JP4125621B2 - 光ファイバシート - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の基板を有し、上記基板を立体的に配置することができる光ファイバシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、様々な電子光学機器において、複数の回路を集積することにより、機器の高密度化及び省スペース化が図られている。このように集積された複数の回路間の接続を可能とするため、フレキシブル光ファイバと光コネクタを組み合わせた技術が種々開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載された光学接続装置は、図７に示すように、本体部１０１と本体部１０１から延びる複数のタブ１０２とを備え、可撓性のあるシート材で形成された基板１００を有する。上記基板１００には、複数の光ファイバが取り付けられている。上記タブ１０２の端部には、光ファイバを接続可能に終端する光ファイバ終端手段が配置されている。
【０００４】
上記基板１００は、回路パッケージ２００に含まれるプリント回路ボード２０１間の光学接続を可能にする。基板１００のタブ１０２の端部の終端部は、回路パッケージ２００の光コネクタ２０２に挿入される。このとき、各タブ１０２は、その終端部と光コネクタ２０２の方向を整合させるために、基板１００方向に対し、約９０度ねじられている。特許文献１に記載された発明では、このように立体的に配置された回路ボードの光結線を可能にしている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２５７４６１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された発明において、各回路ボードに配置される光コネクタ２０２がそれぞれ１個の場合、上記タブを用いて上記回路ボードを接続する手段は有効である。しかし、上記光コネクタ２０２が各回路ボードに複数配置される場合などは、配線が複雑になり上記基板では対応できないといった問題があった。
【０００７】
従って、本発明はより高度な立体的配線を可能とする光ファイバシートの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバシートは、複数の回路部と上記回路部を繋ぐ橋絡部とがシート状部材で形成され、上記回路部及び上記橋絡部に光ファイバが敷設されており、そのことによって、上記目的が達成される。
【０００９】
本発明において、少なくとも上記橋絡部は、可撓性を有するシート状部材で形成されている構成としてもよい。
【００１０】
本発明において、上記橋絡部は、円弧状領域を有していてもよい。
【００１１】
その場合、上記橋絡部を構成する円弧状領域の円弧中心は、該橋絡部が繋がっている上記回路部の各辺から離間していることが好ましい。
【００１２】
その場合、上記円弧状領域の円弧中心と該橋絡部が繋がっている上記回路部の各辺との離間距離が、それぞれ上記円弧状領域の内周側半径の略１／２であることが好ましい。
【００１３】
本発明の光ファイバシートにおいて、上記いずれかの回路部には、他の回路部を異なる平面内に固定する固定手段を備えたように構成することも可能である。
【００１４】
その場合、上記固定手段は、いずれかの回路部に形成された切り込み部を有するように構成することも可能である。
【００１５】
本発明の光ファイバシートにおいて、上記光ファイバは、可撓性を有するカバー層で被覆されているように構成することも可能である。
【００１６】
本発明の光ファイバにおいて、上記回路部に切り込みを入れて分岐部が形成され、分岐部の端部には、光ファイバ接続手段が取り付けられているように構成することも可能である。
【００１７】
本発明の作用について説明する。
【００１８】
本発明の光ファイバシートは、複数の回路部と上記回路部を繋ぐ橋絡部とがシート状部材で形成されているため、二次元的なシート状態で上記回路部及び橋絡部に光ファイバ、あるいは光ファイバと各種光素子又は電子素子を配置することが可能である。本発明に係る光ファイバシートは、上記光ファイバ等が配置された後、上記橋絡部や回路部を変形させて立体的な形状を取ることができる。
【００１９】
少なくとも上記橋絡部が、可撓性を有するシート状部材で形成されていると、該橋絡部、又は橋絡部と回路部を自由に変形させて立体的な形状を付与することが可能であることに加えて、該光ファイバシートが可動部に使用された場合、該光ファイバーシートは可動部の動きに追随して変形することができる。
【００２０】
本発明において、上記橋絡部が円弧状領域を有していると、一つの回路部を他の回路部と異なる平面に配置する際、上記円弧状領域を滑らかに湾曲させることができる。そのため、上記橋絡部に配置されている光ファイバに無理な曲がりが生じない。
【００２１】
その場合、上記橋絡部を構成する円弧状領域の円弧中心が、該橋絡部が繋がっている上記回路部の各辺から離間していることにより、一つの回路部が橋絡部で繋がれている他の回路部とほぼ垂直に配置される場合、上記円弧状領域を滑らかに湾曲させることができる。特に、上記各回路部と橋絡部との境界部において、曲率半径の小さい屈曲部が生じることがない。
【００２２】
その場合、上記円弧状領域の内周側円弧中心と該橋絡部が繋がっている上記回路部の各辺との離間距離が、それぞれ上記円弧状領域の内周側半径の略１／２であれば、一つの回路部が橋絡部で繋がれている他の回路部とほぼ垂直に配置される場合、上記橋絡部に余剰が生じて無駄なスペースをとることもない。
【００２３】
本発明の光ファイバシートにおいて、上記いずれかの回路部に他の回路部を異なる平面内に固定する固定手段を備えることにより、一つの回路部と他の回路部とを所定に位置関係で固定することができる。
【００２４】
その場合、上記固定手段がいずれかの回路部に形成された切り込み部を有するように構成されることにより、該切り込み部が上記回路部同士を係止する。ここで切り込み部とは、上記回路部内に形成されたスリット状の切り込み部や、上記回路部の各辺の端部から内部に向かって形成された切り込み部をいう。
【００２５】
本発明の光ファイバシートにおいて、上記光ファイバは、可撓性を有する材料からなるカバー層で被覆されていることにより、光ファイバを保護することができる。
【００２６】
本発明の光ファイバにおいて、上記回路部に切り込みを入れて分岐部が形成され、分岐部の端部には、光ファイバ接続手段が取り付けられていることにより、該分岐部を湾曲させて他の基板等と光接続することができ、更に高度な立体的配線が可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る光ファイバシート１の平面図である。図１の光ファイバシート１は、図３に示すように立体的に組み立てられて使用される。
【００２９】
光ファイバシート１は、回路部Ｂと回路部Ｃ、及び回路部Ｂと回路部Ｃを繋ぐ橋絡部Ａとにより形成されるシート状部材２と、該シート状部材２の上面に敷設された光ファイバ３を備える。また、シート状部材２の回路部Ｂや回路部Ｃには、上記光ファイバ３と接続された光素子４が配置されている。更に、本実施形態において上記回路部Ｂ、Ｃの端部には、光ファイバ接続手段として複数個の光コネクタ５が配置されている。
【００３０】
本実施形態において使用されるシート状部材２は、適度な弾力性を有し可撓性に富んだ材料から形成されている。例えば、上記材料としてウレタン系樹脂、エチレン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂、又はシリコーン系樹脂等のプラスチック材料の中から適宜選択されるものである。また、上記材料としてジエン系ゴム、プレン系ゴム、シリコーン系ゴム等のゴム材料を使用することも可能である。
【００３１】
従って、本実施形態に係る光ファイバーシート１は、外力を加えるだけで自由に変形させることができ、回路部Ｂと回路部Ｃを異なる平面上に配置することが可能となる。
【００３２】
また、上記光ファイバシート１は、熱可塑性材料から形成されたシート状部材２を用いて形成することも可能である。熱可塑性材料を用いた光ファイバシート１は、加熱することによって塑性変形させ、上記各回路部を立体的に配置することが可能である。
【００３３】
図２は、上記シート状部材２の平面図である。回路部Ｂ及び回路部Ｃは、それぞれ矩形平面状に形成されている。橋絡部Ａは、回路部Ｂの一辺と回路部Ｃの一辺とを繋ぐように形成されている。橋絡部Ａは、円弧状領域１０と接続部１１とにより構成されている。本実施形態において、円弧状領域１０は、内周側半径Ｒの円環の略１／４部分である。該円弧状領域１０の幅は、特に限定されるものではなく、敷設される光ファイバ３の本数に応じて設計することができる。
【００３４】
円弧状領域１０の両端には接続部１１が形成されている。接続部１１は、上記回路部Ｂ、Ｃと橋絡部Ａの円弧状領域１０を一体的に接続している。接続部１１は所定の長さｄを有している。これにより、上記円弧状領域１０の円弧中心Ｏは、該橋絡部Ａが繋がっている回路部Ｂの辺ｂから距離ｄだけ離間するとともに、該橋絡部Ａが繋がっている回路部Ｃの辺ｃから距離ｄだけ離間することになる。
【００３５】
これにより、図３に示すように、上記回路部Ｃが橋絡部Ａで繋がれている他の回路部Ｂとほぼ垂直に配置される場合、上記円弧状領域１０を滑らかに湾曲させることができる。そのため、回路部Ｂから橋絡部Ａを経て回路部Ｃに向かって敷設された光ファイバ３に無理な曲がりが生じることがなく、伝搬光の曲げ損失の発生や光ファイバの断線の断線の危険性を低減することができる。
【００３６】
上記離間距離ｄの大きさは、適宜決定することができる。本実施形態において、上記離間距離ｄは、上記円弧状領域１０の内周側半径Ｒの略１／２である。これにより、上記橋絡部Ａは、回路部Ｂと回路部Ｃとの間で滑らかに湾曲するとともに、余剰を生じることがない。従って、光ファイバを伝搬する光の損失や光ファイバの断線を防止できるとともに、無駄なスペースをとることもなく立体的配線の高密度化を実現することができる。
【００３７】
図３の回路部Ｃは、回路部Ｂに対して固定手段により垂直に固定されている。本実施形態において、固定手段は回路部Ｂに形成された切り込み部６と回路部Ｃに形成された差し込み部７によって構成されている。上記切り込み部６は、回路部Ｂの長手方向に直角な方向に穿設されたスリット状の長穴であって、該長穴の幅は上記シート部材２の厚み程度が適当である。
【００３８】
上記差し込み部７は、回路部Ｃの橋絡部が接続されている辺に連なる辺であって、二次元的平面状態において回路部Ｂと対向する辺に形成された舌辺状の部位である。差し込み部７の長さは、上記切り込み部６の長さと略等しい。差し込み部７の幅は、シート状部材２の厚みより厚く形成されており、該差し込み部７が上記切り込み部６を貫通することが好ましい。
【００３９】
光ファイバシート１を立体的に組み立てる際、該差し込み部７は上記切り込み部６に差し込まれた状態で固定される。
【００４０】
通常、差し込み部は切り込み部に差し込むことにより固定されるが、差し込み部７が切り込み部６から抜けるのを防止するため、適宜、接着剤や粘着テープを用いたり、Ｌ字状部材やＴ字状部材を用いて固定することも可能である。また、上記光ファイバーシートは、切り込み部を形成せずに、接着剤、粘着テープ、Ｌ字状部材やＴ字状部材などを用いて、直接回路部Ｃを回路部Ｂに固定することもできる。
【００４１】
（実施形態２）
図４は、実施形態２に係る光ファイバシート１の平面図である。図４の光ファイバシート１は、図６に示すように立体的に組み立てられて使用される。
【００４２】
実施形態２の光ファイバシート１は、シート状部材２と光ファイバ３を備える。上記シート状部材２は、可撓性を有する材料で形成されている。図５に示すように、上記シート状部材２は、回路部Ｂ、回路部Ｃ１、回路部Ｃ２、回路部Ｃ３、回路部Ｄと、橋絡部Ａ１、橋絡部Ａ２、橋絡部Ａ３及び橋絡部Ａ４によって形成されている。
【００４３】
本実施形態において、上記回路部Ｃ１、回路部Ｃ２及び回路部Ｃ３は、それぞれ橋絡部Ａ１、橋絡部Ａ２、橋絡部Ａ３によって回路部Ｂと一体的に形成されている。上記回路部Ｄは、橋絡部Ａ４によって回路部Ｃ１と一体的に形成されている。
【００４４】
上記各回路部はそれぞれ矩形状に形成されている。上記各橋絡部は実施形態１と同様に円弧状領域と接続部により形成されている。
【００４５】
各回路部及び橋絡部には、光ファイバ３が敷設されている。また、各回路部には、上記光ファイバ３と接続された光素子４が配置されている。更に、本実施形態において上記各回路部の端部には、複数個の光コネクタ５が配置されている。
【００４６】
上記回路部Ｄにおいて、上記橋絡部Ａ４が接続された辺に対向する辺には、４本の切り込みが入れられている。この切り込みによって上記回路部Ｄには、５本の分岐部８が形成されている。各分岐部８にはそれぞれ光ファイバ３が延設されており、分岐部８の先端部に配置された光コネクタ５に接続されている。
【００４７】
図６に示すように、本実施形態に係る光ファイバシート１は、回路部Ｃ１、回路部Ｃ２及び回路部Ｃ３がそれぞれ回路部Ｂに対してほぼ垂直に配置されて固定されている。
【００４８】
図４に示すように、回路部Ｃ１には、実施形態１と同様に差し込み部７が形成されている。回路部Ｃ１は、該差し込み部７を回路部Ｂに穿設された切り込み部６に挿通することにより、回路部Ｂに固定される。回路部Ｂ上において、回路部Ｃ２及び回路部Ｃ３が固定される部位には、光ファイバや光素子が配置されているため、上記切り込み部を形成することができない。従って、回路部Ｃ２及び回路部Ｃ３は、回路部Ｂに対して略垂直に配置された状態で、接着剤、粘着テープ、Ｌ字状部材やＴ字状部材などを用いて、直接回路部Ｃを回路部Ｂに固定される。
【００４９】
図６に示すように、回路部Ｄは上記回路部Ｃ１に対してほぼ垂直に配置された状態で固定される。回路部Ｄに形成された上記分岐部８は、それぞれ湾曲させて任意の方向に向けることができる。これにより、更に高度な立体的配線が可能となる。
【００５０】
本実施形態において、上記光ファイバ３が敷設されたシート状部材２の上面から可撓性を有する材料でカバー層を被覆することも可能である。
【００５１】
本発明の実施形態の効果について説明する。
【００５２】
上記各実施形態に係る光ファイバシートは、可撓性を有する。それにより、上記光ファイバシートは、上記橋絡部を湾曲させて上記複数の回路部を立体的に配置することができる。本実施形態において、各回路部を繋ぐ橋絡部が上記のように構成されることにより、滑らかな湾曲部を形成するため、光ファイバの曲げ損失を生じることがない。また、複数の回路部を立体的に配置することで、より高度な光配線が可能となる。具体的には、図１の光ファイバシートを立体的に組み立てた状態において、各回路部に配置された光コネクタは回路部Ｂに対してすべて同じ側に位置する。そのため、これら複数の光コネクタは、すべて回路部Ｂの一方側で結線することができ、光ファイバの配線を高密度化を実現することができる。
【００５３】
また、上記各実施形態に係る光ファイバシートは、可撓性を有する材料から形成されたシート部材を用いて構成されている。従って、上記光ファイバシートは、動きに追随して変形することができるため、プリンターヘッド等動きを伴う機構に使用することも可能である。
【００５４】
実施形態２に係る光ファイバシート１は、上記回路部Ｄに分岐部８が形成されているため、該分岐部８を所望の方向に湾曲させたり、捻ったりすることにより、様々な方向へ光ファイバ３を結線することができる。これにより、より高度な光ファイバの立体的配線が可能となる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような光ファイバシートとして実施され、高度な立体的配線を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る光ファイバシートの平面図である。
【図２】実施形態１に係る光ファイバシートに用いられるシート状部材の平面図である。
【図３】実施形態１に係る光ファイバシートを立体的に組み立てた状態を示す見取り図である。
【図４】実施形態２に係る光ファイバシートの平面図である。
【図５】実施形態２に係る光ファイバシートに用いられるシート状部材の平面図である。
【図６】実施形態２に係る光ファイバシートを立体的に組み立てた状態を示す見取り図である。
【図７】従来の光ファイバーシートを用いた立体的配線を説明する図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバシート
２ シート状部材
３ 光ファイバ
４ 光素子
５ 光コネクタ
６ 切り込み部
７ 差し込み部
８ 分岐部
Ａ 橋絡部
Ｂ、Ｃ、Ｄ 回路部

Claims (9)

1. 複数の回路部と、上記回路部を繋ぐ橋絡部とがシート状部材で形成され、
   上記回路部及び上記橋絡部に光ファイバが敷設されており、
   上記回路部には、光素子あるいは上記光ファイバの合分岐部が配置されており、
   上記いずれかの回路部には、当該回路部の平面に対して他の回路部の平面を略垂直に固定する固定手段を備えている光ファイバシート。
2. 複数の回路部と、上記回路部を繋ぐ橋絡部とがシート状部材で形成され、
   上記回路部及び上記橋絡部に光ファイバが敷設されており、
   少なくとも一つの上記回路部には光素子が配置されており、
   上記いずれかの回路部には、当該回路部の平面に対して他の回路部の平面を略垂直に固定する固定手段を備えている光ファイバシート。
3. 少なくとも上記橋絡部は、可撓性を有するシート状部材で形成されている請求項１または２に記載の光ファイバシート。
4. 上記橋絡部は、円弧状領域を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ファイバシート。
5. 上記橋絡部を構成する円弧状領域の円弧中心は、該橋絡部が繋がっている上記回路部の各辺から離間している請求項４に記載の光ファイバシート。
6. 上記円弧状領域の円弧中心と該橋絡部が繋がっている上記回路部の各辺との離間距離が、それぞれ上記円弧状領域の内周側半径の略１／２である請求項５に記載の光ファイバシート。
7. 上記固定手段は、いずれかの回路部に形成された切り込み部と他の回路部に形成された差し込み部とを有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光ファイバシート。
8. 上記光ファイバは、可撓性を有するカバー層で被覆されている請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光ファイバシート。
9. 上記回路部に切り込みを入れて分岐部が形成され、分岐部の端部には、光ファイバ接続手段が取り付けられている請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光ファイバシート。

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