JP3952364B2 - 光配線回路積層体および光電気配線装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光バスシステムに用いられる光配線回路積層体の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
複数のマイクロプロセッサやメモリを接続するために電気バス回路が一般的に用いられている。しかしながら、電気バス回路は、接続配線間容量や接続配線抵抗に起因する信号遅延により、システムの処理速度が制限され、また並列バス接続配線を高密度化しようとすると電磁ノイズが発生の問題があり、高速化への対応が困難になりつつある。そこで、電気配線を光配線に置き換え、バスの高速化を図る光インターコネクション技術が従来から提案されている。
【０００３】
特公平６−２２３５１号公報には、各回路基板の両面に２組の発光/受光デバイスを配置し、システムフレームに組み込まれた隣接する回路基板上の発光/受光デバイス間を空間的に光で結合したものが開示されている。しかしながら、この開示発明においては、隣接回路基板間の通信毎に光/電気変換を必要とするため、コストが高く、かつ遅延量が大きい。また、光が自由空間を伝搬されるようにしているので、光/電気素子の位置決めが厳しく、かつクロストークや埃等に弱い。
【０００４】
特公平６−９３０５１号公報には、平行な２面を有し、光源に対置されたプレートを具備し、このプレートの２表面に回折格子及び反射素子をそれぞれ配置し、この回折格子及び反射素子で構成される自由空間を利用して光路を構成し、この光路を介して回路間を光学的に接続するようにしたものが開示されている。しかしながら、この開示発明においては、１対１の通信のみを目的にしているため、１点から発せられた光は、固定された他の１点にのみ接続され、１点対多点あるいは多点対多点の通信はできない。
【０００５】
本願出願人が先に出願した特開２０００−３２９９６２号には、支持基板にシート状の透光性媒体を設け、この透光性媒体の両側に、複数の光ファイバを両側に接続した構成が示されている。しかしながら、この開示発明においては、光ファイバは、透光性媒体の両側に接続され、一方が入力用、他方が出力用となっているので、接続できる回路基板に制限があった。
【０００６】
上記従来例とは技術分野を異にするが、特開平９−２６５０１９号公報においては、光伝送方式の計測システムに用いられる光信号分配装置として、光信号の入出力兼用端子である複数の光入出力部と、光信号を反射して分岐する光回路部と、複数の光ファイバとを筺体内に収容したものが開示されている。光回路部は、光ファイバに接続される入射面を持つ光回路ブロックを有し、この光回路ブロックの入射面に対向する反対側の面に反射部が設けられている。任意の一つの光入出力部から光ファイバを介して光回路部に入力した光信号は、光回路部で反射し、他の光ファイバを介して他の光入出力部から均等に分配して出力できるようにしてある。しかしながら、この従来例においては、入出力兼用端子は、光回路ブロックの入射面と平行な筺体の面に配置され、入出力兼用端子に接続される光ファイバの出力端は、光回路ブロックの入射面と平行な面に向けて扇状に広げられて引き出されている。したがって、複数の光ファイバの出力端を所定ピッチ以上開けるには、光ファイバを一度外に向かって曲げ、さらにもう一度内側に向けて曲げる必要があるので、光配線部分の面積が大きくならざるを得ないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解消するため、任意の回路基板に接続可能であって、光配線部分の面積を小さくすることができ、もって全体を小型化することができる光配線回路、及びこの光配線回路を複数積層した光配線回路積層体を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の第１の特徴とするところは、対向する第１の端面及び第２の端面並びに前記第１の端面及び第２の端面の間に設けられた第３の端面及び第４の端面を有するシート状の透光性媒体と、この透光性媒体の第１の端面に設けられた反射部と、前記透光性媒体の第２の端面に光学的に接続された一端及びこの一端から延びる他端を有する複数の光ファイバとを有し、前記光ファイバの他端は、前記透光性媒体の側面と平行に延びて前記透光性媒体の第１の端面とは直交する平面に向けて引き出されて該平面上に配置されてなる光配線回路を複数有し、この光配線回路が前記透光性媒体のシート側面方向に沿って複数積層され、前記光ファイバの他端が他端固定部材により固定されて前記透光性媒体のシート側面方向と前記透光性媒体の積層方向とにそれぞれ規則正しく配置されている光配線回路積層体にある。このように、複数の光配線回路を積層する構造とするため、コンパクトでありながら複数のビットを持つ電気配線基板や他の光配線回路との接続を可能とすることができる。
【０００９】
透光性媒体は、ブロック状のものや円柱状のものを用いることができるが、シート状の薄い直方体状のものが好ましい。この場合、光ファイバの他端は、第１の端面と第２の端面を接続する第３の端面又は第４の端面と平行な面に向けて引き出すことが好ましい。全ての光ファイバの他端を１つの面に向けて引き出すこともできるし、光ファイバを２つに分けて第３の端面と第４の端面側へ引き出すようにしてもよい。また、透光性媒体、反射部及び光ファイバは、それぞれに対応して収容溝が形成された支持基板に配線することが固定性の観点から好ましい。さらに固定性をよくするには、光ファイバの一端又は他端あるいは両端に複数の光ファイバをまとめて固定する固定部材を設けてもよいし、透光性媒体又は光ファイバを支持基板に固定する押え部材を設けることもできる。
【００１０】
光ファイバは、一般的に所定曲率半径以下に曲げると、光損失が大きくなり、光損失を少なくするためには、所定半径以上で配線する必要がある。例えば現在知られているφ１ｍｍの光ファイバの場合、屈曲損失を０．２ｄＢ以下に抑えるためには半径を１５ｍｍ以上で配線する必要がある。本発明においては、光ファイバの他端は、前記透光性媒体の第１の端面とは非平行な面に向けて引き出されるようになっている。したがって、光ファイバを曲げる必要がある場合、多くても１つの曲げ部を設ければ引き出すことができるようになり、曲げ部の曲率半径を所定値以上、例えば１５ｍｍ以上にしても配線部分の面積は少なくて済む。特に電子部品が多数実装されている電気配線基板や光コネクタを介してハードディスク等のデバイスに接続する場合は、光ファイバの他端は１０ｍｍ以上のピッチ幅が必要となり、さらに配線数が多くなると、横幅を多くとるようになるが、本発明においては、光配線部分の面積を小さくすることができるので、このような用途に用いるのに適している。
【００１１】
本発明の第２の特徴とするところは、対向する第１の端面及び第２の端面並びに前記第１の端面及び第２の端面の間に設けられた第３の端面及び第４の端面を有するシート状の透光性媒体と、この透光性媒体の第１の端面に設けられた反射部と、前記透光性媒体の第２の端面に光学的に接続された一端及びこの一端から延びる他端を有する複数の光ファイバとを有し、前記光ファイバの他端は、前記透光性媒体の側面と平行に延びて前記透光性媒体の第１の端面とは直交する平面に向けて引き出されて該平面上に配置されてなる光配線回路を複数有し、この光配線回路が前記透光性媒体のシート側面方向に沿って複数積層され、前記光ファイバの他端が他端固定部材により固定されて前記透光性媒体のシート側面方向と前記透光性媒体の積層方向とにそれぞれ規則正しく配置されている光配線回路積層体と、光電気変換素子を有する複数の電気配線基板とを有し、この電気配線基板の光電気変換素子が前記光ファイバの他端に接続された光電気配線装置にある。したがって、光配線回路積層体における反射部で光が反射されるので、１つの電気配線基板をどの位置に接続しても、他の電気配線基板との送受信が可能となる。また、電気配線基板は、光配線回路の一面で接続されるので、光電気配線装置としての構造が簡単になり、遅延量が少なく、クロストークや埃対応に強いものにすることができる。さらに前述の光配線回路積層体と電気配線基板とを組み合わせることにより、より多くの接続点を持つことができるようにできるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図４において、本発明の第１の実施形態が示され、光電気配線装置１０は、光配線回路積層体１２と複数の電気配線基板１４とから構成されている。光配線回路積層体１２は、シート状に形成された複数の光配線回路１６（この実施形態においては８枚）を有し、この光配線回路１６をシート側面方向に重ねることによって構成されている。電気配線基板１４は、ＣＰＵやメモリを有し、光配線回路１６に、光学的に接続されている。
【００１３】
光配線回路１６は、支持基板１８と、この支持基板１８に布線された透光性媒体２０、反射部２２及び複数の光ファイバ（この実施形態においては８本）２４を有する。透光性媒体２０は、例えばポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン等のプラスチック材料または無機ガラス等により形成され、プラスチック材料の場合は射出成形されて形成されている。射出成形することによって作製精度を向上させることができる。また、この支持基板１８を不透明にすることによって、他の支持基板への光の漏れを少なくし、ビット間のクロストークを少なくすることができる。
【００１４】
上記支持基板１８の一面には、透光性媒体２０が収容される透光性媒体収容溝２６、反射部２２が収容される反射部収容溝２８及び光ファイバ２４が収容される光ファイバ収容溝３０が形成されている。反射部収容溝２８は、透光性媒体収容溝２６の一端面で透光性媒体収容溝２６に続けて若干幅広で深く形成されている。また、光ファイバ収容溝３０は、反射部収容溝２８の反対側で透光性媒体収容溝２６に続いて形成され、光ファイバ２４の本数に対応して分岐し、支持基板１８の上面に臨んでいる。
【００１５】
透光性媒体２０は、支持基板１８と同様にシート状で直方体に形成されており、長手方向で対向する第１の端面２０ａ及び第２の端面２０ｂと、この第１の端面２０ａ及び第２の端面２０ｂを接続する第３の端面２０ｃ及び第４の端面２０ｄとを有する。この透光性媒体２０の第１の端面２０ａ及び第２の端面２０ｂは支持基板１８の側面と平行で、第３の端面２０ｃ及び第４の端面２０ｄは支持基板１８の上面及び下面と平行である。
【００１６】
反射部２２は、光を反射させる機能と、光を拡散させる機能とを有する反射拡散板として構成され、例えばアクリル、ポリカーボネート、ポリエステル等の樹脂基材に、エポキシ層を形成し紫外線で硬化させてパターンを形成したＬＳＤ（Light Shaping Diffusers）と称されている拡散部分にアルミニウム等の反射面を設けてある。この反射部２２が支持基板１８の反射部収容溝２８に収容されることによって、透光性媒体２０の第１の端面２０ａに突き当てられ、透光性媒体２０と密接固定されている。ただし、この反射部２２は、透光性媒体２０に接着剤等を介して透光性媒体２０と一体に形成してもよい。
【００１７】
光ファイバ２４は、支持基板１８の光ファイバ収容溝３０に収容されることによって、この光ファイバ２４の一端２４ａが透光性媒体２０の第２の端面２０ｂに突き当てられて光学的に接続されている。この接続部分には一端固定部材３２により束として固定されている。この光ファイバ２４は、それぞれ所定の曲率半径をもって上方へ曲げられた曲げ部２４ｂを有し、光ファイバ２４の一端２４ａから曲げ部２４ｂを介して延びる他端２４ｃが、前述したように、支持基板１８の上面に臨んでいる。この光ファイバ２４の他端２４ｃは、支持基板１８の上面に設けられた他端固定部材３４に挿入固定され、さらに後述するように、電気配線基板１４の光電変換素子に接続されるようになっている。このように、光ファイバ２４の全ての他端２４ｃは、透光性媒体２０の第２の端面２０ｂとは非平行、即ち、第３の端面２０ｃ及び第４の端面２０ｄと平行な面に引き出されているものである。
【００１８】
図４に示すように、電気配線基板１４は、基板本体３６と、この基板本体３６の一端に設けられたコネクタ３８とを有する。基板本体３６の表面には、光電気変換素子４０と、この光電気変換素子４０を駆動する駆動回路４２が設けられている。光電気変換素子４０は、受光素子または発光素子であり、この明細書においては、光から電気変換するものと電気から光へ変換するものとの双方を含む。この光電気変換素子４０は、基板本体３６の下端に配置され、光ファイバ２４の他端２４ｃが突き当たり、光学的な接続がなされている。ただし、光ファイバ２４の他端２４ｃと光電気変換素子４０との隙間が、光学的接続ロスが充分小さい程度であれば、必ずしも突き当てられておらず、光ファイバ２４の他端２４ｃと光電気変換素子４０との間にギャップがあってもよい。
【００１９】
この実施形態においては、８枚の光配線回路１６が積層されており、光ファイバ２４の他端２４ｃは、それぞれ支持基板１８のシート方向と積層方向とに規則正しく一列となるよう配置されている。電気配線基板１４は、光配線回路１６の積層方向とは直行する方向に接続され、光配線回路積層体１２との間で、８ビットの光信号を送受信するようになっており、光バスが形成されている。
【００１９】
上記構成において、電気配線基板１４の任意の光電変換素子４０から出力された光は、この光電変換素子４０に接続されているいずれかの光ファイバ２４の他端２４ｃから光配線回路１６に入力される。この入力された光は、光ファイバ２４を介して透光性媒体２０に入り、この透光性媒体２０を全反射しながら通り、反射部２２に当たり、反射しながら拡散する。そして、透光性媒体２０を再び通り、他の光ファイバ２４を介して電気配線基板１４に出力される。
【００２０】
次に光配線回路１６における配線面積の問題について説明する。図５において、上記実施形態の配線部分が示され、最低限必要な配線面積Ｓ（ｍｍ２）は次のように表せられる。
Ｓ＝ａ１×ｂ１・・・・（１）
ここで、ａ１は最低面積部分の縦幅（ｍｍ）、ｂ１は同横幅（ｍｍ）である。また、透光性媒体２０の縦幅（反射部２２を含む）をａ２（ｍｍ）、同横幅をｂ２（ｍｍ）とし、光ファイバ２４の曲げ部２４ｂの曲率半径をＲ（ｍｍ）、光ファイバ２４の他端２４ｃのピッチをＰ（ｍｍ）とすれば、ａ１＝ａ２＋Ｒ・・・・（２）
ｂ１＝ｂ２＋Ｒ＋（８−１）×Ｐ・・・・（３）
上記（２）、（３）式から、 Ｓ＝（ａ２＋Ｒ）×（ｂ２＋Ｒ＋７×Ｐ）・・・・（４）
今、透光性媒体２０の縦幅を８ｍｍ、横幅を４０ｍｍ、厚さを１．０ｍｍとし、光ファイバ２０を径φを１ｍｍとし、ピッチＰを２０ｍｍとする。φ＝１ｍｍの場合、前述したように、屈曲祖損失を０．２ｄＢ以下にするには、Ｒ＝１５ｍｍ以上必要であるから、ここではＲ＝１５ｍｍとする。こられを式（４）に代入すれば、Ｓ＝４４８５ｍｍ２を得る。一方、図６に示す比較例においては、透光性媒体２０の第１の端面２０ａと平行な面に光ファイバ２４の他端２０ｃを引き出すようにしたもので、最低限必要な配線面積Ｓは次のように表せられる。
Ｓ＝７Ｐ×（ｂ２＋２Ｒ＋α）・・・・（５）
なお、αは光ファイバ２０の広がりに伴う調整値（ｍｍ）である。ここで、同様に透光性媒体２０の縦幅を８ｍｍ、横幅を４０ｍｍ、ピッチＰを２０ｍｍ、曲率半径を１５ｍｍとすれば、Ｓ＝１１２００ｍｍ２を得る。したがって、上記実施形態における配線面積は、比較例と比較すると、約６割小さくすることができる。これは、上記実施形態においては、光ファイバ２０の曲げ部２０ｂを１つ形成すればよいのに対し、比較例は二ヶ所曲げ部を必要とすること、及びデッドスペースとなる部分が少ないことによる。
【００２１】
図７及び図８において、本発明の第２の実施形態とこの第２の実施形態に対する比較例が示され、上記第１の実施形態と比較例においては、光ファイバ２４の本数が８本であったのに対し、この第２の実施形態とこの第２の実施形態においては、光ファイバ２４の本数を１６本としたものである。ここでは、透光性媒体２０の縦幅を８ｍｍ、横幅を８０ｍｍ、ピッチＰを２０ｍｍ、曲率半径を１５ｍｍ、調整値αを２０ｍｍとすれば、第２の実施形態では、Ｓ＝３１ｍｍ×３９５ｍｍ＝１２２４５（ｍｍ２）を得る。一方、比較例においては、Ｓ＝３００ｍｍ×１４０ｍｍ＝４２０００ｍｍ２を得、第２の実施形態における配線面積は、比較例と比較すると、約７割小さくすることができる。なお、この第２の実施形態における透光性媒体２０の横幅を８０ｍｍとして、第１の実施形態におけるものよりも長くしたのは、光ファイバ２４の本数が多くなったため、透光性媒体２０で光がミキシングされる長さを確保する必要があるためである。
【００２２】
図９及び図１０において、本発明の第３の実施形態が示されている。前述した第１の実施形態においては、支持基板１８に光ファイバを布線したが、この第３の実施形態においては、支持基板無しで配線してあり、構造を簡略化している。即ち、例えば光ファイバ２４は、並設された透光性媒体２０の第２の端面２０ｂにそれぞれ光ファイバ２４の一端２４ａが直接接続され、曲げ部２４ｂを介して上方に延び、他端２４ｃが透光性媒体２０の第３の端面２０ｃ及び第４の端面２０ｄと平行な面に引き出され、他端固定部材３４により固定されている。この他端固定部材３４は、接続すべき電気配線基板（図示せず）と対応して所定間隔で平行に形成され、各透光性媒体２０から延びた光ファイバ２４の他端２４ｃをまとめている。この他端固定部材３４は、他端固定部材３４に形成された光ファイバ挿入孔４４に挿入固定され、位置決めされるようになっている。ただし、この他端固定部材３４は、これに限定されるものではなく、第１１図に示すように、２つの分割部材４６ａ，４６ｂに分割し、それぞれ対向する光ファイバ挿入溝４８ａ，４８ｂを形成し、この２つの分割部材４６ａ，４６ｂを接着剤等により接合することにより、光ファイバ挿入溝４８ａ，４８ｂに光ファイバ２４の他端を固定してもよい。また、図１２に示すように、光ファイバ挿入溝４８ａ，４８ｂは円筒形ではなくてＶ状に形成してもよいし、図１３に示すように、１つの光ファイバ挿入溝４８に光ファイバ２４の他端２４ｃをまとめて固定することもできる。
【００２３】
図１４及び図１５において、本発明の第４の実施形態が示されている。この第４の実施形態は、前述した第１の実施形態と比較して、透光性媒体押え部材５０と光ファイバ押え部材５２を設けた点を異にしている。透光性媒体押え部材５０と光ファイバ押え部材５２とは、それぞれ透光性媒体２０と光ファイバ２４の上面部分を押えるように、支持基板１８の透光性媒体収容溝２６及び光ファイバ収容溝３０を挟んで支持基板１８に固定されている。この透光性媒体押え部材５０と光ファイバ押え部材５２とは、支持基板１８に接着剤等により固定してもよいが、隣合う支持基板１８間で挟むように固定してもよい。支持基板１８は、さらに図示しない保持部材を介して、支持基板同士を一定間隔で固定することもできる。
【００２４】
図１６及び図１７において、本発明の第５の実施形態が示されている。この第５の実施形態は、前述した第１の実施形態と比較して、第１の実施形態における光ファイバは、全てが一方向に曲げられて一つの面に引き出すようにしたのに対し、２つの面に引き出すようにした点を異にする。即ち、８本の光ファイバ２４のうち、透光性媒体２０の第３の端面２４ｃに近い４本は、支持基板１８の上面側に曲げられて形成された光ファイバ収容溝３０に収容されて支持基板１８の上面に引き出され、透光性媒体２０の第４の端面２４ｄに近い４本は、支持基板１８の下面側に曲げられて形成された光ファイバ収容溝３０に収容されて支持基板１８の下面に引き出されている。そして、支持基板１８の上面に引き出された光ファイバ２４は、支持基板１８の上面側に配置された電気配線基板１４に、支持基板１８の下面に引き出された光ファイバ２４は、支持基板１８の下面側に配置された電気配線基板１４にそれぞれ接続されるようになっている。この第４の実施形態においては、電気配線基板との接続が２面に分かれてしまうが、光ファイバを２面に分けて引き出すので、横方向を短くすることができ、コンパクトに配置された光電気配線装置を提供することができる。
【００２５】
図１８において、本発明の第６の実施形態が示されている。この第６の実施形態においては、透光性媒体２０の第２の端面２０ｂには、第１の端面２０ａと平行な段部５４が連続的に形成され、この段部５４に光ファイバ２４の一端２４ａが接続されている。このように、段部５４を形成することにより、光ファイバ２４は、段部５４の接続部分から直ちに曲げ部２４ｂを形成することができ、光ファイバ２４の横方向に延びる長さを短くすることができ、配線面積もより小さくすることができる。
【００２６】
図１９において、本発明の第７の実施形態が示されている。この第７の実施形態は、第６の実施形態と比較すると、第６の実施形態においては段部５４が第１の端面２４ａと平行に形成されているのに対し、非平行、例えば４５度に形成されている。この段部５４は、反射面が設けれ、光ファイバ２４の一端２４ａは反射面に４５度の傾斜をもって接続されている。したがって、光ファイバ２４から入る光はこの段部５４で前述した反射部２２に向かって反射され、反射部２２で反対方向に反射され、再び段部５４で反射されて他の光ファイバ２４から出力されるものである。このように段部５４をもって光を反射するようにしたので、光ファイバ２４は、曲げ部を設けなくとも光ファイバ２４の他端２４ｃを一面に引き出すことができる。ただし、光ファイバ２４の他端２４ｃのピッチを大きくする必要がある場合は、光ファイバ２４に曲げ部を設けることができる。また、第５の実施形態と組み合わせて、段部５４を平行な面と非平行な面とから構成することもできる。なお、第２乃至第６の実施形態の説明にあっては、第１の実施形態と同一部分については図面に同一番号を付して説明を省略した。
【００２７】
なお、上記実施形態においては、光配線回路は、電気配線基板に接続するようにしたが、接続する対象はこれに限るものではなく、他の光配線基板に接続してもよいし、さらに光ファイバに接続するようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る光配線回路積層体によれば、反射部をもつ複数の光配線回路を透光性媒体のシート方向に積層したので、任意の回路基板間で信号伝送を可能にすることができる。さらに本発明に係る光電気配線装置によれば、温度変化や埃等の環境変化に対する耐性が高い光バスシステムを得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に用いた支持基板を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に用いた他端固定部材を除いた光配線回路積層体を示す斜視図である。
【図４】本発明の大の実施形態における光ファイバと電気配線基板との接続部分を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における光配線の概略を示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態と比較するための比較例における光配線の概略を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における光配線の概略を示す平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態と比較するための比較例における光配線の概略を示す平面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に用いた他端固定部材を示斜視図である。
【図１１】同上の他端固定部材の第１の変形例を示す斜視図である。
【図１２】同上の他端固定部材の第２の変形例を示す平面図である。
【図１３】同上の他端固定部材の第３の変形例を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態を示す平面図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態を示し、図１４のＡ−Ａ線断面図である。
【図１６】本発明の第５の実施形態における光配線の概略を示す平面図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態を示す断面図である。
【図１８】本発明の第６の実施形態を示す側面図である。
【図１９】本発明の第７の実施形態を示す側面図である。
【符号の説明】
１０ 光電気配線装置
１２ 光配線回路積層体
１４ 電気配線基板
１６ 光配線回路
１８ 支持基板
２０ 透光性媒体
２０ａ 第１の端面
２０ｂ 第２の端面
２０ｃ 第３の端面
２０ｄ 第４の端面
２２ 反射部
２４ 光ファイバ
２４ａ 一端
２４ｂ 曲げ部
２４ｃ 他端
２６ 透光性媒体収容溝
２８ 反射部収容溝
３０ 光ファイバ収容溝
３２ 一端固定部材
３４ 他端固定部材
５０ 透光性媒体押え部材
５２ 光ファイバ押え部材
５４ 段部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光バスシステムに用いられる光配線回路積層体の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
複数のマイクロプロセッサやメモリを接続するために電気バス回路が一般的に用いられている。しかしながら、電気バス回路は、接続配線間容量や接続配線抵抗に起因する信号遅延により、システムの処理速度が制限され、また並列バス接続配線を高密度化しようとすると電磁ノイズが発生の問題があり、高速化への対応が困難になりつつある。そこで、電気配線を光配線に置き換え、バスの高速化を図る光インターコネクション技術が従来から提案されている。
【０００３】
特公平６−２２３５１号公報には、各回路基板の両面に２組の発光/受光デバイスを配置し、システムフレームに組み込まれた隣接する回路基板上の発光/受光デバイス間を空間的に光で結合したものが開示されている。しかしながら、この開示発明においては、隣接回路基板間の通信毎に光/電気変換を必要とするため、コストが高く、かつ遅延量が大きい。また、光が自由空間を伝搬されるようにしているので、光/電気素子の位置決めが厳しく、かつクロストークや埃等に弱い。
【０００４】
特公平６−９３０５１号公報には、平行な２面を有し、光源に対置されたプレートを具備し、このプレートの２表面に回折格子及び反射素子をそれぞれ配置し、この回折格子及び反射素子で構成される自由空間を利用して光路を構成し、この光路を介して回路間を光学的に接続するようにしたものが開示されている。しかしながら、この開示発明においては、１対１の通信のみを目的にしているため、１点から発せられた光は、固定された他の１点にのみ接続され、１点対多点あるいは多点対多点の通信はできない。
【０００５】
本願出願人が先に出願した特開２０００−３２９９６２号には、支持基板にシート状の透光性媒体を設け、この透光性媒体の両側に、複数の光ファイバを両側に接続した構成が示されている。しかしながら、この開示発明においては、光ファイバは、透光性媒体の両側に接続され、一方が入力用、他方が出力用となっているので、接続できる回路基板に制限があった。
【０００６】
上記従来例とは技術分野を異にするが、特開平９−２６５０１９号公報においては、光伝送方式の計測システムに用いられる光信号分配装置として、光信号の入出力兼用端子である複数の光入出力部と、光信号を反射して分岐する光回路部と、複数の光ファイバとを筺体内に収容したものが開示されている。光回路部は、光ファイバに接続される入射面を持つ光回路ブロックを有し、この光回路ブロックの入射面に対向する反対側の面に反射部が設けられている。任意の一つの光入出力部から光ファイバを介して光回路部に入力した光信号は、光回路部で反射し、他の光ファイバを介して他の光入出力部から均等に分配して出力できるようにしてある。しかしながら、この従来例においては、入出力兼用端子は、光回路ブロックの入射面と平行な筺体の面に配置され、入出力兼用端子に接続される光ファイバの出力端は、光回路ブロックの入射面と平行な面に向けて扇状に広げられて引き出されている。したがって、複数の光ファイバの出力端を所定ピッチ以上開けるには、光ファイバを一度外に向かって曲げ、さらにもう一度内側に向けて曲げる必要があるので、光配線部分の面積が大きくならざるを得ないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解消するため、任意の回路基板に接続可能であって、光配線部分の面積を小さくすることができ、もって全体を小型化することができる光配線回路、及びこの光配線回路を複数積層した光配線回路積層体を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の第１の特徴とするところは、対向する第１の端面及び第２の端面並びに前記第１の端面及び第２の端面の間に設けられた第３の端面及び第４の端面を有するシート状の透光性媒体と、この透光性媒体の第１の端面に設けられた反射部と、前記透光性媒体の第２の端面に光学的に接続された一端及びこの一端から延びる他端を有する複数の光ファイバとを有し、前記光ファイバの他端は、前記透光性媒体の側面と平行に延びて前記透光性媒体の第１の端面とは直交する平面に向けて引き出されて該平面上に配置されてなる光配線回路を複数有し、この光配線回路が前記透光性媒体のシート側面方向に沿って複数積層され、前記光ファイバの他端が他端固定部材により固定されて前記透光性媒体のシート側面方向と前記透光性媒体の積層方向とにそれぞれ規則正しく配置されている光配線回路積層体にある。このように、複数の光配線回路を積層する構造とするため、コンパクトでありながら複数のビットを持つ電気配線基板や他の光配線回路との接続を可能とすることができる。
【０００９】
透光性媒体は、ブロック状のものや円柱状のものを用いることができるが、シート状の薄い直方体状のものが好ましい。この場合、光ファイバの他端は、第１の端面と第２の端面を接続する第３の端面又は第４の端面と平行な面に向けて引き出すことが好ましい。全ての光ファイバの他端を１つの面に向けて引き出すこともできるし、光ファイバを２つに分けて第３の端面と第４の端面側へ引き出すようにしてもよい。また、透光性媒体、反射部及び光ファイバは、それぞれに対応して収容溝が形成された支持基板に配線することが固定性の観点から好ましい。さらに固定性をよくするには、光ファイバの一端又は他端あるいは両端に複数の光ファイバをまとめて固定する固定部材を設けてもよいし、透光性媒体又は光ファイバを支持基板に固定する押え部材を設けることもできる。
【００１０】
光ファイバは、一般的に所定曲率半径以下に曲げると、光損失が大きくなり、光損失を少なくするためには、所定半径以上で配線する必要がある。例えば現在知られているφ１ｍｍの光ファイバの場合、屈曲損失を０．２ｄＢ以下に抑えるためには半径を１５ｍｍ以上で配線する必要がある。本発明においては、光ファイバの他端は、前記透光性媒体の第１の端面とは非平行な面に向けて引き出されるようになっている。したがって、光ファイバを曲げる必要がある場合、多くても１つの曲げ部を設ければ引き出すことができるようになり、曲げ部の曲率半径を所定値以上、例えば１５ｍｍ以上にしても配線部分の面積は少なくて済む。特に電子部品が多数実装されている電気配線基板や光コネクタを介してハードディスク等のデバイスに接続する場合は、光ファイバの他端は１０ｍｍ以上のピッチ幅が必要となり、さらに配線数が多くなると、横幅を多くとるようになるが、本発明においては、光配線部分の面積を小さくすることができるので、このような用途に用いるのに適している。
【００１１】
本発明の第２の特徴とするところは、対向する第１の端面及び第２の端面並びに前記第１の端面及び第２の端面の間に設けられた第３の端面及び第４の端面を有するシート状の透光性媒体と、この透光性媒体の第１の端面に設けられた反射部と、前記透光性媒体の第２の端面に光学的に接続された一端及びこの一端から延びる他端を有する複数の光ファイバとを有し、前記光ファイバの他端は、前記透光性媒体の側面と平行に延びて前記透光性媒体の第１の端面とは直交する平面に向けて引き出されて該平面上に配置されてなる光配線回路を複数有し、この光配線回路が前記透光性媒体のシート側面方向に沿って複数積層され、前記光ファイバの他端が他端固定部材により固定されて前記透光性媒体のシート側面方向と前記透光性媒体の積層方向とにそれぞれ規則正しく配置されている光配線回路積層体と、光電気変換素子を有する複数の電気配線基板とを有し、この電気配線基板の光電気変換素子が前記光ファイバの他端に接続された光電気配線装置にある。したがって、光配線回路積層体における反射部で光が反射されるので、１つの電気配線基板をどの位置に接続しても、他の電気配線基板との送受信が可能となる。また、電気配線基板は、光配線回路の一面で接続されるので、光電気配線装置としての構造が簡単になり、遅延量が少なく、クロストークや埃対応に強いものにすることができる。さらに前述の光配線回路積層体と電気配線基板とを組み合わせることにより、より多くの接続点を持つことができるようにできるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図４において、本発明の第１の実施形態が示され、光電気配線装置１０は、光配線回路積層体１２と複数の電気配線基板１４とから構成されている。光配線回路積層体１２は、シート状に形成された複数の光配線回路１６（この実施形態においては８枚）を有し、この光配線回路１６をシート側面方向に重ねることによって構成されている。電気配線基板１４は、ＣＰＵやメモリを有し、光配線回路１６に、光学的に接続されている。
【００１３】
光配線回路１６は、支持基板１８と、この支持基板１８に布線された透光性媒体２０、反射部２２及び複数の光ファイバ（この実施形態においては８本）２４を有する。透光性媒体２０は、例えばポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン等のプラスチック材料または無機ガラス等により形成され、プラスチック材料の場合は射出成形されて形成されている。射出成形することによって作製精度を向上させることができる。また、この支持基板１８を不透明にすることによって、他の支持基板への光の漏れを少なくし、ビット間のクロストークを少なくすることができる。
【００１４】
上記支持基板１８の一面には、透光性媒体２０が収容される透光性媒体収容溝２６、反射部２２が収容される反射部収容溝２８及び光ファイバ２４が収容される光ファイバ収容溝３０が形成されている。反射部収容溝２８は、透光性媒体収容溝２６の一端面で透光性媒体収容溝２６に続けて若干幅広で深く形成されている。また、光ファイバ収容溝３０は、反射部収容溝２８の反対側で透光性媒体収容溝２６に続いて形成され、光ファイバ２４の本数に対応して分岐し、支持基板１８の上面に臨んでいる。
【００１５】
透光性媒体２０は、支持基板１８と同様にシート状で直方体に形成されており、長手方向で対向する第１の端面２０ａ及び第２の端面２０ｂと、この第１の端面２０ａ及び第２の端面２０ｂを接続する第３の端面２０ｃ及び第４の端面２０ｄとを有する。この透光性媒体２０の第１の端面２０ａ及び第２の端面２０ｂは支持基板１８の側面と平行で、第３の端面２０ｃ及び第４の端面２０ｄは支持基板１８の上面及び下面と平行である。
【００１６】
反射部２２は、光を反射させる機能と、光を拡散させる機能とを有する反射拡散板として構成され、例えばアクリル、ポリカーボネート、ポリエステル等の樹脂基材に、エポキシ層を形成し紫外線で硬化させてパターンを形成したＬＳＤ（Light Shaping Diffusers）と称されている拡散部分にアルミニウム等の反射面を設けてある。この反射部２２が支持基板１８の反射部収容溝２８に収容されることによって、透光性媒体２０の第１の端面２０ａに突き当てられ、透光性媒体２０と密接固定されている。ただし、この反射部２２は、透光性媒体２０に接着剤等を介して透光性媒体２０と一体に形成してもよい。
【００１７】
光ファイバ２４は、支持基板１８の光ファイバ収容溝３０に収容されることによって、この光ファイバ２４の一端２４ａが透光性媒体２０の第２の端面２０ｂに突き当てられて光学的に接続されている。この接続部分には一端固定部材３２により束として固定されている。この光ファイバ２４は、それぞれ所定の曲率半径をもって上方へ曲げられた曲げ部２４ｂを有し、光ファイバ２４の一端２４ａから曲げ部２４ｂを介して延びる他端２４ｃが、前述したように、支持基板１８の上面に臨んでいる。この光ファイバ２４の他端２４ｃは、支持基板１８の上面に設けられた他端固定部材３４に挿入固定され、さらに後述するように、電気配線基板１４の光電変換素子に接続されるようになっている。このように、光ファイバ２４の全ての他端２４ｃは、透光性媒体２０の第２の端面２０ｂとは非平行、即ち、第３の端面２０ｃ及び第４の端面２０ｄと平行な面に引き出されているものである。
【００１８】
図４に示すように、電気配線基板１４は、基板本体３６と、この基板本体３６の一端に設けられたコネクタ３８とを有する。基板本体３６の表面には、光電気変換素子４０と、この光電気変換素子４０を駆動する駆動回路４２が設けられている。光電気変換素子４０は、受光素子または発光素子であり、この明細書においては、光から電気変換するものと電気から光へ変換するものとの双方を含む。この光電気変換素子４０は、基板本体３６の下端に配置され、光ファイバ２４の他端２４ｃが突き当たり、光学的な接続がなされている。ただし、光ファイバ２４の他端２４ｃと光電気変換素子４０との隙間が、光学的接続ロスが充分小さい程度であれば、必ずしも突き当てられておらず、光ファイバ２４の他端２４ｃと光電気変換素子４０との間にギャップがあってもよい。
【００１９】
この実施形態においては、８枚の光配線回路１６が積層されており、光ファイバ２４の他端２４ｃは、それぞれ支持基板１８のシート方向と積層方向とに規則正しく一列となるよう配置されている。電気配線基板１４は、光配線回路１６の積層方向とは直行する方向に接続され、光配線回路積層体１２との間で、８ビットの光信号を送受信するようになっており、光バスが形成されている。
【００１９】
上記構成において、電気配線基板１４の任意の光電変換素子４０から出力された光は、この光電変換素子４０に接続されているいずれかの光ファイバ２４の他端２４ｃから光配線回路１６に入力される。この入力された光は、光ファイバ２４を介して透光性媒体２０に入り、この透光性媒体２０を全反射しながら通り、反射部２２に当たり、反射しながら拡散する。そして、透光性媒体２０を再び通り、他の光ファイバ２４を介して電気配線基板１４に出力される。
【００２０】
次に光配線回路１６における配線面積の問題について説明する。図５において、上記実施形態の配線部分が示され、最低限必要な配線面積Ｓ（ｍｍ２）は次のように表せられる。
Ｓ＝ａ１×ｂ１・・・・（１）
ここで、ａ１は最低面積部分の縦幅（ｍｍ）、ｂ１は同横幅（ｍｍ）である。また、透光性媒体２０の縦幅（反射部２２を含む）をａ２（ｍｍ）、同横幅をｂ２（ｍｍ）とし、光ファイバ２４の曲げ部２４ｂの曲率半径をＲ（ｍｍ）、光ファイバ２４の他端２４ｃのピッチをＰ（ｍｍ）とすれば、ａ１＝ａ２＋Ｒ・・・・（２）
ｂ１＝ｂ２＋Ｒ＋（８−１）×Ｐ・・・・（３）
上記（２）、（３）式から、 Ｓ＝（ａ２＋Ｒ）×（ｂ２＋Ｒ＋７×Ｐ）・・・・（４）
今、透光性媒体２０の縦幅を８ｍｍ、横幅を４０ｍｍ、厚さを１．０ｍｍとし、光ファイバ２０を径φを１ｍｍとし、ピッチＰを２０ｍｍとする。φ＝１ｍｍの場合、前述したように、屈曲祖損失を０．２ｄＢ以下にするには、Ｒ＝１５ｍｍ以上必要であるから、ここではＲ＝１５ｍｍとする。こられを式（４）に代入すれば、Ｓ＝４４８５ｍｍ２を得る。一方、図６に示す比較例においては、透光性媒体２０の第１の端面２０ａと平行な面に光ファイバ２４の他端２０ｃを引き出すようにしたもので、最低限必要な配線面積Ｓは次のように表せられる。
Ｓ＝７Ｐ×（ｂ２＋２Ｒ＋α）・・・・（５）
なお、αは光ファイバ２０の広がりに伴う調整値（ｍｍ）である。ここで、同様に透光性媒体２０の縦幅を８ｍｍ、横幅を４０ｍｍ、ピッチＰを２０ｍｍ、曲率半径を１５ｍｍとすれば、Ｓ＝１１２００ｍｍ２を得る。したがって、上記実施形態における配線面積は、比較例と比較すると、約６割小さくすることができる。これは、上記実施形態においては、光ファイバ２０の曲げ部２０ｂを１つ形成すればよいのに対し、比較例は二ヶ所曲げ部を必要とすること、及びデッドスペースとなる部分が少ないことによる。
【００２１】
図７及び図８において、本発明の第２の実施形態とこの第２の実施形態に対する比較例が示され、上記第１の実施形態と比較例においては、光ファイバ２４の本数が８本であったのに対し、この第２の実施形態とこの第２の実施形態においては、光ファイバ２４の本数を１６本としたものである。ここでは、透光性媒体２０の縦幅を８ｍｍ、横幅を８０ｍｍ、ピッチＰを２０ｍｍ、曲率半径を１５ｍｍ、調整値αを２０ｍｍとすれば、第２の実施形態では、Ｓ＝３１ｍｍ×３９５ｍｍ＝１２２４５（ｍｍ２）を得る。一方、比較例においては、Ｓ＝３００ｍｍ×１４０ｍｍ＝４２０００ｍｍ２を得、第２の実施形態における配線面積は、比較例と比較すると、約７割小さくすることができる。なお、この第２の実施形態における透光性媒体２０の横幅を８０ｍｍとして、第１の実施形態におけるものよりも長くしたのは、光ファイバ２４の本数が多くなったため、透光性媒体２０で光がミキシングされる長さを確保する必要があるためである。
【００２２】
図９及び図１０において、本発明の第３の実施形態が示されている。前述した第１の実施形態においては、支持基板１８に光ファイバを布線したが、この第３の実施形態においては、支持基板無しで配線してあり、構造を簡略化している。即ち、例えば光ファイバ２４は、並設された透光性媒体２０の第２の端面２０ｂにそれぞれ光ファイバ２４の一端２４ａが直接接続され、曲げ部２４ｂを介して上方に延び、他端２４ｃが透光性媒体２０の第３の端面２０ｃ及び第４の端面２０ｄと平行な面に引き出され、他端固定部材３４により固定されている。この他端固定部材３４は、接続すべき電気配線基板（図示せず）と対応して所定間隔で平行に形成され、各透光性媒体２０から延びた光ファイバ２４の他端２４ｃをまとめている。この他端固定部材３４は、他端固定部材３４に形成された光ファイバ挿入孔４４に挿入固定され、位置決めされるようになっている。ただし、この他端固定部材３４は、これに限定されるものではなく、第１１図に示すように、２つの分割部材４６ａ，４６ｂに分割し、それぞれ対向する光ファイバ挿入溝４８ａ，４８ｂを形成し、この２つの分割部材４６ａ，４６ｂを接着剤等により接合することにより、光ファイバ挿入溝４８ａ，４８ｂに光ファイバ２４の他端を固定してもよい。また、図１２に示すように、光ファイバ挿入溝４８ａ，４８ｂは円筒形ではなくてＶ状に形成してもよいし、図１３に示すように、１つの光ファイバ挿入溝４８に光ファイバ２４の他端２４ｃをまとめて固定することもできる。
【００２３】
図１４及び図１５において、本発明の第４の実施形態が示されている。この第４の実施形態は、前述した第１の実施形態と比較して、透光性媒体押え部材５０と光ファイバ押え部材５２を設けた点を異にしている。透光性媒体押え部材５０と光ファイバ押え部材５２とは、それぞれ透光性媒体２０と光ファイバ２４の上面部分を押えるように、支持基板１８の透光性媒体収容溝２６及び光ファイバ収容溝３０を挟んで支持基板１８に固定されている。この透光性媒体押え部材５０と光ファイバ押え部材５２とは、支持基板１８に接着剤等により固定してもよいが、隣合う支持基板１８間で挟むように固定してもよい。支持基板１８は、さらに図示しない保持部材を介して、支持基板同士を一定間隔で固定することもできる。
【００２４】
図１６及び図１７において、本発明の第５の実施形態が示されている。この第５の実施形態は、前述した第１の実施形態と比較して、第１の実施形態における光ファイバは、全てが一方向に曲げられて一つの面に引き出すようにしたのに対し、２つの面に引き出すようにした点を異にする。即ち、８本の光ファイバ２４のうち、透光性媒体２０の第３の端面２４ｃに近い４本は、支持基板１８の上面側に曲げられて形成された光ファイバ収容溝３０に収容されて支持基板１８の上面に引き出され、透光性媒体２０の第４の端面２４ｄに近い４本は、支持基板１８の下面側に曲げられて形成された光ファイバ収容溝３０に収容されて支持基板１８の下面に引き出されている。そして、支持基板１８の上面に引き出された光ファイバ２４は、支持基板１８の上面側に配置された電気配線基板１４に、支持基板１８の下面に引き出された光ファイバ２４は、支持基板１８の下面側に配置された電気配線基板１４にそれぞれ接続されるようになっている。この第４の実施形態においては、電気配線基板との接続が２面に分かれてしまうが、光ファイバを２面に分けて引き出すので、横方向を短くすることができ、コンパクトに配置された光電気配線装置を提供することができる。
【００２５】
図１８において、本発明の第６の実施形態が示されている。この第６の実施形態においては、透光性媒体２０の第２の端面２０ｂには、第１の端面２０ａと平行な段部５４が連続的に形成され、この段部５４に光ファイバ２４の一端２４ａが接続されている。このように、段部５４を形成することにより、光ファイバ２４は、段部５４の接続部分から直ちに曲げ部２４ｂを形成することができ、光ファイバ２４の横方向に延びる長さを短くすることができ、配線面積もより小さくすることができる。
【００２６】
図１９において、本発明の第７の実施形態が示されている。この第７の実施形態は、第６の実施形態と比較すると、第６の実施形態においては段部５４が第１の端面２４ａと平行に形成されているのに対し、非平行、例えば４５度に形成されている。この段部５４は、反射面が設けれ、光ファイバ２４の一端２４ａは反射面に４５度の傾斜をもって接続されている。したがって、光ファイバ２４から入る光はこの段部５４で前述した反射部２２に向かって反射され、反射部２２で反対方向に反射され、再び段部５４で反射されて他の光ファイバ２４から出力されるものである。このように段部５４をもって光を反射するようにしたので、光ファイバ２４は、曲げ部を設けなくとも光ファイバ２４の他端２４ｃを一面に引き出すことができる。ただし、光ファイバ２４の他端２４ｃのピッチを大きくする必要がある場合は、光ファイバ２４に曲げ部を設けることができる。また、第５の実施形態と組み合わせて、段部５４を平行な面と非平行な面とから構成することもできる。なお、第２乃至第６の実施形態の説明にあっては、第１の実施形態と同一部分については図面に同一番号を付して説明を省略した。
【００２７】
なお、上記実施形態においては、光配線回路は、電気配線基板に接続するようにしたが、接続する対象はこれに限るものではなく、他の光配線基板に接続してもよいし、さらに光ファイバに接続するようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る光配線回路積層体によれば、反射部をもつ複数の光配線回路を透光性媒体のシート方向に積層したので、任意の回路基板間で信号伝送を可能にすることができる。さらに本発明に係る光電気配線装置によれば、温度変化や埃等の環境変化に対する耐性が高い光バスシステムを得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に用いた支持基板を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に用いた他端固定部材を除いた光配線回路積層体を示す斜視図である。
【図４】本発明の大の実施形態における光ファイバと電気配線基板との接続部分を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における光配線の概略を示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態と比較するための比較例における光配線の概略を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における光配線の概略を示す平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態と比較するための比較例における光配線の概略を示す平面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に用いた他端固定部材を示斜視図である。
【図１１】同上の他端固定部材の第１の変形例を示す斜視図である。
【図１２】同上の他端固定部材の第２の変形例を示す平面図である。
【図１３】同上の他端固定部材の第３の変形例を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態を示す平面図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態を示し、図１４のＡ−Ａ線断面図である。
【図１６】本発明の第５の実施形態における光配線の概略を示す平面図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態を示す断面図である。
【図１８】本発明の第６の実施形態を示す側面図である。
【図１９】本発明の第７の実施形態を示す側面図である。
【符号の説明】
１０ 光電気配線装置
１２ 光配線回路積層体
１４ 電気配線基板
１６ 光配線回路
１８ 支持基板
２０ 透光性媒体
２０ａ 第１の端面
２０ｂ 第２の端面
２０ｃ 第３の端面
２０ｄ 第４の端面
２２ 反射部
２４ 光ファイバ
２４ａ 一端
２４ｂ 曲げ部
２４ｃ 他端
２６ 透光性媒体収容溝
２８ 反射部収容溝
３０ 光ファイバ収容溝
３２ 一端固定部材
３４ 他端固定部材
５０ 透光性媒体押え部材
５２ 光ファイバ押え部材
５４ 段部
Claims (20)
- 対向する第１の端面及び第２の端面並びに前記第１の端面及び第２の端面の間に設けられた第３の端面及び第４の端面を有するシート状の透光性媒体と、この透光性媒体の第１の端面に設けられた反射部と、前記透光性媒体の第２の端面に光学的に接続された一端及びこの一端から延びる他端を有する複数の光ファイバとを有し、前記光ファイバの他端は、前記透光性媒体の側面と平行に延びて前記透光性媒体の第１の端面とは直交する平面に向けて引き出されて該平面上に配置されてなる光配線回路を複数有し、この光配線回路が前記透光性媒体のシート側面方向に沿って複数積層され、前記光ファイバの他端が他端固定部材により固定されて前記透光性媒体のシート側面方向と前記透光性媒体の積層方向とにそれぞれ規則正しく配置されていることを特徴とする光配線回路積層体。
- 前記透光性媒体は、シート状の直方体に形成され、前記第１の端面と第２の端面を接続する互いに平行な第３の端面及び第４の端面を有することを特徴とする請求項１記載の光配線回路積層体。
- 前記透光性媒体の第１の端面と直交する平面は、前記第３の端面及び第４の端面と平行な面であることを特徴とする請求項２記載の光配線回路積層体。
- 前記複数の光ファイバの全ての他端は、前記透光性媒体の第１の端面と直交する１つの平面に向けて引き出されてなることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の光配線回路積層体。
- 前記複数の光ファイバのうち、少なくとも１つの光ファイバの他端と少なくとも他の１つの光ファイバの他端とは、前記第１の端面と直交する異なる平面に向けて引き出されてなることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の光配線回路積層体。
- 前記透光性媒体の第１の端面と直交する異なる平面は、前記第３の端面及び第４の端面と平行な面であることを特徴とする請求項５記載の光配線回路積層体。
- 前記複数の光ファイバのうち、少なくとも１つの光ファイバの他端は第３の端面側へ引き出され、前記１つの光ファイバよりも前記第４の端面に近い側に接続された少なくとも１つの他の光ファイバの他端は前記第４の端面側へ引き出されてなることを特徴とする請求項６記載の光配線回路積層体。
- 前記光ファイバの少なくとも１つは、該光ファイバの一端と他端との間に、所定以上の曲率半径を持って曲げられた曲げ部を有することを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の光配線回路積層体。
- 前記光ファイバの一端は、一端固定部材に挿入固定されてなることを特徴とする請求項１乃至８記載の光配線回路積層体。
- 前記光ファイバの他端は、前記他端固定部材に挿入固定されてなることを特徴とする請求項１乃至９記載の光配線回路積層体。
- 前記透光性媒体の第２の端面には、前記第１の端面とは平行に形成された段部を有し、この段部に前記光ファイバの一端が接続されてなる請求項１乃至１０記載の光配線回路積層体。
- 前記透光性媒体の第２の端面には、前記第１の端面とは非平行に形成された段部を有し、この段部に前記光ファイバの一端が接続されてなる請求項１乃至１１記載の光配線回路積層体。
- 透光性媒体収容溝が形成された支持基板を有し、この支持基板の透光性媒体収容溝に前記透光性媒体が収容されてなり、前記支持基板を介して透光性媒体が積層されている請求項１乃至１２いずれか記載の光配線回路積層体。
- 前記透光性媒体は、透光性媒体押え部材により前記支持基板に固定されてなることを特徴とする請求項１３記載の光配線回路積層体。
- 反射部を収容する反射部収容溝が形成された支持基板を有し、この支持基板の反射部収容溝に反射部が収容されてなる請求項１乃至１４いずれか記載の光配線回路積層体。
- 光ファイバ収容溝が形成された支持基板を有し、この支持基板の光ファイバ収容溝収容溝に前記光ファイバが収容されてなる請求項１乃至１５いずれか記載の光配線回路積層体。
- 前記光ファイバは、光ファイバ押え部材により前記支持基板に固定されてなることを特徴とする請求項１６記載の光配線回路積層体。
- 前記反射部は、光を反射させる機能に加えて、光を拡散させる機能を有する反射拡散部として構成されたことを特徴とする請求項１乃至１７記載の光配線回路積層体。
- 対向する第１の端面及び第２の端面並びに前記第１の端面及び第２の端面の間に設けられた第３の端面及び第４の端面を有するシート状の透光性媒体と、この透光性媒体の第１の端面に設けられた反射部と、前記透光性媒体の第２の端面に光学的に接続された一端及びこの一端から延びる他端を有する複数の光ファイバとを有し、前記光ファイバの他端は、前記透光性媒体の側面と平行に延びて前記透光性媒体の第１の端面とは直交する平面に向けて引き出されて該平面上に配置されてなる光配線回路を複数有し、この光配線回路が前記透光性媒体のシート側面方向に沿って複数積層され、前記光ファイバの他端が他端固定部材により固定されて前記透光性媒体のシート側面方向と前記透光性媒体の積層方向とにそれぞれ規則正しく配置されている光配線回路積層体と、光電気変換素子を有する複数の電気配線基板とを有し、この電気配線基板の光電気変換素子が前記光ファイバの他端に接続されたことを特徴とする光電気配線装置。
- 電気配線基板は、光配線回路積層体の積層方向と直交する方向に配置されてなることを特徴とする請求項１９記載の光電気配線装置。
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