JP4291815B2 - 多心光コネクタ付き分岐心線および光回路基板 - Google Patents
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Description
この発明は、複数の単心光ファイバを集合して多心光コネクタに取り付けた多心光コネクタ付き分岐心線およびそれを用いて光配線をした光回路基板に関する。
複数の単心光ファイバを集合して多心光コネクタに取り付けた多心光コネクタ付き分岐心線は、光配線架や光機器内の分岐心線として光配線等で用いられている。
この種の従来の多心光コネクタ付き分岐心線は、図５に示すように、光コネクタ１のハウジングの根元（図示例ではブーツ１ａ）に大径のナイロン製の延長保護チューブ２を挿入し、その中に複数の単心光ファイバ３を集合させる構造となっている。
また、図６に示すように、複数の単心光ファイバ３を光ファイバシート４上に取りまとめて敷線し、この光ファイバシート４の光コネクタ５側の端部を、光ファイバ３が光コネクタ５の根元に集まる集線構造とした構造などである。
さらに、ポリイミドなどの樹脂板の上に光ファイバ素線を所定のパターンで配線し、配線の一端を多心光コネクタに接続可能とし、配線の他端を単心光コネクタに接続可能としたフレキシブルな光基板構造もある。
また、図６に示すように、複数の単心光ファイバ３を光ファイバシート４上に取りまとめて敷線し、この光ファイバシート４の光コネクタ５側の端部を、光ファイバ３が光コネクタ５の根元に集まる集線構造とした構造などである。
さらに、ポリイミドなどの樹脂板の上に光ファイバ素線を所定のパターンで配線し、配線の一端を多心光コネクタに接続可能とし、配線の他端を単心光コネクタに接続可能としたフレキシブルな光基板構造もある。
例えば、機器内の光配線には、敷設される光ファイバがスペースを占めず、配線作業性が良いことが望まれる。特に、複数のボード間で光信号を分配したり集約するための光バックプレーン等のように、多数の光ファイバが高密度で配線される光機器類で用いられる光回路基板の場合には、その要求がさらに強い。また、高密度実装の電子光素子が混載された光回路基板の場合にも、光ファイバは基板上で高密度実装されたデバイスをかわして敷設する必要があるので、スペースを占めないことが特に要求されるとともに、配線自由度が高い、すなわち光ファイバの可撓性の高いことが要求される。
しかし、上記従来の構造では、延長保護チューブ２が太くなるだけでなく光コネクタから延出する部分が長くなり、また、光ファイバシート４は幅が広くなるので、機器内の光配線としてさらに省スペースとすることが望まれ、また、上記のような高密度の光回路基板上では用いることができない。
さらに、ポリイミド等のフレキシブル基板を用いた基板では光配線パターンが決まっているため光電子部品の設計変更に対応しずらいという問題がある。
しかし、上記従来の構造では、延長保護チューブ２が太くなるだけでなく光コネクタから延出する部分が長くなり、また、光ファイバシート４は幅が広くなるので、機器内の光配線としてさらに省スペースとすることが望まれ、また、上記のような高密度の光回路基板上では用いることができない。
さらに、ポリイミド等のフレキシブル基板を用いた基板では光配線パターンが決まっているため光電子部品の設計変更に対応しずらいという問題がある。
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、簡単な構成で省スペースを実現することができ、また、可撓性が高く光回路基板上の配線パターンの制約、回路設計のパターン変更、光電子部品の設計変更等に容易に配線替えの対応ができる多心光コネクタ付き分岐心線とそれを用いた光回路基板を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明は、複数の単心光ファイバを多心光コネクタに取り付けた多心光コネクタ付き分岐心線であって、
前記単心光ファイバは複数の単心光ファイバ群に分けられており、かつ、各単心光ファイバの先端側部分の外部被覆をそれぞれ除去して内部被覆を露出させて細径にし、前記単心光ファイバ群毎にそれぞれ、前記露出させた複数の細径部を束にしてその上に熱収縮チューブを被せて複数のチューブ被覆光ファイバ束をつくり、この複数のチューブ被覆光ファイバ束を前記多心光コネクタに導入したことを特徴とする。
前記単心光ファイバは複数の単心光ファイバ群に分けられており、かつ、各単心光ファイバの先端側部分の外部被覆をそれぞれ除去して内部被覆を露出させて細径にし、前記単心光ファイバ群毎にそれぞれ、前記露出させた複数の細径部を束にしてその上に熱収縮チューブを被せて複数のチューブ被覆光ファイバ束をつくり、この複数のチューブ被覆光ファイバ束を前記多心光コネクタに導入したことを特徴とする。
請求項２は、請求項１の多心光コネクタ付き分岐心線において、チューブ被覆光ファイバ束が多心光コネクタ口元から屈曲可能であり、かつ、単心光ファイバ部分の可撓性がチューブ被覆光ファイバ束の可撓性より大きいことを特徴とする。
請求項３は、請求項１または２の多心光コネクタ付き分岐心線において、単心光ファイバの先端には単心光コネクタが取り付けられていることを特徴とする。
請求項４の発明の光回路基板は、請求項１または３記載の多心光コネクタ付き分岐心線を用いて光配線されたことを特徴とする。
請求項５は、請求項４の光回路基板において、多心光コネクタが回路基板の端部に搭載された光アダプタに取り付けられ、単心光コネクタが回路基板上の光素子に取り付けられていることを特徴とする。
本発明において、多心光コネクタに導入される複数のチューブ被覆光ファイバ束は、単心光ファイバを、複数の単心光ファイバ群に分け、かつ各単心光ファイバ群を束にして熱収縮チューブを被せたものなので、この複数のチューブ被覆光ファイバ束は、複数の単心光ファイバの全体を大径の１本の延長保護チューブに収容する従来構造と比較して、省スペースが図られる。また、各チューブ被覆光ファイバ束の可撓性は、大径の１本の延長保護チューブに収容する従来構造と比較して十分高い。
したがって、単なる光機器内の光配線はもとより、光回路基板上に光配線する場合、あるいは、高密度実装の光電子混載基板上に光配線する場合に、全体の小型化に寄与する。
また、可撓性が高いので、基板上や高密度配線された機器内での光ファイバの引き回しが容易である。
したがって、単なる光機器内の光配線はもとより、光回路基板上に光配線する場合、あるいは、高密度実装の光電子混載基板上に光配線する場合に、全体の小型化に寄与する。
また、可撓性が高いので、基板上や高密度配線された機器内での光ファイバの引き回しが容易である。
以下、本発明を実施した多心光コネクタ付き分岐心線および光回路基板について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例の多心光コネクタ付き分岐心線１１の斜視図、図２は図１の多心光コネクタ付き分岐心線１１の要部を切り欠いて示した平面図である。
この実施例の多心光コネクタ付き分岐心線１１は、１６本の単心光ファイバ１２を集合して１６心の多心光コネクタ１３に取り付けたものであり、単心光ファイバ１２は、裸ファイバ１２ａの外周にＵＶ樹脂による内部被覆（１次被覆）１２ｂを施し、さらにその外周に例えば同じくＵＶ樹脂による着色された外部被覆（２次被覆）１２ｃを施した２層の被覆を持つ構造である。内部被覆１２ｂの径は２５０μｍφ、外部被覆１２ｃの径（単心光ファイバ１２の径）は５００μｍφであり、この単心光ファイバ１２はいわゆる０．５ｍｍ光ファイバ心線である。
この実施例の多心光コネクタ付き分岐心線１１は、１６本の単心光ファイバ１２を集合して１６心の多心光コネクタ１３に取り付けたものであり、単心光ファイバ１２は、裸ファイバ１２ａの外周にＵＶ樹脂による内部被覆（１次被覆）１２ｂを施し、さらにその外周に例えば同じくＵＶ樹脂による着色された外部被覆（２次被覆）１２ｃを施した２層の被覆を持つ構造である。内部被覆１２ｂの径は２５０μｍφ、外部被覆１２ｃの径（単心光ファイバ１２の径）は５００μｍφであり、この単心光ファイバ１２はいわゆる０．５ｍｍ光ファイバ心線である。
この実施例では、１６本すべての単心光ファイバ１２を、８本の単心光ファイバ１２からなる第１群Ａと、同じく８本の単心光ファイバ１２からなる第２群Ｂとの２群に分けている。各単心光ファイバ１２はいずれも、その先端側部分において外部被覆１２ｃを除去して、内部被覆を露出させて細径にしている。内部被覆１２ｂを露出させて細径にした部分を細径部１２ｄと呼ぶ。この細径部１２ｄはいわゆる０．２５ｍｍＵＶ心線（ないし素線）に相当する。
２つの単心光ファイバ群Ａ、Ｂのそれぞれについて、８本の細径部１２ｄを束にして端部を取り揃え、その束に熱収縮チューブ１４を被せるとともに、熱収縮チューブ１４の基端部を各多心光ファイバ１２群Ａ（又はＢ）の外部被覆端近傍（すなわち、外部被覆１２ｃを除去して細径部１２ｄになった箇所の近傍）に被せている。８本の細径部１２ｄの束に熱収縮チューブ１４を被せた部分をチューブ被覆光ファイバ束１５と呼ぶ。そして、この２本のチューブ被覆光ファイバ束１５を前記多心光コネクタ１３に導入している。なお、熱収縮チューブ１４の材質にはシリコン系ゴム等の難燃性材料を用いるとよい。また、単心光ファイバ１２の可撓性はチューブ被覆光ファイバ束１５の可撓性より高い。
２つの単心光ファイバ群Ａ、Ｂのそれぞれについて、８本の細径部１２ｄを束にして端部を取り揃え、その束に熱収縮チューブ１４を被せるとともに、熱収縮チューブ１４の基端部を各多心光ファイバ１２群Ａ（又はＢ）の外部被覆端近傍（すなわち、外部被覆１２ｃを除去して細径部１２ｄになった箇所の近傍）に被せている。８本の細径部１２ｄの束に熱収縮チューブ１４を被せた部分をチューブ被覆光ファイバ束１５と呼ぶ。そして、この２本のチューブ被覆光ファイバ束１５を前記多心光コネクタ１３に導入している。なお、熱収縮チューブ１４の材質にはシリコン系ゴム等の難燃性材料を用いるとよい。また、単心光ファイバ１２の可撓性はチューブ被覆光ファイバ束１５の可撓性より高い。
前記多心光コネクタ１３の構造は、一般にＭＰＯ光コネクタと呼ばれるJIS C 5982のＦ１３形多心光ファイバコネクタに概ね相当するもので、概略構造は、コネクタハウジング１６内にＭＴ型フェルール１７をスプリング１８で付勢した状態で収容した構造である。１９は後部ハウジングで、フェルール１７を付勢するスプリング１８の反力を受けるように、コネクタハウジング１６に取り付けられている。２０は図示せぬアダプタに係合させるためにカップリングであり、図示は省略したが、コネクタハウジング１６に対してバネで前方に付勢されている。２１はゴムブーツである。
この多心光コネクタ１３に挿入された２本のチューブ被覆光ファイバ束１５からそれぞれ８本ずつ延出している合計１６本の細径部（０．２５ｍｍＵＶ心線）１２ｄは、フェルール１７内に挿入され、内部被覆１２ｂを除去した先端部分の裸ファイバがフェルール１７の横一列の光ファイバ穴に挿入され接着固定されている。
この多心光コネクタ１３に挿入された２本のチューブ被覆光ファイバ束１５からそれぞれ８本ずつ延出している合計１６本の細径部（０．２５ｍｍＵＶ心線）１２ｄは、フェルール１７内に挿入され、内部被覆１２ｂを除去した先端部分の裸ファイバがフェルール１７の横一列の光ファイバ穴に挿入され接着固定されている。
上記の多心光コネクタ付き分岐心線１１において、多心光コネクタ１３に導入される２本のチューブ被覆光ファイバ束１５はいずれも、すべての単心光ファイバ１２を２つに分けてそれぞれの光ファイバ束（光ファイバ群）に熱収縮チューブ１４を被せたものなので、複数の単心光ファイバの全体を大径の１本の延長保護チューブに収容する従来構造と比較して、省スペースが図られる。また、各チューブ被覆光ファイバ束１５の可撓性は、大径の１本の延長保護チューブに収容する従来構造と比較して十分高い。
したがって、光機器内の単なる空間引き回しの光配線はもとより、光回路基板の表面に沿って光配線する場合、特に、高密度実装の光電子混載基板上に光配線する場合に、分岐心線部分が小型化され、機器や基板の小型化が図られる。
また、可撓性が高いので、基板上や高密度配線された機器内での光ファイバの引き回しが容易である。
したがって、光機器内の単なる空間引き回しの光配線はもとより、光回路基板の表面に沿って光配線する場合、特に、高密度実装の光電子混載基板上に光配線する場合に、分岐心線部分が小型化され、機器や基板の小型化が図られる。
また、可撓性が高いので、基板上や高密度配線された機器内での光ファイバの引き回しが容易である。
図４に上記多心光コネクタ付き分岐心線１１を、光回路基板として光電子混載基板２５上の光配線に適用した実施例を模式的に示す。同図において、２６は基板、２７は電気回路配線が形成された基板２６上の所定の位置に搭載された部品（ドライバやＣＰＵその他電子部品又は光素子）を示す。多心光コネクタ付き分岐心線１１の多心光コネクタ１３は、基板２６の隅部（端部）に設けた光アダプタ２９において、外部光ファイバコード３０に取り付けた多心光コネクタ３１と光接続している。図示例では、多心光コネクタ付き分岐心線１１の一方のチューブ被覆光ファイバ束１５側の1本の光ファイバ１２に取り付けた単心光コネクタ２８を受光素子や発光素子などの光素子２７ａに光結合させている。
光回路基板の光素子と回路基板外の光信号の送受信は光ファイバを経由して行われる。
この場合、チューブ被覆光ファイバ束１５は可撓性が高いので、例えば図示例のように、許容される曲率を維持すれば多心光コネクタ１３の口元から直ちに曲げることも可能であり、基板２７上に搭載された部品（電子部品又は光部品）２７をかわして引き回すことが容易である。また、1本のチューブ被覆光ファイバ束１５の径はあまり太くないので、省スペースが図られ、高密度実装基板に対応し易い。
光回路基板の光素子と回路基板外の光信号の送受信は光ファイバを経由して行われる。
この場合、チューブ被覆光ファイバ束１５は可撓性が高いので、例えば図示例のように、許容される曲率を維持すれば多心光コネクタ１３の口元から直ちに曲げることも可能であり、基板２７上に搭載された部品（電子部品又は光部品）２７をかわして引き回すことが容易である。また、1本のチューブ被覆光ファイバ束１５の径はあまり太くないので、省スペースが図られ、高密度実装基板に対応し易い。
本発明において、多心光コネクタ付き分岐心線１１の心線数は実施例の１６心に限らず、任意である。また、実施例では２つの群に分けているが、さらに多くの群に分けることもできる。
また、実施例の多心光コネクタ１３は、光ファイバ配列が横１列である一次元配列であるが、上下２段の２次元配列であってもよい。
また、多心光コネクタの構造は必ずしもＭＰＯ光コネクタに限定されない。
また、実施例の多心光コネクタ１３は、光ファイバ配列が横１列である一次元配列であるが、上下２段の２次元配列であってもよい。
また、多心光コネクタの構造は必ずしもＭＰＯ光コネクタに限定されない。
また、熱収縮チューブ１４の材質は実施例のシリコンゴム系の樹脂に限らないが、難燃性材料を用いるとよい。また、単心光ファイバ１２の外部被覆１２ｃの材質もＵＶ樹脂に限らないが、やはり難燃性材料を用いるとよい。これにより多心光コネクタ付き分岐心線１１の全体を難燃性にすることができる。
また、単心光ファイバ１２の径（外部被覆１２ｃの径）は特に限定されないが、機器内配線用としては０．５ｍｍφが標準的であると言える。
また、単心光ファイバ１２の径（外部被覆１２ｃの径）は特に限定されないが、機器内配線用としては０．５ｍｍφが標準的であると言える。
１１ 多心光コネクタ付き分岐心線
１２ 単心光ファイバ
１２ａ 裸ファイバ
１２ｂ 内部被覆
１２ｃ 外部被覆
１２ｄ 細径部（単心光ファイバの外部被覆を除去した部分）
Ａ 第１の単心光ファイバ群
Ｂ 第２の単心光ファイバ群
１３ 多心光コネクタ
１４ 熱収縮チューブ
１５ チューブ被覆光ファイバ束
１６ コネクタハウジング
１７ フェルール
１８ スプリング
１９ 後部ハウジング
２０ カップリング
２１ ゴムブーツ
２５ 光電子混載基板
２６ 基板
２７ 搭載部品（電子部品又は光部品）
２８ 単心光コネクタ
１２ 単心光ファイバ
１２ａ 裸ファイバ
１２ｂ 内部被覆
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１２ｄ 細径部（単心光ファイバの外部被覆を除去した部分）
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２７ 搭載部品（電子部品又は光部品）
２８ 単心光コネクタ
Claims (5)
- 複数の単心光ファイバを多心光コネクタに取り付けた多心光コネクタ付き分岐心線であって、
前記単心光ファイバは複数の単心光ファイバ群に分けられており、かつ、各単心光ファイバの先端側部分の外部被覆をそれぞれ除去して内部被覆を露出させて細径にし、前記単心光ファイバ群毎にそれぞれ、前記露出させた複数の細径部を束にしてその上に熱収縮チューブを被せて複数のチューブ被覆光ファイバ束をつくり、この複数のチューブ被覆光ファイバ束を前記多心光コネクタに導入したことを特徴とする多心光コネクタ付き分岐心線。 - チューブ被覆光ファイバ束が多心光コネクタ口元から屈曲可能であり、かつ、単心光ファイバ部分の可撓性がチューブ被覆光ファイバ束の可撓性より大きいことを特徴とする請求項１記載の多心光コネクタ付き分岐心線。
- 前記単心光ファイバの先端には単心光コネクタが取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載の多心光コネクタ付き分岐心線。
- 請求項１または３記載の多心光コネクタ付き分岐心線を用いて光配線されたことを特徴とする光回路基板。
- 前記多心光コネクタが回路基板の端部に搭載された光アダプタに取り付けられ、前記単心光コネクタが回路基板上の光素子に取り付けられていることを特徴とする請求項４記載の光回路基板。
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