(57)【要約】【課題】本発明の目的は、接続点付近までの配線に対しては、光ケーブルのように配線方向に対しては規制が少なく、かつ、接続点付近では接続ポートに対応して、コンパクトな配線が可能な光ファイバ構造体とその製造方法を提供しようとするものである。【解決手段】本発明の光ファイバ構造体は、光入力端と光出力端との間で複数の光ファイバ心線が配線された光ファイバ構造体において、該複数の光ファイバ心線が単層状に並列に整列された平面整列部（Ａ）を有し、かつ、該複数の光ファイバ心線が複数層状に並列に整列された積層整列部（Ｂ）と光ファイバ心線が単心で配線された単心配線部（Ｃ）のうち少なくとも一つが、該平面整列部（Ａ）に連結して構成されていることを特徴とする。前記平面整列部（Ａ）および積層整列部（Ｂ）の前記複数の光ファイバ心線は単層のシリコーン系材料で覆われていることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入力端と光出力端との間で複数の光ファイバ心線が配線された光ファイバ構造体において、該複数の光ファイバ心線が単層状に並列に整列された平面整列部（Ａ）を有し、かつ、該複数の光ファイバ心線が複数層状に並列に整列された積層整列部（Ｂ）と複数の光ファイバ心線が単心で配線された単心配線部（Ｃ）のうち少なくとも一つが、該平面整列部（Ａ）に連結して構成されていることを特徴とする光ファイバ構造体。
【請求項２】
前記平面整列部（Ａ）および積層整列部（Ｂ）の複数の光ファイバ心線が単層の被覆材料で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ構造体。
【請求項３】
前記平面整列部（Ａ）および積層整列部（Ｂ）の前記複数の光ファイバ心線の片面だけが、単層の被覆材料で覆われていることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ構造体。
【請求項４】
前記単層の被覆材料がシリコーン系材料であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の光ファイバ構造体。
【請求項５】
前記積層整列部（Ｂ）および前記単心配線部（Ｃ）が保護部材で固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光ファイバ構造体。
【請求項６】
前記保護部材が円筒状あるいはスパイラル状の形状を有しており、前記積層整列部（Ｂ）および前記単心配線部（Ｃ）が該保護部材に納められていることを特徴とする請求項５に記載の光ファイバ構造体。
【請求項７】
複数の光ファイバ心線を単層状に並列に整列させ被覆材料で被覆する平面整列部（Ａ）作製工程と、該平面整列部（Ａ）の一端を分岐して得られる複数の光ファイバ心線平面構造体を積層させる積層整列部（Ｂ）作製工程を有することを特徴とする光ファイバ構造体の製造方法。
【請求項８】
前記積層整列部（Ｂ）の前記光ファイバ平面構造体の一端から、単心の光ファイバ心線を分岐させる単心線分岐工程を付加させたことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ構造体の製造方法。
【請求項９】
複数の光ファイバ心線を単層状に並列に整列させ被覆材料で被覆する平面整列部（Ａ）作製工程と、該平面整列部（Ａ）の一端から、単心の光ファイバ心線を分岐させる単心線分岐工程を有することを特徴とする光ファイバ構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光回路パッケージ、光回路装置等の光通信、光情報処理に用いられる複数の光ファイバ心線からなる光ファイバ構造体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ構造体は平面的に整列した光ファイバ同士を固定したり、光ファイバをバンドル化したりしたものであり、光ファイバ配線としては複数本の光ファイバを取り扱う際に良く用いられている。その光ファイバ構造体として、光ファイバテープ心線や光ファイバケーブルがよく使用されている。光ファイバテープ心線はコンパクトで高密度にケーブル内に光ファイバを収納する際に用いられたり、機器間または機器内の光ファイバ心線の多心配線にも利用されている。また、光ファイバケーブルは、心線数、構造により使用用途も細分化され、数千心でほぼ直線的な配線がなされる幹線系から、心線数が数心で直線または曲線的な配線を組合せることで縦横無尽に配線されるビル内配線、ホームネットワーク等に利用されている。
【０００３】
しかしながら、フルラック程度の装置の装置内配線をする際に、光ファイバテープ心線を用いた場合は、光ファイバが整列している平面に垂直方向へは曲げやすい一方、平行方向には、光ファイバ同士が固定されているため、曲げにくく、配線方向が制限されるという欠点があった。また、光ファイバテープ心線は、単層状に光ファイバが整列されているため、厚さ方向には省スペース化できるが、テープ心線を構成する光ファイバの本数が多くなったり、光ファイバの径が大きくなったりすると、テープ心線への占有面積が大きくなり、装置設計が制限されるおそれがあった。一方、光ファイバケーブルでは、上記のような配線方向に関する規制は少ないが、剛性が強いために、その反発力でプリント基板上の電子素子を破壊するという問題や、広範囲の配線スペースが必要になるなど、繊細な配線に使用するには問題があった。
【特許文献１】特開平５−１９１５０号公報
【特許文献２】実公平７−５４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の技術における上記のような問題点を解決することを目的としてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、接続点付近までの配線に対しては、光ファイバケーブルのように配線方向に対しては規制が少なく、かつ、接続点付近では接続ポートに対応して、コンパクトな配線が可能な光ファイバ構造体とその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の光ファイバ構造体は、光入力端と光出力端との間で複数の光ファイバ心線が配線された光ファイバ構造体において、該複数の光ファイバ心線が単層状に並列に整列された平面整列部（Ａ）を有し、かつ、該複数の光ファイバ心線が複数層状に並列に整列された積層整列部（Ｂ）と光ファイバ心線が単心で配線された単心配線部（Ｃ）のうち少なくとも一つが、前記平面整列部（Ａ）に連結して構成されることを特徴とする（請求項１）。前記平面整列部（Ａ）および積層整列部（Ｂ）の前記複数の光ファイバ心線は単層の被覆材料で覆われていることが好ましく（請求項２）、また、この被覆材料は光ファイバの片面だけが覆われていても良い（請求項３）。被覆材料としては、シリコーン系材料が好ましい（請求項４）。さらに、前記積層整列部（Ｂ）および前記単心配線部（Ｃ）が保護部材で固定されている（請求項５）ことが好ましく、保護部材が円筒形あるいはスパイラル状であって、この中に光ファイバ心線が納められていることが好ましい（請求項６）。
【０００６】
本発明の光ファイバ構造体の製造方法は、複数の光ファイバ心線を単層状に並列に整列させ被覆材料で被覆する平面整列部（Ａ）作製工程と、該平面整列部（Ａ）の一端を分岐して得られる複数の光ファイバ心線平面構造体を積層させる積層整列部（Ｂ）作製工程を有することを特徴とする（請求項７）。この積層整列部（Ｂ）の前記光ファイバ平面構造体の一端から、単心の光ファイバ心線を分岐させる工程を付加させてもよい（請求項８）。他の製造方法は、複数の光ファイバ心線を単層状に並列に整列させ被覆材料で被覆する平面整列部（Ａ）作製工程と、該平面整列部（Ａ）の一端から、単心の光ファイバ心線を分岐させる単心線分岐工程を有することを特徴とする（請求項９）。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の光ファイバ構造体は、光ファイバ心線の平面整列部分では、光ファイバが整列している平面に対し垂直方向への曲げに対しては可撓性に優れている。また、光ファイバ心線を複数積み重ねた光ファイバ積層整列部（Ｂ）では、光ファイバ束幅が狭いため、省スペースの配線が可能となる。従来の幅広の光ファイバ構造体では、短距離でねじることが不可能である点や立体的に大きな配線スペースが必要であるという点などの欠点があったが、本発明の光ファイバ構造体では、これらの欠点を解決できた。このため、本発明の光ファイバ構造体を組合せることにより、配線距離の長短に関わらず、配線箇所に合わせて、同一配線部材で柔軟に配線することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の光ファイバ構造体を説明する図であって、請求項１に特定する平面整列部（Ａ）、積層整列部（Ｂ）、及び単心配線部（Ｃ）は、各々図１のＡ，Ｂ，およびＣの部分に対応する。即ち、図１に示すのは、複数の光ファイバ心線が配線された光ファイバ構造体において、複数の光ファイバ心線が単層状に並列に整列されている平面整列部（Ａ）と、該複数の光ファイバ心線が複数層状に並列に整列された積層整列部（Ｂ）と、複数の光ファイバ心線が単心で配線された単心配線部（Ｃ）を有している本発明の光ファイバ構造体の全体図と、本発明を構成する（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の断面図である。本願発明の光ファイバ構造体においては、積層整列部（Ｂ）と単心配線部（Ｃ）の両方を必ずしも有する必要はない。また、図１におけるＡ、Ｂ、およびＣの長さ、あるいはそれらの長さの比については、特に制限は無く、光ファイバ構造体の使用状況によって適宜設計される。
【０００９】
平面整列部（Ａ）では、光ファイバ心線１ａ〜１ｈは単層状に並列に整列され、これらを被覆材料２が覆う構造になっている。積層整列部（Ｂ）では４本の光ファイバ心線、１ａ〜１ｄと１ｅ〜１ｈがそれぞれ単層状に並列に整列され、それらが積層された構造になっている。４本の光ファイバ心線は、それぞれ別々に被覆材料２に覆われ、それぞれが別々に一体となっている。単心配線部（Ｃ）では、光ファイバ心線は単心線状態にあり、他の心線とは一体となっていない。積層整列部（Ｂ）と単心配線部（Ｃ）には、円筒状の保護部材３が備えられ、全部の心線を束ねている。保護部材は、積層整列部（Ｂ）あるいは単心配線部（Ｃ）の全部を覆っていても良く、一部を覆っていても良い。なお、被覆材料２は光ファイバ心線の片面だけを覆っていてもよい。片面だけが被覆材料２により覆われた様子を図２（ａ）と（ｂ）に示す。それぞれ、平面整列部（Ａ）と積層整列部（Ｂ）の断面を示したものである。
【００１０】
上記図１の光ファイバ構造体は、平面整列部（Ａ）→積層整列部（Ｂ）→単心配線部（Ｃ）の順で製造することができる。例えば、次のようにして製造される。図３は本発明の光ファイバ構造体の製造方法を説明する図である。まず、図３（ａ）に示すように、８本の光ファイバ心線１ａ〜１ｈを平面状に並列して固定する。次に、塗布装置（後述の実施例の中で詳述する）を用いて、心線１ａ〜１ｈ上の所望の範囲に被覆材料２を塗布する。その後、被覆材料を硬化する。次に、被覆された８本の光ファイバ心線の片端を１ａ〜１ｄと１ｅ〜１ｈの２つに分離する（図３（ｂ））。２つに分離された４本の光ファイバ心線を上下に積層し、保護部材３で固定することによって、積層整列部（Ｂ）６が作製される（図３（ｃ））。積層整列部（Ｂ）から単心線配線部の作製も同様であり、積層整列部（Ｂ）の４本の心線を、１本ずつに分離した後、これらを束ねることで作製される。
【００１１】
本発明で用いられる光ファイバ心線は何等限定されるものではなく、その用途等に応じて、適宜選択すればよく、例えば、石英系光ファイバ心線、プラスチック光ファイバ心線等の光ファイバ心線を用いることができる。なお、その外径、本数も何等限定されるものではない。また、本発明で用いられる被覆材料は、特に限定されるものではなく、ゴム状樹脂材料、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等の硬化前または硬化後に縦裂きが容易で、可撓性を有する硬化性樹脂、及び可撓性を有する熱可塑性樹脂等があげられる。特に、硬化後、剥離し易く、かつ成形の容易なシリコーン系材料、なかでもシリコーンゴムが好ましいものとして挙げられる。本発明で用いられる保護部材は、光ファイバ心線を束ねることができる機能を有するもので特に限定されないが、円筒形あるいはスパイラル状であって、中に光ファイバ心線をいれて保護することができるものが特に好ましい。
【００１２】
また、本発明の製造方法の、被覆材料で被覆する工程においては、光ファイバ心線の表面に一定の厚みで被覆材料の被覆が形成されるように被覆すればよく、その被覆方法は何等限定されるものではない。また光ファイバ心線を分離する方法としては、引き裂きによる方法や、切断による方法を用いればよく、その分離方法は何等限定されるものではない。塗布した被覆材料は、必要に応じて硬化・乾燥させる。硬化方法は被覆材料の種類によって適宜選択して行なえばよい。例えば、紫外線硬化性樹脂を用いた場合は、塗布後に紫外線照射によって硬化させればよく、熱硬化性樹脂を用いた場合は、乾燥機等の加熱器によって硬化させればよい。
【実施例】
【００１３】
本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
図４（ａ）〜（ｃ）は実施例１の光ファイバ構造体を説明する図である。図４（ａ）に示す長さ２３００ｍｍの８心光ファイバテープ心線５（古河電工製）を端部Ｘから３００ｍｍの位置Ｙで４心毎に分岐し、光ファイバ束の分岐部Ｙから長さ１００ｍｍの部分から先の４心光ファイバ束を２段に積み重ねた積層整列部（Ｂ）６を作製した（図４（ｂ））。その後、長さ１０ｍｍ熱収縮性のシリコーンゴム収縮チューブからなる保護部材７を４個用意し、これに光ファイバの積層整列部（Ｂ）６を挿入した。これらの保護部材７を、光ファイバ束の分岐部Ｙから１００ｍｍ、７００ｍｍ、１３００ｍｍ、１９００ｍｍの位置にそれぞれ置き、加熱器により５分間加熱してチューブを収縮させ、光ファイバの積層整列部（Ｂ）６を束ねて固定した。これによって、平面整列部（Ａ）と積層整列部（Ｂ）からなる実施例１の光ファイバ構造体（図４（ｃ））を得た。
【００１４】
この実施例１の光ファイバ構造体に関しては、光ファイバ心線の平面整列部（Ａ）である８心テープ心線の部分では、光ファイバが整列している平面に対し垂直方向への曲げに対しては可撓性に優れており、配線方向の変更が容易となる。また、光ファイバ２段に積み重ねた光ファイバ積層整列部（Ｂ）では、光ファイバ束幅が狭いため、省スペースで配線が可能となる。従来の幅広の光ファイバ構造体では、ねじることで整列方向を変更する場合、短距離でねじることが不可能であり、また幅が広いため、立体的に大きな配線スペースであるという欠点があった。しかし、本発明の光ファイバ構造体では、短距離でねじりやすく、幅がせまいため、省スペースでの配線が可能となった。このため、配線箇所に合わせて、光ファイバ構造体を組合せた光ファイバ構造体の複合化が可能となり、配線距離の長短に関わらず、同一配線部材で柔軟に配線することが可能となった。
【００１５】
（実施例２）
図５（ａ）〜（ｄ）は実施例２の光ファイバ構造体とその製造方法について説明する図である。まず、長さ２０００ｍｍの光ファイバ心線（古河電工製、石英系光ファイバ心線、外形０．２５ｍｍ）を６４本、平面上に並列に配置し、この光ファイバ心線の片面のみに、シリコーンゴム（被覆材料２）を被覆して、長さ２０００ｍｍの６４心の光ファイバテープ心線２２（図５（ａ））を作製した。
【００１６】
本実施例の製造に使用した塗布装置は、図６に示す構成のものである。すなわち、光ファイバ心線を設置する平面の基板１４を配置する二次元平面１７と、側壁１２の一端に駆動モータ１８と他端に軸受け１９が設けられているボールネジ軸２０を有する一軸制御ロボット１３で構成されている。成形治具１５は、幅４０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、高さ４０ｍｍのサイズで、底面が平面であり、ボールネジ軸２０に取り付けられた可動ユニット１１に、基板に対して垂直方向に設置されている。したがって、可動ユニット１１は、成形治具を上下および左右方向に移動することができる。なお、被覆材料の塗布、及び光ファイバの基板に対する移動は手動にて行い、また被覆材料には常温硬化性シリコーンゴム（東レダウコーニングシリコーン製；商品名：ＳＥ９１８６Ｌ）を用いた。
【００１７】
次に、図５（ｂ）に示すように、６４心の光ファイバテープ心線２２の末端Ｐから３００ｍｍの分岐部Ｑで８心の光ファイバ整列部（符号２４）を８本に分岐するファンアウト光ファイバ構造体２３を作製した。その後、分岐部Ｑから長さ１００ｍｍの部分Ｒより先の８心光ファイバ束を８段に積み重ねた（図５（ｃ））。その後、長さ１５００ｍｍのスパイラルチューブ２５を保護部材とし、この中に光ファイバ束を挿入して、平面整列部（Ａ）と積層整列部（Ｂ）からなる実施例２の光ファイバ構造体を得た（図５（ｄ））。
【００１８】
上記の方法によって、配線が密で配線の省スペース化が可能な積層整列部（Ｂ）と、出力ポートに合わせた平面的な配線部を備えた光ファイバ構造体が作製できた。また、シリコーンゴムを被覆材料として光ファイバ心線の片面のみを覆っているため、より可撓性のよい光ファイバ構造体ができた。このため、６４心の光ファイバ心線の平面整列部（Ａ）は、より細かな箇所への配線が可能となり、配線可能範囲を広げることができた。
【００１９】
（実施例３）
図７（ａ）〜（ｂ）は実施例３の光ファイバ構造体について説明する図である。実施例２と同様に、長さ２０００ｍｍの６４心の光ファイバテープ心線から、ファンアウト光ファイバ構造体２３を作製した後、図７（ａ）のように、６４心光ファイバ整列部から８心光ファイバ整列部への分岐部Ｑから１５０ｍｍの位置Ｓで、８心の光ファイバ整列部２４を単心毎に分岐した。その後、実施例２と同様に、８心の光ファイバ整列部２４の積層を行ない、最後に８心の光ファイバ整列部２４から分岐された単心線を図７（ｂ）のようにスパイラルチューブ２５内で単心線状態で配線した。以上の工程を経て、平面整列部（Ａ）と積層整列部（Ｂ）と単心配線部（Ｃ）からなる光ファイバ構造体を作製した。この光ファイバ構造体は、保護部材として用いたスパイラルチューブ内の光ファイバ心線が単心毎に全ての方向に自由に動くことができるため、実施例２の光ファイバ構造体よりもさらに自由な方向へ曲げることが可能となり、装置の隅に沿っての配線にも柔軟に適応可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の光ファイバ構造体を説明する全体図と、平面整列部（Ａ）、積層整列部（Ｂ）、単心配線部（Ｃ）の断面を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｂ）平面整列部（Ａ）と積層整列部（Ｂ）の光ファイバ心線の片面だけが被覆材料に覆われた図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）本発明の光ファイバ構造体の製造方法を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）本発明の実施例１を説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）本発明の実施例２を説明する図である。
【図６】本発明の実施例に用いる塗布装置を説明する図である。
【図７】（ａ）〜（ｂ）本発明の実施例３を説明する図である。
【符号の説明】
【００２１】
１、１ａ〜１ｈ  光ファイバ心線
２  被覆材料
３、７  保護部材
５  ８心光ファイバテープ心線
６  積層整列部（Ｂ）
１１  可動ユニット
１２  側壁
１３  一軸制御ロボット
１４  基板
１５  成形治具  
１７  二次元平面
１８  駆動モータ
１９  軸受け
２０  ボールネジ軸
２２  光ファイバテープ心線
２３  ファンアウト光ファイバ構造体
２４  ８心の光ファイバ整列部
２５  スパイラルチューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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