JP5998838B2 - 光伝送基板 - Google Patents

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本発明は、光伝送基板に関する。
近年、光周波搬送波を使用してデータを移送する光通信がますます重要になっている。このような光通信では、信号を伝搬する信号伝搬光を一地点から他地点へ導くための手段として、光導波路が用いられる。光導波路は、先端部にコネクタハウジングが装着された状態で、光導波路組立体として、他の光学部品と接続される(例えば、特許文献1参照)。
この光導波路は、例えば、コア層と、クラッド層とを有する積層体で構成される。このような積層体で構成された光導波路は、例えば、コア層やクラッド層の形成数によって全体の厚さが異なる。
また、コネクタハウジングは、光導波路の厚さによって適したものが光導波路の先端部に装着される。例えば、一対のクラッド層と該一対のクラッド層の間に設けられたコア層とを有する積層体で構成されているような比較的薄い光導波路の場合、それに適した比較的薄い光導波路用のコネクタハウジングが装着されていた。この装着状態で、光導波路の先端はコネクタハウジング内で位置決めされる。
また、例えば、3つのクラッド層と、該3つのクラッド層の間にそれぞれ設けられたコア層とを有する積層体で構成されているような比較的厚い光導波路の場合、それに適した比較的厚い光導波路用のコネクタハウジンが装着されていた。この場合も、この装着状態で、光導波路の先端はコネクタハウジング内で位置決めされる。
従って、前記比較的薄い光導波路には、前記比較的厚い光導波路用のコネクタハウジングは装着することができなかった。また、前記比較的厚い光導波路には、前記比較的薄い光導波路用のコネクタハウジングを装着することができなかった。
このように光導波路組立体は、光導波路にコネクタハウジングを装着する場合、光導波路の厚さに応じて数種類のコネクタハウジングを用意し、適宜選択して用いられていた。従って、各コネクタハウジングは、それぞれ汎用性に乏しいという問題があった。
特開2011−75688号公報
本発明の目的は、光導波路の厚さに関わらず、当該光導波路の厚さ方向の位置決めを容易かつ確実に行うことができる光伝送基板を提供することにある。
このような目的は、下記(1)〜()の本発明により達成される。
(1)コネクタハウジングを設置する設置面を有する基板と、
少なくとも1本のコア部と該コア部を囲むように設けられたクラッド部とを有し、全体形状が帯状をなす光導波路と、
前記設置面に設置され、前記光導波路の先端部が挿入され、前記設置面側に開放する溝状の内腔部を有するコネクタハウジングと、
前記内腔部内で前記設置面と前記光導波路との間に介挿され、前記光導波路の厚さ方向の位置を調整するスペーサとを備え、
前記コネクタハウジングは、天板と、該天板に立設され、前記内腔部を介して対向配置された一対の側壁部とを有し、
前記各側壁部は、それぞれ、その先端面に、前記光導波路と光学的に接続される被接続体のコネクタに設けられた棒状をなすガイドピンが挿入されるガイド孔を有し、
前記光導波路の先端は、該光導波路を先端側から見たとき、前記光導波路の前記コア部の厚さ方向の中央が前記各ガイド孔の中心同士を結んだ線と一致するように位置決めされることを特徴とする光伝送基板。
) 前記各ガイド孔の中心同士を結んだ線は、前記設置面に対して平行である上記(1)に記載の光伝送基板。
) 前記スペーサは、板状をなし、その厚さは、前記設置面と、前記各ガイド孔の中心同士を結んだ線との離間距離よりも薄いものである上記(1)または(2)に記載の光伝送基板。
コネクタハウジングを設置する設置面を有する基板と、
少なくとも1本のコア部と該コア部を囲むように設けられたクラッド部とを有し、全体形状が帯状をなす光導波路と、
前記設置面に設置され、前記光導波路の先端部が挿入され、前記設置面側に開放する溝状の内腔部を有するコネクタハウジングと、
前記内腔部内で前記設置面と前記光導波路との間に介挿され、前記光導波路の厚さ方向の位置を調整するスペーサとを備え、
前記スペーサの幅は、前記光導波路の幅より大きいことを特徴とする光伝送基板。
コネクタハウジングを設置する設置面を有する基板と、
少なくとも1本のコア部と該コア部を囲むように設けられたクラッド部とを有し、全体形状が帯状をなす光導波路と、
前記設置面に設置され、前記光導波路の先端部が挿入され、前記設置面側に開放する溝状の内腔部を有するコネクタハウジングと、
前記内腔部内で前記設置面と前記光導波路との間に介挿され、前記光導波路の厚さ方向の位置を調整するスペーサとを備え、
前記内腔部内において、前記光導波路の前記スペーサと反対側の面に間隙が形成されていることを特徴とする光伝送基板。
) 前記内腔部内において、前記光導波路の幅方向に位置する2つの側面のうちの少なくとも一方に間隙が形成されている上記(5)に記載の光伝送基板。
) 前記内腔部の前記間隙に充填剤が充填されている上記(5)または(6)に記載の光伝送基板。
コネクタハウジングを設置する設置面を有する基板と、
少なくとも1本のコア部と該コア部を囲むように設けられたクラッド部とを有し、全体形状が帯状をなす光導波路と、
前記設置面に設置され、前記光導波路の先端部が挿入され、前記設置面側に開放する溝状の内腔部を有するコネクタハウジングと、
前記内腔部内で前記設置面と前記光導波路との間に介挿され、前記光導波路の厚さ方向の位置を調整するスペーサとを備え、
前記スペーサは、その基端部において、少なくとも前記光導波路と対向する部分に、欠損部を有することを特徴とする光伝送基板。
本願発明によれば、光導波路の厚さに応じて、基板と前記光導波路との間に該光導波路の厚さ方向の位置を調整するスペーサを介挿することができる。これにより、光導波路の厚さに関わらず、光導波路の先端部を確実にコネクタハウジングに挿入することができ、その挿入状態で、スペーサによって光導波路の厚さ方向の位置決めを行うことができる。
また、コネクタハウジングの内腔部において、該光導波路の前記スペーサと反対側の面に間隙が形成されている場合、または、光導波路の幅方向に位置する2つの側面のうちの少なくとも一方に間隙が形成されている場合には、コネクタハウジングから光導波路への外力の伝搬を抑えることができる。これにより、コネクタハウジングに比較的大きな外力が加わった場合でも、光導波路の歪みの発生に伴う伝送特性の低下を抑制できる。さらに、コネクタハウジングと光導波路とが接触した場合に生じ得る光導波路の表面の損傷を防止することができる。
また、スペーサに欠損部が形成されている場合、光導波路の欠損部に臨む部分に対して外力が加わったとしても、光導波路の欠損部に臨む部分は、前記欠損部が形成されている分、湾曲して変形することができる。これにより、光導波路の急峻な屈曲を防止することができる。よって、光導波路の持つ本来の高い伝送特性を維持することができる。
本発明の光伝送基板の第1実施形態を示す斜視図である。 図1に示す光伝送基板の分解斜視図である。 図1に示す光伝送基板の縦断面図である。 図1に示す光伝送基板の正面図である。 本発明の光伝送基板の第1実施形態を示す斜視図である。 図5に示す光伝送基板の正面図である。 本発明の光伝送基板の第2実施形態を示す正面図である。 本発明の光伝送基板の第3実施形態を示す縦断面図である。 本発明の光伝送基板の第4実施形態を示す正面図である。
以下、本発明の光伝送基板を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の光伝送基板の第1実施形態を示す斜視図、図2は、図1に示す光伝送基板の分解斜視図、図3は、図1に示す光伝送基板の縦断面図、図4は、図1に示す光伝送基板の正面図、図5は、本発明の光伝送基板の第1実施形態を示す斜視図である。図6は、図5に示す光伝送基板の正面図である。以下では、説明の都合上、図1〜図6中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図1〜図3、図5の左側を「先端」、右側を「基端」と言う。また、図1〜図6中では、光伝送基板の上下方向(厚さ方向)を誇張して図示している。
本実施形態では、本発明の光伝送基板として、光伝送基板1Aと光伝送基板1Bとを一例として説明する。
≪光伝送基板1A≫
図1に示すように、光伝送基板1Aは、基板5と、帯状(長尺状)をなす光導波路3aと、基板5の設置面50に設置され、光導波路3aの先端部31aが挿入されるコネクタハウジング4と、コネクタハウジング4に対する光導波路3aの位置決めを行うスペーサ2aとで構成される。また、コネクタハウジング4には、光導波路3aの先端部31aが挿入され、この挿入状態でコネクタ7aが構成される。コネクタ7aは、接続される相手体である光ファイバ組立体6A(被接続体)に接続して用いられる。
以下、光伝送基板1Aの各部の構成について説明する。
まず、基板5について説明する。図1、図2に示すように、基板5は、平板状をなし、その平面視で長方形をなしている。また、基板5の上面500の先端部501は、設置面50として機能する。設置面50には、後述のコネクタハウジング4が設置される。
また、図3に示すように、基板5は、第1の絶縁層51と、第1の導体パターン(導体回路)52と、第2の絶縁層53と、第2の導体パターン(導体回路)54と、第3の絶縁層55と、第3の導体パターン(導体回路)56と、被覆層(ソルダーレジスト層)57とを有し、これらがこの順に下側から積層された(配置された)積層体で構成されている。
なお、基板5の総厚は、特に限定されず、例えば、0.25〜3.2mmであるのが好ましく、0.5〜1.5mmであるのがより好ましい。
第1の導体パターン52、第2の導体パターン54、第3の導体パターン56は、それぞれ、導電性を有する金属材料で構成されたものであり、互いに電気的に接続されている。そして、第1の導体パターン52、第2の導体パターン54、第3の導体パターン56のうちのいずれかは、電源や制御装置(図示せず)と接続することができる。
なお、各導体パターンは、それぞれ、金属箔をエッチングにより所定のパターンに形成したものである。また、金属箔としては、特に限定されないが、例えば、銅箔を好適に用いることができる。これにより、各導体パターンは、それぞれ、比較的抵抗値が小さいものとなる。
第1の絶縁層51は、第1の導体パターン52を外部から絶縁する層である。第2の絶縁層53は、第1の導体パターン52と第2の導体パターン54との所定箇所を絶縁する層である。第3の絶縁層55は、第2の導体パターン54と第3の導体パターン56との所定箇所を絶縁する層である。このような各絶縁層により、各導体パターンの不本意なショート(短絡)を確実に防止することができる。
被覆層57は、第3の導体パターン56の少なくとも一部を覆うように形成されている。これにより、第3の導体パターン56を保護することができ、よって、例えば、第3の導体パターン56の劣化やショートを防止することができる。
なお、第1の絶縁層51、第2の絶縁層53、第3の絶縁層55および被覆層57の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、各種樹脂材料が挙げられ、特に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
また、本実施形態では基板5は上記のような積層体で構成されるが、これに限らず、単層のものでもよい。
次に光導波路3aについて説明する。図1〜図3に示すように、光導波路3aは、その全体形状が帯状をなしている。また、光導波路3aは基板5の上面500に配置されている。
図1〜図4に示すように、光導波路3aは、クラッド層(第1のクラッド層(クラッド部))33aと、コア層(第1のコア層)32aと、クラッド層(第2のクラッド層(クラッド部))33bとで構成され、これらの層をこの順に下側から積層してなるものである。
図2、図4に示すように、コア層32aは、長尺状をなす複数本(例えば本実施形態では5本)のコア部(導波路チャンネル)34a、34b、34c、34d、34eと、複数本(例えば本実施形態では6本)の側面クラッド部(クラッド部)35a、35b、35c、35d、35e、35fとを有し、これらが光導波路3aの幅方向に交互に配置されている。このように光導波路3aは、複数本のコア部を有するマルチチャンネルのものとなっている。
コア部34a〜34eと側面クラッド部35a〜35fとは、互いに光の屈折率が異なり、その屈折率の差は、特に限定されないが、0.5%以上であるのが好ましく、0.8%以上であるのがより好ましい。なお、上限値は、特に設定されなくてもよいが、好ましくは5.5%程度とされる。
また、コア部34a〜34eは、側面クラッド部35a〜35fに比べて屈折率が高い材料で構成され、また、クラッド層33a、33bに対しても屈折率が高い材料で構成されている。
コア部34a〜34e、側面クラッド部35a〜35fの各構成材料は、それぞれ、特に限定されないが、本実施形態では、コア部34a〜34eと側面クラッド部35a〜35fとは同一の材料で構成されており、コア部34a〜34eと側面クラッド部35a〜35fとの屈折率の差は、それぞれ材料の化学構造の差異により発現している。
コア層32aの構成材料には、コア部34a〜34eを通過する光に対して実質的に透明な材料であればいかなる材料をも用いることができるが、具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。
このうち、本実施形態のように化学構造の差異により屈折率差を発現させるためには、紫外線、電子線のような活性エネルギー線の照射により(あるいはさらに加熱することにより)屈折率が変化する材料であるのが好ましい。
このような材料としては、例えば、活性エネルギー線の照射や加熱により、少なくとも一部の結合が切断あるいは結合したり、少なくとも一部の官能基が脱離改変したり等して、化学構造が変化し得る材料が挙げられる。
具体的には、ポリシラン(例:ポリメチルフェニルシラン)、ポリシラザン(例:ペルヒドロポリシラザン)等のシラン系樹脂や、前述したような構造変化を伴う材料のベースとなる樹脂としては、分子の側鎖または末端に官能基を有する以下の(1)〜(6)のような樹脂が挙げられる。(1)ノルボルネン型モノマーを付加(共)重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加(共)重合体、(2)ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、(3)ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体、(4)ノルボルネン型モノマーの開環(共)重合体、および必要に応じて該(共)重合体を水素添加した樹脂、(5)ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該(共)重合体を水素添加した樹脂、(6)ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該(共)重合体を水素添加した樹脂等のノルボルネン系樹脂、その他、光硬化反応性モノマーを重合することにより得られるアクリル系樹脂、エポキシ樹脂。
なお、これらの中でも特にノルボルネン系樹脂が好ましい。これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合(ROMP)、ROMPと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤(例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤)を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。
コア層32aの両面には、それぞれ、クラッド層33a、33bが配置されている。クラッド層33a、33bは、それぞれ、コア層32aの下部および上部に位置するクラッド部を構成するものであり、コア層32aに接している。これにより、図2、図4に示すように、コア部34a〜34eは、それぞれ、その全外周面をクラッド部に囲まれる構成となる。よって、コア部34a〜34eは、それぞれ導光路として機能する。
クラッド層33a、33bの構成材料としては、例えば、前述したコア層32aの構成材料と同様の材料を用いることができるが、特にノルボルネン系ポリマーが好ましい。例えば、比較的低い屈折率を有するノルボルネン系ポリマーとしては、末端にエポキシ構造を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。かかるノルボルネン系ポリマーは、特に低い屈折率を有するとともに、コア層32aとの密着性が良好である。
また、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高いため、かかるノルボルネン系ポリマーを用いることにより、光導波路3aに高いフレキシビリティ(可撓性)を付与することができる。
アルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアルキル基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられるが、ヘキシル基が特に好ましい。なお、これらのアルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。
ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマー全体の屈折率が上昇するのを防止することができる。
以上のような構成の光導波路3aは、所定の(例えば600〜1550nm程度)の波長領域の光を使用したデータ通信において好適に使用される。
図3に示すように、光導波路3aは、先端部31a以外の部分が接着剤層11を介して基板5に固定されている。
接着剤層11としては、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤(ポリエステル系、変性オレフィン系)等で構成することができる。このような材料で構成された接着剤層11は、比較的柔軟性に富む層となる。これにより、例えば光伝送基板1Aの使用環境の温度が変化して、光導波路3aの基板5に接着されている部分の形状が変化したとしても、接着剤層11は、その変化に追従することができる。その結果、形状変化に伴う光導波路3aと接着剤層11との剥離を確実に防止することができる。
接着剤層11の厚さは、特に限定されず、例えば、1〜100μmであるのが好ましく、5〜60μmであるのがより好ましい。
このように、本実施形態では光導波路3aの一部が基板5に対して接着剤層11を介して固定されているが、本発明ではこれに限定されず、接着剤層11を省略してもよい。
次に、基板5の設置面50に配置されるコネクタハウジング4について説明する。
図2に示すように、コネクタハウジング4は、天板41と、天板41から互いに離間して立設された一対の側壁部42a、42bとで構成される。
天板41は、板状をなし、その平面視で長方形をなしている。また、天板41の裏面410には一対の側壁部42a、42bが設けられている。
側壁部42a、42bは、それぞれ、板状をなし、その側面視で長方形をなしている。また、側壁部42a、42bは、天板41の短辺の縁部からそれぞれ立設され、対向配置されている。また、天板41の裏面410と、互いに対向する側壁部42aの側壁面43aと側壁部42bの側壁面43bとで囲まれた部分が溝状の内腔部44となる。光導波路3aの先端部31aは、内腔部44に挿入される。この挿入状態において、コネクタ7aが構成される。
このようなコネクタハウジング4は、内腔部44が基板5の設置面50側に開放するように設置面50に設置され、固定される。この固定方法としては、側壁部42aの下面49aと、側壁部42bの下面49bとが設置面50に接着され固定される方法が取られている。接着には接着剤、粘着剤、接着シート、粘着シート等、熱圧着を用いることができる。本実施形態では、コネクタハウジング4は、接着剤層12を介して基板5に固定される。接着剤層12としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤(ポリエステル系、変性オレフィン系)等が挙げられる。
また、図2に示すように、側壁部42aの先端面45aにはガイド孔46aが形成され、側壁部42bの先端面45bにはガイド孔46bが形成されている。ガイド孔46a、46bは、それぞれ円形に開口して形成されている。ガイド孔46a、46bには、光ファイバ組立体6Aに設けられた一対のガイドピン63がそれぞれ挿入される(図1参照)。これにより、コネクタハウジング4と光ファイバ組立体6Aとが接続される。
次に、スペーサ2aについて説明する。
スペーサ2aは、板状をなし、その平面視で長方形をなしている。
このスペーサ2aは、内腔部44内の、光導波路3aと基板5との間に介挿されることで、光導波路3aの厚さ方向の位置を調整するよう位置決めする部材として機能する。
ここで、「位置決め」とは、図4に示すように、先端側からの正面視で、光導波路3aの中心線30aとコネクタハウジング4の基準線100とが重なった状態になることである。中心線30aとは、コア層32aの厚さ方向の中央に位置し、設置面50に平行な直線のことをいう。すなわち、中心線30aとは、コア層32aを厚さ方向に2等分し、設置面50に平行な直線のことをいう。また、基準線100とは、ガイド孔46aの中心460aと、ガイド孔46bの中心460bとを結んだ直線のことをいう。基準線100は、基板5の設置面50に対して平行となっている。
このように、クラッド層33aとコア層32aとクラッド層33bとを有する3層構造の光導波路3aの場合には、厚さtのスペーサ2aを内腔部44内の、基板5と光導波路3aとの間に介挿する。これにより、光導波路3aはコネクタハウジング4に対して位置決めされる。
また、図4に示すように、スペーサ2aの厚さtは、設置面50と基準線100との離間距離Lよりも薄い。厚さtは、光導波路3aの厚さにもよるが、例えば、離間距離Lの40〜99%が好ましく60〜98%がより好ましい。
また、スペーサ2aの幅Wは、光導波路3aの幅Wと等しいかまたはそれよりも大きい。これにより、スペーサ2aは、上面21で光導波路3aを安定的に下側から支持することができる。
また、図4に示すように、光導波路3aの上面37と天板41の裏面410との間に間隙47aが形成されている。さらに、光導波路3aの幅方向に位置する2つの側面36a、36a’と、側壁面43a、43bとの間に間隙47a’がそれぞれ形成されている。
このような構成により、本発明では、コネクタハウジング4に外力が加わった場合、コネクタハウジング4から光導波路3aへの外力の伝搬を防止することができる。
さらに、スペーサ2aは、コネクタハウジング4と同様に下面26が接着剤層12を介して基板5に固定されている。また、スペーサ2aは、接着剤層(図示せず)を介して光導波路3aと固定されている。
上記のようなコネクタハウジング4、スペーサ2aの構成材料としては、例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、オレフィン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、耐熱ナイロン系樹脂、PPS樹脂のような各種樹脂材料、ステンレス鋼、アルミニウム合金のような各種金属材料等が挙げられる。本実施形態では、コネクタハウジング4、スペーサ2aは同一の材料で構成されるが、これに限らず、それぞれ異なった材料で構成されていてもよい。
次に、光伝送基板1Aのコネクタ7aに接続される光ファイバ組立体6Aについて説明する。
図1に示すように、光ファイバ組立体6Aは、複数本(本実施形態では5本)の光ファイバ61a、61b、61c、61d、61eと、光ファイバ61a〜61eを一括して保持するコネクタハウジング62と、コネクタハウジング62に固定された1対のガイドピン63とを有する。
光ファイバ61a〜61eは、それぞれ、光が通過するものである。光ファイバ組立体6Aを光伝送基板1Aのコネクタ7aに接続した接続状態では、光ファイバ61aの基端が光導波路3aのコア部34aの先端と光学的に接続され、光ファイバ61bの基端が光導波路3aのコア部34bの先端と光学的に接続され、光ファイバ61cの基端が光導波路3aのコア部34cの先端と光学的に接続され、光ファイバ61dの基端が光導波路3aのコア部34dの先端と光学的に接続され、光ファイバ61eの基端が光導波路3aのコア部34eの先端と光学的に接続される。これにより、光伝送基板1Aと、光ファイバ組立体6Aとの間で光を使用したデータ通信を行うことができる。
コネクタハウジング62は、筐体で構成され、その内側で光ファイバ61a〜61eの基端部を固定することができる。
ガイドピン63は、それぞれコネクタハウジング62の基端面から突出しており、コネクタハウジング4のガイド孔46a、46bに挿入される。ガイドピン63は、それぞれ例えばステンレス鋼のような金属材料で構成された円柱状(棒状)の部材である。
≪光伝送基板1B≫
次に光伝送基板1Bについて説明する。
図5に示すように、光伝送基板1Bは、基板5と、帯状(長尺状)をなす光導波路3bと、基板5の設置面50に設置され、光導波路3bの先端部31bが挿入されるコネクタハウジング4と、コネクタハウジング4に対する光導波路3bの位置決めを行うスペーサ2bとで構成される。また、コネクタハウジング4には、光導波路3bの先端部31bが挿入され、この挿入状態でコネクタ7bが構成される。コネクタ7bは、接続される相手体である光ファイバ組立体6B(被接続体)に接続して用いられる。
基板5とコネクタハウジング4とは、光伝送基板1Aと同様のものであるため、その説明を省略する。また、光導波路3bについては光導波路3aとの相違点を中心に説明し、スペーサ2bについてはスペーサ2aとの相違点を中心に説明し、光ファイバ組立体6Bについては光ファイバ組立体Aとの相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図6に示すように、光導波路3bは、光導波路3aと同様にクラッド層33aと、コア層32aと、クラッド層33bとを有し、さらに、コア層(第2のコア層)32bとクラッド層(第3のクラッド層(クラッド部))33cとを有し、これらの層をこの順に下側から積層してなるものである。光導波路3bは、コア層32bとクラッド層33cとを有する分、光導波路3aより厚いものである。
コア層32bには、長尺状をなす5本のコア部(導波路チャンネル)34a’、34b’、34c’、34d’、34e’と、複数本(例えば本実施形態では6本)の側面クラッド部(クラッド部)35a’、35b’、35c’、35d’、35e’、35f’とが形成され、これらが光導波路3bの幅方向に交互に配置されている。
コア層32bの両面には、それぞれ、クラッド層33b、33cが配置されている。クラッド層33b、33cは、それぞれ、コア層32bの下部および上部に位置するクラッド部を構成するものであり、コア層32bに接している。これにより、図6に示すように、コア部34a’〜34e’は、それぞれ、コア部34a〜34eと同様にその全外周面をクラッド部に囲まれる構成となる。よって、コア部34a’〜34e ’は、コア部34a〜34eと同様に、それぞれ、導光路として機能する。
次に、スペーサ2bについて説明する。
スペーサ2bは、内腔部44内の、光導波路3bと基板5との間に介挿されることで、光導波路3bの厚さ方向の位置を調整するよう位置決めする部材として機能する。なお、スペーサ2bの厚さtは、スペーサ2aの厚さtよりも薄い。
ここで、「位置決め」とは、図6に示すように、先端側からの正面視で、光導波路3bの中心線30bとコネクタハウジング4の基準線100とが重なった状態になることである。中心線30bとは、光導波路3bの場合、コア層32aの厚さ方向の中央に位置し、設置面50に平行な直線101と、コア層32bの厚さ方向の中央に位置し、設置面50に平行な直線102との距離を2等分する直線のことをいう。すなわち、中心線30bとは、コア層32aとコア層32bとの距離を2等分し、設置面50と平行な直線のことをいう。
このように、クラッド層33aとコア層32aとクラッド層33bとコア層32bとクラッド層33cとを有する5層構造の光導波路3bの場合には、厚さtのスペーサ2bを内腔部44内の、基板5と光導波路3bとの間に介挿する。これにより、光導波路3bはコネクタハウジング4に対して位置決めされる。
次に、光伝送基板1Bのコネクタ7bに接続される光ファイバ組立体6Bについて説明する。
図5に示すように、光ファイバ組立体6Bは、光ファイバ組立体6Aと同様に光ファイバ61a〜61eと、さらに光ファイバ61f、61g、61h、61i、61jと、光ファイバ61a〜61jを一括して保持するコネクタハウジング62と、コネクタハウジング62に固定された1対のガイドピン63とを有する。
光ファイバ61f〜61jは、それぞれ、光が通過するものである。光ファイバ組立体6Bを光伝送基板1Bのコネクタ7bに接続した接続状態では、光ファイバ組立体6Aと同様に、光ファイバ61aの基端が光導波路3bのコア部34aの先端と光学的に接続され、光ファイバ61bの基端が光導波路3bのコア部34bの先端と光学的に接続され、光ファイバ61cの基端が光導波路3bのコア部34cの先端と光学的に接続され、光ファイバ61dの基端が光導波路3bのコア部34dの先端と光学的に接続され、光ファイバ61eの基端が光導波路3bのコア部34eの先端と光学的に接続され、さらに、光ファイバ61fの基端が光導波路3bのコア部34a’の先端と光学的に接続され、光ファイバ61gの基端が光導波路3bのコア部34b’の先端と光学的に接続され、光ファイバ61hの基端が光導波路3bのコア部34c’の先端と光学的に接続され、光ファイバ61iの基端が光導波路3bのコア部34d’の先端と光学的に接続され、光ファイバ61jの基端が光導波路3bのコア部34e’の先端と光学的に接続される。
以上のように、本実施形態では、比較的薄い光導波路3aをコネクタハウジング4に挿入する場合には、比較的厚い厚さtのスペーサ2aを用いることができる。また、比較的厚い光導波路3bをコネクタハウジング4に挿入する場合には、比較的薄い厚さtのスペーサ2bを用いることができる。換言すれば、本発明では、光導波路3a、3bの厚さに応じて、厚さの異なるスペーサ2a、2bのうちの1つを適宜選択して、内腔部44の光導波路3aまたは光導波路3bと基板5との間に介挿することができる。これにより、本発明では、光導波路3a、3bの厚さに関わらず、コネクタハウジング4に対して光導波路3a、3bの厚さ方向の位置決めを容易かつ確実に行うことができる。従って、本発明の光伝送基板では、1つのコネクタハウジング4に対して複数の種類の光導波路を挿入することができ、よってコネクタハウジング4は汎用性に優れたものとなる。
<第2実施形態>
図7は、本発明の光伝送基板の第2実施形態を示す正面図である。
以下、この図を参照して本発明の光伝送基板の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、スペーサの形状(厚さ)が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
図7に示すように、内腔部44の基板5と光導波路3aとの間には、複数枚(図7中においては5枚)のスペーサ2cが積層されて介挿されている。
スペーサ2cの厚さtは、厚さtより薄い。また、本実施形態では、厚さtは、スペーサ2cを5枚積層すると、厚さtと等しくなるよう設定されている。これにより、スペーサ2cを5枚積層し、内腔部44の基板5と光導波路3aとの間に介挿することで、第1実施形態と同様に、光導波路3aは位置決めされる。
このように、本実施形態の光導波路3aを位置決めする部材は、複数枚のスペーサ2cを積層してなる積層構造となり、スペーサ2cの積層枚数を選択することにより光導波路3aをコネクタハウジング4に対して位置決めすることができる。
また、本実施形態では、同じ厚さのスペーサ2cを複数枚用いることができる。これにより、光伝送基板1Aを製造する際、第1実施形態のような複数枚の厚さの異なるスペーサ2a、2bを用意する場合に比べて、本実施形態では、同じ厚さのスペーサを複数枚用意すればよいので、複数枚の厚さの異なるスペーサを用意する工程を省略することができる。よって、生産コストの低減に寄与することができる。
<第3実施形態>
図8は、本発明の光伝送基板の第3実施形態を示す縦断面図である。
以下、この図を参照して本発明の光伝送基板の第3実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、スペーサの形状が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
図8に示すように、本実施形態のスペーサ2dは、光導波路3aと対向する上面21の基端部22に、欠損部23が形成されている。欠損部23は、内腔部44の中心軸48に向って湾曲した面である湾曲面25で構成されている。また、湾曲面25の曲率Rは、一定であってもよく、基端方向に向って漸増していてもよい。
湾曲面25の曲率Rの平均は、例えば、1〜20が好ましく、1.5〜15がより好ましく、2〜5が特に好ましい。
このような湾曲面25が設けられていることにより、光導波路3aと湾曲面25との間には、光導波路3aに外力を付与しない自然状態で、間隙24が形成される。
この自然状態から光導波路3aに矢印A方向に外力が付与された場合、光導波路3aは、間隙24内において、湾曲面25に当接するまで湾曲変形することができる。これにより、光導波路3aは、間隙24内において、緩やかに湾曲した状態となる。よって、光導波路3aの急峻な屈曲を確実に抑制または防止することができる。
<第4実施形態>
図9は、本発明の光伝送基板の第4実施形態を示す正面図である。
以下、この図を参照して本発明の光伝送基板の第4実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、内腔部の間隙に充填剤が充填されていること以外は前記第1実施形態と同様である。
図9に示すように、本実施形態の間隙47aおよび間隙47a’には、充填剤(アンダーフィル)8が充填されている。充填剤8を構成する材料としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。
また、充填剤8は接着剤で構成されていてもよい。この接着剤を構成する材料としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤(ポリエステル系、変性オレフィン系)等が挙げられる。
このような充填剤8が充填されていることにより、光導波路3aは、確実にスペーサ2bに押さえつけられ、より確実にスペーサ2bに固定される。
以上、本発明の光伝送基板を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光伝送基板を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の光伝送基板は、前記各実施形態のうちの、任意の2つ以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
なお、本発明ではスペーサは、板状をなしているが、光導波路を安定して支持することができる形状であればその形状は問わない。
また、光導波路のコネクタハウジングに対する位置決めの際には、厚さの異なる複数のスペーサを用意し、これらの中から適宜選択して用いることができる。
さらに、第2実施形態では各スペーサ同士は、例えば、接着剤等で固定されているのが好ましい。
また、前記各実施形態では、スペーサと光導波路とは、例えば、接着剤等で固定されているのが好ましい。
1A、1B 光伝送基板
11、12 接着剤層
2a、2b、2c、2d スペーサ
21 上面
22 基端部
23 欠損部
24 間隙
25 湾曲面
26 下面
3a、3b 光導波路
30a、30b 中心線
31a、31b 先端部
32a コア層(第1のコア層)
32b コア層(第2のコア層)
33a クラッド層(第1のクラッド層(クラッド部))
33b クラッド層(第2のクラッド層(クラッド部))
33c クラッド層(第3のクラッド層(クラッド部))
34a、34b、34c、34d、34e コア部(導波路チャンネル)
35a、35b、35c、35d、35e、35f 側面クラッド部(クラッド部)
34a’、34b’、34c’、34d’、34e’ コア部(導波路チャンネル)
35a’、35b’、35c’、35d’、35e’、35f’ 側面クラッド部(クラッド部
36a、36a’ 側面
37 上面
4 コネクタハウジング
41 天板
410 裏面
42a、42b 側壁部
43a、43b 側壁面
44 内腔部
45a、45b 先端面
46a、46b ガイド孔
460a、460b 中心
47a、47a’ 間隙
48 中心軸
49a、49b 下面
5 基板
50 設置面
51 第1の絶縁層
52 第1の導体パターン(導体回路)
53 第2の絶縁層
54 第2の導体パターン(導体回路)
55 第3の絶縁層
56 第3の導体パターン(導体回路)
57 被覆層(ソルダーレジスト層)
500 上面
501 先端部
6A、6B 光ファイバ組立体(被接続体)
61a、61b、61c、61d、61e、61f、61g、61h、61i、61j 光ファイバ
62 コネクタハウジング
63 ガイドピン
7a、7b コネクタ
8 充填剤
100 基準線
101、102 直線
、t、t 厚さ
離間距離
、W
R 曲率

Claims (8)

  1. コネクタハウジングを設置する設置面を有する基板と、
    少なくとも1本のコア部と該コア部を囲むように設けられたクラッド部とを有し、全体形状が帯状をなす光導波路と、
    前記設置面に設置され、前記光導波路の先端部が挿入され、前記設置面側に開放する溝状の内腔部を有するコネクタハウジングと、
    前記内腔部内で前記設置面と前記光導波路との間に介挿され、前記光導波路の厚さ方向の位置を調整するスペーサとを備え、
    前記コネクタハウジングは、天板と、該天板に立設され、前記内腔部を介して対向配置された一対の側壁部とを有し、
    前記各側壁部は、それぞれ、その先端面に、前記光導波路と光学的に接続される被接続体のコネクタに設けられた棒状をなすガイドピンが挿入されるガイド孔を有し、
    前記光導波路の先端は、該光導波路を先端側から見たとき、前記光導波路の前記コア部の厚さ方向の中央が前記各ガイド孔の中心同士を結んだ線と一致するように位置決めされることを特徴とする光伝送基板。
  2. 前記各ガイド孔の中心同士を結んだ線は、前記設置面に対して平行である請求項1に記載の光伝送基板。
  3. 前記スペーサは、板状をなし、その厚さは、前記設置面と、前記各ガイド孔の中心同士を結んだ線との離間距離よりも薄いものである請求項1または2に記載の光伝送基板。
  4. コネクタハウジングを設置する設置面を有する基板と、
    少なくとも1本のコア部と該コア部を囲むように設けられたクラッド部とを有し、全体形状が帯状をなす光導波路と、
    前記設置面に設置され、前記光導波路の先端部が挿入され、前記設置面側に開放する溝状の内腔部を有するコネクタハウジングと、
    前記内腔部内で前記設置面と前記光導波路との間に介挿され、前記光導波路の厚さ方向の位置を調整するスペーサとを備え、
    前記スペーサの幅は、前記光導波路の幅より大きいことを特徴とする光伝送基板。
  5. コネクタハウジングを設置する設置面を有する基板と、
    少なくとも1本のコア部と該コア部を囲むように設けられたクラッド部とを有し、全体形状が帯状をなす光導波路と、
    前記設置面に設置され、前記光導波路の先端部が挿入され、前記設置面側に開放する溝状の内腔部を有するコネクタハウジングと、
    前記内腔部内で前記設置面と前記光導波路との間に介挿され、前記光導波路の厚さ方向の位置を調整するスペーサとを備え、
    前記内腔部内において、前記光導波路の前記スペーサと反対側の面に間隙が形成されていることを特徴とする光伝送基板。
  6. 前記内腔部内において、前記光導波路の幅方向に位置する2つの側面のうちの少なくとも一方に間隙が形成されている請求項5に記載の光伝送基板。
  7. 前記内腔部の前記間隙に充填剤が充填されている請求項5または6に記載の光伝送基板。
  8. コネクタハウジングを設置する設置面を有する基板と、
    少なくとも1本のコア部と該コア部を囲むように設けられたクラッド部とを有し、全体形状が帯状をなす光導波路と、
    前記設置面に設置され、前記光導波路の先端部が挿入され、前記設置面側に開放する溝状の内腔部を有するコネクタハウジングと、
    前記内腔部内で前記設置面と前記光導波路との間に介挿され、前記光導波路の厚さ方向の位置を調整するスペーサとを備え、
    前記スペーサは、その基端部において、少なくとも前記光導波路と対向する部分に、欠損部を有することを特徴とする光伝送基板。
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