JP2002341167A - 光伝送装置及びこれに用いる光シート保持部材 - Google Patents

光伝送装置及びこれに用いる光シート保持部材

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JP2002341167A
JP2002341167A JP2001150359A JP2001150359A JP2002341167A JP 2002341167 A JP2002341167 A JP 2002341167A JP 2001150359 A JP2001150359 A JP 2001150359A JP 2001150359 A JP2001150359 A JP 2001150359A JP 2002341167 A JP2002341167 A JP 2002341167A
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optical sheet
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Junji Okada
純二 岡田
Masao Funada
雅夫 舟田
Takeshi Kamimura
健 上村
Hidenori Yamada
秀則 山田
Shinya Kyozuka
信也 経塚
Kazuhiro Sakasai
一宏 逆井
Tsutomu Hamada
勉 浜田
Shinobu Koseki
忍 小関
Tadashi Takanashi
紀 高梨
Masaaki Miura
昌明 三浦
Takehiro Niitsu
岳洋 新津
Tomoo Baba
智夫 馬場
Shoji Hisada
将司 久田
Kenichi Kobayashi
健一 小林
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光シートの位置ずれを少なくし、光の結合損失
を低減し、もって光利用効率を向上させることができる
光伝送装置及びこれに用いる光シート保持部材を提供す
る。 【解決手段】光シート12は、保持部材14に挿入さ
れ、この保持部材により保持されている。保持部材22
には、光シート12を保持する光シート保持部22と、
光ファイバ等に接続される開放部30が形成されてい
る。この保持部材22は、一体に形成されており、光シ
ートの公差が大きくても累積公差を少なくすることがで
き、光の結合損失を少なくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボード間やチップ
間での伝送を光信号で行う光伝送装置及びこれに用いる
光シート保持部材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】従来、
ボード間やチップ間でのでデータ速度の高速化や電磁ノ
イズの低減を目的として光によってデータ伝送を行う光
バス回路が提案されている。その一つの例として、本願
出願人が先に出願した特開平10−123350号公報
において開示された発明がある。
【0003】特開平10−123350号公報において
は、透光性材料によりシート状に形成した光シートと遮
光層とを交互に積層した光伝送装置が示されている。光
シートは、上下面に光シートよりも屈折率が低い材料か
らなるクラッド層が形成されている。光シートの一方か
ら入った光は、光シート内で拡散され、上下面で反射し
ながら伝送され、光シートの他方から出射され、複数の
電気配線基板に対するバスを構成することができる。
【0004】図10において、このような従来例が示さ
れ、光伝送装置は、例えば4枚の光シート1と4枚の遮
光層2とが交互に積層されて8層を形成しており、光シ
ート1と遮光層2とは、例えばポリメチルメタクリレー
ト(PMMA)により形成されている(クラッド層は図
示せず)。光シート1の入力面又は出力面には、それぞ
れ光ファイバ3が突き合わせられている。この光シート
1とクラッド層2との積層方向をY、光シート1の入力
面又は出力面をXY面とすれば、光ファイバ3から入っ
た光は光シート1をZ方向に伝送される。
【0005】しかしながら、従来においては、光シート
1と遮光層2とを交互に積層する構成であるため、各単
層の公差が累積され、光シート1と光ファイバ3との間
の位置ずれを生じる。ここで、累積公差D(μm)は、
式(1)で示される。ここで、Aは光シート1とクラッ
ド層2の枚数、dは単層での公差(μm)である。
【0006】
【数1】
【0007】例えば光シート1と遮光層2に厚さ1mm
の三菱レーヨン(株)製アクリライトLを用いた場合、
単層での公差は±100μmとなる。したがって、式
(1)にA=8、d=100を入れると、D=283μ
mとなる。このような累積公差Dは光ファイバ3に対す
る光シート1の位置ずれとなって表われ、光の結合損失
を生じることになる。
【0008】図9において、シート厚1mmの光シート
と径1mmの光ファイバとを用いた場合、光シートの位
置ずれ量と光ファイバの結合損失との関係を示す。上記
の従来例のように、光シートの位置ずれが283μmあ
ると、光ファイバの結合損失は2.2dBに達し、大き
な結合損失を生じていたものである。
【0009】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
め、光シートの位置ずれを少なくし、光の結合損失を低
減し、もって光利用効率を向上させることを課題として
いる。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、一体に形成された保持部材により光シー
トを保持するようにしたものである。即ち、本発明の第
1の特徴とするところは、シート状に形成され、かつ光
を入力する入力面及びこの入力面から入力された光を出
力する出力面を有する光シートと、この光シートを所定
方向に複数保持する複数のシート保持部及び前記光シー
トの入力面と入力面とを開放する開放部を有し、かつ一
体成形されてなる保持部材とを具備する光伝送装置にあ
る。光シートは、一体に形成された保持部材により保持
されているので、積層による累積公差が回避され、光シ
ート単層と保持部材の公差のみによって光シートの位置
ずれ量が決定され、光の結合損失を少なくすることがで
きる。光シートの入力面には、光を拡散させる光拡散部
材を設けることができる。また、光シートの結合相手は
光ファイバであってもよいし、電気配線基板の光電変換
素子であってもよい。
【0011】本発明の第2の特徴は、シート状に形成さ
れ、かつ光を入力する入力面と、この入力面から入力さ
れた光を出力する出力面とを有する光シートを保持する
シート保持部材であって、前記光シートを所定方向に複
数保持する複数の保持部と、前記光シートの入力面と出
力面を開放する開放部とを有し、かつ一体成形されてな
る光シート保持部材にある。この保持部材を光シートの
保持に用いることによって光シートを積層せずに複数配
置させることができ、公差を少なくすることができる。
特に保持部材は射出成形することによって、さらに公差
を少なくすることができる。
【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ている。光伝送装置10は、光シー
ト12と、この光シート12を保持する保持部材14と
を有する。光シート12は、シート状の透光性部材であ
り、例えばポリメチルメタクリレート(PMMA)、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てい
る。この光シート12は、入力面16と出力面18とを
有し、入力面16側には、光拡散部材20が設けられて
いる。この光拡散部材20は、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もの、あるい
は上記樹脂基材に、ニッケル電鋳製マスターを熱圧着
し、直接パターンを形成したもの等が知られ、LSD
(Light Shaping Defusers)と称して市販されてい
る。入力面16からに入った光は、この光拡散部材20
により拡散され、出力面18から出力される。
【0013】保持部材14は、アクリル、ポリカーボネ
ート、アモルファスポリオレフィン等の樹脂から一体品
として例えば射出成形されて形成されたものである。こ
の保持部材14は、光シート12の平面形状に合わせて
形成されたシート保持部22を有する。このシート保持
部22は、例えば上下方向に4つ所定間隔隔てて形成さ
れ、保持部材14の側壁24,24と、この側壁24,2
4の両端から内側に向けて張り出した固定壁26とに囲
まれて構成されており、それぞれのシート保持部22に
光シート12が挿入固定されている。
【0014】保持部材14は、さらに光シート挿入溝2
8と開放部30とを有する。光シート挿入溝28は、保
持部材14の前後で固定壁26の上方に形成され、この
光挿入溝28の幅及び高さが光シート12の幅及び厚さ
よりもやや大きくなっている。図1において、矢印で示
すように、この光シート挿入溝28から光シート12を
挿入し、シート保持部22に固定するものである。
【0015】開放部30は、保持部材14の前後壁にあ
って光シート挿入溝28の下方で固定壁26の間に形成
されている。この開放部30に光シート12の入力面1
6と出力面18とが臨み、光シート12の入力面12と
出力面18に後述する光ファイバ又は光電変換素子が光
学的に接続されるようになっている。
【0016】光シート12は、光シート12の上下面に
必要に応じてクラッド層を設けることができる。光シー
ト12と保持部材14との間に空気層が存在する場合
は、この空気層がクラッド層としての機能を果たす。た
だし、接着剤を介して光シート12を保持部材14に固
定する場合は、接着剤部分から光が漏れることになり、
この場合はクラッド層を設けることが好ましい。
【0017】図5において、本発明の第2の実施形態が
示され、この実施形態では光伝送装置10を光カプラと
したものである。前述の光シート12の入力面16と出
力面18には、それぞれ4本の光ファイバ32が光学的
に接続されており、この実施形態においては、光ファイ
バ32の一端が光シート12の入力面16と出力面18
とに突き当てられている。この実施形態において、光シ
ート12の単層としての公差dは、従来例と同様であ
る。しかしながら、光シート12は保持部材14により
保持され、この保持部材14は一体成形されているの
で、式(2)で示すように、光シート12の公差dと保
持部材14の公差eの累積誤差D2に止めることができ
る。
【0018】
【数2】
【0019】ここで、光シート12の公差dを±100
mm、保持部材14の公差を±50mmとすれば、D2
=112μmとすることができる。このため、図9に示
すように、この実施形態においては、光の結合損失を
0.5dBに抑えることができる。なお、保持部材14
の公差を±20mmとしてもD2=102μmとなり、
保持部材14の公差の影響はほとんどなく、公差を累積
させない構造によって効果をもたらしているものであ
る。なお、この実施形態においては、光ファイバ36は
単に光シート12に突き合せているが、保持部材14に
光ファイバ支持部を設け、この光ファイバ支持部に光フ
ァイバ32の一端を支持して光シート12と光ファイバ
32との位置決めをするようにしてもよい。
【0020】図6において、本発明の第3の実施形態が
示され、この実施形態では光伝送装置10を光バスとし
たものである。電気配線基板34は、例えばCPUやメ
モリが搭載され、光シート12の積層方向と直角方向に
複数配置されている。この電気配線基板34は、1端面
において、受光素子又は発光素子である光電変換素子3
6が設けられている。この光電変換素子36が光シート
12の入力面16と出力面18(図示せず)に光学的に
接続され、この実施形態では入力面16と出力面18に
突き当てられている。この実施形態のように直接突き当
ててもよいし、光コネクタを介在させてもよい。さらに
電気配線基板34は、マザーボード38上に立設され、
電気コネクタ40を介してこのマザーボード38に接続
されている。また、このマザーボード38上に保持部材
14が載せられているものである。
【0021】ところで、光電変換素子36又はその駆動
回路から熱を発生する。このとき、電気配線基板34が
熱膨張すれば、光シート12と光電変換素子36との正
常な結合が保たれなくなるおそれがある。そこで、光シ
ート12及び保持部材14と電気配線基板34とは、特
にY方向での熱膨張がほぼ等しくなることが好ましい。
例えば電気配線基板12は、通常エポキシ樹脂により形
成されているので、光シート12と保持部材14との熱
膨張係数の加重平均がエポキシ樹脂の熱膨張係数に近い
ことが望ましい。
【0022】電気配線基板12がエポキシ樹脂からなる
場合、光シート12がアモルファスポリオレフィンから
なるときは、保持部材14は、ポリメチルメタクリレー
ト、HPE(硬質ポリエチレン)を用いることができ
る。上記材料に限定されることはなく、光シート12の
材質及び厚さを考慮し、また保持部材14の厚さ等を考
慮し、材料を選択する。また光シート12に無機ガラス
を用いた場合は、HPE、PP(ポリプロピレン)、P
TFE(四フッ化エチレン)等を用いることができる。
ここでは、比較的大きな熱膨張係数を有する材料を保持
部材14に適用することが望ましい。
【0023】図7及び図8において、光伝送装置10の
変形例が示されている。上記実施形態においては、光シ
ート12を保持部材14のシート挿入溝28から挿入し
てシート保持部22に配置固定するようにしたが、この
変形例では、保持部材14には、光シート12の幅及び
高さとほぼ等しい幅及び高さを有する光シートガイド孔
42を形成し、この光シートガイド孔42に光シート1
2を挿入固定するようにしたものである。ただし、公差
が大きく、光シート12と光シートガイド孔42との間
に許容値を超える隙間が生じる場合は、例えばその隙間
にバネやゴムからなる弾性体44を介在させ、光シート
12を光シートガイド孔42の一辺に密着させることが
好ましい。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、光
シートを保持部材により保持するようにしたので、光シ
ートの位置ずれを少なくし、光の結合損失を低減し、光
利用効率を向上させ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の実施形態に係る光伝送装置を示
す斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る光伝送装置を示
す正面図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る光伝送装置を示
し、図2のA−A線断面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態に係る光伝送装置に用
いた光シートを示す平面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係る光伝送装置を示
す斜視図である。
【図6】本発明の第3の実施形態に係る光伝送装置を示
す斜視図である。
【図7】本発明の光伝送装置の変形例を示す正面図であ
る。
【図8】本発明の光伝送装置の変形例を示し、図7のB
−B線断面図である。
【図9】光シートの位置ずれ量と光ファイバとの結合損
失の関係を示すグラフである。
【図10】従来の光伝送装置を示す側面図である。
【符号の説明】
10 光伝送装置 12 光シート 14 保持部材 16 入力面 18 出力面 20 光拡散部材 22 光シート保持部 30 開放部 32 光ファイバ 34 電気配線基板
フロントページの続き (72)発明者 上村 健 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 山田 秀則 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 経塚 信也 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 逆井 一宏 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 浜田 勉 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 小関 忍 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 高梨 紀 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 三浦 昌明 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 新津 岳洋 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 馬場 智夫 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 久田 将司 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 小林 健一 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 Fターム(参考) 2H037 BA02 BA11 BA21 DA03 DA04 DA06 2H047 KA02 LA00 MA05 MA07 PA00 TA32

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シート状に形成され、かつ光を入力する
    入力面及びこの入力面から入力された光を出力する出力
    面を有する光シートと、この光シートを所定方向に複数
    保持する複数のシート保持部及び前記光シートの入力面
    と出力面を接続可能に開放する開放部を有し、かつ一体
    成形されてなる保持部材とを具備することを特徴とする
    光伝送装置。
  2. 【請求項2】 前記光シートの入力面及び出力面の少な
    くとも一方に光ファイバが光学的に接続されたことを特
    徴とする請求項1記載の光伝送装置。
  3. 【請求項3】 前記光シートの入力面及び出力面の少な
    くとも一方に、電気配線基板に設けられた光電変換素子
    が光学的に接続されたことを特徴とする請求項1記載の
    光伝送装置。
  4. 【請求項4】 前記光シートの入力面に入力された光を
    拡散させる光拡散部材を設けたことを特徴とする請求項
    1乃至3いずれか記載の光伝送装置。
  5. 【請求項5】 シート状に形成され、かつ光を入力する
    入力面と、この入力面から入力された光を出力する出力
    面とを有する光シートを保持する保持部材であって、前
    記光シートを所定方向に複数保持する複数のシート保持
    部と、前記光シートの入力面と出力面を開放する開放部
    とを有し、かつ一体成形されてなることを特徴とする光
    シート保持部材。
  6. 【請求項6】 射出成形されてなることを特徴とする請
    求項5記載の光シート保持部材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108022860A (zh) * 2016-10-31 2018-05-11 细美事有限公司 用于处理基板的装置和方法

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