JP3952364B2 - Optical wiring circuit laminate and optoelectric wiring device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光バスシステムに用いられる光配線回路積層体の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
複数のマイクロプロセッサやメモリを接続するために電気バス回路が一般的に用いられている。しかしながら、電気バス回路は、接続配線間容量や接続配線抵抗に起因する信号遅延により、システムの処理速度が制限され、また並列バス接続配線を高密度化しようとすると電磁ノイズが発生の問題があり、高速化への対応が困難になりつつある。そこで、電気配線を光配線に置き換え、バスの高速化を図る光インターコネクション技術が従来から提案されている。
【0003】
特公平6−22351号公報には、各回路基板の両面に2組の発光/受光デバイスを配置し、システムフレームに組み込まれた隣接する回路基板上の発光/受光デバイス間を空間的に光で結合したものが開示されている。しかしながら、この開示発明においては、隣接回路基板間の通信毎に光/電気変換を必要とするため、コストが高く、かつ遅延量が大きい。また、光が自由空間を伝搬されるようにしているので、光/電気素子の位置決めが厳しく、かつクロストークや埃等に弱い。
【0004】
特公平6−93051号公報には、平行な2面を有し、光源に対置されたプレートを具備し、このプレートの2表面に回折格子及び反射素子をそれぞれ配置し、この回折格子及び反射素子で構成される自由空間を利用して光路を構成し、この光路を介して回路間を光学的に接続するようにしたものが開示されている。しかしながら、この開示発明においては、1対1の通信のみを目的にしているため、1点から発せられた光は、固定された他の1点にのみ接続され、1点対多点あるいは多点対多点の通信はできない。
【0005】
本願出願人が先に出願した特開2000−329962号には、支持基板にシート状の透光性媒体を設け、この透光性媒体の両側に、複数の光ファイバを両側に接続した構成が示されている。しかしながら、この開示発明においては、光ファイバは、透光性媒体の両側に接続され、一方が入力用、他方が出力用となっているので、接続できる回路基板に制限があった。
【0006】
上記従来例とは技術分野を異にするが、特開平9−265019号公報においては、光伝送方式の計測システムに用いられる光信号分配装置として、光信号の入出力兼用端子である複数の光入出力部と、光信号を反射して分岐する光回路部と、複数の光ファイバとを筺体内に収容したものが開示されている。光回路部は、光ファイバに接続される入射面を持つ光回路ブロックを有し、この光回路ブロックの入射面に対向する反対側の面に反射部が設けられている。任意の一つの光入出力部から光ファイバを介して光回路部に入力した光信号は、光回路部で反射し、他の光ファイバを介して他の光入出力部から均等に分配して出力できるようにしてある。しかしながら、この従来例においては、入出力兼用端子は、光回路ブロックの入射面と平行な筺体の面に配置され、入出力兼用端子に接続される光ファイバの出力端は、光回路ブロックの入射面と平行な面に向けて扇状に広げられて引き出されている。したがって、複数の光ファイバの出力端を所定ピッチ以上開けるには、光ファイバを一度外に向かって曲げ、さらにもう一度内側に向けて曲げる必要があるので、光配線部分の面積が大きくならざるを得ないという問題点があった。
【0007】
本発明は、上記問題点を解消するため、任意の回路基板に接続可能であって、光配線部分の面積を小さくすることができ、もって全体を小型化することができる光配線回路、及びこの光配線回路を複数積層した光配線回路積層体を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の課題を解決するため、本発明の第1の特徴とするところは、対向する第1の端面及び第2の端面並びに前記第1の端面及び第2の端面の間に設けられた第3の端面及び第4の端面を有するシート状の透光性媒体と、この透光性媒体の第1の端面に設けられた反射部と、前記透光性媒体の第2の端面に光学的に接続された一端及びこの一端から延びる他端を有する複数の光ファイバとを有し、前記光ファイバの他端は、前記透光性媒体の側面と平行に延びて前記透光性媒体の第1の端面とは直交する平面に向けて引き出されて該平面上に配置されてなる光配線回路を複数有し、この光配線回路が前記透光性媒体のシート側面方向に沿って複数積層され、前記光ファイバの他端が他端固定部材により固定されて前記透光性媒体のシート側面方向と前記透光性媒体の積層方向とにそれぞれ規則正しく配置されている光配線回路積層体にある。このように、複数の光配線回路を積層する構造とするため、コンパクトでありながら複数のビットを持つ電気配線基板や他の光配線回路との接続を可能とすることができる。
【0009】
透光性媒体は、ブロック状のものや円柱状のものを用いることができるが、シート状の薄い直方体状のものが好ましい。この場合、光ファイバの他端は、第1の端面と第2の端面を接続する第3の端面又は第4の端面と平行な面に向けて引き出すことが好ましい。全ての光ファイバの他端を1つの面に向けて引き出すこともできるし、光ファイバを2つに分けて第3の端面と第4の端面側へ引き出すようにしてもよい。また、透光性媒体、反射部及び光ファイバは、それぞれに対応して収容溝が形成された支持基板に配線することが固定性の観点から好ましい。さらに固定性をよくするには、光ファイバの一端又は他端あるいは両端に複数の光ファイバをまとめて固定する固定部材を設けてもよいし、透光性媒体又は光ファイバを支持基板に固定する押え部材を設けることもできる。
【0010】
光ファイバは、一般的に所定曲率半径以下に曲げると、光損失が大きくなり、光損失を少なくするためには、所定半径以上で配線する必要がある。例えば現在知られているφ1mmの光ファイバの場合、屈曲損失を0.2dB以下に抑えるためには半径を15mm以上で配線する必要がある。本発明においては、光ファイバの他端は、前記透光性媒体の第1の端面とは非平行な面に向けて引き出されるようになっている。したがって、光ファイバを曲げる必要がある場合、多くても1つの曲げ部を設ければ引き出すことができるようになり、曲げ部の曲率半径を所定値以上、例えば15mm以上にしても配線部分の面積は少なくて済む。特に電子部品が多数実装されている電気配線基板や光コネクタを介してハードディスク等のデバイスに接続する場合は、光ファイバの他端は10mm以上のピッチ幅が必要となり、さらに配線数が多くなると、横幅を多くとるようになるが、本発明においては、光配線部分の面積を小さくすることができるので、このような用途に用いるのに適している。
【0011】
本発明の第2の特徴とするところは、対向する第1の端面及び第2の端面並びに前記第1の端面及び第2の端面の間に設けられた第3の端面及び第4の端面を有するシート状の透光性媒体と、この透光性媒体の第1の端面に設けられた反射部と、前記透光性媒体の第2の端面に光学的に接続された一端及びこの一端から延びる他端を有する複数の光ファイバとを有し、前記光ファイバの他端は、前記透光性媒体の側面と平行に延びて前記透光性媒体の第1の端面とは直交する平面に向けて引き出されて該平面上に配置されてなる光配線回路を複数有し、この光配線回路が前記透光性媒体のシート側面方向に沿って複数積層され、前記光ファイバの他端が他端固定部材により固定されて前記透光性媒体のシート側面方向と前記透光性媒体の積層方向とにそれぞれ規則正しく配置されている光配線回路積層体と、光電気変換素子を有する複数の電気配線基板とを有し、この電気配線基板の光電気変換素子が前記光ファイバの他端に接続された光電気配線装置にある。したがって、光配線回路積層体における反射部で光が反射されるので、1つの電気配線基板をどの位置に接続しても、他の電気配線基板との送受信が可能となる。また、電気配線基板は、光配線回路の一面で接続されるので、光電気配線装置としての構造が簡単になり、遅延量が少なく、クロストークや埃対応に強いものにすることができる。さらに前述の光配線回路積層体と電気配線基板とを組み合わせることにより、より多くの接続点を持つことができるようにできるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1乃至図4において、本発明の第1の実施形態が示され、光電気配線装置10は、光配線回路積層体12と複数の電気配線基板14とから構成されている。光配線回路積層体12は、シート状に形成された複数の光配線回路16(この実施形態においては8枚)を有し、この光配線回路16をシート側面方向に重ねることによって構成されている。電気配線基板14は、CPUやメモリを有し、光配線回路16に、光学的に接続されている。
【0013】
光配線回路16は、支持基板18と、この支持基板18に布線された透光性媒体20、反射部22及び複数の光ファイバ(この実施形態においては8本)24を有する。透光性媒体20は、例えばポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン等のプラスチック材料または無機ガラス等により形成され、プラスチック材料の場合は射出成形されて形成されている。射出成形することによって作製精度を向上させることができる。また、この支持基板18を不透明にすることによって、他の支持基板への光の漏れを少なくし、ビット間のクロストークを少なくすることができる。
【0014】
上記支持基板18の一面には、透光性媒体20が収容される透光性媒体収容溝26、反射部22が収容される反射部収容溝28及び光ファイバ24が収容される光ファイバ収容溝30が形成されている。反射部収容溝28は、透光性媒体収容溝26の一端面で透光性媒体収容溝26に続けて若干幅広で深く形成されている。また、光ファイバ収容溝30は、反射部収容溝28の反対側で透光性媒体収容溝26に続いて形成され、光ファイバ24の本数に対応して分岐し、支持基板18の上面に臨んでいる。
【0015】
透光性媒体20は、支持基板18と同様にシート状で直方体に形成されており、長手方向で対向する第1の端面20a及び第2の端面20bと、この第1の端面20a及び第2の端面20bを接続する第3の端面20c及び第4の端面20dとを有する。この透光性媒体20の第1の端面20a及び第2の端面20bは支持基板18の側面と平行で、第3の端面20c及び第4の端面20dは支持基板18の上面及び下面と平行である。
【0016】
反射部22は、光を反射させる機能と、光を拡散させる機能とを有する反射拡散板として構成され、例えばアクリル、ポリカーボネート、ポリエステル等の樹脂基材に、エポキシ層を形成し紫外線で硬化させてパターンを形成したLSD(Light Shaping Diffusers)と称されている拡散部分にアルミニウム等の反射面を設けてある。この反射部22が支持基板18の反射部収容溝28に収容されることによって、透光性媒体20の第1の端面20aに突き当てられ、透光性媒体20と密接固定されている。ただし、この反射部22は、透光性媒体20に接着剤等を介して透光性媒体20と一体に形成してもよい。
【0017】
光ファイバ24は、支持基板18の光ファイバ収容溝30に収容されることによって、この光ファイバ24の一端24aが透光性媒体20の第2の端面20bに突き当てられて光学的に接続されている。この接続部分には一端固定部材32により束として固定されている。この光ファイバ24は、それぞれ所定の曲率半径をもって上方へ曲げられた曲げ部24bを有し、光ファイバ24の一端24aから曲げ部24bを介して延びる他端24cが、前述したように、支持基板18の上面に臨んでいる。この光ファイバ24の他端24cは、支持基板18の上面に設けられた他端固定部材34に挿入固定され、さらに後述するように、電気配線基板14の光電変換素子に接続されるようになっている。このように、光ファイバ24の全ての他端24cは、透光性媒体20の第2の端面20bとは非平行、即ち、第3の端面20c及び第4の端面20dと平行な面に引き出されているものである。
【0018】
図4に示すように、電気配線基板14は、基板本体36と、この基板本体36の一端に設けられたコネクタ38とを有する。基板本体36の表面には、光電気変換素子40と、この光電気変換素子40を駆動する駆動回路42が設けられている。光電気変換素子40は、受光素子または発光素子であり、この明細書においては、光から電気変換するものと電気から光へ変換するものとの双方を含む。この光電気変換素子40は、基板本体36の下端に配置され、光ファイバ24の他端24cが突き当たり、光学的な接続がなされている。ただし、光ファイバ24の他端24cと光電気変換素子40との隙間が、光学的接続ロスが充分小さい程度であれば、必ずしも突き当てられておらず、光ファイバ24の他端24cと光電気変換素子40との間にギャップがあってもよい。
【0019】
この実施形態においては、8枚の光配線回路16が積層されており、光ファイバ24の他端24cは、それぞれ支持基板18のシート方向と積層方向とに規則正しく一列となるよう配置されている。電気配線基板14は、光配線回路16の積層方向とは直行する方向に接続され、光配線回路積層体12との間で、8ビットの光信号を送受信するようになっており、光バスが形成されている。
【0019】
上記構成において、電気配線基板14の任意の光電変換素子40から出力された光は、この光電変換素子40に接続されているいずれかの光ファイバ24の他端24cから光配線回路16に入力される。この入力された光は、光ファイバ24を介して透光性媒体20に入り、この透光性媒体20を全反射しながら通り、反射部22に当たり、反射しながら拡散する。そして、透光性媒体20を再び通り、他の光ファイバ24を介して電気配線基板14に出力される。
【0020】
次に光配線回路16における配線面積の問題について説明する。図5において、上記実施形態の配線部分が示され、最低限必要な配線面積S(mm2)は次のように表せられる。
S=a1×b1・・・・(1)
ここで、a1は最低面積部分の縦幅(mm)、b1は同横幅(mm)である。また、透光性媒体20の縦幅(反射部22を含む)をa2(mm)、同横幅をb2(mm)とし、光ファイバ24の曲げ部24bの曲率半径をR(mm)、光ファイバ24の他端24cのピッチをP(mm)とすれば、a1=a2+R・・・・(2)
b1=b2+R+(8−1)×P・・・・(3)
上記(2)、(3)式から、 S=(a2+R)×(b2+R+7×P)・・・・(4)
今、透光性媒体20の縦幅を8mm、横幅を40mm、厚さを1.0mmとし、光ファイバ20を径φを1mmとし、ピッチPを20mmとする。φ=1mmの場合、前述したように、屈曲祖損失を0.2dB以下にするには、R=15mm以上必要であるから、ここではR=15mmとする。こられを式(4)に代入すれば、S=4485mm2を得る。一方、図6に示す比較例においては、透光性媒体20の第1の端面20aと平行な面に光ファイバ24の他端20cを引き出すようにしたもので、最低限必要な配線面積Sは次のように表せられる。
S=7P×(b2+2R+α)・・・・(5)
なお、αは光ファイバ20の広がりに伴う調整値(mm)である。ここで、同様に透光性媒体20の縦幅を8mm、横幅を40mm、ピッチPを20mm、曲率半径を15mmとすれば、S=11200mm2を得る。したがって、上記実施形態における配線面積は、比較例と比較すると、約6割小さくすることができる。これは、上記実施形態においては、光ファイバ20の曲げ部20bを1つ形成すればよいのに対し、比較例は二ヶ所曲げ部を必要とすること、及びデッドスペースとなる部分が少ないことによる。
【0021】
図7及び図8において、本発明の第2の実施形態とこの第2の実施形態に対する比較例が示され、上記第1の実施形態と比較例においては、光ファイバ24の本数が8本であったのに対し、この第2の実施形態とこの第2の実施形態においては、光ファイバ24の本数を16本としたものである。ここでは、透光性媒体20の縦幅を8mm、横幅を80mm、ピッチPを20mm、曲率半径を15mm、調整値αを20mmとすれば、第2の実施形態では、S=31mm×395mm=12245(mm2)を得る。一方、比較例においては、S=300mm×140mm=42000mm2を得、第2の実施形態における配線面積は、比較例と比較すると、約7割小さくすることができる。なお、この第2の実施形態における透光性媒体20の横幅を80mmとして、第1の実施形態におけるものよりも長くしたのは、光ファイバ24の本数が多くなったため、透光性媒体20で光がミキシングされる長さを確保する必要があるためである。
【0022】
図9及び図10において、本発明の第3の実施形態が示されている。前述した第1の実施形態においては、支持基板18に光ファイバを布線したが、この第3の実施形態においては、支持基板無しで配線してあり、構造を簡略化している。即ち、例えば光ファイバ24は、並設された透光性媒体20の第2の端面20bにそれぞれ光ファイバ24の一端24aが直接接続され、曲げ部24bを介して上方に延び、他端24cが透光性媒体20の第3の端面20c及び第4の端面20dと平行な面に引き出され、他端固定部材34により固定されている。この他端固定部材34は、接続すべき電気配線基板(図示せず)と対応して所定間隔で平行に形成され、各透光性媒体20から延びた光ファイバ24の他端24cをまとめている。この他端固定部材34は、他端固定部材34に形成された光ファイバ挿入孔44に挿入固定され、位置決めされるようになっている。ただし、この他端固定部材34は、これに限定されるものではなく、第11図に示すように、2つの分割部材46a,46bに分割し、それぞれ対向する光ファイバ挿入溝48a,48bを形成し、この2つの分割部材46a,46bを接着剤等により接合することにより、光ファイバ挿入溝48a,48bに光ファイバ24の他端を固定してもよい。また、図12に示すように、光ファイバ挿入溝48a,48bは円筒形ではなくてV状に形成してもよいし、図13に示すように、1つの光ファイバ挿入溝48に光ファイバ24の他端24cをまとめて固定することもできる。
【0023】
図14及び図15において、本発明の第4の実施形態が示されている。この第4の実施形態は、前述した第1の実施形態と比較して、透光性媒体押え部材50と光ファイバ押え部材52を設けた点を異にしている。透光性媒体押え部材50と光ファイバ押え部材52とは、それぞれ透光性媒体20と光ファイバ24の上面部分を押えるように、支持基板18の透光性媒体収容溝26及び光ファイバ収容溝30を挟んで支持基板18に固定されている。この透光性媒体押え部材50と光ファイバ押え部材52とは、支持基板18に接着剤等により固定してもよいが、隣合う支持基板18間で挟むように固定してもよい。支持基板18は、さらに図示しない保持部材を介して、支持基板同士を一定間隔で固定することもできる。
【0024】
図16及び図17において、本発明の第5の実施形態が示されている。この第5の実施形態は、前述した第1の実施形態と比較して、第1の実施形態における光ファイバは、全てが一方向に曲げられて一つの面に引き出すようにしたのに対し、2つの面に引き出すようにした点を異にする。即ち、8本の光ファイバ24のうち、透光性媒体20の第3の端面24cに近い4本は、支持基板18の上面側に曲げられて形成された光ファイバ収容溝30に収容されて支持基板18の上面に引き出され、透光性媒体20の第4の端面24dに近い4本は、支持基板18の下面側に曲げられて形成された光ファイバ収容溝30に収容されて支持基板18の下面に引き出されている。そして、支持基板18の上面に引き出された光ファイバ24は、支持基板18の上面側に配置された電気配線基板14に、支持基板18の下面に引き出された光ファイバ24は、支持基板18の下面側に配置された電気配線基板14にそれぞれ接続されるようになっている。この第4の実施形態においては、電気配線基板との接続が2面に分かれてしまうが、光ファイバを2面に分けて引き出すので、横方向を短くすることができ、コンパクトに配置された光電気配線装置を提供することができる。
【0025】
図18において、本発明の第6の実施形態が示されている。この第6の実施形態においては、透光性媒体20の第2の端面20bには、第1の端面20aと平行な段部54が連続的に形成され、この段部54に光ファイバ24の一端24aが接続されている。このように、段部54を形成することにより、光ファイバ24は、段部54の接続部分から直ちに曲げ部24bを形成することができ、光ファイバ24の横方向に延びる長さを短くすることができ、配線面積もより小さくすることができる。
【0026】
図19において、本発明の第7の実施形態が示されている。この第7の実施形態は、第6の実施形態と比較すると、第6の実施形態においては段部54が第1の端面24aと平行に形成されているのに対し、非平行、例えば45度に形成されている。この段部54は、反射面が設けれ、光ファイバ24の一端24aは反射面に45度の傾斜をもって接続されている。したがって、光ファイバ24から入る光はこの段部54で前述した反射部22に向かって反射され、反射部22で反対方向に反射され、再び段部54で反射されて他の光ファイバ24から出力されるものである。このように段部54をもって光を反射するようにしたので、光ファイバ24は、曲げ部を設けなくとも光ファイバ24の他端24cを一面に引き出すことができる。ただし、光ファイバ24の他端24cのピッチを大きくする必要がある場合は、光ファイバ24に曲げ部を設けることができる。また、第5の実施形態と組み合わせて、段部54を平行な面と非平行な面とから構成することもできる。なお、第2乃至第6の実施形態の説明にあっては、第1の実施形態と同一部分については図面に同一番号を付して説明を省略した。
【0027】
なお、上記実施形態においては、光配線回路は、電気配線基板に接続するようにしたが、接続する対象はこれに限るものではなく、他の光配線基板に接続してもよいし、さらに光ファイバに接続するようにしてもよい。
【0028】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る光配線回路積層体によれば、反射部をもつ複数の光配線回路を透光性媒体のシート方向に積層したので、任意の回路基板間で信号伝送を可能にすることができる。さらに本発明に係る光電気配線装置によれば、温度変化や埃等の環境変化に対する耐性が高い光バスシステムを得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す断面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に用いた支持基板を示す斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に用いた他端固定部材を除いた光配線回路積層体を示す斜視図である。
【図4】本発明の大の実施形態における光ファイバと電気配線基板との接続部分を示す断面図である。
【図5】本発明の第1の実施形態における光配線の概略を示す平面図である。
【図6】本発明の第1の実施形態と比較するための比較例における光配線の概略を示す平面図である。
【図7】本発明の第2の実施形態における光配線の概略を示す平面図である。
【図8】本発明の第2の実施形態と比較するための比較例における光配線の概略を示す平面図である。
【図9】本発明の第3の実施形態を示す斜視図である。
【図10】本発明の第3の実施形態に用いた他端固定部材を示斜視図である。
【図11】同上の他端固定部材の第1の変形例を示す斜視図である。
【図12】同上の他端固定部材の第2の変形例を示す平面図である。
【図13】同上の他端固定部材の第3の変形例を示す斜視図である。
【図14】本発明の第4の実施形態を示す平面図である。
【図15】本発明の第4の実施形態を示し、図14のA−A線断面図である。
【図16】本発明の第5の実施形態における光配線の概略を示す平面図である。
【図17】本発明の第5の実施形態を示す断面図である。
【図18】本発明の第6の実施形態を示す側面図である。
【図19】本発明の第7の実施形態を示す側面図である。
【符号の説明】
10 光電気配線装置
12 光配線回路積層体
14 電気配線基板
16 光配線回路
18 支持基板
20 透光性媒体
20a 第1の端面
20b 第2の端面
20c 第3の端面
20d 第4の端面
22 反射部
24 光ファイバ
24a 一端
24b 曲げ部
24c 他端
26 透光性媒体収容溝
28 反射部収容溝
30 光ファイバ収容溝
32 一端固定部材
34 他端固定部材
50 透光性媒体押え部材
52 光ファイバ押え部材
54 段部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the structure of an optical wiring circuit laminate used in, for example, an optical bus system.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
An electric bus circuit is generally used to connect a plurality of microprocessors and memories. However, the electrical bus circuit has a problem that the processing speed of the system is limited by the signal delay caused by the capacitance between the connection wires and the connection wire resistance, and electromagnetic noise is generated when the density of the parallel bus connection wires is increased. Therefore, it is becoming difficult to cope with high speed. Therefore, an optical interconnection technique that replaces electrical wiring with optical wiring to increase the speed of the bus has been proposed.
[0003]
In Japanese Patent Publication No. 6-22351, two sets of light emitting / receiving devices are arranged on both sides of each circuit board, and light is emitted spatially between the light emitting / receiving devices on adjacent circuit boards incorporated in the system frame. The combined one is disclosed. However, since the disclosed invention requires optical / electrical conversion for each communication between adjacent circuit boards, the cost is high and the delay amount is large. Further, since light is propagated through free space, the positioning of the optical / electrical element is strict and weak against crosstalk, dust, and the like.
[0004]
Japanese Examined Patent Publication No. 6-93051 includes a plate having two parallel surfaces and facing a light source, and a diffraction grating and a reflection element are respectively disposed on two surfaces of the plate. An optical path is configured using a free space constituted by the above, and circuits are optically connected through this optical path. However, in this disclosed invention, since only one-to-one communication is intended, light emitted from one point is connected to only one other fixed point, and one-point-to-multipoint or multipoint To-many communication is not possible.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-329962 filed earlier by the applicant of the present application has a configuration in which a sheet-like translucent medium is provided on a support substrate and a plurality of optical fibers are connected to both sides of the translucent medium. It is shown. However, in this disclosed invention, the optical fiber is connected to both sides of the translucent medium, and one is used for input and the other is used for output.
[0006]
Although the technical field is different from the above conventional example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-265019 discloses a plurality of optical signal input / output terminals as an optical signal distribution device used in an optical transmission measurement system. An input / output unit, an optical circuit unit that reflects and branches an optical signal, and a plurality of optical fibers are disclosed in a housing. The optical circuit unit includes an optical circuit block having an incident surface connected to the optical fiber, and a reflection unit is provided on the surface opposite to the incident surface of the optical circuit block. An optical signal input from one arbitrary optical input / output unit to the optical circuit unit via the optical fiber is reflected by the optical circuit unit and is equally distributed from the other optical input / output unit via the other optical fiber. It can be output. However, in this conventional example, the input / output terminal is arranged on the surface of the housing parallel to the incident surface of the optical circuit block, and the output end of the optical fiber connected to the input / output terminal is incident on the optical circuit block. It is drawn out in a fan shape toward a surface parallel to the surface. Therefore, in order to open the output ends of a plurality of optical fibers by a predetermined pitch or more, it is necessary to bend the optical fibers once outward and then bend them inward again. Therefore, the area of the optical wiring portion must be increased. There was no problem.
[0007]
In order to solve the above problems, the present invention can be connected to an arbitrary circuit board, can reduce the area of the optical wiring portion, and can reduce the size of the entire optical wiring circuit. An object is to provide an optical wiring circuit laminate in which a plurality of optical wiring circuits are stacked.
[Means for Solving the Problems]
[0008]
In order to solve the above-described problem, the first feature of the present invention is that a first end surface and a second end surface facing each other and a third end surface provided between the first end surface and the second end surface are provided. A sheet-like translucent medium having a first end surface and a fourth end surface; a reflecting portion provided on the first end surface of the translucent medium; and a second end surface of the translucent medium optically A plurality of optical fibers having one end connected and the other end extending from the one end, and the other end of the optical fiber extends in parallel with a side surface of the translucent medium, and the first end of the translucent medium. the end faces of a plurality of optical wiring circuits are led out toward the flat surface becomes disposed on the plane orthogonal, the optical wiring circuit is stacked along the sheet side direction of the translucent medium the sheet side surface of the transparent medium other end of the optical fiber is fixed by the other end fixing member Direction and in optical wiring circuit laminate are regularly arranged in the laminating direction of the transparent medium. As described above, since a structure in which a plurality of optical wiring circuits are stacked is provided, it is possible to connect to an electric wiring board having a plurality of bits and other optical wiring circuits while being compact.
[0009]
As the translucent medium, a block-like or cylindrical one can be used, but a sheet-like thin rectangular parallelepiped is preferable. In this case, it is preferable that the other end of the optical fiber is drawn out toward a third end face connecting the first end face and the second end face or a plane parallel to the fourth end face. The other ends of all the optical fibers may be drawn out toward one surface, or the optical fibers may be divided into two and drawn out to the third end surface and the fourth end surface side. Moreover, it is preferable from a fixed viewpoint that a translucent medium, a reflection part, and an optical fiber are wired to the support substrate in which the accommodation groove | channel was formed corresponding to each. In order to further improve the fixing property, a fixing member that fixes a plurality of optical fibers together at one end, the other end, or both ends of the optical fiber may be provided, or the translucent medium or the optical fiber is fixed to the support substrate. A pressing member can also be provided.
[0010]
In general, when an optical fiber is bent below a predetermined radius of curvature, the optical loss increases. In order to reduce the optical loss, it is necessary to perform wiring with a predetermined radius or more. For example, in the case of a currently known optical fiber having a diameter of 1 mm, it is necessary to wire with a radius of 15 mm or more in order to suppress the bending loss to 0.2 dB or less. In the present invention, the other end of the optical fiber is drawn toward a surface that is non-parallel to the first end surface of the translucent medium. Therefore, when it is necessary to bend the optical fiber, it can be pulled out by providing at most one bent portion. Even if the radius of curvature of the bent portion is a predetermined value or more, for example, 15 mm or more, the area of the wiring portion Is less. In particular, when connecting to a device such as a hard disk via an electrical wiring board or an optical connector on which a large number of electronic components are mounted, the other end of the optical fiber requires a pitch width of 10 mm or more. Although the lateral width is increased, in the present invention, the area of the optical wiring portion can be reduced, which is suitable for use in such applications.
[0011]
The second feature of the present invention is that the first end face and the second end face facing each other, and the third end face and the fourth end face provided between the first end face and the second end face are provided. A sheet-like translucent medium having a reflective portion provided on the first end face of the translucent medium, one end optically connected to the second end face of the translucent medium, and one end thereof and a plurality of optical fiber having a second end extending, the other end of the optical fiber, a flat surface orthogonal to the first end surface of the transparent medium extends parallel to the side surface of the transparent medium A plurality of optical wiring circuits that are drawn out toward the surface and disposed on the plane , the optical wiring circuits are stacked along the sheet side surface direction of the translucent medium, and the other end of the optical fiber is lamination is secured by the other end fixing member to the sheet side direction of the translucent medium the transparent medium Countercurrent Prefecture in the optical wiring circuit laminate are regularly arranged, and a plurality of electric wiring board having a photoelectric conversion element, connected photoelectric conversion element of the electric wiring board to the other end of the optical fiber In the optoelectric wiring device. Therefore, since light is reflected by the reflecting portion in the optical wiring circuit laminate, transmission / reception with another electric wiring board is possible regardless of the position where one electric wiring board is connected. In addition, since the electrical wiring board is connected on one side of the optical wiring circuit, the structure as the photoelectric wiring device is simplified, the delay amount is small, and it can be made strong against crosstalk and dust. Furthermore, it is possible to have more connection points by combining the optical wiring circuit laminate and the electric wiring board.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention, in which an opto-
[0013]
The
[0014]
On one surface of the
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
As shown in FIG. 4, the
[0019]
In this embodiment, eight
[0019]
In the above configuration, light output from any
[0020]
Next, the problem of the wiring area in the
S = a1 × b1 (1)
Here, a1 is the vertical width (mm) of the lowest area portion, and b1 is the horizontal width (mm). Further, the longitudinal width (including the reflection portion 22) of the
b1 = b2 + R + (8-1) × P (3)
From the above expressions (2) and (3), S = (a2 + R) × (b2 + R + 7 × P) (4)
Now, the
S = 7P × (b2 + 2R + α) (5)
Α is an adjustment value (mm) associated with the spread of the
[0021]
7 and 8 show a second embodiment of the present invention and a comparative example for the second embodiment. In the first embodiment and the comparative example, the number of
[0022]
9 and 10, a third embodiment of the present invention is shown. In the first embodiment described above, an optical fiber is wired on the
[0023]
14 and 15, a fourth embodiment of the present invention is shown. The fourth embodiment differs from the first embodiment described above in that a translucent
[0024]
16 and 17, a fifth embodiment of the present invention is shown. In contrast to the first embodiment described above, the fifth embodiment is such that the optical fiber in the first embodiment is bent in one direction and drawn out to one surface. It is different in that it is drawn out on two surfaces. That is, of the eight
[0025]
In FIG. 18, a sixth embodiment of the present invention is shown. In the sixth embodiment, a
[0026]
In FIG. 19, a seventh embodiment of the present invention is shown. Compared with the sixth embodiment, the seventh embodiment is different from the sixth embodiment in that the stepped
[0027]
In the above embodiment, the optical wiring circuit is connected to the electric wiring board. However, the connection target is not limited to this, and the optical wiring circuit may be connected to another optical wiring board. You may make it connect to a fiber.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical wiring circuit laminate according to the present invention, since a plurality of optical wiring circuits having reflecting portions are laminated in the sheet direction of the translucent medium, signal transmission can be performed between arbitrary circuit boards. Can be possible. Furthermore, according to the opto-electrical wiring device according to the present invention, an optical bus system having high resistance to temperature changes and environmental changes such as dust can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a support substrate used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing an optical wiring circuit laminate excluding the other end fixing member used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a connection portion between an optical fiber and an electric wiring board in a large embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing an outline of an optical wiring in the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing an outline of an optical wiring in a comparative example for comparison with the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view schematically showing an optical wiring in a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view schematically showing an optical wiring in a comparative example for comparison with the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing the other end fixing member used in the third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing a first modification of the other end fixing member.
FIG. 12 is a plan view showing a second modification of the other end fixing member.
FIG. 13 is a perspective view showing a third modification of the other end fixing member.
FIG. 14 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention.
15 shows a fourth embodiment of the present invention and is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 16 is a plan view showing an outline of an optical wiring in a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a side view showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a side view showing a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
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