１つの光コネクタ１７Ｃである。
【００５９】
光ファイバ１８Ａ〜１８Ｅは、その余剰分を溝３３Ａ〜３３Ｃに収納した後、各光ファイバ１８Ａ〜１８Ｅの端部を、例えば、図５の様に２つの入出口３４Ａ，３４Ｂから引き込み及び引き出しを行う。なお、入出口が、図５の（ｂ）の構成の場合、光ファイバ１８Ａ〜１８Ｅを、２本毎に入出口３５Ａ〜３５Ｅに振り分ける。
【００６０】
（通信装置の動作）
メモリ基板１９上の制御ＩＣ２６が電気コネクタ１３にデータ信号を入力すると、そのデータ信号は、第１のリジッド基板１６ａおよびフレキシブル基板１６を介して第２のリジッド基板１６ｂ上の駆動回路に入力される。駆動回路は、駆動信号を送信用の光デバイス１５Ｃに入力して光デバイス１５Ｃに内蔵された発光素子を駆動する。
【００６１】
光デバイス１５Ｃ内の発光素子は、駆動信号に基づいて光信号を出射し、その光信号は、光コネクタ１７Ｃに内挿された光ファイバ１８Ｃに照射され、コア内を伝搬する。そして光ファイバ１８Ｃの端部に伝搬した光は、カプラ部３７にて４組８本の光ファイバ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｄ，１８Ｅに分岐され、光ファイバの１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｄ，１８Ｅのコア内を伝搬し、光コネクタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｄ，１７Ｅに入射し、その受信側のコネクタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｄ，１７Ｅに対応する光デバイス１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｅ内の受光素子に入射する。
【００６２】
光デバイス１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｅ内の受光素子は、入射した光信号を電気信号に変換する。その電気信号は、受信側の光デバイス１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｅに接続された第２のリジッド基板１６ｂの信号処理回路によって信号処理された後、フレキシブル基板１６及び第１のリジッド基板１６ａを介して受信側の電気コネクタ１３に伝送され、ベース基板１１の配線パターンを介してメモリ基板１９上の半導体メモリ２０にデータが記憶される。
【００６３】
（実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（イ）電気コネクタ１３と光デバイス１５をベース基板１１の上下に振り分けたため、ホルダ１４の高さｈ（図１参照）を低くすることができ、実装面積及び筐体のサイズを小さくすることができる。
（ロ）ベース基板１１の下側に光ファイバ１８を収納したことにより、実装面積及び筐体のサイズを小さくすることができる。また、光デバイス１５列と筐体２１との間に余裕スペース２を確保することができる。
（ハ）上記（イ）の構造により、狭い筐体内でも高速伝送に対応可能な光デバイス１５の実装が実現できる。
（ニ）光デバイス１５は、ホルダ１４に着脱可能であるため、組み立て性、メンテナンス性を向上させることができる。
（ホ）光ファイバ１８の引き回し方向と光コネクタ１７の差し込み方向、及び光デバイス１５の接続／光結合の方向をベース基板１１に対して平行にしたことにより、ベース基板１１と筐体２２の底面との間の高さを低くすることができる。
【００６４】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、１つの光デバイスに発光素子と受光素子を内蔵してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信装置の要部断面図である。
【図２】通信装置の全体構成を示す平面図である。
【図３】ベース基板の全体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】カプラ収納ケースの詳細構成を示し、（ａ）は光ファイバを収納した状態の斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。
【図５】カプラ収納ケースの詳細構成を示し、（ａ）は背面図、（ｂ）は入出口の構成が異なるカプラ収納ケースの背面図である。
【図６】カプラ収納ケース内の光ファイバの収納例を示す平面図である。
【図７】従来の通信装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 通信装置
２ 余裕スペース
１１ ベース基板
１２ 電子部品
１３ 電気コネクタ
１４ ホルダ
１４ａ 孔
１５，１５Ａ〜１５Ｅ 光デバイス
１５ａ リードピン
１６ フレキシブル基板
１６ａ，１６ｂ リジッド基板
１７，１７Ａ〜１７Ｅ 光コネクタ
１７ａ プラグアダプタ
１７ｂ フェルール
１７ｃ スリーブ
１８，１８Ａ〜１８Ｅ 光ファイバ
１９ メモリ基板
２０ 半導体メモリ
２１ 筐体
２３ 電源ユニット
２４ スペーサ
２５，２７ ネジ
２６ 制御ＬＳＩ
２８ コネクタ
３０ カプラ収納ケース
３１ ベース部
３２ 蓋
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ 溝
３４Ａ，３４Ｂ，３５Ａ〜３５Ｅ 入出口
３６ スペーサ
３７ カプラ部
３８Ａ，３８Ｂ シート状導光路
３９ テーパ
１００ 光デバイス
１０１ ベース基板
１０２ 制御ＬＳＩ
１０３ 電気コネクタ
１０４ ホルダ
１０５ 光デバイス
１０６ フレキシブル基板
１０６ａ，１０６ｂ リジッド基板
１０７ 光コネクタ
１０８ 光ファイバ
１０９ メモリ基板
１１０ 半導体メモリ
１１１ 筐体
１１２ 制御ＬＳＩ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板の第１の面に、光素子を内蔵した光デバイスを取り付ける光デバイス取付部材と、
前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記ベース基板に形成された配線パターンに接続された中継部と、
前記光デバイスと前記中継部とを前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続するフレキシブル基板とを備えたことを特徴とする光モジュールの接続構造。
【請求項２】
前記フレキシブル基板は、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続するリジッド基板を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項３】
前記中継部は、電気コネクタであり、
前記フレキシブル基板は、前記電気コネクタに接続する第１のリジッド基板と、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続する第２のリジッド基板とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項４】
前記光素子は、発光素子であり、
前記光デバイスに電気的に接続される前記リジッド基板は、前記発光素子を駆動する駆動回路を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項５】
前記光素子は、受光素子であり、
前記光デバイスに電気的に接続される前記リジッド基板は、前記受光素子の出力信号を処理する処理回路を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項６】
前記光素子の光軸、および前記電気コネクタの差し込み方向は、前記ベース基板に対して平行であることを特徴とする請求項３に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項７】
前記光デバイス取付部材は、光ファイバの端部を保持し、前記光ファイバを前記光素子に光学的に結合させる光コネクタが装着される構成を有することを特徴とする請求項１に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項８】
前記光デバイスは、前記光コネクタよりも前記ベース基板の端面側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項９】
光素子を内蔵した光デバイスと、
配線パターンが形成されたベース基板と、
前記光デバイスを前記ベース基板の第１の面に取り付ける光デバイス取付部材と、
前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記配線パターンに接続された中継部と、
前記光デバイスと前記中継部とを前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続するフレキシブル基板とを備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
発光素子を内蔵した送信用の光デバイスと、
受光素子を内蔵した複数の受信用の光デバイスと、
配線パターンが形成されたベース基板と、
前記送信用の光デバイスおよび前記複数の受信用の光デバイスをそれぞれ前記ベース基板の第１の面に取り付ける複数の光デバイス取付部材と、
前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記配線パターンに接続された複数の中継部と、
前記光送信用の光デバイスおよび前記複数の受信用の光デバイスと前記複数の中継部とをそれぞれ前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続する複数のフレキシブル基板と、
前記送信用の光デバイスに光コネクタによって一方の端面が光結合された入射側光ファイバと、
前記複数の受信用の光デバイスに複数の光コネクタによって一方の端面が光結合された複数の出射側光ファイバと、
一方の端面に前記入射側光ファイバの他方の端面が光結合され、他方の端面に前記複数の出射側光ファイバの他方の端面が光結合されたシート状導光路とを備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
前記中継部は、電気コネクタであり、
前記フレキシブル基板は、前記電気コネクタに接続する第１のリジッド基板と、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続する第２のリジッド基板とを備えたことを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信装置。
【請求項１】
ベース基板の第１の面に、光素子を内蔵した光デバイスを取り付ける光デバイス取付部材と、
前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記ベース基板に形成された配線パターンに接続された中継部と、
前記光デバイスと前記中継部とを前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続するフレキシブル基板とを備えたことを特徴とする光モジュールの接続構造。
【請求項２】
前記フレキシブル基板は、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続するリジッド基板を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項３】
前記中継部は、電気コネクタであり、
前記フレキシブル基板は、前記電気コネクタに接続する第１のリジッド基板と、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続する第２のリジッド基板とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項４】
前記光素子は、発光素子であり、
前記光デバイスに電気的に接続される前記リジッド基板は、前記発光素子を駆動する駆動回路を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項５】
前記光素子は、受光素子であり、
前記光デバイスに電気的に接続される前記リジッド基板は、前記受光素子の出力信号を処理する処理回路を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項６】
前記光素子の光軸、および前記電気コネクタの差し込み方向は、前記ベース基板に対して平行であることを特徴とする請求項３に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項７】
前記光デバイス取付部材は、光ファイバの端部を保持し、前記光ファイバを前記光素子に光学的に結合させる光コネクタが装着される構成を有することを特徴とする請求項１に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項８】
前記光デバイスは、前記光コネクタよりも前記ベース基板の端面側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の光モジュールの接続構造。
【請求項９】
光素子を内蔵した光デバイスと、
配線パターンが形成されたベース基板と、
前記光デバイスを前記ベース基板の第１の面に取り付ける光デバイス取付部材と、
前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記配線パターンに接続された中継部と、
前記光デバイスと前記中継部とを前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続するフレキシブル基板とを備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
発光素子を内蔵した送信用の光デバイスと、
受光素子を内蔵した複数の受信用の光デバイスと、
配線パターンが形成されたベース基板と、
前記送信用の光デバイスおよび前記複数の受信用の光デバイスをそれぞれ前記ベース基板の第１の面に取り付ける複数の光デバイス取付部材と、
前記ベース基板の前記第１の面と反対側の第２の面に設けられ、前記配線パターンに接続された複数の中継部と、
前記光送信用の光デバイスおよび前記複数の受信用の光デバイスと前記複数の中継部とをそれぞれ前記ベース基板の端面の外側を経由して電気的に接続する複数のフレキシブル基板と、
前記送信用の光デバイスに光コネクタによって一方の端面が光結合された入射側光ファイバと、
前記複数の受信用の光デバイスに複数の光コネクタによって一方の端面が光結合された複数の出射側光ファイバと、
一方の端面に前記入射側光ファイバの他方の端面が光結合され、他方の端面に前記複数の出射側光ファイバの他方の端面が光結合されたシート状導光路とを備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
前記中継部は、電気コネクタであり、
前記フレキシブル基板は、前記電気コネクタに接続する第１のリジッド基板と、前記光デバイス取付部材に取り付けられ、前記光デバイスに電気的に接続する第２のリジッド基板とを備えたことを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２２５６３５（Ｐ２００７−２２５６３５Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４３２９２（Ｐ２００６−４３２９２）
【出願日】平成１８年２月２１日（２００６．２．２１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２１日（２００６．２．２１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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