JP2003004963A - Optical packaging substrate and image forming device as well as position control method for optical packaging substrate - Google Patents
Optical packaging substrate and image forming device as well as position control method for optical packaging substrateInfo
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Landscapes
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光実装基板に関
し、特に、信号光の伝播を行う光実装基板、およびその
光実装基板を用いた画像処理装置並びに光実装基板にお
ける位置制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical mounting board, and more particularly to an optical mounting board for propagating signal light, an image processing apparatus using the optical mounting board, and a position control method for the optical mounting board.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、CPUやメモリなどの各種集
積回路(IC)やシステムLSI等が実装される回路基
板においては、CPUやメモリなどの動作周波数(ない
しは処理速度)等の性能や回路機能の向上に伴い、各I
C間をバス構造で接続するデータバスなどの電気配線中
の電気信号を、高速で伝送する必要性が生じてきてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, in a circuit board on which various integrated circuits (ICs) such as CPU and memory and system LSI are mounted, performance such as operating frequency (or processing speed) and circuit function of CPU and memory are provided. Each I with the improvement of
There has been a need for high-speed transmission of electric signals in electric wiring such as a data bus connecting Cs with a bus structure.
【0003】このため、各IC間を接続するバスには、
電気配線長の短縮化や差動伝送などを進めることにより
バスの動作速度の向上が計られている。Therefore, the bus connecting the ICs must be
The operating speed of the bus is being improved by shortening the electrical wiring and promoting differential transmission.
【0004】しかし、配線距離を短くする手法では、イ
ンピーダンスの不整合やクロストークなど種々の問題が
発生するとともに、システムの変更や追加などによって
配線距離を長くしなければならない場合、高速伝送でき
ない部分が生じてしまい、信号遅延により、システムの
処理速度がバスの動作速度によって制限されてしまう。However, in the method of shortening the wiring distance, various problems such as impedance mismatch and crosstalk occur, and when the wiring distance has to be lengthened due to a change or addition of a system, high speed transmission is impossible. The signal delay causes the system processing speed to be limited by the operating speed of the bus.
【0005】すなわち、CPUの動作周波数に応じた各
ICの離間距離が限界に達し、高速のCPUを基板に実
装しつつ、電気配線で信号の伝送速度を高速に行おうと
すると、配線の長さや形状まで決められた形でしか達成
できない。That is, when the distance between the ICs according to the operating frequency of the CPU reaches a limit, and a high-speed CPU is mounted on the board, it is attempted to increase the signal transmission speed by electric wiring, the wiring length and It can only be achieved in a fixed shape.
【0006】また、画像形成装置などに用いられる回路
基板においても、CCDの解像度の増大に伴い画像読込
クロックが高速化した場合にも、同様にして、電気配線
のパターン設計も非常に困難になる。Also in the circuit board used for an image forming apparatus or the like, even when the image reading clock becomes faster as the resolution of the CCD increases, similarly, the pattern design of the electric wiring becomes very difficult. .
【0007】また、バス接続配線の高密度化並びにシス
テムの高速化による電磁ノイズ(EMI:Electr
omagnetic Interference)の問
題もシステムの処理速度向上に対しては大きな制約とな
る。特に、高密度実装(MCM:マルチチップモジュー
ル)やシステムLSIなどの基板では、データ転送速度
(電気信号の伝送速度)が高速化するために、さらに、
EMI対策が困難となる。In addition, electromagnetic noise (EMI: Electr) due to high-density bus connection wiring and high-speed system operation
The problem of "organic interference" is also a major limitation for improving the processing speed of the system. In particular, in a substrate such as a high-density mounting (MCM: multi-chip module) or a system LSI, since the data transfer speed (electric signal transmission speed) is increased,
EMI countermeasures become difficult.
【0008】そこで、このような問題を解決しバスの動
作速度の向上を計るために、回路基板内に光伝送技術を
用い、基板内の高速で伝送する部分を、電気信号から光
信号に換えて伝送することが試みられている。In order to solve such a problem and improve the operating speed of the bus, an optical transmission technique is used in the circuit board, and the high-speed transmission portion in the board is changed from an electric signal to an optical signal. Transmission is attempted.
【0009】例えば、光ファイバーで各ICを繋ぐ伝送
方式をデータバスに適用する手法や導光路(光導波路)
などを用いた手法など回路基板の構成内容により様々な
形態が提案されている。For example, a method of applying a transmission system in which each IC is connected by an optical fiber to a data bus or a light guide path (optical waveguide)
Various forms have been proposed depending on the configuration contents of the circuit board such as a method using the above.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ファイバ
ーを用いる手法では、配線レイアウトに制限があり、高
密度化が困難であるという問題があった。However, the method using an optical fiber has a problem that the wiring layout is limited and it is difficult to increase the density.
【0011】また、導光路を用いた手法では、配線が交
差する場合などには、利用が困難であり、配線の自由度
が低いという問題があった。さらに、石英などの部材を
使用する場合には、大型基板に用いることができないと
いう問題があった。Further, the method using the light guide has a problem that it is difficult to use when the wirings cross each other and the degree of freedom of the wirings is low. Further, when a member such as quartz is used, there is a problem that it cannot be used for a large substrate.
【0012】さらには、ICチップ等を基板へ実装する
際には、実装する上での取付誤差及び寸法誤差を含む累
積誤差や、各ICに応じた信号光であるレーザーの波長
のバラツキ、各種環境変化に起因した基板の反り等によ
って、発光素子/受光素子を光学的に精度良く結合させ
るために複雑な位置合わせを要することも考えられる。
特に、このようんな位置合わせの精度を上げようとする
と、コストアップとなる。Furthermore, when an IC chip or the like is mounted on a substrate, accumulated errors including mounting errors and dimensional errors in mounting, variations in the wavelength of a laser which is signal light according to each IC, and various types. It is conceivable that complicated alignment may be required to optically and precisely couple the light emitting element / light receiving element due to warpage of the substrate due to environmental changes.
In particular, if the accuracy of such alignment is increased, the cost will increase.
【0013】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、基板の高密度化、大
型化に対応でき、基板にICを実装する際に、温度変化
等の環境変化にも強く、位置合わせの精度を上げること
なく容易に実施でき、しかも配線の自由度を向上させる
ことのできる光実装基板及び画像形成装置並びに光実装
基板における位置制御方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to cope with higher density and larger size of a board, and when mounting an IC on the board, there is no change in temperature. To provide an optical mounting substrate, an image forming apparatus, and a position control method for the optical mounting substrate, which are resistant to environmental changes, can be easily implemented without increasing the positioning accuracy, and can improve the degree of freedom of wiring. is there.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、信号光が発光される発光
部を備えた第1の集積回路と、前記信号光が受光される
受光部を備えた第2の集積回路とを互いに離間して配設
した基板層を形成してなる光実装基板であって、前記基
板層の裏面に亘って形成され、前記発光部から出射され
た信号光を空間を介して前記受光部に伝送する光伝送層
を有することを特徴としている。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a first integrated circuit having a light emitting portion for emitting signal light, and the signal light is received. And a second integrated circuit having a light receiving portion, the light emitting portion being formed on a back surface of the substrate layer, the light emitting portion emitting light from the light emitting portion. It is characterized by having an optical transmission layer for transmitting the generated signal light to the light receiving section through a space.
【0015】また、請求項2に記載の発明は、信号光が
発光される発光部を備えた第1の集積回路と、信号光が
受光される受光部を備えた第2の集積回路とを互いに離
間して配設した基板層を形成してなる光実装基板であっ
て、前記基板層の裏面に亘って形成され、前記発光部か
ら発光された信号光を前記受光部に伝播するための空間
を構成する光伝送層と、前記光伝送層内にて前記発光部
からの前記信号光を反射させて前記受光部に案内する案
内手段と、前記受光部に設けられ、前記受光部に対する
前記信号光の光軸の入射位置を検出する検出手段と、前
記検出手段による検出結果に基づいて、前記案内手段の
反射面を調整制御する制御手段と、を含むことを特徴と
している。Further, the invention according to claim 2 includes a first integrated circuit having a light emitting portion for emitting signal light and a second integrated circuit having a light receiving portion for receiving signal light. An optical mounting substrate formed by forming substrate layers arranged apart from each other, for propagating signal light emitted from the light emitting unit to the light receiving unit, which is formed over the back surface of the substrate layer. An optical transmission layer that forms a space, a guide unit that reflects the signal light from the light emitting unit in the optical transmission layer and guides the signal light to the light receiving unit, and the light receiving unit that is provided in the light receiving unit It is characterized by including a detection means for detecting the incident position of the optical axis of the signal light, and a control means for adjusting and controlling the reflecting surface of the guide means based on the detection result by the detection means.
【0016】また、請求項4に記載の発明は、信号光が
発光される発光部を備えた第1の集積回路と、信号光が
受光される受光部を備えた第2の集積回路とを互いに離
間して配設した基板層を形成してなる光実装基板であっ
て、前記基板層の裏面に亘って形成され、前記発光部か
ら発光された信号光を前記受光部に伝播するための空間
を構成する光伝送層と、前記光伝送層内にて前記発光部
からの信号光を受光可能な位置に形成され、出射した前
記信号光を反射する第1の光学素子と、前記第1の光学
素子にて反射された前記信号光を前記受光部に向けて入
射せしめるように反射する第2の光学素子と、前記受光
部に設けられ、前記受光部に対する前記信号光の光軸の
入射位置を検出する検出手段と、前記検出手段による検
出結果に基づいて、前記第1の光学素子を調整制御する
制御手段と、を有し、前記第1の光学素子は、回折光学
素子にて形成され、前記制御手段は、前記回折光学素子
の各スリットのピッチを調整制御することを特徴として
いる。The invention according to claim 4 includes a first integrated circuit having a light emitting portion for emitting signal light, and a second integrated circuit having a light receiving portion for receiving signal light. An optical mounting substrate formed by forming substrate layers arranged apart from each other, for propagating signal light emitted from the light emitting unit to the light receiving unit, which is formed over the back surface of the substrate layer. An optical transmission layer forming a space, a first optical element formed in the optical transmission layer at a position where the signal light from the light emitting unit can be received, and reflecting the emitted signal light; Second optical element that reflects the signal light reflected by the optical element so that the signal light is incident on the light receiving section, and the optical axis of the signal light is incident on the light receiving section. Based on the detection means for detecting the position and the detection result by the detection means Control means for adjusting and controlling the first optical element, wherein the first optical element is formed of a diffractive optical element, and the control means adjusts a pitch of each slit of the diffractive optical element. It is characterized by controlling.
【0017】また、請求項7に記載の発明は、信号光が
受発光される受発光部を備えた少なくとも2つの集積回
路を互いに離間して配設した基板層を形成してなる光実
装基板であって、前記基板層の裏面に亘って形成され、
各前記受発光部間での信号光を空間を介して伝送する光
伝送層を有することを特徴としている。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an optical mounting board having a substrate layer in which at least two integrated circuits each having a light emitting / receiving section for receiving / emitting signal light are arranged apart from each other. Which is formed over the back surface of the substrate layer,
It is characterized in that it has an optical transmission layer for transmitting signal light between each of the light receiving and emitting parts through a space.
【0018】また、請求項8に記載の発明は、上述の光
実装基板を備えた画像形成装置であって、前記光実装基
板は、各前記集積回路間にて画像データを伝送するため
の画像データバスを有し、前記画像データバスに前記信
号光が伝送されることを特徴としている。Further, the invention according to claim 8 is an image forming apparatus comprising the above-mentioned optical mounting board, wherein the optical mounting board transmits an image for transmitting image data between the integrated circuits. It has a data bus, and the signal light is transmitted to the image data bus.
【0019】また、請求項9に記載の発明は、高速処理
される第1、第2の集積回路と、前記第1、第2の集積
回路間にて画像データを伝送するため画像データバス
と、前記第1、第2の集積回路に対して電源を供給する
電源制御を行うための制御線と、を有する制御基板を備
えた画像形成装置であって、前記画像データバスには、
前記光信号が伝送され、前記制御線には、電気信号が伝
送されることを特徴としている。According to a ninth aspect of the present invention, the first and second integrated circuits that are processed at high speed and an image data bus for transmitting image data between the first and second integrated circuits are provided. An image forming apparatus comprising a control board having a control line for controlling power supply for supplying power to the first and second integrated circuits, wherein the image data bus includes:
The optical signal is transmitted and an electric signal is transmitted to the control line.
【0020】また、請求項10に記載の発明は、信号光
が発光される発光部を備えた第1の集積回路と、信号光
が受光される受光部を備えた第2の集積回路とを互いに
離間して配設した基板層と、前記基板層の裏面に亘って
形成され、前記発光部から発光された信号光を前記受光
部に伝播するための空間を構成する光伝送層と、前記光
伝送層内にて前記発光部からの信号光を受光可能な位置
に形成され、出射した前記信号光を反射する第1の光学
素子と、前記第1の光学素子にて反射された前記信号光
を前記受光部に向けて入射せしめるように反射する第2
の光学素子と、を有し、前記第1の光学素子の反射面の
向きを制御することにより、前記受光部に対する前記信
号光の光軸の入射位置を制御する光実装基板における位
置制御方法であって、前記受光部に並設された前記信号
光の光軸の入射位置を検出する複数の検出センサーによ
り、前記信号光をスキャンするステップと、前記信号光
の光軸位置が、前記光入射部の基準座標に向けて移動す
るように、前記第1の光学素子の反射面を調整するステ
ップと、複数の各前記検出センサー間の受光光量差を検
出するステップと、前記受光光量差に基づいて、前記信
号光の前記光軸位置が、前記受光部の基準座標に向けて
移動するように、前記第1の光学素子を反射面を調整す
るステップと、を含むことを特徴としている。The invention according to claim 10 includes a first integrated circuit having a light emitting portion for emitting signal light, and a second integrated circuit having a light receiving portion for receiving signal light. A substrate layer disposed apart from each other, an optical transmission layer formed over the back surface of the substrate layer and forming a space for propagating the signal light emitted from the light emitting section to the light receiving section, A first optical element formed in a position capable of receiving the signal light from the light emitting unit in the light transmission layer and reflecting the emitted signal light; and the signal reflected by the first optical element. A second light reflecting member for making the light incident on the light receiving unit
And a position control method in an optical mounting substrate for controlling the incident position of the optical axis of the signal light with respect to the light receiving unit by controlling the direction of the reflection surface of the first optical element. Then, the step of scanning the signal light by a plurality of detection sensors for detecting the incident position of the optical axis of the signal light arranged in parallel in the light receiving unit, and the optical axis position of the signal light is Adjusting the reflecting surface of the first optical element so as to move toward the reference coordinates of the part, detecting a received light amount difference between each of the plurality of detection sensors, and based on the received light amount difference. And adjusting the reflection surface of the first optical element so that the optical axis position of the signal light moves toward the reference coordinates of the light receiving unit.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
の一例について、図面を参照して具体的に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
【0022】(第1の実施の形態)先ず、本実施形態の
光実装基板の構成について、図1を参照して説明する。
図1は、本発明の光実装基板を示す断面図である。(First Embodiment) First, the structure of the optical mounting board of the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a sectional view showing an optical mounting board of the present invention.
【0023】本実施形態の光実装基板1は、図1に示す
ように、例えば略方形状に枠組みされた枠体2と、この
枠体2の一方の面に装着された下部基材4と、前記枠体
2の他方の面に装着された基板層を構成するプリント配
線板10と、前記プリント配線板10の上面に形成され
た集積回路である半導体IC12、14と、を有してい
る。そして、これら枠体2、下部基材4、並びにプリン
ト配線板10にて囲繞された空間部6(自由空間)内を
信号光を伝送させる光伝送層として利用し、各半導体I
C12、14相互間の光データ伝送を行う。As shown in FIG. 1, the optical mounting substrate 1 of the present embodiment includes, for example, a frame body 2 framed in a substantially rectangular shape, and a lower base material 4 mounted on one surface of the frame body 2. , A printed wiring board 10 constituting a substrate layer mounted on the other surface of the frame body 2, and semiconductor ICs 12 and 14 which are integrated circuits formed on the upper surface of the printed wiring board 10. . Then, each semiconductor I is used as an optical transmission layer for transmitting the signal light in the space 6 (free space) surrounded by the frame body 2, the lower base material 4, and the printed wiring board 10.
Optical data transmission between C12 and C14 is performed.
【0024】空間部6は、プリント配線板10上の各半
導体IC12、14間を空間的に光で結合し、各半導体
IC12、14の相互間伝送用の光データバスとして機
能する。すなわち、1枚のボードであるプリント配線板
10に対して空間層を設け、当該空間層を光の通り道と
して使う。ここに、空間部6には、媒体がなく、光伝送
層内は、空気、真空でも構わないが、空気中にある場合
には、例えば石英などの媒体がある場合に比して光が劣
化して減衰することがないので好ましい。The space 6 spatially optically couples the semiconductor ICs 12 and 14 on the printed wiring board 10 and functions as an optical data bus for mutual transmission between the semiconductor ICs 12 and 14. That is, a space layer is provided for the printed wiring board 10 which is one board, and the space layer is used as a path for light. Here, there is no medium in the space portion 6, and air or vacuum may be used in the light transmission layer. However, in the air, light deteriorates as compared with the case where a medium such as quartz exists. It is preferable because it will not be attenuated.
【0025】また、本実施形態では光伝送に必要な距
離、すなわち各半導体IC12、14間の距離を、通常
の電気配線としては信号遅延が生じてしまうような比較
的長い距離例えば約20cmとなる場合を想定した例を
開示している。Further, in the present embodiment, the distance required for optical transmission, that is, the distance between the semiconductor ICs 12 and 14 is a relatively long distance such as a signal delay for ordinary electrical wiring, for example, about 20 cm. An example assuming a case is disclosed.
【0026】プリント配線板10には、半導体IC1
2、14と対応する位置に光透過用の孔部11a、11
bが穿設され、前記プリント配線板10の下方であっ
て、プリント配線板10の前記孔部11a、11bと対
応する位置には、所定角度で傾斜した状態で反射ミラー
20、22が配設されている。The printed wiring board 10 has a semiconductor IC 1
Holes 11a and 11 for transmitting light are provided at positions corresponding to 2 and 14.
b, the reflection mirrors 20 and 22 are arranged below the printed wiring board 10 at positions corresponding to the holes 11a and 11b of the printed wiring board 10 in a state of being inclined at a predetermined angle. Has been done.
【0027】半導体IC12には、例えば半導体レーザ
ーなどの発光素子13が設けられており、プリント配線
板10上の前記半導体IC12と対応する位置に穿設さ
れた光透過用の孔部11aを介して、位置制御用の反射
ミラー20に向けて、信号光であるレーザー光Bを出射
可能に形成されている。一方、半導体IC14には、前
記発光素子13から出射されたレーザー光Bを受光する
受光部である受光素子15が設けられている。The semiconductor IC 12 is provided with a light emitting element 13 such as a semiconductor laser, and through a light transmitting hole 11a formed at a position corresponding to the semiconductor IC 12 on the printed wiring board 10. The laser beam B which is the signal light is formed so as to be emitted toward the position control reflection mirror 20. On the other hand, the semiconductor IC 14 is provided with a light receiving element 15 which is a light receiving portion for receiving the laser light B emitted from the light emitting element 13.
【0028】位置制御用の光学素子(偏光光学素子)で
ある反射ミラー20は、発光部である発光素子13の下
方に配置された位置制御用のミラーであり、回動するこ
とでその反射面を任意の方向に向けられるようになって
いる。出射されたレーザー光Bは、反射ミラー20によ
り一方向に反射して出力される。The reflection mirror 20 which is an optical element (polarization optical element) for position control is a mirror for position control which is arranged below the light emitting element 13 which is a light emitting portion, and its reflecting surface is rotated by rotating. Can be turned in any direction. The emitted laser light B is reflected in one direction by the reflection mirror 20 and output.
【0029】ここに、レーザー光が反射される際に、調
整制御される要素としては、レーザー光の光軸の傾き、
高さ及び面方向のずれなどが挙げられる。また、偏光光
学素子である反射ミラー20は、例えば長さを5mmに
て形成する場合には、制御角を1度傾けるには、例えば
87.3μm移動させる必要がある。なお、位置制御用
の光学素子として、反射ミラー20を用いることで製造
が容易となる。Here, when the laser light is reflected, the elements to be adjusted and controlled are the inclination of the optical axis of the laser light,
The height and the deviation in the plane direction are included. Further, when the reflection mirror 20 which is a polarization optical element is formed to have a length of 5 mm, for example, in order to tilt the control angle by 1 degree, it is necessary to move the reflection mirror 20 by 87.3 μm. The use of the reflection mirror 20 as the optical element for position control facilitates the manufacture.
【0030】一方、反射ミラー22は、所定角度で固定
されることが好ましい。ここに、反射ミラー20は、本
発明の「第1の光学素子」に該当し、反射ミラー22
は、本発明にいう「第2の光学素子」に該当する。さら
には、この第1の光学素子と第2の光学素子とで、本発
明の「案内手段」を構成できる。On the other hand, the reflecting mirror 22 is preferably fixed at a predetermined angle. Here, the reflection mirror 20 corresponds to the “first optical element” of the present invention, and the reflection mirror 22
Corresponds to the “second optical element” in the present invention. Furthermore, the "guide means" of the present invention can be configured by the first optical element and the second optical element.
【0031】なお、本実施形態の光実装基板は、半導体
ICなどが電気により駆動され、バスラインなどは光信
号によって伝送を行う、いわゆる光・電気混載基板であ
る。また、本発明もしくは本明細書にいう「集積回路」
とは、字義通り解釈すれば、いわゆる半導体集積回路も
しくはICチップに相当するものを意味するが、本発明
もしくは本明細書においては、複数の集積回路からなる
モジュール(CPUモジュールやメモリモジュール
等)、一又は複数の発光素子用ICと種々の各ICとを
備えたモジュール、一又は複数の受光素子用ICと種々
の各ICとを備えたモジュール、一又は複数の発光素子
用ICと一又は複数の受光素子用ICと種々の各ICと
を備えたモジュール、半導体レーザー等の発光素子と種
々の各ICとがプロセス上(例えばSi基板上)一体形
成された光集積回路、受光素子と種々の各ICとがプロ
セス上一体形成された光集積回路、発光素子と受光素子
と光電変換手段などと種々の各ICとがプロセス上一体
形成された光集積回路、VLSIやシステムLSIなど
を含む。The optical mounting board of this embodiment is a so-called optical / electrical mixed board in which a semiconductor IC or the like is electrically driven and a bus line or the like transmits by an optical signal. Further, the "integrated circuit" referred to in the present invention or the present specification
The term “literally” means a so-called semiconductor integrated circuit or an IC chip, but in the present invention or the present specification, a module including a plurality of integrated circuits (CPU module, memory module, etc.), A module including one or a plurality of light emitting element ICs and various kinds of ICs, a module including one or a plurality of light receiving element ICs and various kinds of ICs, one or a plurality of light emitting element ICs, and one or a plurality of light emitting element ICs , A module including the light-receiving element IC and various ICs, an optical integrated circuit in which a light-emitting element such as a semiconductor laser and various ICs are integrally formed in a process (for example, on a Si substrate), a light-receiving element and various Optical integrated circuit in which each IC is integrally formed in a process, and optical integrated circuit in which a light emitting element, a light receiving element, a photoelectric conversion means, and various other ICs are integrally formed in a process Including VLSI and system LSI.
【0032】上述のような構成の光実装基板1におい
て、一方の半導体IC12の発光素子13から出射され
たレーザー光Bは、孔部11aを透過し、反射ミラー2
0、22にて反射され、孔部11bを透過して受光素子
15にて受光される。In the optical mounting board 1 having the above-mentioned structure, the laser light B emitted from the light emitting element 13 of the one semiconductor IC 12 is transmitted through the hole 11a and is reflected by the reflection mirror 2.
The light is reflected at 0 and 22, transmitted through the hole 11b, and received by the light receiving element 15.
【0033】この際、レーザー光Bの光軸が、発光素子
13、反射ミラー20、22、受光素子15の経路上で
ずれることのないように、反射ミラー20の反射面が調
整されることとなる。At this time, the reflection surface of the reflection mirror 20 is adjusted so that the optical axis of the laser beam B does not deviate on the path of the light emitting element 13, the reflection mirrors 20 and 22, and the light receiving element 15. Become.
【0034】ここで、反射ミラー20は、図3(A)
(B)に示すように、例えば方形状に形成されて、短手
辺及び長手辺を有しており、例えば図1の断面図にて見
える辺が短手辺となるように、配設されているものとす
る。Here, the reflection mirror 20 is shown in FIG.
As shown in (B), for example, it is formed in a rectangular shape and has a short side and a long side, and is arranged so that the side seen in the cross-sectional view of FIG. 1 is the short side, for example. It is assumed that
【0035】なお、以下では、反射ミラーに対して直交
座標系を設定し、信号光の伝搬方向をZ軸、基板面内で
信号光の伝搬方向に垂直な方向をX軸、基板面に垂直な
方向をY軸とする。この際、反射ミラー20を形成する
平面上において互いに交差する2つの軸のうち一方の方
向(図1の紙面と垂直な方向)をY軸、他方の方向(反
射ミラーの短手辺と平行な方向)をX軸となる。反射ミ
ラー20は、図2に示すように、Y軸を中心としてθ1
方向に、X軸を中心としてθ2方向に回動可能に形成さ
れており、これらの各方向での制御によって位置調整を
行うこととなる。In the following, an orthogonal coordinate system is set for the reflecting mirror, the propagation direction of the signal light is the Z axis, the direction perpendicular to the propagation direction of the signal light in the substrate plane is the X axis, and the direction perpendicular to the substrate surface. This direction is the Y axis. At this time, one of the two axes intersecting with each other on the plane forming the reflection mirror 20 (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1) is the Y axis, and the other direction (parallel to the short side of the reflection mirror). Direction) is the X axis. As shown in FIG. 2, the reflection mirror 20 has θ1 about the Y axis.
In the direction, it is formed so as to be rotatable in the θ2 direction around the X axis, and the position adjustment is performed by the control in each of these directions.
【0036】なお、本例においては、反射ミラー20の
みを位置調整可能に構成し、反射ミラー22は、予め所
定の傾斜角度にて固定されているものとする。In this example, it is assumed that only the reflection mirror 20 is positionally adjustable and the reflection mirror 22 is fixed in advance at a predetermined inclination angle.
【0037】次に、本実施形態の特徴的構成である上記
のような光実装基板1における反射ミラー20の位置調
整を制御するための制御系の構成について、図2を参照
して説明する。図2は、反射ミラーの制御系の構成を示
す説明図である。Next, the structure of the control system for controlling the position adjustment of the reflection mirror 20 in the optical mounting board 1 as described above, which is a characteristic structure of this embodiment, will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the control system of the reflection mirror.
【0038】制御系100は、位置調整用の反射ミラー
20と、この反射ミラー20の裏面側に配設された複数
のミラー制御用の圧電素子21と、反射ミラー22から
の反射光を受光する位置制御用の受光素子15と、この
受光素子15からの受光信号S1〜S4に基づいて受光
位置の演算を行う演算回路30と、受光位置と当該受光
位置と対応するミラーの角度に関連する情報との対応関
係などを記した各種のテーブルを記録したメモリ40
と、前記演算回路30からの受光信号S1〜S4に基づ
き、メモリ40内のテーブルを参照しつつ反射ミラー2
0の傾斜角度に応じた圧電素子駆動信号A1〜A3を出
力して圧電素子21の駆動を制御する制御手段である制
御部50と、を含んで構成されている。The control system 100 receives the reflection light from the reflection mirror 20 for position adjustment, a plurality of piezoelectric elements 21 for mirror control arranged on the back surface side of the reflection mirror 20, and the reflection mirror 22. A light receiving element 15 for position control, an arithmetic circuit 30 for calculating the light receiving position based on the light receiving signals S1 to S4 from the light receiving element 15, information relating to the light receiving position and the angle of the mirror corresponding to the light receiving position. A memory 40 that records various tables that describe the correspondence relationship with
And the reflection mirror 2 while referring to the table in the memory 40 based on the light reception signals S1 to S4 from the arithmetic circuit 30.
The control unit 50 is a control unit that outputs the piezoelectric element drive signals A1 to A3 according to the inclination angle of 0 and controls the drive of the piezoelectric element 21.
【0039】受光素子15は、例えば、4分割フォトセ
ンサにて形成され、各フォトセンサからの受光信号S1
〜S4が演算回路30に入力される。すなわち、受光素
子15は、発光素子13からのレーザー光Bを受光して
信号光を伝達するという機能のみならず、演算回路30
と組合わさることによりレーザー光Bの光軸の受光位置
を検出する検出手段としても機能し、位置制御の際にも
利用される。The light receiving element 15 is formed of, for example, a four-division photo sensor, and the light receiving signal S1 from each photo sensor is used.
~ S4 is input to the arithmetic circuit 30. That is, the light receiving element 15 has not only the function of receiving the laser light B from the light emitting element 13 and transmitting the signal light, but also the arithmetic circuit 30.
It also functions as a detecting means for detecting the light receiving position of the optical axis of the laser beam B by being combined with, and is also used in the position control.
【0040】ここに、フォトセンサとして、レーザー光
のレーザー径に対して受光面積の大きいフォトセンサを
使用すると、後述する粗調整の際のレーザー光の位置検
出を容易にできる。If a photosensor having a large light receiving area with respect to the laser diameter of the laser light is used as the photosensor, it is possible to easily detect the position of the laser light at the time of coarse adjustment described later.
【0041】位置制御用の制御素子である圧電素子(P
ZT)21は、反射ミラー20の裏面に例えば3個形成
され、図2には、符号21a、21b、21c(以下圧
電素子21a、21b、21cという場合がある)とし
て開示されている。A piezoelectric element (P
For example, three ZT) 21 are formed on the back surface of the reflection mirror 20, and are disclosed as reference numerals 21a, 21b, and 21c (hereinafter sometimes referred to as piezoelectric elements 21a, 21b, and 21c) in FIG.
【0042】なお、この他、位置制御用の制御素子とし
て、例えば、ソレノイド、リニアモーター、カム等を用
いて制御する構成としてもよい。あるいは、圧電素子で
あっても、例えばエピタキシャルPZT、PZTピエゾ
素子、PZT系セラミックスにLaを数モル含んだPL
ZT、その他の制御素子等を用いてもよい。In addition to this, as a control element for position control, for example, a solenoid, a linear motor, a cam or the like may be used for control. Alternatively, even if it is a piezoelectric element, for example, an epitaxial PZT, a PZT piezo element, or a PL containing a few moles of La in PZT-based ceramics.
You may use ZT, another control element, etc.
【0043】また、圧電素子21は、図1の例では、反
射ミラー20の裏面に3個形成する構成を開示した。こ
の場合には、反射ミラー20の反射面における平面性を
出しやすいので好ましい。なお、反射ミラー20の裏面
に形成する圧電素子の形成個数に関しては、3個に限ら
ず、複数個、例えば4個、2個等であっても構わない。In the example of FIG. 1, three piezoelectric elements 21 are disclosed on the back surface of the reflection mirror 20. In this case, the flatness of the reflecting surface of the reflecting mirror 20 is easily obtained, which is preferable. The number of piezoelectric elements formed on the back surface of the reflection mirror 20 is not limited to three, and may be plural, for example, four or two.
【0044】圧電素子を4個形成する場合には、制御が
簡単となるので好ましく、圧電素子を2個形成する場合
は、部品点数を最小にできるのでコストダウンを図るこ
とができる。なお、圧電素子を2個で構成する際には、
圧電素子を3個形成する場合と同様の構成において、あ
る一つの1点を圧電素子以外の部材で固定し(固定部
材)、他の2点を圧電素子にて構成することが好まし
い。When four piezoelectric elements are formed, the control becomes simple, which is preferable. When two piezoelectric elements are formed, the number of parts can be minimized, and the cost can be reduced. In addition, when configuring two piezoelectric elements,
In the same structure as the case where three piezoelectric elements are formed, it is preferable that one certain point is fixed by a member other than the piezoelectric element (fixing member) and the other two points are constituted by the piezoelectric element.
【0045】反射ミラー20をX軸を中心としたθ2方
向での調整を行う際には、例えば、圧電素子21a、圧
電素子21bを駆動させて、反射ミラー20を回動させ
るか、あるいは圧電素子21cを駆動させて反射ミラー
20を回動させればよい。When the reflection mirror 20 is adjusted in the θ2 direction about the X axis, for example, the piezoelectric elements 21a and 21b are driven to rotate the reflection mirror 20, or the piezoelectric element is rotated. 21c may be driven to rotate the reflection mirror 20.
【0046】また、反射ミラー20をY軸を中心とした
θ1方向での調整を行う際には、圧電素子21a、圧電
素子21cを駆動させて反射ミラー20を回動させる
か、あるいは圧電素子21b、圧電素子21cを駆動さ
せて反射ミラー20を回動させればよい。When the reflection mirror 20 is adjusted in the θ1 direction about the Y axis, the piezoelectric elements 21a and 21c are driven to rotate the reflection mirror 20, or the piezoelectric element 21b. The piezoelectric element 21c may be driven to rotate the reflection mirror 20.
【0047】そして、これらの基本動作を組み合わせ
て、圧電素子21a、21b、21cを駆動させること
により、反射ミラー20の反射面を任意の方向に向ける
ことができる。このように、圧電素子は、少なくとも3
点あれば、XYZ方向の制御が可能である。By combining these basic operations and driving the piezoelectric elements 21a, 21b, 21c, the reflecting surface of the reflecting mirror 20 can be oriented in any direction. Thus, the piezoelectric element should have at least 3
If there is a dot, control in the XYZ directions is possible.
【0048】なお、反射ミラーの方向制御に圧電素子を
用いる場合には、この圧電素子を制御するための専用の
配線をプリント配線板上に別途設ける必要がある。例え
ば、プリント配線板の裏面側を使用して、制御系のIC
の電気配線を行う。また、反射ミラー等の偏光素子は、
光実装基板1の底面側よりもプリント配線板側に動かす
素子があった方が有利である。底面側にあると、別の制
御線や底面側に制御回路等を配設する必要があるからで
ある。When a piezoelectric element is used to control the direction of the reflection mirror, it is necessary to separately provide a dedicated wiring for controlling the piezoelectric element on the printed wiring board. For example, by using the back side of the printed wiring board, the control system IC
Make electrical wiring. In addition, the polarizing element such as the reflection mirror,
It is advantageous to have an element that is moved toward the printed wiring board side rather than the bottom side of the optical mounting board 1. This is because if it is on the bottom side, it is necessary to dispose a control circuit or the like on another control line or on the bottom side.
【0049】制御部50は、専用に設けられたロジック
回路にて構成することで、高速応答性を持たせることも
できる。さらに、CPUにて構成してももちろんよい。The control section 50 can also be made to have a high-speed response by being configured by a dedicated logic circuit. Further, of course, a CPU may be used.
【0050】このような構成を有する制御系100にお
いて、発光素子13から出射された信号光であるレーザ
ー光Bは、所定の角度に傾斜した反射ミラー20にて反
射されると、当該レーザー光Bは、受光素子15の4分
割フォトセンサにて受光される。In the control system 100 having such a structure, when the laser light B which is the signal light emitted from the light emitting element 13 is reflected by the reflection mirror 20 which is inclined at a predetermined angle, the laser light B concerned. Is received by the four-division photo sensor of the light receiving element 15.
【0051】この際、演算回路30は、4分割フォトセ
ンサのX方向及びY方向での端部、並びに4分割フォト
センサの中心座標を抽出して、いわゆる座標系を設定す
る。At this time, the arithmetic circuit 30 sets the so-called coordinate system by extracting the end portions of the 4-division photo sensor in the X and Y directions and the center coordinates of the 4-division photo sensor.
【0052】そして、レーザー光Bが受光素子15の受
光面上のある特定位置にて受光されると、演算回路30
は、4分割フォトセンサのどの部分にレーザー光Bが受
光されているのかを受光素子15の検出結果に基づいて
算出する。これらの情報は、メモリ40に記憶される。When the laser beam B is received at a specific position on the light receiving surface of the light receiving element 15, the arithmetic circuit 30
Calculates which part of the four-division photo sensor the laser beam B is received on the basis of the detection result of the light receiving element 15. These pieces of information are stored in the memory 40.
【0053】レーザー光Bの光軸の位置が仮に4分割フ
ォトセンサ上のT1の位置にあるとすると、当該位置T
1が中心座標に対応する光軸の目標位置T2となるよう
に、制御部50は、圧電素子21(21a、21b、2
1c)を動作させて、反射ミラー20の反射面の向きを
制御する。Assuming that the position of the optical axis of the laser beam B is at the position T1 on the four-division photosensor, the position T
The control unit 50 controls the piezoelectric element 21 (21a, 21b, 2 so that 1 becomes the target position T2 of the optical axis corresponding to the center coordinate.
1c) is operated to control the direction of the reflection surface of the reflection mirror 20.
【0054】このようにして、圧電素子21を制御し
て、フォトセンサの中心座標に向けてレーザー光Bの受
光位置を移動する処理を行い、先ずはレーザー光の光軸
が4分割フォトセンサの中に入るようにし、そして、当
該光軸がフォトセンサの中心座標に位置するように位置
調整(いわゆる「粗調整」、詳細は後述)がなされる。In this manner, the piezoelectric element 21 is controlled to move the light receiving position of the laser light B toward the center coordinates of the photo sensor. First, the optical axis of the laser light is divided into four photosensors. A position adjustment (so-called “coarse adjustment”, which will be described later in detail) is performed so that the optical axis enters the center of the photo sensor.
【0055】さらに、レーザー光Bの受光位置(光軸)
T1を、4分割フォトセンサの中心座標における位置
(中心位置)T2となるように位置調整を行うために、
受光素子15は、4分割フォトセンサの第1領域におけ
る受光光量I1、4分割フォトセンサの第2領域におけ
る受光光量I2、4分割フォトセンサの第3領域におけ
る受光光量I3、4分割フォトセンサの第4領域におけ
る受光光量I4の各々を検出し、これらの検出結果を受
光信号S1〜S4として、演算回路30に供給する。Further, the light receiving position of the laser beam B (optical axis)
In order to adjust the position of T1 to the position (center position) T2 in the center coordinates of the four-division photo sensor,
The light receiving element 15 has a received light amount I1 in the first area of the four-division photo sensor I1, a received light amount I2 in the second area of the four-division photo sensor, and a received light amount I3 in the third area of the four-division photo sensor. Each of the received light amounts I4 in the four regions is detected, and the detection results are supplied to the arithmetic circuit 30 as the received light signals S1 to S4.
【0056】演算回路30は、これらの情報をメモリ4
0に記憶するとともに、各受光光量差|I1―I2|、
|I2―I3|、|I3―I4|、|I4―I1|を算
出し、同様にして当該算出結果をメモリ40に記憶す
る。制御部50は、これら各受光光量差が各々零となる
ように、圧電素子21を制御して反射ミラー20の位置
制御(いわゆる「微調整」、詳細は後述)を行う。The arithmetic circuit 30 stores these pieces of information in the memory 4
0, and each received light amount difference | I1-I2 |,
| I2-I3 |, | I3-I4 |, | I4-I1 | are calculated, and the calculation result is stored in the memory 40 in the same manner. The control unit 50 controls the piezoelectric element 21 to control the position of the reflection mirror 20 (so-called “fine adjustment”, details will be described later) so that the difference between the received light amounts becomes zero.
【0057】ここに、各領域の受光光量差が零となると
いうことは、レーザー光Bの受光位置が位置T2の領域
にあることを意味し、従って、4分割フォトセンサの中
心座標に対応する位置に受光位置を正確に案内すること
が可能となる。Here, the fact that the difference in the amount of received light in each area is zero means that the light receiving position of the laser beam B is in the area of the position T2, and therefore corresponds to the center coordinates of the four-division photo sensor. It is possible to accurately guide the light receiving position to the position.
【0058】これによって、各受光光量差が零となるフ
ォトセンサの中心位置にレーザー光の光軸の位置調整さ
れることにより、より正確な位置制御がなされることと
なる。このようにして、粗調整並びに微調整の双方を行
う。As a result, the position of the optical axis of the laser light is adjusted to the center position of the photosensor where the difference in the amount of received light becomes zero, so that more accurate position control is performed. In this way, both rough adjustment and fine adjustment are performed.
【0059】ここで、反射ミラー20の反射面の方向制
御においては、圧電素子21a、21b、21cのいず
れかを動作させることで3次元的な方向制御が可能とな
る。Here, in controlling the direction of the reflecting surface of the reflecting mirror 20, three-dimensional direction control can be performed by operating any of the piezoelectric elements 21a, 21b, 21c.
【0060】前記アライメント制御を行う際には、反射
ミラー20を移動させたり、反射ミラー20の角度を調
整制御する場合が考えられるが、その際に、本発明者等
が鋭意検討した結果、例えば20cm程度の規模の基板
では、例えば数十ミクロンは補正する必要があることが
判明した。さらに、高さ方向のずれ、光軸の傾き、面方
向のずれ等、想定される数値を計算すると、最大数十ミ
クロンから数百ミクロンの間のオーダーで制御すること
ができればよいことも判明した。When performing the alignment control, it is conceivable that the reflecting mirror 20 is moved or the angle of the reflecting mirror 20 is adjusted and controlled. At that time, as a result of the diligent study by the present inventors, for example, It has been found that, for a substrate having a scale of about 20 cm, for example, correction of several tens of microns is necessary. Furthermore, it was also found that it is only necessary to control on the order of several tens of microns to several hundreds of microns at the maximum when calculating the assumed numerical values such as the displacement in the height direction, the inclination of the optical axis, and the displacement in the surface direction. .
【0061】このようにして、反射ミラー等を、ある特
定のXYZの3次元座標系において、当該X方向、Y方
向、Z方向に各々制御することで、正確なアライメント
が可能となる。In this way, by controlling the reflecting mirror and the like in the X, Y, and Z directions in a particular three-dimensional XYZ coordinate system, accurate alignment becomes possible.
【0062】ここで、ある一方のポイントに位置した半
導体ICから他方のポイントに位置した半導体ICに信
号光が伝送される場合に、環境温度の変化に基づいて、
基板が変形すると、各半導体IC間の距離が変化するた
めに、レーザーが入射する箇所が、目標点に対して、内
側になったり、外側になったり、又は左右にずれたりす
る。Here, when the signal light is transmitted from the semiconductor IC located at one point to the semiconductor IC located at the other point, based on the change of the environmental temperature,
When the substrate is deformed, the distance between the semiconductor ICs is changed, so that the position where the laser is incident is inside or outside the target point, or is deviated from side to side.
【0063】そこで、本発明では、この目標点となる受
光素子に、あるいは受光素子の周囲に位置検出用のフォ
トセンサを設けている。そして、このフォトセンサにて
検出された目標点位置と入射位置との差分、(レーザー
等の光軸の位置変化に応じて)に基づき、ミラーなど光
学素子の制御によって、前記位置ずれの検知に基づき、
レーザー光の偏光角度を変えていく。この位置ずれは、
絶えずモニター(検知)している。Therefore, in the present invention, a photosensor for position detection is provided at or around the light receiving element serving as the target point. Then, based on the difference between the target point position and the incident position detected by this photo sensor (according to the position change of the optical axis of the laser etc.), the positional deviation can be detected by controlling the optical element such as the mirror. Based on
The polarization angle of laser light is changed. This displacement is
It constantly monitors (detects).
【0064】ここで、反射ミラー20や、位置制御用の
受光素子15等の制御を行うに際し、これら各部間にて
授受される信号(データ)は、ある程度の遅い信号であ
ったとしても問題がないので、電気信号を用いてもよ
い。なお、制御部50、メモリ40は、既存の実装基板
上に実装されるべきCPUやメモリを用いて、実装基板
上のCPUなどにて行われる通常の処理と当該ミラー制
御にかかる制御処理とを一つの前記CPUにて兼用する
構成としてもよいし、前記ミラー制御にかかる制御処理
に対して専用の素子を用いてもよい。Here, when controlling the reflection mirror 20 and the light receiving element 15 for position control, etc., there is a problem even if the signals (data) exchanged between these respective parts are slow signals to some extent. Since it does not exist, an electric signal may be used. The control unit 50 and the memory 40 use a CPU and a memory to be mounted on an existing mounting board to perform normal processing performed by the CPU on the mounting board and control processing related to the mirror control. It may be configured such that one of the CPUs is used in common, or a dedicated element may be used for the control processing related to the mirror control.
【0065】ところで、これら制御にかかる信号を電気
信号としてもよいのは、位置制御用受光素子にて検出さ
れた信号は、制御部50を介して位置制御用の反射ミラ
ー20に供給されるものであり、レーザー光Bが直進す
る方向とは、逆向きだからである。By the way, the signals related to these controls may be used as electric signals, in which the signal detected by the position control light receiving element is supplied to the position control reflection mirror 20 via the control section 50. This is because the direction opposite to the direction in which the laser light B goes straight is opposite.
【0066】次に、上述のような構成の光実装基板にお
いて、反射ミラーの位置調整を行う際の処理手順につい
て、図4を参照して説明する。Next, a processing procedure for adjusting the position of the reflection mirror in the optical mounting board having the above-described structure will be described with reference to FIG.
【0067】先ず、調整処理を開始すると、粗調整を行
う(ステップ、以下「S」100)。First, when the adjustment process is started, coarse adjustment is performed (step, hereinafter "S" 100).
【0068】このS100においては、ミラー位置制御
用の圧電素子にてレーザー光をスキャンする処理を行
い、センサ及び受光素子の端部にレーザー光が接触ない
しは受光できるように位置調整を行うものである。In this step S100, the processing for scanning the laser light by the piezoelectric element for controlling the mirror position is performed, and the position is adjusted so that the laser light can contact or receive the ends of the sensor and the light receiving element. .
【0069】具体的には、先ず、X及びY方向でのフォ
トセンサの端部を検出する(S101)。次いで、演算
回路により、フォトセンサの中心座標を抽出し、(S1
02)抽出されたフォトセンサの中心座標をメモリに記
憶する処理を行う(S103)。Specifically, first, the ends of the photo sensor in the X and Y directions are detected (S101). Next, the arithmetic circuit extracts the center coordinates of the photosensor, and (S1
02) A process of storing the extracted center coordinates of the photosensor in the memory is performed (S103).
【0070】そして、ミラー位置制御用の圧電素子に
て、フォトセンサの中心座標へレーザー光を移動する処
理を行う(S104)。Then, the processing for moving the laser beam to the central coordinates of the photosensor is performed by the piezoelectric element for controlling the mirror position (S104).
【0071】これによって、レーザー光が4分割フォト
センサにて検出可能となることにより、レーザー光の光
軸が4分割フォトセンサの中に入るようにし、その光軸
がフォトセンサの中心座標に位置するように位置調整が
なされる。本実施形態ではこのような一連の処理を、
「粗調整」と定義している。As a result, the laser light can be detected by the four-division photosensor, so that the optical axis of the laser light enters the four-division photosensor, and the optical axis is positioned at the center coordinates of the photosensor. The position is adjusted so that In the present embodiment, such a series of processing is
It is defined as "coarse adjustment".
【0072】次に、S100の粗調整処理を終えると、
微調整処理を行うこととなる(S110)。このS11
0においては、上述の「粗調整」に対して、前記レーザ
ー光の光軸をより微細に調整を行うものである。すなわ
ち、図2に示すレーザー光の光軸T1を、4分割フォト
センサの中心座標における位置(中心位置)T2となる
ように位置調整を行うために、4分割フォトセンサの第
1領域における受光光量I1、4分割フォトセンサの第
2領域における受光光量I2、4分割フォトセンサの第
3領域における受光光量I3、4分割フォトセンサの第
4領域における受光光量I4の各々の検出結果に基づい
て、演算回路は、各受光光量差|I1―I2|、|I2
―I3|、|I3―I4|、|I4―I1|を算出し、
これら各受光光量差が各々零となるまで、反射ミラー2
0の位置制御を行うものである。Next, when the rough adjustment processing of S100 is completed,
Fine adjustment processing is performed (S110). This S11
In 0, the optical axis of the laser beam is finely adjusted with respect to the above "coarse adjustment". That is, in order to adjust the position of the optical axis T1 of the laser light shown in FIG. 2 to the position (center position) T2 in the central coordinates of the 4-division photo sensor, the amount of light received in the first region of the 4-division photo sensor is adjusted. I1, the amount of received light I2 in the second region of the four-division photo sensor I2, the amount of received light I3 in the third region of the four-division photo sensor, based on the detection results of the amount of received light I4 in the fourth region of the four-division photo sensor The circuit consists of each received light amount difference | I1-I2 |, | I2
-I3 |, | I3-I4 |, | I4-I1 |
The reflection mirror 2 is operated until the difference between these received light amounts becomes zero.
The position control of 0 is performed.
【0073】具体的には、先ず、4つのフォトセンサ間
の受光光量差を検出し、演算回路でその差分を計算する
(S111)。そして、フォトセンサの中心座標をメモ
リへ記憶する処理を行う(S112)。Specifically, first, the difference in the amount of received light between the four photosensors is detected, and the difference is calculated by the arithmetic circuit (S111). Then, a process of storing the center coordinates of the photosensor in the memory is performed (S112).
【0074】次いで、ミラー位置制御用の圧電素子に
て、フォトセンサの中心座標へレーザー光を移動する処
理を行う(S113)。Next, the processing for moving the laser beam to the central coordinates of the photo sensor is performed by the mirror position control piezoelectric element (S113).
【0075】これによって、各受光光量差が零となるフ
ォトセンサの中心位置にレーザー光の光軸の位置調整さ
れることにより、より正確な位置制御がなされることと
なる。本実施形態ではこのような一連の処理を、「微調
整」と定義している。As a result, the position of the optical axis of the laser beam is adjusted to the center position of the photosensor where the difference in the amount of received light becomes zero, so that more accurate position control is performed. In the present embodiment, such a series of processes is defined as “fine adjustment”.
【0076】このようにして、粗調整並びに微調整の双
方を行うことにより、反射ミラーの反射面の正確な位置
調整がなされ、これによって、環境変化に起因する基板
の反り等によるレーザー光の光軸位置のずれを防止で
き、正確な光伝送路を確保することができる。By thus performing both the rough adjustment and the fine adjustment, the accurate position adjustment of the reflecting surface of the reflecting mirror is performed, whereby the light of the laser light due to the warp of the substrate or the like caused by the environmental change. It is possible to prevent the displacement of the axial position and ensure an accurate optical transmission path.
【0077】以上のように本実施の形態によれば、発光
素子からの信号光を受光するとともに当該信号光である
レーザー光の受光位置を検出可能な受光素子(本実施の
形態では、受光素子は、受光部と検出手段とを兼用して
いる)にて検出された受光位置に関する検出結果に基づ
いて、発光素子からの信号光を反射ないしは編光させて
受光素子に向けて案内する位置制御用の光学素子である
反射ミラーの反射面ないしは編光面をフィードバック制
御することにより、簡易な構成で容易に反射ミラーの最
適位置、最適傾斜角度などの調整(光学的位置合わせの
制御)を行うことができる。As described above, according to the present embodiment, the light receiving element capable of receiving the signal light from the light emitting element and detecting the light receiving position of the laser light which is the signal light (in the present embodiment, the light receiving element Is used both as a light receiving portion and a detecting means), and position control for guiding or guiding the signal light from the light emitting element by reflecting or knitting the signal light from the light emitting element based on the detection result regarding the light receiving position detected by By performing feedback control of the reflecting surface or the knitting surface of the reflecting mirror, which is an optical element for use in a mirror, the adjustment of the optimum position and the optimum tilt angle of the reflecting mirror (control of optical alignment) can be easily performed with a simple configuration. be able to.
【0078】このため、例えば、反射ミラーを光実装基
板に配設する際に、アライメント作業を行うことを要せ
ず、またアライメントの精度を向上させるための種々の
部材を設ける必要もないのでコストダウンをも図ること
ができる。Therefore, for example, when disposing the reflection mirror on the optical mounting substrate, it is not necessary to perform an alignment work and it is not necessary to provide various members for improving the alignment accuracy. You can also go down.
【0079】また、例えば光学素子、半導体IC(チッ
プ)を実装する際のバラツキの問題や、基板の反り、レ
ーザー光の出射角、波長、光軸の変動に起因するアライ
メントを行う際の問題も解消でき、温度などの環境変化
などにも強く、既存の実装精度でも光実装が可能であ
る。Further, for example, there are problems in variations in mounting optical elements and semiconductor ICs (chips), and problems in alignment due to substrate warpage, laser beam emission angle, wavelength, and optical axis variation. It can be solved and is resistant to environmental changes such as temperature, and optical mounting is possible with existing mounting accuracy.
【0080】さらに、各半導体IC間のデータ伝送に
は、受光素子、発光素子による自由空間を介在させた光
結合を用い、空間部を利用して信号光を伝送するので、
例えば、光ファイバーや光導光路を利用した手法に比し
て、光データバスのバスラインのレイアウトなどの自由
度や拡張性が高くなるとともに、全ての半導体IC間を
網羅的に光接続できる。また、空間部を利用して伝送す
る際に、光が平行方向に直進するように構成すること
で、光の損失が少ない。Further, for data transmission between the semiconductor ICs, optical coupling with a free space formed by a light receiving element and a light emitting element is used, and the signal light is transmitted using the space portion.
For example, compared with the method using an optical fiber or an optical light guide, the degree of freedom and the expandability of the layout of the bus lines of the optical data bus are increased, and all semiconductor ICs can be comprehensively optically connected. Further, when the light is transmitted using the space, the light travels in the parallel direction in a straight line, so that the light loss is small.
【0081】また、空間伝送では、回路基板上におい
て、自由な配線が可能で、高密度化が容易であるため、
拡張性に富んだ自由度の高いシステムを構築することが
できる。Further, in space transmission, since free wiring is possible on the circuit board and density can be easily increased,
It is possible to build a highly flexible system that is highly expandable.
【0082】従って、本例のような制御を行うことがで
きる構成の光実装基板を用いることで、光実装基板上の
ローカルバスや画像バスでの高速伝送が可能となり、加
えて、EMIの問題も解決できる。これにより、高速、
高解像度の画像形成装置、画像処理装置を実現できる。Therefore, by using the optical mounting board having the structure capable of performing the control as in this example, high-speed transmission can be performed by the local bus and the image bus on the optical mounting board, and in addition, the problem of EMI is caused. Can also be solved. This makes it faster
A high-resolution image forming apparatus and image processing apparatus can be realized.
【0083】さらに、各半導体ICを自由空間を利用し
て光伝送する際に、反射ミラーを用いて1点から発せら
れた光を固定された1点に伝送することができ、精度良
く制御されるので、隣接する光データ伝送路間の干渉
(クロストーク)などの発生やデータの伝送不良を低減
できる。特に、バスラインなどを、光信号に置き換える
ことによって、遅延時間等は、無視できるまでになり、
さらにEMIノイズに関しても、光で伝送するので解消
できる。Further, when light is transmitted from each semiconductor IC in free space, the light emitted from one point can be transmitted to one fixed point by using the reflection mirror, and it is controlled with high accuracy. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of interference (crosstalk) between adjacent optical data transmission paths and data transmission failure. Especially, by replacing the bus lines with optical signals, the delay time can be ignored.
Further, EMI noise can be eliminated because it is transmitted by light.
【0084】また、環境変化等に応じた精密な光学的位
置合わせを必要とせずに、受発光部を有する複数の半導
体ICを簡易な取付け方法で確実に光結合させることが
可能である。Further, it is possible to surely optically couple a plurality of semiconductor ICs each having a light emitting / receiving section by a simple mounting method without requiring precise optical alignment according to environmental changes and the like.
【0085】なお、本例においては、ある一つの半導体
ICから他の一つの半導体ICに対して、信号光を出射
する例について開示したが、ある一つの半導体ICから
他の複数の半導体ICに対して、同時に信号光を出射す
る場合であってもよい。In this example, an example in which signal light is emitted from one semiconductor IC to another semiconductor IC has been disclosed, but from one semiconductor IC to a plurality of other semiconductor ICs. In contrast, the signal light may be emitted at the same time.
【0086】さらには、ある一つの半導体ICから他の
一つの半導体IC対して、少なくとも1本の信号光を出
射する場合について例示したが、複数例えば8本の信号
光を各々出射して、各々受光するような例であってもよ
い。この場合には、一方の半導体ICの発光素子を複
数、他方の半導体ICの受光素子を複数構成することが
好ましい。Furthermore, although the case where at least one signal light is emitted from one semiconductor IC to another semiconductor IC has been illustrated, a plurality of, for example, eight signal lights are emitted, respectively. It may be an example of receiving light. In this case, it is preferable to configure a plurality of light emitting elements of one semiconductor IC and a plurality of light receiving elements of the other semiconductor IC.
【0087】なお、図1の例では、光伝送層内をレーザ
ー光を平行に伝送する例を開示しているが、レーザー光
を基板層並びに下部基材に対して複数回反射させて伝送
するの手法や、複数の異なる波長もしくは同じ波長のレ
ーザー光を同時に伝送する手法を用いることも勿論可能
である。Although the example of FIG. 1 discloses an example in which laser light is transmitted in parallel within the light transmission layer, the laser light is transmitted by being reflected multiple times on the substrate layer and the lower base material. It is of course possible to use the above method or a method of simultaneously transmitting a plurality of laser beams having different wavelengths or the same wavelength.
【0088】(第2の実施の形態)次に、本発明にかか
る第2の実施の形態について、図5に基づいて説明す
る。なお、以下には、前記第1の実施の形態の実質的に
同様の構成に関しては説明を省略し、異なる部分につい
てのみ述べる。図5は、本発明の第2の実施の形態にか
かる光実装基板の構成を示す断面図である。(Second Embodiment) Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that, in the following, description of substantially the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and only different portions will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the optical mounting board according to the second embodiment of the present invention.
【0089】上述の第1の実施の形態では、反射ミラー
を回動させて位置調整を行う構成としたが、本例におい
ては、回折光学素子を用いて位置調整を行う構成を開示
している。In the above-described first embodiment, the structure is adjusted by rotating the reflecting mirror, but this example discloses a structure in which position adjustment is performed using a diffractive optical element. .
【0090】具体的には、本例の光実装基板110は、
図5に示すように、基板120と、この基板120上に
設けられた半導体IC122、124と、前記基板の下
方に設けられた光学素子である回折光学素子130、1
32とを含んで構成されている。Specifically, the optical mounting substrate 110 of this example is
As shown in FIG. 5, a substrate 120, semiconductor ICs 122 and 124 provided on the substrate 120, and diffractive optical elements 130 and 1 which are optical elements provided below the substrate.
And 32.
【0091】半導体IC122には発光素子123が設
けられ、半導体IC124には受光素子125が設けら
れている。基板120の発光素子123、受光素子12
4と各々対応する位置には、偏光光学素子134、13
6が配設されている。The semiconductor IC 122 is provided with a light emitting element 123, and the semiconductor IC 124 is provided with a light receiving element 125. The light emitting element 123 and the light receiving element 12 of the substrate 120
4, the polarization optical elements 134, 13 are provided at positions corresponding to 4 respectively.
6 are provided.
【0092】回折光学素子130は、その反射面が、発
光素子123からの出射光(レーザー光B)の光軸とほ
ぼ直交するように配置され、基板120に平行な方向に
て伸縮自在に構成されている。即ち、この回折光学素子
130には、図6に示すように、複数のスリット131
が形成され、図6に示すZ方向に伸縮することによっ
て、各スリット131のピッチ(幅)が可変することと
なる。The diffractive optical element 130 is arranged so that its reflection surface is substantially orthogonal to the optical axis of the light emitted from the light emitting element 123 (laser light B), and is expandable / contractible in the direction parallel to the substrate 120. Has been done. That is, the diffractive optical element 130 has a plurality of slits 131 as shown in FIG.
Is formed and expands and contracts in the Z direction shown in FIG. 6, so that the pitch (width) of each slit 131 can be changed.
【0093】なお、位置制御用の光学素子として、回折
光学素子を用いているので、上記第1の実施の形態のよ
うな反射ミラーの場合に比して、発光素子あるいは受光
素子を取り付ける際の面方向の位置ずれに対して許容範
囲が大きくなり、組立が容易になる。Since a diffractive optical element is used as an optical element for position control, when a light emitting element or a light receiving element is attached, as compared with the case of the reflecting mirror as in the first embodiment. The allowable range for the positional deviation in the surface direction becomes large, and the assembly becomes easy.
【0094】ここで、回折光学素子130は、発光素子
123からのレーザー光Bの波長によって、回折による
偏光方向が変化するものであり、ある波長ピッチにて間
隔をおいて位置された複数のスリット131が形成され
ている。その際、当該スリット131のピッチを変更す
ると、出射光の反射、屈折角度が変更するので、回折光
学素子130の面方向、すなわち、X方向のY方向の各
々の制御を行えばよい。このように、偏向光学素子とし
て、回折光学素子130を用いた場合には、必ずしもX
YZ方向の各々での制御は要しない。Here, the diffractive optical element 130 is such that the polarization direction due to diffraction changes depending on the wavelength of the laser beam B from the light emitting element 123, and a plurality of slits are arranged at intervals of a certain wavelength pitch. 131 is formed. At that time, when the pitch of the slits 131 is changed, the reflection and refraction angles of the emitted light are changed, so that it is only necessary to control the surface direction of the diffractive optical element 130, that is, the X direction and the Y direction. As described above, when the diffractive optical element 130 is used as the deflecting optical element, it is not always X.
No control is required in each of the YZ directions.
【0095】また、本例では、回折光学素子130に圧
電素子を装着するか、もしくは回折光学素子130自体
を圧電素子にて構成することにより、圧電素子の両端に
て圧電素子自体をピッチ方向に延ばすことにより、当該
スリット幅が変更され、前記発光素子123から出射し
た出射光が前記圧電素子の前記スリット内を透過もしく
は反射すると、当該出射光の前記圧電素子における反射
角が変更され、前記出射光の光軸の向きを制御すること
ができる。この場合は、回折格子自体を圧電素子により
延び縮みすることにより、スリット幅が変わり、偏光角
度が変わる。Further, in this example, by mounting a piezoelectric element on the diffractive optical element 130 or by configuring the diffractive optical element 130 itself by the piezoelectric element, the piezoelectric element itself is arranged in the pitch direction at both ends of the piezoelectric element. When the slit width is changed by the extension and the emitted light emitted from the light emitting element 123 is transmitted or reflected in the slit of the piezoelectric element, the reflection angle of the emitted light in the piezoelectric element is changed, and the output is changed. The direction of the optical axis of the emitted light can be controlled. In this case, the slit width is changed and the polarization angle is changed by extending and contracting the diffraction grating itself by the piezoelectric element.
【0096】また、回折光学素子130自体に圧電素子
の材料を使う場合には、この回折光学素子130の両端
に電極を装着し、ある電圧を印加すると、スリット13
1のピッチが変化するので、これにより反射角が変化す
る。なお、回折光学素子130を圧電素子にて製造する
際には、数ミクロン単位での格子を造る観点から、レー
ザーにて加工、あるいは、エッチングにより構成するこ
とが好ましい。また、回折光学素子としての前記圧電素
子は、本実施形態例では、圧電体としてZnOを高周波
マグネトロンスパッタ装置等を用いて成膜する構成とし
てもよい。When a material for the piezoelectric element is used for the diffractive optical element 130 itself, electrodes are attached to both ends of the diffractive optical element 130, and a certain voltage is applied to the slit 13.
Since the pitch of 1 changes, this changes the reflection angle. When the diffractive optical element 130 is manufactured by a piezoelectric element, it is preferable that the diffractive optical element 130 is processed by a laser or by etching from the viewpoint of forming a grating in a unit of several microns. Further, in the present embodiment, the piezoelectric element as the diffractive optical element may have a structure in which ZnO is deposited as a piezoelectric body by using a high frequency magnetron sputtering device or the like.
【0097】以上のように本実施の形態によれば、回折
光学素子を用いて、受光素子と発光素子とにおける光学
的結合の位置調整が行われるので、回折光学素子のスリ
ットのピッチ方向での制御のみでよく、より容易な制御
によって調整を行うことができる。また、回折光学素子
を圧電素子で形成することもできるので、部品点数の低
減が図れる。As described above, according to the present embodiment, since the position adjustment of the optical coupling between the light receiving element and the light emitting element is performed using the diffractive optical element, the slit pitch of the diffractive optical element is adjusted in the pitch direction. Only control is required, and adjustment can be performed by easier control. Further, since the diffractive optical element can be formed of a piezoelectric element, the number of parts can be reduced.
【0098】なお、回折光学素子において、各スリット
幅が均等に拡大又は縮小する構成であっても、回折光学
素子が拡大又は縮小するに従い、各スリットのうち中心
領域から端部領域に向かうに従い各スリット幅の拡大率
又は縮小率が異なるように構成してもよい。In the diffractive optical element, even if each slit width is uniformly expanded or contracted, as the diffractive optical element expands or contracts, each slit becomes closer to the end region from the central region. You may comprise so that the enlargement ratio or contraction ratio of a slit width may differ.
【0099】(第3の実施の形態)次に、本発明にかか
る第3の実施の形態について、図7に基づいて説明す
る。図7は、本発明の第3の実施の形態にかかる光実装
基板の構成を示す断面図である。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the optical mounting board according to the third embodiment of the present invention.
【0100】この第3の実施形態では、発光素子からの
レーザー光を、光実装基板の上部基板ならびに下部基板
にて反射させながら、空間部を伝送させる形式を開示し
ている。The third embodiment discloses a mode in which the laser light from the light emitting element is transmitted through the space while being reflected by the upper and lower substrates of the optical mounting substrate.
【0101】具体的には、本例の光実装基板140は、
図7に示すように、基板150と、この基板150上に
設けられた発光素子を含む半導体IC152と、前記基
板150の下方に設けられた光学素子である回折光学素
子160とを含んで構成されている。なお、図示しない
が、受光素子を備えた半導体ICももちろん形成されて
いる。Specifically, the optical mounting board 140 of this example is
As shown in FIG. 7, a substrate 150, a semiconductor IC 152 including a light emitting element provided on the substrate 150, and a diffractive optical element 160 which is an optical element provided below the substrate 150 are configured. ing. Although not shown, of course, a semiconductor IC having a light receiving element is also formed.
【0102】基板120には、発光素子からの出射光を
透過させるための孔部151aが形成され、この孔部1
51aを介して信号光であるレーザー光Bが回折光学素
子160に向けて出射されることとなる。The substrate 120 is formed with a hole 151a for transmitting the light emitted from the light emitting element.
The laser light B, which is the signal light, is emitted toward the diffractive optical element 160 via 51a.
【0103】回折光学素子160は、その反射面が、発
光素子からの出射光(レーザー光B)の光軸とほぼ直交
するように配置され、基板150に平行な方向にて伸縮
自在に構成され、上記第2の実施の形態同様、不図示の
複数のスリットを有している。The diffractive optical element 160 is arranged so that its reflection surface is substantially orthogonal to the optical axis of the light emitted from the light emitting element (laser light B), and is configured to be expandable / contractible in the direction parallel to the substrate 150. As in the second embodiment, it has a plurality of slits (not shown).
【0104】上記のような構成を有する光実装基板にお
いて、発光素子から出射され、孔部151aを通過した
レーザー光Bは、回折光学素子160にて反射され、上
部の基板150、下部の基板を順次交互に反射しなが
ら、不図示の他方の半導体ICの受光素子にまで至るこ
ととなる。In the optical mounting board having the above-mentioned structure, the laser light B emitted from the light emitting element and passing through the hole 151a is reflected by the diffractive optical element 160, and the upper substrate 150 and the lower substrate are separated from each other. The light is sequentially reflected alternately and reaches the light receiving element of the other semiconductor IC (not shown).
【0105】以上のように本実施の形態によれば、上述
の第1の実施の形態のような光平行タイプに比して、光
反射タイプでは、受光素子を備えた半導体ICから先を
通り越して信号光を伝送することも可能となるので、さ
らに配線の自由度を大きくすることができる。As described above, according to the present embodiment, in the light reflection type, as compared with the light parallel type as in the above-described first embodiment, the semiconductor IC having the light receiving element is passed over. Since it is also possible to transmit the signal light by means of this, it is possible to further increase the degree of freedom of wiring.
【0106】(第4の実施の形態)次に、本発明にかか
る第4の実施の形態について、図8(A)に基づいて説
明する。図8(A)は、本発明の第4の実施の形態にか
かる光実装基板の構成を示す断面図である。(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8A is a sectional view showing the structure of the optical mounting board according to the fourth embodiment of the present invention.
【0107】上述の第3の実施の形態では、回折格子素
子を下部の基板に装着する構成としたが、本例において
は、回折格子素子を基板の裏面に装着する構成としてい
る。In the above-described third embodiment, the diffraction grating element is mounted on the lower substrate, but in this example, the diffraction grating element is mounted on the back surface of the substrate.
【0108】具体的には、本例の光実装基板200は、
図8(A)に示すように、基板210と、この基板21
0上に設けられた発光素子を含む半導体IC212、受
光素子を含む半導体IC214と、前記基板210の裏
面にて半導体IC212と対応する位置に設けられた光
学素子である回折光学素子220、半導体IC214と
対応する位置に設けられた光学素子である回折光学素子
222と、下部の基板と、を含んで構成されている。Specifically, the optical mounting board 200 of this example is
As shown in FIG. 8A, a substrate 210 and this substrate 21
A semiconductor IC 212 including a light emitting element, a semiconductor IC 214 including a light receiving element, and a diffractive optical element 220 and a semiconductor IC 214 which are optical elements provided at positions corresponding to the semiconductor IC 212 on the back surface of the substrate 210. It is configured to include a diffractive optical element 222 that is an optical element provided at a corresponding position and a lower substrate.
【0109】回折光学素子220、222は、その偏光
面が、発光素子からの出射光(レーザー光B)の光軸と
ほぼ直交するように配置され、基板210に平行な方向
にて伸縮自在に構成され、上記第2の実施の形態同様、
不図示の複数のスリットを有する。The diffractive optical elements 220 and 222 are arranged so that their polarization planes are substantially orthogonal to the optical axis of the light emitted from the light emitting element (laser light B), and can be expanded and contracted in the direction parallel to the substrate 210. Configured, similar to the second embodiment,
It has a plurality of slits (not shown).
【0110】上記のような構成を有する光実装基板20
0において、発光素子より出射されたレーザー光Bは、
直ちに基板210の裏面の回折光学素子220にて偏向
され、下部の基板にて反射され、回折光学素子222に
て偏向されて半導体IC214の受光素子に入射するこ
ととなる。The optical mounting board 20 having the structure as described above.
At 0, the laser light B emitted from the light emitting element is
Immediately, the light is deflected by the diffractive optical element 220 on the back surface of the substrate 210, reflected by the lower substrate, deflected by the diffractive optical element 222, and incident on the light receiving element of the semiconductor IC 214.
【0111】このように本実施形態によれば、光学素子
を基板の裏面に装着することにより、当該光学素子を制
御するための制御回路、メモリ等を基板側に装着するこ
とができる。As described above, according to this embodiment, by mounting the optical element on the back surface of the substrate, a control circuit for controlling the optical element, a memory and the like can be mounted on the substrate side.
【0112】(第5の実施の形態)次に、本発明にかか
る第5の実施の形態について、図8(B)に基づいて説
明する。図8(B)は、本発明の第5の実施の形態にか
かる光実装基板の構成を示す断面図である。(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8B is a sectional view showing the structure of the optical mount board according to the fifth embodiment of the present invention.
【0113】この第5の実施形態においては、異なる波
長の複数のレーザー光を出射する構成としている。具体
的には、本例の光実装基板230は、図8(B)に示す
ように、基板240と、この基板240上に設けられた
発光素子を含む半導体IC242、受光素子を含む半導
体IC244と、前記基板240の下方の下部の基板に
て半導体IC242と対応する位置に設けられた光学素
子である回折光学素子250、半導体IC244と対応
する位置に設けられた光学素子である回折光学素子25
2と、下部の基板と、を含んで構成されている。In the fifth embodiment, a plurality of laser beams having different wavelengths are emitted. Specifically, as shown in FIG. 8B, the optical mounting substrate 230 of this example includes a substrate 240, a semiconductor IC 242 including a light emitting element and a semiconductor IC 244 including a light receiving element, which are provided on the substrate 240. , A diffractive optical element 250 which is an optical element provided at a position corresponding to the semiconductor IC 242 on the lower substrate below the substrate 240, and a diffractive optical element 25 which is an optical element provided at a position corresponding to the semiconductor IC 244.
2 and a lower substrate.
【0114】なお、本例においては、特に半導体IC2
42の発光素子からは、互いに異なる波長を有する複数
例えば3つのレーザー光B1〜B3が各々出射され、一
方、半導体IC244の受光素子では、これらのレーザ
ー光B1〜B3が各々受光可能に形成されている。この
ために、半導体IC242側においては、発光素子を一
つに形成しても、異なる波長に応じて複数形成してもよ
い。加えて、半導体IC244側においても、受光素子
を一つに形成しても、異なる波長に応じて複数形成して
もよい。In this example, especially the semiconductor IC2
A plurality of, for example, three laser beams B1 to B3 having wavelengths different from each other are emitted from the light emitting element of 42, respectively. On the other hand, in the light receiving element of the semiconductor IC 244, these laser beams B1 to B3 are formed so as to be able to respectively receive. There is. Therefore, on the semiconductor IC 242 side, one light emitting element may be formed, or a plurality of light emitting elements may be formed according to different wavelengths. In addition, also on the semiconductor IC 244 side, one light receiving element may be formed, or a plurality of light receiving elements may be formed according to different wavelengths.
【0115】さらに、基板240の半導体IC242と
対応する位置の前記レーザー光B1〜B3が通過する領
域には、例えばレーザー光B1〜B3の各々が通過可能
な各孔部を形成してもよいし、レーザー光B1〜B3を
一束として通過可能な口径の大きい一つの孔部を形成し
てもよい。なお、基板240の半導体IC244と対応
する位置に関しても全く同様のことが言える。Further, in the region of the substrate 240 corresponding to the semiconductor IC 242, through which the laser beams B1 to B3 pass, for example, holes may be formed through which the laser beams B1 to B3 can pass. It is also possible to form one hole having a large aperture through which the laser beams B1 to B3 can pass as a bundle. The same can be said for the position of the substrate 240 corresponding to the semiconductor IC 244.
【0116】回折光学素子250、252は、その偏光
面が、発光素子からの出射光(レーザー光B)の光軸と
ほぼ直交するように配置され、基板240に平行な方向
にて伸縮自在に構成され、上記第2の実施の形態同様、
不図示の複数のスリットを有する。The diffractive optical elements 250 and 252 are arranged so that their polarization planes are substantially orthogonal to the optical axis of the light emitted from the light emitting element (laser light B), and can be expanded and contracted in the direction parallel to the substrate 240. Configured, similar to the second embodiment,
It has a plurality of slits (not shown).
【0117】上記のような構成を有する光実装基板23
0において、半導体IC242の発光素子から出射され
た、互いに波長の異なる複数のレーザー光B1〜B3
は、回折光学素子250にて各々反射され、基板24
0、下部の基板と順次反射を繰り返し、空間部を介して
各々回折光学素子252に至る。The optical mounting board 23 having the above structure.
0, a plurality of laser beams B1 to B3 emitted from the light emitting element of the semiconductor IC 242 and having different wavelengths from each other.
Are reflected by the diffractive optical element 250, and the substrate 24
0, the lower substrate is repeatedly reflected, and reaches the diffractive optical element 252 through the space.
【0118】回折光学素子252においてもレーザー光
B1〜B3は、各々反射され、半導体IC244の受光
素子に各々受光される。Also in the diffractive optical element 252, the laser beams B1 to B3 are reflected and received by the light receiving elements of the semiconductor IC 244.
【0119】以上のように本実施の形態によれば、異な
る波長の複数のレーザー光を一度に伝送できるので、デ
ータ伝送速度の向上を図ることができる。As described above, according to this embodiment, a plurality of laser beams having different wavelengths can be transmitted at one time, so that the data transmission rate can be improved.
【0120】(第6の実施の形態)次に、本発明にかか
る第6の実施の形態について、図9に基づいて説明す
る。図9は、本発明の第6の実施の形態にかかる光実装
基板の構成を示す断面図である。(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a sectional view showing the structure of the optical mounting board according to the sixth embodiment of the present invention.
【0121】この実施の形態においては、既に光実装基
板上に配設された各半導体IC間に、さらに他の半導体
ICを設置する場合の例を開示している。This embodiment discloses an example in which another semiconductor IC is installed between the semiconductor ICs already arranged on the optical mounting substrate.
【0122】具体的には、本例の光実装基板300は、
図9に示すように、基板310と、この基板310上に
既に配設された半導体IC312、314と、後から配
設される半導体IC316と、前記基板310の下方で
あって、各半導体IC312、314、316と各々対
応する位置にて、所定角度で傾斜した状態で配設された
反射ミラー320、322、324とが構成されてい
る。Specifically, the optical mounting board 300 of this example is
As shown in FIG. 9, a substrate 310, semiconductor ICs 312 and 314 already disposed on the substrate 310, a semiconductor IC 316 to be disposed later, and semiconductor ICs 312 below the substrate 310, Reflecting mirrors 320, 322, and 324 are arranged at positions corresponding to 314 and 316, respectively, and are inclined at a predetermined angle.
【0123】半導体IC312には、例えば半導体レー
ザーなどの発光素子313が設けられており、基板31
0上の前記半導体IC312と対応する位置に穿設され
た光透過用の孔部を介して、位置制御用の反射ミラー3
20に向けて、信号光であるレーザー光を出射可能に形
成されている。さらに、半導体IC314も同様に、発
光素子315が設けられている。一方、半導体IC31
6には、前記発光素子313あるいは発光素子315か
ら出射されたレーザー光を受光する受光素子317が設
けられている。The semiconductor IC 312 is provided with a light emitting element 313 such as a semiconductor laser, and the substrate 31
The reflection mirror 3 for position control is provided through a hole for light transmission which is formed at a position corresponding to the semiconductor IC 312 on the 0.
It is formed so as to be able to emit laser light as signal light toward 20. Further, the semiconductor IC 314 is similarly provided with the light emitting element 315. On the other hand, semiconductor IC31
6 is provided with a light receiving element 317 that receives the laser beam emitted from the light emitting element 313 or the light emitting element 315.
【0124】なお、本例では、位置制御用の光学素子
(偏光光学素子)として、反射ミラー320、322、
324を用いるものとする。さらに、半導体IC316
側には、上記第1の実施の形態と同様のセンサーや制御
系が設けられているものとする。In this example, as the position controlling optical element (polarizing optical element), the reflecting mirrors 320, 322,
324 shall be used. Furthermore, the semiconductor IC 316
It is assumed that the same sensor and control system as those in the first embodiment are provided on the side.
【0125】上記のような構成を有する光実装基板30
0において、基板310上には、予め半導体IC31
2、314が配設されており、各半導体IC312、3
14間に新たに半導体IC316を実装するものとす
る。The optical mounting board 30 having the above structure.
0, the semiconductor IC 31 is previously mounted on the substrate 310.
2, 314 are provided and each semiconductor IC 312, 3 is provided.
A semiconductor IC 316 is newly mounted between the fourteen.
【0126】このような半導体IC316の初期セッテ
ィングを行う際には、先ず、半導体IC312の発光素
子313からレーザー光をスキャンする。この際、発光
素子313からのレーザー光は、反射ミラー320、3
24を介して入射され、当該基板310の孔部を介して
レーザー光が入る点、出る点を抽出する。When performing such initial setting of the semiconductor IC 316, first, laser light is scanned from the light emitting element 313 of the semiconductor IC 312. At this time, the laser light from the light emitting element 313 is reflected by the reflection mirrors 320, 3 and 3.
The points where the laser light enters through 24 and where the laser light enters and exits through the holes of the substrate 310 are extracted.
【0127】また、反射ミラー324の向きを変えて、
半導体素子314の発光素子315からレーザー光をス
キャンする。この際、発光素子315からのレーザー光
は、反射ミラー322、324を介して入射され、当該
基板310の孔部を介してレーザー光が入る点、出る点
を抽出する。Also, by changing the direction of the reflection mirror 324,
Laser light is scanned from the light emitting element 315 of the semiconductor element 314. At this time, the laser light from the light emitting element 315 enters through the reflection mirrors 322 and 324, and the points where the laser light enters and exits through the holes of the substrate 310 are extracted.
【0128】そして、例えば、図10に示すように、こ
れら各点P1〜P4の中心点Oを演算により算出するこ
とで、半導体IC316のセッティング位置としてセッ
ティングを行う。Then, for example, as shown in FIG. 10, the center point O of each of these points P1 to P4 is calculated to perform setting as the setting position of the semiconductor IC 316.
【0129】以上のように本実施の形態によれば、半導
体ICを最初に実装する際に、配置位置がずれて判らな
くなった場合にも、実装すべき位置を算出することがで
きる。As described above, according to the present embodiment, the position to be mounted can be calculated even when the semiconductor IC is mounted for the first time and the arrangement position is misaligned and cannot be understood.
【0130】(第7の実施の形態)次に、本発明にかか
る第7の実施の形態について、図11に基づいて説明す
る。図11は、本発明の第7の実施の形態にかかる光実
装基板の構成を示す説明図である。(Seventh Embodiment) Next, a seventh embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the configuration of the optical mounting board according to the seventh embodiment of the present invention.
【0131】本例では、上述の各実施の形態のいずれか
に記載された空間伝送の手法を利用した光データバス
を、情報処理装置、各種機器の一例である画像形成装置
に利用される制御基板に利用した回路形成例を開示した
ものである。In this example, the optical data bus using the spatial transmission method described in any of the above-described embodiments is used in an image forming apparatus which is an example of an information processing apparatus and various kinds of equipment. It is a disclosure of a circuit forming example used for a substrate.
【0132】具体的には、本例の制御基板400では、
複数の半導体ICである第1LSI401、第2LSI
402、第3LSI403、第4LSI404と、RA
M405と、これらの制御を司るCPU406とが回路
基板上に配設されている。Specifically, in the control board 400 of this example,
A plurality of semiconductor ICs, a first LSI 401 and a second LSI
402, third LSI 403, fourth LSI 404, and RA
An M405 and a CPU 406 that controls these components are arranged on the circuit board.
【0133】なお、RAM405以外にも、フラッシュ
メモリ、ROM、DRAM、SDRAM、SRAMなど
で構成してももちろんよい。Besides RAM 405, of course, flash memory, ROM, DRAM, SDRAM, SRAM or the like may be used.
【0134】そして、第1LSI401と第2LSI4
02との間、第2LSI402と第3LSI403との
間、第3LSI403と第4LSI404との間、第3
LSI403とRAM405との間、CPU406と第
2LSI402との間、及びCPU406と第4LSI
404との間では、画像データDが伝送され、これらの
各画像データDを伝送する伝送路は、上述の各実施の形
態にて開示したいずれかの構造の光データバス、すなわ
ち画像データバスを形成している。Then, the first LSI 401 and the second LSI 4
02, between the second LSI 402 and the third LSI 403, between the third LSI 403 and the fourth LSI 404, the third
Between the LSI 403 and the RAM 405, between the CPU 406 and the second LSI 402, and between the CPU 406 and the fourth LSI
Image data D is transmitted to and from 404, and a transmission path for transmitting each of these image data D is an optical data bus of any structure disclosed in each of the above-described embodiments, that is, an image data bus. Is forming.
【0135】さらには、第1LSI401、第2LSI
402、第3LSI403、第4LSI404、CPU
406に対して各々供給されるシステムクロックCLを
伝送する伝送路についても、光伝送路を形成している。
このシステムクロックCLは、基準のシステムクロック
CLに同期させて画像データDを伝送させるものであ
る。Further, the first LSI 401, the second LSI
402, third LSI 403, fourth LSI 404, CPU
An optical transmission line is also formed for the transmission line that transmits the system clock CL supplied to each of the 406.
The system clock CL is for transmitting the image data D in synchronization with the reference system clock CL.
【0136】なお、CPU406と、各第1〜第4LS
I401、402、403、404との間に形成される
LSI制御信号を伝送する伝送路は、電気信号が伝送さ
れる伝送路として形成される。また、第1LSI401
と第2LSI402との間、第2LSI402と第3L
SI403との間、第3LSI403と第4LSI40
4との間、第3LSI403とRAM405との間で
は、その他の各種の制御信号が伝送され、これらの各制
御信号を伝送する伝送路(制御線)も、電気信号が伝送
される伝送路として形成される。さらに、電源を供給す
るための電源制御を行うための伝送路(制御線)も電気
信号の伝送路として形成される。The CPU 406 and each of the first to fourth LSs
The transmission path for transmitting the LSI control signal formed between the I 401, 402, 403, and 404 is formed as a transmission path for transmitting the electric signal. In addition, the first LSI 401
And the second LSI 402, the second LSI 402 and the third L
Between SI403, third LSI403 and fourth LSI40
4 and between the third LSI 403 and the RAM 405, various other control signals are transmitted, and a transmission line (control line) for transmitting each of these control signals is also formed as a transmission line for transmitting electric signals. To be done. Further, a transmission line (control line) for controlling power supply for supplying power is also formed as a transmission line for electric signals.
【0137】また、システムクロックCLにて伝送され
る信号光の波長と、画像データDなどが伝送されるバス
ラインの信号光の波長とは、異なる波長を用いて伝送す
ることが好ましい。Further, it is preferable that the wavelength of the signal light transmitted by the system clock CL and the wavelength of the signal light of the bus line for transmitting the image data D etc. are different from each other.
【0138】このように、画像形成装置あるいは画像処
理装置などの制御基板において、高速に伝送する必要の
ない例えばLSIの電源供給、負荷の駆動などに利用さ
れる信号など、その他の制御部分は、通常の電気的な配
線とし、画像信号を通す画像データバスライン等の、画
像信号だけを信号光による伝送とするような構成とする
ことにより、高速な画像処理が可能となる。As described above, in the control board of the image forming apparatus or the image processing apparatus, the other control parts such as signals used for power supply of the LSI and driving of the load that do not need high speed transmission are High-speed image processing can be performed by using ordinary electrical wiring and adopting a configuration in which only the image signal is transmitted by signal light, such as an image data bus line for passing the image signal.
【0139】なお、画像バス、クロックのみでなく、メ
モリとCPU間のバスラインを信号光による伝送に置き
換えると、CPUの処理能力が飛躍的に向上する。If not only the image bus and the clock but also the bus line between the memory and the CPU is replaced by the transmission by the signal light, the processing capability of the CPU is dramatically improved.
【0140】以上のように本実施の形態によれば、ロー
カルバス、画像バスの高速伝送が可能となる。また、画
像処理装置に使用される光実装基板のみならず、情報処
理装置例えばパソコン等にも適用することで、情報処理
装置における処理速度等が高速化され、また、画像形成
装置にあっては、プリンタ出力も高速化し、例えばPC
のプリント指示後、直ちにカラープリントが出力され
る。As described above, according to this embodiment, high speed transmission of the local bus and the image bus is possible. Further, not only the optical mounting board used in the image processing apparatus but also the information processing apparatus, such as a personal computer, can be applied to increase the processing speed in the information processing apparatus. , Printer output is also faster, for example PC
The color print is output immediately after the print instruction of.
【0141】なお、本発明にかかる装置と方法は、その
いくつかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、
本発明の主旨および範囲から逸脱することなく本発明の
本文に記述した実施の形態に対して種々の変形が可能で
ある。例えば、上述の各実施の形態では、発光素子を備
えたIC、受光素子を備えたICとの間での情報の授受
を行う例を示したが、これに限定されず、発光素子及び
受光素子(受発光部)を備えたICと、受発光部を備え
たICとの間で情報の授受を行う場合であってももちろ
んよい。Although the apparatus and method according to the present invention have been described in accordance with some specific embodiments thereof,
Various modifications can be made to the embodiments described in the text of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention. For example, in each of the above-described embodiments, an example in which information is transmitted and received between the IC including the light emitting element and the IC including the light receiving element has been shown, but the present invention is not limited to this, and the light emitting element and the light receiving element are not limited thereto. Needless to say, information may be exchanged between the IC including the (light emitting / receiving unit) and the IC including the light emitting / receiving unit.
【0142】さらに、上記実施形態例では、圧電素子
は、ZnOの圧電体などで構成したが、圧電素子の形成
方法や圧電素子を形成する材質等は特に限定されるもの
ではなく、適宜設定されるものである。Further, in the above-described embodiment, the piezoelectric element is composed of a piezoelectric material such as ZnO. However, the method for forming the piezoelectric element, the material for forming the piezoelectric element, etc. are not particularly limited and may be set appropriately. It is something.
【0143】さらに、各実施の形態同士、あるいは、そ
れらのいずれかと変形例との組み合わせによる例をも含
むことは言うまでもない。Further, it goes without saying that examples of the respective embodiments, or combinations of any of them with modifications are included.
【0144】[0144]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
1の光学素子を制御することにより、発光部から受光部
にいたる信号光の光軸が制御できるので、基板の反りや
信号光の波長、出射角、光軸の変動に伴うぶれを解消で
きる。これにより、基板上の各集積回路間における信号
光の伝送を損失なく高速に実現することが可能となり、
さらにはEMIの問題も生じ得ない。As described above, according to the present invention, since the optical axis of the signal light from the light emitting portion to the light receiving portion can be controlled by controlling the first optical element, the warp of the substrate and the signal light can be controlled. It is possible to eliminate blurring due to fluctuations in wavelength, emission angle, and optical axis. This makes it possible to realize high-speed transmission of signal light between the integrated circuits on the board without loss.
Furthermore, the problem of EMI cannot occur.
【図1】本発明の光実装基板の構成の一例を示す断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of an optical mounting board of the present invention.
【図2】図1の光実装基板の反射ミラーの制御系の構成
を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a control system of a reflection mirror of the optical mounting substrate of FIG.
【図3】同図(A)(B)は、図1の光実装基板の反射
ミラーの制御方向を説明するための説明図である。3A and 3B are explanatory views for explaining a control direction of a reflection mirror of the optical mounting substrate of FIG.
【図4】本発明の光実装基板の反射ミラーを制御するた
めの制御手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure for controlling the reflection mirror of the optical mounting board of the present invention.
【図5】 本発明の光実装基板の構成の一例を示す断面
図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the optical mounting board of the present invention.
【図6】図5の光実装基板の回折光学素子の制御方向を
説明するための説明図である。6 is an explanatory diagram for explaining a control direction of a diffractive optical element of the optical mounting substrate of FIG.
【図7】本発明の光実装基板の構成の一例を示す断面図
である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the optical mounting board of the present invention.
【図8】同図(A)(B)は、本発明の光実装基板の構
成の一例を示す断面図である。8A and 8B are cross-sectional views showing an example of the configuration of the optical mounting board of the present invention.
【図9】本発明の光実装基板の構成の一例を説明するた
めの説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an example of the configuration of the optical mounting board of the present invention.
【図10】光軸の誤差を説明するための説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an error of an optical axis.
【図11】本発明の光実装基板における光伝送手法を適
用した回路構成の一例を説明するための説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining an example of a circuit configuration to which an optical transmission method in the optical mounting board of the present invention is applied.
1 光実装基板 10 プリント配線板 12 半導体IC 13 発光素子 14 半導体IC 15 受光素子 20 反射ミラー 22 反射ミラー 50 制御部 1 Optical mounting board 10 Printed wiring board 12 Semiconductor IC 13 Light emitting device 14 Semiconductor IC 15 Light receiving element 20 reflective mirror 22 Reflective mirror 50 control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌田 隆史 東京都日野市さくら町1番地 コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H041 AA12 AB14 AC08 AZ02 AZ03 AZ06 2H047 KA03 KB08 KB09 MA07 QA05 RA08 TA05 TA11 TA47 5E338 AA02 BB75 BB80 CC10 EE11 5F089 AA01 AB01 AC13 AC16 AC24 CA12 CA21 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Takashi Kamata Konica Stock, 1 Sakura-cho, Hino City, Tokyo In the company F-term (reference) 2H041 AA12 AB14 AC08 AZ02 AZ03 AZ06 2H047 KA03 KB08 KB09 MA07 QA05 RA08 TA05 TA11 TA47 5E338 AA02 BB75 BB80 CC10 EE11 5F089 AA01 AB01 AC13 AC16 AC24 CA12 CA21
Claims (10)
の集積回路と、前記信号光が受光される受光部を備えた
第2の集積回路とを互いに離間して配設した基板層を形
成してなる光実装基板であって、 前記基板層の裏面に亘って形成され、前記発光部から出
射された信号光を空間を介して前記受光部に伝送する光
伝送層を有することを特徴とする光実装基板。1. A first device comprising a light emitting portion for emitting signal light.
Of an integrated circuit and a second integrated circuit having a light receiving portion for receiving the signal light, the substrate layer being formed so as to be spaced apart from each other, and the back surface of the substrate layer. An optical mounting substrate having an optical transmission layer which is formed over the entire length and which transmits the signal light emitted from the light emitting unit to the light receiving unit through a space.
の集積回路と、信号光が受光される受光部を備えた第2
の集積回路とを互いに離間して配設した基板層を形成し
てなる光実装基板であって、 前記基板層の裏面に亘って形成され、前記発光部から発
光された信号光を前記受光部に伝播するための空間を構
成する光伝送層と、 前記光伝送層内にて前記発光部からの前記信号光を反射
させて前記受光部に案内する案内手段と、 前記受光部に設けられ、前記受光部に対する前記信号光
の光軸の入射位置を検出する検出手段と、 前記検出手段による検出結果に基づいて、前記案内手段
の反射面を調整制御する制御手段と、 を含むことを特徴とする光実装基板。2. A first device comprising a light emitting section for emitting signal light.
Second integrated circuit and a light receiving section for receiving signal light
Is an optical mounting board formed by forming a substrate layer in which the integrated circuit and the integrated circuit are spaced apart from each other, and the signal light emitted from the light emitting portion is formed over the back surface of the substrate layer. An optical transmission layer forming a space for propagating to, a guide means for reflecting the signal light from the light emitting section in the optical transmission layer and guiding the signal light to the light receiving section, and provided in the light receiving section, A detection unit that detects an incident position of the optical axis of the signal light with respect to the light receiving unit; and a control unit that adjusts and controls the reflection surface of the guide unit based on a detection result of the detection unit. Optical mounting board.
な位置に形成され、出射した前記信号光を反射する第1
の光学素子と、 前記第1の光学素子にて反射された前記信号光を前記受
光部に向けて入射せしめるように反射する第2の光学素
子と、 を含み、 前記制御手段は、前記検出手段による検出結果に基づい
て、前記第1の光学素子の反射面、及び前記第2の光学
素子の反射面のうちいずれか一方又は双方を調整制御す
ることを特徴とする請求項2に記載の光実装基板。3. The guide means is formed in the light transmission layer at a position where the signal light from the light emitting portion can be received, and reflects the emitted signal light.
And a second optical element that reflects the signal light reflected by the first optical element so as to enter the signal light toward the light receiving unit, and the control unit includes the detection unit. 3. The light according to claim 2, wherein one or both of the reflection surface of the first optical element and the reflection surface of the second optical element are adjusted and controlled based on the detection result by the light. Mounting board.
の集積回路と、信号光が受光される受光部を備えた第2
の集積回路とを互いに離間して配設した基板層を形成し
てなる光実装基板であって、 前記基板層の裏面に亘って形成され、前記発光部から発
光された信号光を前記受光部に伝播するための空間を構
成する光伝送層と、 前記光伝送層内にて前記発光部からの信号光を受光可能
な位置に形成され、出射した前記信号光を反射する第1
の光学素子と、 前記第1の光学素子にて反射された前記信号光を前記受
光部に向けて入射せしめるように反射する第2の光学素
子と、 前記受光部に設けられ、前記受光部に対する前記信号光
の光軸の入射位置を検出する検出手段と、 前記検出手段による検出結果に基づいて、前記第1の光
学素子を調整制御する制御手段と、 を有し、 前記第1の光学素子は、回折光学素子にて形成され、 前記制御手段は、前記回折光学素子の各スリットのピッ
チを調整制御することを特徴とする光実装基板。4. A first device comprising a light emitting section for emitting signal light.
Second integrated circuit and a light receiving section for receiving signal light
Is an optical mounting board formed by forming a substrate layer in which the integrated circuit and the integrated circuit are spaced apart from each other, and the signal light emitted from the light emitting portion is formed over the back surface of the substrate layer. An optical transmission layer that constitutes a space for propagating to the first optical transmission layer, and a first optical transmission layer that is formed in the optical transmission layer at a position where the signal light from the light emitting unit can be received and reflects the emitted signal light.
An optical element, a second optical element that reflects the signal light reflected by the first optical element so as to enter the signal light toward the light receiving section, and the second optical element is provided in the light receiving section and is provided for the light receiving section. A detection unit that detects an incident position of the optical axis of the signal light; and a control unit that adjusts and controls the first optical element based on a detection result of the detection unit, the first optical element Is formed of a diffractive optical element, and the control means adjusts and controls the pitch of each slit of the diffractive optical element.
配置された下部基材層をさらに有し、 前記回折光学素子は、前記下部基材層に配設されること
を特徴とする請求項4に記載の光実装基板。5. A lower base material layer disposed opposite to the base material layer with the light transmission layer interposed therebetween, wherein the diffractive optical element is disposed on the lower base material layer. The optical mounting board according to claim 4.
に配設され、 前記制御手段は、前記各スリットのピッチの調整に基づ
き、前記回折光学素子を透過する信号光の屈折角を制御
することを特徴とする請求項4に記載の光実装基板。6. The diffractive optical element is disposed on the back surface of the base material layer, and the control means adjusts the refraction angle of the signal light transmitted through the diffractive optical element based on the adjustment of the pitch of the slits. The optical mounting board according to claim 4, which is controlled.
少なくとも2つの集積回路を互いに離間して配設した基
板層を形成してなる光実装基板であって、 前記基板層の裏面に亘って形成され、各前記受発光部間
での信号光を空間を介して伝送する光伝送層を有するこ
とを特徴とする光実装基板。7. An optical mounting substrate comprising a substrate layer in which at least two integrated circuits each having a light emitting / receiving unit for receiving and emitting signal light are spaced apart from each other, and a back surface of the substrate layer. An optical mounting substrate having an optical transmission layer which is formed over the entire length and which transmits the signal light between the respective light receiving and emitting portions through a space.
記載の光実装基板を備えた画像形成装置であって、 前記光実装基板は、各前記集積回路間にて画像データを
伝送するための画像データバスを有し、 前記画像データバスに前記信号光が伝送されることを特
徴とする画像形成装置。8. An image forming apparatus comprising the optical mounting board according to claim 1, wherein the optical mounting board transmits image data between the integrated circuits. An image forming apparatus, comprising: an image data bus for performing the operation, wherein the signal light is transmitted to the image data bus.
と、 前記第1、第2の集積回路間にて画像データを伝送する
ため画像データバスと、 前記第1、第2の集積回路に対して電源を供給する電源
制御を行うための制御線と、を有する制御基板を備えた
画像形成装置であって、 前記画像データバスには、前記光信号が伝送され、 前記制御線には、電気信号が伝送されることを特徴とす
る画像形成装置。9. A first and second integrated circuit that is processed at high speed, an image data bus for transmitting image data between the first and second integrated circuits, and the first and second integrated circuits. An image forming apparatus comprising a control board having a power supply control for supplying power to a circuit, wherein the optical signal is transmitted to the image data bus, and Is an image forming apparatus in which an electric signal is transmitted.
1の集積回路と、信号光が受光される受光部を備えた第
2の集積回路とを互いに離間して配設した基板層と、前
記基板層の裏面に亘って形成され、前記発光部から発光
された信号光を前記受光部に伝播するための空間を構成
する光伝送層と、前記光伝送層内にて前記発光部からの
信号光を受光可能な位置に形成され、出射した前記信号
光を反射する第1の光学素子と、前記第1の光学素子に
て反射された前記信号光を前記受光部に向けて入射せし
めるように反射する第2の光学素子と、を有し、前記第
1の光学素子の反射面の向きを制御することにより、前
記受光部に対する前記信号光の光軸の入射位置を制御す
る光実装基板における位置制御方法であって、 前記受光部に並設された前記信号光の光軸の入射位置を
検出する複数の検出センサーにより、前記信号光をスキ
ャンするステップと、 前記信号光の光軸位置が、前記光入射部の基準座標に向
けて移動するように、前記第1の光学素子の反射面を調
整するステップと、 複数の各前記検出センサー間の受光光量差を検出するス
テップと、 前記受光光量差に基づいて、前記信号光の前記光軸位置
が、前記受光部の基準座標に向けて移動するように、前
記第1の光学素子を反射面を調整するステップと、 を含むことを特徴とする光実装基板における位置制御方
法。10. A substrate layer in which a first integrated circuit having a light emitting portion for emitting signal light and a second integrated circuit having a light receiving portion for receiving signal light are arranged apart from each other. And an optical transmission layer that is formed over the back surface of the substrate layer and forms a space for propagating the signal light emitted from the light emitting unit to the light receiving unit, and the light emitting unit in the optical transmission layer. A first optical element that is formed at a position capable of receiving the signal light from and reflects the emitted signal light; and the signal light reflected by the first optical element enters the light receiving unit. And a second optical element that reflects the light so as to control the direction of the reflecting surface of the first optical element to control the incident position of the optical axis of the signal light with respect to the light receiving unit. A method for controlling a position on a mounting board, comprising: With a plurality of detection sensors for detecting the incident position of the optical axis of the signal light, the step of scanning the signal light, the optical axis position of the signal light is moved toward the reference coordinates of the light incident portion, Adjusting the reflecting surface of the first optical element, detecting a received light amount difference between each of the plurality of detection sensors, based on the received light amount difference, the optical axis position of the signal light, Adjusting the reflection surface of the first optical element so that the first optical element moves toward the reference coordinates of the light receiving section.
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JP2001187817A JP2003004963A (en) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Optical packaging substrate and image forming device as well as position control method for optical packaging substrate |
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