(57)【要約】【課題】光拡散性が良好で光信号の入射位置にずれがあっても出射光量にばらつきがなく均一で安定した光伝送特性を得ることのできる光データバス、光配線基板、および光バスシステムを提供する。【解決手段】この光配線基板１は、レンチキュラレンズと微細凹凸からなる光入射面３ａを有する板状の導光路３と、光入射面３ａに光学的に接続された複数の第１の光ファイバ５と、導光路３の光出射面３ｂに光学的に接続された複数の第２の光ファイバ６とからなる光学部品が支持基板２上に配置され、光学部品を樹脂からなる封止部材７により封止したものである。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を伝送する導光路と、
前記光信号を拡散させる複数の異なる光拡散性を備えた光拡散手段とを有することを特徴とする光データバス。
【請求項２】
前記光拡散手段は、前記複数の異なる光拡散性を段階的に発揮することを特徴とする請求項１記載の光データバス。
【請求項３】
前記光拡散手段は、第１および第２の光拡散手段からなることを特徴とする請求項２記載の光データバス。
【請求項４】
前記導光路は、第１および第２の光拡散手段が一体的に形成されていることを特徴とする請求項２記載の光データバス。
【請求項５】
前記導光路は、第１または第２の光拡散手段の少なくとも１つが一体的に形成されていることを特徴とする請求項２記載の光データバス。
【請求項６】
前記第１または前記第２の光拡散手段の少なくとも１つは、前記光信号を屈折することによって拡散させる光屈折部材であることを特徴とする請求項３記載の光データバス。
【請求項７】
前記第１または前記第２の光拡散手段の少なくとも１つは、前記光信号を回折によって拡散させる回折格子であることを特徴とする請求項３記載の光データバス。
【請求項８】
前記第１および第２の光拡散手段は、光屈折部材または回折格子からなることを特徴とする請求項３記載の光データバス。
【請求項９】
前記第１および前記第２の光拡散手段は、前記導光路の光入射面側に設けられることを特徴とする請求項３記載の光データバス。
【請求項１０】
前記第１および前記第２の光拡散手段は、前記導光路の光入射面側に一方が設けられ、前記導光路の光出射面側に他方が設けられることを特徴とする請求項３記載の光データバス。
【請求項１１】
前記光拡散手段は、前記複数の異なる光拡散性を同時に発揮することを特徴とする請求項１記載の光データバス。
【請求項１２】
前記導光路は、第１および第２の光拡散パターンが同一面に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１１記載の光データバス。
【請求項１３】
光ファイバを光学的に接続された導光路と、
前記光ファイバを介して入力する前記光信号を複数の異なる光拡散性に基づいて拡散させる光拡散手段と、
前記光ファイバ、前記導光路、および前記光拡散手段を封止樹脂によって封止した封止樹脂部を有することを特徴とする光配線基板。
【請求項１４】
前記導光路は、光入射面に光学的に接続される第１の光ファイバと、
前記光入射面の反対側に設けられる光出射面に光学的に接続される第２の光ファイバとを有することを特徴とする請求項１３記載の光配線基板。
【請求項１５】
前記導光路は、一端面に設けられる複数の光ファイバと、
前記複数の光ファイバの少なくとも１つから入射する前記光信号を反射する反射部を前記一端面の反対側に設けられる他端面に有することを特徴とする請求項１３記載の光配線基板。
【請求項１６】
光ファイバを光学的に接続された導光路と、
前記光ファイバを介して入力する前記光信号を複数の異なる光拡散性に基づいて拡散させる光拡散手段と、
前記光ファイバ、前記導光路、および前記光拡散手段を封止樹脂によって封止した封止樹脂部を有する光配線基板と、
電気信号を光信号、あるいは光信号を電気信号に変換する入出力部を有して前記光配線基板と光学的に接続される複数の変換回路部とを有することを特徴とする光バスシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボード間やチップ間等のデータ速度の高速化や電磁ノイズの低減等を目的として、光によってデータ伝送を行う光データバス、光配線基板、および光バスシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２８２３７１号公報
【０００４】
図１７は、特許文献１に示される光データバス６０を示し、シート状の光伝送層６１と、一端面側に設けられて光信号６２を入射する光信号入射部６３と、光信号入射部６３の端縁６３ａに設けられる拡散手段６４とを備え、拡散手段６４は、複数のシリンドリカル面６５が配列された構成を有しており、入射した光信号６２を光信号出射部の端縁全面に拡散させるようになっている。光伝送層６１の他端面（図示せず）には拡散された光信号６２を出射する光信号出射部が設けられている。この光データバスを光配線基板に用いることにより、光信号の伝送効率を大にでき、光信号出射部側の端縁における出射光量のばらつきを小にすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光配線基板によると、光信号の拡散性が端縁に設けられるシリンドリカル面の光学特性によって制限されるため、より均一な光信号が要求される用途において充分な光伝送特性を得ることができないという問題がある。また、シリンドリカル面に曲率誤差やピッチずれといった形状精度を生じていると、光信号の入射位置によっては光信号の離散、不均一化による出射光量のばらつきが生じることがある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、光拡散性が良好で光信号の入射位置にずれがあっても出射光量にばらつきがなく均一で光伝送特性の安定した光データバス、光配線基板、および光バスシステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、光信号を伝送する導光路と、
前記光信号を拡散させる複数の異なる光拡散性を備えた光拡散手段とを有することを特徴とする光データバスを提供する。
【０００８】
このような構成によれば、光信号を複数の異なる光拡散性に基づいて拡散させることにより拡散が複雑化するので、光信号が均一に拡散される。
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、光ファイバを光学的に接続された導光路と、
前記光ファイバを介して入力する前記光信号を複数の異なる光拡散性に基づいて拡散させる光拡散手段と、
前記光ファイバ、前記導光路、および前記光拡散手段を封止樹脂によって封止した封止樹脂部を有することを特徴とする光配線基板を提供する。
【００１０】
このような構成によれば、光信号を複数の異なる光拡散性に基づいて拡散させることにより拡散が複雑化するので、光信号が均一化し、光配線基板に対する光信号の入射位置ずれや出射光量のばらつきによるの光伝送特性の低下を防げる。
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するため、光ファイバを光学的に接続された導光路と、
前記光ファイバを介して入力する前記光信号を複数の異なる光拡散性に基づいて拡散させる光拡散手段と、
前記光ファイバ、前記導光路、および前記光拡散手段を封止樹脂によって封止した封止樹脂部を有する光配線基板と、
電気信号を光信号、あるいは光信号を電気信号に変換する入出力部を有して前記光配線基板と光学的に接続される複数の変換回路部とを有することを特徴とする光バスシステムを提供する。
【００１２】
このような構成によれば、光信号を複数の異なる光拡散性に基づいて拡散させることにより拡散が複雑化するので、光信号が均一化し、光バスシステムの光伝送特性が安定する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の光配線基板を適用した第１の実施の形態に係る光バスシステムを示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図２は斜視図である。この光バスシステム１０は、図１および図２に示すように、所定の間隔を有して配置された複数の光配線基板１と、図１（ａ）に示すように、電気信号を光信号に変換して対応する光配線基板１に入力する複数の電気・光変換回路部１１と、対応する光配線基板１から出力された光信号を電気信号に変換する複数の光・電気変換回路部１２とから構成されている。
【００１４】
電気・光変換回路部１１および光・電気変換回路部１２は、ＣＰＵ、メモリ、光電変換素子等を有し、光電変換素子によって光配線基板１と光学的に接続されている。
【００１５】
光配線基板１は、支持基板２と、支持基板２上に配置された板状の導光路３と、導光路３の一端面である光入射面３ａに先端部５ａが光学的に接続された複数（例えば８本）の第１の光ファイバ５と、導光路３の他端面である光出射面３ｂに先端部６ａが光学的に接続された複数（例えば８本）の第２の光ファイバ６と、光ファイバ５，６の後端部５ｂ，６ｂを位置決め用孔８ａに挿通させて後端部５ｂ，６ｂを位置決めする位置決め部材８とを備え、導光路３および光ファイバ５，６の光学部品を樹脂からなる封止部材７により封止したものである。なお、図１（ａ）および図２において、封止部材７は透明部材として図示する。
【００１６】
支持基板２は、アルミニウム等の金属、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の樹脂、ガラス、セラミックス等からなるが、光学部品の位置決め、固定において支障がなければ、材料は特に限定されない。また、ポリイミドのような可撓性を有する基板を用いてもよい。
【００１７】
導光路３は、例えば、厚さ０．５ｍｍ、幅４ｍｍ、長さ２０ｍｍの板状を有し、透光性材料からなる板状のコアと、光入射面３ａおよび光出射面３ｂを除くコアの上面、下面、左右両側面に形成され、コアよりも屈折率の低いクラッドとから構成されている。コアは、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、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、あるいは無機ガラス等により形成され、クラッドは、例えば、フッ素系ポリマー等から形成されている。なお、クラッドは、封止部材７がクラッドの機能を果たす場合には省略することができる。
【００１８】
第１および第２の光ファイバ５，６は、例えば、外径０．５ｍｍを有し、断面円形のコアと、コアの周囲に設けられたクラッドとからなり、後端部５ｂ，６ｂは支持基板２の長辺に直交するように湾曲部５ｃ，６ｃで曲げられて支持基板２の長辺から僅かに露出している。なお、光ファイバ５，６のクラッドは、封止部材７がクラッドの機能を果たす場合には省略することができる。
【００１９】
封止部材７は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂を用いることができる。これらの樹脂は、常温硬化、熱硬化、ＵＶ硬化等によって硬化させることができる。封止部材７用の樹脂の塗布方法は、後述する流し込み、ローラによる塗布、ブレードによる塗布の他、スクリーン印刷、スピンコート等、所望の厚みの樹脂を塗布できる方法なら特に限定されない。また、熱によって溶融し、常温によって戻すことによって硬化するような後述する溶融樹脂フィルムのようなものを用いてもよい。
【００２０】
図３（ａ）および（ｂ）は、光データバスを示し、同図（ａ）は光データバスの斜視図、同図（ｂ）は光データバスの部分拡大図である。光データバスは、同図（ａ）に示すように導光路３を有し、導光路３の光入射面３ａにはレンチキュラレンズ３０ａと、同図（ｂ）に示すようにレンチキュラレンズ３０ａの表面に狭ピッチで形成される微細凹凸３０ｂとが光拡散パターンとして同一面に形成されている。レンチキュラレンズ３０ａは、導光路３の幅方向に対して光信号の入射側に半円状に突出した複数のレンズを配置して構成されている。なお、複数のレンズは半円状に窪んだ凹レンズ状であっても良い。また、光入射面３ａにレンチキュラレンズ３０ａを設け、光入射面３ａの反対側に設けられる光出射面３ｂに微細凹凸３０ｂを設けるようにしてもよい。
【００２１】
図４（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施の形態に係る光配線基板１の製造工程を示す。支持基板２上に、同図（ａ）に示すように、導光路３、および第１および第２の光ファイバ５，６の各光学部品を配置し、同図（ｂ）に示すように、後述する仮止め手段によって各光学部品を仮止めする。次に、同図（ｃ）に示すように、流動状態の樹脂７ａをシリンジ５８から支持基板２上に流し込み、これを硬化させて同図（ｄ）に示すように封止部材７を形成する。このようにして光配線基板１が製造される。なお、樹脂７ａを流し込む場合に、樹脂７ａが支持基板２から流れ落ちないように支持基板２の周囲に枠を設けた方がよいが、樹脂７ａの粘性が高い場合には周囲の枠は無くてもよい。
【００２２】
図５（ａ）〜（ｄ）は、光学部品の仮止め方法を示す。なお、この明細書において、「仮止め」とは、光学部品を位置決めあるいは固定することを意味し、その「固定」には、光学部品が動かないように固定すること、および僅かに動き得るように固定することの両方を意味する。
【００２３】
光学部品の位置決めは、同図（ａ）に示すように、位置決めピン５２を導光路３の角部に当接するように立設し、光ファイバ５，６の湾曲部５ｃ，６ｃの内側と後端部５ｂ，６ｂの外側に立設してもよい。
【００２４】
また、同図（ｂ）に示すように、チューブ５９から吐出したシリコーン樹脂等の位置決め用接着剤５３によって導光路３を固定し、光ファイバ５，６の湾曲部５ｃ，６ｃと後端部５ｂ，６ｂを固定してもよい。このとき、位置決め用接着剤５３として、光ファイバ６と導光路３の屈折率と同等の屈折率を有する接着剤を用い、光ファイバ６の先端部６ａの端面と導光路３の端面の間隙部を位置決め用接着剤５３で充填してもよい。
【００２５】
また、同図（ｃ）に示すように、位置決め治具５４Ａによって導光路３を固定し、位置決め治具５４Ｂによって光ファイバ５，６の後端部５ｂ，６ｂを固定してもよい。位置決め治具５４Ａ，５４Ｂは、同様の効果が得られれば、その形状、個数には限定されない。
【００２６】
また、同図（ｄ）に示すように、固定テープ５５Ａによって導光路３を固定し、固定テープ５５Ｂによって光ファイバ５，６の後端部５ｂ，６ｂを固定してもよい。
【００２７】
同図（ａ）〜（ｄ）に示すように光学部品を固定した状態で封止部材７によって封止し、その後、位置決めピン５２、位置決め治具５４Ａ，５４Ｂを取り外してもよい。
【００２８】
次に、光バスシステム１０の動作例を説明する。電気・光変換回路部１１内の一つのＣＰＵが電気信号として例えばクロック信号を出力すると、そのクロック信号は電気・光変換回路部１１内の光電変換素子によって光信号に変換され、光配線基板１の対応する一つの第１の光ファイバ５に入力する。第１の光ファイバ５に入力した光信号は、導光路３を通って複数の第２の光ファイバ６から出力され、光・電気変換回路部１２に入力する。光・電気変換回路部１２に入力した光信号は、光・電気変換回路部１２内の光電変換素子によって電気信号に変換され、光・電気変換回路部１２内の複数のメモリに伝達される。
【００２９】
このような第１の実施の形態によれば、光データバスは、レンチキュラレンズ３０ａと微細凹凸３０ｂの異なる光拡散性に基づいて光信号を充分に拡散するので、導光路３に対する光信号の入射位置ずれやレンチキュラレンズ３０ａや微細凹凸３０ｂの形状誤差等があっても均一な光信号を得ることができる。これは、レンチキュラレンズ３０ａの拡散角に基づく光拡散性の限界を微細凹凸３０ｂの光拡散性とが光信号の入射時に同時に発揮されることによる。
【００３０】
また、支持基板２は、光学部品を位置決めするための溝を有していないので、製造が容易となり、光学部品の構成を自由に変えることができ、工学部品のレイアウトの自由度が高くなる。また、複数の第１の光ファイバ５と複数の第２の光ファイバ６とを導光路３を介して光学的に接続しているので、多点対多点の通信を行うことができる。
【００３１】
また、支持基板２と光学部品との間の熱膨張係数差が比較的大きい場合は、封止部材７用の樹脂は、常温あるいは比較的低温（例えば４０℃以下）で硬化するものが好ましい。このような樹脂として、例えば、常温で硬化する二液混合型のシリコーン樹脂がある。このような樹脂を用いることにより、熱膨張係数差による支持基板２の反りや光学部品の位置ずれを防ぐことができる。
【００３２】
また、支持基板２と光学部品との間の熱膨張係数差が比較的小さい場合は、封止部材７用の樹脂は、常温あるいは比較的低温で硬化するものだけでなく、比較的高温（例えば８０〜１２０℃、３０〜６０分）で硬化するものを用いることができる。支持基板２と光学部品との間の熱膨張係数差が比較的小さいものとして、例えば、支持基板２および導光路３にアクリル樹脂を用いることができる。この場合、封止部材７用の樹脂に１００℃、３０分で硬化するシリコーン樹脂を用いることができる。このような樹脂を用いることにより、樹脂の硬化時間の短縮化が図れ、生産性が高くなる。
【００３３】
図６（ａ）〜（ｄ）は、樹脂による他の封止方法を示す。同図（ａ）に示すように、ローラ５０を転動させながら支持基板２上に樹脂７ａを塗布してもよい。また、同図（ｂ）に示すように、ブレード５１をスライドさせながら支持基板２上に樹脂７ａを塗布してもよい。また、同図（ｃ）に示すように、溶融樹脂フィルムを用いて封止部材７を形成してもよい。溶融樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレン，ポリスチレン等の炭化水素系プラスチック、ポリ塩化ビニル，ポリメチルメタクリレート等の極性ビニル系プラスチック、ポリカーボネート，ポリイミド等の線状構造プラスチック、酢酸セルロース，セルロイド等のセルロース系プラスチック、あるいはスチレン・ブタジエン系，ピリオレフィン系の熱可塑性エラストマー等の熱可塑性プラスチック等を用いることができる。
【００３４】
図７（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係る光配線基板の製造工程を示す。支持基板２上に、同図（ａ）に示すように、導光路３、および第１および第２の光ファイバ５，６の各光学部品を配置し、同図（ｂ）に示すように、光入射面３ａと第１の光ファイバ５との間に樹脂７ａが流入しないように保護シール５６を貼り、上述した仮止め手段によって各光学部品を仮止めする。次に、同図（ｃ）に示すように、樹脂７ａを支持基板２上に流し込み、これを硬化させて封止部材７を形成する。このようにして同図（ｄ）に示す光配線基板１が製造される。この第２の実施の形態によれば、光入射面３ａと第１の光ファイバ５との間に樹脂７ａが流入しないので、光信号の拡散性が安定し、各第２の光ファイバ６に対して均一な光信号を安定的に伝達することができる。
【００３５】
図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施の形態に係る光配線基板の製造工程を示す。支持基板２上に、同図（ａ）に示すように、上述した仮止め手段によって導光路３、および第１および第２の光ファイバ５，６の各光学部品を仮止めし、光入射面３ａと第１の光ファイバ５との間に樹脂７ａが流入しないように高粘度樹脂５７を塗布し、同図（ｂ）に示すように、硬化させる。次に、同図（ｃ）に示すように、樹脂７ａを支持基板２上に流し込み、これを硬化させて封止部材７を形成する。このようにして同図（ｄ）に示す光配線基板１が製造される。
【００３６】
この第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様に、光信号の拡散性が安定し、各第２の光ファイバ６に対して均一な光信号を安定的に伝達することができる。なお、樹脂７ａの流入防止手段として、低粘度の樹脂を用いる場合には、樹脂の塗布後、光入射面３ａと第１の光ファイバ５との間に低粘度の樹脂が流れ込む前に素早く硬化させてもよい。
【００３７】
図９は、本発明の第４の実施の形態に係る光配線基板を示す。この光配線基板１は、第１の実施の形態において、光ファイバをビニル等の被覆材を備えた光ファイバ１５，１６を用いたものである。
【００３８】
この第４の実施の形態によると、光ファイバ１５，１６は、被覆材で保護されているので、封止部材７用の樹脂７ａを図６（ａ），（ｂ）に示すローラ５０やブレード５１による塗布でも光ファイバ１５，１６のクラッドやコアに傷が付くのを防ぐことができる。
【００３９】
図１０は、本発明の第５の実施の形態に係る光データバスを示す。導光路３０は、光入射面３ａにレンチキュラレンズ３０ａを有し、レンチキュラレンズ３０ａは、導光路３の幅方向に対して光入射面３ａに半円状に突出した複数のレンズを配置して構成されている。レンチキュラレンズ３０ａの入射側には凹凸状の光拡散面３５ａが形成された光拡散部３５が別体で設けられている。なお、同図においてはレンチキュラレンズ３０ａと光拡散部３５とが間隔を有して配置されているが、これらは突き当てられていてもよい。また、複数のレンズは半円状に窪んだ凹レンズ状であっても良い。また、レンチキュラレンズ３０ａに代えて光入射面３ａに光拡散部３５と同様の光拡散面３５ａを設けてもよい。
【００４０】
このような第５の実施の形態によれば、レンチキュラレンズ３０ａと光拡散部３５との異なる光拡散性が段階的に発揮されることにより光信号が拡散され、そのことによって均一な光信号が得られる。
【００４１】
図１１は、本発明の第６の実施の形態に係る導光路３１を示す。導光路３１は、光入射面３ａに半円状の複数の凸レンズからなるレンズアレイ３１ａが一体的に設けられている。レンズアレイ３１ａは、複数の凸レンズが光入射面３ａの幅方向に千鳥状に配置された構成を有する。なお、レンズアレイ３１ａは半円状の複数の凹レンズによって構成されてもよい。
【００４２】
このような導光路３１を第５の実施の形態の導光路３０に代えて用いることで、図示するように光信号の水平方向Ｘおよび垂直方向Ｙへの光拡散性が向上する。
【００４３】
図１２（ａ）は、本発明の第７の実施の形態に係る光データバスを部分的に示す。なお、以下の（ｃ）にかけての構成において、第１から第６の実施の形態に係る部分と同一の構成については共通の引用数字を付しているので重複する説明を省略する。この光データバスは、導光路３の入射側に設けられる光拡散面３５ａと、レンチキュラレンズ３０ａを有するレンズ部３０Ａとを有する。レンズ部３０Ａは導光路３の入射側に位置するように配置されており、レンチキュラレンズ３０ａには光ファイバ５の先端部５ａが突き当てられている。
【００４４】
このような第７の実施の形態でも第５の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００４５】
図１２（ｂ）は、本発明の第８の実施の形態に係る光データバスを部分的に示す。この光データバスは、導光路３の入射側に光拡散部３５とレンズ部３０Ａとを別体で設けて突き当てており、レンチキュラレンズ３０ａには光ファイバ５の先端部５ａが突き当てられている。
【００４６】
この第８の実施の形態によれば、導光路３、レンズ部３０Ａ、および光拡散部３５を別部材としたことで、各部材の生産性に優れ、要求される光学特性に応じて部材を選択して組み立てることができ、設計の自由度が向上する。
【００４７】
図１２（ｃ）は、本発明の第９の実施の形態に係る光データバスを部分的に示す。この光データバスは、第８の実施の形態に示すレンズ部３０Ａに代えてレンズアレイ３１ａを備えたレンズアレイ部３１Ａを設けている。
【００４８】
このような第９の実施の形態によれば、第８の実施の形態の効果に加えて光信号の水平方向および垂直方向への光拡散性が向上する。
【００４９】
図１３は、本発明の第１０の実施の形態に係る光データバスを部分的に示す。この光データバスは、導光路３の入射側に回折格子フィルム３６とレンズ部３０Ａとを別体で設けて突き当てており、回折格子フィルム３６には光ファイバ５の先端部５ａが突き当てられている。回折格子フィルム３６は、多数の細長い刻み（隙間）を等間隔で平行に並べたもので、通過する光信号を回折によって拡散させる。
【００５０】
この第１０の実施の形態によれば、第７の実施の形態の効果に加え、回折現象に基づいて光信号を均一に拡散させることができる。
【００５１】
なお、第１から第１０の実施の形態にかけて説明した構成は、導光路の一端面に１つの光ファイバを接続し、導光路の他端面に複数の光ファイバを接続した光配線基板にも適用することができる。これにより一点対多点の通信を行うことができる。
【００５２】
また、本発明は、導光路の両端面に光ファイバを接続し、ＣＰＵ同士で通信を行うような双方向で光信号を送受信する光配線基板にも適用することができる。この場合、電気信号を光信号に変換するとともに光信号を電気信号に変換することができる電気光回路部が光ファイバに接続される。
【００５３】
図１４は、本発明の第１１の実施の形態に係る光反射型の光配線基板を示す。この光配線基板１は、支持基板２と、支持基板２上に配置された板状の導光路３と、導光路３の一端面３ｃに光学的に接続された複数（例えば８本）の光ファイバ２６と、導光路３の他端面３ｄに設けられた膜状の光反射部１４と、光ファイバ２６の後端部２６ｂを位置決め用孔８ａに挿通させて後端部２６ｂを位置決めする位置決め部材８とを備え、導光路３、光反射部１４および光ファイバ２６の光学部品を樹脂からなる封止部材７により封止したものである。この他端面３ｄは、第１の実施の形態で説明した光入射面３ａと同様に、表面に微細凹凸を有するレンチキュラレンズ状に構成されている。
【００５４】
光反射部１４は、アルミニウム等の金属材料をスパッタリング等の膜形成方法で形成することができる。なお、光反射部１４の形成方法については、形成面の透光性低下がなく、かつ、導光路３に熱による影響を与えない他の方法であっても良い。また、板状の反射部材であっても良い。
【００５５】
この第１１の実施の形態において、電気信号を光信号に変換するとともに光信号を電気信号に変換することができる電気光回路部が光ファイバ２６に光学的に接続され、電気光回路部から出力された光信号が一つの光ファイバ２６に入力すると、その光信号は、光データバスの導光路３を通って光反射部１４で拡散されて反射し、再び導光路３を通って複数の光ファイバ２６に入力し、電気光回路部に伝達される。
【００５６】
このような第１１の実施の形態によれば、表面に微細凹凸を有するレンチキュラレンズ状に形成された他端面３ｄに光反射部１４を設けているので、一端面３ｃから入射された光信号を複数の異なる光拡散性に基づいて拡散し、光反射部１４で反射して一端面３ｃに隣接して設けられる光ファイバ２６へ出射することができる。なお、一端面３ｃを表面に凹凸を有したレンチキュラレンズ状に形成し、他端面３ｄを平坦状にして光反射部１４を設ける構成としてもよい。
【００５７】
図１５（ａ）は、本発明の第１２の実施の形態に係る光反射型の光データバスを部分的に示す。なお、以下の（ｇ）にかけての構成において、第１から第１５の実施の形態に係る部分と同一の構成については共通の引用数字を付しているので重複する説明を省略する。この光データバスは、他端面側に光拡散面３５ａを有する導光路３と、レンズ部３０Ａとを有し、レンズ部３０Ａはレンチキュラレンズ３０ａの表面に光反射部１４が形成されている。また、レンズ部３０Ａは光拡散面３５ａに突き当てられている。
【００５８】
このような第１２の実施の形態によれば、レンチキュラレンズ３０ａと光拡散面３５ａとの異なる光拡散性が段階的に発揮されて光信号が拡散され、そのことによって均一な光信号が得られる。また、光反射部１４をレンズ部３０Ａに設けたことで、設計の自由度が向上する。
【００５９】
図１５（ｂ）は、本発明の第１３の実施の形態に係る光反射型の光データバスを部分的に示す。この光データバスは、導光路３の他端面側に光拡散部３５を突き当てており、更に、光拡散面３５ａにレンズ部３０Ａを突き当てている。レンズ部３０Ａはレンチキュラレンズ３０ａの表面に光反射部１４が形成されている。
【００６０】
このような第１３の実施の形態でも第１２の実施の形態と同様の効果が得られる。また、導光路３、レンズ部３０Ａ、および光拡散部３５を別部材としたことで、各部材の生産性に優れ、要求される光学特性に応じて部材を選択して組み立てることができ、設計の自由度が向上する。
【００６１】
図１５（ｃ）は、本発明の第１４の実施の形態に係る光反射型の光データバスを部分的に示す。この光データバスは、導光路３の一端面側に光拡散面３５ａを形成して光ファイバ２６を突き当てており、導光路３の他端面３ｄにレンズ部３０Ａを突き当てている。レンズ部３０Ａはレンチキュラレンズ３０ａの表面に光反射部１４が形成されている。
【００６２】
この第１４の実施の形態によれば、導光路３の両端で段階的に光信号を拡散するので、より均一な光信号を光ファイバ２６に出力することができる。
【００６３】
図１５（ｄ）は、本発明の第１５の実施の形態に係る光反射型の光データバスを部分的に示す。この光データバスは、導光路３の一端面側に光拡散部３５を突き当てており、その光拡散面３５ａに光ファイバ２６を突き当てている。その他は第１４の実施の形態と同じである。
【００６４】
この第１５の実施の形態によれば、第１４の実施の形態の効果に加え、各部材の生産性に優れ、要求される光学特性に応じて部材を選択して組み立てることができ、設計の自由度が向上する。
【００６５】
図１５（ｅ）は、本発明の第１６の実施の形態に係る光反射型の光データバスを部分的に示す。この光データバスは、第１３の実施の形態で説明したレンズ部３０Ａに代えて表面に光反射部１４が形成されたレンズアレイ３１ａを備えたレンズアレイ部３１Ａを設けている。
【００６６】
このような第１６の実施の形態によると、第１３の実施の形態の効果に加えて光信号の水平方向および垂直方向への光拡散性が向上する。
【００６７】
図１５（ｆ）は、本発明の第１７の実施の形態に係る光反射型の光データバスを部分的に示す。この光データバスは、第１４の実施の形態で説明したレンズ部３０Ａに代えて表面に光反射部１４が形成されたレンズアレイ３１ａを備えたレンズアレイ部３１Ａを設けている。
【００６８】
このような第１７の実施の形態によると、第１４の実施の形態の効果に加えて光信号の水平方向および垂直方向への光拡散性が向上する。
【００６９】
図１５（ｇ）は、本発明の第１８の実施の形態に係る光反射型の光データバスを部分的に示す。この光データバスは、第１５の実施の形態で説明したレンズ部３０Ａに代えて表面に光反射部１４が形成されたレンズアレイ３１ａを備えたレンズアレイ部３１Ａを設けている。
【００７０】
このような第１８の実施の形態よると、第１５の実施の形態の効果に加えて光信号の水平方向および垂直方向への光拡散性が向上する。
【００７１】
図１６は、本発明の第１９の実施の形態に係る光反射型の光データバスを部分的に示す。この光データバスは、光ファイバ２６を突き当てる導光路３の一端面３ｃに光透過型の回折格子フィルム３６を固定しており、他端面３ｄにレンズ部３０Ａとを有し、レンズ部３０Ａはレンチキュラレンズ３０ａの表面に光反射部１４が形成されている。この第１９の実施の形態によれば、第１２の実施の形態の効果に加え、回折現象に基づいて光信号を均一に拡散させることができる。
【００７２】
なお、本発明は、光拡散性の異なるレンズ、微細凹凸、光拡散部、あるいは回折格子等の光拡散構造を組み合わせて用いることにより、単一の光拡散構造による光信号の光拡散性の限界を解消できる。また、光信号の入射位置ずれや形状誤差、光信号の波長帯に基づく特性に対応することができる。例えば、図示しない他の光拡散構造によって光信号の光拡散性を改善するようにしてもよい。また、反射型の回折格子と他の光拡散構造とを組み合わせて光反射型の光配線基板を形成してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光データバス、光配線基板、および光バスシステムによると、光信号を複数の異なる光拡散性に基づいて拡散させるようにしたため、光拡散性が良好で光信号の入射位置にずれがあっても出射光量にばらつきがなく均一で安定した光伝送特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光配線基板を適用した光バスシステムを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光配線基板を適用した光バスシステムの要部斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る光データバスを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の導光路の部分拡大図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施の形態に係る光配線基板の製造工程を示す斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、光学部品の仮止め方法を示す斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、樹脂による他の封止方法を示す斜視図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係る光配線基板の製造工程を示す斜視図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施の形態に係る光配線基板の製造工程を示す斜視図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る光配線基板を示す平面図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る光データバスの斜視図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態に係る光データバスの斜視図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、第７から第９の実施の形態に係る光データバスを部分的に示す概略構成図である。
【図１３】本発明の第１０の実施の形態に係る光データバスを部分的に示す概略構成図である。
【図１４】本発明の第１１の実施の形態に係る光反射型の光配線基板を示す平面図である。
【図１５】（ａ）〜（ｇ）は、第１２から第１８の実施の形態に係る光データバスを部分的に示す概略構成図である。
【図１６】本発明の第１９の実施の形態に係る光データバスを部分的に示す概略構成図である。
【図１７】特許文献１に示される従来の光データバスの一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１、光配線基板　２、支持基板　３、導光路　３ａ、光入射面　３ｂ、光出射面３ｃ、一端面　３ｄ、他端面　５、光ファイバ　５ａ、先端部　５ｂ、後端部
５ｃ、湾曲部　６、光ファイバ　６ａ、先端部　６ｂ、後端部　６ｃ、湾曲部
７、封止部材　７ａ、樹脂　８、位置決め部材　８ａ、位置決め用孔
１０、光バスシステム　１１、電気・光変換回路部　１２、光・電気変換回路部
１４、光反射部　１５、光ファイバ　１６、光ファイバ　２６、光ファイバ
２６ｂ、後端部　３０、導光路　３０Ａ、レンズ部
３０ａ、レンチキュラレンズ　３０ｂ、微細凹凸　３１、導光路
３１ａ、レンズアレイ　３１Ａ、レンズアレイ部　３５、光拡散部
３５ａ、光拡散面　３６、回折格子フィルム　５０、ローラ　５１、ブレード
５２、ピン　５３、位置決め用接着剤　５４Ａ、治具　５４Ｂ、治具
５５Ａ、固定テープ　５５Ｂ、固定テープ　５６、保護シール
５７、高粘度樹脂　５８、シリンジ　５９、チューブ　６０、光データバス
６１、光伝送層　６２、光信号　６３、光信号入射部　６３ａ、端縁
６４、拡散手段　６５、シリンドリカル面
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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