JPH02280105A - 光組立体 - Google Patents

光組立体

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JPH02280105A
JPH02280105A JP6444090A JP6444090A JPH02280105A JP H02280105 A JPH02280105 A JP H02280105A JP 6444090 A JP6444090 A JP 6444090A JP 6444090 A JP6444090 A JP 6444090A JP H02280105 A JPH02280105 A JP H02280105A
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ピーター　ドナルド　ベイカー
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シャーリー　ミア　ジェンキンス
David Sinclair
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射光か入射し又は出射する光ポートを有す
る光学装置と、この光学装置か装着される基板面を有す
る平坦な基板とを含む光組立体に関するしのである。
通常のオプトエレクトロニクス装置は通常基板上に装着
され、この基板上の又は基板内部の導電性トラックを経
て光学装置への電気的接続か形成されている。この場合
、基板はメツキした孔を有する多層回路基板とすること
かでき、この孔を回路基板表面まで延在させると共に光
学装置の端子を孔に半田付けしている。このような光学
装置への光接続は、光学装置の光ポートに結合した個別
の光ファイバにより形成される。光ファイバは基板上を
別の装置、コネクタ、センサ等まて延在している。この
ような構成では、光ファイバの経路を定める必要かある
ため、光ファイバを光学的に相互接続しなければならず
取付作業か面倒になる欠点かあった。特に多数の光ファ
イバを用いる場合補守及び修理か面倒になってしまう。
けたし、光学装置に工具を近つけようとすると多数の光
ファイバか邪魔になるからである。さらに、光ファイバ
は露出しているため、損傷を受は易く、しかも外光から
弊光する必要もある。
従って、本発明の目的は、上述した課題を軽減すること
かできる光組立体を提供するものである。
本発明の技術思想は、冒頭部で述へた光組立体において
、前記基板か光導波体を有し、この先導波体か基板の内
部を前記基板面に平行に延在し、垂直孔が、基板の厚さ
方向に沿って少なくとも基板の基板面から先導波体に至
る部分を経て延在し、前記孔が、前記光ポートと先導波
体とを光学的に相互接続するように構成したことを特徴
とする。
光学装置は電気的手段を含み、基板か導電性素子を含み
、この導電性素子を介して光学装置の電気的手段に電気
信号を供給し又は電気的手段から電気信号を送出する。
この光学装置は電気的端子を含むことかでき、この端子
を基板の各孔内に収納して導電性素子との電気的接続を
形成する。前記垂直孔の少なくとも一部は光学的反射材
料で形成する。反射体を孔内においてその軸線に対して
傾斜配置し、放射光を孔に沿って光導波体に向けて又は
光導波体からの放射光を孔に沿って反射するように構成
することかできる。
光学的に透明な材料から成る部材を孔内の先導波体と光
ポートとの間に位置させることかできる。
光ポートを光学装置２の凹部て構成し、光学的に透明な
材料から成る部材をこの凹部内に突出させることかでき
る。本発明による光組立体は、光ポートと先導肢体との
間に位置するレンズを含み、前記光ポートと先導波体と
の間で放射光を集束させることかできる。前記レンズは
、屈折率か漸次変化するレンズを含むことかできる。
基板か第２の垂直孔を有し、この孔が基板の厚さ方向に
少なくとも基板表面から先導波体の位置まで延在し、光
コネクタにより第２垂直孔の光樽波体を経て前記光学装
置上の光ポートまで光接続するように構成できる。
以下図面に基き、本発明による光組立体の実施例につい
て説明する。
はじめに第１図を参照する。光組立体は多層電気回路基
板すなわち基板ｌとオプトエレクトロニクス装置２とを
具える。
基板ｌは導電性トラック１１及び光ファイバ１２を支持
する絶縁材料層１０を具え、光ファイバ１２は基板内部
において基板面１３に平行に基板に沿って延在する。基
板１は垂直孔！４を有し、この垂直孔Ｉ４内に垂直方向
に延在する電気端子２０を収納する。
この電気端子２０はオプトエレクトロニクス装置２の下
側に向けて突出し、装置２内において電気手段２３と接
続する。垂直孔１４の壁部は導電性材料でメツキするこ
とができ、この導電性材料により端子２０を垂直孔１４
内に露出するｌ又はそれ以上のトラック１１と接続させ
る。或は、端子２０は、基板の上側面１３又は下側面１
５上で導電性トラックと電気接続することもてきる。
光ファイ／＜１２は基板ｌの内部を垂直孔１６まで延在
する。この垂直孔Ｉ６は装置２の下側の光ポート２１の
下側に位置する。垂直孔１６の上側端部には、アルミニ
ウム又は銀のような光学的反射材料層を形成する。垂直
孔１６は基板１を貫通する必要はなく、光ファイバ１２
とオプトエレクトロニクス装置２とを連絡できれば十分
である。反射層１７は、垂直孔の内面をコーティングす
ることにより又は予め形成したスリーブを挿入すること
により形成することかできる。光ファイバ１２の端部１
８と対向して４５°傾斜配置した反射体１９を位置させ
、光ファイバからの放射光を垂直孔Ｉ６に沿って垂直方
向上方に向けて反射する。このようにして、光ファイバ
１２からの放射光は反射体１９及び反射面１７によって
反射し、装置２の光ポート２１に入射する。このような
配置構成とすることにより、オプトエレクトロニクス装
置と光ファイバとの光接続を適切に行なうことができる
。しかも、光ファイバを適切に保護することかできる。
光ファイバ１２は基板１により遮光されるので、光ファ
イバを被覆する必要かなくなり、従ってファイバ径を最
小にすることかできる。
光ファイバ１２の孔１６内に位置する端部１８に集光レ
ンズを設け、光ポート２１に放射光を集束させることか
でき、光伝達効率を改善することかできる。
垂直孔１６に形成する反射層１７をスリーブによって形
成する場合、第２図に示すようにスリーブか反射体を含
むように構成できる。この場合、孔１６は反射性金属箔
から成る挿入部材３０を含むことになる。挿入部材３０
の上側部分３１は、第１図に示すように孔の内面にほぼ
等しい円筒状とする。挿入部材３０の下側部分３２は４
５°の角度の円錐状のものとする。挿入部材の下側部分
３２の壁部に、開口部のような透明窓３３を形成し、こ
の開口部を光ファイバ１２の端部と整列させる。従って
、光ファイバ１２からの放射光は、反射体１９を設けた
場合と同様に下側部分３２の内面で反射されることにな
る。
反射層１７と反射体１９、或は挿入部材３０の代りに、
第３図に示すように固体ロッドすなわち光パイプ４０を
用いることかできる。この光パイプは放射光に対して透
明なガラスのような材料で構成すると共にほぼ円柱状に
形成する。光パイプ４０の光ファイバ１２と隣接する下
側端部旧は垂直孔１６の軸線に対して４５°の角度の面
に形成し、光ファイバからの放射光をロッド内部で内部
反射させ孔１６の軸線に沿って伝播させる。軸線から発
散しようとする放射光は光パイプ４０の湾曲した外側面
で反射し光パイプの内方に向けて伝搬する。光パイプ４
０の上側端部に集光レンズ４２を配置し、この集光レン
ズにより放射光を装置２の光ポート２１上に集光させる
。
第４図に変形例を図示する。本例は、光パイプ４０′の
上側端部か基板ｌの上側面１３の上方まで延在し、装置
２の光ポート２１を構成する下側面に形成した凹部２２
まで突出している点を除き、第３図の構成とほぼ同一で
ある。この場合、ロッド４０の上側端部は平坦に形成さ
れて装置２と光学的に接触接続する。
別の変形例を第５図に示す。本例ではプリズム組立体５
０を孔１６内に光ファイバ１２と隣接して配置する。プ
リズム組立体５０は４５°傾斜した下側面５１を有し、
この傾斜面５１により光ファイバ１２からの放射光を集
束性凸レンズ５１に向けて上側に反射する。レンズ５２
から平行な放射ビームを発生し、このビームを上方に向
けて伝播させ孔１６の上側端部に位置するレンズ組立体
５３に入射させる。レンズ組立体５３はその下側端部に
集束性レンズ５４を有しその上側端部にカラー５５を有
し、このカラーによりレンズ組立体５３を基板１の上側
面１３上に支持する。このレンズ組立体は第３図に示す
構成と同様に上側端部に集束性レンズを有することかで
き、或は第４図に示す構成のように装置２の凹部２２内
に突出位置することもてきる。
第６図に示す実施例は、基板の下側面まで延在するプリ
ズム組立体５０′を有している。このように構成するこ
とにより、プリズム組立体の垂直方向の位置を調整する
ことかできる。
同様に、第７図に示すようにミラー面６０を台座６１上
に装着し、この台座を孔１６の下側端部て移動自在に支
持することにより、ミラー面６０の垂直方向の高さ調整
を行なうことかできる。
第５図〜第７図に示す実施例において、孔１６の湾曲面
を反射層に沿って形成して効率を改善することかできる
。
基板の孔１６内に光ファイバ１２の屈折率に整合した屈
折率を有する液体又はゲルを充填することかてきる。第
８図に光ファイバの屈折率に近い屈折率を有する透明ゲ
ル８０を用いる例を示す。ゲル８０を光ファイバの端部
１８と接触させ界面損失を最小に減少させる。この構成
において、放射光はゲル８０の屈折率よりも大きい屈折
率を有する材料から成るプリズム８１により反射し、放
射光はゲルと接するプリズム面８２で反射する。孔１６
の上側端部に固体状の透明材料から成るブロック８３を
配置しゲルからの放射光を装置２に光学的に結合する。
第９図は、光ファイバの端部からの光を孔１６に沿って
反射させる変形例を示す。本例においは、球面体９０を
光ファイバ１２の端部１８に光学的に結合する。球面体
９０は、放射光を孔１６に沿って伝播させる反射面９１
を有している。
光ファイバの端部には、第１Ｏ図に示すドーム状の端部
１００或は第ｔｉ図に示す球面１１０を一体的なレンズ
として形成することができる。
光ファイバ１２の端部に向かう放射光又は端部から出射
する放射光は、第１２図に示すような屈折率か漸次変化
するレンズ（ＧＲＩＮ）によら集束させることかできる
。この構成においては、光ファイバ１２の端部に整列さ
せたＧＲＩＮレンズ１２１及び垂直線に対して４５°の
角度に亘って傾斜した反射面１２３を有するプリズムを
有する光組立体１２０を用いる。
反射面１２３て反射した放射光は、光組立体１２０の上
側面に形成したコリメータレンズを経て出射する。
基板ｌＯは数本の光ファイバを有することができ、これ
ら光ファイバを種々の面内に位置させ種々の方向に延在
させることができる。光フアイバ間の内部接続は上述し
た方法と同様な方法で達成でき、垂直孔内に配置した反
射素子を用いて一方の光ファイバからの放射光を他方の
光ファイバに向けて反射させることにより達成できる。
この反射素子は、プリズム、銀化処理面又は波長選択性
伝送路を形成し得るダイクロイックフィルタとすること
かできる 光ファイバへの又は光ファイバからの光接続は、基板面
上に装着したコネクタを用いて達成でき、基板に光ファ
イバを光学的に接続し又は複数の光ファイバを基板内で
光学的に接続することにより達成できる。
第１３図は水平コネクタ１３０を示し、このコネクタは
基板ｌの上側面上て水平方向に延在する矩形ハウジング
１３１を有している。このコネクタは数個の垂直方向に
向く光ガイド１３２を有し、これら光ガイドは基板ｌ内
に形成され垂直方向に延在する開口１３３内まて突出し
各光ファイバ１２（図示せず）からの光放光を上方に向
けて案内する作用を果たす。垂直光ガイド１３２からの
放射光は、垂直方向に対して４５°傾斜した反射面を有
する反射体１３４て反射し、各水平光ガイド１３５に入
射する。
水平光ガイド１３５の外側端部は、協働するプラグイン
コネクタ１３７の各金具１３６を収納するように中空状
とする。或は、第１４図に示すように、曲げた光ガイド
１４０を用いることもてきる。
第１５図に垂直コネクタ１５０を示す。第１５図におい
て、垂直光ガイド１５１は基板の各孔内まで延在し、そ
の上側端部は中空状に形成する。この中空部分は協働す
るプラグインコネクタ１５３の金具１５２を収納する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による光組立体の一例の構成を示す線図
的断面図、 第２図は光組立体の変形例を示す拡大斜視図、第３図〜
第１２図は光組立体の別の変形例を示す断面図、 第１３図は光組立体の別の変形例を示す斜視図、第１４
図及び第１５図は第１３図に示す実施例の変形例を示す
斜視図である。 １・・・基板　　　　　　　２・・・光学装置１１・・
・導電性素子　　　　１２・・・光ファイバ１４、１６
・・・孔　　　　　　１９・・・反射体２０・・・電気
的端子　　　　２１・・・光ポート３０・・・挿入部材

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、放射光が入射し又は出射する光ポートを有する光学
    装置と、この光学装置が装着される基板面を有する平坦
    な基板とを含む光組立体において、前記基板（１）が光
    導波体（１２）を有し、この光導波体が基板の内部を前
    記基板面（１３）に平行に延在し、垂直孔（１６）が、
    基板の厚さ方向に沿って少なくとも基板（１）の基板面
    （１３）から光導波体（１２）に至る部分を経て延在し
    、前記孔（１６）が、前記光ポート（２１）と光導波体
    （１２）とを光学的に相互接続するように構成したこと
    を特徴とする光組立体。 ２、請求項１に記載の光組立体において、前記光学装置
    （２）が電気的手段（２３）を含み、前記基板（１）が
    導電性素子（１１）を含み、この導電性素子を介して前
    記電気的手段に電気信号を供給し又は電気的手段から電
    気信号を送出するように構成したことを特徴とする光組
    立体。 ３、請求項２に記載の光組立体において、前記光学装置
    （２）が電気的端子（２０）を含み、この電気的端子（
    ２０）が基板（１）の各孔（１４）内に収納されて導電
    性素子（１１）と接続するように構成したことを特徴と
    する光組立体。 ４、請求項１から３までのいずれか１項に記載の光組立
    体において、垂直孔（１６）の少なくとも一部に光学的
    反射材料（１７、３０）を形成配置したことを特徴とす
    る光組立体。 ５、請求項１から４までのいずれか１項に記載の光組立
    体において、反射体（１９、３２、４１、５１、８２、
    ９１）を孔（１６）内においてその軸線に対して傾斜配
    置し、放射光を孔に沿って光導波体（１２）に向けて又
    は光導波体からの放射光を孔に沿って反射するように構
    成したことを特徴とする光組立体。 ６、請求項１から５までのいずれか１項に記載の光組立
    体において、光学的に透明な材料から成る部材（４０、
    ４０′、５０、５０′）を孔（１６）内の光導波体（１
    ２）と光ポート（２１）との間に位置させたことを特徴
    とする光組立体。 ７、請求項６に記載の光組立体において、前記光ポート
    を光学装置２の凹部（２２）で構成し、光学的に透明な
    材料から成る部材（４０′）をこの凹部（２２）内に突
    出させたことを特徴とする光組立体。 ８、請求項１から７までのいずれか１項に記載の光組立
    体において、光ポート（２１）と光導波体（１２）との
    間に位置するレンズ（４２、５２、５４、１２１）を含
    み、前記光ポートと光導波体との間で放射光を集束させ
    ることを特徴とする光組立体。 ９、請求項８に記載の光組立体において、前記レンズを
    、屈折率が漸次変化するレンズ（１２１）としたことを
    特徴とする光組立体。 １０、請求項１から９までのいずれか１項に記載の光組
    立体において、前記基板（１）が第２の垂直孔（１３３
    ）を有し、この孔が基板（１）の厚さ方向に少なくとも
    基板表面から光導波体 （１２）の位置まで延在し、光コネクタ（１３０、１５
    ０）により第２垂直孔（１３３）の光導波体（１２）を
    経て前記光学装置（１）の光ポート（２１）まで光接続
    するように構成したことを特徴とする光組立体。
JP6444090A 1989-03-18 1990-03-16 光組立体 Pending JPH02280105A (ja)

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