KR101493175B1 - 광결합 방법 및 커넥터 부착 케이블의 제조방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 촬영한 이미지에 기초하여 정렬 정밀도를 향상시킨다.
[해결 수단] 본 발명은 광섬유의 단면 및 기판에 평행한 방향에서 상기 기판상에 배치된 광전 변환소자 및 상기 광섬유를 촬영한 이미지에 기초하여 상기 광섬유와 상기 광전 변환소자와 정렬하는 공정과, 상기 광섬유의 단면과 상기 광전 변환소자를 광결합시키는 광결합부를 형성하는 공정을 갖는 광결합 방법이다. 상기 광섬유의 단부의 상기 광섬유의 방향을 전후방향으로 하고 상기 광섬유에서 볼때 상기 단면의 측면을 앞으로 하고, 반대 쪽을 뒤로 할 때, 복수개의 상기 광전 변환소자가 상기 전후방향의 다른 위치에 상기 기판상에 배치되어 있으며, 각각의 상기 광전 변환소자에 대하여 상기 광섬유의 상기 단면을 광결합시킬 때, 상기 단면이 뒤쪽에 배치되는 상기 광섬유에서 먼저 상기 광결합부를 형성한다.

Description

광결합 방법 및 커넥터 부착 케이블의 제조방법{An optical coupling method and a method for manufacturing method a cable with a connector}

본 발명은 광결합 방법 및 커넥터 부착 케이블의 제조방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는 기판상에 배치된 광전 변환 소자와 기판에 평행하게 배치되는 광섬유의 단면을 광결합시키는 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 2,3에는 기판 상에 복수개의 광전 변환 소자를 선형으로 레이아웃하는 커넥터가 개시되어 있다. 또한 특허문헌 4에는 기판상에 복수개의 광전 변환 소자를 새 발자국 모양으로 레이아웃하는 것이 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 국제 공개 공보 WO2011/083812 호 [특허문헌 2] 일본특개 2012-88570호 공보 [특허문헌 3] 일본특개 2012-88571호 공보 [특허문헌 4] 일본특개 2010-191365호 공보

특허문헌 1의 광결합부와 같이, 기판상에 배치된 광전 변환 소자, 및 기판에 평행하게 배치된 광섬유의 단면을 광결합시키는 광결합부를 형성하는 경우에는, 광전 변환 소자 및 광섬유를 촬영한 이미지에 기초하여, 양자의 정렬이 이루어지는 것을 생각할 수 있다. 다만, 광섬유의 단면 및 기판에 평행한 방향에서 광전 변환 소자 및 광섬유를 촬영하는 경우, 특허문헌 2 및 3과 같이 선형으로, 혹은 특허문헌 4와 같이 새 발자국 모양으로 복수개의 광전 변환 소자가 배치되어 있으면, 촬영한 이미지에 기초하여 정렬의 정밀도가 저하할 우려가 생긴다.

본 발명은 촬영한 이미지에 기초하여 광섬유 및 광전 변환 소자와의 정렬의 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 주된 발명은 광섬유의 단면 및 기판에 평행한 방향에서 상기 기판상에 배치된 광전 변환 소자 및 상기 광섬유를 촬영한 이미지에 기초하여, 상기 광섬유와 상기 광전 변환 소자의 정렬을 행하는 공정과, 상기 광섬유의 단면과 상기 광전 변환 소자를 광결합시키는 광결합부를 형성하는 공정을 갖는 광결합 방법에 있어서,

상기 광섬유의 단부에서 상기 광섬유의 방향을 전후방향으로 하고, 상기 광 섬유에서 볼 때 상기 단면의 쪽을 앞으로 하고, 반대 쪽을 뒤로 할 때, 복수개의 상기 광전 변환 소자가 상기 전후방향의 다른 위치에 상기 기판상에 배치되어 있으며, 각각의 상기 광전 변환 소자에 대하여 상기 광섬유의 상기 단면을 광결합시키는 경우에, 상기 단면이 뒤쪽으로 배치되는 상기 광섬유로부터 먼저 상기 광결합 부를 형성하는 것을 특징으로 하는 광결합 방법이다.

본 발명의 다른 특징에 대해서는 후술하는 명세서 및 도면의 기재에 의해 명확해 진다.

본 발명에 의하면, 촬영한 이미지에 기초하여 광섬유 및 광전 변환 소자의 정렬의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

[도 1] 도 1은 커넥터 부착 케이블 1의 사시도이다.
[도 2] 도 2는 커넥터 10의 분해 사시도이다.
[도 3] 도 3A 및 도 3B는 단말부 12의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
[도 4] 도 4는 단말부 12의 모기판(親基板) 20으로부터 자기판(子基板) 30을 분리한 상태의 사시도이다.
[도 5] 도 5는 본 실시형태와 비교예의 광섬유 3의 말단부 3D의 설명도이다.
[도 6] 도 6A 및 도 6B는 자기판 30의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
[도 7] 도 7A 및 도 7B는 자기판 30에 대한 광섬유 3의 접착 부분의 설명도
이다.
[도 8] 도 8은 광섬유 3의 제1 접착부인 광결합부 51의 설명도이다.
[도 9] 도 9A는 제3 접착부 53의 단면도이다. 도 9B는 제1 비교예의 제3 접착부 53의 단면도이다. 도 9C는 제2 비교예의 제3 접착부 53의 단면도이다.
[도 10] 도 10A 내지 도 10E는 커넥터 부착 케이블 1의 제조방법의 설명도이다.
[도 11] 도 11은 자동조정시의 촬영방향의 설명도이다.
[도 12] 도 12A는 제1 촬영부 61의 모니터 이미지의 설명도이다. 도 12B는 제 2 촬영부 62의 모니터 이미지의 설명도이다.
[도 13] 도 13A 내지 도 13F는 2개의 광섬유 3을 자기판 30에 접착하는 모양의 설명도이다.
[도 14] 도 14A는 비교예의 설명도이다. 도 14B는 비교예에서의 제1 촬영부 61의 모니터 이미지의 설명도이다.
[도 15] 도 15A 및 도 15B는 제2 실시형태의 설명도이다. 도 15A는 제1 촬영 부 61이 첫번째 광섬유 3의 단부를 촬영하고 있는 모양의 설명도이다. 도 15 B는 제1 촬영부 61이 두 번째 광섬유 3의 단부를 촬영하고 있는 모양의 설명도이다
[도 16] 도 16A 및 도 16B는 제3 실시형태의 설명도이다.

후술하는 명세서 및 도면의 기재로부터 적어도 다음 사항이 명확해진다.

광섬유의 단면(端面) 및 기판에 평행한 방향에서 상기 기판상에 배치된 광전 변환 소자 및 상기 광섬유를 촬영한 이미지에 기초하여, 상기 광섬유와 상기 광전 변환 소자의 정렬을 행하는 공정과, 상기 광섬유의 단면과 상기 광전 변환 소자를 광결합시키는 광결합부를 형성하는 공정을 갖는 광결합 방법에 있어서,

상기 광섬유의 단부에서 상기 광섬유의 방향을 전후방향으로 하고, 상기 광섬유에서 볼때 상기 단면의 쪽을 앞으로 하고, 반대 쪽을 뒤로 할 때, 복수개의 상기 광전 변환 소자가 상기 전후 방향의 다른 위치에 상기 기판상에 배치되어 있으며, 각각의 상기 광전 변환 소자에 대하여 상기 광섬유의 상기 단면을 광결합시키는 경우에, 상기 단면이 뒤쪽에 배치되는 상기 광섬유로부터 먼저 상기 광결합부를 형성하는 것을 특징으로 하는 광결합 방법이 명확해 진다.

이와 같은 광결합 방법에 의하면, 촬영한 이미지에 기초하여 광섬유 및 광전 변환 소자의 정렬의 정밀도가 향상된다.

상기 이미지를 촬영하는 촬영부에서 볼 때 안쪽에 배치되는 상기 광전 변환 소자 만큼 뒤쪽에 상기 광전 변환 소자가 상기 기판상에 배치되어 있으며, 상기 촬영부에서 볼때 안쪽에 배치되는 상기 광섬유로부터 먼저 상기 광결합부가 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 뒤쪽에 배치되는 광섬유의 안쪽에 넓은 공간을 확보할 수 있다.

복수개의 상기 광전 변환 소자는 발광소자 및 수광소자이며, 상기 발광소자는 상기 수광소자보다 뒤쪽에 배치되어 있으며, 상기 수광소자의 신호를 증폭하는 증폭기 소자가 상기 발광소자보다 상기 수광소자 부근에 배치됨과 동시에, 앞쪽에서 보았을 때 상기 발광소자와 상기 수광소자 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따라 S/N 비를 향상함과 동시에, 기판의 공간를 유용하게 활용할 수 있다.

상기 기판은 요(凹)부를 가지며, 광섬유의 단부가 상기 기판의 바깥쪽에서 상기 요부에 따라 상기 기판의 안쪽으로 향하여 유도되어, 상기 광섬유의 상기 단면과 상기 광전 변환 소자가 광결합됨과 동시에, 상기 광섬유의 피복의 일부가 상기 요부에 위에 위치하고 있으며, 상기 요부에 있어서, 상기 광섬유의 상기 피복과 상기 기판 사이가 접착되어 있는 것이 바람직하다. 따라서 광섬유의 피복과 기판 사이의 접착이 용이해 진다.

상기 요부는 저면을 남긴 상태에서 상기 기판에 형성되어 있고, 상기 요부의 상기 저면과 상기 광섬유의 상기 피복 사이에 접착제가 도포되어 있는 것이 바람직하다. 따라서 접착제가 기판의 뒷면에 흐르는 것을 방지할 수 있다.

상기 광섬유의 상기 피복과 상기 기판 사이에 접착제가 도포된 접착부와 상기 광결합부 사이에 다른 접착부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라 광결합부의 손상을 억제할 수 있다.

상기 다른 접착부에 있어서 제1의 양으로 접착제가 도포된 후, 그의 뒤쪽에 상기 제1의 양보다 많은 제2의 양으로 접착제가 도포되는 것이 바람직하다. 이에 따라 광결합부에 접착제가 유입하는 것을 억제할 수 있다.

상기 다른 접착부에 있어서, 상기 광섬유의 직경이 변화하는 경계부에 접착제가 도포되는 것이 바람직하다. 이에 따라 경계부에서의 응력집중이 완화되고, 광섬유의 손상을 억제할 수 있다.

광섬유의 단면 및 기판에 평행한 방향에서 상기 기판상에 배치된 광전 변환 소자 및 상기 광섬유를 촬영한 이미지에 기초하여, 상기 광섬유와 상기 광전 변환 소자의 정렬을 행하는 공정과, 상기 광섬유의 단면과 상기 광전 변환 소자를 광결합시키는 광결합부를 형성하는 공정과, 상기 광섬유를 갖는 케이블의 단부에 있어서, 상기 기판을 수용하는 커넥터를 설치하는 공정을 갖는 커넥터 부착 케이블의 제조방법에 있어서,

상기 광섬유의 단부에서 상기 광섬유의 방향을 전후방향으로 하고, 상기 광섬유로부터 보아 상기 단면의 쪽을 앞으로 하고, 반대 쪽을 뒤로 할 때, 복수개의 상기 광전 변환 소자가 상기 전후방향의 다른 위치에 상기 기판상에 배치되어 있으며, 각각의 상기 광전 변환 소자에 대하여 상기 광섬유의 상기 단면을 광결합시키는 경우에, 상기 단면이 뒤쪽에 배치되는 상기 광섬유로부터 먼저 상기 광결합부를 형성하는 것을 특징으로 하는 커넥터 부착 케이블의 제조방법이 명확해 진다. 이와 같은 제조방법에 의하면, 촬영한 이미지에 기초하여 광섬유 및 광전 변환 소자의 정렬의 정밀도가 향상된다.

=== 제 1 실시형태 ===

< 구성 >

도 1은 커넥터 부착 케이블 1의 사시도이다. 도 2는 커넥터 10의 분해 사시도이다. 여기에서는 일 예로써, 커넥터 부착 케이블 1은 카메라 링커 인터페스에 적합한 구성으로 하고 있다.

이하의 설명에서는 도면에 나타낸 바와 같이 케이블 방향, 상하 방향, 폭 방향을 정의한다. 즉 커넥터 10에서 똑바로 뻗어나갈 때의 복합 케이블 2의 방향을 "케이블 방향"이라고 한다. 또한 모기판 20 (혹은 자기판 30)의 법선방향을 "상하 방향"이라고 한다. 또한 케이블 방향 및 상하방향에 수직인 방향을 "폭 방향"으로 한다.

커넥터 부착 케이블 1은 복합 케이블 2와 복합 케이블 2의 단부에 설치된 커넥터 10을 갖는다.

복합 케이블 2는 2개의 광섬유 3과 복수개의 신호선 5 (예를 들어 차동 신호선)를 갖는다. 또한 복합 케이블 2는 2개의 전원선 6 (도 3B 참조)도 갖는다. 광섬유 3은 광신호를 전송하기 위한 것이다. 이하의 설명에서는 광섬유 코드, 광섬유 심선, 광섬유 소선 및 광섬유 나선 등도 단순히 "광섬유"라고 부르는 것이 있다. 또한 후술하는 송신용 광섬유 및 수신용 광섬유의 것을 단순히 "광섬유"라고 부르는 것이 있다. 신호선 5는 전기신호를 전송하는 메탈 케이블로 구성되어 있다. 2개의 전원선 6은 신호선 5와 비교하면 두꺼운 메탈 케이블로 구성되어 있으며, 한 편의 전원선 6의 전위는 예를 들어 12V이고, 다른 편의 전원선 6의 전위는 GND이다.

커넥터 10은 하우징 11과 단말부 12를 가진다.

하우징 11은 전자부품인 단말부 12를 덮는 부재이다. 하우징 11은 케이스 11A 및 커버 11B를 갖는다. 케이스 11A에 단말부 12를 수용한 후, 커버 11B로 케이스 11A의 수용부를 덮고, 양자를 나사 고정하게 된다.

도 3A 및 도 3B는 단말부 12의 구성을 설명하기 위한 사시도이다. 도 4는 단말부 12의 모기판 20에서 자기판 30을 분리한 상태의 사시도이다.

단말부 12는 모기판 20과, 자기판 30과, 단자부 14를 포함한다. 모기판 20 및 자기판 30은 인쇄 회로 기판이다. 모기판 20의 일단에는 단자부 14가 접속되어 있다. 단자부 14에는, 예를 들면 26개의 핀 커넥터 단자가 설치되어 있다. 모기판 20의 다른 끝 쪽에는 복합 케이블 2가 배치되어 있다.

모기판 20의 복합 케이블 2 쪽에는 폭 방향으로 늘어서 스루 홀 21의 열이 3 열 있다. 이들의 스루 홀 21은 복합 케이블 2의 신호선 5를 납땜하기 위한 관통구멍이다. 표면 장착 대신 스루 홀 접속을 채용한 이유는 복합 케이블 2에 장력이 걸려도 모기판 20에서 신호선 5를 벗어나기 어렵게 하기 위함이다 .

복합 케이블 2 쪽의 스루 홀 열의 스루 홀 21과, 나머지 스루 홀 21에서는 납땜의 방향이 반대로 되어 있다. 이에 따라 모기판 20의 양쪽에 신호선 5를 분산시킬 수 있으며, 좁은 영역에서 신호선 5의 접속작업이 용이하게 된다. 또한 모기판 20의 양쪽에서 신호선 5를 스루 홀 접속함으로써 신호선 5에 장력이 걸려도 모기판 20에서 신호선 5가 벗어나기 어렵게 된다. 또한, 복합 케이블 2 쪽의 스루 홀 열의 스루 홀 21에 접속된 신호선 5의 피복 위에 광섬유 3이 배선되어 있다. 이에따라 광섬유 3이 납땜의 가장자리에 접촉하지 않고 손상없이 끝난다.

모기판 20의 단자부 14의 부근에는 복합 케이블 2의 전원선 6을 납땜하기 위한 2 개의 스루 홀이 형성되어 있다. 이의 2 개의 스루 홀을 단자부 14의 부근에 형성함으로써, 전원 배선 패턴을 최대한 줄일 수 있다.

모기판 20에는 2개의 핀 헤더용의 2개의 스루 홀과, 10개의 핀 헤더용의 10 개의 스루 홀이 각각 케이블 방향으로 나란히 형성되어 있다 (도 4에서는 모기판 20의 형상을 나타내기 위해 핀 헤더를 도시하지 않고 있다). 모기판 20이 하우징 11에 수납되었을 때에, 핀 헤더 (도시하지 않음)과 하우징 11의 내면 사이에 광섬유 3이 배선된다.

모기판 20의 가장자리에는 요부 24가 형성되어 있다. 모기판 20이 하우징 11에 수납되면, 모기판 20의 가장자리(케이블 방향에 평행한 가장자리, 폭 방향의 가장자리)와 하우징 11의 내면 사이에 거의 간격이 없는 상태로 되지만, 요부 24 는 하우징 11의 내면 사이에 간격이 형성된다. 이 간격에 광섬유 3이 배선됨으로써 모기판 20의 상하 양쪽에서 광섬유 3의 여분의 장처리(長處理)가 가능하게 된다.

광섬유 3은 하우징 11 내를 약 2 바퀴 돌아 여분의 장처리되고 있다. 이 때문에, 광섬유 3은 하우징 11 내에서 케이블 방향의 방향을 3번 바꾸도록 취급되고 있다. 이 결과 하우징 11내의 광섬유 3에는 U 자형으로 굴곡시킨 굴곡부가 3곳이 있다. 여기에서는 3곳의 굴곡부의 것을 복합 케이블 2의 출구부에서 광섬유 3의 단부를 향해 차례로 제1 굴곡부 3A, 제2 굴곡부 3B, 제3 굴곡부 3C라고 부를 수 있다. U자형으로 굴곡시킨 굴곡부가 있기 때문에 복합 케이블 2에 장력이 가해져도 광섬유 3의 단부의 광결합부 51까지 장력은 전달되지 않고, 광섬유 3 또는 광결합부 51의 손상을 억제할 수 있다.

3개의 굴곡부 중 두개의 굴곡부 (제1 굴곡부 3A와 제3 굴곡부 3C)는 복합 케이블 2와 반대쪽 (단자부 14 쪽)에 위치한다. 이 두개의 굴곡부는 모기판 20을 사이에 두고 반대편에 위치하고 있다. 이에 따라 모기판 20의 한쪽 측면에 굴곡부가 커지지 않게 되기 때문에 광섬유 3을 움직이지 않도록 유지하는 것이 용이해 진다.

도 5는 본 실시형태와 비교예의 광섬유 3의 말단부 3D의 설명도이다. 말단부 3D는 광섬유 3의 제3 굴곡부 3C와 광결합부 51 사이의 부분이다.

좁은 하우징 11 내에서 광섬유 3을 U자형으로 굴곡시키는 경우, 굴곡부의 시점과 종점은 둘다 하우징 11의 내면의 극히 근처에 위치하게 된다. 한편, 자기판 30에 광전 변환 소자 41 (발광 소자 41A 또는 수광 소자 41B)를 구현하기 위해서는, 광결합부 51은 하우징 11의 내면에서 떨어지게 위치시킬 필요가 있다. 따라서 제3 굴곡부 3C 보다도 앞의 말단부 3D에 있어서 하우징 11의 내면에 가까운 위치에서 하우징 11의 내면으로부터 떨어진 위치까지, 광섬유 3을 배선할 필요가 있다. 비교예에서는 광결합부 51의 광섬유 3의 방향이 케이블 방향과 평행하게 되어 있다. 따라서 비교예에서는 제3 굴곡부 3C보다 앞의 말단부 3D에 있어서 광섬유 3을 두 번 굴곡시킬 필요가 있으며, 그 결과 커넥터 10의 케이블 방향의 치수가 길게 되어 버린다.

이에 대해, 본 실시형태에서는 광결합부 51의 광섬유 3의 방향이 케이블 방향에 대하여 각도 θ만큼 비스듬하게 되어있다 (θ는 예각 (0° < θ < 90°의 범위내)이며, 여기에서는 45°이다). 이에 따라 본 실시형태에서는 제3 굴곡부 3C보다 앞의 말단부 3D에 있어서, 광섬유 3을 한 번 굴곡시키는 것만으로 좋다. 따라서, 본 실시형태에서는 말단부 3D의 케이블 방향의 치수를 줄일 수 있으며, 커넥터 10 의 소형화를 도모할 수있다 .

또한 비교예에서는 말단부 3D에 있어서 광섬유 3이 S자 모양으로 구부러져 있으며, 말단부 3D에서의 광섬유 3의 2개 부분의 굴곡 방향이 다르다 (도에 도시한 바와 같이 위에서 보았을 때에, 광섬유 3의 단면으로 향하는 방향에 대하여 시계 반대 방향으로 구부러지는 부분과, 시계 방향으로 구부러지는 부분이 있다). 이 비교예와 같이 굴곡 방향이 다른 부분이 인접하여 있으면, 광섬유 3이 움직이기 쉬워진다.

이에 대해, 본 실시형태에서는 말단부 3D에서는 광섬유 3이 1회 구부러질 뿐이므로, 말단부 3D에서는 굴곡 방향이 다른 부분이 인접할 수 없다. 따라서 비교예와 비교하여, 말단부 3D에서는 광섬유 3이 움직이기 어려운 상태가 된다.

또한 본 실시형태에서는, 말단부 3D에서의 광섬유 3의 굴곡 방향이 제3 굴곡부 3C에서 광섬유 3의 굴곡 방향과 같은 방향으로 된다. 도면에 도시된 바와 같이 위에서 보았을 때에, 광섬유 3의 단면으로 향하는 방향에 대하여 광섬유 3은 제3 굴곡부 3C에서도 말단부 3D에서도 시계 반대방향으로 구부러져 있다. 이에 따라 광섬유 3의 굴곡 탄성력의 작용에 의해, 광섬유 3이 매우 움직이기 어려운 구성으로 된다.

도 6A 및 도 6B는 자기판 30의 구성을 설명하기 위한 사시도이다. 여기에서는 도면의 간략화를 위해, 광섬유 3을 자기판 30에 접착하는 접착제는 도시하지 않는다.

이하의 설명에서는 도면에 도시한 바와 같이, 전후, 상하, 좌우를 정의한다.즉, 광섬유 3의 단부에서 광섬유 3의 방향 (광섬유 3의 광축방향)을 "전후방향"으로 하고, 광섬유 3에서 보아 단부쪽을 "앞"으로 하고, 반대 쪽을 "뒤"로한다. 또한 자기판 30의 법선 방향을 따라 "상하 방향"을 정의하고, 자기판 30으로부터 볼 때 광전 변환 소자 41 (발광 소자 41A 또는 수광 소자 41B)가 있는 쪽을 "위"으로 하고, 반대쪽을 "아래"로 한다. 또한 전후 방향 및 상하 방향과 수직인 방향을 "좌우 방향"으로 하고, 상하의 위치를 정렬한 상태에서 앞쪽으로부터 봐서 "우"와 "좌"를 정의한다.

자기판 30은 2개의 핀 헤더 및 10개의 핀 헤더를 통해 모기판 20의 상측에 탑재된다. 따라서 자기판 30에도 2개의 핀 헤더용 스루 홀과, 10개의 핀 헤더용 스루 홀이 형성되어 있다.

자기판 30에는 광전 변환 소자 41인 발광 소자 41A 및 수광 소자 41B가 설치되어 있다. 또한 자기판 30에는 광전 변환 소자 이외의 소자로서 드라이버 소자 42 및 증폭기 소자 43이 설치되어 있다. 발광 소자 41A는 LD (Laser Diode: 레이저 다이오드)이다. 본 실시형태에서는 발광소자 41A로서 기판에 수직인 빛을 발사하는 VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser: 수직 공진기 표면 발광 레이저)가 채용되어 있다. 발광소자 41A는 드라이버 소자 42에 의해 발광 제어되며, 광신호를 광섬유 3에 출력한다. 수광 소자 41B는 PD (Photo Diode: 포토 다이오드)이다. 본 실시형태에서는 수광소자 41B로서 GaAs의 PIN형 포토 다이오드 (PIN - PD)가 채용되고 있다. 수광소자 41B는 수신신호를 증폭기 소자 43에 출력하고, 증폭기 소자 43은 수광 소자 41B의 수신신호를 증폭한다.

자기판 30의 복수개의 광전 변환 소자 41 (발광소자 41A 및 수광소자41B)는 각각 전후방향이 다른 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 각각의 광전 변환 소자 41에 광결합되는 광섬유 3의 단면 3E도 각각 전후방향이 다른 위치에 배치되어 있다. 여기에서는 우측 (후술하는 제1 촬영부 61에서 볼때 안쪽)의 발광소자 41A 쪽이 왼쪽의 수광소자 41B보다도 뒤쪽에 배치되어 있다. 발광소자의 우측 (후술하는 제1 촬영부 61에서 볼 때 안쪽)에는 드라이버 소자 42가 배치되어 있다. 증폭기 소자 43은 발광 소자 41A보다도 수광 소자 41B의 근처에 배치되어 있다. 이에 따라 발광 제어시의 노이즈가 수신 신호에 미치는 영향을 경감시켜, S/N 비를 향상시키고 있다. 또한 증폭기 소자 43은 앞쪽에서 볼때 발광소자 41A와 수광소자 41B 사이에 배치되어 있다. 이에 따라 증폭기 소자 43을 가능하면 수광소자 41B에 접근하면서 자기판 30 상의 공간를 유효하게 활용하고 있다.

자기판 30에는 요부 35가 형성되어 있다. 요부 35는 광섬유 3의 단면 3E를 광전 변환 소자 41 (발광소자 41A 또는 수광소자 41B)와 광결합시키는 경우에, 광섬유 3의 피복이 자기판 30과 간섭하는 것을 방지하기 위해 형성된 凹형태의 부위이다. 요부 35를 형성함으로써, 광섬유 3의 단면 3E에서 피복까지의 길이 L을 단축할 수 있으며, 광섬유 3의 손상을 억제할 수 있다. 또한 광섬유 3의 피복의 일부를 요부 35의 저면 35A 위에 배치할 수 있고, 자기판 30과 광섬유 3의 피복 사이를 접착 고정할 수 있 다 (후술함).

요부 35의 내면으로서 저면 35A와, 측면 35B가 형성되어 있다. 요부 35의 저면 35A는 자기판 30과 평행한 면이다. 요부 35에 저면 35A를 남기게 하여 자기판 30과 광섬유 3의 피복 사이를 접착고정하는 경우에, 접착제가 자기판 30의 뒷면에 흐르는 것이 방지된다. 위에서 보면 자기판 30의 상측의 광섬유 3의 모든 피복은 요부 35의 저면 35A에 배치되어 있다.

요부 35의 측면 35B는 자기판 30과 수직인 면이다. 자기판 30의 광전 변환 소자 41 (발광소자 41A 및 수광소자 41B)에서 요부 35의 측면 35B 까지 사이의 거리가 거의 동일하게 되도록 요부 35의 앞쪽의 측면 35B는 대응하는 광섬유 3의 위치에 따라, 전후방향의 위치가 다르게 된다. 구체적으로는 요부 35의 앞쪽의 측면 35B중, 좌측의 광섬유 3에 대응하는 측면 35B는 오른쪽의 광섬유 3에 대응하는 측면 35B보다도 앞쪽에 형성되어 있다. 따라서 왼쪽의 광섬유 3에 대응하는 요부 35의 전후방향의 길이가 오른쪽의 광섬유 3에 대응하는 요부 35의 전후방향의 길이보다 길게 된다. 이에 따라 두 개의 광섬유 3의 단면 3E의 전후방향의 위치를 다르게 하고 있음에도 불구하고, 2개의 광섬유 3의 단면 3E에서 피복까지의 길이 L이 동일하더라도 광섬유 3의 피복이 자기판 30과 간섭하는 것을 회피할 수있다. 따라서 2개의 광섬유 3의 단면 3E에서 피복까지의 길이 L을 동일하게 하는 것이 허용되기 때문에, 동일한 공구를 사용하여 2개의 광섬유 3을 말단 처리(간섭처리)할 수 있다.

자기판 30의 측면 모서리 근방의 요부 35의 측면 35B는 전후방향을 따라 형성되어 있으며, 케이블 방향에 대하여 비스듬하게 형성되어 있다. 여기에서는 자기판 30의 측면 모서리 근방의 요부 35의 측면 35B는 케이블 방향에 대하여 45°만 비스듬하게 되어있다. 이에 따라 광섬유 3이 케이블 방향에 대하여 예각을 이루도록 자기판 30에 접속되게 된다 (도 5 참조).

도 7A 및 도 7B는 자기판 30에 대한 광섬유 3의 접착부분의 설명도이다. 여기에서는 설명의 편의상, 광섬유 3을 1개로 하여 도시하고 있다.

광섬유 3은 자기판 30에 대하여 3개 부분에 접착되어 있다. 제1 접착부는 광섬유 3의 단면과, 자기판 30에 장착된 광전 변환소자 41 (발광소자 41A 또는 수광 소자 41B) 사이의 광결합부 51이다. 제2 접착부 52는 광섬유 소선 (직경 0.25mm)와 광섬유 나선 (직경 0.125mm)의 경계부와, 자기판 30의 상면 사이의 접착 부분이다. 제3 접착부 53은 광섬유 3의 피복과 자기판 30의 요부 35 사이의 접착 부분이다.

또한, 광섬유 심선 (피복을 포함한 광섬유 3)은 직경 0.9mm이며, 광섬유 소선 (피복을 제거한 광섬유 3)은 직경 0.25mm이며, 광섬유 3의 단부의 광섬유 나선 (유리부)는 직경 0.125mm이다. 자기판 30에 장착된 광전 변환소자 41 (발광소자 41A 또는 수광소자 41B)의 높이는 0.2mm이다. 자기판 30의 상하방향의 치수(두께)는 1.0mm 이다. 요부 35의 저면 35A와 자기판 30의 윗면 사이의 상하방향의 치수는 0.5mm로 설정되어 있다 (즉, 요부 35에서 기판 30의 두께는 0.5mm 이다).

도 8은 광섬유 3의 제1 접착부인 광결합부 51의 설명도이다. 광섬유 3의 광축은 자기판 30과 거의 평행한 전후방향이며, 광전 변환소자 41의 광축은 자기판 30의 면에 거의 수직인 상하방향이기 때문에, 서로 광축은 거의 직교하고 있다. 또한 광섬유 3의 단면 3E는 광섬유 3의 광축과 직교하는 면이다.

제1 접착부인 광결합부 51는 전송되는 빛에 대하여 투명한 수지로 구성되어 있다. 빛이 전송되는 수지내의 광로가 짧기 때문에 광결합부 51을 구성하는 수지 는 어느 정도 투명성을 가지면 좋다. 광결합부 51은 광섬유 3의 단면 3E의 전면을 덮고 광섬유 3의 상부까지 부착하고 있다.

그러나, 광결합부 51은 광섬유 3의 코어의 전단면을 덮고 있으면 좋고, 광섬유 3의 단면 3E를 완전히 덮고 있지 않아도 된다. 마찬가지로 광결합부 51은 광전 변환 소자 41의 발광면 (또는 수광면)을 덮고 있으면 좋고, 광전 변환소자 41의 윗면을 완전히 덮고 있지 않아도 된다. 광결합부 51의 외면은 광결합부 51을 구성하는 투명수지와 외부의 기체 (공기, 질소 등)과의 계면을 형성하고 있고, 이 계면에서 빛이 반사함으로써 광섬유 3의 단면 3E와 광전 변환소자 41이 광결합하게 된다.

광섬유 3의 단면 3E와 광전 변환소자 41 사이가 단일한 투명수지로 구성된 광결합부 51에서 광결합되기 때문에, 매우 저렴한 비용으로, 또한 간편한 공정으로 광결합부 51를 만들 수 있다. 또한 제1 접착부는 광섬유 3과 광전 변환소자 41을 광결합시키기 위해서는 투명수지를 도포하는 경우에 광섬유 3의 단면 3E와 광전 변환소자 41을 고정밀로 정렬할 필요가 있다 (후술함).

제2 접착부 52는 광결합부 51과 제3 접착부 53 사이의 접착부분이다. 만일 제2 접착부 52가 없고, 광결합부 51과 제3 접착부 53의 2개 부분만 광섬유 3을 접착하는 경우, 제3 접착부 53을 중심으로 하여 광섬유 3을 회전시키는 외력을 가하면 (제3 굴곡부 3C가 있기 때문에 특히 이와 같은 힘이 걸리기 쉽다), 광결합부 51에 힘이 전달되기 쉽다. 이에 대해 도 7A와 같이 제2 접착부 52가 있는 경우 (접착 부분이 3가지인 경우), 제3 접착부 53을 중심으로 하여 광섬유 3을 회전시키는 외력이 가해져도 제2 접착부 52에서 광섬유 3의 움직임이 억제되기 때문에, 광결합부 51에는 힘이 전달되기 어렵다.

또한, 제2 접착부 52는 광섬유 소선과 광섬유 나선의 경계부에 접착제가 도포된다. 광섬유 소선은 직경 0.25mm이며, 광섬유 나선은 직경 0.125mm이므로, 광섬유 소선과 광섬유 나선의 경계부에 레벨 차이가 있으며, 이 레벨 차이의 주위에 접착제가 도포된다. 이에 따라 경계부에서의 응력집중이 완화되며, 레벨차이에서 광섬유 3이 손상되는 것이 억제된다.

또한, 제2 접착부 52에서는 접착제가 작은 도트 및 큰 도트에 의해 도포된다. 작은 도트는 큰 도트보다 광결합부 51 쪽 (앞쪽)에 도포된 소량의 접착제이다. 큰 도트는 작은 도트보다 뒤쪽에 도포된 접착제이다. 작은 도트는 큰 도트의 접착제가 광결합부 51에 흐르는 것을 멈추는 기능을 가진다. 큰 도트는 제2 접착부 52의 주된 기능을 한다.

도 9A는 제3 접착부 53의 단면도이다. 여기에서는 두 개의 광섬유 3과도 피복이 어느 부위에서의 단면도가 도시되어 있다.

제3 접착부 53은 광섬유 3의 피복과 자기판 30의 요부 35 사이의 접착부분이다. 제3 접착부 53에서 광섬유 3을 견고하게 고정하여 버리면, 광섬유 3에 굴곡 응력이 작용하였을 때 선로 손실의 증가나 광섬유 3의 파단을 초래하기 때문에, 제3 접착부 53의 접착제에는 응력 완화(strees release)가 되는 탄성수지가 사용되고 있으며, 여기에서는 실리콘 수지가 채용되고 있다. 또한 제2 접착부 52에서 광섬유 3의 움직임이 억제되기 때문에 제3 접착부 53에 탄성수지가 사용되는 것이 허용되고 있다.

도 9B는 제1 비교예의 제3 접착부 53의 단면도이다. 여기에서는 설명의 편의상 광섬유 3의 수를 1개로 하여 도시하고 있다.

제1 비교예에서는 요부 35에 저면 35A가 남아 있지 않고 요부 35가 절단 된자리로서 형성되어 있다. 제1 비교예와 같이 요부 35에 저면 35A가 없는 경우, 그대로 탄성수지를 도포하면 자기판 30의 뒷면에 탄성수지가 유입되어 버린다. 따라서 요부 35에 저면 35A가 없는 경우에는 도시한 바와 같이 테이프 등으로 요부 35의 바닥을 막을 필요가 있다. 이에 대해 본 실시형태의 요부 35는 도 9A에 나타낸 바와 같이 저면 35A가 있기 때문에 그대로 탄성수지를 도포할 수 있다 (이 효과 자체는 광섬유 3이 1개이더라도 효과가 있다).

도 9C는 제2 비교예의 제3 접착부 53의 단면도이다.

제2 비교예에서도 요부 35에 저면이 남아 있지 않고 요부 35가 절단 된 자리로서 자기판 30에 형성되어 있다. 제2 비교예와 같이 저면이 없는 요부 35에 복수개 (여기서는 2개)의 광섬유 3을 접착하려고 하면 접착제의 도포량이 많아져버려서 균일하게 도포하는 것이 곤란하게 된다. 또한 제2 비교예에서는 요부 35의 바닥의 테이프는 광섬유 3에서 떨어져 있기 때문에 광섬유 3의 고정에 기여하기 어렵고, 광섬유 3의 고정에 기여하는 요부 35는 측면 35B만으로 되고, 광섬유 3의 고정에 기여하는 요부 35의 접착면적이 적어진다.

특히 광섬유 3의 수가 3개 이상으로 된 경우, 중앙에 배치되는 광섬유 3의 고정에 기여하는 요부 35의 접착면적이 거의 없고, 중앙에 배치되는 광섬유 3의 접착강도가 극단적으로 작아질 우려가 있다. 이에 대해 본 실시형태의 요부 35는 도 9A에 도시한 바와 같이 저면 35A가 광섬유 3의 고정에 기여하기 때문에, 만일 광섬유 3의 수가 증가하더라도 접착대상이 되는 광섬유 3에 대한 요부 35의 접착 면적을 충분히 확보할 수 있다.

< 제조 방법 >

도 10A 내지 도 10E는 커넥터 부착 케이블 1의 제조방법의 설명도이다.

먼저 작업자는 복합 케이블 2를 준비하고 (도 10A 참조), 복합 케이블 2의 단부를 말단처리한다 (도 10B 참조). 이러한 간섭 처리는 복합 케이블 2의 단부의 쉬드(sheath)가 제거되어 2개의 광섬유 3 (및 신호선 5와 전원선 6)이 취출된다. 본 실시형태에서는 광섬유 3이 커넥터 10 내에서 2번 회전하여 여분의 장처리할 수 있는 길이가 되도록 복합 케이블 2에서 2개의 광섬유 3이 각각 취출된다.

복합 케이블 2의 단부에서 간섭 처리가 이루어진 후 작업자는 광섬유 3의 단부에 전처리를 실시한다. 이 때 작업자는 공구를 사용하여 광섬유 심선(직경 0.9mm)의 피복을 제거하여 광섬유 소선 (직경 0.25mm) 및 광섬유 나선 (직경 0.125mm)을 취출하고, 광섬유 나선의 단부를 커트하여 광섬유 3을 단면 처리한다. 광섬유 3의 단면에서 심선의 피복까지의 길이는 L이다.

다음에, 작업자는 광섬유 3의 단부를 자기판 30에 설치한다(도 10C 참조). 이 때 광섬유 3과 자기판 30이 자동 조정장치에 세트되고, 자기판 30에 탑재된 광전 변환소자 41 (발광소자 41A 또는 수광소자 41B)과 광섬유 3의 단면과 자동조정된 광결합부 51이 형성된다 (도 8 참조).

도 11은 자동조정시의 촬영방향의 설명도이다. 도 12A는 제1 촬영부 61의 모니터 이미지의 설명도이다. 도 12B는 제2 촬영부 62의 모니터 이미지의 설명도이다.

도면에 나타낸 바와 같이 자동조정장치에 세트된 광섬유 3은 자기판 30에 평행하게 배치된다. 광섬유 3이 자기판 30에 대하여 거칠게 정렬되어 (거친 조정), 광섬유 3의 단면 3E가 광전 변환소자 41과 함께 제1 촬영부 61 및 제2 촬영부 62의 촬영 범위내에 들어간 후, 자동조정 장치는 제1 촬영부 61 및 제2 촬영부 62의 모니터 이미지의 해석결과에 기초하여 광섬유 3의 단면 3E를 광전 변환소자 41에 대하여 전후방향, 상하방향 및 좌우방향으로 고정밀도로 정렬하고(미세 조정), 투명수지를 도포하여 광결합부 51을 형성한다.

제1 촬영부 61은 왼쪽에서 광섬유 3의 단부 및 광전 변환소자 41을 촬영한다. 자동 조정장치는 제1 촬영부 61의 모니터 이미지를 해석하고 (도 12A 참조), 광섬유 3의 아래 가장자리의 라인 (전후방향으로 거의 평행한 라인)과, 이 이미지의 광전 변환소자 41의 윗면의 라인 (전후방향으로 거의 평행한 라인)에 기초하여, 광섬유 3과 광전 변환소자 41과의 상하방향의 상대위치를 미세 조정한다. 또한 자동조정장치는 제1 촬영부 61의 모니터 이미지를 해석하고, 광섬유 3의 단면 3E의 라인 (상하방향으로 거의 평행한 라인)과, 광전 변환소자 41의 뒤쪽 단면의 라인 (상하방향으로 거의 평행한 라인)에 기초하여, 광섬유 3과 광전 변환소자 41의 전후방향의 상대위치를 미세 조정한다.

도 12A에 나타낸 바와 같이 왼쪽 (광섬유 3의 단면 3E 및 자기판 30에 평행한 방향)에서 광섬유 3을 촬영하면 광섬유 3의 아래 가장자리의 라인을 촬영할 수 있기 때문에, 광섬유 3의 상하방향의 위치(또는 단면 3E의 상하방향의 위치)를 특정하기 쉬워진다. 만약 광섬유 3을 앞쪽과 위쪽에서 촬영한 경우에는 광섬유 3의 아래 가장자리의 라인을 촬영할 수 없고, 광섬유 3의 아래 가장자리의 라인에 기초하여 정렬시킬 수 없다. 또한 광섬유 3의 아래 가장자리 대신에 광섬유 3의 위쪽 가장자리의 라인에 기초하여 광섬유 3의 상하 방향의 위치를 특정하여도 좋다.

제2 촬영부 62는 앞쪽에서 광섬유 3의 단부 및 광전 변환소자 41을 촬영한다. 자동 조정장치는 제2 촬영부 62의 모니터 이미지를 해석하고 (도 12B 참조), 광섬유 3의 단면 3E의 에지(edge)와, 이 이미지의 광전 변환소자 41의 좌우단면의 에지에 기초하여 광섬유 3과 광전 변환소자 41의 좌우방향의 상대위치를 미세 조정한다.

또한 제2 촬영부 62는 앞쪽으로부터가 아니라 위쪽으로부터 광섬유 3의 단부 및 광전 변환소자 41을 촬영해도 좋다. 위쪽에서 촬영한 경우에도 자동조정장치는 제2 촬영부 62의 모니터 이미지를 해석하고, 광섬유 3과 광전 변환소자 41의 좌우 방향의 상대위치를 조정하는 것이 가능하다. 이 경우, 제1 촬영부 61의 모니터 이미지 대신에 위쪽에서 촬영한 모니터 이미지에 기초하여, 전후방향의 상대위치를 미세 조정하여도 좋다. 또한 앞쪽에서 촬영하는 제2 촬영부 62를 남긴 채, 추가로 위쪽에서 촬영하는 제3 촬영부가 설치되어도 좋다.

도 13A 내지 도 13F는 2개의 광섬유 3을 자기판 30에 접착하는 모양의 설명도이다.

본 실시형태에서는 자동 조정장치는 단면이 뒤쪽에 배치되는 광섬유 3에서 먼저 광결합부 51을 형성한다. 여기서는 오른쪽에 배치되는 송신용 광섬유 3TX의 편이 왼쪽에 배치되는 수신용 광섬유 3RX보다도 단면이 뒤쪽에 배치되므로 도 13A에 도시하는 바와 같이 오른쪽에 배치되는 송신용 광섬유 3TX와 발광소자 41A의 광결합부 51이 먼저 형성된다.

송신용 광섬유 3TX 와 발광소자 41A의 광결합부 51의 형성 후, 이 광결합부 51의 손상을 억제하기 위해 자동조정장치는 송신용 광섬유 3TX의 제2의 접착부분에 접착제를 도포하여 제2 접착부 52를 형성한다. 이 때, 먼저 광결합부 51 가까이에 소량의 접착제로 작은 도트가 형성되며 (도 13B 참조), 다음에 작은 도트의 뒤쪽에 큰 도트가 형성된다 (도 13C 참조). 이렇게 하여 제2 접착부 52에 도포되는 접착제 (주로 큰 도트의 접착제)가 광결합부 51로 유입되는 것이 억제되며, 광결합부 51의 투명수지와 외부 기체의 계면에 제2 접착부 52의 접착제가 부착하여 광결합부 51의 기능이 손상되는 것이 방지된다.

송신용 광섬유 3TX의 광결합부 51 및 제 2 접착부 52의 형성 후, 제3 접착부 53이 형성되기 전에, 자동조정장치는 수신용 광섬유 3RX의 광결합부 51를 형성한다. 그러나, 이 단계에서는 송신용 광섬유 3TX의 제3 굴곡부 3C가 형성되기 전이기 때문에, 광결합부 51을 손상시킬 정도의 외력이 광섬유 3에 가해지지 않기 때문에, 송신용 광섬유 3TX의 제3 접착부 53을 형성하기 전에 수신용 광섬유 3RX의 광결합부 51을 형성성하는 것은 허용되고 있다.

두 번째의 광섬유 3 (수신용 광섬유 3RX)의 단면은 첫번째의 광섬유 3 (송신용 광섬유 3TX)의 단면보다도 앞면에 배치된다. 따라서 도 13D에 도시하는 바와 같이, 제1 촬영부 61이 수신용 광섬유 3RX의 단부를 왼쪽에서 촬영하였을 때에, 제1 촬영부 61의 모니터 이미지에 송신용 광섬유 3TX가 들어가지 않고 끝난다. 이 결과, 제1 촬영부 61의 모니터 이미지에 기초하여 수신용 광섬유 3RX와 수광소자 41B와 상하방향의 정렬 정밀도가 향상한다. 이하, 이러한 이유에 대하여 설명한다.

도 14A는 비교예의 설명도이다. 도 14B는 비교예에서의 제1 촬영부 61의 모니터 이미지의 설명도이다. 비교예에서는 수신용 광섬유 3RX의 단면이 송신용 광섬유 3TX의 단면보다 뒤쪽에 배치되는데도 불구하고, 수신용 광섬유 3TX와 발광소자 41A의 광결합부 51의 형성 후에, 수신용 광섬유 3RX의 단면과 수광소자 41B의 광결합부 51을 형성하고 있다.

도 14A에 나타낸 바와 같이 수신용 광섬유 3RX의 단부의 오른쪽에는 송신용 광섬유 3TX가 배치되어 있다 (비교예에서는 수신용 광섬유 3RX의 단면이 송신용 광섬유 3TX의 단면보다 뒤쪽에 배치되기 때문). 따라서 제1 촬영부 61이 왼쪽에서 수신용 광섬유 3RX의 단부를 촬영하면, 도 14B에 나타낸 바와 같이 제1 촬영부 61에서 보아 안쪽의 송신용 광섬유 3TX가 모니터 이미지에 들어가버린다. 이 단계에서는 수신용 광섬유 3RX는 거칠게 정렬되어 있기 때문에, 수신용 광섬유 3RX가 목표위치보다 약간 위쪽에 위치할 수 있으며, 자동조정장치는 모니터 이미지의 송신용 광섬유 3TX의 아래 가장자리의 라인을, 수신용 광섬유 3RX의 아래 가장자리의 라인으로 잘못 인식해버린다. 혹은 수신용 광섬유 3RX의 단부의 오른쪽에 송신용 광섬유 3TX의 광섬유 소선 (직경 0.25mm )이 있으면, 자동조정장치는 모니터 이미지내의 송신용 광섬유3TX의 광섬유 소선의 아래 가장자리의 선을, 수신용 광섬유 3RX의 아래 가장자리의 라인으로 잘못 인식하여 버린다. 이 결과, 수신용 광섬유 3RX의 단면과 수광소자 41B의 상하방향의 정렬 정밀도가 저하하여 버린다.

또한, 2개의 광섬유 3이나 2개의 광전 변환소자 41 (발광소자 41A 및 수광 소자 41B)의 배치를 제1 실시형태와 동일한 상태로, 왼쪽에 위치하는 수신용 광섬유 3RX의 광결합부 51을 먼저 형성한 경우에는, 두 번째 송신용 광섬유 3TX의 단부가 수신용 광섬유 3RX에 가려 버려서, 제1 촬영부 61이 송신용 광섬유 3TX 의 단부를 촬영할 수 없게 된다.

상기와 같은 이유로, 본 실시형태에서는 단면이 뒤쪽에 배치되는 송신용 광섬유 3TX에서 먼저 광섬유 3의 단면 3E와 광전 변환소자 41의 광결합부 51을 형성하고 있다. 이에 따라 뒤로부터 광결합부 51이 형성되는 수신용 광섬유 3RX를 제1 촬영부 61로 촬영하였을 때에, 제1 촬영부 61의 모니터 이미지에 송신용 광섬유 3TX가 들어가지 않고 끝나기 때문에, 제1 촬영부 61의 모니터 이미지에 기초하여 수신용 광섬유 3RX의 단면과 수광소자 41B의 상하방향의 정렬 정밀도가 향상한다.

자동조정장치는 제1 촬영부 61 및 제2 촬영부 62의 모니터 이미지에 기초하여 수신용 광섬유 3RX의 단면과 수광소자 41B의 정렬 (미세 조정) 후, 수신용 광섬유 3RX의 단면과 수광소자 41B의 광결합부 51을 형성하고, 수신용 광섬유 3RX의 제2 접착부분에 접착제를 도포하여 제2 접착부 52를 형성한다 (도 13E 참조). 수신용 광섬유 3RX의 광결합부 51과 제2 접착부 52의 형성방법은 송신용 광섬유 3TX의 경우와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.

송신용 광섬유 3TX 및 수신용 광섬유 3RX의 각각의 광결합부 51 및 제2 접착부 52의 형성 후, 작업자는 제3 접착부분에 탄성수지를 도포하여 제3 접착부 53을 형성한다 (도 13F 참조). 2개의 광섬유 3의 제3 접착부 53을 함께 형성하기 때문에 공정 수를 줄일 수 있다. 또한 작업자의 손으로 제3 접착부 53을 형성하는 것이 아니라, 자동조정장치로 자동적으로 제3 접착부 53을 형성하여도 좋다.

2개의 광섬유 3의 단부를 자기판 30에 설치한 후 (도 10C 참조), 작업자는 신호선 5 및 전원선 6을 모기판 20에 납땜질한다 (도 10D 참조). 또한 모기판 20에는 먼저 단자부 14가 접속되어 있다. 본 실시형태에서는 모기판 20과 자기판 30이 분리하고 있기 때문에 모기판 20에 신호선 5나 전원선 6을 납땜질하는 경우에, 납땜으로 광섬유 3을 손상시키지 않고 끝나며, 플럭스(flux) 등의 비산에 의해 광결합부 51을 더럽히지 않고 끝난다.

다음에, 작업자는 모기판 20과 자기판 30을 접속한다 (도 10E 참조). 이 때, 광섬유 3의 배선이 행하여진다. 본 실시형태에서는 모기판 20과 자기판 30이 분리되어 있기 때문에 광섬유 3을 2번 회전하는 배선 (여분의 장처리)이 용이하다. 광섬유 3의 배선 후, 작업자는 2개의 핀 헤더 및 10개의 핀 헤더를 통해 모기판 20에 자기판 30을 탑재하고, 2개의 핀 헤더 및 10개의 핀 헤더의 각 핀을 납땜질함으로써 모기판 20과 자기판 30을 전기적으로 접속하고, 말단부 12를 완성시킨다. 이 때 자기판 30에 보호 커버 16 (도 3A 참조)를 설치해 두면, 납땜 인두에서 광섬유 3을 손상시키지 않아도 플럭스 등의 비산에 의해 광결합부 51를 오염시키지 않고 끝난다.

단말부 12의 완성 후, 작업자는 말단부 12를 하우징 11 내에 수용한다. 즉, 광섬유 3을 갖는 복합 케이블 2의 단부에 있어서 자기판 30 (및 모기판 20)을 수용하는 커넥터 10을 장착한다. 이에 따라 커넥터 부착 케이블 1이 완성된다.

< 요약 >

본 실시형태에 의하면, 2개의 광전 변환소자 41 (발광소자 41A 및 수광소자 41B)가 전후방향의 다른 위치에 자기판 30에 배치되어 있어 각각의 광전 변환소자 41에 대하여 광섬유 3의 단면 3E를 광결합시키는 경우에, 단면이 뒤쪽에 배치되는 송신용 광섬유 3TX에서 먼저 광결합부 51이 형성된다 (도 11, 도 13A 내지 도 13F 참조). 이에 따라 두 번째 광섬유 3 (수광용 광섬유 3)의 광결합부 51이 형성하는 경우에, 제1 촬영부 61이 수신용 광섬유 3RX의 단부를 왼쪽 (광섬유 3의 단면 3E 및 자기판 30에 평행한 방향)에서 촬영하였을 때에, 제1 촬영부 61의 모니터 이미지에 송신송 광섬유 3TX가 들어가지 않고 끝난다(도 12A 참조, 비교예로서 도 14B 참조). 이 결과 제1 촬영부 61의 모니터 이미지에 기초하여 수신용 광섬유 3RX와 수광소자 41B의 상하방향의 정렬 정밀도가 향상한다.

또한, 본 실시형태에 따르면, 제1 촬영부 61에서 볼때 안쪽 (오른쪽)에 배치되는 광전 변환소자 41 정도 뒤쪽이 되도록 광전 변환소자 41이 자기판 30 상에 배치되어 있으며, 제1 촬영부 61에서 볼때 안쪽에 배치되는 광섬유 3에서 먼저 광결합부 51이 형성되어 있다 (도 11, 도 13A 내지 도 13F 참조). 이에 따라 뒤쪽에 배치되는 송신용 광섬유 3TX의 오른쪽 자기판 30 위에 큰 공간를 확보할 수 있으며, 예를 들어 드라이버 소자 42와 같은 큰 소자를 배치할 수 있게 된다.

또한 본 실시형태에 따르면, 발광소자 41A가 수광소자 41B 보다도 뒤쪽에 배치되어 있으며, 수광소자 41B의 신호를 증폭하는 증폭기 소자 43이 발광소자 41A 보다 수광소자 41B의 근처에 배치되어 있다. 이에 따라 발광 제어시의 노이즈가 수신 신호에 미치는 영향을 경감시켜, S/N 비를 향상시킬 수 있다. 또한 본 실시형태에서는 증폭기 소자 43을 수광소자 41B 부근에 위치시킬 경우에, 앞쪽에서 보았을 때 증폭기 소자 43이 발광소자 41A와 수광소자 41B 사이에 배치되어 있다. 이에 따라 자기판 30우상의 공간를 활용할 수 있다. 또한 앞쪽에서 보아 증폭기 소자 43이 발광소자 41A와 수광소자 41B 사이에 배치되어 있기 때문에, 제2 촬영부 62의 촬영에 방해가되지 않고 끝난다.

또한, 본 실시형태에 따르면, 자기판 30은 요부 35를 가지며, 광섬유 3의 단부가 자기판 30의 외측에서 요부 35를 따라 기판의 안쪽을 향하여 유도되며, 광섬유 3의 단면과 광전 변환소자 41이 광결합되어 있다 (도 11 참조). 이렇게 하여 요부 35를 형성함으로써 광섬유 3의 피복이 자기판 30에 간섭하는 것을 회피할 수 있으며, 광섬유 3의 단면에서 피복까지의 길이 L을 줄일 수 있으며, 광섬유 3의 손상을 억제할 수 있다. 그리고 광섬유 3의 피복의 일부를 요부 35 위에 위치시키고, 요부 35에 있어서 광섬유 3의 피복과 자기판 30 사이를 접착할 수 있다 (도 7A, 도 7B 및 도 9A 참조).

또한, 본 실시형태에 따르면, 요부 35가 저면 35A를 남긴 상태에서 자기판 30에 형성되어 있으며, 요부 35의 저면 35A와 광섬유 3의 피복 사이에 접착제가 도포되어 있다 (도 9A 참조). 이에 따라 접착제가 자기판 30의 뒷면에 흐르는 것을 방지함과 동시에, 접착제의 도포량을 경감시키고, 접착제의 균일한 도포가 용이하게 된다. 덧붙여, 만일 광섬유 3의 수가 증가한 경우에도 접착 대상이 되는 광섬유 3 에 대한 요부 35의 접착 면적을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따르면, 광결합부 51과 제3 접착부 53 (광섬유 3의 피복과 자기판 30 사이에 접착제가 도포된 접착부분) 사이에 다른 접착부가 되는 제 2 접착부 52가 형성되어 있다. 이에 따라 제3 접착부 53을 중심으로 하여 광섬유 3을 회전시키는 외력이 가하여져도, 제2 접착부 52에서 광섬유 3의 움직임이 억제되기 때문에, 광결합부 51에는 힘이 전해지기 어렵게 된다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 제2 접착부 52에서는 작은 도트 (제1의 양)로 접착제가 도포된 후, 그의 뒤쪽에 큰 도트 (제1의 양보다 많은 제2의 양)로 접착제 가 도포된다.(도 7A, 도 7B, 도 13B 및 도 13C 참조) 이에 따라 제2 접착부 52에 도포되는 접착제 (주로 큰 도트의 접착제)가 광결합부 51에 흐르는 것이 억제된다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 제2 접착부 52에서는 광섬유 소선 (직경 0.25mm) 와 광섬유 나선 (직경 0.125mm)의 경계부분에 접착제가 도포된다. 이와 같은 광섬유 3의 직경이 변화하는 경계부분에 접착제가 도포됨으로써 경계부에서의 응력 집중이 완화되며, 레벨 차이에서 광섬유 3이 손상하는 것이 억제된다.

=== 제2 실시형태 ===

도 15A 및 도 15B는 제2 실시형태의 설명도이다. 도 15A는 제1 촬영부 61이첫번째 광섬유 3의 단부를 촬영하고 있는 모습의 설명도이다. 도 15B는 제1 촬영부 61이 두 번째 광섬유 3의 단부를 촬영하고 있는 모습의 설명도이다. 제2 실시형태에서는 제1 촬영부 61이 오른쪽에서 광섬유 3의 단부를 촬영한다 (이에 대하여, 전술한 제1 실시형태에서는 왼쪽에서 제1 촬영부 61이 촬영하고 있다).

제2 실시형태에 있어서도, 자동조정장치는 단면이 뒤쪽에 배치되는 광섬유 3 (오른쪽의 송신용 광섬유 3TX)에서 먼저 광결합부 51를 형성하고 있다. 따라서 도 15B에 나타낸 바와 같이 제1 촬영부 61이 두 번째 광섬유 3 (왼쪽의 수신용 광섬유 3RX)의 단부를 오른쪽에서 촬영하였을 때에, 제1 촬영부 61의 모니터 이미지에 송신용 광섬유 3TX가 들어가지 않고 끝난다. 따라서 제1 실시형태와 마찬가지로 제1 촬영부 61의 모니터 이미지에 기초하여 수신용 광섬유 3RX와 수광 소자 41B의 상하 방향의 정렬 정밀도가 향상된다.

한편, 제2 실시형태에서는 제1 촬영부 61에서 볼때 앞쪽의 광섬유 3 (오른쪽의 송신용 광섬유 3TX)에서 먼저 광결합부 51를 형성하고 있다 (이에 대해 전술한 제1 실시형태에서는 제1 촬영부 61에서 볼때 안쪽의 광섬유 3에서 먼저 광결합 부 51을 형성하고 있다). 따라서 만일 송신용 광섬유 3TX의 오른쪽에 큰 소자가 장착되고, 그의 소자가 송신용 광섬유 3TX의 단부와 제1 촬영부 61 사이에, 제1 촬영 부 61이 오른쪽에서 송신용 광섬유 3TX의 단부를 촬영할 수 없게 되어버린다.

따라서 제2 실시형태에서는 송신용 광섬유 3TX의 단면이 비교적 뒤쪽에 배치되어 있으며, 송신용 광섬유 3TX의 오른쪽의 자기판 30의 표면에 공간의 여유가 생길수 있음에도 불구하고, 그의 공간에 소자를 배치할 수 없다. 이에 대해 제1 실시형태와 같이 제1 촬영부 61에서 볼때 안쪽 광섬유 3에서 먼저 광결합부 51을 형성하도록 하면 비교적 뒤쪽에 배치된 송신용 광섬유 3TX의 오른쪽 공간에 큰 소자 (예를 들면, 드라이버 소자 42)를 배치할 수 있도록 되기 때문에 유리하다.

=== 제3 실시 형태 ===

도 16A 및 도 16B는 제3 실시형태의 설명도이다. 제3 실시형태에서는 4개의 광섬유 3이 자기판 30에 장착된다 (이에 대해 전술한 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서는 광섬유 3의 수가 2개이다).

4개의 광섬유 3 중, 오른쪽 2개가 송신용 광섬유 3TX이며, 왼쪽 2개가 수신용 광섬유 3RX이다. 즉, 4개의 광전 변환소자 41 중, 오른쪽 2개가 발광소자 41A 이며, 왼쪽 2개는 수광소자 41B이다. 발광소자 41A와 수광소자 41B를 서로 다르게 배치하는 것이 아니라, 2개의 발광소자 41A를 옆에 가까이 배치함으로써, 발광 제어시의 노이즈가 수신신호에 미치는 영향을 경감시켜, S/N 비를 향상시키고있다.

제3 실시형태에서는 오른쪽에 배치되는 광섬유 3에서 차례로 광결합부 51을 형성하고 있다. 따라서 제3 실시형태에 있어서도, 자동조정장치는 단면이 뒤쪽에 배치되는 광섬유 3에서 먼저 광결합부 51을 형성하고 있다. 이에 따라 제1 촬영부 61이 광섬유 3의 단부를 왼쪽에서 촬영하였을 때에, 이미 광결합부 51가 형성된 광섬유 3 (오른쪽에 배치되는 광섬유 3)이 제1 촬영부 61의 모니터 이미지에 들어가지 않고 끝난다. 따라서 제1 실시형태와 마찬가지로 제1 촬영부 61의 모니터 이미지에 기초하는 광섬유 3 및 광전 변환소자 41의 상하방향의 정렬 정밀도가 향상된다.

또한 제3 실시형태에서는 제1 촬영부 61에서 볼때 뒤쪽 광섬유 3에서 먼저 광결합부 51을 형성하고 있다. 안쪽 광섬유 3의 단면은 비교적 뒤쪽에 배치되어 있기 때문에, 뒤쪽에 배치된 광섬유 3 근방의 공간에 큰 소자 (예를 들어 드라이버 소자 42)를 배치할 수 있게 되며, 소자의 배치의 제약이 경감한다.

=== 기타 ===

상기 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하여 해석하는 것은 아니다. 본 발명은 그 취지를 벗어나지 않고, 예를 들면 다음과 같은 변경, 개량될 수 있음과 동시에, 본 발명에는 그의 등가물이 포함된다는 것은 말할 것까지도 없다.

< 커넥터 부착 케이블 1에 대하여 >

전술한 커넥터 부착 케이블 1은 카메라 링크 인터페이스에 적합한 구성이었지만,다른 용도, 다른 형상의 커넥터 부착 케이블 1에 전술한 실시형태의 구성이나 방법을 채용하여도 좋다.

<복합 케이블 2에 대하여>

전술한 복합 케이블 2는 신호선 5나 전원선 6을 갖고 있었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 신호선 5나 전원선 6이 없는 광케이블의 단부에 커넥터 10이 설치된 커넥터 부착 케이블이어도 좋다.

<광섬유 3의 배선에 대하여 >

전술한 실시형태에서는 광섬유 3이 커넥터 10 내에서 여분 장처리 되고 있었다. 그러나 광섬유 3이 커넥터 10 내에서 여분 장처리 되어 있지 않아도 된다. 또한 광섬유 3이 여분의 장처리되는 경우이더라도 두 바퀴와 다른 회수로 광섬유 3이 커넥터 10 내에서 감겨있어도 좋다.

또한 전술한 실시형태에서는, 광결합부 51에서의 광섬유 3의 방향이 케이블 방향에 대하여 45°경사가 있었다. 그러나 광결합부 51의 광섬유 3의 방향은 케이블 방향과 평행이어도 좋고, 폭 방향과 평행이어도 괜찮다.

< 요부 35에 대하여 >

전술한 실시형태에서는 자기판 30에 요부 35가 형성되어 있었다. 그러나 자기판 30에 요부 35가 없어도 좋다. 그러나 광섬유 3의 광축과 자기판 30의 표면의 거리가 광섬유 3 (심선의 피복을 포함)의 반경보다 짧은 경우, 광섬유 3의 단면에서 심선의 피복까지의 길이 L을 단축할 수 없기 때문에 전술한 실시형태와 비교하면, 광섬유 3이 손상되기 쉬워 버린다. 또한 자기판 30 위에 광섬유 3의 피복을 배치할 수 없는 경우, 광섬유 3의 피복과 자기판 30을 접착하기 어렵게 되어버린다.

또한 전술한 실시형태에서는 요부 35에 저면 35A가 남아 있었다. 그러나 도 9B 및 도 9C에 나타내는 제1, 제2 비교예와 같이 요부가 절단된 자리로서 자기판 30에 형성되어 있어도 좋다. 요부를 절단된 자리로서 형성하면 자기판 30의 제조는 용이하게 된다.

<접착부에 대하여>

전술한 실시형태에서는, 제1 접착부인 광결합부 51과는 별도로 제2 접착부 52 및 제3 접착부 53이 형성되어 있었다. 그러나 제2 접착부 52 및 제3 접착부 53의 어느 한쪽, 혹은 양쪽을 형성하지 않아도 된다. 또한 제2 접착부 52를 작은 도트 및 큰 도트로 형성하는 것이 아니라 한번의 접착제의 도포로 형성하여도 좋다.

1 커넥터 부착 케이블,
2 복합 케이블,
3 광섬유,
3A 제1 굴곡부, 3B 제2 굴곡부, 3C 제3 굴곡부,
3D 말단부, 3E 단면,
3TX 송신용 광섬유, 3RX 수신용 광섬유,
5 신호선, 6 전원선, 10 커넥터,
11 하우징, 11A 케이스, 11B 커버,
12 말단부, 14 단자부, 16 보호 커버,
20 모기판, 21 스루 홀, 24 요부분,
30 자기판, 35 요부, 35A 저면, 35B 측면,
41 광전 변환 소자, 41A 발광 소자, 41B 수광 소자,
42 드라이버 소자
, 43 증폭기 소자,
51 광결합부, 52 제2 접착부, 53 제3 접착부,
61 제1 촬영부, 62 제2 촬영부

Claims (6)

1. 복수개의 광섬유를 갖는 케이블과,
   상기 광섬유의 단면과 광학적으로 결합된 광전 변환소자를 장착하는 기판과,
   상기 기판을 수용하는 커넥터
   를 구비하는 커넥터 부착 케이블에 있어서,
   상기 기판은 요부를 가지며, 상기 요부는 저면을 남긴 상태에서 상기 기판에 형성되어 있으며, 상기 요부의 저면과 상기 광섬유의 피복 사이에 공간이 형성되며,
   상기 광섬유의 단부가 상기 기판의 외측에서 상기 요부를 따라 상기 기판의 내측에 유도되어 상기 광섬유의 상기 단면과 상기 광전 변환소자가 광결합되어 있으며,
   복수개의 상기 광섬유의 피복이 하나의 상기 요부에 위치하고 있으며,
   상기 요부의 상기 저면과 복수개의 상기 광섬유의 상기 피복들 모두와의 사이에 접착제가 도포되어 복수개의 상기 광섬유의 상기 피복과 상기 기판 사이가 접착되어 있는 것을 특징으로하는 커넥터 부착 케이블.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 케이블은 3개 이상의 상기 광섬유를 가지고 있으며,
   3개 이상의 상기 광섬유의 피복이 하나의 상기 요부의 위에 위치하고 있으며,
   상기 요부의 상기 저면과, 3개 이상의 상기 광섬유의 상기 피복 사이에 접착제가 도포되어 있는
   것을 특징으로 하는 커넥터 부착 케이블.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 광섬유의 상기 피복과 상기 기판 사이에 접착제가 도포된 접착부와, 상기 광섬유의 상기 단면과 상기 광전 변환소자가 광결합되어 있는 광결합부 사이에 다른 접착부가 형성되어 있는
   것을 특징으로 하는 커넥터 부착 케이블.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 다른 접착부에서 제1의 양으로 접착제가 도포된 후, 상기 광섬유의 상기 단면과는 반대측에 상기 제1의 양보다 많은 제2의 양으로 접착제가 도포되는 것을 특징으로 하는 커넥터 부착 케이블.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
   상기 다른 접착부에서, 상기 광섬유의 직경이 변화하는 경계부에 접착제가 도포되는 것을 특징으로 하는 커넥터 부착 케이블.
6. 복수개의 광섬유와
   상기 광섬유의 단면과 광학적으로 결합된 광전 변환소자를 장착하는 기판
   을 갖는 광전 변환용 기판에 있어서,
   상기 기판은 요부를 가지며, 상기 요부는 저면을 남긴 상태에서 상기 기판에 형성되어 있으며, 상기 요부의 저면과 상기 광섬유의 피복 사이에 공간이 형성되며,
   상기 광섬유의 단부가 상기 기판의 외측에서 상기 요부를 따라 상기 기판의 내부에 유도되어 상기 광섬유의 상기 단면과 상기 광전 변환소자가 광결합되어 있으며,
   복수개의 상기 광섬유의 피복이 하나의 상기 요부에 위치하고 있으며,
   상기 요부의 상기 저면과 복수개의 상기 광섬유의 상기 피복들 모두와의 사이에 접착제가 도포되어 복수개의 상기 광섬유의 상기 피복과 상기 기판 사이가 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 광전 변환용 기판.

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