光耦合方法以及带连接器的电缆的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种光耦合方法以及带连接器的电缆的制造方法。提高基于拍摄出的图像的对位的精度。本发明的光耦合方法具有：根据从光纤的端面以及平行于基板的方向拍摄配置于上述基板上的光电转换元件以及上述光纤而得出的图像进行上述光纤与上述光电转换元件的对位工序、和形成使上述光纤的端面与上述光电转换元件进行光耦合的光耦合部的工序。在将上述光纤的端部的上述光纤的方向设为前后方向，从上述光纤观察将上述端面的一侧设为前、将相反侧设为后时，多个上述光电转换元件在上述前后方向的不同位置配置于上述基板上，在将上述光纤的上述端面与每一上述光电转换元件进行光耦合时，先从上述端面配置于后侧的上述光纤形成上述光耦合部。
【专利说明】光耦合方法以及带连接器的电缆的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光耦合方法以及带连接器的电缆的制造方法。
【背景技术】
[0002]专利文献I公开了使配置于基板上的光电转换元件、与平行于基板而配置的光纤的端面进行光耦合的技术。
专利文献2、3公开了在基板上将多个光电转换元件布局为列状而成的连接器。另外，专利文献4公开了在基板上将多个光电转换元件布局为锯齿状的结构。
[0003]专利文献1:国际公开公报W02011/083812号 专利文献2:日本特开2012 - 88570号公报
专利文献3:日本特开2012 - 88571号公报 专利文献4:日本特开2010 - 191365号公报
[0004]像专利文献I的光耦合部那样，考虑在形成使配置于基板上的光电转换元件、与平行于基板而配置的光纤的端面进行光耦合的光耦合部时，根据拍摄光电转换元件以及光纤而得的图像进行二者的对位。但在从光纤的端面以及平行于基板的方向拍摄光电转换元件以及光纤的情况下，若像专利文献2以及3那样以列状或像专利文献4那样以锯齿状配置多个光电转换元件，则基于拍摄出的图像的对位的精度可能会降低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提高基于拍摄出的图像的光纤与光电转换元件的对位精度。
[0006]用于实现上述目的主要的发明的带连接器的电缆，其特征在于，具备:具有多个光纤的电缆、安装与所述光纤的端面光耦合的光电转换元件的基板、和收纳所述基板的连接器，所述基板具有凹部，所述凹部以留有底面的状态形成于所述基板，所述光纤的端部从所述基板的外侧沿所述凹部导向所述基板的内侧，所述光纤的所述端面与所述光电转换元件光耦合，多个所述光纤的被覆位于一个所述凹部上，在所述凹部的所述底面与多个所述光纤的所述被覆之间涂敷有粘合剂，对多个所述光纤的所述被覆与所述基板进行粘合。
根据上述技术方案的带连接器的电缆，其特征在于，所述电缆具有3个以上的所述光纤，3个以上的所述光纤的被覆位于一个所述凹部上，在所述凹部的所述底面和三个以上所述光纤的所述被覆之间涂敷有粘合剂。
根据上述技术方案的带连接器的电缆，其特征在于，在所述光纤的所述被覆和所述基板之间涂敷有粘合剂的粘合部、与所述光耦合部之间，形成有其它粘合部。
根据上述技术方案的带连接器的电缆，其特征在于，在所述其它粘合部，以第一剂量涂敷了粘合剂后，在与所述光纤的所述端面相反一侧以比所述第一剂量多的第二剂量涂敷粘合剂。
根据上述技术方案的带连接器的电缆，其特征在于，在所述其它粘合部，对所述光纤的直径发生变化的边界部涂敷粘合剂。用于实现上述目的本发明的光电转换用基板，其特征在于，具备:多个光纤、和安装与所述光纤的端面光耦合的光电转换元件的基板，所述基板具有凹部，所述凹部以留有底面的状态形成于所述基板，所述光纤的端部从所述基板的外侧沿所述凹部导向所述基板的内侦U，所述光纤的所述端面与所述光电转换元件光耦合，多个所述光纤的被覆位于一个所述凹部上，在所述凹部的所述底面与多个所述光纤的所述被覆之间涂敷有粘合剂，对多个所述光纤的所述被覆与所述基板进行粘合。
本发明的其它特征由后述的说明书以及附图的记载来阐明。
[0007]根据本发明，能够提高利用拍摄出的图像对光纤与光电转换元件进行的对位的精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是带连接器的电缆I的立体图。
图2是连接器10的分解立体图。
图3A以及图3B是用于说明终端部12的结构的立体图。
图4是从终端部12的母基板20取下子基板30的状态的立体图。
图5是本实施方式与比较例的光纤3的末端部3D的说明图。 图6A以及图6B是用于说明子基板30的结构的立体图。
图7A以及图7B是光纤3相对于子基板30的粘合位置的说明图。
图8是作为光纤3的第一粘合部的光耦合部51的说明图。
图9A是第三粘合部53的剖视图。图9B是第一比较例的第三接着部53的剖视图。图9C是第二比较例的第三粘合部53的剖视图。
图1OA~图1OE是带连接器的电缆I的制造方法的说明图。
图11是自动调心时的拍摄方向的说明图。
图12A是第一拍摄部61的监视图像的说明图。图12B是第二拍摄部62的监视图像的说明图。
图13A~图13F是将两根光纤3粘合于子基板30的样子的说明图。
图14A是比较例的说明图。图14B是比较例的第一撮影部61的监视图像的说明图。
图15A以及图15B是第二实施方式的说明图。图15A是第一拍摄部61拍摄第一根光纤3的端部的样子的说明图。图15B是第一拍摄部61拍摄第二根光纤3的端部的样子的说明图。
图16A以及图16B是第三实施方式的说明图。
附图标记说明
I…带连接器的电缆，2...复合电缆,3...光纤,3A...第一弯曲部,3B...第二弯曲部,30..第三弯曲部，3D...末端部,3E...端面,3TX...发送光纤,3RX...接收光纤,5...信号线,6…电源线，10...连接器,11...外壳,11A...壳体,11B...罩，12...终端部，14...端子部，16...保护罩，20…母基板,21…通孔,24…凹处,30…子基板,35…凹部,35A…底面,35B…侧面,41…光电转换元件，41A...发光元件,41B...受光元件,42...驱动器元件,43...放大元件,51...光f禹合部，52...第二粘合部，53...第三粘合部，61...第一拍摄部，62...第二拍摄部。【具体实施方式】
[0009]根据后述的说明书以及附图的记载，至少阐明以下事项。
[0010]阐明一种光耦合方法，其特征在于，具有如下工序:根据从光纤的端面以及平行于基板的方向拍摄配置于上述基板上的光电转换元件以及上述光纤而得的图像进行上述光纤与上述光电转换元件的对位的工序、和形成使上述光纤的端面与上述光电转换元件进行光耦合的光耦合部的工序，该光耦合方法中，在将上述光纤的端部的上述光纤的方向设为前后方向，从上述光纤观察将上述端面的一侧设为前、将相反侧设为后时，多个上述光电转换元件在上述前后方向的不同位置配置于上述基板上，在使上述光纤的上述端面与每一上述光电转换元件进行光耦合时，上述端面先从配置于后侧的上述光纤形成上述光耦合部。
根据这样的光耦合方法，基于拍摄出的图像的光纤与光电转换元件的对位的精度提闻。
[0011]优选为，从拍摄上述图像的拍摄部观察越是配置于里侧的上述光电转换元件，则上述光电转换元件越靠后侧配置于上述基板上，从上述拍摄部观察先从配置于里侧的上述光纤形成上述光耦合部。由此，能够在配置于后侧的光纤的里侧确保较大的空间。
[0012]优选为，多个上述光电转换元件是发光元件以及受光元件，上述发光元件相比上述受光元件而配置于后侧，对上述受光元件的信号进行增幅的放大元件相比上述发光元件而配置于上述受光元件的附近，并且在从前侧观察时配置在上述发光元件与上述受光元件之间。由此，能够提高S/N比，并且能够有效利用基板上的空间。
[0013]优选为，上述基板具有凹部，上述光纤的端部从上述基板的外侧沿上述凹部被向上述基板的内侧引导，将上述光纤的上述端面与上述光电转换元件光耦合，并且上述光纤的被覆的一部分位于上述凹部上，在上述凹部，将上述光纤的上述被覆与上述基板之间粘合。由此，光纤的被覆与基板之间的粘合变得容易。
[0014]优选为，上述凹部以留有底面的状态形成于上述基板，上述凹部的上述底面与上述光纤的上述被覆之间涂敷粘合剂。由此，能够防止粘合剂流向基板的里面。
[0015]优选为，在上述光纤的上述被覆与上述基板之间涂敷有粘合剂的粘合部与上述光耦合部之间形成有其它的粘合部。由此，能够抑制光耦合部的损伤。
[0016]优选为，在上述其它的粘合部，在以第一剂量涂敷了粘合剂后，在其后侧以比上述第一剂量多的第二剂量涂敷粘合剂。由此，能够抑制粘合剂流入光耦合部。
[0017]优选为，在上述其它的粘合部，在上述光纤的直径发生变化的边界部涂敷粘合剂。由此，能够缓和边界部的应力集中，并能够抑制光纤的损伤。
[0018]阐明一种带连接器的电缆的制造方法，其特征在于，具有如下工序:根据从光纤的端面以及平行于基板的方向拍摄配置于上述基板上的光电转换元件以及上述光纤而得出的图像进行上述光纤与上述光电转换元件的对位的工序、形成使上述光纤的端面与上述光电转换元件进行光耦合的光耦合部的工序、以及在具有上述光纤的电缆的端部安装用于收纳上述基板的连接器的工序，上述带连接器的电缆的制造方法中，在将上述光纤的端部的上述光纤的方向设为前后方向，从上述光纤观察将上述端面的一侧设为前、将相反侧设为后时，多个上述光电转换元件在上述前后方向的不同位置配置于上述基板上，在将上述光纤的上述端面相与每一上述光电转换元件进行光耦合时，先从上述端面配置于后侧的上述光纤形成上述光稱合部。 根据这样的制造方法，基于拍摄出的图像的光纤与光电转换元件的对位的精度提高。
[0019]第一实施方式
<结构>
图1是带连接器的电缆I的立体图。图2是连接器10的分解立体图。这里作为一个例子，采用带连接器的电缆I适合于相机连接接口(Camera Link Interface)的结构。
[0020]以下的说明中，如图所示，定义电缆方向、上下方向、宽度方向。即，将从连接器10笔直地延伸出来时的复合电缆2的方向设为“电缆方向”。另外，将母基板20(或子基板30)的法线方向设为“上下方向”。另外，将与电缆方向以及上下方向垂直的方向设为“宽度方向”。
[0021]带连接器的电缆I具有复合电缆2、和设置于复合电缆2的端部的连接器10。
[0022]复合电缆2具有两根光纤3和多个信号线5 (例如差动信号线)。另外，复合电缆2还具有两根电源线6 (参照图3B)。光纤3用于传输光信号。以下的说明中，也将光纤电线、光纤芯线、光纤素线以及光纤裸线等都简称为“光纤”。另外，有时将后述的发送光纤以及接收光纤简称为“光纤”。信号线5由传送电信号的金属电缆构成。两根电源线6由比信号线5粗的金属电缆构成,一方的电源线6的电位例如为12V,另一方的电源线6的电位为GND (接地)。
[0023]连接器10具备外壳11和终端部12。
[0024]外壳11是覆盖作为电子部件的终端部12的部件。外壳11具有壳体IIA和罩11B。在将终端部12收纳于壳体IlA后，利用罩IlB覆盖壳体IlA的收纳部，并将二者螺纹紧固。
[0025]图3A以及图3B是用于说明终端部12的结构的立体图。图4是终端部12的从母基板20取下子基板30的状态的立体图。
[0026]终端部12具备母基板20、子基板30以及端子部14。母基板20以及子基板30是印刷电路基板。在母基板20的一端连接有端子部14。在端子部14例如设置有26针连接器端子。在母基板20的另一端侧配置有复合电缆2。
[0027]在母基板20的复合电缆2侧有3列沿宽度方向排列的通孔21的列。这些通孔21是用于焊接复合电缆2的信号线5的贯通孔。不进行表面安装而是采用通孔连接的理由是因为即使复合电缆2受到张力也使信号线5难以脱离母基板20。
对复合电缆2侧的通孔列的通孔21、和剩余的通孔21来说，焊接的方向相反。由此，能够使信号线5分散于母基板20的两侧，狭小区域内的信号线5的连接作业变得容易。另夕卜，通过从母基板20的两侧将信号线5通孔连接，从而即使信号线5受到张力，信号线5也难以脱离母基板20。此外，在与复合电缆2侧的通孔列的通孔21连接的信号线5的被覆上布线有光纤3。由此，光纤3不与焊料的边缘接触，从而不会受到损伤。
[0028]在母基板20的端子部14的附近形成有两个用于焊接复合电缆2的电源线6的通孔。在端子部14的附近形成这两个通孔，由此能够极大地减少电源布线图案。
在母基板20上以分别沿电缆方向排列的方式形成有两个2针接头用的通孔、和十个10针接头用的通孔(图4中为了表示母基板20的形状而未图示针接头)。在将母基板20收纳于外壳11时，在针接头(未图不)与外壳11的内表面之间布线光纤3。
[0029]在母基板20的边缘形成有凹处24。若将母基板20收纳于外壳11，则成为在母基板20的边缘(平行于电缆方向的边缘、宽度方向的端)与外壳11的内表面之间大致没有间隙的状态，但在凹处24与外壳11的内表面之间形成间隙。通过在该间隙布线光纤3，从而能够在母基板20的上下两侧进行光纤3的余长处理。
[0030]光纤3在外壳11内大致卷绕两圈而进行余长处理。为此，光纤3在外壳11内以将电缆方向的朝向改变三次的方式进行环绕。其结果是，在外壳11内的光纤3上有三处弯曲为U字形的弯曲部。这里有时将三个弯曲部按照从复合电缆2的引线部朝向光纤3的端部的顺序而称为第一弯曲部3A、第二弯曲部3B、第三弯曲部3C。由于存在弯曲为U字形的弯曲部，所以即使对复合电缆2施加张力，张力也不会传到光纤3的端部的光耦合部51，从而能够抑制光纤3、光稱合部51的损伤。
[0031 ] 三个弯曲部中的两个弯曲部(第一弯曲部3A和第三弯曲部3C)位于与复合电缆2相反的一侧(端子部14侧)。这两个弯曲部隔着母基板20而位于相反侧。由此，弯曲部在母基板20的一侧避免增大，所以容易将光纤3保持为不动。
[0032]图5是本实施方式和比较例的光纤3的末端部3D的说明图。末端部3D是光纤3的第三弯曲部3C与光稱合部51之间的部分。
[0033]在狭小的外壳11内将光纤3弯曲为U字形的情况下，弯曲部的起点和终点都位于非常靠近外壳11的内表面的位置。另一方面，为了在子基板30安装光电转换元件41 (发光兀件41A或者受光兀件41B)需要使光稱合部51远离外壳11的内表面地配置。因此,需要在比第三弯曲部3C靠前的末端部3D，从靠近外壳11的内表面的位置到远离外壳11的内表面的位置布线光纤3。
在比较例中，光耦合部51处的光纤3的方向与电缆方向平行。因此，在比较例中，需要在比第三弯曲部3C靠前的末端部3D将光纤3弯曲两次，其结果是，导致连接器10的电缆方向的尺寸变长。
与此相对，在本实施方式中，光I禹合部51处的光纤3的方向相对于电缆方向倾斜角度Θ ( Θ为锐角(0° < Θ <90°的范围内)，这里为45° )。由此，在本实施方式中，可以在比第三弯曲部3C靠前的末端部3D将光纤3只弯曲一次。因此，在本实施方式中，能够缩短末端部3D的电缆方向的尺寸，从而实现连接器10的小型化。
[0034]另外，在比较例中，在末端部3D将光纤3弯曲为S字形，末端部3D的光纤3的两处的弯曲方向不同(如图所示从上方观察时，对于朝向光纤3的端面的方向，存在绕逆时针弯曲的位置、和绕顺时针弯曲的位置)。像该比较例那样，若弯曲方向不同的部分邻接，则导致光纤3容易活动。
与此相对，在本实施方式中，在末端部3D将光纤3仅弯曲一次，所以在末端部3D中，不会有弯曲方向不同的部分邻接的情况。因此，与比较例相比，在末端部3D成为光纤3难以活动的状态。
[0035]而且在本实施方式中，末端部3D处的光纤3的弯曲方向是与第三弯曲部3C处的光纤3的弯曲方向相同的方向。在如图所示从上方观察时，针对朝向光纤3的端面的方向，光纤3无论是第三弯曲部3C还是末端部3D都是绕逆时针弯曲。由此，构成为通过光纤3的弯曲弹力的影响而使光纤3极难活动。
[0036]图6A以及图6B是用于说明子基板30的结构的立体图。这里为了简化附图，未图不将光纤3粘合于子基板30的粘合剂。
[0037]以下的说明中，如图所示，定义前后、上下、左右。即，将光纤3的端部的光纤3的方向(光纤3的光轴方向)设为“前后方向”，从光纤3观察将端部的一侧设为“前”、将相反侧设为“后”。另外，沿子基板30的法线方向定义“上下方向”，从子基板30观察将光电转换元件41 (发光元件41A或者受光元件41B)所在的一侧设为“上”，将相反侧设为“下”。另外，将与前后方向以及上下方向垂直的方向设为“左右方向”，在使上下对位的状态下从前侧观察来定义“右”和“左”。
[0038]子基板30经由2针接头以及10针接头而搭载于母基板20的上侧。因此，在子基板30也形成有2针接头用通孔和10针接头用通孔。
[0039]在子基板30安装有作为光电转换元件41的发光元件41A以及受光元件41B。另夕卜，在子基板30安装有作为光电转换元件以外的元件的驱动器元件42以及放大元件43。发光兀件41A是LD (Laser Diode:激光二极管)。在本实施方式中，米用射出垂直于基板的光的VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser:垂直腔面发光激光器)作为发光兀件41A。发光兀件41A被驱动器兀件42进行发光控制,从而向光纤3输出光信号。受光元件41B是H) (Photo Diode:光电二极管)。在本实施方式中，采用GaAs的PIN型光电二极管(PIN — H))作为受光元件41B。受光元件41B向放大元件43输出接收信号，放大元件43对受光元件41B的接收信号进行增幅。
[0040]子基板30的多个光电转换元件41 (发光元件41A以及受光元件41B)分别配置于前后方向的不同位置。因此，与各光电转换元件41光耦合的光纤3的端面3E也分别配置于前后方向的不同位置。这里右侧(从后述的第一拍摄部61观察的里侧)的发光元件41A配置于比左侧的受光元件41B更靠后侧。在发光元件的右侧(从后述的第一拍摄部61观察的里侧)配置有驱动器元件42。放大元件43配置于比发光元件41A更靠近受光元件41B。由此，减少发光控制时的噪声对接收信号带来的影响，从而提高S/N比。另外，从前侧观察，放大元件43配置在发光元件41A与受光元件41B之间。由此，使放大元件43尽可能靠近受光元件41B，并且有效利用子基板30上的空间。
[0041]在子基板30形成有凹部35。凹部35是为了在使光纤3的端面3E与光电转换元件41 (发光元件41A或者受光元件41B)进行光耦合时避免光纤3的被覆与子基板30干涉而形成的凹状的部位。通过形成凹部35，由此能够缩短从光纤3的端面3E到被覆的长度L,能够抑制光纤3的损伤。另外，能够将光纤3的被覆的一部分配置于凹部35的底面35A上，能够进行子基板30与光纤3的被覆之间的粘合固定(后述)。
[0042]作为凹部35的内表面而形成有底面35A、侧面35B。
凹部35的底面35A是平行于子基板30的面。在凹部35留有底面35A，从而防止在将子基板30与光纤3的被覆进行粘合固定时，粘合剂流向子基板30的里面。从上方观察时，子基板30的上侧的光纤3的全部的被覆配置于凹部35的底面35A上。
[0043]凹部35的侧面35B是垂直于子基板30的面。以从子基板30的光电转换元件41(发光元件41A以及受光元件41B)到凹部35的侧面35B之间的距离大致相等的方式，凹部35的前侧的侧面35B根据对应的光纤3的位置而前后方向的位置不同。具体而言，凹部35的前侧的侧面35B中，与左侧的光纤3对应的侧面35B比与右侧的光纤3对应的侧面35B靠前侧地形成。因此，与左侧的光纤3对应的凹部35的前后方向的长度比与右侧的光纤3对应的凹部35的前后方向的长度长。由此，无论两根光纤3的端面3E的前后方向的位置是否不同，即使从两根光纤3的端面3E到被覆的长度L相同，也能够避免光纤3的被覆与子基板30干涉。因此允许从两根光纤3的端面3E到被覆的长度L相同，所以能够使用相同的工具对两根光纤3进行引线处理。
[0044]子基板30的侧边附近的凹部35的侧面35B沿前后方向形成，并相对于电缆方向倾斜地形成。这里子基板30的侧边附近的凹部35的侧面35B相对于电缆方向倾斜45°。由此，光纤3以相对于电缆方向呈锐角的方式与子基板30连接(参照图5)。
[0045]图7A以及图7B是光纤3相对于子基板30的粘合位置的说明图。这里，为了简化说明而图示一根光纤3。
[0046]光纤3在三处与子基板30粘合。第一粘合部是在光纤3的端面与安装于子基板30的光电转换元件41 (发光元件41A或者受光元件41B)之间的光耦合部51。第二粘合部52是光纤素线(直径0.25mm)和光纤裸线(直径0.125mm)的边界部、与子基板30的上表面之间的粘合位置。第三粘合部53是光纤3的被覆与子基板30的凹部35之间的粘合位置。
[0047]此外，光纤芯线(包含被覆的光纤3)的直径为0.9_，光纤素线(除去被覆的光纤3)的直径为0.25mm，光纤3的端部的光纤裸线(玻璃部)的直径为0.125mm。安装于子基板30的光电转换元件41 (发光元件41A或者受光元件41B)的高度为0.2mm。子基板30的上下方向的尺寸(厚度)为1.0mm。凹部35的底面35A与子基板30的上表面之间的上下方向的尺寸设定为0.5mm (即，凹部35处的子基板30的厚度为0.5mm)。
[0048]图8是作为光纤3的第一粘合部的光耦合部51的说明图。光纤3的光轴是与子基板30大致平行的前后方向，光电转换元件41的光轴是大致垂直于子基板30的面的上下方向，所以彼此的光轴大致正交。另外，光纤3的端面3E是正交于光纤3的光轴的面。
作为第一粘合部的光耦合部51由相对于传输的光透明的树脂构成。由于传输光的树脂内的光路很短，所以构成光耦合部51的树脂可以具有一定程度的透明性。光耦合部51覆盖光纤3的端面3E的整个面，并附着到光纤3的上部。但光耦合部51也可以覆盖光纤3的芯线的整个剖面，还可以不完全覆盖光纤3的端面3E。同样，光耦合部51可以覆盖光电转换元件41的发光面(或者受光面)，也可以不完全覆盖光电转换元件41的上表面。光耦合部51的外表面形成有构成光耦合部51的透明树脂与外部的气体(空气、氮气等)的界面，利用该界面反射光从而使光纤3的端面3E与光电转换元件41光耦合。利用由单一的透明树脂构成的光I禹合部51将光纤3的端面3E与光电转换兀件41之间光I禹合,所以能够以极低的成本以及简易的工序制作光I禹合部51。此外,对第一粘合部来说,为了使光纤3与光电转换元件41光耦合而需要在涂敷透明树脂时将光纤3的端面3E与光电转换元件41高精度地对位(后述)。
[0049]第二粘合部52是光耦合部51与第三粘合部53之间的粘合位置。
即使没有第二粘合部52，而是仅利用光耦合部51和第三粘合部53两处来粘合光纤3的情况下，若施加以第三粘合部53为中心使光纤3旋转的外力(由于存在第三弯曲部3C故特别容易施加这样的力)，则力容易传到光耦合部51。与此相对，如图7A那样，在存在第二粘合部52的情况下(粘合位置为三个的情况下)，即使施加以第三粘合部53为中心使光纤3旋转的外力，由于以第二粘合部52抑制光纤3的活动,所以力难以传到光I禹合部51。
[0050]另外，第二粘合部52中，在光纤素线与光纤裸线的边界部涂敷粘合剂。由于光纤素线的直径为0.25mm，光纤裸线的直径为0.125mm，所以光纤素线与光纤裸线的边界部存在阶梯差，而在该阶梯差的周围涂敷粘合剂。由此，缓和边界部的应力集中，抑制阶梯差对光纤3造成的损伤。
[0051]另外，第二粘合部52中，粘合剂利用小点以及大点两个点进行涂敷。小点是与大点相比涂敷于靠近光耦合部51 (前侧)的少量的粘合剂。大点是与小点相比涂敷于后侧的粘合剂。小点具有对大点的粘合剂流向光耦合部51进行截流的功能。大点实现第二粘合部52的主要功能。
[0052]图9A是第三粘合部53的剖视图。这里示出了两根光纤3都有被覆的位置处的剖视图。
[0053]第三粘合部53是光纤3的被覆与子基板30的凹部35之间的粘合位置。若利用第三粘合部53牢固固定光纤3，则在弯曲应力作用于光纤3时导致线路损失的增加、光纤3的断裂，所以使用应力消除的弹性树脂作为第三粘合部53的接着剂，这里采用硅树脂。此夕卜，利用第二粘合部52抑制光纤3的活动，所以允许使用弹性树脂作为第三粘合部53。
[0054]图9B是第一比较例的第三粘合部53的剖视图。这里为了简化说明而图示一根光纤3。
在第一比较例中，在凹部35不留底面35A，凹部35作为切口而形成于子基板30。若在像第一比较例那样凹部35没有底面35A的情况下直接涂敷弹性树脂，则弹性树脂会流入子基板30的里面。因此，在凹部35没有底面35A的情况下需要像图示那样用带等堵住凹部35的底。与此相对，图9A所示，本实施方式的凹部35具有底面35A，所以能够直接涂敷弹性树脂(该效果本身对一根光纤3也能奏效)。
[0055]图9C是第二比较例的第三粘合部53的剖视图。
在第二比较例中，凹部35也不留底面，凹部35作为切口而形成于子基板30。若像第二比较例那样将多根(这里为两根)光纤3粘合于无底面的凹部35，则会导致粘合剂的涂敷量变多，很难均匀地涂敷。另外，在第二比较例中，凹部35底部的带离开光纤3所以对光纤3的固定没有帮助，有助于光纤3固定的凹部35只有侧面35B，有助于光纤3固定的凹部35的粘合面积变少。特别是在光纤3的数量在三根以上的情况下，对配置于中央的光纤3的固定有帮助的凹部35的粘合面积大致不存在，配置于中央的光纤3的粘合强度可能变得极小。与此相对，如图9A所不,本实施方式的凹部35的底面35A有助于光纤3的固定,所以即使光纤3的数量增加，也能够充分确保凹部35对作为粘合对象的光纤3的粘合面积。
[0056]<制造方法>
图1OA?图1OE是带连接器的电缆I的制造方法的说明图。
[0057]首先，作业者准备复合电缆2 (参照图10A)，对复合电缆2的端部进行引线(参照图10B)。在该引线处理中，去除复合电缆2的端部的外皮，取出两根光纤3 (以及信号线5和电源线6)。本实施形态中，以光纤3是在连接器10内卷绕两圈而能够进行余长处理的长度的方式，而从复合电缆2分别取出两根光纤3。
[0058]在复合电缆2的端部进行了引线处理后，作业者对光纤3的端部实施预处理。此时，作业者使用工具将光纤芯线(直径为0.9mm)的被覆除去并将光纤素线(直径为0.25mm)以及光纤裸线(直径为0.125mm)取出，切断光纤裸线的端部对光纤3进行端面处理。从光纤3的端面到芯线的被覆的长度为L。
[0059]接下来，作业者将光纤3的端部安装于子基板30(参照图10C)。此时，将光纤3和子基板30放置于自动调心机,对搭载于子基板30的光电转换兀件41 (发光兀件41A或者受光元件41B)与光纤3的端面进行自动调心，从而形成光耦合部51 (参照图8)。
[0060]图11是自动调心时的拍摄方向的说明图。图12A是第一拍摄部61的监视图像的说明图。图12B是第二拍摄部62的监视图像的说明图。
[0061]如图所示，放置于自动调心机的光纤3以与子基板30平行的方式配置。光纤3相对于子基板30大致对位(粗调)，光纤3的端面3E与光电转换元件41 一起进入到第一拍摄部61以及第二拍摄部62的拍摄范围内之后，自动调心机根据第一拍摄部61以及第二拍摄部62的监视图像的解析结果，将光纤3的端面3E相对于光电转换元件41在前后方向、上下方向以及左右方向高精度地对位(微调)，涂敷透明树脂而形成光耦合部51。
[0062]第一拍摄部61从左侧拍摄光纤3的端部以及光电转换元件41。自动调心机对第一拍摄部61的监视图像进行解析(参照图12A)，根据光纤3的下边缘的线(与前后方向大致平行的线)、和该图像的光电转换元件41的上表面的线(与前后方向大致平行的线)，对光纤3与光电转换元件41的上下方向上的相对位置进行微调。另外，自动调心机对第一拍摄部61的监视图像进行解析，根据光纤3的端面3E的线(与上下方向大致平行的线)、和光电转换元件41的后端面的线(与上下方向大致平行的线)，对光纤3与光电转换元件41在前后方向的相对位置进行微调。
[0063]如图12A所示，若从左侧(与光纤3的端面3E以及子基板30平行的方向)拍摄光纤3，则能够拍摄光纤3的下边缘的线，所以容易确定光纤3的上下方向上的位置(或端面3E的上下方向上的位置)。如果在从前侧、上侧拍摄光纤3的情况下无法拍摄到光纤3的下边缘的线，就无法进行基于光纤3的下边缘的线的对位。此外，也可以代替光纤3的下边缘，而是根据光纤3的上边缘的线确定光纤3在上下方向的位置。
[0064]第二拍摄部62从前侧拍摄光纤3的端部以及光电转换元件41。自动调心机对第二拍摄部62的监视图像进行解析(参照图12B)，根据光纤3的端面3E的边缘、和该图像的光电转换元件41的左右端面的边缘，对光纤3与光电转换元件41的左右方向上的相对位置进行微调。
[0065]此外，第二拍摄部62也可以不是从前侧而是从上侧拍摄光纤3的端部以及光电转换元件41。在从上侧拍摄的情况下，自动调心机也能够对第二拍摄部62的监视图像进行解析来调整光纤3与光电转换元件41的左右方向上的相对位置。在该情况下，也可以代替第一拍摄部61的监视图像，而是根据从上侧拍摄到的监视图像，对前后方向上的相对位置进行微调。另外，可以保留从前侧拍摄的第二拍摄部62，而另外设置从上侧拍摄的第三拍摄部。
[0066]图13A?图13F是将两根光纤3粘合于子基板30的样子的说明图。
[0067]在本实施方式中，自动调心机先从端面配置于后侧的光纤3形成光耦合部51。这里，配置于右侧的发送光纤3TX与配置于左侧的接收光纤3RX相比，其端面配置于后侧，所以如图13A所不,配置于右侧的发送光纤3TX与发光兀件41A的光稱合部51先形成。
[0068]在发送光纤3TX与发光兀件41A的光稱合部51形成后，为了抑制该光稱合部51的损伤，自动调心机在发送光纤3TX的第二粘合位置涂敷接着剂而形成第二粘合部52。此时，首先在靠光耦合部51侧以少量的粘合剂形成小点(参照图13B)，接着在小点的后侧形成大点(参照图13C)。由此，抑制被涂敷于第二粘合部52的粘合剂(主要是大点的粘合剂)流入光耦合部51，第二粘合部52的粘合剂附着在光耦合部51的透明树脂与外部的气体的界面，防止光耦合部51的功能受损。
[0069]发送光纤3TX的光耦合部51以及第二粘合部52形成后，在形成第三粘合部53前，自动调心机形成接收光纤3RX的光稱合部51。但是,在该阶段由于是在形成发送光纤3TX的第三弯曲部3C之前，故不向光纤3施加能损伤光耦合部51的外力，因此允许在形成发送光纤3TX的第三粘合部53前形成接收光纤3RX的光耦合部51。
[0070]第二根光纤3 (接收光纤3RX)的端面配置于比第一根光纤3 (发送光纤3TX)的端面更靠前侧。因此，如图13D所示，在第一拍摄部61从左侧拍摄接收光纤3RX的端部时，发送光纤3TX避免进入第一拍摄部61的监视图像。其结果是，利用第一拍摄部61的监视图像对接收光纤3RX与受光元件41B进行的上下方向上的对位精度提高。以下，对其理由进行说明。
[0071]图14A是比较例的说明图。图14B是比较例的第一拍摄部61的监视图像的说明图。在比较例中，无论接收光纤3RX的端面是否比发送光纤3TX的端面配置于后侧，在发送光纤3TX与发光兀件41A的光稱合部51形成后，都形成接收光纤3RX的端面与受光兀件4IB的光耦合部51。
[0072]如图14A所示，在接收光纤3RX的端部的右侧配置有发送光纤3TX(由于在比较例中，接收光纤3RX的端面比发送光纤3ΤΧ的端面配置于后侧)。因此，若第一拍摄部61从左侧拍摄接收光纤3RX的端部，则如图14Β所示，从第一拍摄部61观察，里侧的发送光纤3ΤΧ会进入监视图像。在该阶段，接收光纤3RX被大致对位，所以接收光纤3RX比目标位置位于稍靠上侧，自动调心机会误将监视图像的发送光纤3ΤΧ的下边缘的线识别为接收光纤3RX的下边缘的线。或者若在接收光纤3RX的端部的右侧存在发送光纤3ΤΧ的光纤素线(直径为0.25mm)，则自动调心机会误将监视图像内的发送光纤3TX的光纤素线的下边缘的线识别为接收光纤3RX的下边缘的线。其结果是，导致接收光纤3RX的端面与受光元件41B的上下方向上的对位精度降低。
[0073]此外，在保持使两根光纤3、两个光电转换元件41 (发光元件41A以及受光元件41B)的配置与第一实施方式相同不变地，位于左侧的接收光纤3RX的光耦合部51先形成的情况下，第二根发送光纤3TX的端部被接收光纤3RX遮住，第一拍摄部61无法拍摄发送光纤3TX的端部。
[0074]基于上述的理由，在本实施方式中，先从端面配置于后侧的发送光纤3TX形成光纤3的端面3E与光电转换元件41的光耦合部51。由此，在利用第一拍摄部61拍摄后面形成光耦合部51的接收光纤3RX时，发送光纤3TX避免进入第一拍摄部61的监视图像，所以利用第一拍摄部61的监视图像对接收光纤3RX的端面与受光元件41B进行的上下方向上的对位精度提闻。
[0075]自动调心机在利用第一拍摄部61以及第二拍摄部62的监视图像对接收光纤3RX的端面与受光元件41B进行了对位(微调)后，形成接收光纤3RX的端面与受光元件41B的光耦合部51，在接收光纤3RX的第二的粘合位置涂敷粘合剂而形成第二粘合部52 (参照图13E)。接收光纤3RX的光耦合部51和第二粘合部52的形成方法与发送光纤3TX的情况相同，所以这里省略说明。
[0076]在发送光纤3TX以及接收光纤3RX的各自的光耦合部51以及第二粘合部52形成后，作业者在第三粘合位置涂敷弹性树脂来形成第三粘合部53 (参照图13F)。由于使两根光纤3的第三粘合部53 —同形成，所以能够减少工序数。此外，也可以不通过作业者手工形成第三粘合部53，而是利用自动调心机自动地形成第三粘合部53。
[0077]在将两根光纤3的端部安装到子基板30后(参照图10C)，作业者将信号线5以及电源线6焊接于母基板20 (参照图10D)。此外，在母基板20预先连接有端子部14。在本实施方式中，由于母基板20和子基板30分离，所以在向母基板20焊接信号线5、电源线6时，避免烙铁损伤光纤3，避免因焊剂等的飞散而弄脏光耦合部51。
[0078]接下来，作业者连接母基板20和子基板30 (参照图10E)。此时，进行光纤3的布线。在本实施方式中，由于母基板20和子基板30分离，所以容易进行将光纤3卷绕两圈的布线(余长处理)。在将光纤3布线后，作业者经由2针接头以及10针接头将子基板30搭载于母基板20，焊接2针接头以及10针接头的各针，从而将母基板20与子基板30电连接并完成终端部12。此时，若在子基板30安装保护罩16 (参照图3A)，则避免烙铁损伤光纤3，避免因焊剂等的飞散而弄脏光耦合部51。
[0079]在终端部12完成后，作业者将终端部12收纳于外壳11内。S卩，在具有光纤3的复合电缆2的端部，安装用于收纳子基板30 (以及母基板20)的连接器10。由此，带连接器的电缆I完成。
[0080]< 小结 >
根据本实施方式，两个光电转换兀件41 (发光兀件41A以及受光兀件41B)在前后方向的不同位置配置于子基板30，在使光纤3的端面3E分别与光电转换元件41光耦合时，先从端面配置于后侧的发送光纤3TX形成光耦合部51 (参照图11、图13A?图13F)。由此，在第二根光纤3 (受光用光纤3)的光耦合部51形成时第一拍摄部61从左侧(与光纤3的端面3E以及子基板30平行方向)拍摄接收光纤3RX的端部时，避免发送光纤3TX进入第一拍摄部61的监视图像(参照图12A，作为比较例参照图14B)。其结果是，利用第一拍摄部61的监视图像对接收光纤3RX和受光元件41B进行的上下方向上的对位精度提高。
[0081]另外，根据本实施方式，从第一拍摄部61观察越是配置于里侧(右侧)的光电转换元件41越靠后侧，以此方式将光电转换元件41配置在子基板30上，从第一拍摄部61观察先从配置于里侧的光纤3形成光耦合部51 (参照图11、图13A?图13F)。由此，能够在配置于后侧的发送光纤3TX的右侧的子基板30上确保较大的空间，能够配置例如驱动器元件42那样大的元件。
[0082]另外，根据本实施方式，发光元件41A比受光元件41B配置于后侧，对受光元件41B的信号进行增幅的放大元件43相比发光元件41A配置于受光元件41B的附近。由此，能够减少发光控制时的噪声对接收信号带来的影响，从而提高S/N比。而且，在本实施方式中，在将放大元件43配置于受光元件41B的附近时，从前侧观察放大元件43配置于发光元件41A与受光元件41B之间。由此，能够有效利用子基板30上的空间。另外，从前侧观察放大元件43配置于发光元件41A与受光元件41B之间，所以不会妨碍第二拍摄部62的拍摄。
[0083]另外，根据本实施方式，子基板30具有凹部35，光纤3的端部从子基板30的外侧沿凹部35向基板的内侧被引导，光纤3的端面与光电转换元件41进行光耦合(参照图11)。由此，通过形成凹部35来避免光纤3的被覆与子基板30干涉，能够缩短从光纤3的端面到被覆的长度L，并能够抑制光纤3的损伤。而且，使光纤3的被覆的一部分位于凹部35上，能够在凹部35将光纤3的被覆与子基板30之间粘合(参照图7A、图7B以及图9A)。[0084]另外，根据本实施方式，凹部35以留有底面35A的状态形成于子基板30，在凹部35的底面35A与光纤3的被覆之间涂敷粘合剂(参照图9A)。由此，防止粘合剂流向子基板30的里面，并且减少粘合剂的涂敷量，容易进行粘合剂的均匀涂敷。此外，即使在光纤3的数量增加的情况下，也能够充分确保凹部35对作为粘合对象的光纤3的粘合面积。
[0085]另外,根据本实施方式,在光稱合部51与第三粘合部53 (光纤3的被覆与子基板30之间涂敷有粘合剂的粘合部)之间形成有作为其它粘合部的第二粘合部52。由此，即便施加以第三粘合部53为中心而使光纤3旋转的外力，也能够利用第二粘合部52抑制光纤3的活动，所以力难以传到光耦合部51。
[0086]另外，根据本实施方式，在第二粘合部52中，在以小点(第一剂量)涂敷了粘合剂后，在其后侧以大点(比第一剂量多的第二剂量)涂敷粘合剂(参照图7A、图7B、图13B以及图13C)。由此，抑制被涂敷于第二粘合部52的粘合剂(主要是大点的粘合剂)流入光耦合部51。
[0087]另外,根据本实施方式,在第二粘合部52中,在光纤素线(直径为0.25mm)与光纤裸线(直径为0.125mm)的边界部涂敷粘合剂。这样，通过在光纤3的直径发生变化的边界部涂敷粘合剂，从而缓和边界部的应力集中，抑制阶梯差对光纤3造成的损伤。
[0088]第二实施方式
图15A以及图15B是第二实施方式的说明图。图15A是第一拍摄部61拍摄第一根光纤3的端部的样子的说明图。图15B是第一撮影部61拍摄第二根光纤3的端部的样子的说明图。第二实施形态中，第一拍摄部61从右侧拍摄光纤3的端部(与此相对，上述的第一实施方式中，第一拍摄部61从左侧拍摄)。
[0089]在第二实施方式中，自动调心机也是先从端面配置于后侧的光纤3(右侧的发送光纤3TX)形成光耦合部51。因此，如图15B所示，在第一拍摄部61从右侧拍摄第二根光纤3(左侧的接收光纤3RX)的端部时，避免发送光纤3TX进入第一拍摄部61的监视图像。因此，与第一实施方式相同，利用第一拍摄部61的监视图像对接收光纤3RX与受光兀件41B在上下方向进行的对位精度提闻。
[0090]另一方面，第二实施方式中，从第一拍摄部61观察先从近前侧的光纤3 (右侧的发送光纤3TX)形成光稱合部51 (与此相对,上述的第一实施形态中，从第一拍摄部61观察先从里侧的光纤3形成光耦合部51)。因此，即使在发送光纤3TX的右侧安装大的元件，若该元件位于发送光纤3TX的端部与第一拍摄部61之间，则避免第一拍摄部61从右侧拍摄发送光纤3TX的端部。
[0091]因此，第二实施方式中，发送光纤3TX的端面配置于较后侧，无论在发送光纤3TX的右侧的子基板30的表面能否充裕空间，都无法在该空间配置元件。与此相对，像第一实施方式那样，若从第一拍摄部61观察先从里侧的光纤3形成光耦合部51，则能够在配置于较后侧的发送光纤3TX的右侧的空间配置大的元件(例驱动器元件42)，因此是有利的。
[0092]第三实施方式
图16A以及图16B是第三实施方式的说明图。第三实施方式中，四根光纤3安装于子基板30 (与此相对，上述的第一实施方式以及第二实施形态中，光纤3的数量为两根)。
[0093]四根光纤3中，右侧的两根是发送光纤3TX，左侧的两根是接收光纤3RX。S卩，四个光电转换元件41中，右侧的两个是发光元件41A，左侧的两个是受光元件41B。发光元件41A与受光元件41B并非彼此不同地配置，使两个发光元件41A靠近而配置，从而减少发光控制时的噪声对接收信号带来的影响，提高S/N比。
[0094]第三实施方式中，从配置于右侧的光纤3起依次形成光耦合部51。因此，在第三实施方式中，自动调心机也是先从端面配置于后侧的光纤3形成光稱合部51。由此,在第一拍摄部61从左侧拍摄光纤3的端部时，避免已经形成有光耦合部51的光纤3(配置于右侧的光纤3)进入第一拍摄部61的监视图像。因此，与第一实施方式相同，利用第一拍摄部61的监视图像对光纤3与光电转换元件41进行的上下方向上的对位精度提高。
[0095]另外，第三实施方式中，从第一拍摄部61观察先从里侧的光纤3形成光耦合部51。里侧的光纤3的端面配置在较后侧，所以能够在配置于里侧的光纤3的附近的空间配置大的元件(例如驱动器元件42 )，减少元件配置的限制。
[0096]其它
上述的实施方式用于容易理解本发明，不是限定和解释本发明的。本发明在不脱离其主旨时例如能够进行以下变更、改进，并且本发明当然也包括其等价物。
[0097]<带连接器的电缆I >
上述的带连接器的电缆I是适合照相机连接接口的构成，但对于其它用途、其它形状的带连接器的电缆1，也可以采用上述的实施方式的结构、方法。
[0098]<复合电缆2>
上述的复合电缆2具备信号线5、电源线6，但并不限定于此。例如，也可以是在不具有信号线5、电源线6的光缆的端部设置连接器10的带连接器的电缆。
[0099]〈光纤3的布线〉
在上述的实施方式中，光纤3在连接器10内进行余长处理。但是，光纤3在连接器10内也可以不进行余长处理。另外，在光纤3进行余长处理的情况下，可以将光纤3在连接器10内卷绕与两圈不同的次数。
[0100]另外,在上述的实施方式中,光I禹合部51处的光纤3的方向相对于电缆方向倾斜45°。但，光耦合部51处的光纤3的方向也可以与电缆方向平行，还可以与宽度方向平行。
[0101]<凹部 35>
在上述的实施方式中，在子基板30上形成有凹部35。但是，也可以在子基板30上没有凹部35。然而，在光纤3的光轴与子基板30的表面的距离比光纤3 (包含芯线的被覆)的半径短的情况下，无法缩短从光纤3的端面到芯线的被覆的长度L，所以与上述的实施方式相比，导致光纤3容易损伤。另外，在子基板30上无法配置光纤3的被覆的情况下，难以将光纤3的被覆与子基板30粘合。
[0102]另外，在上述的实施方式中，在凹部35留有底面35A。但是，如图9B以及图9C所示的第一、第二比较例那样，凹部可以作为切口而形成于子基板30。若将凹部形成为切口，则子基板30容易制造。
[0103]<粘合部>
在上述的实施方式中，除了作为第一粘合部的光耦合部51之外，还形成有第二粘合部52以及第三粘合部53。但是，可以不形成第二粘合部52以及第三粘合部53中的任意一方或两方。另外，第二粘合部52也可以不以小点以及大点形成，而是以一次涂敷粘合剂而形成。
【权利要求】
1.一种带连接器的电缆，其特征在于，具备:具有多个光纤的电缆、安装与所述光纤的端面光耦合的光电转换元件的基板、和收纳所述基板的连接器， 所述基板具有凹部，所述凹部以留有底面的状态形成于所述基板， 所述光纤的端部从所述基板的外侧沿所述凹部导向所述基板的内侧，所述光纤的所述端面与所述光电转换元件光耦合， 多个所述光纤的被覆位于一个所述凹部上， 在所述凹部的所述底面与多个所述光纤的所述被覆之间涂敷有粘合剂，对多个所述光纤的所述被覆与所述基板进行粘合。
2.根据权利要求1所述的带连接器的电缆，其特征在于， 所述电缆具有3个以上的所述光纤， 3个以上的所述光纤的被覆位于一个所述凹部上， 在所述凹部的所述底面和三个以上所述光纤的所述被覆之间涂敷有粘合剂。
3.根据权利要求1或2所述的带连接器的电缆，其特征在于， 在所述光纤的所述被覆和所述基板之间涂敷有粘合剂的粘合部、与所述光耦合部之间，形成有其它粘合部。
4.根据权利要求3所述的带连接器的电缆，其特征在于， 在所述其它粘合部，以第一剂量涂敷了粘合剂后，在与所述光纤的所述端面相反一侧以比所述第一剂量多的第二剂量涂敷粘合剂。
5.根据权利要求3或4所述的带连接器的电缆，其特征在于， 在所述其它粘合部，对所述光纤的直径发生变化的边界部涂敷粘合剂。
6.一种光电转换用基板，其特征在于， 具备:多个光纤、和安装与所述光纤的端面光耦合的光电转换元件的基板， 所述基板具有凹部，所述凹部以留有底面的状态形成于所述基板， 所述光纤的端部从所述基板的外侧沿所述凹部导向所述基板的内侧，所述光纤的所述端面与所述光电转换元件光耦合， 多个所述光纤的被覆位于一个所述凹部上， 在所述凹部的所述底面与多个所述光纤的所述被覆之间涂敷有粘合剂，对多个所述光纤的所述被覆与所述基板进行粘合。
【文档编号】G02B6/42GK103969767SQ201410030993
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2013年1月24日
【发明者】大竹守, 森正男, 阿部真也 申请人:株式会社藤仓