(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一本の光ファイバを加熱変形によりＶ字型に折り曲げて、屈曲角度が２０〜４０度のＶ字屈曲部を形成し、
前記Ｖ字屈曲部の先端を、前記光ファイバのコアの直径の１／３に達するまで研磨し、
その研磨面に反射膜を付着し、
前記Ｖ字屈曲部の両側各解放端を、前記Ｖ字屈曲部を介して変更される光路の入側或いは出側として所定の方向に向けることを特徴とする光結合構造の製造方法。
【請求項２】
前記Ｖ字屈曲部の先端の研磨は、Ｖ字型の頂点部を樹脂で所定の形に成形し固定した後に行われることを特徴とする請求項１に記載の光結合構造の製造方法。
【請求項３】
一本の光ファイバを加熱変形によりＶ字型に折り曲げて光路の入側或いは出側となる両側各解放端を所定の方向に向けた、屈曲角度が２０〜４０度のＶ字屈曲部と、
前記一方の解放端から入射した光が前記Ｖ字屈曲部を介して光路変更し前記他方の解放端から出射するように、前記Ｖ字屈曲部の先端を前記光ファイバのコアの直径の１／３に達するまで研磨したコア露出部に形成した反射膜と
を有することを特徴とする光結合構造。
【請求項４】
前記光ファイバを折り曲げたＶ字型の頂点部を樹脂で所定の形に成形し固定した樹脂固定部を有することを特徴とする請求項３に記載の光結合構造。
【請求項５】
請求項３または４に記載の光結合構造と、
前記光結合構造の各解放端にフェルールを介して取り付けられた、光コネクタ接続のためのスリーブと、
光コネクタが外部から接続可能に接続部を露出させた前記スリーブ及び前記光結合構造の各構成要素を内部に保持固定した、光コネクタのレセプタクルとなる外郭と
を有することを特徴とする光路変換アダプタ。
【請求項６】
請求項５に記載の光路変換アダプタが取り付けられたバックボードと、
前記バックボードに装着され、光コネクタを介して前記光路変換アダプタの一方の接続部に各端辺を接続させた複数の機能ボードと、
光コネクタを介して前記光路変換アダプタの他方の接続部に接続された光ファイバの配線を行い、配線した光ファイバにより前記各機能ボード間の光接続を実現する光ファイバシート板と
を有することを特徴とする光実装構造。
【請求項７】
前記光ファイバシート板は、
端部に光コネクタを取り付けた光ファイバを樹脂製シートの間に挟み込み、前記光路変換アダプタの位置に前記光コネクタを配し、前記バックボードの配置部品にぶつからないように前記光ファイバを配線して形成されることを特徴とする請求項６に記載の光実装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、略直角に光路変換する光ファイバ接続構造を小型化可能とした光結合構造とその製造方法、並びに光路変換アダプタ、光実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、光結合構造は、光の直進性を利用して、光コネクタを直線的に置き、光接続するのが一般的である。光実装の必要性から光を直角方向に曲げる等の光路変更を行う場合、一旦光コネクタで直線的に光結合し、そこから出る光ファイバで所定の方向に向ける必要があり、光ファイバの許容曲げ半径の制限から構造的に小型化することが困難であった。
【０００３】
この要求に対して、特開昭５９−１３７９１５号公報（特願昭５８−０１３５３３）、特開昭６０−９５４０７号公報（特願昭５８−１１７３３８）で公開されている反射鏡とレンズで構成した光学系を使用する構造の光結合構造は、小型の構造で光路変更する機能を実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構造は、光のスポットサイズ制御と光軸合わせのために、精密にレンズの位置と反射鏡の角度を調整する必要があり、コストを低くすることが困難であった。
【０００５】
そこで本発明は、上記従来の問題点を解消すべく、略直角に光路変換する光ファイバ接続構造にＶ字屈曲構造を使用することにより、小型で、かつ低コストな光結合構造とその製造方法、並びに光路変換アダプタ、光実装構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明の光結合構造の製造方法は、一本の光ファイバを加熱変形によりＶ字型に折り曲げて、屈曲角度が２０〜４０度のＶ字屈曲部を形成し、前記Ｖ字屈曲部の先端を、前記光ファイバのコアの直径の１／３に達するまで研磨し、その研磨面に反射膜を付着し、前記Ｖ字屈曲部の両側各解放端を、前記Ｖ字屈曲部を介して変更される光路の入側或いは出側として所定の方向に向けることを特徴とする。また、本発明の光結合構造は、一本の光ファイバを加熱変形によりＶ字型に折り曲げて光路の入側或いは出側となる両側各解放端を所定の方向に向けた、屈曲角度が２０〜４０度のＶ字屈曲部と、前記一方の解放端から入射した光が前記Ｖ字屈曲部を介して光路変更し前記他方の解放端から出射するように、前記Ｖ字屈曲部の先端を前記光ファイバのコアの直径の１／３に達するまで研磨したコア露出部に形成した反射膜とを有することを特徴とする。
【０００７】
以上の構成によって、Ｖ字屈曲構造を使用して、所定方向への光路変更ができる。
【０００８】
更に上述の光結合構造を内蔵して光路変換アダプタを構成し、その光路変換アダプタをバックボード実装構造に適用して光路を導く光実装構造とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の光結合構造を示す構造断面図である。本実施の形態は、略直角に光路変換させる光結合構造の例である。
【００１１】
この光結合構造は、光ファイバ１をＶ字型に屈曲させたＶ字屈曲部が樹脂固定部２にてその形状を固定され、そのＶ字屈曲部の先端の光ファイバをコア１ａに達するまで研磨して形成された研磨面に付着された反射膜３を有する。Ｖ字屈曲部の２本の解放端側の光ファイバは直角方向に向けられ、その各解放端にフェルール４が取り付けられ、フェルール４の外側に光コネクタ接続のためのスリーブ５が取り付けられている。そのスリーブ５はスリーブ保持板６にて保持され、各構成部品は保持板７で位置を固定する構成になっている。
【００１２】
Ｖ字屈曲部の製造方法の一例について、図２，３を参照して説明する。まず、図２に示すＶ字屈曲部形成装置に光ファイバ１１を取り付ける。放電電極１４ａと放電電極１４ｂの間で放電し、光ファイバ１１のＶ字屈曲形成部が１４００〜１６００℃になるように加熱し、その状態で可動アーム１３を円弧の軌跡で動かし頂角が１０〜３０度になるようにＶ字型に曲げる。
【００１３】
次に、図３（ａ）に示す様に、光ファイバ１のＶ字型の頂点部を樹脂２（たとえばエポキシ樹脂）で所定の形に成型し、固定する。次に、図３（ｂ）に示す様に、Ｖ字の頂点側から、光ファイバのコア１ａの一部が露出するまで樹脂を研磨する。研磨面にたとえば銀の蒸着膜で反射膜３を形成する。その後、図３（ｃ）に示す様に、光ファイバの２つの解放端にフェルール４を取り付け、Ｖ字屈曲部が完成する。
【００１４】
図４は、本発明の光結合構造を使用した光路変換アダプタの外観を示す。本実施の形態は、両端からＳＣ型の光コネクタを挿入することで、略直角に光路変更を行うことができる光路変換アダプタである。外郭がＳＣ型光コネクタのレセプタクル８になっており、レセプタクル８の内部には図１に示す光結合構造を有し、各構成要素はレセプタクル８に固定された構造になっている。
【００１５】
外部からＳＣ光コネクタのフェルールを本発明の光路変換アダプタのスリーブ５に挿入し、ＳＣ光コネクタのフェルールと光路変換アダプタのフェルールを物理的に接触させ、光ファイバ内に光を入れることで光伝送している。
【００１６】
次に、光ファイバを通ってＶ字屈曲部に入った光の光路について、図５を参照して説明する。光ファイバ１内のコア１ａを通って来た光は、Ｖ字屈曲部の頂点まで達し、コア１ａに一部かかるように形成した反射膜３で反射され、Ｖ字の他方の光ファイバに出力される。
【００１７】
一方の光ファイバから他方の光ファイバに光が出る構造を作るために制御する要素は、Ｖ字の角度、Ｖ字の頂点付近の曲線形状、研磨で露出させた光ファイバコア１ａの大きさ等であり、最適条件を出すことで、Ｖ字屈曲部での光損失を少なくすることができる。本実施の形態では、Ｖ字の角度を３０度、Ｖ字の頂点付近の曲線形状はできるだけ小さくし、研磨を光ファイバコア１ａの直径の１／３まで行った時、すなわち深さ方向にコア１ａの直径の１／３に達するまで研磨したとき、光損失を１ｄＢ以下にすることができた。なお、Ｖ字屈曲部の角度は２０〜４０度の範囲であれば、光損失を少なくすることができる。
【００１８】
図６は、本発明の光実装構造の実施の形態を示す外観斜視図である。各機能ボード２０ａ〜２０ｄの端辺には、光コネクタが取り付けられている。バックボード２１には直角結合光アダプタ２２が取り付けられており、機能ボード端辺の光コネクタと結合する構成になっている。直角結合光アダプタ２２のもう一方の接続部は光ファイバシート板３０の光コネクタ３１に接続されており、機能ボード２０ａ〜２０ｄ間の光接続を実現する構成になっている。
【００１９】
図７（ａ）は、光ファイバシート板３０の平面構造を示す。光ファイバシート板３０は、バックボード２１の直角結合光アダプタ２２の位置に光コネクタ３１を配し、電気コネクタ２３にぶつからない様に光ファイバ３４の配線を行ったもので、バックボード２１の形状および部品配置によって個別に製作するものである。図７（ｂ）は、光ファイバシート板３０のＩ−Ｉ断面を示し、曲げることができる樹脂製シート３３ａおよび３３ｂの間に光ファイバ３４を挟み、端部に光コネクタ３１を取り付けている構成である。
【００２０】
各機能ボード２０ａ〜２０ｄに搭載されている光インタフェイスモジュールから出た光信号が、機能ボード端辺の光コネクタ、バックボード２１搭載の直角結合光アダプタ２２、光ファイバシート板３０を通して、他の機能ボードへ光信号のまま伝送できる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、Ｖ字屈曲構造を使用することにより、所定方向への光路変更接続を、小型に構成できる。例えば９０度光路変更をする際、Ｖ字の両側の光ファイバはＶ字の頂点まで、最大でも４５度曲げればよく、１本の光ファイバの時の９０度曲げることと比較すると、光ファイバの許容曲率半径を一定としたとき、小型化できる。
【００２２】
また、本発明に係るＶ字屈曲構造の製造方法によって、低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光結合構造を示す構造断面図である。
【図２】Ｖ字屈曲部形成装置の外観斜視図である。
【図３】Ｖ字屈曲部の製造方法の説明図であって、（ａ）はＶ字部の樹脂固定工程を示し、（ｂ）は研磨及び反射膜形成工程を示し、（ｃ）はフェルール取付工程を示す図である。
【図４】本発明の光結合構造を使用した光路変換アダプタの外観斜視図である。
【図５】Ｖ字屈曲部に入った光の光路説明図である。
【図６】本発明の光実装構造の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図７】光ファイバシート板の説明図であって、（ａ）はその平面構造図、（ｂ）はそのＩ−Ｉ断面図である。
【符号の説明】
１  光ファイバ
１ａ  光ファイバコア
２  樹脂固定部
３  反射膜
４  フェルール
５  スリーブ
【図１】
0003551092.tif 000002
【図２】
0003551092.tif 000003
【図３】
0003551092.tif 000004
【図４】
0003551092.tif 000005
【図５】
0003551092.tif 000006
【図６】
0003551092.tif 000007
【図７】
0003551092.tif 000008