JPH0854523A - スマート・スキン・アレイ（利口な表層配列）に織られた光ファイバー・リボンおよび配列物およびそのパッケージ化 - Google Patents
スマート・スキン・アレイ（利口な表層配列）に織られた光ファイバー・リボンおよび配列物およびそのパッケージ化Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 スマート・スキン・アレイ（利口な表層配
列）に織られた光ファイバー・リボンおよび配列物およ
びそのパッケージ化されたものを提供する。 【構成】 織られた構造物にあって光ファイバーは光学
的効率を最大限に高めるように該構造物内に配置されて
保持される。該構造物は、経糸１０Ａ〜１０Ｄおよび緯
糸１１Ａ〜１１Ｄの両方向に伸びる光ファイバーでない
繊維で構成され、光ファイバー１２Ａ〜１２Ｆは経糸方
向に支持用繊維の間の導路内に配置される。光ファイバ
ーでない繊維の経糸方向の選ばれたものは電気の導体と
することもできる。構造物は、公知の織機を用い、光フ
ァイバーと光ファイバーでない経糸繊維を共に位置ぎめ
し、光ファイバーの微量曲げや断絶を起こすことなく緯
糸繊維を所定の位置に織り込むことによって製造され
る。構造物は、ゼロ経糸の位置に配置した光ファイバー
を用いて織る。
列）に織られた光ファイバー・リボンおよび配列物およ
びそのパッケージ化されたものを提供する。 【構成】 織られた構造物にあって光ファイバーは光学
的効率を最大限に高めるように該構造物内に配置されて
保持される。該構造物は、経糸１０Ａ〜１０Ｄおよび緯
糸１１Ａ〜１１Ｄの両方向に伸びる光ファイバーでない
繊維で構成され、光ファイバー１２Ａ〜１２Ｆは経糸方
向に支持用繊維の間の導路内に配置される。光ファイバ
ーでない繊維の経糸方向の選ばれたものは電気の導体と
することもできる。構造物は、公知の織機を用い、光フ
ァイバーと光ファイバーでない経糸繊維を共に位置ぎめ
し、光ファイバーの微量曲げや断絶を起こすことなく緯
糸繊維を所定の位置に織り込むことによって製造され
る。構造物は、ゼロ経糸の位置に配置した光ファイバー
を用いて織る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願との相互参照】本出願は、同じ出願者による
同時係属出願の１９９２年１２月３０日付け米国特許出
願一連番号第０７／９９８２３４号の部分継続出願であ
り、該出願は、１９９１年３月１９日付け米国特許出願
一連番号第０７／６７１５８２号すなわち１９９３年１
０月２６日付け米国特許第５２５６４６８号の分割出願
である。
同時係属出願の１９９２年１２月３０日付け米国特許出
願一連番号第０７／９９８２３４号の部分継続出願であ
り、該出願は、１９９１年３月１９日付け米国特許出願
一連番号第０７／６７１５８２号すなわち１９９３年１
０月２６日付け米国特許第５２５６４６８号の分割出願
である。
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、光学システムおよび光
ファイバーに係わり、より詳しくは、航空機その他高度
並列高性能コンピュータ・システムや地域通信網用イン
ターコネクトなどのための光学バックプレーン等に用い
られるセンサーあるいは「利口な」表層をつくるために
他の材料に織り込まれる光ファイバーに係わる。
ファイバーに係わり、より詳しくは、航空機その他高度
並列高性能コンピュータ・システムや地域通信網用イン
ターコネクトなどのための光学バックプレーン等に用い
られるセンサーあるいは「利口な」表層をつくるために
他の材料に織り込まれる光ファイバーに係わる。
【０００３】
【従来の技術】光ファイバー技術は、各種航空機および
宇宙船、高度並列高性能コンピュータ・システムのデー
タ伝送、および地域通信網用インターコネクトなどにお
いてその重要性を増している。大きさ、重量、通信密度
の諸点ですぐれていること、妨害を受けないこと、頑丈
なことなどから、光ファイバー技術は、高速通信機能や
円滑な通信接続機能を必要とする分野でますますその用
途を広げている。航空機および宇宙船の製造において
は、機体あるいは船体の表層内に光ファイバーを用い、
それによって「利口な」表層をつくって複合材料の中に
埋め込まれたセンサーを実現し、別個に通信連絡回路を
設ける必要なしにまたそれに伴う不都合なしに機体また
は船体に関する情報を伝送できるようにするのが最新の
コンセプトとなっている。グラスファイバーを用いて織
られた材料の機械的性質はかなりよく知られている。こ
の種の材料は、引張り強さ、可橈性、各種気象条件に対
する耐力、化学物質に対する耐力、裂け強さ、寸法の安
定性、耐磨耗性などの機械的性質がすぐれている。
宇宙船、高度並列高性能コンピュータ・システムのデー
タ伝送、および地域通信網用インターコネクトなどにお
いてその重要性を増している。大きさ、重量、通信密度
の諸点ですぐれていること、妨害を受けないこと、頑丈
なことなどから、光ファイバー技術は、高速通信機能や
円滑な通信接続機能を必要とする分野でますますその用
途を広げている。航空機および宇宙船の製造において
は、機体あるいは船体の表層内に光ファイバーを用い、
それによって「利口な」表層をつくって複合材料の中に
埋め込まれたセンサーを実現し、別個に通信連絡回路を
設ける必要なしにまたそれに伴う不都合なしに機体また
は船体に関する情報を伝送できるようにするのが最新の
コンセプトとなっている。グラスファイバーを用いて織
られた材料の機械的性質はかなりよく知られている。こ
の種の材料は、引張り強さ、可橈性、各種気象条件に対
する耐力、化学物質に対する耐力、裂け強さ、寸法の安
定性、耐磨耗性などの機械的性質がすぐれている。
【０００４】個々の光ファイバーが、その全長にわたっ
て光信号を伝送することができ、またきわめて大きい帯
域幅を有することも知られている。個々の光ファイバー
は、すぐれた光学的性質をもっているが、きわめて脆
い。個々のファイバーを損傷を受けない方法で保持する
各種技術も開発されている。例えば、ケーブルあるいは
他の保護材料の中に収める方法も多く用いられる。さら
に、個々のファイバーをまとめて大量の情報を搬送でき
るケーブルとすることもできる。光ファイバーの保護に
広く用いられている技術に、エポキシ材料のカプセルに
入れて剛性と強度をあたえるものがある。例えば、米国
特許第４５４７０４０号には、光ファイバーが埋め込み
用材料に保持された光ファイバー装置が記載されてい
る。個々の光ファイバーを織ってシート状にしたものも
ある。例えば、米国特許第４９０７１３２号には、光フ
ァイバーを織ってパネルにしたものが記載されている。
ファイバーが経糸の繊維を横切るところでコーテングが
取り除かれ、ファイバーが発光する。すなわち、ファイ
バーでつくられたパネルが発光する。米国特許第４８８
５６６３号は、ファイバーが経糸を横切るところでファ
イバーが曲げられて不連続となり、そこが発光する構成
の織られた光ファイバーを開示している。この構造の目
的は、発光パネルを提供することである。
て光信号を伝送することができ、またきわめて大きい帯
域幅を有することも知られている。個々の光ファイバー
は、すぐれた光学的性質をもっているが、きわめて脆
い。個々のファイバーを損傷を受けない方法で保持する
各種技術も開発されている。例えば、ケーブルあるいは
他の保護材料の中に収める方法も多く用いられる。さら
に、個々のファイバーをまとめて大量の情報を搬送でき
るケーブルとすることもできる。光ファイバーの保護に
広く用いられている技術に、エポキシ材料のカプセルに
入れて剛性と強度をあたえるものがある。例えば、米国
特許第４５４７０４０号には、光ファイバーが埋め込み
用材料に保持された光ファイバー装置が記載されてい
る。個々の光ファイバーを織ってシート状にしたものも
ある。例えば、米国特許第４９０７１３２号には、光フ
ァイバーを織ってパネルにしたものが記載されている。
ファイバーが経糸の繊維を横切るところでコーテングが
取り除かれ、ファイバーが発光する。すなわち、ファイ
バーでつくられたパネルが発光する。米国特許第４８８
５６６３号は、ファイバーが経糸を横切るところでファ
イバーが曲げられて不連続となり、そこが発光する構成
の織られた光ファイバーを開示している。この構造の目
的は、発光パネルを提供することである。
【０００５】米国特許第４９５２０２０号および第４４
６８０８９号など他の参照文献には、光ファイバーがさ
まざまな方法でカプセルに入れられて上に述べたような
ケーブル装置を形成するものが開示さている。遺憾なが
ら、これらの特許に記載されているケーブル装置は、高
価であり、シート状構造物をつくるのに用いることはで
きない。
６８０８９号など他の参照文献には、光ファイバーがさ
まざまな方法でカプセルに入れられて上に述べたような
ケーブル装置を形成するものが開示さている。遺憾なが
ら、これらの特許に記載されているケーブル装置は、高
価であり、シート状構造物をつくるのに用いることはで
きない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】光ファイバーを応用し
て航空機または宇宙船用の「利口な」表層を形成するこ
とを記載した文献は多い。エリック・ユドの「光ファイ
バー表層および構造的センサー」（Eric Udd:"Fiber Op
tic Skinand Structural Sensors", IndustrialMetrolo
gy 1 (1990) 3-18） には、 センサーとして用いられる
表層材料に光ファイバーを使用することが記載されてい
る。しかし、この論文は、ファイバーを単に構造的材料
に埋め込まれるものとして扱っているだけである。ファ
イバーをこのように埋め込むことには、次に紹介する論
文に述べられているような不都合が伴う。コーサー・タ
ラットの「利口な表層および光ファイバー・センサーの
応用および問題」（ Kausar Talat: "Smart Skins and
Fiber-optic Sensors Application and Issues, Seat
tle, Washington （未公開出版物））には、光ファイバ
ー自身の物理的性質がセンサーとして用いられる光ファ
イバーを埋め込んだ材料が記載されている。この論文に
記載されている複合材料は、積層構造物の内部に配設さ
れた光ファイバーを含むものである。構造物の端部で
は、光ファイバーが管を通る構成となっており、該管
は、光ファイバーが積層構造物から出るところで光ファ
イバーの微量の曲げを防ぐために挿入される。当該論文
にも記載されているように、積層構造は、光ファイバー
の硬化中によじれを生じさせ、ファイバーの各種損失そ
の他当該論文に述べられている各種不都合をまねく。
て航空機または宇宙船用の「利口な」表層を形成するこ
とを記載した文献は多い。エリック・ユドの「光ファイ
バー表層および構造的センサー」（Eric Udd:"Fiber Op
tic Skinand Structural Sensors", IndustrialMetrolo
gy 1 (1990) 3-18） には、 センサーとして用いられる
表層材料に光ファイバーを使用することが記載されてい
る。しかし、この論文は、ファイバーを単に構造的材料
に埋め込まれるものとして扱っているだけである。ファ
イバーをこのように埋め込むことには、次に紹介する論
文に述べられているような不都合が伴う。コーサー・タ
ラットの「利口な表層および光ファイバー・センサーの
応用および問題」（ Kausar Talat: "Smart Skins and
Fiber-optic Sensors Application and Issues, Seat
tle, Washington （未公開出版物））には、光ファイバ
ー自身の物理的性質がセンサーとして用いられる光ファ
イバーを埋め込んだ材料が記載されている。この論文に
記載されている複合材料は、積層構造物の内部に配設さ
れた光ファイバーを含むものである。構造物の端部で
は、光ファイバーが管を通る構成となっており、該管
は、光ファイバーが積層構造物から出るところで光ファ
イバーの微量の曲げを防ぐために挿入される。当該論文
にも記載されているように、積層構造は、光ファイバー
の硬化中によじれを生じさせ、ファイバーの各種損失そ
の他当該論文に述べられている各種不都合をまねく。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の多くの
問題を解決する構造物を提供するものである。本発明に
もとづけば、光ファイバーは、導路に導入されて支持構
造物に中に織り込まれる。光ファイバーは、ゼロ経糸の
位置に配置され、乗り越えあるいは微量曲げを生じるこ
となく導路内に支持される。「ゼロ経糸」は、「ゼロ度
経糸」とも呼ばれ、経糸が例えば公知の無地織り法の位
置に配置される方法をいう。この方法では、二組の繊維
が互いに垂直に織り合わされる。一組の繊維、すなわち
ゼロ度経糸あるいはゼロ経糸は、針に対して垂直方向に
まっすぐ平行に配置される。他の一組の繊維、すなわち
緯糸は、経糸に対して９０度の角度で経糸と織り合わさ
れる。本発明にもとづけば、光ファイバーは、支持材料
の繊維から織られた格子状のマットの中に配置されて保
持される。支持材料は、必要な性質を提供する任意の材
料、例えば、グラスファイバー、グラファイトなどする
ことができる。支持繊維は、構造物の経糸および緯糸の
繊維の両方に使用される。製造中、一本以上の光ファイ
バーが、経糸の方向に支持繊維の間の導路内に配置され
る。各導路は、多数の光ファイバーを保持することがで
きる。
問題を解決する構造物を提供するものである。本発明に
もとづけば、光ファイバーは、導路に導入されて支持構
造物に中に織り込まれる。光ファイバーは、ゼロ経糸の
位置に配置され、乗り越えあるいは微量曲げを生じるこ
となく導路内に支持される。「ゼロ経糸」は、「ゼロ度
経糸」とも呼ばれ、経糸が例えば公知の無地織り法の位
置に配置される方法をいう。この方法では、二組の繊維
が互いに垂直に織り合わされる。一組の繊維、すなわち
ゼロ度経糸あるいはゼロ経糸は、針に対して垂直方向に
まっすぐ平行に配置される。他の一組の繊維、すなわち
緯糸は、経糸に対して９０度の角度で経糸と織り合わさ
れる。本発明にもとづけば、光ファイバーは、支持材料
の繊維から織られた格子状のマットの中に配置されて保
持される。支持材料は、必要な性質を提供する任意の材
料、例えば、グラスファイバー、グラファイトなどする
ことができる。支持繊維は、構造物の経糸および緯糸の
繊維の両方に使用される。製造中、一本以上の光ファイ
バーが、経糸の方向に支持繊維の間の導路内に配置され
る。各導路は、多数の光ファイバーを保持することがで
きる。
【０００８】上に述べたように、構造物は、光ファイバ
ーをゼロ経糸の位置に配置して織られる。これによっ
て、光ファイバーは、織られた構造物内に支持され、そ
れによって最大透過効率で作動することが可能となる。
完成すると、織られた格子状マットは、エラストマーあ
るいはゴム・エポキシなど各種保護材料でコーテングさ
れ、光ファイバーが中に埋め込まれた可橈性のシートと
なる。あるいは、該構造物をエポキシなどの剛性材料で
コーテングしあるいは剛性材料の中に埋め込み、硬いあ
るいは剛性の格子状構造物とすることもできる。本発明
の一つの効果は、織る工程およびそれによって得られる
支持構造物が、織られた構造物内に埋め込られた光ファ
イバーの微量曲げの危険を最小限度に抑制することであ
る。微量曲げは、光ファイバーの各種損失をまねく。光
ファイバー内の光の透過は、微量曲げおよび光ファイバ
ー内の他の不連続によって大きく低下し、その結果、モ
ードの拡散および光の発射が生じる。すなわち、光ファ
イバーは、一端から他端まで光を透過せずに発光する。
微量曲げおよび不連続が除去されると、非の縦方向の透
過が最大化され、したがって光信号処理能力が大幅の増
大する。微量曲げを形成するためには、光ファイバー
を、メーカーが表示しているその光ファイバーの定格曲
げ半径より小さい曲げ半径で鋭く曲げ、その状態に保持
しておく必要がある。光ファイバーは、所定の状態に保
持しておかないと、ひとりでにまっすぐ伸びてしまう。
曲げ半径が小さすぎると、光ファイバーが折れてしま
う。微量曲げは、単に光ファイバーを曲げるだけでは形
成されない。実際、光ファイバーは、一般にはコイル状
にして保存される。微量曲げおよび／または不連続が生
じるのは、曲げが定格曲げ半径より小さい半径で曲げら
れるときだけである。本発明は、光ファイバーにそのよ
うな応力がかかる危険を最小限に抑制する方法および構
造物を提供するものである。
ーをゼロ経糸の位置に配置して織られる。これによっ
て、光ファイバーは、織られた構造物内に支持され、そ
れによって最大透過効率で作動することが可能となる。
完成すると、織られた格子状マットは、エラストマーあ
るいはゴム・エポキシなど各種保護材料でコーテングさ
れ、光ファイバーが中に埋め込まれた可橈性のシートと
なる。あるいは、該構造物をエポキシなどの剛性材料で
コーテングしあるいは剛性材料の中に埋め込み、硬いあ
るいは剛性の格子状構造物とすることもできる。本発明
の一つの効果は、織る工程およびそれによって得られる
支持構造物が、織られた構造物内に埋め込られた光ファ
イバーの微量曲げの危険を最小限度に抑制することであ
る。微量曲げは、光ファイバーの各種損失をまねく。光
ファイバー内の光の透過は、微量曲げおよび光ファイバ
ー内の他の不連続によって大きく低下し、その結果、モ
ードの拡散および光の発射が生じる。すなわち、光ファ
イバーは、一端から他端まで光を透過せずに発光する。
微量曲げおよび不連続が除去されると、非の縦方向の透
過が最大化され、したがって光信号処理能力が大幅の増
大する。微量曲げを形成するためには、光ファイバー
を、メーカーが表示しているその光ファイバーの定格曲
げ半径より小さい曲げ半径で鋭く曲げ、その状態に保持
しておく必要がある。光ファイバーは、所定の状態に保
持しておかないと、ひとりでにまっすぐ伸びてしまう。
曲げ半径が小さすぎると、光ファイバーが折れてしま
う。微量曲げは、単に光ファイバーを曲げるだけでは形
成されない。実際、光ファイバーは、一般にはコイル状
にして保存される。微量曲げおよび／または不連続が生
じるのは、曲げが定格曲げ半径より小さい半径で曲げら
れるときだけである。本発明は、光ファイバーにそのよ
うな応力がかかる危険を最小限に抑制する方法および構
造物を提供するものである。
【０００９】本発明にもとづいて製造される構造物は、
多くの用途をもち、検知機能、撮像機能、および通信機
能を提供するために使用することができる。例えば、該
構造物は、航空機または宇宙船の表面上の検知情報の通
信用として好適である。さらに、該構造物は、高度並列
高性能コンピュータ・システムにおけるデータ伝送およ
び地域情報網用インターコネクトに用いることができ
る。本発明の具体的な一実施形態にあっては、織られた
構造物は、経糸の方向に配置された複数の第一の織り糸
および緯糸の方向に配置された複数の第二の織り糸を含
み、第一および第二の織り糸が互いに織られる。該構造
物の導路内のゼロ経糸の位置には複数の光ファイバーが
配置される。該導路は、複数の第一の織り糸の中の選ば
れた織り糸によって画定される。第二の織り糸は、第一
の織り糸と織り合わされるが、光ファイバーとは織り合
わされない。一つの実施形態にあっては、複数の第一の
織り糸の中の選ばれた織り糸は、電気の導体である。よ
り具体的な一実施形態にあっては、該電気の導体は、選
ばれた第一の織り糸によって形成される導路内のゼロ経
糸の位置に配置される。一つの実施形態にあっては、電
気の導体と光ファイバーは、エラストマーでコーテング
される。より具体的な一実施形態にあっては、エラスト
マーの厚さを変えて光ファイバーの曲げ半径を制御し、
それによって織られた構造物が形成する面から外れた方
向でのインターコネクトの機能が高められる。
多くの用途をもち、検知機能、撮像機能、および通信機
能を提供するために使用することができる。例えば、該
構造物は、航空機または宇宙船の表面上の検知情報の通
信用として好適である。さらに、該構造物は、高度並列
高性能コンピュータ・システムにおけるデータ伝送およ
び地域情報網用インターコネクトに用いることができ
る。本発明の具体的な一実施形態にあっては、織られた
構造物は、経糸の方向に配置された複数の第一の織り糸
および緯糸の方向に配置された複数の第二の織り糸を含
み、第一および第二の織り糸が互いに織られる。該構造
物の導路内のゼロ経糸の位置には複数の光ファイバーが
配置される。該導路は、複数の第一の織り糸の中の選ば
れた織り糸によって画定される。第二の織り糸は、第一
の織り糸と織り合わされるが、光ファイバーとは織り合
わされない。一つの実施形態にあっては、複数の第一の
織り糸の中の選ばれた織り糸は、電気の導体である。よ
り具体的な一実施形態にあっては、該電気の導体は、選
ばれた第一の織り糸によって形成される導路内のゼロ経
糸の位置に配置される。一つの実施形態にあっては、電
気の導体と光ファイバーは、エラストマーでコーテング
される。より具体的な一実施形態にあっては、エラスト
マーの厚さを変えて光ファイバーの曲げ半径を制御し、
それによって織られた構造物が形成する面から外れた方
向でのインターコネクトの機能が高められる。
【００１０】具体的な一実施形態にあっては、織られた
構造物は、さらに、光ファイバーを収納するための開口
をもつコネクターを有する。他の一つの実施形態にあっ
ては、該構造物は、さらに、電気の導体に連結された電
気コンタクトをもつコネクターを有する。さらに他の実
施形態にあっては、上に述べたコネクターは、共に、光
ファイバーの実際の曲げ半径を制御して定格曲げ半径よ
り大きくするための面取り構造を含むものである。メー
カーが表示する光ファイバーの定格曲げ半径は、曲げ半
径をそれ以下にすると光の散乱が生じて光ファイバーを
用いた動作の信頼性が失われることを示す値である。あ
るいは、コネクターに、光ファイバーの実際の曲げ半径
を制御して定格曲げ半径より大きくするためのロッドを
用いることもできる。これらの実施形態のいずれにおい
ても、光ファイバーおよび電気の導体をさらに厚さが変
化するエラストマーでコーテングし、それによって実際
の曲げ半径をさらに制御できるようにすることもでき
る。異なる他の一つの実施形態にあっては、織られた構
造物は、さらに、光ファイバーを収納するための開口を
もつコネクター、電気の導体に連結された電気コンタク
ト、および該電気コンタクトおよび光ファイバーに連結
されて電子信号から光信号および光信号から電子信号へ
の信号の変換を容易にするための複数の光−電子素子を
有する。該コネクターは、上述の曲げ制御構造を含むも
のとすることができる。すなわち、本発明の構造物は、
信号の変換が行なわれない受動コネクターと信号の変換
が行なわれる能動コネクターを含むものとすることがで
きる。
構造物は、さらに、光ファイバーを収納するための開口
をもつコネクターを有する。他の一つの実施形態にあっ
ては、該構造物は、さらに、電気の導体に連結された電
気コンタクトをもつコネクターを有する。さらに他の実
施形態にあっては、上に述べたコネクターは、共に、光
ファイバーの実際の曲げ半径を制御して定格曲げ半径よ
り大きくするための面取り構造を含むものである。メー
カーが表示する光ファイバーの定格曲げ半径は、曲げ半
径をそれ以下にすると光の散乱が生じて光ファイバーを
用いた動作の信頼性が失われることを示す値である。あ
るいは、コネクターに、光ファイバーの実際の曲げ半径
を制御して定格曲げ半径より大きくするためのロッドを
用いることもできる。これらの実施形態のいずれにおい
ても、光ファイバーおよび電気の導体をさらに厚さが変
化するエラストマーでコーテングし、それによって実際
の曲げ半径をさらに制御できるようにすることもでき
る。異なる他の一つの実施形態にあっては、織られた構
造物は、さらに、光ファイバーを収納するための開口を
もつコネクター、電気の導体に連結された電気コンタク
ト、および該電気コンタクトおよび光ファイバーに連結
されて電子信号から光信号および光信号から電子信号へ
の信号の変換を容易にするための複数の光−電子素子を
有する。該コネクターは、上述の曲げ制御構造を含むも
のとすることができる。すなわち、本発明の構造物は、
信号の変換が行なわれない受動コネクターと信号の変換
が行なわれる能動コネクターを含むものとすることがで
きる。
【００１１】本発明の性質および効果は、添付の図面を
参照して行なう以下の説明によってさらに理解されよ
う。
参照して行なう以下の説明によってさらに理解されよ
う。
【００１２】
【実施例】第１図は、本発明にもとづいてつくられた構
造物の具体的一実施形態の平面図である。図示のよう
に、該構造物は、経糸１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０
Ｄ、および緯糸（ピック）１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１
１Ｄで織られている。経糸および緯糸は、通常の重ね無
地織りパターンを用いて織られて織物状の構造物とな
る。経糸および緯糸には、構造物の用途にのぞましい物
理的性質をもつ任意の材料を用いることができる。例え
ば、織り糸には、グラスファイバー、グラファイト、シ
リカ・カーバイドなどの材料を用いることができる。い
くつかの用途に適したシリカ・カーバイド繊維の例とし
ては、ダウ・コーニング・コーポレーションがニカロン
の商品名で市販しているものを挙げることができる。織
る工程では、まず、光ファイバー１２Ａ、１２Ｂ、１２
Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、および１２Ｆが支持用経糸と共に
導入される。この際に、光ファイバーは、経糸をゼロ経
糸の位置に保持し、光ファイバーをこの方向に添って構
造物内に導入することが重要である。すなわち、光ファ
イバーを経糸方向にまっすぐかつ平行に保持しなければ
ならない。光ファイバーが構造物の中で支持される構成
とすることによって、光ファイバーに微量曲げあるいは
縮れが生じないという効果が得られ、それによって織ら
れた構造物内部での信号の伝送状態にかかわりなく信号
の光学的効率および信頼性を最高度に高めることができ
る。信号が光ファイバーを通って伝送される場合、ファ
イバーに曲げあるいはよじれがあると損失が生じること
はよく知られている。第１図に示す構造物は、非光学的
経糸１０Ａ、．．．１０Ｄによって形成される各導路内
に一対の光ファイバーを含んだものとなっている。もち
ろん、光ファイバーの数は、これより多くすることもあ
るいは少なくすることも可能である。
造物の具体的一実施形態の平面図である。図示のよう
に、該構造物は、経糸１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０
Ｄ、および緯糸（ピック）１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１
１Ｄで織られている。経糸および緯糸は、通常の重ね無
地織りパターンを用いて織られて織物状の構造物とな
る。経糸および緯糸には、構造物の用途にのぞましい物
理的性質をもつ任意の材料を用いることができる。例え
ば、織り糸には、グラスファイバー、グラファイト、シ
リカ・カーバイドなどの材料を用いることができる。い
くつかの用途に適したシリカ・カーバイド繊維の例とし
ては、ダウ・コーニング・コーポレーションがニカロン
の商品名で市販しているものを挙げることができる。織
る工程では、まず、光ファイバー１２Ａ、１２Ｂ、１２
Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、および１２Ｆが支持用経糸と共に
導入される。この際に、光ファイバーは、経糸をゼロ経
糸の位置に保持し、光ファイバーをこの方向に添って構
造物内に導入することが重要である。すなわち、光ファ
イバーを経糸方向にまっすぐかつ平行に保持しなければ
ならない。光ファイバーが構造物の中で支持される構成
とすることによって、光ファイバーに微量曲げあるいは
縮れが生じないという効果が得られ、それによって織ら
れた構造物内部での信号の伝送状態にかかわりなく信号
の光学的効率および信頼性を最高度に高めることができ
る。信号が光ファイバーを通って伝送される場合、ファ
イバーに曲げあるいはよじれがあると損失が生じること
はよく知られている。第１図に示す構造物は、非光学的
経糸１０Ａ、．．．１０Ｄによって形成される各導路内
に一対の光ファイバーを含んだものとなっている。もち
ろん、光ファイバーの数は、これより多くすることもあ
るいは少なくすることも可能である。
【００１３】第２図も、第１図と同様な構造物を示す断
面図であるが、この構造物の場合は、さらに、すべての
繊維を所定の位置に保持するために保護コーテング材料
でコーテングされている。第２図は、第１図に示す構造
物を光ファイバー１２Ａに添って切った断面図と考えて
よい。第２図に示されるように、光ファイバー１２Ａ
は、緯糸１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、および１１Ｄを横切
って伸びており、光ファイバーの下の面内にあるものと
光ファイバーの上の面内にあるものとが認められる。エ
ラストマー、ゴム・エポキシ、または他の適当な材料な
どから選ばれた公知の材料からなるコーテング２０が、
光ファイバーを周囲の構造物に対して所定の位置に保持
する。さらに、コーテング２０は、湿気が構造物内に侵
入したりあるいは放出されたりするのを防ぐことに加え
て、光ファイバーの曲げの半径を制御するために用いる
こともできる。第３図は、具体的な一実施形態にもとづ
いておられた構造物のより広い範囲を示す図で、同図に
は、該構造物の縁部での緯糸の縁取りの状態が示されて
いる。第３図からわかるように、光ファイバー１２は図
の上端から下端まで伸びており、緯糸は図の左の端から
右の端まで伸びている。第１図に関連してすでに説明し
たように、経糸も図の上端から下端まで伸びている。緯
糸１１の縁部は、レノ材料３１、３２を用いた公知の方
法で縁取りしてもよく、緯糸を互いに結び合わせるなど
織物の縁部を固定するための他の方法を用いてもよく、
あるいは、その後の処理に先立って単に構造物をコーテ
ングする方法を用いてもよい。
面図であるが、この構造物の場合は、さらに、すべての
繊維を所定の位置に保持するために保護コーテング材料
でコーテングされている。第２図は、第１図に示す構造
物を光ファイバー１２Ａに添って切った断面図と考えて
よい。第２図に示されるように、光ファイバー１２Ａ
は、緯糸１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、および１１Ｄを横切
って伸びており、光ファイバーの下の面内にあるものと
光ファイバーの上の面内にあるものとが認められる。エ
ラストマー、ゴム・エポキシ、または他の適当な材料な
どから選ばれた公知の材料からなるコーテング２０が、
光ファイバーを周囲の構造物に対して所定の位置に保持
する。さらに、コーテング２０は、湿気が構造物内に侵
入したりあるいは放出されたりするのを防ぐことに加え
て、光ファイバーの曲げの半径を制御するために用いる
こともできる。第３図は、具体的な一実施形態にもとづ
いておられた構造物のより広い範囲を示す図で、同図に
は、該構造物の縁部での緯糸の縁取りの状態が示されて
いる。第３図からわかるように、光ファイバー１２は図
の上端から下端まで伸びており、緯糸は図の左の端から
右の端まで伸びている。第１図に関連してすでに説明し
たように、経糸も図の上端から下端まで伸びている。緯
糸１１の縁部は、レノ材料３１、３２を用いた公知の方
法で縁取りしてもよく、緯糸を互いに結び合わせるなど
織物の縁部を固定するための他の方法を用いてもよく、
あるいは、その後の処理に先立って単に構造物をコーテ
ングする方法を用いてもよい。
【００１４】第３図に示す実施形態は、上に挙げたシリ
カ・カーバイド繊維の１８００デニールの太さのものを
用いて１インチ当たり光ファイバー４４本の密度で織ら
れたものである。織る密度は、光ファイバーの直径、周
囲の構造物、およびコームの歯の幅によってきまり、ま
た、用途に応じてかつ必要に応じて変えることができ
る。第３図に示す織物に埋め込まれ光ファイバーは、コ
ーニング社製のグレード・インデックスＧＥ−ドープド
・シリカ・ファイバーあるいはシングル・モード・シリ
カ・ファイバーなど市販の光ファイバーである。一つの
実施形態にあっては、コーニング社の光ファイバーで、
数値アパーチャー０．２２、コア１２５ミクロン、温度
レーテング８５℃のものが用いられる。上に説明した構
造物にこの種の光ファイバーを用いると、構造物の直線
１インチ当たり光ファイバー約４４本のものが得られ
る。構造物の長さは、使用する材料のロールの長さによ
ってきまるが、適当な引張り制御法を用いた市販の織機
を使用して１キロメートルを越えるきわめて長い構造物
を製造することができる。公知の織機を用いて、光ファ
イバーを配置し、周囲の構造物を織ることが可能であ
る。例えば、標準的な織機を備えた複合型施設を使用し
てもよいであろう。光ファイバーの配置には、標準的な
織機の一部としてのコームが使用される。コームは、織
機の前端部に設置される歯の小さいコームとすることが
できる。この種のコームを用いれば、他の材料の織り糸
の間で用いられる光ファイバーの織り糸の数を誤りなく
確定し、重合状態や光ファイバーの曲げを確実になくす
ことができる。市販の機械では、試験的に織る作業の段
階で各種の調節を行なうことが必要となるが、織り紡ぎ
ローラーに繊維がなくなると、引張りに変化が生じる。
引張りにこのような変化が生じると光ファイバーが破断
するため、全ローラーを監視し保守するための適当なシ
ステムをつくって常に正しい引張りが得られるような制
御を行なうことが重要となる。光ファイバーの損傷をな
くして最適な結果を得るためには、１インチ当たりのピ
ックの数（１インチ当たりの緯糸の数）および織機の運
転速度を使用する光ファイバーおよび光ファイバー以外
の材料の種類に適したものとすることが必要である。
カ・カーバイド繊維の１８００デニールの太さのものを
用いて１インチ当たり光ファイバー４４本の密度で織ら
れたものである。織る密度は、光ファイバーの直径、周
囲の構造物、およびコームの歯の幅によってきまり、ま
た、用途に応じてかつ必要に応じて変えることができ
る。第３図に示す織物に埋め込まれ光ファイバーは、コ
ーニング社製のグレード・インデックスＧＥ−ドープド
・シリカ・ファイバーあるいはシングル・モード・シリ
カ・ファイバーなど市販の光ファイバーである。一つの
実施形態にあっては、コーニング社の光ファイバーで、
数値アパーチャー０．２２、コア１２５ミクロン、温度
レーテング８５℃のものが用いられる。上に説明した構
造物にこの種の光ファイバーを用いると、構造物の直線
１インチ当たり光ファイバー約４４本のものが得られ
る。構造物の長さは、使用する材料のロールの長さによ
ってきまるが、適当な引張り制御法を用いた市販の織機
を使用して１キロメートルを越えるきわめて長い構造物
を製造することができる。公知の織機を用いて、光ファ
イバーを配置し、周囲の構造物を織ることが可能であ
る。例えば、標準的な織機を備えた複合型施設を使用し
てもよいであろう。光ファイバーの配置には、標準的な
織機の一部としてのコームが使用される。コームは、織
機の前端部に設置される歯の小さいコームとすることが
できる。この種のコームを用いれば、他の材料の織り糸
の間で用いられる光ファイバーの織り糸の数を誤りなく
確定し、重合状態や光ファイバーの曲げを確実になくす
ことができる。市販の機械では、試験的に織る作業の段
階で各種の調節を行なうことが必要となるが、織り紡ぎ
ローラーに繊維がなくなると、引張りに変化が生じる。
引張りにこのような変化が生じると光ファイバーが破断
するため、全ローラーを監視し保守するための適当なシ
ステムをつくって常に正しい引張りが得られるような制
御を行なうことが重要となる。光ファイバーの損傷をな
くして最適な結果を得るためには、１インチ当たりのピ
ックの数（１インチ当たりの緯糸の数）および織機の運
転速度を使用する光ファイバーおよび光ファイバー以外
の材料の種類に適したものとすることが必要である。
【００１５】過去、光ファイバーを特定の方向の複合的
な層に重ねる作業は、手作業で行なわれてきた。光ファ
イバーの方向がくるうと、各種の損失が大きくなる。こ
こに記載の方法を用いれば、光ファイバーの配置は、通
常の織る工程の中で自動的に行なわれる。各種の損失を
少なくすれば、それだき均一性と信頼性が高まり、した
がって正確で多様なモード検知、効率的なデータ伝送、
簡単なインターコネクト処理が可能となる。ここで重要
な二つの問題は、センサー網を構造物内に一体的に組み
込むこととコンピュータ・システムの機能を高速化する
ことである。本発明は、大きなシステムに用いられる場
合でもこれらの問題に効果的に対応することができる。
第３図に示す実施形態では、二本の光ファイバーが各織
り糸の間の導路に配置されている。ただし、各織り糸の
間には、任意の数の光ファイバーを配置することができ
る。例えば、一つの実施形態にあっては、各導路は八本
の光ファイバーを含むものとされる。以下では、その他
の各種実施形態について説明する。光ファイバーを所定
の位置に配置して構造物が織られると、全体にのぞまし
い材料のコーテングを施して構造物を保護する機能を高
める。第２図に関連して説明したように、織られた格子
状のマットにコーテングを施すことによって、該格子状
のマットの面内での光ファイバーの位置が固定され、構
造物にさらに剛性があたえられる。好ましくは、織られ
たシートにブラシで塗布したり、織られたシートを硬化
性材料の浴内を通したり、あるいは他の公知の塗布方法
を用いるなどして、硬化性材料を構造物に塗布する。
な層に重ねる作業は、手作業で行なわれてきた。光ファ
イバーの方向がくるうと、各種の損失が大きくなる。こ
こに記載の方法を用いれば、光ファイバーの配置は、通
常の織る工程の中で自動的に行なわれる。各種の損失を
少なくすれば、それだき均一性と信頼性が高まり、した
がって正確で多様なモード検知、効率的なデータ伝送、
簡単なインターコネクト処理が可能となる。ここで重要
な二つの問題は、センサー網を構造物内に一体的に組み
込むこととコンピュータ・システムの機能を高速化する
ことである。本発明は、大きなシステムに用いられる場
合でもこれらの問題に効果的に対応することができる。
第３図に示す実施形態では、二本の光ファイバーが各織
り糸の間の導路に配置されている。ただし、各織り糸の
間には、任意の数の光ファイバーを配置することができ
る。例えば、一つの実施形態にあっては、各導路は八本
の光ファイバーを含むものとされる。以下では、その他
の各種実施形態について説明する。光ファイバーを所定
の位置に配置して構造物が織られると、全体にのぞまし
い材料のコーテングを施して構造物を保護する機能を高
める。第２図に関連して説明したように、織られた格子
状のマットにコーテングを施すことによって、該格子状
のマットの面内での光ファイバーの位置が固定され、構
造物にさらに剛性があたえられる。好ましくは、織られ
たシートにブラシで塗布したり、織られたシートを硬化
性材料の浴内を通したり、あるいは他の公知の塗布方法
を用いるなどして、硬化性材料を構造物に塗布する。
【００１６】本発明の一実施形態にあっては、シェル・
ケミカル・カンパニー製のＥＰＯＮ８２８エポキシとジ
エチレントリアミンの定着剤を容量パーセントでエポキ
シ８８％対定着剤１２％の割合で混合して得られる硬化
性流体を用いて剛性のコーテングが行なわれる。可橈性
の構造物がのぞまれる他の実施形態にあっては、市販の
ゴム・セメントが用いられる。第４図は、リボンである
本発明の構造物の他の実施形態を示す。図示のように、
構造物は二つの部分５１および５３に分けられている。
これらの部分を分けているのは、付加的レノ繊維５４お
よび５５と余分な支持繊維５７である。レノ繊維５４お
よび５５は、光学的格子状構造物を個々のリボンに分け
るのに便利な箇所となり、特定の繊維を識別するための
好便なマーカーとしての役割を果たし、さらに構造物が
ほどけるのを防ぐ作用をする。もちろん、構造物には任
意の数の部分を設けることができる。このようにすれ
ば、大型の織機を用いて任意の幅の部分あるいは異なる
材料の部分を平行に織り、それらを後で各部分に分割し
て各種の用途に供することができる。第５図は、本発明
のさらに他の一つの実施形態を示すが、図では、八本の
光ファイバー６１、６２、．．．６８が対にされ、各対
が二本の支持繊維の間に配置されている。関連する余分
な支持繊維７５および７６と共にレノ６４が配設され、
複数部分をもつ帯状の構造物がつくられ、それらが必要
に応じて個々の部分に分割される。
ケミカル・カンパニー製のＥＰＯＮ８２８エポキシとジ
エチレントリアミンの定着剤を容量パーセントでエポキ
シ８８％対定着剤１２％の割合で混合して得られる硬化
性流体を用いて剛性のコーテングが行なわれる。可橈性
の構造物がのぞまれる他の実施形態にあっては、市販の
ゴム・セメントが用いられる。第４図は、リボンである
本発明の構造物の他の実施形態を示す。図示のように、
構造物は二つの部分５１および５３に分けられている。
これらの部分を分けているのは、付加的レノ繊維５４お
よび５５と余分な支持繊維５７である。レノ繊維５４お
よび５５は、光学的格子状構造物を個々のリボンに分け
るのに便利な箇所となり、特定の繊維を識別するための
好便なマーカーとしての役割を果たし、さらに構造物が
ほどけるのを防ぐ作用をする。もちろん、構造物には任
意の数の部分を設けることができる。このようにすれ
ば、大型の織機を用いて任意の幅の部分あるいは異なる
材料の部分を平行に織り、それらを後で各部分に分割し
て各種の用途に供することができる。第５図は、本発明
のさらに他の一つの実施形態を示すが、図では、八本の
光ファイバー６１、６２、．．．６８が対にされ、各対
が二本の支持繊維の間に配置されている。関連する余分
な支持繊維７５および７６と共にレノ６４が配設され、
複数部分をもつ帯状の構造物がつくられ、それらが必要
に応じて個々の部分に分割される。
【００１７】第６図は、さまざまにパッケージ化するの
に適した三次元の織られた構造物を示す。図示のよう
に、該構造物は、光ファイバー導線４２をもつ織られた
バックプレーン４０および該バックプレーンに対してほ
ぼ垂直な二つの織られた面４４を含む。この構造物は、
プリント回路盤として、あるいはプリント回路盤および
／またはバックプレーン内の光ファイバーにインターフ
ェースするウエハーを支持するために用いることができ
る。この部分は、バックプレーンに対してさまざまな角
度ととることができるが、鋭角にすることは好ましくな
い。動いてバックプレーンから外れる部分は、すべて、
メーカーの指定する光ファイバーの定格曲げ半径より大
きい角度で丸める必要がある。このようにすることによ
って、支持構造物の鋭い縁部に不必要な応力が生じるの
を避けることができる。構造物にコーテングを施せば、
さらに応力を逃すのに役立つ。第７図は、第１、２、お
よび３図に示す構造物を三次元構造物とするための方法
を示す斜視図である。第７図に示す構造物では、光ファ
イバー１２が織られた構造物の一方の縁部から先に伸
び、光学的な接続を容易にしている。第７図に示される
ように、緯糸１１は、構造物を通って連続的に織られて
いる。構造物を光ファイバーがマット状に織られている
部分の先まで延ばせば、支持材料の付加的部分によって
構造物を他の構成要素１５を取付けるための構造物とす
ることが可能となる。もちろん、構成要素１５を光ファ
イバーの近くに取り付け、その場所で接続できるように
することも可能である。構成要素１５は、通常は、電
子、光、または光−電子素子である。一例としては、光
デテクターを組み込んだ集積回路を織られたクロス・マ
ットまたはインターコネクト（コネクター）の中に取り
付け、ワイヤ・ボンディング、フレキシブル・プリント
回路盤接続、その他二地点間コンタクトなど他の公知の
方法を用いて周囲の集積回路に適当に接続する。もちろ
ん、回路は、構造物の片側または両側、さらには構造物
の面外に取り付けて光−電子モジュールの挿入を容易に
することも可能である。
に適した三次元の織られた構造物を示す。図示のよう
に、該構造物は、光ファイバー導線４２をもつ織られた
バックプレーン４０および該バックプレーンに対してほ
ぼ垂直な二つの織られた面４４を含む。この構造物は、
プリント回路盤として、あるいはプリント回路盤および
／またはバックプレーン内の光ファイバーにインターフ
ェースするウエハーを支持するために用いることができ
る。この部分は、バックプレーンに対してさまざまな角
度ととることができるが、鋭角にすることは好ましくな
い。動いてバックプレーンから外れる部分は、すべて、
メーカーの指定する光ファイバーの定格曲げ半径より大
きい角度で丸める必要がある。このようにすることによ
って、支持構造物の鋭い縁部に不必要な応力が生じるの
を避けることができる。構造物にコーテングを施せば、
さらに応力を逃すのに役立つ。第７図は、第１、２、お
よび３図に示す構造物を三次元構造物とするための方法
を示す斜視図である。第７図に示す構造物では、光ファ
イバー１２が織られた構造物の一方の縁部から先に伸
び、光学的な接続を容易にしている。第７図に示される
ように、緯糸１１は、構造物を通って連続的に織られて
いる。構造物を光ファイバーがマット状に織られている
部分の先まで延ばせば、支持材料の付加的部分によって
構造物を他の構成要素１５を取付けるための構造物とす
ることが可能となる。もちろん、構成要素１５を光ファ
イバーの近くに取り付け、その場所で接続できるように
することも可能である。構成要素１５は、通常は、電
子、光、または光−電子素子である。一例としては、光
デテクターを組み込んだ集積回路を織られたクロス・マ
ットまたはインターコネクト（コネクター）の中に取り
付け、ワイヤ・ボンディング、フレキシブル・プリント
回路盤接続、その他二地点間コンタクトなど他の公知の
方法を用いて周囲の集積回路に適当に接続する。もちろ
ん、回路は、構造物の片側または両側、さらには構造物
の面外に取り付けて光−電子モジュールの挿入を容易に
することも可能である。
【００１８】第７図に示す構造物は、個々の用途に応じ
て、回路を取り付ける前または後に適当な材料でコーテ
ングして剛性の状態を保持するようにあるいは橈うよう
にすることも可能である。第７図に示すように、本発明
は、回路の各種パッケージ化を容易にするための構造物
を提供するものである。図示の構造物を用いれば、光フ
ァイバーを正確に所定の位置に保持し、他の集積回路ま
たは他の光学素子との接続を容易に行なうことができ
る。同様に、織られた構造物を回路の基板部分より先ま
で延ばして光ファイバーに接続するために回路素子を取
り付けける便利で費用が安くしかも総合的な方法が得ら
れる。もちろん、センサーを個々の光ファイバーまたは
一群の光ファイバーに接続して大きいセンサー・アレー
（センサー配列物）とすることも可能である。さらに、
光ファイバー自身を検知素子として使用して利口な表層
物とすることもできる。このような「利口な」表層配列
物の応用例は、上に引用した二つの技術論文に記載され
ている。「利口な」表層を用いれば、航空機の表層の光
ファイバーの検知用配列物が得られる。また、コンピュ
ータ・ネットワーク用の低コスト高速通信網を製造する
ためにも利用することができる。例えば、並列演算処理
装置など大規模高性能コンピュータ・システムのための
光−電子バックプレーンとして該構造物を使用すること
もできる。
て、回路を取り付ける前または後に適当な材料でコーテ
ングして剛性の状態を保持するようにあるいは橈うよう
にすることも可能である。第７図に示すように、本発明
は、回路の各種パッケージ化を容易にするための構造物
を提供するものである。図示の構造物を用いれば、光フ
ァイバーを正確に所定の位置に保持し、他の集積回路ま
たは他の光学素子との接続を容易に行なうことができ
る。同様に、織られた構造物を回路の基板部分より先ま
で延ばして光ファイバーに接続するために回路素子を取
り付けける便利で費用が安くしかも総合的な方法が得ら
れる。もちろん、センサーを個々の光ファイバーまたは
一群の光ファイバーに接続して大きいセンサー・アレー
（センサー配列物）とすることも可能である。さらに、
光ファイバー自身を検知素子として使用して利口な表層
物とすることもできる。このような「利口な」表層配列
物の応用例は、上に引用した二つの技術論文に記載され
ている。「利口な」表層を用いれば、航空機の表層の光
ファイバーの検知用配列物が得られる。また、コンピュ
ータ・ネットワーク用の低コスト高速通信網を製造する
ためにも利用することができる。例えば、並列演算処理
装置など大規模高性能コンピュータ・システムのための
光−電子バックプレーンとして該構造物を使用すること
もできる。
【００１９】本発明は、また、レーザーで生成した光信
号の送受信用構造物ならびにパッケージ用および相互接
続用構成要素を提供するものである。これらの実施形態
は、高性能コンピュータ・システムにおける構成要素を
相互接続するための高速データ・バスまたはチャンネル
を構成するために用いることができる。多数の光ファイ
バーを使用すれば、情報伝送ならびに多チャンネルおよ
び／または並列情報転送のための冗長な手段を設けるこ
とがのぞましいシステムの構成が用意となる。一つの実
施形態にあっては、経糸方向の選ばれた一定の光ファイ
バーが電気の導体を含むものとすることができる。これ
らの導体は、経糸方向の光ファイバーでない支持用織り
糸の代わりにまたはそれらに加えて使用することができ
る。あるいは、光ファイバーの場合と同様に、支持用織
り糸によって形成される導路内に配置することも可能で
ある。このような構成にすれば、本発明にもとづいて形
成される光バックプレーンおよびインターコネクト・ケ
ーブルを用いて光検知器およびソース用電力および制御
信号を光信号と共に供給することができる。例えば、同
期クロッキング信号、光ファイバー・アレー・アドレ
ス、および光および光−電子リンク間のデータおよび電
力信号を本発明の構造物を用いて伝送することができ
る。これに対して、従来のシステムでは、この種電子信
号の伝送には個別のインターコネクト装置が必要であっ
た。すなわち、本発明によって、信号変換点である検出
器およびソースのアレーを光学的インターコネクト装置
の一部として組み込むことが初めて可能となったのであ
る。言い換えれば、電気信号を光信号に変換する装置
（例：ソース）のアレーおよび光信号を電気信号に変換
する装置（例：検出器）のアレーを本発明にもとづいて
つくられる光学的インターコネクト装置（例：リボン・
ケーブルまたは光バックプレーン）に連結されるコネク
ターに組み込むことが可能となったのである。光ファイ
バー・マトリックスの自動複製機能を用いれば、これを
低コストで行なうことができる。
号の送受信用構造物ならびにパッケージ用および相互接
続用構成要素を提供するものである。これらの実施形態
は、高性能コンピュータ・システムにおける構成要素を
相互接続するための高速データ・バスまたはチャンネル
を構成するために用いることができる。多数の光ファイ
バーを使用すれば、情報伝送ならびに多チャンネルおよ
び／または並列情報転送のための冗長な手段を設けるこ
とがのぞましいシステムの構成が用意となる。一つの実
施形態にあっては、経糸方向の選ばれた一定の光ファイ
バーが電気の導体を含むものとすることができる。これ
らの導体は、経糸方向の光ファイバーでない支持用織り
糸の代わりにまたはそれらに加えて使用することができ
る。あるいは、光ファイバーの場合と同様に、支持用織
り糸によって形成される導路内に配置することも可能で
ある。このような構成にすれば、本発明にもとづいて形
成される光バックプレーンおよびインターコネクト・ケ
ーブルを用いて光検知器およびソース用電力および制御
信号を光信号と共に供給することができる。例えば、同
期クロッキング信号、光ファイバー・アレー・アドレ
ス、および光および光−電子リンク間のデータおよび電
力信号を本発明の構造物を用いて伝送することができ
る。これに対して、従来のシステムでは、この種電子信
号の伝送には個別のインターコネクト装置が必要であっ
た。すなわち、本発明によって、信号変換点である検出
器およびソースのアレーを光学的インターコネクト装置
の一部として組み込むことが初めて可能となったのであ
る。言い換えれば、電気信号を光信号に変換する装置
（例：ソース）のアレーおよび光信号を電気信号に変換
する装置（例：検出器）のアレーを本発明にもとづいて
つくられる光学的インターコネクト装置（例：リボン・
ケーブルまたは光バックプレーン）に連結されるコネク
ターに組み込むことが可能となったのである。光ファイ
バー・マトリックスの自動複製機能を用いれば、これを
低コストで行なうことができる。
【００２０】これらの「能動的インターコネクト」によ
って、インターコネクト装置の外に光−電子変換点を配
置する必要性を最小限に抑えあるいは完全になくし、そ
れによって全システムを単純化してコストを節減するこ
とができる。この種の能動的インターコネクトのコネク
ターには、他のアレーをベースにした素子を含めること
も可能である。例えば、開閉素子、アドレス指定素子、
ゲーティング素子、ならびにクロック回復用素子などを
能動的インターコネクトに組み込むこともできる。織ら
れた構造物内の電気の導体を介して連結される共通の動
力線および地線を用いれば、従来の相互接続法で生じて
いたのぞましくない接地ループの影響も低減させること
ができる。本発明の上に説明した実施形態にもとづけ
ば、電磁妨害（ＥＭＩ）性が改善されたシステムを実現
することもできる高速電子システムでは、電気信号を搬
送する伝送線の間でＥＭＩが発生する。この種の線は、
互いに近づけば近づくほどまた互いに接近して平行に走
る距離が長ければ長いほど、妨害が大きくなる。従来の
システムの個別の電子インターコネクトでは、ＥＭＩを
改善するためには電気の導体の間にシールドを施しまた
／または間隔を広げる必要があり、そのためにこの種の
付加的なインターコネクトの大きさが増大するのが常で
あった。それに対して、本発明の特徴をなす経糸の繊維
は、互いの間隔を一定にして配置しかつそれを繰り返す
ことができるため、電気の導体を構造物内に設置し、Ｅ
ＭＩの影響を受けにくい光ファイバーを実際にはＥＭＩ
シールドとして用いることができる。また、電気の導体
の間の間隔を異なるものとしてさらにＥＭＩを低減する
ことも可能である。
って、インターコネクト装置の外に光−電子変換点を配
置する必要性を最小限に抑えあるいは完全になくし、そ
れによって全システムを単純化してコストを節減するこ
とができる。この種の能動的インターコネクトのコネク
ターには、他のアレーをベースにした素子を含めること
も可能である。例えば、開閉素子、アドレス指定素子、
ゲーティング素子、ならびにクロック回復用素子などを
能動的インターコネクトに組み込むこともできる。織ら
れた構造物内の電気の導体を介して連結される共通の動
力線および地線を用いれば、従来の相互接続法で生じて
いたのぞましくない接地ループの影響も低減させること
ができる。本発明の上に説明した実施形態にもとづけ
ば、電磁妨害（ＥＭＩ）性が改善されたシステムを実現
することもできる高速電子システムでは、電気信号を搬
送する伝送線の間でＥＭＩが発生する。この種の線は、
互いに近づけば近づくほどまた互いに接近して平行に走
る距離が長ければ長いほど、妨害が大きくなる。従来の
システムの個別の電子インターコネクトでは、ＥＭＩを
改善するためには電気の導体の間にシールドを施しまた
／または間隔を広げる必要があり、そのためにこの種の
付加的なインターコネクトの大きさが増大するのが常で
あった。それに対して、本発明の特徴をなす経糸の繊維
は、互いの間隔を一定にして配置しかつそれを繰り返す
ことができるため、電気の導体を構造物内に設置し、Ｅ
ＭＩの影響を受けにくい光ファイバーを実際にはＥＭＩ
シールドとして用いることができる。また、電気の導体
の間の間隔を異なるものとしてさらにＥＭＩを低減する
ことも可能である。
【００２１】本発明は、従来のシステムの光学的インタ
ーコネクトに必要であった容積を大きく低減させるもの
である。例えば、従来の高性能システムでは、通常の光
学的インターコネクト装置のコネクターは、コネクター
の長さ１インチ当たり約四つのインターコネクトを備え
ていた。６４−ビット・システムでは、装置のコネクタ
ーの長さは、通常、１６インチ以上ある。それに従属す
る電気的インターコネクト装置のコネクターは、通常、
長さが８インチ程度であった。本発明の構造物および方
法は、これらに種類のインターコネクト装置を組み合わ
せることができるばかりでなく、インターコネクト装置
内の光ファイバーの密度をはるかに高め、それによって
一定の長さのコネクターに対する光学的インターコネク
トの密度をはるかに高くすることができる。第８図は、
本発明の一実施形態にもとづいて設計された能動的イン
ターコネクト装置１３０の一部を示す。インターコネク
ト１３０は、織られた構造物１３２およびコネクター１
３４を含む、すでに説明したように、光ファイバー１３
６も電気の導体１３８も共に支持用繊維１４０によって
形成される導路内に配置されている。該構造物にはさら
に緯糸１４２が含まれることはいうまでもない。コネク
ター１３４は、三つのセクション１４４、１４６、およ
び１４８を有する。光ファイバー１３６は、セクション
を通って伸びている。導体１３８は、電気コンタクト１
５０に連結されている。セクション１４６は、案内ピン
１５２によってセクション１４４と連結されており、ま
た、光−電子変換装置１５４および電気のフィードスル
ー１５６を有する。セクション１４６は、やはり案内ピ
ン１５２によってセクション１４８と連結されている。
セクション１４６のピン１５８は、セクション１４８の
ピン１６０に接続される。コネクター・セクション１４
６と１４８を省略すると、セクション１４４は、光ファ
イバーおよび電気コンタクトと共に受動的コネクターと
なる。受動的コネクターは、また、光ファイバーのみか
らなるすなわち電気コンタクトを含まないものとするこ
ともできる。電気コンタクトを含むのが一つのセクショ
ンのみである場合には、インターコネクトの能動的部分
は一端のみを有する構成となる。
ーコネクトに必要であった容積を大きく低減させるもの
である。例えば、従来の高性能システムでは、通常の光
学的インターコネクト装置のコネクターは、コネクター
の長さ１インチ当たり約四つのインターコネクトを備え
ていた。６４−ビット・システムでは、装置のコネクタ
ーの長さは、通常、１６インチ以上ある。それに従属す
る電気的インターコネクト装置のコネクターは、通常、
長さが８インチ程度であった。本発明の構造物および方
法は、これらに種類のインターコネクト装置を組み合わ
せることができるばかりでなく、インターコネクト装置
内の光ファイバーの密度をはるかに高め、それによって
一定の長さのコネクターに対する光学的インターコネク
トの密度をはるかに高くすることができる。第８図は、
本発明の一実施形態にもとづいて設計された能動的イン
ターコネクト装置１３０の一部を示す。インターコネク
ト１３０は、織られた構造物１３２およびコネクター１
３４を含む、すでに説明したように、光ファイバー１３
６も電気の導体１３８も共に支持用繊維１４０によって
形成される導路内に配置されている。該構造物にはさら
に緯糸１４２が含まれることはいうまでもない。コネク
ター１３４は、三つのセクション１４４、１４６、およ
び１４８を有する。光ファイバー１３６は、セクション
を通って伸びている。導体１３８は、電気コンタクト１
５０に連結されている。セクション１４６は、案内ピン
１５２によってセクション１４４と連結されており、ま
た、光−電子変換装置１５４および電気のフィードスル
ー１５６を有する。セクション１４６は、やはり案内ピ
ン１５２によってセクション１４８と連結されている。
セクション１４６のピン１５８は、セクション１４８の
ピン１６０に接続される。コネクター・セクション１４
６と１４８を省略すると、セクション１４４は、光ファ
イバーおよび電気コンタクトと共に受動的コネクターと
なる。受動的コネクターは、また、光ファイバーのみか
らなるすなわち電気コンタクトを含まないものとするこ
ともできる。電気コンタクトを含むのが一つのセクショ
ンのみである場合には、インターコネクトの能動的部分
は一端のみを有する構成となる。
【００２２】第９−１１図は、本発明にもとづいて構成
された光ファイバー・リボン１０２が連結されたコネク
ター１００を示す。コネクター１００は、３．８１ｃｍ
の間隔（セラミック・プレート１０４の長さ）の中に５
２の光学的インターコネクトを有する。１インチ当たり
に直せば約３５の光学的インターコネクトとなる。コネ
クター１００の長さは、導体の寸法によってきまり、１
導体当たり約１２ミルであるが、このインターコネクト
装置に電気の導体を付加すれば、コネクター１００の長
さはそれだけ増大することになる。本発明の光学的イン
ターコネクトに電気の導体を組み込むことによって可能
となる能動的インターコネクトの機能は、いくつかの効
果をもたらす。第一に、インターコネクト・ハードウエ
アに信号変換素子を配置することによって、該インター
コネクト・ハードウエアによって接続されるボード装置
の複雑性がそれに対応して軽減される。第二に、システ
ムの・ボード装置から光−電子変換モジュールを除去す
ることによって、システムの電力損失に対する制御性が
高まる。これは、変換モジュールを収納したインターコ
ネクト装置の熱移転特性が、従来のシステムのボード環
境に比してより高い制御性をもつためである。例えば、
適当な熱特性とパッケージの形状を有するパッケージ材
料をインターコネクト装置に用いれば、装置の熱移転特
性を意図する用途の熱発散要件に合わせることが可能と
なる。
された光ファイバー・リボン１０２が連結されたコネク
ター１００を示す。コネクター１００は、３．８１ｃｍ
の間隔（セラミック・プレート１０４の長さ）の中に５
２の光学的インターコネクトを有する。１インチ当たり
に直せば約３５の光学的インターコネクトとなる。コネ
クター１００の長さは、導体の寸法によってきまり、１
導体当たり約１２ミルであるが、このインターコネクト
装置に電気の導体を付加すれば、コネクター１００の長
さはそれだけ増大することになる。本発明の光学的イン
ターコネクトに電気の導体を組み込むことによって可能
となる能動的インターコネクトの機能は、いくつかの効
果をもたらす。第一に、インターコネクト・ハードウエ
アに信号変換素子を配置することによって、該インター
コネクト・ハードウエアによって接続されるボード装置
の複雑性がそれに対応して軽減される。第二に、システ
ムの・ボード装置から光−電子変換モジュールを除去す
ることによって、システムの電力損失に対する制御性が
高まる。これは、変換モジュールを収納したインターコ
ネクト装置の熱移転特性が、従来のシステムのボード環
境に比してより高い制御性をもつためである。例えば、
適当な熱特性とパッケージの形状を有するパッケージ材
料をインターコネクト装置に用いれば、装置の熱移転特
性を意図する用途の熱発散要件に合わせることが可能と
なる。
【００２３】第三に、ボード・レベルでのインターフェ
ースを完全に光学的または完全に電子的にすることがで
きるので、システムの仕切りが単純化される。最後に、
従来のインターコネクトでは必要だった限られた数の高
速光ファイバーを通る光信号のマルチプレクシング（多
重化）およびディマルチプレクシング（多重解除）は、
本発明では光ファイバーの高密度化によって二地点間伝
送が可能なため不必要となる。その結果、本発明を組み
込んだシステムは、高速運用が可能となり、速度の制約
要因は、光ファイバー自身と使用する光ファイバーの数
のみとなる。光ファイバーの両端で使用される光−電子
アレーの種類も速度に影響することは理解されよう。本
発明の織られた構造物が可橈性を有するために、光学的
開閉装置およびミラーやプリズム等の光学素子に必要性
も減少する。構造物の可橈性によって、また、織られた
構造物が形成する面から外れた方向でのインターコネク
ト機能の実現も容易となる。第１１図は、そのために、
例えば光学的バックプレーン１０６をリボン１０２を介
してコネクター１００に連結する方法を示している。例
えば光−電子モジュールをこの接続点に挿入することも
できる。第１１図は、コネクター１０１と組み合わせた
コネクター１００の側面図である。本発明の織られた構
造物に適当な曲げの技術を適用すれば、新しい種類の光
学的バックプレーン接続を行なうことが可能となる。光
ファイバーの曲げ半径を制御するために使用できる一つ
の曲げの技術としては、エラストマー・コーテングを使
用し、コーテングの厚さを構造物の部分によって変え
て、構造物の特定のセグメントごとにのぞましい程度の
制御性が得られるようにするものが挙げられる。この方
法は、単独で使用することもできるし、あるいは以下で
説明する他の曲げの技術と組み合わせて使用することも
できる。
ースを完全に光学的または完全に電子的にすることがで
きるので、システムの仕切りが単純化される。最後に、
従来のインターコネクトでは必要だった限られた数の高
速光ファイバーを通る光信号のマルチプレクシング（多
重化）およびディマルチプレクシング（多重解除）は、
本発明では光ファイバーの高密度化によって二地点間伝
送が可能なため不必要となる。その結果、本発明を組み
込んだシステムは、高速運用が可能となり、速度の制約
要因は、光ファイバー自身と使用する光ファイバーの数
のみとなる。光ファイバーの両端で使用される光−電子
アレーの種類も速度に影響することは理解されよう。本
発明の織られた構造物が可橈性を有するために、光学的
開閉装置およびミラーやプリズム等の光学素子に必要性
も減少する。構造物の可橈性によって、また、織られた
構造物が形成する面から外れた方向でのインターコネク
ト機能の実現も容易となる。第１１図は、そのために、
例えば光学的バックプレーン１０６をリボン１０２を介
してコネクター１００に連結する方法を示している。例
えば光−電子モジュールをこの接続点に挿入することも
できる。第１１図は、コネクター１０１と組み合わせた
コネクター１００の側面図である。本発明の織られた構
造物に適当な曲げの技術を適用すれば、新しい種類の光
学的バックプレーン接続を行なうことが可能となる。光
ファイバーの曲げ半径を制御するために使用できる一つ
の曲げの技術としては、エラストマー・コーテングを使
用し、コーテングの厚さを構造物の部分によって変え
て、構造物の特定のセグメントごとにのぞましい程度の
制御性が得られるようにするものが挙げられる。この方
法は、単独で使用することもできるし、あるいは以下で
説明する他の曲げの技術と組み合わせて使用することも
できる。
【００２４】第１２図は、本発明にもとづいて形成され
たバックプレーン１１２の面から外れた接続を、光ファ
イバー１１４の光学的不連続が生じる危険なしに行なう
ことのできるコネクター１１０を示す。光ファイバーの
曲げ半径の内部制御は、コネクター装置１１０の内部の
面取り構造１１６によって行なう。図には、セラミック
・プレート１１０の平面図も同時に示してある。面取り
構造に加えて上に述べたエラストマー・コーテングを用
いて光ファイバーの曲げ半径の制御性をさらに高めるこ
ともできる。第１３図も、本発明にもとづいて形成され
たバックプレーン１２２の面から外れた接続を行なうこ
とのできるコネクター１２０を示す。光ファイバーの曲
げ半径の内部制御は、光学的バックプレーン１２２の製
造中に挿入されるロッド１２４によって行なう。該ロッ
ド１２４の直径は、光ファイバー１２６の実際の曲げ半
径が該光ファイバーのメーカーが表示している定格曲げ
半径より大きいかあるいは等しくなるように選定され
る。定格曲げ半径とは、実際の曲げ半径がそれより小さ
くなると、光の散乱が発生しまた／または光ファイバー
の使用の信頼性が失われる値である。図には、セラミッ
ク・プレート１２８の平面図も同時に示してある。ロッ
ド構造に加えて上に述べたエラストマー・コーテングを
用いて光ファイバーの曲げ半径の制御性をさらに高める
こともできる。
たバックプレーン１１２の面から外れた接続を、光ファ
イバー１１４の光学的不連続が生じる危険なしに行なう
ことのできるコネクター１１０を示す。光ファイバーの
曲げ半径の内部制御は、コネクター装置１１０の内部の
面取り構造１１６によって行なう。図には、セラミック
・プレート１１０の平面図も同時に示してある。面取り
構造に加えて上に述べたエラストマー・コーテングを用
いて光ファイバーの曲げ半径の制御性をさらに高めるこ
ともできる。第１３図も、本発明にもとづいて形成され
たバックプレーン１２２の面から外れた接続を行なうこ
とのできるコネクター１２０を示す。光ファイバーの曲
げ半径の内部制御は、光学的バックプレーン１２２の製
造中に挿入されるロッド１２４によって行なう。該ロッ
ド１２４の直径は、光ファイバー１２６の実際の曲げ半
径が該光ファイバーのメーカーが表示している定格曲げ
半径より大きいかあるいは等しくなるように選定され
る。定格曲げ半径とは、実際の曲げ半径がそれより小さ
くなると、光の散乱が発生しまた／または光ファイバー
の使用の信頼性が失われる値である。図には、セラミッ
ク・プレート１２８の平面図も同時に示してある。ロッ
ド構造に加えて上に述べたエラストマー・コーテングを
用いて光ファイバーの曲げ半径の制御性をさらに高める
こともできる。
【００２５】本発明にもとづく織られた光ファイバー構
造物は、直線的アレーおよびインターコネクトに使用す
ることに加えて、二次元インターコネクトにも使用する
ことができる。二次元インターコネクトは、Ｘ−Ｙアレ
ーとも呼ばれる者である。第１４−１６図は、本発明の
この側面にもとづいて設計されたＸ−Ｙアレー・インタ
ーコネクト１８０の一実施形態を示す図である。一つの
実施形態にあっては、本発明の織られた構造物は、Ｘ−
方向のアレーの寸法（したがって光の導路数）に対応す
るのぞましい幅１８４を有する帯１８２に切断される。
次に、帯１８２をＹ−方向に重ね、間にプレート１８６
をはさんでＹ−方向の間隔を制御する。特定の実施形態
にあっては、織られた帯１８２を収納するように中を機
械加工したセクション１８７を有するものが形成され
る。プレート１８６は、セラミック、シリコン、プラス
チック、あるいは金属等の材料からなるものとすること
ができる。プレート１８６は、フェースプレート１８８
を取り付ける構造物として機能し、情報の伝送、切り替
え、あるいは経路選択のために規定された位置で光ファ
イバー１９０を保持できるようにする。剛性が必要な場
合には、プレート１８６を帯１８２の間でインターコネ
クト装置１８０に添って任意の長さに延ばすことができ
る。あるいは、装置１８０全体を硬いエポキシの中に配
置してもよい。
造物は、直線的アレーおよびインターコネクトに使用す
ることに加えて、二次元インターコネクトにも使用する
ことができる。二次元インターコネクトは、Ｘ−Ｙアレ
ーとも呼ばれる者である。第１４−１６図は、本発明の
この側面にもとづいて設計されたＸ−Ｙアレー・インタ
ーコネクト１８０の一実施形態を示す図である。一つの
実施形態にあっては、本発明の織られた構造物は、Ｘ−
方向のアレーの寸法（したがって光の導路数）に対応す
るのぞましい幅１８４を有する帯１８２に切断される。
次に、帯１８２をＹ−方向に重ね、間にプレート１８６
をはさんでＹ−方向の間隔を制御する。特定の実施形態
にあっては、織られた帯１８２を収納するように中を機
械加工したセクション１８７を有するものが形成され
る。プレート１８６は、セラミック、シリコン、プラス
チック、あるいは金属等の材料からなるものとすること
ができる。プレート１８６は、フェースプレート１８８
を取り付ける構造物として機能し、情報の伝送、切り替
え、あるいは経路選択のために規定された位置で光ファ
イバー１９０を保持できるようにする。剛性が必要な場
合には、プレート１８６を帯１８２の間でインターコネ
クト装置１８０に添って任意の長さに延ばすことができ
る。あるいは、装置１８０全体を硬いエポキシの中に配
置してもよい。
【００２６】第８図を参照して上に説明したような能動
的インターコネクトならびに受動的インターコネクト
は、いずれも上に述べたようにして重層化することがで
きる。特定の実施形態にあっては、フェースプレート１
８８が能動的素子を保持する構成がとられる。能動的イ
ンターコネクトの場合には、プレート１８６が熱発散素
子として機能するようにプレート１８６に金属が用いら
れる。能動的インターコネクトが大型の場合には、熱の
発散のための間隔制御能力の重要性が増大する。配線の
経路選択のためには、シリコン基板またはセラミックプ
レートを用いてもよい。受動的インターコネクトの場合
には、間隔を確保する材料としてプラスチックを使用す
れば十分である。比較的小さい空間に多数の導路が配設
できるように、多数の帯１８２を重ね合わせてもよい。
より具体的な一実施形態にあっては、各帯１８２をエラ
ストマーまたは他の材料（例：ゴム・エポキシ）でコー
テングして、応力を逃がす作用と一次元のインターコネ
クトのエラストマー・コーテングに関して上に述べたよ
うに光ファイバー１９０を保護する作用を共に果たさせ
ることができる。このようなエラストマー・コーテング
の厚さは、さまざまに変えて、上に述べたプレート１８
６の代わりにまたはそれに加えて帯の間の間隔を確保す
る役割をもたせることができる。帯１８２には、各々に
外装を施すことができる。装置１８０全体にも外装を施
し、光ファイバー１９０がそこから伸びる構成とするこ
ともできる。
的インターコネクトならびに受動的インターコネクト
は、いずれも上に述べたようにして重層化することがで
きる。特定の実施形態にあっては、フェースプレート１
８８が能動的素子を保持する構成がとられる。能動的イ
ンターコネクトの場合には、プレート１８６が熱発散素
子として機能するようにプレート１８６に金属が用いら
れる。能動的インターコネクトが大型の場合には、熱の
発散のための間隔制御能力の重要性が増大する。配線の
経路選択のためには、シリコン基板またはセラミックプ
レートを用いてもよい。受動的インターコネクトの場合
には、間隔を確保する材料としてプラスチックを使用す
れば十分である。比較的小さい空間に多数の導路が配設
できるように、多数の帯１８２を重ね合わせてもよい。
より具体的な一実施形態にあっては、各帯１８２をエラ
ストマーまたは他の材料（例：ゴム・エポキシ）でコー
テングして、応力を逃がす作用と一次元のインターコネ
クトのエラストマー・コーテングに関して上に述べたよ
うに光ファイバー１９０を保護する作用を共に果たさせ
ることができる。このようなエラストマー・コーテング
の厚さは、さまざまに変えて、上に述べたプレート１８
６の代わりにまたはそれに加えて帯の間の間隔を確保す
る役割をもたせることができる。帯１８２には、各々に
外装を施すことができる。装置１８０全体にも外装を施
し、光ファイバー１９０がそこから伸びる構成とするこ
ともできる。
【００２７】他の一実施形態にあっては、上に述べた織
られた構造物の個別の帯１８２を使用する代わりに、本
発明の織られた構造物をアコーデオンのように繰り返し
折り畳んで重ね合わせることでＸ−Ｙアレー・インター
コネクトを構成することもできる。折り重ねは、構造物
の経糸方向に添って行なう。このような実施形態にあっ
ては、およびの間で構造物を互いに保持するための緯糸
の数を最小限度すなわち１インチ当たり約２本ないし４
本とすることが可能である。これによって、上に述べた
ように折り畳むことで構造物を一体に保持することがで
き、したがって組立が容易となる。層の間の間隔は、す
でに述べた方法で確保することができる。特定の一実施
形態にあっては、フェースプレート１８８は、該フェー
スプレート１８８の表面で光ファイバー１９０に取り付
けられたマイクロレンズ１９２を備えたものとすること
ができる。マイクロレンズ１９２および光ファイバー１
９０には、屈折率を突き合わせる流体および／または反
射止めコーテングを施してもよい。マイクロレンズ１９
２は、撮像、大規模開閉、大型システムのための光情報
管理、その他のアプリケーションなどで小さい空間内に
多数の導路を配設することがのぞましい場合に整列の問
題を軽減するのに役立つ。あるいは、フェースプレート
１８８がボールレンズを含むものとすることも可能であ
る。レンズを用いて整列を容易にすることは、一次元の
直線的アレー・インターコネクトの場合にもあるいは二
次元Ｘ−Ｙアレー・インターコネクトの場合にも可能で
ある。
られた構造物の個別の帯１８２を使用する代わりに、本
発明の織られた構造物をアコーデオンのように繰り返し
折り畳んで重ね合わせることでＸ−Ｙアレー・インター
コネクトを構成することもできる。折り重ねは、構造物
の経糸方向に添って行なう。このような実施形態にあっ
ては、およびの間で構造物を互いに保持するための緯糸
の数を最小限度すなわち１インチ当たり約２本ないし４
本とすることが可能である。これによって、上に述べた
ように折り畳むことで構造物を一体に保持することがで
き、したがって組立が容易となる。層の間の間隔は、す
でに述べた方法で確保することができる。特定の一実施
形態にあっては、フェースプレート１８８は、該フェー
スプレート１８８の表面で光ファイバー１９０に取り付
けられたマイクロレンズ１９２を備えたものとすること
ができる。マイクロレンズ１９２および光ファイバー１
９０には、屈折率を突き合わせる流体および／または反
射止めコーテングを施してもよい。マイクロレンズ１９
２は、撮像、大規模開閉、大型システムのための光情報
管理、その他のアプリケーションなどで小さい空間内に
多数の導路を配設することがのぞましい場合に整列の問
題を軽減するのに役立つ。あるいは、フェースプレート
１８８がボールレンズを含むものとすることも可能であ
る。レンズを用いて整列を容易にすることは、一次元の
直線的アレー・インターコネクトの場合にもあるいは二
次元Ｘ−Ｙアレー・インターコネクトの場合にも可能で
ある。
【００２８】以上、本発明の具体的な実施形態にもとづ
いて詳細に説明し図示したが、本発明の精神および範囲
を逸脱することなく形式および細部に上述のようなある
いは他の変更を行なえることは当業者には明らかであろ
う。すなわち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によっ
てのみ限定されるものである。
いて詳細に説明し図示したが、本発明の精神および範囲
を逸脱することなく形式および細部に上述のようなある
いは他の変更を行なえることは当業者には明らかであろ
う。すなわち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によっ
てのみ限定されるものである。
【図１】織られた支持繊維および光ファイバーを共に有
する構造物の平面図。
する構造物の平面図。
【図２】第１図に示した本発明の構造物の断面図。
【図３】構造物の二つの縁部の織られた構造および終端
の拡大断面図
の拡大断面図
【図４】分離可能な光ファイバー・リボンの平行織りが
行なわれる本発明の他の一実施形態を示す図。この実施
形態にあっては、該分離可能な光ファイバー・リボンの
一種類は、他の材料と共に織られて個々のリボンに分離
することが可能である。
行なわれる本発明の他の一実施形態を示す図。この実施
形態にあっては、該分離可能な光ファイバー・リボンの
一種類は、他の材料と共に織られて個々のリボンに分離
することが可能である。
【図５】本発明の一実施形態示す図。この実施形態は、
各リボンごとに二種類の光ファイバーの織り糸を複数有
する。
各リボンごとに二種類の光ファイバーの織り糸を複数有
する。
【図６】三次元包装構造を示す図。
【図７】本発明の応用例を示す図。光ファイバーは、相
互接続を容易にするために構造物の先まで伸びている。
互接続を容易にするために構造物の先まで伸びている。
【図８】本発明の特定の一実施形態にもとづいて構成さ
れたインターコネクト装置の部分図。
れたインターコネクト装置の部分図。
【図９】本発明にもとづいて構成された光ファイバー・
リボンを連結するコネクターを示す図。
リボンを連結するコネクターを示す図。
【図１０】本発明にもとづいて構成された光ファイバー
・リボンを連結するコネクターを示す図。
・リボンを連結するコネクターを示す図。
【図１１】本発明にもとづいて構成された光ファイバー
・リボンを連結するコネクターを示す図。
・リボンを連結するコネクターを示す図。
【図１２】面取り構造を用いることによって光のバック
プレーンが形成する面から外れた接続を行なうことがで
きるコネクターを示す図。
プレーンが形成する面から外れた接続を行なうことがで
きるコネクターを示す図。
【図１３】ロッド構造を用いることによって光のバック
プレーンが形成する面から外れた接続を行なうことがで
きるコネクターを示す図。
プレーンが形成する面から外れた接続を行なうことがで
きるコネクターを示す図。
【図１４】本発明にもとづいて設計されたＸ−Ｙアレー
・インターコネクトの一実施形態の異なる図。
・インターコネクトの一実施形態の異なる図。
【図１５】本発明にもとづいて設計されたＸ−Ｙアレー
・インターコネクトの一実施形態の異なる図。
・インターコネクトの一実施形態の異なる図。
【図１６】本発明にもとづいて設計されたＸ−Ｙアレー
・インターコネクトの一実施形態の異なる図。
・インターコネクトの一実施形態の異なる図。
Claims (32)
- 【請求項１】 織られた構造物において、 該構造物のゼロ経糸に配置される複数の第一の織り糸で
あって、該複数の第一の織り糸の選ばれた織り糸が電気
の導体を含む第一の織り糸、 該構造物の緯糸方向に配置される複数の第二の織り糸で
あって、第一の織り糸と折り合わされる第二の織り糸、
および、 該構造物内の導路内のゼロ経糸に配置される複数の光フ
ァイバーであって、該導路は第一の織り糸の選ばれた織
り糸によって画定される光ファイバー、からなる織られ
た構造物。 - 【請求項２】 電気の導体および光ファイバーがエラス
トマーでコーテングされた請求項１に記載の織られた構
造物。 - 【請求項３】 光ファイバーは実際の曲げ半径を有し、
エラストマーの厚さは実際の曲げ半径を制御するために
変化させ、それによって織られた構造物が形成する面か
ら外れた方向でのインターコネクト機能を容易にする請
求項２に記載の織られた構造物。 - 【請求項４】 さらに、コネクターを有し、該コネクタ
ーは、 光ファイバーを収納するための複数の開口、および、 電気の導体に連結された複数の電気コンタクト、を有す
る請求項１に記載の織られた構造物。 - 【請求項５】 光ファイバーは実際の曲げ半径と該光フ
ァイバーのメーカーが指定する定格曲げ半径を有し、コ
ネクターはさらに光ファイバーの実際の曲げ半径を定格
曲げ半径より大きくするように制御する面取り構造を有
し、定格曲げ半径はそれより小さい曲げ半径では光の散
乱が起こり光ファイバーの運用が信頼性を失うものであ
る請求項４に記載の織られた構造物。 - 【請求項６】 電気の導体と光ファイバーは厚さの異な
るエラストマーでコーテングされ、それによって実際の
曲げ半径がさらに制御される請求項５に記載の織られた
構造物。 - 【請求項７】 光ファイバーは実際の曲げ半径と該光フ
ァイバーのメーカーが指定する定格曲げ半径を有し、コ
ネクターはさらに光ファイバーの実際の曲げ半径を定格
曲げ半径より大きくするように制御するロッドを有し、
定格曲げ半径はそれより小さい曲げ半径では光の散乱が
起こり光ファイバーの運用が信頼性を失うものである請
求項４に記載の織られた構造物。 - 【請求項８】 電気の導体と光ファイバーは厚さの異な
るエラストマーでコーテングされ、それによって実際の
曲げ半径がさらに制御される請求項７に記載の織られた
構造物。 - 【請求項９】 さらに、コネクターを有し、該コネクタ
ーは、 光ファイバーを収納するための複数の開口、 電気の導体に連結された複数の電気コンタクト、およ
び、 信号の変換を容易にするために電気コンタクトおよび光
ファイバーに連結された複数の光−電子素子、を有する
請求項１に記載の織られた構造物。 - 【請求項１０】 織られた構造物において、 該構造物のゼロ経糸に配置される複数の第一の織り糸で
あって、該複数の第一の織り糸の選ばれた織り糸が電気
の導体を含む第一の織り糸、 該構造物の緯糸方向に配置される複数の第二の織り糸で
あって、第一の織り糸と折り合わされる第二の織り糸、 該構造物内の導路内のゼロ経糸に配置される複数の光フ
ァイバーであって、該導路は第一の織り糸の選ばれた織
り糸によって画定される光ファイバー、および、 コネクターであって、 光ファイバーを収納するための複数の開口、 電気の導体に連結された複数の電気コンタクト、およ
び、 信号の変換を容易にするために電気コンタクトおよび光
ファイバーに連結された複数の光−電子素子を有するコ
ネクター、からなる織られた構造物。 - 【請求項１１】 織られた構造物において、 該構造物のゼロ経糸に配置される複数の第一の織り糸、 該構造物の緯糸方向に配置される複数の第二の織り糸で
あって、第一の織り糸と折り合わされる第二の織り糸、 該構造物内の導路内のゼロ経糸に配置される複数の光フ
ァイバーであって、該導路は第一の織り糸の選ばれた織
り糸によって画定される光ファイバー、および、 該織られた構造物に連結されて光ファイバーを収納する
ための複数の開口を有するコネクター、からなる織られ
た構造物。 - 【請求項１２】 電気の導体および光ファイバーがエラ
ストマーでコーテングされた請求項１１に記載の織られ
た構造物。 - 【請求項１３】 光ファイバーは実際の曲げ半径を有
し、エラストマーの厚さは実際の曲げ半径を制御するた
めに変化させ、それによって織られた構造物が形成する
面から外れた方向でのインターコネクト機能を容易にす
る請求項１２に記載の織られた構造物。 - 【請求項１４】 織られた構造物において、 該構造物のゼロ経糸に配置される複数の第一の織り糸、 該構造物の緯糸方向に配置される複数の第二の織り糸で
あって、第一の織り糸と折り合わされる第二の織り糸、 該構造物内の第一の導路内のゼロ経糸に配置される複数
の光ファイバーであって、該第一導路は第一の織り糸の
選ばれた織り糸によって画定される光ファイバー、およ
び、 該構造物内の第二の導路内のゼロ経糸に配置される複数
の光ファイバーであって、該第二導路は第一の織り糸の
選ばれた織り糸によって画定される光ファイバー、おか
らなる織られた構造物。 - 【請求項１５】 電気の導体および光ファイバーがエラ
ストマーでコーテングされた請求項１４に記載の織られ
た構造物。 - 【請求項１６】 光ファイバーは実際の曲げ半径を有
し、エラストマーの厚さは実際の曲げ半径を制御するた
めに変化させ、それによって織られた構造物が形成する
面から外れた方向でのインターコネクト機能を容易にす
る請求項１５に記載の織られた構造物。 - 【請求項１７】 さらに、コネクターを有し、該コネク
ターは、 光ファイバーを収納するための複数の開口、および、 電気の導体に連結された複数の電気コンタクト、を有す
る請求項１４に記載の織られた構造物。 - 【請求項１８】 光ファイバーは実際の曲げ半径と該光
ファイバーのメーカーが指定する定格曲げ半径を有し、
コネクターはさらに光ファイバーの実際の曲げ半径を定
格曲げ半径より大きくするように制御する面取り構造を
有し、定格曲げ半径はそれより小さい曲げ半径では光の
散乱が起こり光ファイバーの運用が信頼性を失うもので
ある請求項１７に記載の織られた構造物。 - 【請求項１９】 電気の導体と光ファイバーは厚さの異
なるエラストマーでコーテングされ、それによって実際
の曲げ半径がさらに制御される請求項１８に記載の織ら
れた構造物。 - 【請求項２０】 光ファイバーは実際の曲げ半径と該光
ファイバーのメーカーが指定する定格曲げ半径を有し、
コネクターはさらに光ファイバーの実際の曲げ半径を定
格曲げ半径より大きくするように制御するロッドを有
し、定格曲げ半径はそれより小さい曲げ半径では光の散
乱が起こり光ファイバーの運用が信頼性を失うものであ
る請求項１７に記載の織られた構造物。 - 【請求項２１】 電気の導体と光ファイバーは厚さの異
なるエラストマーでコーテングされ、それによって実際
の曲げ半径がさらに制御される請求項１０に記載の織ら
れた構造物。 - 【請求項２２】 さらに、コネクターを有し、該コネク
ターは、 光ファイバーを収納するための複数の開口、 電気の導体に連結された複数の電気コンタクト、およ
び、 信号の変換を容易にするために電気コンタクトおよび光
ファイバーに連結された複数の光−電子素子、を有する
請求項２０に記載の織られた構造物。 - 【請求項２３】 第一の織り糸の隣接する対が構造物内
の導路を画定し、また、 各導路内には少なくとも一本の光ファイバーが配置され
る請求項１に記載の織られた構造物。 - 【請求項２４】 各導路内には一対の光ファイバーが配
置される請求項２３に記載の織られた構造物。 - 【請求項２５】 織り糸構造物が上下表面を有し、また
さらに、 該上下表面の双方に配置されて織り糸および光ファイバ
ーを所定の位置に保持するカプセル化材料のコーテング
を有する請求項１に記載の織られた構造物。 - 【請求項２６】 カプセル化材料が剛性の構造を形成す
る請求項２５に記載の織られた構造物。 - 【請求項２７】 カプセル化材料がエポキシを含む請求
項２６に記載の織られた構造物。 - 【請求項２８】 カプセル化ゼロが可橈性の構造を形成
する請求項２５に記載の織られた構造物。 - 【請求項２９】 カプセル化材料がゴム化されたセメン
トの形をとる請求項２８に記載の織られた構造物。 - 【請求項３０】 さらに該構造物の少なくとも一つの縁
部に添って配置されて該縁部がほどけるのを防ぐレノを
有する請求項１に記載の織られた構造物。 - 【請求項３１】 二次元アレー・インターコネクト装置
において、 層に配置される複数の織られた帯を有し、各帯は、 該構造物のゼロ経糸に配置される複数の第一の織り糸、 該構造物の緯糸方向に配置される複数の第二の織り糸で
あって、第一の織り糸と折り合わされる第二の織り糸、 該構造物内の第一の導路内のゼロ経糸に配置される複数
の光ファイバーであって、該第一導路は第一の織り糸の
選ばれた織り糸によって画定される光ファイバー、 隣接する帯の間の間隔を確保するための複数の間隔プレ
ート、および、 該間隔プレートおよび光ファイバーに連結されるフェー
スプレート、を有する二次元アレー・インターコネクト
装置。 - 【請求項３２】 二次元アレー・インターコネクト装置
において、 少なくとも一つの織られた構造物をであって、前記少な
くとも一つの織られた構造物は、 該構造物のゼロ経糸に配置される複数の第一の織り糸、 該構造物の緯糸方向に配置される複数の第二の織り糸で
あって、第一の織り糸と折り合わされる第二の織り糸、
および、 該構造物内の第一の導路内のゼロ経糸に配置される複数
の光ファイバーであって、該第一導路は第一の織り糸の
選ばれた織り糸によって画定される光ファイバー、 前記少なくとも一つの織られた構造物は光ファイバーに
平行な複数の折り目を有し、それによって複数の層を形
成する織られた構造物、 隣接する帯の間の間隔を確保するための複数の間隔プレ
ート、および、 該間隔プレートおよび光ファイバーに連結されるフェー
スプレート、を有する二次元アレー・インターコネクト
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/191373 | 1994-02-01 | ||
| US08/191,373 US5524679A (en) | 1991-03-19 | 1994-02-01 | Smart skin array woven fiber optic ribbon and arrays and packaging thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0854523A true JPH0854523A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3808521B2 JP3808521B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=22705226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01538595A Expired - Fee Related JP3808521B2 (ja) | 1994-02-01 | 1995-02-01 | スマート・スキン・アレイ（利口な表層配列）に織られた光ファイバー・リボンおよび配列物およびそのパッケージ化 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5524679A (ja) |
| EP (1) | EP0665457B1 (ja) |
| JP (1) | JP3808521B2 (ja) |
| AU (1) | AU700072B2 (ja) |
| CA (1) | CA2141525C (ja) |
| DE (1) | DE69532934T2 (ja) |
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