JP2016133656A - 光配線構造およびそれを備える情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート間をまたがる配線を可能にし、複雑な光配線であっても、生産性や密度の高い光配線構造を提供する。【解決手段】光配線構造であって、水平配置のシート状光伝送媒体１１、３１の間に、垂直配置のシート状光伝送媒体２１を挟み、直列に接続する。垂直配置のシート状光伝送媒体２１或いは水平配置のシート状光伝送媒体１１、３１で、配線がクロスして入れ替えられている。【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバを用いた光配線構造、およびそれを備える情報処理装置に関する。

近年、サーバやルータなどの情報処理装置では、装置内や基板内でのデータ伝送の高速化の要求が高まっており、従来の電気伝送からより高速な伝送が可能となる光伝送に移行しつつある。

情報処理装置においては、スイッチＬＳＩ、インターフェースモジュール、ＣＰＵなどのＬＳＩを搭載した、スイッチ基板、ライン基板などの複数の回路基板が、バックプレーンに取り付けられている。複数の回路基板をバックプレーンに接続し、バックプレーンを介して回路基板間の信号伝送を行う。回路基板内や回路基板間の信号伝送には、従来、電気配線による電気伝送が用いられていた。しかし、電気伝送では、伝送速度が速くなるにつれて基板配線の損失が大きくなるため、またクロストークが発生するため、高速化することが困難になってきている。このため、回路基板内や回路基板間の信号伝送に光伝送を用いることが検討されている。

光ファイバを用いた光配線構造として、特許文献１には、複数本の光ファイバを内封させた状態で二次元平面形状に光配線させる本体部と、前記本体部と一体的に設けられると共に、前記各光ファイバの端部を内封させて、前記本体部と同一平面上に形成させた複数の可撓性枝部とを備え、本体部において、各光ファイバを、互いに交差した状態で光配線させることで、枝部間を結ぶような様々なレイアウトの光配線を可能とした光ファイバシート（請求項１、段落００２１）が記載されている。

特開２００１−３３０７３８号公報

光配線において、素線の光ファイバを用いた場合には、人手で光ファイバを１本１本コネクタに接続しなければならないため、接続に時間がかかる、配線間違いが生じやすいなど、生産性が悪い。光ファイバシートで複数本の光ファイバを纏める方法があるが、光ファイバシートでは、シート間をまたがる配線はできないため、配線密度が低下する。光導波路はスルーホールを形成することができるが、導波路自身およびスルーホールを形成するためのミラーの損失が大きくなる。

特許文献１には、本体部において、各光ファイバを、互いに交差した状態で光配線させることで、枝部間を結ぶような様々なレイアウトの光配線を可能とした光ファイバシートが記載されているが、光ファイバシート上の光ファイバの配線は1本1本配線しなければならないため、生産性が悪くなる。またシート間をまたがる配線ができないため、コンタクト部が2次元配列となった高密度フェルールを用いることができない。コンタクト部が1次元配列で信号数の少ないフェルールを使うためにフェルールの数が多くなったり、他の配線を平面状で迂回したりするため、シートが広がり配線密度が下がる。

本発明は、これらの課題を解決し、シート間をまたがる配線を可能にし、複雑な光配線であっても、生産性や密度の高い光配線構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、光配線構造の一例を挙げるならば、水平配置のシート状光伝送媒体の間に、垂直配置のシート状光伝送媒体を挟み、直列に接続したことを特徴とするものである。

また、本発明の光配線構造の他の一例を挙げるならば、リボンファイバから成る光伝送路の間に、垂直配置の光ファイバシートおよび水平配置の光ファイバシートを挟み、直列に接続したことを特徴とするものである。

本発明の光配線構造において、前記垂直配置のシート状光伝送媒体或いは前記水平配置のシート状光伝送媒体で配線がクロスして入れ替えられていることが好ましい。

本発明によれば、水平配置の光ファイバシートの間に垂直配置の光ファイバシートを挟むことにより、シート間をまたがる配線を可能にし、複雑な光配線であっても、生産性の高い光配線構造が可能となる。

本発明の実施例１の光配線構造を示す図である。 光ファイバシートの１例を示す断面図である。 本発明の実施例１の光配線構造の効果を説明する図である。 従来の光配線構造を説明する図である。 本発明の実施例１の光配線構造を備える情報処理装置を示す斜視図である。 本発明の実施例２の光配線構造を示す図である。 本発明の実施例３の光配線構造を示す図である。 本発明の実施例４の光配線構造を示す図である。 本発明の実施例５の光配線構造を示す図である。

以下に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、実施の形態を説明するための各図において、同一の機能を有する要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。

図１に、本発明の実施例１の光配線構造を示す。実施例１の光配線構造は、水平配置された左側の光ファイバシート１１と水平配置された右側の光ファイバシート３１とを、シート間をまたがって配線可能とするものである。

図１において、左側の光ファイバシート１１は、水平配置された複数枚の光ファイバシート(図では４枚)から構成され、複数枚のファイバシートの端部は１つのフェルール（例えばＭＴフェルール）１４に接続されている。図２に光ファイバシート単体の一例の断面図を示す。ポリイミド等のシート１３上に接着剤を塗布し、複数の光ファイバ１２を配置する。光ファイバ１２上には、樹脂を塗布しても良いし、シートを貼り付けても良い。フェルール１４では、例えば６列×４行のように光ファイバ１２が２次元状に配置されている。右側の光ファイバシート３１も、同様に、水平配置された複数枚の光ファイバシート（図では４枚）から構成され、複数枚のファイバシートの端部は１つのフェルール３４に接続されている。

光配線構造２０は、垂直配置された複数枚の光ファイバシート２１を備え、複数枚の光ファイバシートの両端部はフェルール２４に接続されている。光ファイバシート内では一方の光ファイバを他方の光ファイバの上を通してクロスさせることにより、光ファイバの位置を入れ替えることができる。図の例では、１，２行の光ファイバペアと３，４行の光ファイバのペアとを入れ替えている。そして、左側の光ファイバシート１１のフェルール１４と右側の光ファイバシート３１のフェルール３４に、光ファイバシート２１の両端部に接続したフェルール２４をそれぞれ接続することにより、水平配置された光ファイバシート１１、垂直配置された光ファイバシート２１および水平配置された光ファイバシート３１を直列に接続する。

図１においては、右側の水平配置した光ファイバシート３１内において、前側の光ファイバのグループと後側の光ファイバのグループとを入れ替えている。垂直配置した光ファイバシート２１内で上下のペアを入れ替え、水平配置した光ファイバシート３１内で前後の光ファイバのグループを入れ替えることで、図に示される例では、１行ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６、２行ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６、３行ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５，ｃ６、４行ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６と配置された左側の光ファイバが、１行ｃ４，ｃ５，ｃ６，ｃ１，ｃ２．ｃ３、２行ｄ４，ｄ５，ｄ６，ｄ１，ｄ２，ｄ３、３行ａ４，ａ５，ａ６，ａ１，ａ２，ａ３、４行ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ１，ｂ２，ｂ３と配置された右側の光ファイバに接続される。垂直配置した光ファイバシート２１内で光ファイバ２２を任意の位置に入れ替え、水平配置した光ファイバシート３１内で光ファイバ３２を任意の位置に入れ替えることにより、希望する任意の光ファイバと接続することができる。

図３および図４を用いて実施例１の光配線構造の効果を説明する。
図４に、本実施例の配線構造を用いない情報処理装置の一例を示す。図において、２枚のライン基板５０と２枚のスイッチング基板６０とを、バックプレーン（図示せず）上の光ファイバシート７７，７８を用いて接続する。ライン基板およびスイッチング基板上には、それぞれ送信側の光モジュール５２、受信側の光モジュール５４、コネクタハウジング５５、およびコネクタハウジングとそれぞれの光モジュールを接続する第１の光ファイバシート５６および第２の光ファイバシートが設けられている。バックプレーン（図示せず）上には、各コネクタハウジング５５の上段同士を接続するための第１の光ファイバシート７７と、各コネクタハウジング５５の下段同士を接続するための第２の光ファイバシート７８が設けられている。図に示すように、第１の光ファイバシート７７および第２の光ファイバシート７８は、接続対象となる全ての基板と接続するために、基板の数の分岐が必要であり、また、接続する基板の数のコネクタが必要となる。そのため、光ファイバシートの組立性や歩留まりが悪くなり、また図の点線で示すように配線密度が低くなる。

図３に、本実施例の配線構造を用いた情報処理装置の一例を示す。この情報処理装置では、送信側の光モジュール５２および受信側の光モジュール５４とコネクタハウジング５５との間に、実施例１の光配線構造２０を設けることにより、コネクタハウジング５５の上段および下段の光ファイバと、接続相手の基板とが対応するように光ファイバの接続を入れ替える。そして、接続相手となる基板同士をバックプレーン上に設けた第１〜第４の光ファイバシート７２，７３，７４，７５でそれぞれ接続する。図に示すように、バックプレーン上に設ける光ファイバシートの数は増えるが、光ファイバシートが２つの基板間を接続する構造となるため、光ファイバシートの分岐を無くすことができ、また、光ファイバシートに取り付けるフェルール（コネクタ）の数を少なくすることができるので、光ファイバシートの歩留まりを向上することができ、コストを削減することができる。また、基板間を接続する光ファイバシートとして一般的なリボンファイバを使用することもでき、コストを低減することができる。

図５に、実施例１の光配線構造を備える情報処理装置の斜視図を示す。
バックプレーン７０には複数の光バックプレーンコネクタハウジング７１が設けられ、それぞれの光バックプレーンコネクタハウジング７１には、光ファイバシート１１が接続されたＭＴフェルール１４が複数取り付けられている。ライン基板、スイッチング基板等のドーターカード８０では、送信側の光モジュール５２や受信側の光モジュール５４が設けられ、本実施例の光配線構造２０を介して、光コネクタハウジング８２に接続されている。ドーターカード８０をバックプレーン７０に取り付け、光コネクタハウジング８２を光バックプレーンハウジング７１に接続する。ドーターカード８０に、本実施例の光配線構造２０を設けて光コネクタハウジング８２のフェルールの光ファイバの配置を変えることにより、バックプレーン７０の光ファイバシート１１の形状を簡単にでき、組立性を向上させることができる。

本実施例によれば、水平配置の光ファイバシートの間に垂直配置の光ファイバシートを挟むことにより、シート間をまたがる配線を可能にし、複雑な光配線であっても、光ファイバシートを用いて生産性の高い光配線構造を可能とすることができる。

図６に、本発明の実施例２の光配線構造を示す。実施例２は、水平配置された光ファイバシートの複数のフェルールにまたがるように本発明の光配線構造を設けたものである。

図６において、左側では、水平配置された光ファイバシート１１に接続された２つのフェルール１４が配置されている。同様に右側には、水平配置された光ファイバシート３１に接続された２つのフェルール３４が配置されている。本実施例の光配線構造１２０では、垂直配置された光ファイバシート１２１を備え、左右のフェルール１４、３４と接続するように、左右それぞれ２つのフェルール１２４が取り付けられている。

本実施例によれば、実施例１の効果に加えて、複数のフェルールをまたがるように配線することができ、より複雑な光配線に対応することができる。

図７に、本発明の実施例３の光配線構造を示す。実施例３は、バックプレーンの光ファイバシートに本発明の光配線構造を用いたものである。

図７において、バックプレーン７０に設けられた光ファイバシート１１は、水平配置された光ファイバシート２１１、垂直配置された光ファイバシート２２１、および水平配置された光ファイバシート２３１から構成されている。垂直配置された光ファイバシート２２１は、所定の角度、例えば９０°、曲げてある。図に示されるように、光ファイバシート１１は、ＭＴフェルール１４からバックプレーン７０側に立ち下がり、略９０°曲げられてバックプレーン７０に沿うように配置される。垂直配置した光ファイバシート２２１を所定の角度曲げて、曲げ形状を固定しておくことにより、光ファイバの折れを防止し、ＭＴフェルール１４に力が働くことを防ぐことができる。また、垂直配置した光ファイバシート２２１で光ファイバの曲げ半径を決めることができ、光ファイバの最小曲げ半径を守ることができる。

図８に、本発明の実施例４の光配線構造を示す。実施例４は、標準のリボンファイバ間に、本発明の垂直配置した光ファイバシートおよび水平配置した光ファイバシートを設けたものである。

図８において、左側にはリボンファイバ（光ファイバテープ心線）１１が、右側にはリボンファイバ（光ファイバテープ心線）３１が配置され、リボンファイバ１１とリボンファイバ３１との間には、本実施例の光配線構造３２０が設けられている。光配線構造３２０は、垂直配置された光ファイバシート３２１と水平配置された光ファイバシート３２５との組み合わせから構成され、垂直配置された光ファイバシート３２１上および水平配置された光ファイバシート３２５上で光ファイバの入れ替えが行われる。

本実施例によれば、実施例１の効果に加えて、標準のリボンファイバと組み合わせることにより、長さの制限を無くすることができ、また、バックプレーン等でも標準部品を多用することができ、低価格とすることができる。

図９に、本発明の実施例５の光配線構造を示す。実施例５は、実施例３の光配線構造と実施例４の光配線構造を組み合わせたものである。

図９において、バックプレーン７０に設けられた光ファイバシート１１は、リボンファイバ４１１、垂直配置された光ファイバシート４２１、水平配置された光ファイバシート４２５およびリボンファイバ４３１から構成されている。垂直配置された光ファイバシート４２１は、所定の角度、例えば９０°、曲げてある。図に示されるように、光ファイバシート１１は、ＭＴフェルール１４からバックプレーン７０側に立ち下がり、略９０°曲げられてバックプレーン７０に沿うように配置される。垂直配置した光ファイバシート４２１を所定の角度曲げて、曲げ形状を固定しておくことにより、光ファイバの折れを防止し、ＭＴフェルール１４に力が働くことを防ぐことができる。また、垂直配置した光ファイバシート４２１で光ファイバの曲げ半径を決めることができ、光ファイバの最小曲げ半径を守ることができる。

本実施例によれば、実施例１の効果に加えて、光ファイバの最小曲げ半径を守ることができ、光ファイバの特性劣化や折れを防ぐことができる。また、標準のリボンファイバと組み合わせることにより、長さの制限を無くすることができ、また、バックプレーン等でも標準部品を多用することができ、低価格とすることができる。

なお、上記の各実施例では光ファイバシートを例に説明したが、光ファイバシートに限らず、本発明には有機光導波路などのシート状光伝送媒体を用いることができる。

１１ 光ファイバシート（水平配置）
１２ 光ファイバ
１３ ポリイミド等のシート
１４ フェルール
２０ 光配線構造
２１ 光ファイバシート（垂直配置）
２２ 光ファイバ
２４ フェルール
３１ 光ファイバシート（水平配置）
３２ 光ファイバ
３４ フェルール
５０ ライン基板
５２ 光モジュール（送信）
５４ 光モジュール（受信）
５５ コネクタハウジング
５６，５８ 光ファイバシート
６０ スイッチ基板
７０ バックプレーン
７１ 光バックプレーンコネクタハウジング
７２，７３，７４，７５，７７，７８ バックプレーンの光ファイバシート
８０ ドーターカード
８２ 光コネクタハウジング
１２０，２２０，３２０，４２０ 光配線構造
１２１，２２１，３２１， 光ファイバシート（垂直配置）
３２５，４２５ 光ファイバシート（水平配置）

Claims (14)

1. 水平配置のシート状光伝送媒体の間に、垂直配置のシート状光伝送媒体を挟み、直列に接続したことを特徴とする光配線構造。
2. 請求項１に記載の光配線構造において、
   前記垂直配置のシート状光伝送媒体で配線がクロスして入れ替えられていることを特徴とする光配線構造。
3. 請求項２に記載の光配線構造において、
   前記水平配置のシート状光伝送媒体で配線がクロスして入れ替えられていることを特徴とする光配線構造。
4. 請求項１に記載の光配線構造において、
   前記水平配置のシート状光伝送媒体および前記垂直配置のシート状光伝送媒体の端部にはそれぞれフェルールが取り付けられ、前記水平配置のシート状光伝送媒体と前記垂直配置のシート状光伝送媒体とは前記フェルールで接続されていることを特徴とする光配線構造。
5. 請求項４に記載の光配線構造において、
   前記垂直配置のシート状光伝送媒体は、複数の前記フェルールにまたがるように配置されていることを特徴とする光配線構造。
6. 請求項１に記載の光配線構造において、
   前記垂直配置のシート状光伝送媒体は、所定の角度曲げられていることを特徴とする光配線構造。
7. 請求項１に記載の光配線構造において、
   前記シート状光伝送媒体は、光ファイバシートであることを特徴とする光配線構造。
8. 請求項１に記載の光配線構造において、
   前記シート状光伝送媒体は、有機光導波路であることを特徴とする光配線構造。
9. リボンファイバから成る光伝送路の間に、垂直配置の光ファイバシートおよび水平配置の光ファイバシートを挟み、直列に接続したことを特徴とする光配線構造。
10. 請求項９に記載の光配線構造において、
    前記垂直配置の光ファイバシートおよび水平配置の光ファイバシートの少なくとも一つで光ファイバがクロスして入れ替えられていることを特徴とする光配線構造。
11. 請求項９に記載の光配線構造において、
    前記垂直配置の光ファイバシートは所定の角度曲げられていることを特徴とする光配線構造。
12. 請求項１〜１１の何れか一つに記載の光配線構造を備える情報処理装置。
13. 請求項１２に記載の情報処理装置において、
    前記光配線構造を、ドーターカード上の光配線に備える情報処理装置。
14. 請求項１２に記載の情報処理装置において、
    前記光配線構造を、バックプレーン上の光配線に備える情報処理装置。

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