JP2005338473A - 光学接続構造及び光学接続構造の作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 組立が容易で、光伝送媒体を損傷させることなく、接続作業を負担なく行うことができ、保守点検時に光回路を個々に点検、交換することができるものを提供する。
【解決手段】 第１基板３に配線される第１光ファイバ５と、第２基板７に配線される第２光ファイバ１０と、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とを光学接続する接続手段１１とを備える。接続手段１１は、第１光ファイバ５の先端部に装着されるプラグ１２と、第２光ファイバ１０の先端部にアダプタ１７とを備える。プラグ１２とアダプタ１７とを上下方向から相対的に接近させて両者を相互に連結することにより、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０の位置決めがなされ、この状態で第１基板３と第２基板７とを相対的に接近させることにより、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とが光学接続される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学接続構造及び光学接続構造の作製方法に関する。

従来、複数の光機能部品、光伝送媒体、光学接続部品等により構成される光回路構造において、基板上又はパッケージ内の光回路を、他の光回路又は光伝送媒体と接続させることにより、光機能部品を相互接続させることが行われており、このような光伝送媒体を他の光伝送媒体と接続させる方法としては、例えば、融着接続、メカニカルスプライサ、光コネクタ等が使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−２４０７３１号公報（第２−４頁、図１−図３）

ところで、上記のような各種の接続方法のうち、融着接続及びメカニカルスプライサは、光回路の組立、保守点検等において、接続装置に光ファイバ等の光伝送媒体を装着する必要がある。このため、光伝送媒体に余長が必要となり、この光伝送媒体の余長により、マザーボード上や装置内で光伝送媒体が嵩張り、過大なスペースが必要となり、光回路のサイズが大きくなる問題が生じることになる。

また、光コネクタが光回路の光伝送媒体に取り付けられているため、光コネクタと光回路から光伝送媒体が引き出される場合には、光コネクタと光伝送媒体の位置関係が固定されていないため、光伝送媒体に多大な応力がかかり、破損等が生じる恐れがある。

さらに、融着接続及びメカニカルスプライスは、主に永久接続として使用されるため、プリント基板（例えば、マザーボード等）上や装置内において光回路の点検を行う際に脱着不可能となり、光機能部品を個々に保守点検することが困難になる。このため、光回路に不具合があった場合には、プリント基板、さらには装置全体を交換する必要があり、経済的に問題が生じることになる。

さらに、融着接続では、接続部保護のため大きな補強スリーブが必要であり、メカニカルスプライスではスプライササイズが大きく、さらに、現状のプッシュプル型光コネクタはサイズ的にも大きいため、抜き挿しスペースを確保するために、これらの接続方法では大きな設置スペースが必要となり、他のモジュールの配置を考慮する必要がある。

基板端部にプッシュプル式光コネクタを取り付け、基板面に対し平行方向に基板を抜き差しする方法があるが、マザーボード等の大型のプリント基板上に小型のモジュール基板を載置した場合、光学接続する際に基板を水平方向に移動させる必要があり、さらに広範囲の接続作業スペースが必要となる。前記の原因によりスペースを有効に使えない問題も生じる。さらに、基板が硬質で変形できない場合、基板対辺に光コネクタを装着して接続させることが困難となり、光回路設計に制約が生じることになる。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、光学接続構造を構成する光回路同士を接続する際に、組立が容易であり、作業者が光伝送媒体を損傷させることなく、接続作業を負担なく行うことができ、さらに、保守点検時には光回路を個々に点検、交換することができ、さらに、基板上のスペースを有効に使用できる光学接続構造及び光学接続構造の作製方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記のような課題を解決するために、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、一方の基板に配線される一方の光伝送媒体と、他の基板に配線される他方の光伝送媒体と、前記一方の光伝送媒体と前記他方の光伝送媒体とを光学接続する接続手段とを備えた光学接続構造であって、前記接続手段は、前記一方の光伝送媒体に装着されるプラグと、前記他方の光伝送媒体に装着されるアダプタとを備え、前記プラグと前記アダプタとを上下方向から相対的に接近させて連結することにより、前記両光伝送媒体の位置決めがなされ、前記両光伝送媒体が光学接続されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学接続構造であって、前記一方の光伝送媒体又は他方の光伝送媒体の少なくとも何れか一方は屈曲された状態で前記アダプタ又はプラグに装着され、前記プラグと前記アダプタとを連結して両光伝送媒体の位置決めがなされた後に、前記光伝送媒体の屈曲された部分を伸ばすことにより、前記両光伝送媒体が光学接続されることを特徴とする。なお、このとき、光伝送媒体の屈曲部が、一部残存している場合も本願発明に包含される。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の光学接続構造であって、前記両光伝送媒体は、溝又は貫通孔からなる位置合わせ手段により、位置合わせがなされることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１から３の何れかに記載の光学接続構造であって、前記プラグは、一部が前記一方の基板の外方に位置するように、一方の基板に固定されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、一方の基板に配線される一方の光伝送媒体と、他の基板に配線される他の光伝送媒体とを、接続手段により光学接続する光学接続構造の作製方法であって、前記一方の光伝送媒体を接続手段のアダプタに固定する工程と、前記他方の光伝送媒体を接続手段のプラグに固定する工程と、前記アダプタと前記プラグとを上方方向から相対的に接近させて互いに連結する工程と、前記アダプタ又は前記プラグに設けられた位置合わせ手段により、前記一方の光伝送媒体と前記他方の光伝送媒体とを位置合わせする工程とを備えてなることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の光学接続構造の作製方法であって、前記アダプタと前記プラグとを上下方向に相対的に接近させて連結する工程の前に、前記一方の光伝送媒体又は前記他方の光伝送媒体の少なくとも何れか一方が屈曲された状態で前記アダプタ又は前記プラグに固定される工程を有し、かつ、前記アダプタ又は前記プラグに設けられた位置合わせ手段により、前記一方の光伝送媒体と前記他方の光伝送媒体とを位置合わせする工程の後に、屈曲された前記一方の光伝送媒体又は前記他方の光伝送媒体を伸ばす工程を有することを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項５又は６に記載の光学接続構造の作製方法であって、前記アダプタと前記プラグとを上下方向から相対的に接近させて連結する工程において、前記プラグに装着されている一方の光伝送媒体を、前記位置あわせ手段として具備された溝状物に上方から載置することを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項５に記載の光学接続構造の作製方法であって、前記アダプタと前記プラグとを上下方向から相対的に接近させて連結する工程の前に、前記位置合わせ手段として前記アダプタ又は前記プラグに装備された貫通孔を有する部材を、前記一方の光伝送媒体又は他方の光伝送媒体に装着する工程を有し、かつ、前記アダプタと前記プラグとを連結する工程の後に、前記貫通孔を有する部材を前記アダプタ又は前記プラグに対し相対的に移動させ、前記貫通孔内に一方の光伝送媒体又は他方の光伝送媒体を挿入する工程を有することを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項５から８の何れかに記載の光学接続構造の作製方法であって、前記一方の光伝送媒体に固定されている前記プラグを、該プラグの一部が前記一方の基板の外方に位置するように、一方の基板に固定する工程を有することを特徴とする。

以上、説明したように、本発明の光学接続構造及び光学接続構造の作製方法によれば、
一方の光伝送媒体の光回路と他方の光伝送媒体の光回路とを互いに光学接続して光学接続構造を作製する際に、接続手段のプラグとアダプタとを上下方向から相対的に接近させて連結し、この状態で一方の基板と他方の基板とを相対的に接近させることにより、両光回路同士を光学接続することができる。従って、組立が容易となる。また、光伝送媒体を基板よりも外に引き出す必要がないので、光伝送媒体を損傷させることがなくなり、接続作業を負担なく行うことができる。さらに、保守点検時には、両光回路を個々に点検、交換することができる。さらに、基板上のスペースを有効に使用できる。この結果、歩留りを向上させることができ、接続作業効率を大幅に高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明においては、光伝送媒体として光ファイバを例に挙げているが、これに限定するものではない。

図１〜図５には、本発明による光学接続構造及び光学接続構造の作製方法の第１の実施の形態が示されていて、図１は光学接続構造の全体を示す正面図、図２は第１光学体及び第２光学体を示す斜視図、図３は接続手段のプラグを示す斜視図、図４は接続手段のアダプタを示す斜視図、図５は光学接続構造の作製方法の手順を示す説明図である。

すなわち、この光学接続構造１は、図に示すように、第１光学体２と、第２光学体６と、第１光学体２と第２光学体６とを相互に接続する接続手段１１とを備えている。

第１光学体２は、図２（ａ）に示すように、板状の第１基板３と、第１基板３の上部に設けられる各種の部品からなる第１光回路４と、第１光回路４から引き出されるとともに、第１基板１の上部に配線される第１光ファイバ５とから構成されている。

第２光学体６は、図２（ｂ）に示すように、板状の第２基板７と、第２基板７の上部に設けられる各種の部品からなる第２光回路９と、第２光回路９から引き出されるとともに、第２基板７の上部に配線される第２光ファイバ１０とから構成されている。

接続手段１１は、図３及び図４に示すように、プラグ１２と、プラグ１２と互いに連結されるアダプタ１７とから構成され、この接続手段１１を介して第１光学体２側の第１光ファイバ５と第２光学体６側の第２光ファイバ１０とが相互に光学接続される。

プラグ１２は、図３に示すように、略直方体状をなすものであって、下面側の左半部に右半部よりも一段低い光ファイバ固定部１３が設けられ、この光ファイバ固定部１３の中央部に一端がプラグ１２の一端面に開口する所定の深さの光ファイバ収納溝１４が設けられ、この光ファイバ収納溝１４内に第１光ファイバ５の先端部が挿入可能に構成されている。

プラグ１２の下面側の右半部には、一端が光ファイバ収納溝１４の他端に連通し、他端がプラグ１２の他方の端面に開口する、光ファイバ収納溝１４と同一深さ、光ファイバ収納溝１４よりも大幅の係合溝１５が設けられ、この係合溝１５内に後述するアダプタ１７の係合部１９が係合可能に構成されている。

係合溝１５の開口部の幅方向の両端部には、係合溝１５の内方に突出する一対の係止爪１６、１６が一体に設けられ、この係止爪１６、１６を後述するアダプタ１７の係止溝２０、２０内に係止させることにより、プラグ１２がアダプタ１７の上部に固定される。

アダプタ１７は、図４に示すように、プラグ１２よりも長い略直方体状をなすものであって、上面側の左端部に他の部分よりも一段低い光ファイバ固定部１８が設けられ、アダプタ１７にプラグ１２を装着したときに、この光ファイバ固定部１８内にプラグ１２の光ファイバ固定部１３が位置する。

アダプタ１７の上面側の光ファイバ固定部１８に連続する中央部は、プラグ１２の係合溝１５内に係合可能な係合部１９に形成されるとともに、この係合部１９の両側面には所定の深さの係止溝２０、２０が設けられ、アダプタ１７にプラグ１２を装着したときに、この係止溝２０、２０内にプラグ１２側の係止爪１６、１６が係止される。

アダプタ１７の上面側の右端部は、中央部からアダプタ１７の右端面に向かって漸次低くなる傾斜面に形成されている。アダプタ１７の上面側の中央部には、一端が光ファイバ固定部１８に連通し、他端がアダプタ１７の右端面に開口する所定の深さの整列溝２１が設けられ、この整列溝２１内に第２光学体６の第２光ファイバ１０の先端部が挿入可能に構成され、この整列溝２１内に第２光ファイバ１０の先端部を挿入することにより、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０との相対的な位置決めが行われる。

アダプタ１７は、第２基板７のアダプタ固定部８の上部に接着剤、ねじ止め等の固定手段（図示せず）によって固定される。

次に、上記のような構成の光学接続構造の作製方法について説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、第１光学体２の第１基板３の上部に配線されている第１光ファイバ５の先端部をプラグ１２の光ファイバ収納溝１４内に挿入することにより、第１光ファイバ５の先端部にプラグ１２を装着する。

次に、図５（ａ）に示すように、アダプタ１７を第２光学体６の第２基板７のアダプタ固定部８に接着剤等の固定手段により固定し、第２基板７の上部に配線されている第２光ファイバ１０の先端部をアダプタ１７の整列溝２１内に挿入する。

次に、図５（ｂ）に示すように、プラグ１２の係合溝１５内にアダプタ１７の係合部１９を係合させ、プラグ１２側の係止爪１６、１６をアダプタ１７側の係止溝２０、２０内に係止させ、アダプタ１７にプラグ１２を固定する。これにより、プラグ１２の光ファイバ収納溝１４内の第１光ファイバ５とアダプタ１７の整列溝２１内の第２光ファイバ１０との相対的な位置決めが行われ、両光ファイバ５、１０が同一軸線上に位置することになる。

次に、図５（ｃ）に示すように、第１光学体２の第１基板３と第２光学体６の第２基板７とを相対的に接近する方向に移動させることにより、プラグ１２側の第１光ファイバ５とアダプタ１７側の第２光ファイバ１０とを軸線方向に相対的に接近する方向に移動させ、両光ファイバ５、１０の先端部間を光学接続する。このようにして第１光回路４と第２光回路９とが第１光ファイバ５及び第２光ファイバ１０を介して光学接続される。

上記のように構成したこの実施の形態による光学接続構造及び光学接続構造の作製方法にあっては、第１光学体２と第２光学体６とを上下方向に相対的に僅かに移動させて、第２光学体６側に取り付けたアダプタ１７に第１光学体２側に取り付けたプラグ１２を装着し、この状態で第１光学体２と第２光学体６とを水平方向に相対的に僅かに移動させることにより、アダプタ１７側の第２光ファイバ１０とプラグ１２側の第１光ファイバ５とを光学接続することができることになる。

従って、光学接続の際に、第１光ファイバ５及び第２光ファイバ１０の移動距離を少なくすることができるので、光学接続作業に要するスペースを少なくすることができる。また、第１基板３及び第２基板７の移動量を少なくすることができるので、両基板３、７が部品に接触して部品が損傷することがなくなり、安定した良品質の光学接続を行うことができる。

また、第１光回路４を有する第１光学体２と、第２光回路９を有する第２光学体６とを、上下方向に密接した状態で配置することができるので、少ないスペースで多段の光回路を作製することが可能となり、利用範囲を広げることができる。

さらに、接続手段１１のプラグ１２とアダプタ１７との協働によって第１光学体２の第１光回路４と第２光学体６の第２光回路９とを光学接続することにより、第１基板３及び第２基板７を同時に固定することができるので、組立効率を大幅に高めることができる。

なお、前記の説明においては、プラグ１２の係止爪１６、１６をアダプタ１７の係止溝２１、２１内に係止させることにより、アダプタ１７にプラグ１２を固定したが、この方法に限らず、プラグとアダプタとを接着剤により固定する、凹部と凸部とを相互に嵌合させることにより固定する、機械的摩擦力により固定する、ビス止めにより固定する等の方法であっても良いし、要は、アダプタとプラグとを固定できれば良い。

図６〜図８には、本発明による光学接続構造及び光学接続構造の作製方法の第２の実施の形態が示されていて、図６は光学接続構造の全体を示す正面図、図７は第１光学体を示す斜視図、図８光学接続構造の作製方法の手順を示す説明図である。

すなわち、この実施の形態に示す光学接続構造１は、第１光学体２の第１基板３の上部に、接続手段１１のプラグ１２を固定するためのプラグ固定部２５を設け、このプラグ固定部２５に接着剤、ねじ止め等の固定手段（図示せず）によりプラグ１２の光ファイバ固定部１３を固定したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様の構成を有しているので、同一の部分には同一の番号を付してその詳細な説明は省略するものとする。

次に、上記のような構成の光学接続構造の作製方法について説明する。
まず、図８（ａ）に示すように、第１光学体２の第１基板３の上部に配線されている第１光ファイバ５の先端部をプラグ１２の光ファイバ収納溝１４内に挿入することにより、第１光ファイバ５の先端部にプラグ１２を装着し、この状態で、プラブ１２の光ファイバ固定部１３を基板３のプラグ固定部２５に接着剤等の固定手段により固定する。

次に、図８（ａ）に示すように、アダプタ１７を第２光学体６の第２基板７のアダプタ固定部８に接着剤等の固定手段により固定し、第２基板７の上部に配線されている第２光ファイバ１０の先端部をアダプタ１７の整列溝２１内に挿入する。

次に、図８（ｂ）に示すように、プラグ１２の係合溝１５内にアダプタ１７の係合部１９を係合させ、プラグ１２側の係止爪１６、１６をアダプタ１７側の係止溝２０、２０内に係止させ、アダプタ１７にプラグ１２を固定する。これにより、プラグ１２の光ファイバ収納溝１４内の第１光ファイバ５とアダプタ１７の整列溝２１内の第２光ファイバ１０との相対的な位置決めが行われ、両光ファイバ５、１０が同一軸線上に位置することになる。

次に、図８（ｃ）に示すように、第１光学体２の第１基板３と第２光学体６の第２基板７とを相対的に接近する方向に移動させることにより、プラグ１２側の第１光ファイバ５とアダプタ１７側の第２光ファイバ１０とを軸線方向に相対的に接近する方向に移動させ、両光ファイバ５、１０の先端部間を光学接続する。このようにして第１光回路４と第２光回路９とが第１光ファイバ５及び第２光ファイバ１０を介して光学接続される。

上記のように構成したこの実施の形態による光学接続構造及び光学接続構造の作製方法にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、第１光学体２と第２光学体６とを上下方向に相対的に僅かに移動させて、第２光学体６側に取り付けたアダプタ１７に第１光学体２側に取り付けたプラグ１２を装着し、この状態で第１光学体２と第２光学体６とを水平方向に相対的に僅かに移動させることにより、アダプタ１７側の第２光ファイバ１０とプラグ１２側の第１光ファイバ５とを光学接続することができることになる。

従って、光学接続の際に、第１光ファイバ５及び第２光ファイバ１０の移動距離を少なくすることができるので、光学接続作業に要するスペースを少なくすることができる。また、第１基板３及び第２基板７の移動量を少なくすることができるので、両基板３、７が部品に接触して部品が損傷することがなくなり、安定した良品質の光学接続を行うことができる。

また、第１光回路４を有する第１光学体２と、第２光回路９を有する第２光学体６とを、上下方向に密接した状態で配置することができるので、少ないスペースで多段の光回路を作製することが可能となり、利用範囲を広げることができる。

さらに、接続手段１１のプラグ１２とアダプタ１７との協働によって第１光学体２の第１光回路４と第２光学体６の第２光回路９とを光学接続することにより、第１基板３及び第２基板７を同時に固定することができるので、組立効率を大幅に高めることができる。

さらに、この実施の形態においては、プラグ１２を基板３のプラグ固定部２５に接着剤等の固定手段により固定しているので、第１光ファイバ５が基板３の外部に単独で引き出されるようなことはなく、第１光ファイバ５が他の部品に接触して損傷するようなことはなく、接続作業を安全に行うことができる。

なお、前記各実施の形態においては、プラグ１２の係止爪１６、１６をアダプタ１７の係止溝２１、２１内に係止させることにより、アダプタ１７にプラグ１２を固定したが、この方法に限らず、プラグとアダプタとを接着剤により固定する、凹部と凸部とを相互に嵌合させることにより固定する、機械的摩擦力により固定する、ビス止めにより固定する等の方法であっても良いし、要は、アダプタとプラグとを固定できれば良い。

また、前記各実施の形態においては、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とを光学接続する際、第１光学体２と第２光学体６とを相対的に接近させることにより、第１光ファイバ５及び第２光ファイバ１０を相対的に接近する方向に移動させて、両光ファイバ５、１０の先端部間を光学接続したが、少なくとも何れか一方の光ファイバ５、１０の先端部を予め屈曲させておき、この状態で、プラグ１２をアダプタ１７に装着することにより両基板３、７を固定し、光ファイバ５、１０の屈曲させた部分を伸ばすことにより、光ファイバ５、１０の先端部間を光学接続しても良い。

この場合、図９に示すように、底面側に係合溝２７を有するとともに、係合溝２７の底部に第２光ファイバ１０を支持する支持溝２８を有する断面コ形状の光ファイバ移動部材２６を用い、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とを光学接続しても良い。

すなわち、図１０（ａ）に示すように、光ファイバ移動部材２６の支持溝２８内に第２光ファイバ１０を位置させ、この状態で光りファイバ移動部材２６の係合溝内にアダプタ１７の右端部を係合させ、光ファイバ移動部材２６の係合溝２７の開口端部に設けられている係止爪２９、２９をアダプタ１７の係止溝２０、２０内に係止させる。この場合、係止溝２０、２０は、アダプタ１７の右端面まで延出させておく。

そして、図１０（ｂ）に示すように、光ファイバ移動部材２６と一体に第２光ファイバ１０を第１光学体２の方向に移動させ、図１０（ｃ）に示すように、第２光ファイバ１０の先端部を第１光ファイバ５の先端部に当接させ、両光ファイバ５、１０間を光学接続する。

図１０に示す例では、光ファイバ移動部材２６を第２光ファイバ１０の軸方向に移動（摺動）させることにより、第２光ファイバ１０に弛みを作っているが、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、第１基板３の上部に配線されている第１光ファイバ５（又は第２光ファイバ１０）を、押圧治具３０により上方（又は側方）から押圧することにより屈曲させても良い。

さらに、第１基板３及び第２基板７の固定状態、及び第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０との接続状態をより安定させるために、プラグ１２とアダプタ１７の固定方法と、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０接続方法とを、同一部材で行わなくてもよい。

例えば、前述した図１０の例では、プラグ１２とアダプタ１７とを係止爪１６と係止溝２０との協働によって固定すると同時に、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０との位置合わせが行われるが、例えば、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、プラグ１２とアダプタ１７とをビス３１で固定した後に、図１３のような押圧固定部材３２をアダプタ１７に装着することで、図１２（ｃ）に示すように、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とを整列溝２１内で位置合わせし、図１２（ｄ）に示すように、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とを光学接続しても良い。

光ファイバの位置合わせ手段として、前記の説明においては、整列溝２１を用いているが、これに限定することなく、プラグ１２をアダプタ１７に上方から取り付け、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０との位置合わせできる光学接続方法であれば良い。

例えば、図１４（ａ）に示すように、整列溝の代わりに貫通孔３４を有する貫通孔部材３３をアダプタ１７に装着し、第２光ファイバ１０を貫通孔部材３３の貫通孔３４内に導き、図１４（ｂ）に示すように、プラグ１２をアダプタ１７に装着し、図１４（ｃ）に示すように、貫通孔部材３３を第１光ファイバ５の方向に移動させ、第１光ファイバ５を貫通孔３４内に挿入させ、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０の端部の位置合わせを行い、図１４（ｄ）に示すように、光ファイバ移動部材２６を第１光ファイバ５の方向に移動させ、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とを光学接続させても良い。

なお、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０の位置合わせ手段の材料は、プラスチック、セラミック、金属、ジルコニア、ガラス金属等で作製されたものが好ましく使用される。

プラグ１２に第１光ファイバ５を固定する方法は、光ファイバ収納溝１４に限らず、貫通孔内を挿通させて接着剤で固定したり、機械的に把持させたりしても良く、要は、プラグ１２に固定できれば良い。

さらに、第２光ファイバ１０をアダプタ１７に固定する方法も特に限定はなく、例えば、直接接着剤で固定しても良く、第２光ファイバ１０の光学特性に影響がなければ、機械的に把持させても良い。さらに、第１基板３とプラグ１２、又は第２基板とアダプタ１７とを位置補正できるように仮固定し、装着後に固定しても良い。この際も、第２光ファイバ１７が他の構成部品に接触して破損することがないので、安全に接続作業を行うことができる。

上記した各実施の形態による光学接続構造において使用されるプラグ１２及びアダプタ１７の材料及び形状は、特に限定されず、材料としてはプラスチック、セラミック、金属、ジルコニア、ガラス金属等で作製されたものが好ましく使用される。形状についても、プラグ１２がアダプタ１７に確実に固定できれば、特に限定されない。

本発明の光学接続構造に使用される光伝送媒体は、上記では光ファイバ（第１光ファイバ５、第２光ファイバ１０）を使用しているが、プラグ１２に設置してアダプタ１７上で位置合わせ可能であれば、特に限定されず、例えば、プラグ１２側の第１基板３には、光ファイバ、アダプタ１７側の第２基板７には、光導波路等、他の光伝送媒体を設置しても良い。その他、プラグ１２又はアダプタ１７にLD、LED等の光源やフォトダイオード等の受光器が直接装着しても良い。

第１光ファイバ５及び第２光ファイバ１０を構成する光ファイバは、光ファイバ接続部品の適用目的に応じて適宜選択して使用することができ、例えば、石英又はプラスチック製のシングルモード光ファイバ、マルチモード光ファイバ等が好ましく使用される。

また、一度に接続される光ファイバの本数に制限はなく、整列溝の数に応じた数の光ファイバを接続することができる。従って、接続される光ファイバの本数には、特に制限はない。

また、光導波路は、材料を問わず、石英、シリコン等の無機系、またはポリイミド、アクリル、エポキシ等の有機系の材料で作製されたものを使用することが可能である。

光ファイバの接続方法は、特に限定されることはなく、周知の接続方法であれば良い。例えば、図１５（ａ）〜（ｄ）に示すような接続方法を用いることができる。

まず、図１５（ａ）に示すように、フェルール３５を第１基板３の第１光ファイバ５に装着し、さらに、フェルール３５をプラグ１２に装着する。また、アダプタ１７の第２光ファイバ１０にもフェルール３６を装着し、さらに、光ファイバ移動部材２６にフェルール３６を装着する。さらに、フェルール３６にフェルール３５、３６の位置合わせ部材として割りスリーブ３７を装着し、光ファイバ移動部材２６により、第２光ファイバ１０を弛ませながらフェルール３６を後方に移動させる。

次に、図１５（ｂ）に示すように、プラグ１２をアダプタ１７に装着し、図１５（ｃ）に示すように、割りスリーブ３７を第１光ファイバ５の方向にスライドさせて、フェルール３５、３６の位置合わせを行い、図１５（ｄ）に示すように、光ファイバ移動部材２６を移動させることにより、フェルール３５、３６を突合せ、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とを光学接続する。

なお、屈折率整合剤を接合する第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０との間に塗布して接続しても良いし、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とを突き合わせることによりＰＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔａｃｔ）接続を行っても良い。屈折率整合剤を用いる場合は、材料、形態、設置方法は特に限定されず、材料としては、光ファイバの屈折率、材質により適宣材料を選択して使用すれば良く、例えば、シリコーンオイル、シリコーングリス等が好ましく使用される。また、屈折率整合剤の形態は液状でも固体状でもよく、例えばオイル状、グリス状、ジェル状、フィルム状のものでも良い。

本発明の光学接続構造において使用される基板（第１基板３、第２基板７）は、用途、環境等により適宣選択して使用されるが、基板上に設置する光モジュール、光部品に電源が必要であったり、電気信号で制御されたりする場合は、プリント配線基板を使用することができる。

例えば、ガラスーエポキシ基板、ガラスートリアジン基板、ガラスーフッ素基板、ポリエステル基板等でも、フレキシブルプリント基板として使用されるポリイミドフィルムに代表されるフィルム状基板でもよい。または、既にプリント基板化されており、電子素子、光モジュール等が装着され光配線されているものでも、光伝送媒体のみが配線されている基板であっても構わない。

また、プラグ１２は第１基板３の外縁に限らす、第１光ファイバ５の先端が第１基板３の外側に位置すれば取り付ける場所に制限はない。例えば、第１基板３を中抜きにして、その内縁にプラグ１２を取り付けることも可能である。

以下、本発明の実施例について説明する。なお、発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
図１９（ｃ）の光学接続構造１を作製するために、２５０μｍ径光ファイバ心線の被覆を端部から１５ｍｍを除去し、被覆端部から１０ｍｍのところで光ファイバ素線（１２５μｍ径）をカットしたものを8本用意した。

その光ファイバ（第１光ファイバ５、第２光ファイバ１０）を、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、２つのガラス―エポキシ基板（第１基板３、第２基板７）に1枚あたり４本ずつ、光ファイバ（第１光ファイバ５、第２光ファイバ１０）1本あたり４点を紫外線硬化型接着剤で配線・固定した。その際、プラグまたはアダプタを設置する付近では、４本の光ファイバ（第１光ファイバ５、第２光ファイバ１０）を被覆同士が接触するように整列させ、また、光ファイバ心線の被覆端部を、ガラス―エポキシ基板（第１基板３、第２基板７）と一致するように設置した。

次に、図１７に示すプラグ１２、及び図１８に示すアダプタ１７をABS樹脂により作製し、整列溝２１として４心プラスチックV溝基板３８をアダプタ１７に組み込んだ。

次に、第１光ファイバ５をプラグ１２の光ファイバ収納溝１４に装着し、この状態でプラグ１２を第１基板３に装着し、接着剤により固定した。

図１９（ａ）に示すように、アダプタ１７は、配線された第２光ファイバ１０をアダプタ１７上に装着したV溝基板３８のV溝３９内に装着し、アダプタ１７を第２基板７に接着剤で固定し、かつ第２光ファイバ１０をアダプタ１７に接着剤により固定した。

そして、図１９（ｂ）に示すように、プラグ１２が装着された第１基板３を上方から、アダプタ１７が装着された第２基板７に近づけ、プラグ１２の係止爪１６をアダプタ１７の係止溝２１に係止させることにより、第１基板３及び第２基板７を上下方向の所定の位置に固定し、同時に第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０との位置合わせをＶ溝３９内で行った

そして、図１９（ｃ）に示すように、第１基板３と第２基板７とを第１光ファイバ５及び第２光ファイバ１０の軸線方向に相対的に移動させることにより、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とを光学接続し、本発明の光学接続構造１を作製した。

得られた光学接続構造１は、上記のように、他のプリント基板同士の光ファイバ接続において、嵩張る基板（第１基板３、第２基板７）同士の光学接続及び固定を上方から行えるので、光ファイバ（第１光ファイバ５、第２光ファイバ１０）の移動距離を少なくすることができる。従って、基板（第１基板３、第２基板７）上の接続作業スペースを小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。また、基板（第１基板３、第２基板７）が接触することで部品が破損するようなことがなくなる。

また、基板（第１基板３、第２基板７）同士を密接に固定できるため、省スペースで多段の光回路の作製が可能となる。他の基板上に構成される光回路同士を光学接続させると同時に、基板同士も固定することができるため、組立作業性を向上させることができる。

また、光ファイバ等の光伝送媒体（第１光ファイバ５）をプラグ１２に固定し、更にプラグ１２が基板（第１基板３）に固定されているため、光ファイバ（第１光ファイバ５）は基板（第１基板３）外に単独で引き出されることがない。従って、光ファイバ（第１光ファイバ５）が他の構成部品に接触して破損することがなく、安全に作業が行える。

その後、接続点において接続損失を測定したところ、０．５ｄB以下であり、光学接続構造として十分使用可能であった。

＜実施例２＞
図２０（ｃ）のような光学接続構造１を作製するために、実施例１と同様に、光ファイバ（第１光ファイバ５、第２光ファイバ１０）を配線したガラス―エポキシ基板（第１基板３、第２基板７）を作製し、図２０（ａ）に示すように、実施例１と同様のプラグ１２を第１基板３に装着・固定した。

次に、図１８に示すアダプタ１７、及び図９に示す光ファイバ移動部材２６をABS樹脂により作製した。また、プラスチックＶ溝基板３８は実施例１と同じものを用いた。

図２０（ａ）に示すように、第２基板７に配線された第２光ファイバ１０を、アダプタ１７上に装着されたＶ溝基板３８のＶ溝３９内に装着し、アダプタ１７を第２基板７に接着剤４０で固定し、かつ第２光ファイバ１０を光ファイバ移動部材２６に固定し、第２光ファイバ１０を屈曲させながら光ファイバ移動部材２６をアダプタ１７に摺動可能に装着した。

そして、図２０（ｂ）に示すように、プラグ１２が装着された第１基板３を上方から、アダプタ１７が装着された第２基板７に近づけ、プラグ１２の係止爪１６をアダプタ１７の係止溝２０に係止させ、第１基板３及び第２基板７を上下方向に固定させ、同時に第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０との位置合わせをＶ溝３９内で行った。

そして、図２０（ｃ）に示すように、アダプタ１７に装着した光ファイバ移動部材２６を第１光ファイバ５の方向に移動させることにより、第２光ファイバ１０を伸ばし、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とを光学接続させ、本発明の光学接続構造１を作製した。

得られた光学接続構造１は、実施例１の光学接続構造１について記載したと同様の優れた効果を生じるものであった。

また、上記のように、屈曲させた第２光ファイバ１０を伸すことで、第２光ファイバ１０の端部を移動させ、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０とを光学接続させることにより、プラグ１２をアダプタ１７に装着した際に第１基板３及び第２基板７を移動させる必要がないため、第１基板３及び第２基板７を精度良く装置内に装着することが可能となった。

さらに、重量のあるプリント基板（第１基板３、第２基板７）を移動させる必要がないため、接続時に光ファイバ（第１光ファイバ５、第２光ファイバ１０）に加わる衝撃が小さくなったため、破損する恐れがなくなり、接続作業を簡単にかつ安全に行うことができた。このため、歩留まりが向上して接続作業効率が向上した。さらに、摺動部材（光ファイバ移動部材２６）をアダプタ１７に設けることで、簡単に光ファイバ（第２光ファイバ１０）を屈曲させることができるため、迅速に光学接続構造１の作製ができた。

その後、接続点において接続損失を測定したところ、０．５ｄB以下であり、光学接続構造１として十分使用可能であった。

＜実施例３＞
図２３（ｄ）に示すような光学接続構造１を作製するために、実施例１と同様に、光ファイバ（第１光ファイバ５、第２光ファイバ１０）を配線したガラス―エポキシ基板（第１基板３、第２基板７）を作製した。

次に、図２１に示すプラグ１２、図２２に示すアダプタ１７、図１３に示す押圧固定部材３２をABS樹脂により作製した。さらに、プラスチックＶ溝基板３８は実施例１と同じものを用いた。

まず、図２３（ａ）に示すように、第１光ファイバ５をプラグ１２の光ファイバ収納溝１４に装着し、プラグ１２を第１基板３に接着剤により固定した。アダプタ１７は、配線された第２光ファイバ１０をアダプタ１７上に装着されたＶ溝基板３８のV溝３９内に装着し、かつ第２光ファイバ１０を光ファイバ移動部材２６に固定し、第２光ファイバ１０を屈曲させながら光ファイバ移動部材２６をアダプタ１７に摺動可能に装着した。

次に、図２３（ｂ）に示すように、プラグ１２が装着された第１基板３を上方から、アダプタ１７が装着された第２基板７に近づけ、ビス３１によりプラグ１２をアダプタ１７に締め付けることで固定した。次に、押圧固定部材３２をプラグ１２の上方からアダプタ１７の係止溝２０に係止爪３４を係止させることで固定し、図２３（ｃ）に示すように、第１光ファイバ５と第２光ファイバ１０との位置合わせをＶ溝３９内で行った。

そして、図２３（ｄ）に示すように、アダプタ１７に装着した光ファイバ移動部材２６を第１光ファイバ５の方向に移動させることで、第２光ファイバ１０を伸ばし、第１光ファイバ５と第２光ファイバとを光学接続し、本発明の光学接続構造１を作製した。

得られた光学接続構造１は、実施例２の光学接続構造１について記載したと同様の優れた効果を生じるものであった。また、上記のように、プリント基板（第１基板３、第２基板７）を同士を固定する工程と、光ファイバ（第１光ファイバ５、第２光ファイバ１０）の位置合わせを行う工程とを区別し、それぞれ独立させることで、それぞれの固定をより強固にすることができ、安定した固定状態を保つことが可能となった。

その後、接続点において接続損失を測定したところ、０．５ｄB以下であり、光学接続構造として十分使用可能であった。

本発明による光学接続構造の第１の実施の形態の全体を示した正面図である。 図１の第１光学体及び第２光学体を示した斜視図である。 図１の接続手段のプラグを示した斜視図である。 図１の接続手段のアダプタを示した斜視図である。 図１に示す光学接続構造の作製手順を示した説明図である。 本発明による光学接続構造の第２の実施の形態の全体を示した正面図である。 図６の第１光学体を示した斜視図である。 図６に示す光学接続構造の作製手順を示した説明図である。 光ファイバ移動部材の斜視図である。 本発明による光接続構造の変形例を示した説明図であって、変形例の作製手順の説明図である。 本発明による光接続構造の変形例を示した説明図であって、変形例の作製手順の説明図である。 本発明による光接続構造の変形例を示した説明図であって、変形例の作製手順の説明図である。 押圧固定部材の斜視図である。 本発明による光接続構造の変形例を示した説明図であって、変形例の作製手順を示した説明図である。 本発明による光接続構造の変形例を示した説明図であって、変形例の作製手順を示した説明図である。 本発明による光接続構造の実施例１に使用する第１基板及び第２基板を示した斜視図である。 実施例１に使用するプラグを示した斜視図である。 実施例１に使用するアダプタを示した斜視図である。 実施例１の作製手順を示した説明図である。 本発明による光接続構造の実施例２の作製手順を示した説明図である。 実施例２に使用するプラグを示した斜視図である。 実施例２に使用するアダプタを示した斜視図である。 本発明による光接続構造の実施例３の作製手順を示した説明図である。

符号の説明

１ 光光学構造
２ 第１光学体
３ 第１基板
４ 第１光回路
５ 第１光ファイバ
６ 第２光学体
７ 第２基板
８ アダプタ固定部
９ 第２光回路
１０ 第２光ファイバ
１１ 接続手段
１２ プラグ
１３ 光ファイバ固定部
１４ 光ファイバ収納溝
１５ 係合溝
１６、２９ 係止爪
１７ アダプタ
１８ 光ファイバ固定部
１９ 係合部
２０ 係止溝
２１ 整列溝
２５ プラグ固定部
２６ 光ファイバ移動部材
２７ 係合溝
２８ 支持溝
３０ 押圧治具
３１ ビス
３２ 押圧固定部材
３３ 貫通孔部材
３４ 貫通孔
３５、３６ フェルール
３７ 割スリーブ
３８ Ｖ溝基板
３９ Ｖ溝

Claims (9)

1. 一方の基板に配線される一方の光伝送媒体と、他の基板に配線される他方の光伝送媒体と、前記一方の光伝送媒体と前記他方の光伝送媒体とを光学接続する接続手段とを備えた光学接続構造であって、
   前記接続手段は、前記一方の光伝送媒体に装着されるプラグと、前記他方の光伝送媒体に装着されるアダプタとを備え、前記プラグと前記アダプタとを上下方向から相対的に接近させて連結することにより、前記両光伝送媒体の位置決めがなされ、前記両光伝送媒体が光学接続されることを特徴とする光学接続構造。
2. 前記一方の光伝送媒体又は他方の光伝送媒体の少なくとも何れか一方は屈曲された状態で前記アダプタ又はプラグに装着され、前記プラグと前記アダプタとを連結して両光伝送媒体の位置決めがなされた後に、前記光伝送媒体の屈曲された部分を伸ばすことにより、前記両光伝送媒体が光学接続されることを特徴とする請求項１に記載の光学接続構造。
3. 前記両光伝送媒体は、溝又は貫通孔からなる位置合わせ手段により、位置合わせがなされることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学接続構造。
4. 前記プラグは、一部が前記一方の基板の外方に位置するように、一方の基板に固定されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光学接続構造。
5. 一方の基板に配線される一方の光伝送媒体と、他の基板に配線される他の光伝送媒体とを、接続手段により光学接続する光学接続構造の作製方法であって、
   前記一方の光伝送媒体を接続手段のアダプタに固定する工程と、前記他方の光伝送媒体を接続手段のプラグに固定する工程と、前記アダプタと前記プラグとを上方方向から相対的に接近させて互いに連結する工程と、前記アダプタ又は前記プラグに設けられた位置合わせ手段により、前記一方の光伝送媒体と前記他方の光伝送媒体とを位置合わせする工程とを備えてなることを特徴とする光学接続構造の作製方法。
6. 前記アダプタと前記プラグとを上下方向に相対的に接近させて連結する工程の前に、前記一方の光伝送媒体又は前記他方の光伝送媒体の少なくとも何れか一方が屈曲された状態で前記アダプタ又は前記プラグに固定される工程を有し、かつ、前記アダプタ又は前記プラグに設けられた位置合わせ手段により、前記一方の光伝送媒体と前記他方の光伝送媒体とを位置合わせする工程の後に、屈曲された前記一方の光伝送媒体又は前記他方の光伝送媒体を伸ばす工程を有することを特徴とする請求項５に記載の光学接続構造の作製方法。
7. 前記アダプタと前記プラグとを上下方向から相対的に接近させて連結する工程において、前記プラグに装着されている一方の光伝送媒体を、前記位置あわせ手段として具備された溝状物に上方から載置することを特徴とする請求項５又は６に記載の光学接続構造の作製方法。
8. 前記アダプタと前記プラグとを上下方向から相対的に接近させて連結する工程の前に、前記位置合わせ手段として前記アダプタ又は前記プラグに装備された貫通孔を有する部材を、前記一方の光伝送媒体又は他方の光伝送媒体に装着する工程を有し、かつ、前記アダプタと前記プラグとを連結する工程の後に、前記貫通孔を有する部材を前記アダプタ又は前記プラグに対し相対的に移動させ、前記貫通孔内に一方の光伝送媒体又は他方の光伝送媒体を挿入する工程を有することを特徴とする請求項５に記載の光学接続構造の作製方法。
9. 前記一方の光伝送媒体に固定されている前記プラグを、該プラグの一部が前記一方の基板の外方に位置するように、一方の基板に固定する工程を有することを特徴とする請求項５から８の何れかに記載の光学接続構造の作製方法。
   
   

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