JP2002303737A - 光ファイバ配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板から引き出された光ファイバ束を上下方
向だけでなく左右方向にも自在に引き回すこと並びに引
き出し方向に対して自由に角度を付けることが可能であ
ると共に、基板から延出した光ファイバの機械的補強も
充分になし得る光ファイバ配線板を提供すること。 【解決手段】 基板２上に配線された複数の光ファイバ
と、前記光ファイバが基板から引き出された延出部１０
とを備え、該延出部において光ファイバの複数本が横方
向に隣接した状態で引き出されている。この延出部１０
における光ファイバの複数本は、基板２の端縁部から所
定長の根元部分Ｂにおいては隣接する光ファイバ同士を
固定せずに自由状態とし、先端部分Ｓにおいては隣接す
る光ファイバ同士を一体的に固定している。かかる構成
により、根元部分Ｂにて光ファイバの引き出し部分を自
在に湾曲させ得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、光素子や光回路、
光学装置を相互に光学的に接続する光ファイバ配線板に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年通信装置並びにコンピュータ内部に
おいて伝送速度の向上が図られており、高速伝送のため
にこれまでの電気配線に代わる光インターコネクション
の検討が進んでいる。現在、バックボードやプラグイン
ユニット内の多数本の光ファイバ配線をボード状に一体
化させた光ファイバ配線板が提案されている。このよう
な光ファイバ配線板は、接着層を設けたシート状の基板
に多数本の光ファイバを配線し、前記基板の端縁部から
所定本数の光ファイバを所定箇所から引き出し、その引
き出し端にコネクタを取付ける構成が一般的である。こ
の光ファイバの引き出しは、単心のみの場合もあり、ま
た複数本を横一列に配列した状態でなされる場合があ
る。

【０００３】上記した光ファイバの引き出し構造とし
て、例えば特許２５７４６１１号には、基板の光ファイ
バ引き出し部分に突出部（タブ部）を設け、光ファイバ
を該タブ部に沿って延出させることが開示されている。
かかる構成によれば、光ファイバの引き出し部をタブ部
で機械的に補強できると共に、基板の上下方向にタブ部
を湾曲させたり、或いは捻ったりすることにより、基板
から延出させた光ファイバの引き回しが可能となり、コ
ネクタ接続するポイントの自由度が増すという利点があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
では、タブ部を基板の上下方向へ湾曲させる自由度はあ
るものの、タブ部は基板から突出するよう一体的に形成
されている関係上、基板の左右方向（水平方向）にタブ
部を湾曲させることができず、光ファイバをその引き出
し部から基板の左右方向に引き回してコネクタ接続する
場合の自由度が制限されてしまうという不都合があっ
た。

【０００５】また、タブ部を捻って光ファイバをその引
き出し方向に対して角度を付けた状態、すなわち、光フ
ァイバをその断面周方向に所定の角度回転させることに
より、光ファイバの終端部に取り付けられたコネクタの
方向性を取付機器側コネクタに合わせて調整することが
可能であるが、タブ部の一体形成により、その自由度は
制限され、例えば９０°又は１８０°の角度に捻ること
が困難である。また、光ファイバを捻った状態のまま保
持することはできないという不都合があった。さらに、
光ファイバが実質的に捻られるため、長期的にその形状
で保持した場合、光ファイバの弾性力により、光ファイ
バの終端部または、タブの根本部に応力が加わる問題も
生じる。特に複数本の光ファイバを横一列に密接して配
列した状態で引き出している場合は、当該延出部の光フ
ァイバに損失増加や端部への応力の集中による損傷を与
えることなく左右方向に曲げ得る又は捻る自由度が極端
に制限されることになる。

【０００６】従って本発明は、基板から引き出された光
ファイバ束を上下方向だけでなく左右方向にも自在に引
き回すこと並びにその引き出し方向に対して自由に角度
を付けることが可能であると共に、基板から延出した光
ファイバの機械的補強も充分になし得る光ファイバの引
き出し構造を備えた光ファイバ配線板を提案することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の光ファ
イバ配線板は、基板と、基板上に設けられた接着層と、
前記基板上に配線された複数の光ファイバと、前記光フ
ァイバが基板から引き出された延出部とを備え、該延出
部において光ファイバの複数本が隣接した状態で引き出
されている光ファイバ配線板であって、前記延出部にお
ける光ファイバの複数本は、基板の端縁部から所定長の
根元部分においては隣接する光ファイバ同士を固定せず
に自由状態とし、前記根元部分以降の先端部分において
は隣接する光ファイバ同士を一体的に固定したことを特
徴とするものである。

【０００８】上記構成において、上記延出部において光
ファイバの複数本は、横一列に密接状に引き出されたも
のであり、その先端部分においては光ファイバを横一列
に隣接した状態としてテープ化し、根元部分においては
相互に非固定（非テープ化部）としたものとすることが
好ましい。

【０００９】このような構成とすれば、根元部分におい
て光ファイバ束は相互に固定されていない自由状態であ
るので、当該部分において自在に光ファイバ束を湾曲さ
せることができる。従って基板から引き出された光ファ
イバを、基板の上下方向だけでなく、左右方向、斜め方
向にも自在に引き回すことが可能となる。一方、先端部
分において光ファイバ束は相互に固定されてテープ化さ
れているので、光ファイバがバラけることはなく、また
基板からの引き出し部分における光ファイバの配列状態
が乱れることもない。

【００１０】また、上記構成において、上記延出部にお
いて光ファイバの複数本は、横一列に密接状に引き出さ
れたものであり、その先端部分においては光ファイバの
密接状態が捻れた状態でテープ化し、根元部分において
は相互に非固定（非テープ化部）としたものとすること
が好ましい。

【００１１】このような構成とすれば、根元部分におい
て光ファイバ束は相互に固定されていない自由状態であ
るので、当該部分において自在に光ファイバ束を湾曲さ
せることができる。従って基板から引き出された光ファ
イバを、基板の上下方向だけでなく、左右方向、斜め方
向にも自在に引き回すことが可能となる。さらに、延出
部において、光ファイバの密接状態が捻れた状態で保持
されているので、光ファイバの終端部に取り付けられた
コネクタを取付機器に接続する際に、コネクタの方向性
を取付機器側コネクタに合わせて調整する必要がある場
合、すなわち、コネクタを基板の平面に対して角度を付
けた状態で取付機器に接続する場合でも、その取り付け
が容易となる。

【００１２】上記構成において、延出部の根元部分を少
なくとも保護する保護チューブを被せ、複数本の光ファ
イバが延出している基板の端縁部に、前記保護チューブ
の一端部を係止する係止部を設けるようにすることが好
ましい。この場合、上記保護チューブの係止は、基板の
端縁部において、そこから延出している複数本の光ファ
イバの両側部に設けた基板の切欠部に、保護チューブの
一端部を嵌め込み係止するようにすることが好ましい。
このように根元部分を保護することにより、光ファイバ
がバラけた状態にある当該部分の機械的強度を補強する
ことができ、引き出した光ファイバを引き回す際などに
損傷を与えることを回避できる。

【００１３】上記延出部の先端部分に位置する光ファイ
バの上にさらに外皮層を設けてなり、該延出部の根元部
分を少なくとも保護する第一の保護チューブと、この第
一の保護チューブ上を覆うと共に、前記外皮に至る光フ
ァイバ露出部分を覆う第二の保護チューブを設けるよう
に構成することもできる。かかる構成であれば、外皮層
の外径に合わせて光ファイバの引き出し部を第二の保護
チューブで全長的に保護できると共に、根元部分は第一
の保護チューブで重点的に保護できるという利点があ
る。

【００１４】上記構成における保護チューブとして、熱
収縮チューブを用いることが好ましい。この場合、熱収
縮チューブの一端部を基板の係止部に嵌め込んだ後に熱
収縮させれば良く、仕上り後は基板との係止部において
はチューブが薄肉化して基板との段差が少なくなり、ま
たチューブ内部と基板・光ファイバとの密着性も良好と
なり抜けに対する耐性が向上するので好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施態様について説明する。図１は本発明の対象となる
光ファイバ配線板を示す平面図であり、所望のパターン
とされた多数本の光ファイバ１が、基板２上に接着・固
定されている。光ファイバ１は、その端部が単心ないし
は数本単位で基板２から夫々引き出されており、これら
引き出し部分が基板２からの延出部１０とされている。
なお、３は各光ファイバの延出部１０の端部に取付けら
れるコネクタである。このコネクタ３は、当該光ファイ
バ配線板が機器に実装された場合に、その機器側のコネ
クタと接続するためのものである。

【００１６】図２は、光ファイバ１と基板２との接着状
況を示す拡大断面図である。詳述すると、樹脂シートな
どからなる基板２の上に接着層２１が設けられており、
その上に光ファイバ１０１，１０２が配線されている。
なお、本図では配線された光ファイバ同士の交差部を示
しており、一方の光ファイバ１０２が他方の光ファイバ
１０１を乗り越えている状態を表している。かかる構成
において、前記基板２としては、布線される光ファイバ
にたわみが生じにくいように、振動に対する耐性が強い
ものを用いることが好ましく、例えばポリイミド樹脂、
ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタ
レート樹脂等からなる樹脂シートを用いることができ
る。また、接着層２１としては、粘着性ないしは接着性
を有し光ファイバを確実に固定できるものであれば良
く、例えばシリコーン系の接着剤等にて形成することが
できる。

【００１７】上記のような基板２の上に、光ファイバ供
給手段を有する布線ヘッドを備えた布線装置等を用い
て、例えば光ファイバをヘッドから繰出して上記接着層
２１へ接着させつつ所望のパターンを描くと共に、基板
２の端縁から飛び出したルートを経由して一筆書き状に
光ファイバを布線し、その基板２からの突出部分で光フ
ァイバを切断することで各光ファイバの延出部１０を形
成する、といった手法等で光ファイバ配線板が作成され
る。その後、前記延出部１０の端部にコネクタ３を取付
加工すれば完成するのであるが、本発明はこの延出部１
０の構造に工夫を加えている。

【００１８】図３は、本発明における延出部１０の拡大
図（図１のＡ部）を示している。基板２から引き出され
ている光ファイバは、１ポートあたり５本程度を横一列
に密接に隣接して配列した状態で引き出されている。勿
論、横一列でない態様(例えば横二列)、密接配列でない
態様も除外するものではないが、コネクタの取付け性や
省スペース化等の観点、及び後述するテープ化の作業性
の観点からは横一列密接配列が好ましい。このようにし
て引き出された光ファイバの延出部１０の根元部分Ｂに
あっては、隣接する光ファイバ同士は互いに接着・固定
されることなく自由に動き得る状態とされ、一方前記根
元部分Ｂ以降の先端部分においては、光ファイバ同士が
一体的に固定されている。

【００１９】上記根元部分Ｂの長さは、延出部１０にお
いて引き出した光ファイバを、当該光ファイバ配線板の
組付けの際に、この根元部分Ｂを回動部分として自在に
引き回すことができる程度の長さがあれば良い。例えば
光ファイバとして、クラッド外径１２５μｍ、被覆層外
径が２５０μｍの標準的なものを用い、４〜８芯程度で
１つの延出部１０を構成する場合、根元部分Ｂの長さは
３０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度、好ましくは５０ｍｍ程度と
すれば良い。長さが３０ｍｍ以下であると湾曲させた際
に光ファイバへ過度の曲げ応力が加わってしまう恐れが
高くなると共に、特に基板２の平面と水平方向の湾曲性
が悪化する傾向が出る。また、光ファイバの弾性により
曲がりにくくなるため、光ファイバ配線板端部または、
光ファイバテープ化部に応力が集中しやすい。一方長さ
を１５０ｍｍ以上とすると、引き出された光ファイバ束
のいわゆる「腰」が無くなり、たるみ等が生じて座屈な
どを引き起してしまう傾向が出る。また、テープ化の作
業の際もたるみ等が生じやすくなるため、非テープ化部
の等長化が難しくなる等の問題が生じる。

【００２０】先端部分Ｓにおける、隣接する光ファイバ
同士を一体的に固定する手段としては、例えば複数本の
光ファイバを横一列に密接配列できる整列冶具を用い、
接着剤でその光ファイバ束の周囲を固めて一括被覆層を
形成する方法が、確実な固定が容易に達成できると共
に、その仕上りもテープ芯線の如く扱い易いものとでき
るため好ましい。この他、整列させた光ファイバ束に接
着性のテープを貼付して一体化する方法や、光ファイバ
束に接着材を塗布し、化学反応や熱付与、光照射等によ
り光ファイバ同士を直接相互接着させる手法なども採用
することができる。

【００２１】上記の構成とすれば、光ファイバは基板２
の部分では接着層２１により、先端部分Ｓではテープ化
等されて横一列に拘束状態にあるが、根元部分Ｂでは隣
接する光ファイバ同士が解れた状態であり、従って基板
２の水平方向にも自在に、延出部１０を根元部分Ｂにお
いて湾曲することができる。また、根元部分Ｂにおいて
捻りを与え、コネクタ３の方向性を取付機器に合わせて
調整することもできる。

【００２２】尚、先端部分Ｓにおいて、光ファイバの密
接状態に捻りを与えた後に先端部分をテープ化すること
により、取付機器への取付をさらに容易にすることも可
能である。テープ化の前に捻りを与えることにより、延
出部において、光ファイバを捻った状態で保持すること
が可能となる。このとき、光ファイバの長手方向には、
捻れを与えないで、密接状態に捻りが加わった状態でテ
ープ化される。図７は、光ファイバに、その引き出し方
向に対して９０°の捻りを与えた状態でテープ化した延
出部の拡大図を示すものである。延出部において、光フ
ァイバにその引き出し方向に対して９０°捻りを与えた
状態でテープ化することにより、コネクタ３が、図３の
状態から基板２の平面に対して９０°角度を持った状態
となる。この構成とすれば、基板２の平面に対して取付
機器側コネクタの方向性が９０°傾いている場合に、光
ファイバ配線基板の取付けが容易になる。

【００２３】このように、延出部の光ファイバに自由に
角度を付けることが可能となるため、光ファイバのコネ
クタ３を取付機器に接続する際に、コネクタ３の方向性
を取付機器側コネクタに合わせて調整する必要がある場
合、すなわち、コネクタ３を基板の平面に対して角度を
付けた状態で取付機器に接続する場合でも、光ファイバ
配線基板の取付が容易となる。

【００２４】しかし、このような湾曲又は捻りを行う場
合に、この根元部分Ｂは他の部位と異なり何らの担持材
が添設されていないことから、機械的強度の補強や外力
からの保護の施策を施しておくことが好ましい。かかる
保護の手法としては種々あり、例えば弾力性のあるゴム
やゲル状部材で根元部分Ｂを被覆する方法、緩くテープ
巻きを施与する方法なども本発明において採用すること
ができる。しかし、根元部分Ｂにおける光ファイバ同士
の自由な相対移動を可及的に規制せず、且つ取付け作業
性に優れるという観点から、保護チューブを根元部分Ｂ
における光ファイバ上に緩く被せる方法が好ましい。

【００２５】図４は上記した保護チューブによる根元部
分Ｂの保護を施す場合の一実施例を示している。この実
施例では、基板２の端縁部において、そこから延出して
いる複数本の光ファイバの両側部に設けた基板の切欠部
４（図３参照）に、保護チューブ５の一端部５１を嵌め
込み係止し、他端部５２を先端部分Ｓの端部側にまたが
るように被覆した例を示している。本実施例によれば、
コネクタ３を取付ける前に延出部の光ファイバに嵌め込
んでおいた保護チューブの一端を、基板の切欠部４に取
付けるだけで良いので、作業性に優れるものである。

【００２６】上記の保護チューブ５としては、可撓性を
有する各種のチューブ、例えば熱収縮チューブ、ゴムチ
ューブ、樹脂チューブ、薄肉金属チューブなどを使用す
ることができる。この中でも、熱収縮チューブを用いる
と前述の通り、抜けに対する耐性があり、また基板２と
の係止部分を薄肉化できるので好ましい。また基板２の
端縁部に設ける係止部として溝状の切欠部４を例示した
が、これに限定されるものではなく、例えば突出部を基
板に設けて係止する方法、或いはヒートシールして基板
と熱融着する方法なども採用できる。

【００２７】また、係止部として図３に示した溝状の切
欠部４を採用する場合において、保護チューブの引き抜
き力向上をさらに目指す場合は、切欠部４の溝側壁を鋸
刃状等の凹凸面を備える構造とすればよい。この場合、
収縮チューブを保護チューブ５として用いたとき、収縮
した際にその鋸刃状溝に密着して収縮するため、そのフ
ック効果により、抜けに対する耐性がさらに向上する。
このような溝加工は、刃物による打ち抜き、レーザー加
工等により行うことができる。

【００２８】図５は本発明の他の実施例を示している。
この実施例は、上記延出部１０の先端部分Ｓに位置する
光ファイバの上に、例えばケブラー等の補強層と被覆層
とからなる外皮層６を設ける場合に好ましい実施例であ
る。本実施例において、保護チューブは二層構造とされ
ており、根元部分Ｂの基板２側を保護する第一の保護チ
ューブ５ａと、この第一の保護チューブ５ａ上を覆うと
共に、前記外皮層６に至る光ファイバ露出部分を覆う第
二の保護チューブ５ｂとを設けている。

【００２９】ところで、本発明の如き光ファイバ配線板
にあっては、基板２上に配線された光ファイバの上を、
配線乱れの防止や外傷からの保護の目的で、保護シート
で覆うことがある。図６はそのような実施例を示してお
り、図６(ａ)は図４に示したような１層の保護チューブ
５を設ける場合において、上記保護シート７をラミネー
ティングする等して設けた場合の断面図を示している。
保護シート７は基板２の表面を全面的に覆い、切欠部４
においては基板と同様に切り欠かれている。保護チュー
ブ５は、光ファイバの延出部１０において、基板２と保
護シート７とを包容する形で設けられている。なお、保
護シート７は、保護チューブ５を延出部１０に被せた後
に、切欠部４並びに延出部１０をも上から覆うように、
基板２に後付けするようにしても良い。

【００３０】図６(ｂ)は、図５に示したような２層の保
護チューブ５ａ，５ｂを設ける場合において、上記保護
シート７を設けた場合の断面図を示している。この場合
も、上記と同様にして保護シート７を設ければ良いが、
第一の保護チューブ５ａと第二の保護チューブ５ｂとの
二層構造となっているため、保護チューブ部分が基板２
に対して厚肉になってしまうことを避けられない。この
ため、図示するように保護チューブを被せた延出部１０
の部分とその他の部分との段差ｇが比較的大きくなって
しまう。

【００３１】このような段差ｇの生成を避けたい場合、
例えばこのような大きな段差ｇが存在するため当該光フ
ァイバ配線板を機器に組み込む際に前記段差ｇが他の部
位に引っ掛かり作業性が悪化するといった不都合が懸念
される場合は、図６(ｃ)に示すように、基板２の裏面側
に高さ補正材８をその接着層８１を介して貼付すること
で、上記段差ｇを消去ないしは緩和するよう構成しても
良い。

【００３２】上記した実施例の他、光ファイバの配線形
態や構成材料を、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜選
択することができる。例えば、基板２、保護チューブ５
及び保護シート７として難燃性の材料を用いることで、
当該光ファイバ配線板全体を難燃化するという構成も、
好ましい実施態様の一つである。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した通りの本発明の光ファイバ
配線板によれば、基板から引き出した光ファイバを、基
板の上下方向だけでなく水平方向にも自在に湾曲させる
ことができる。従って、当該光ファイバ配線板を機器等
に組み込みコネクタ接続する場合に、引き回しの自由度
を増すことができるので作業性に優れると共に、さらに
組み込む機器側の設計の自由度も増すというメリットが
ある。また、延出部において光ファイバの密接状態を捻
った状態でテープ化することにより、基板から引き出し
た光ファイバ束を捻った状態のまま保持することができ
る。さらに保護チューブの被覆により、機械的弱点部と
なりがちな光ファイバ延出部の根元部分が補強され、自
在な引き回しに対する耐性を担保できるという優れた効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ファイバ配線板の一例を示す平面図である。

【図２】本発明にかかる光ファイバ配線板における光フ
ァイバの交差部を示す断面図である。

【図３】本発明にかかる光ファイバ配線板における光フ
ァイバ延出部の要部（図１のＡ部）を拡大した平面図で
ある。

【図４】保護チューブを被せた状態を示す一部断面図で
ある。

【図５】二重の保護チューブを被せた状態を示す一部断
面図である。

【図６】光ファイバ延出部の断面図である。

【図７】本発明にかかる光ファイバ配線板における引き
出し方向に対して９０°捻った状態でテープ化された光
ファイバ延出部の要部を拡大した平面図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバ １０ 光ファイバ延出部 ２ 基板 ２１ 接着層 ３ コネクタ ４ 切欠部 ５ 保護チューブ ５ａ 第一の保護チューブ ５ｂ 第二の保護チューブ ７ 保護シート ８ 高さ補正材 Ｂ 根元部分 Ｓ 先端部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生西 省吾 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 2H038 AA25 CA52

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、該基板上に設けられた接着層
   と、前記基板上に配線された複数の光ファイバと、前記
   光ファイバが基板から引き出された延出部とを備え、該
   延出部において光ファイバの複数本が隣接した状態で引
   き出されている光ファイバ配線板であって、 前記延出部における光ファイバの複数本は、基板の端縁
   部から所定長の根元部分においては隣接する光ファイバ
   同士を固定せずに自由状態とし、前記根元部分以降の先
   端部分においては隣接する光ファイバ同士を一体的に固
   定したことを特徴とする光ファイバ配線板。
2. 【請求項２】 上記延出部において光ファイバの複数本
   は、横一列に密接状に引き出され、上記先端部分におけ
   る一体化の形状は、光ファイバを横一列に隣接した状態
   としてテープ化したものであることを特徴とする請求項
   １記載の光ファイバ配線板。
3. 【請求項３】 上記延出部において光ファイバの複数本
   は、横一列に密接状に引き出され、上記先端部分におけ
   る一体化の形状は、上記光ファイバの複数本を捻った状
   態でテープ化したものであることを特徴とする請求項１
   記載の光ファイバ配線板。
4. 【請求項４】 上記延出部の根元部分を少なくとも保護
   する保護チューブを被せ、複数本の光ファイバが延出し
   ている基板の端縁部に、前記保護チューブの一端部を係
   止する係止部を設けたことを特徴とする請求項１記載の
   光ファイバ配線板。
5. 【請求項５】 上記保護チューブの係止は、基板の端縁
   部において、そこから延出している複数本の光ファイバ
   の両側部に設けた基板の切欠部に、保護チューブの一端
   部を嵌め込み係止するものであることを特徴とする請求
   項４記載の光ファイバ配線板。
6. 【請求項６】 上記延出部の先端部分に位置する光ファ
   イバの上にさらに外皮層を設けてなり、該延出部の根元
   部分を少なくとも保護する第一の保護チューブと、この
   第一の保護チューブ上を覆うと共に、前記外皮に至る光
   ファイバ露出部分を覆う第二の保護チューブを設けたこ
   とを特徴とする請求項４記載の光ファイバ配線板。
7. 【請求項７】 上記保護チューブは、熱収縮チューブか
   らなることを特徴とする請求項４〜６いずれかに記載の
   光ファイバ配線板。