(57)【要約】【課題】導光路の形成時に発生するバリによる位置決め精度の低下を防止することができる光伝送装置および導光路固定基板を提供する。【解決手段】光伝送装置は、導光路１１と、導光路の基準面１２を受け止める位置決め基準部１５を有する導光路用の固定基板１７と、固定基板上の導光路の入出射部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに対応する位置にそれぞれ光部品として光ファイバ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄとを備える。固定基板１７は、バリ１８による位置ずれを回避する構造１９を有する。位置ずれ回避構造１９は例えば溝または凹部である。この溝または凹部にバリを逃がすことによって、導光路の入出射部と光ファイバ間の位置ずれを防止する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号の入出射部を有する導光路と、導光路を固定する固定基板と、導光路の入出射部と光学的に結合される光部品とを備えた光伝送装置であって、前記固定基板が、前記導光路のバリを回避する構造を有することを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記固定基板の構造は、前記導光路の基準面に生ずるバリによる位置ずれを回避する構造であることを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
【請求項３】
バリによる位置ずれを回避する構造が、導光路のバリの生ずる個所に対応して設けられた溝または凹部であることを特徴とする請求項２記載の光伝送装置。
【請求項４】
光部品が、受発光素子からの光信号の送受を担う光ファイバプラグであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項５】
光ファイバプラグが、固定基板を覆う第２の基板を介して導光路の入出射部に位置するように取り付けられていることを特徴とする請求項４記載の光伝送装置。
【請求項６】
光部品が、光信号の送受を担う受発光素子を配置した光コネクタであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項７】
導光路の一端が、基準面となる垂直面と、傾斜部を備えた光信号の入出射部とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項８】
導光路の他端が、傾斜部を備えた複数の光信号の入出射部を階段状に有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項９】
導光路が接着により固定基板に固定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項１０】
光信号の入出射部を有する導光路を固定する導光路固定基板であって、前記導光路の基準面に生ずるバリによる位置ずれを回避する構造を有することを特徴とする導光路固定基板。
【請求項１１】
バリによる位置ずれを回避する構造が、導光路のバリの生ずる個所に対応して設けられた溝または凹部であることを特徴とする請求項１０記載の導光路固定基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の回路基板またはデバイス間で光信号の伝送を担う導光路を使用した光伝送装置および導光路固定基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光伝送装置は、光信号を複数に分岐する光分岐装置や複数の光ファイバからの光信号を複数の光ファイバへ分岐または結合する光カプラとして用いることができるものである。光伝送媒体としては、例えば平板状の導光路を用いたものが提案されている。この導光路の一方の端部の幅方向に階段状の段差部を形成し、各段差部をそれぞれ光信号の入出射部とすることができる。この場合、光信号の入出射は、各段差部に形成された４５度面（傾斜部）を介して行う。これにより各受発光素子（受光素子または発光素子）が入出射部に近接配置されるので、光の利用効率を向上することができる。このような光伝送装置は、例えば、特開２００２−６２４５７公報に開示されている。
【０００３】
ところで、この種の光伝送装置を作製する場合には、導光路の各入出射部が正確に各受発光素子と光学的に結合されるように導光路を配置しなければならない。しかしながら、このような導光路を光軸方向に位置決めして受発光素子に精度よく結合することはなかなか困難である。これは、傾斜部を有する入出射部を用いて行う位置決めは、先端の形状精度の問題や傾斜部での浮きの問題があるからである。特に、位置精度は、受光素子の受光エリアおよび導光路の入出射エリアに比較的大きいものを用いることができる場合にはあまり問題とならないが、高速化に伴い受光素子の受光エリアおよび導光路の入出射エリアサイズが小さくなる場合には大きな問題となる。
【０００４】
そこで、位置決めを精度よくするため、導光路に基準面を設け、それに対応して導光路を固定する固定基板に位置決め基準部を設けることが提案されている。すなわち、固定基板の位置決め基準部に導光路の基準面を突き当てるものである。これにより位置決め精度を改善することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような導光路及び固定基板は、プラスチック材料の切削研磨や射出成形等により形成されるものである。例えば、導光路を射出成形等の手段で形成した場合、成形型の型合わせ具合や成形条件等により、導光路の形成時に、導光路の傾斜部（入出射部）にバリが発生することがある。そして、この傾斜部が導光路の基準面に存在する場合、導光路を固定基板に固定するときに、このバリにより固定基板の位置決め基準部と導光路の基準面との合わせ部がずれてしまい、その結果、導光路と受発光素子、または導光路と光ファイバの結合損失が大きくなるという問題が生じるおそれがある。
【０００６】
従って本発明の目的は、導光路の形成時に発生するバリによる位置決め精度の低下を防止することができる光伝送装置および導光路固定基板を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、光信号の入出射部を有する導光路と、導光路を固定する固定基板と、導光路の入出射部と光学的に結合される光部品とを備えた光伝送装置であって、前記固定基板が、前記導光路のバリを回避する構造を有する光伝送装置によって、達成される。前記固定基板の構造は、前記導光路の基準面に生ずるバリによる位置ずれを回避する構造であることが好ましい。
【０００８】
ここで、バリによる位置ずれを回避する構造は、例えば、導光路のバリの生ずる個所に対応して設けられた溝または凹部とすることができる。光部品は、受発光素子からの光信号の送受を担う光ファイバプラグや、光信号の送受を担う受発光素子を配置した光コネクタとすることができる。光ファイバプラグは、固定基板を覆う第２の基板を介して導光路の入出射部に位置するように取り付けることができる。導光路の一端は、基準面となる垂直面と、傾斜部を備えた光信号の入出射部とを有することができる。導光路の他端は、傾斜部を備えた複数の光信号の入出射部を階段状に有することができる。導光路は接着により固定基板に固定することができる。なお、光信号の入出射部は、光信号を入射および／または出射する機能を有する。
【０００９】
本発明に係る導光路固定基板は、光信号の入出射部を有する導光路を固定するものであって、前記導光路の基準面に生ずるバリによる位置ずれを回避する構造を有するものである。この場合、バリによる位置ずれを回避する構造は、導光路のバリの生ずる個所に対応して設けられた溝または凹部とすることができる。
このように構成することにより、導光路の形成時に発生するバリによる固定基板の位置決め基準部と導光路の基準面との合わせ部のずれをなくすることができ、位置決め精度の低下を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る光伝送装置の一実施例を示す図で、（ａ）は導光路の斜視図、（ｂ）は導光路の１部拡大上面図、（ｃ）は導光路の１部拡大側面図、（ｄ）は光伝送装置の側面断面図、（ｅ）は光伝送装置の上面図である。本実施例では、図１（ａ）に示すように、光信号を伝送する導光路１１と、導光路の一端に形成された傾斜部を有する光信号の入出射部１３ａと、導光路の他端の各段差部に形成された傾斜部を有する光信号の入出射部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、導光路の一端に設けられた位置決め基準面１２とを備える。この基準面１２は、本例では、導光路１１の底面に対して垂直面を有する。また、入出射部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは傾斜部として４５度面を有しており、導光路１１の底面に対して垂直な方向から、光信号を入射し、または出射し、または入射および出射することができる機能を有している。
【００１１】
図１（ｂ）、（ｃ）に導光路の傾斜部に発生するバリ１８を示す。バリ１８は、導光路を射出成形等の手段で形成した場合に、成形型の型合わせ具合や成形条件等により生ずるもので、本例では、図示のように、導光路１１の長手方向に突出している。
図１（ｄ）、（ｅ）に示す光伝送装置は、このバリ１８による位置ずれを回避する構造を有する。本光伝送装置は、図示のように、導光路１１と、導光路の基準面１２を受け止める位置決め基準部１５を有する導光路用の固定基板１７と、固定基板上の導光路の入出射部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに対応する位置にそれぞれ光部品として光ファイバ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄとを備える。固定基板１７には、バリ１８による位置ずれを回避する構造１９が施されている。この位置ずれ回避構造は、固定基板１７において導光路のバリ１８の生ずる個所に対応して設けられた溝または凹部である。この溝または凹部でバリを逃がすことによって、導光路の入出射部と光ファイバ間の位置ずれを防止することができる。
【００１２】
固定基板１７への導光路１１の位置決めは次のようにして行われる。まず、固定基板１７上に導光路１１を載せる。その後、位置決め基準部１５に導光路の基準面１２を合わせ、両垂直面が密着するように微調整する。また、本実施例では、光伝送媒体の幅方向の位置決めは、導光路１１を別の位置決め基準部１５’の間に挿入することにより自動的に行われる。この位置決め基準部１５’は、本実施例では位置決め基準部１５と一体的に構成されているが、別々に構成してもよい。なお、位置決めは垂直面同士で行うことに限定されず、例えば曲面を用いることもできる。光ファイバ１６ａ〜１６ｄは、導光路１１を位置決めした後に結合される。
【００１３】
図１では、導光路１１の固定基板１７への固定方法については図示を省略しているが、位置決め基準部１５、１５’を用いて位置決めした後に導光路１１は固定基板１７に固定される。固定方法は特に手段を選ばず、上下の挟み込みによる固定、接着や粘着による固定、または、ばねなどによる押し付けによる固定などを用いることができる。
【００１４】
このようにして固定基板１７に固定された導光路１１は、例えば光ファイバ１６ａから垂直な方向に入射された光信号を入出射部１３ａの傾斜部（４５度面）を介して水平な方向に伝搬し、対向する各入出射部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの４５度面を介して垂直方向に伝搬することで光ファイバ１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに結合させることができる。入出射部１３ａ〜１３ｄの４５度面では全反射により効率よく光信号の方向を変えることができるが、より広がった光（導光路１１の臨界角以上の入出射光）を効率よく利用するために４５度面にＡｌ等のミラーを形成しても良い。ここで導光路１１の入出射部１３ａから入射された信号光は、入出射部１３ａの傾斜面で反射され、導光路１１の上下面及び側面での反射を繰り返し、水平方向に伝播し、複数の光ファイバ１６ｂ〜１６ｄにほぼ均一に分岐される。また、入出射部１３ａの入出射面（図中で光ファイバと結合される面）または入出射部１３ａの傾斜面に光拡散手段を設ける構成でも良い。
【００１５】
このように本実施例は、導光路の一方の端部が幅方向に階段状に形成されており、各段差部が光ファイバと結合できるように位置決めされている。本実施例では、左側の光ファイバから入射した光信号を３本の光ファイバに分岐できる分岐装置としての機能を有する。段差状の形態は出射側の光ファイバの間隔を一定以上離すためのもので、例えば、コネクタ構造で光ファイバを接続する場合に有効である。このような導光路を複数用いることで、多ビットの分岐装置を形成することが可能となる。ここでは２ビットの例を示す。
【００１６】
本実施例では、導光路の材料は、シクロオレフィンポリマー、商品名：ＺＥＯＮＥＸ　４８０Ｒ（日本ゼオン製）を用い、射出成形により形成される。射出成形において、例えば、成形機はＦＮ１０００（日精樹脂工業製）を用い、型締め圧力は８０ＫＮ（８０トン）、射出圧は１００ＭＰａ、射出速度は１００ｍｍ／ｓ、金型温度は８０℃、シリンダ温度は２７５℃である。導光路固定基板は、ＡＢＳ（スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体）樹脂、例えば商品名：トヨラック　５０１（東レ製）を用いる。
【００１７】
図２は本発明に係る光伝送装置の他の実施例を示す図で、（ａ）は光伝送装置の上面図、（ｂ）は光伝送装置の側面図、（ｃ）は光ファイバプラグの斜視図、（ｄ）は光ファイバプラグの正面図である。本実施例では、上部基板２１と下部基板（導光路固定基板）２２の間に５ビット分の導光路２３が固定されている。同図（ａ）では上部基板２１を省略している。導光路２３の位置決めおよび固定は、導光路２３を下部基板２２に形成した溝２０に埋め込む方法で行われる。すなわち、下部基板２２に導光路の本数および形状に対応した溝２０が形成されており、その溝に導光路２３が配置され固定される。この場合、導光路２３の段差部のない側の端部が位置合せの基準面とされる。導光路２３は、図１（ａ）のものと同等の構造であり、複数の段差部を有し、各段差部およびその反対側の端部にそれぞれ光入出射部２８が形成される。
【００１８】
導光路の各光入出射部２８に対応した上部基板２１の部分には開口部が設けられており、その部分に図２（ｃ）、（ｄ）に示すようなＤ型形状の光プラグ２４が挿入される。光プラグ２４にはプラグフェルール２６を介して光ファイバ２５が配置されており、プラグフェルール２６はネジ２７により上部基板２１に固定される。このようにして、導光路２３に形成された複数の光入出射部２８が光プラグ２４に保持された光ファイバ２５と光学的に結合可能とされる。
【００１９】
本実施例では、導光路２３の段差部のない側の端部が位置合せの基準面とされており、しかもその部分に光入出射部２８が形成されている。本発明では、この光入出射部２８で発生したバリにより、基準位置がずれないように、位置ずれ回避構造２９を備える。本実施例では、位置ずれ回避構造２９として、導光路２３の段差部のない側の端部の光入出射部２８に対応する部分に溝または凹部が設けられる。この溝または凹部にバリを逃がすことによって、導光路の入出射部と光ファイバ間の位置ずれを防止することができる。
【００２０】
本実施例では、導光路と光ファイバプラグの接続について記載したが、受発光素子が配置されるパッケージ（光コネクタ）が、固定基板に配置（接続）される場合でも上記と同様に適用可能である。また、導光路の形状及び分岐数は上述したものに限らず、別の形状でもよいし、分岐数は多くても少なくてもよい。さらに、固定基板に配置する導光路の数は、システムの構成により決まものであり任意である。
このように構成することにより、導光路の傾斜部（光入出射部）にバリが発生した場合においても、導光路の固定基板に、バリを逃がす溝や凹部が存在する為、導光路と受発光素子または、導光路と光ファイバの位置ずれが生じることが無く、光利用効率の大きいシステムを構築することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、導光路の形成時に発生するバリによる位置決め精度の低下を防止することができる光伝送装置および導光路固定基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光伝送装置の一実施例を示す図で、（ａ）は導光路の斜視図、（ｂ）は導光路の１部拡大上面図、（ｃ）は導光路の１部拡大側面図、（ｄ）は光伝送装置の側面断面図、（ｅ）は光伝送装置の上面図である。
【図２】本発明に係る光伝送装置の他の実施例を示す図で、（ａ）は光伝送装置の上面図、（ｂ）は光伝送装置の側面図、（ｃ）は光ファイバプラグの斜視図、（ｄ）は光ファイバプラグの正面図である。
【符号の説明】
１１　導光路
１２　基準面
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ　入出射部
１５　位置決め基準部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ　光ファイバ
１７　固定基板
１８　バリ
１９　位置ずれ回避構造
【図１】
2004077741.tif 000003
【図２】
2004077741.tif 000004