(57)【要約】【課題】反射面における光の伝搬効率及び反射率が高い高分子光導波路を提供する。良品を高能率に製造可能な高分子光導波路の製造方法を提供する。【解決手段】第１クラッドフィルム１０に形成された凹溝１１と、第２クラッドフィルム２０に開設された垂直孔２２，２３と、第１クラッドフィルム１０に開設された貫通孔１２，１３内に挿入された可動ピン５１，５２の傾斜面５１ａ，５２ａとをもって、所要のキャビティ８０を形成する。当該キャビティ８０内に紫外線硬化性樹脂を加圧注入した後、これを硬化して、導光部３１と、垂直部３２，３３と、これら各部の接合部分に形成された反射ミラー面３４，３５とを有する高分子光導波路１Ａを製造する。【選択図】図３
2010266825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子材料からなるコアと、当該コアの外面に接して設けられたクラッドフィルムとを有する高分子光導波路において、
前記コアは、前記クラッドフィルムの表面と平行に形成された導光部と、前記導光部の端部に形成された、前記クラッドフィルムの表面に対して４５°の角度で傾斜する反射ミラー面とからなり、
前記クラッドフィルムの前記反射ミラー面と対応する部分には、前記クラッドフィルムの一面から前記反射ミラー面を底面とする孔が開設されていることを特徴とする高分子光導波路。
【請求項２】
高分子材料からなるコアと、当該コアの外面に接して設けられたクラッドフィルムとを有する高分子光導波路において、
前記コアは、前記クラッドフィルムの表面と平行に形成された導光部と、前記クラッドフィルムに開設された垂直孔内に形成され、前記導光部の両端部に連結された２つの垂直部と、前記導光部と前記垂直部の連結部に形成された、前記クラッドフィルムの表面に対して４５°の角度で傾斜する反射ミラー面とからなり、
前記クラッドフィルムの前記反射ミラー面と対応する部分には、前記反射ミラー面にまで達する貫通孔が開設されていることを特徴とする高分子光導波路。
【請求項３】
前記導光部は、前記クラッドフィルムの面方向に複数形成されており、互いに隣接して形成される３つの前記導光部は、その端部の位置が一方向に並ばないように配置されていることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の高分子光導波路。
【請求項４】
前記導光部と前記２つの垂直部は、断面形状及び断面積が略同等であることを特徴とする請求項２及び請求項３のいずれか１項に記載の高分子光導波路。
【請求項５】
前記垂直孔と前記孔とは、断面形状及び断面積と略同等であることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の高分子光導波路。
【請求項６】
片面に凹溝が形成され、当該凹溝の両端部と対応する部分に表裏面に貫通する第１及び第２の貫通孔が開設された第１クラッドフィルムを作製する工程と、
先端部に４５°の角度で傾斜する傾斜面が形成された第１及び第２の可動ピンを、前記第１クラッドフィルムの裏面側から前記第１及び第２の貫通孔内に挿入し、前記傾斜面を対向に向けて、前記凹溝の端部にそれぞれ対向させる工程と、
前記凹溝内にコア形成用の高分子材料を充填する工程と、
前記凹溝内に充填された高分子材料を硬化する工程と、
前記第１及び第２の可動ピンを前記第１及び第２の貫通孔内から取り出す工程とを含むことを特徴とする高分子光導波路の製造方法。
【請求項７】
片面に凹溝が形成され、当該凹溝の両端部と対応する部分に表裏面に貫通する第１及び第２の貫通孔が開設された第１クラッドフィルムを作製する工程と、
前記第１及び第２の貫通孔と対応する部分に、表裏面を貫通する第１及び第２の垂直孔が開設された第２クラッドフィルムを作製する工程と、
前記凹溝を内側にして、かつ前記第１及び第２の貫通孔の中心と前記第１及び第２の垂直孔の中心とをそれぞれ合致して、前記第１クラッドフィルムと前記第２クラッドフィルムとを接合する工程と、
先端部に４５°の角度で傾斜する傾斜面が形成された第１及び第２の可動ピンを、前記第１クラッドフィルムの裏面側から前記第１及び第２の貫通孔内に挿入し、前記傾斜面を対向に向けて、前記凹溝の端部にそれぞれ対向させる工程と、
前記第２クラッドフィルム上に樹脂注入口及び排気口が開設された樹脂充填治具を置き、前記第２クラッドフィルムに開口された第１及び第２の垂直孔と前記樹脂充填治具に開設された前記樹脂注入口及び前記排気口とをそれぞれ合致する工程と、
前記樹脂充填治具を用いて前記第１クラッドフィルムと前記第２クラッドフィルムとを固定した後、前記排気口から、前記排気口内、前記第２垂直孔内、前記凹溝内、前記第１垂直孔内及び前記樹脂注入口内の空気を吸引しつつ、前記樹脂注入口から、前記樹脂注入口内、前記第１垂直孔内、前記凹溝内、前記第２垂直孔内及び前記排気口内にコア形成用の高分子材料を加圧充填する工程と、
前記凹溝内に充填された高分子材料並びに前記第１及び第２の垂直孔内に充填された高分子材料のみを選択的に硬化すると共に、前記樹脂注入口内に充填された高分子材料及び前記排気口内に充填された高分子材料を未硬化のまま残す工程と、
前記第１及び第２の可動ピンを前記第１及び第２の貫通孔内から取り出すと共に、前記第２クラッドフィルムの表面から前記樹脂充填治具を取り外し、所要形状のコアが第１及び第２のクラッドフィルムと一体形成された高分子光導波路を取り出す工程とを含むことを特徴とする高分子光導波路の製造方法。
【請求項８】
片面に凹溝が形成された第１クラッドフィルムを作製する工程と、
凹溝や孔を有しないフラットな第２クラッドフィルムを作製する工程と、
前記凹溝を内側にして、前記第１クラッドフィルムと前記第２クラッドフィルムとを接合する工程と、
前記凹溝の両端部と対応する部分に、前記第２クラッドフィルムの表裏面に貫通する第１及び第２の垂直孔と、前記第１クラッドフィルムの表裏面に貫通する第１及び第２の貫通孔とを一連に開設する工程と、
先端部に４５°の角度で傾斜する傾斜面が形成された第１及び第２の可動ピンを、前記第１クラッドフィルムの裏面側から前記第１及び第２の貫通孔内に挿入し、前記傾斜面を対向に向けて、前記凹溝の端部にそれぞれ対向させる工程と、
前記第２クラッドフィルム上に樹脂注入口及び排気口が開設された樹脂充填治具を置き、前記第２クラッドフィルムに開口された第１及び第２の垂直孔と前記樹脂充填治具に開設された前記樹脂注入口及び前記排気口とをそれぞれ合致する工程と、
前記樹脂充填治具を用いて前記第１クラッドフィルムと前記第２クラッドフィルムとを固定した後、前記排気口から、前記排気口内、前記第２垂直孔内、前記凹溝内、前記第１垂直孔内及び前記樹脂注入口内の空気を吸引しつつ、前記樹脂注入口から、前記樹脂注入口内、前記第１垂直孔内、前記凹溝内、前記第２垂直孔内及び前記排気口内にコア形成用の高分子材料を加圧充填する工程と、
前記凹溝内に充填された高分子材料並びに前記第１及び第２の垂直孔内に充填された高分子材料のみを選択的に硬化すると共に、前記樹脂注入口内に充填された高分子材料及び前記排気口内に充填された高分子材料を未硬化のまま残す工程と、
前記第１及び第２の可動ピンを前記第１及び第２の貫通孔内から取り出すと共に、前記第２クラッドフィルムの表面から前記樹脂充填治具を取り外し、所要形状のコアが第１及び第２のクラッドフィルムと一体形成された高分子光導波路を取り出す工程とを含むことを特徴とする高分子光導波路の製造方法。
【請求項９】
片面に凹溝が形成され、当該凹溝の両端部と対応する部分に表裏面に貫通する第１及び第２の貫通孔が開設された第１クラッドフィルムを作製する工程と、
フラットな第２クラッドフィルムを作製する工程と、
先端部に４５°の角度で傾斜する傾斜面が形成された第１及び第２の可動ピンを、前記第１クラッドフィルムの裏面側から前記第１及び第２の貫通孔内に挿入し、前記傾斜面を対向に向けて、前記凹溝の端部にそれぞれ対向させる工程と、
前記凹溝内にコア形成用の高分子材料を充填する工程と、
前記第１クラッドフィルムの凹溝形成面に前記第２クラッドフィルムを重ね合わせた後、前記第２クラッドフィルムを前記第１クラッドフィルム側に押圧して、これら第１及び第２のクラッドフィルムの接合面から余剰のコア形成用高分子材料を排出する工程と、
前記凹溝内に充填された高分子材料を硬化する工程と、
前記第１及び第２の可動ピンを前記第１及び第２の貫通孔内から取り出す工程とを含むことを特徴とする高分子光導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルなクラッド用フィルム基材に高分子材料からなるコアが一体に形成された高分子光導波路の構造と、その製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
高分子光導波路は、屈折率の異なるコアとクラッドとを備え、これらの屈折率差を利用してコア内に導光させるように構成される。一般にコアとクラッドとは共に高分子材料をもって構成されるが、この種の高分子光導波路においては、コアとクラッドの屈折率差を十分に大きくすることができないため、光路変更用の反射面において、高い光の反射効率を得ることが困難である。このため、反射面の外側を空気として、反射面における屈折率差を大きくするエアクラッド構造が用いられる場合がある。
【０００３】
従来、このエアクラッド構造を有する高分子光導波路としては、図１１に示すように、光素子１００を備えた基板１０１と、光素子１００を覆うように基板１０１上に形成された下層クラッド部１０２と、下層クラッド部１０２上に形成されたコア部１０３と、コア部１０３を覆うように下層クラッド部１０２上に形成された上層クラッド部１０４とからなり、上層クラッド部１０４から下層クラッド部１０２に貫通する傾斜する穴部１０５の傾斜面をもって、光素子１００とコア部１０３とを光学的に結合する反射面を形成したものが知られている（例えば、特許文献１の図１参照。）。この特許文献１には、穴部１０５の形成方法として、レーザアブレーション加工、ブレードの差し込み及び切断が挙げられている。
【０００４】
また、高分子光導波路の製造方法の他の例としては、図１２に示すように、試料台２００上にダイシングテープ２０１を介して、第１クラッド層２０２、導波路コア２０３及び第２クラッド層２０４をこの順に積層形成した後、ブレード部の先端がテーパ状に形成されたダイシングソー２０５をもって、第１クラッド層２０２、導波路コア２０３及び第２クラッド層２０４を切削加工し、傾斜した光学面を形成するものが知られている（例えば、特許文献２の図６参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３７００４号公報
【特許文献２】特開２００８−３０４８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、下層クラッド部１０２とコア部１０３と上層クラッド部１０４とからなる積層体を作製した後に、レーザアブレーション加工、ブレードの差し込み又は切断により反射面となる穴部１０５を形成する構成であるので、穴部１０５の加工条件によっては、光素子１００とコア部１０３とを光学的に結合する反射面に加工痕が残り、反射面が荒れて光の伝搬損失や反射損失が悪化しやすいという問題がある。例えば、穴部１０５をレーザアブレーション加工によって形成する場合には、反射面に、クラッド部１０２，１０４及びコア部１０３から光熱によって蒸発した物質が付着しやすいため、反射面を良好な光学面とすることが困難である。一方、穴部１０５をブレードの差し込み又は切断によって形成する場合には、蒸発物質の問題は生じないが、加工中比較的早期にブレードの表面状態が悪化するので、良好な光学面を安定に加工することが困難である。また、いずれの方法においても、コアを貫通して反対側のクラッド部まで穴部を形成するため、物理的な強度が低下しやすいという問題もある。
【０００７】
特許文献２に記載の技術も、特許文献１に記載のブレードを用いて反射面を加工する技術と同様に、ブレードの表面状態の悪化に伴って光学面の状態が悪化するという問題がある。また、特許文献２に記載の技術は、ブレード部の先端がテーパ状に形成されたダイシングソー２０５を用いて反射面の切削加工を行うので、ブレードの表面状態を良好な状態に回復させるための研磨加工に伴って、ブレード部の先端のテーパ角が変化する虞があり、これによっても光の伝搬損失や反射損失が悪化しやすい。また、この技術においてもコアを貫通して切削加工を行うと共に、導波路の幅よりも大きな幅で加工する必要があるので、物理的な強度が低下しやすい。
【０００８】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的は、反射面における光の伝搬効率及び反射率が高い高分子光導波路を提供すること、及び良品を高能率に製造可能な高分子光導波路の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するため、高分子光導波路に関して第１に、高分子材料からなるコアと、当該コアの外面に接して設けられたクラッドフィルムとを有する高分子光導波路において、前記コアは、前記クラッドフィルムの表面と平行に形成された導光部と、前記導光部の端部に形成された、前記クラッドフィルムの表面に対して４５°の角度で傾斜する反射ミラー面とからなり、前記クラッドフィルムの前記反射ミラー面と対応する部分には、前記クラッドフィルムの一面から前記反射ミラー面を底面とする孔が開設されているという構成にした。
【００１０】
本構成の高分子導波路は、反射ミラー面のエアクラッドを構成する手段として、反射ミラー面を底面とする孔を開設したので、クラッドフィルムの強度低下を最小限に抑制することができ、十分な強度を持った高分子光導波路とすることができる。また、クラッドフィルムに開設された貫通孔が、単に反射ミラー面のエアクラッドを構成するためにのみ機能し、光素子等からの光をクラッドフィルム内に導入する要素とならないので、光のロスを少なくすることができ、光の伝搬効率を高めることができる。
【００１１】
本発明は、高分子光導波路に関して第２に、高分子材料からなるコアと、当該コアの外面に接して設けられたクラッドフィルムとを有する高分子光導波路において、前記コアは、前記クラッドフィルムの表面と平行に形成された導光部と、前記クラッドフィルムに開設された垂直孔内に形成され、前記導光部の両端部に連結された２つの垂直部と、前記導光部と前記垂直部の連結部に形成された、前記クラッドフィルムの表面に対して４５°の角度で傾斜する反射ミラー面とからなり、前記クラッドフィルムの前記反射ミラー面と対応する部分には、前記反射ミラー面にまで達する貫通孔が開設されているという構成にした。
【００１２】
本構成の高分子光導波路は、２つの垂直部の端面がクラッドフィルムの外面に露出して配置されるので、光素子等からの光を、クラッドフィルムを介することなく、直接コアに導入することができる。そして、一方の垂直部の端面から導入された光は、当該一方の垂直部、これと対向する一方の反射ミラー面、導光部及びこれと対向する他方の反射ミラー面を経て、他方の垂直部に導かれる。よって、光のロスを少なくすることができて、光の伝搬効率を高めることができる。
【００１３】
本発明は、高分子光導波路に関して第３に、前記第１又は第２の高分子光導波路において、前記導光部は、前記クラッドフィルムの面方向に複数形成されており、互いに隣接して形成される３つの前記導光部は、その端部の位置が一方向に並ばないように配置されているという構成にした。
【００１４】
かかる構成によると、導光部の端部に形成される反射ミラー面、ひいてはこの反射ミラー面を形成するための孔の開設位置が、一方向に揃わないので、孔を開設したことによる高分子光導波路の強度低下を極力抑制することができ、高分子光導波路の強度を保つことができる。
【００１５】
本発明は高分子光導波路に関して第４に、前記第２又は第３の高分子光導波路において、前記導光部と前記２つの垂直部は、断面形状及び断面積が略同等であるという構成にした。
【００１６】
かかる構成によると、各部の断面積の変化に起因するコア内部での光のロスを回避又は抑制することができるので、光の伝搬効率が高い高分子光導波路とすることができる。なお、「略同等」とは、導光部及び垂直部の形成上、やむを得ない誤差の範囲であることを意味する。
【００１７】
本発明は高分子光導波路に関して第５に、前記第２乃至第４の高分子光導波路において、前記垂直孔と前記孔とは、断面形状及び断面積と略同等であるという構成にした。
【００１８】
かかる構成によると、コアの垂直部を形成するためにクラッドフィルムに開設される垂直孔と、反射ミラー面にエアクラッドを構成するための孔とを一連に加工できるので、高分子光導波路の製造を容易化することができる。
【００１９】
一方、高分子光導波路の製造方法に関しては、第１に、片面に凹溝が形成され、当該凹溝の両端部と対応する部分に表裏面に貫通する第１及び第２の貫通孔が開設された第１クラッドフィルムを作製する工程と、先端部に４５°の角度で傾斜する傾斜面が形成された第１及び第２の可動ピンを、前記第１クラッドフィルムの裏面側から前記第１及び第２の貫通孔内に挿入し、前記傾斜面を対向に向けて、前記凹溝の端部にそれぞれ対向させる工程と、前記凹溝内にコア形成用の高分子材料を充填する工程と、前記凹溝内に充填された高分子材料を硬化する工程と、前記第１及び第２の可動ピンを前記第１及び第２の貫通孔内から取り出す工程とを含むという構成にした。
【００２０】
かかる構成によると、導光部の端部に形成される反射ミラー面を、導光部の形成後に、レーザアブレーション加工などの光熱加工や、ダイシングソーなどの機械加工によって形成するのではなく、導光部の形成前に、先端部に４５°の角度で傾斜する傾斜面が形成された可動ピンを用いて、導光部形成用のキャビティを形成するので、鏡面加工した可動ピンの面精度に応じた平滑な反射面が形成可能であり、反射ミラー面に加工痕が残ることがなく、また、加工によって生じる異物の反射ミラー面への付着も解消できる。
【００２１】
また、本発明は、高分子光導波路の製造方法に関して第２に、片面に凹溝が形成され、当該凹溝の両端部と対応する部分に表裏面に貫通する第１及び第２の貫通孔が開設された第１クラッドフィルムを作製する工程と、前記第１及び第２の貫通孔と対応する部分に、表裏面を貫通する第１及び第２の垂直孔が開設された第２クラッドフィルムを作製する工程と、前記凹溝を内側にして、かつ前記第１及び第２の貫通孔の中心と前記第１及び第２の垂直孔の中心とをそれぞれ合致して、前記第１クラッドフィルムと前記第２クラッドフィルムとを接合する工程と、先端部に４５°の角度で傾斜する傾斜面が形成された第１及び第２の可動ピンを、前記第１クラッドフィルムの裏面側から前記第１及び第２の貫通孔内に挿入し、前記傾斜面を対向に向けて、前記凹溝の端部にそれぞれ対向させる工程と、前記第２クラッドフィルム上に樹脂注入口及び排気口が開設された樹脂充填治具を置き、前記第２クラッドフィルムに開口された第１及び第２の垂直孔と前記樹脂充填治具に開設された前記樹脂注入口及び前記排気口とをそれぞれ合致する工程と、前記樹脂充填治具を用いて前記第１クラッドフィルムと前記第２クラッドフィルムとを固定した後、前記排気口から、前記排気口内、前記第２垂直孔内、前記凹溝内、前記第１垂直孔内及び前記樹脂注入口内の空気を吸引しつつ、前記樹脂注入口から、前記樹脂注入口内、前記第１垂直孔内、前記凹溝内、前記第２垂直孔内及び前記排気口内にコア形成用の高分子材料を加圧充填する工程と、前記凹溝内に充填された高分子材料並びに前記第１及び第２の垂直孔内に充填された高分子材料のみを選択的に硬化すると共に、前記樹脂注入口内に充填された高分子材料及び前記排気口内に充填された高分子材料を未硬化のまま残す工程と、前記第１及び第２の可動ピンを前記第１及び第２の貫通孔内から取り出すと共に、前記第２クラッドフィルムの表面から前記樹脂充填治具を取り外し、所要形状のコアが第１及び第２のクラッドフィルムと一体形成された高分子光導波路を取り出す工程とを含むという構成にした。
【００２２】
かかる構成によると、導光部の端部に形成される反射ミラー面と対向に、第１及び第２の垂直部を有する高分子光導波路を製造することができる。
【００２３】
また、本発明は、高分子光導波路の製造方法に関して第３に、片面に凹溝が形成された第１クラッドフィルムを作製する工程と、凹溝や孔を有しないフラットな第２クラッドフィルムを作製する工程と、前記凹溝を内側にして、前記第１クラッドフィルムと前記第２クラッドフィルムとを接合する工程と、前記凹溝の両端部と対応する部分に、前記第２クラッドフィルムの表裏面に貫通する第１及び第２の垂直孔と、前記第１クラッドフィルムの表裏面に貫通する第１及び第２の貫通孔とを一連に開設する工程と、先端部に４５°の角度で傾斜する傾斜面が形成された第１及び第２の可動ピンを、前記第１クラッドフィルムの裏面側から前記第１及び第２の貫通孔内に挿入し、前記傾斜面を対向に向けて、前記凹溝の端部にそれぞれ対向させる工程と、前記第２クラッドフィルム上に樹脂注入口及び排気口が開設された樹脂充填治具を置き、前記第２クラッドフィルムに開口された第１及び第２の垂直孔と前記樹脂充填治具に開設された前記樹脂注入口及び前記排気口とをそれぞれ合致する工程と、前記樹脂充填治具を用いて前記第１クラッドフィルムと前記第２クラッドフィルムとを固定した後、前記排気口から、前記排気口内、前記第２垂直孔内、前記凹溝内、前記第１垂直孔内及び前記樹脂注入口内の空気を吸引しつつ、前記樹脂注入口から、前記樹脂注入口内、前記第１垂直孔内、前記凹溝内、前記第２垂直孔内及び前記排気口内にコア形成用の高分子材料を加圧充填する工程と、前記凹溝内に充填された高分子材料並びに前記第１及び第２の垂直孔内に充填された高分子材料のみを選択的に硬化すると共に、前記樹脂注入口内に充填された高分子材料及び前記排気口内に充填された高分子材料を未硬化のまま残す工程と、前記第１及び第２の可動ピンを前記第１及び第２の貫通孔内から取り出すと共に、前記第２クラッドフィルムの表面から前記樹脂充填治具を取り外し、所要形状のコアが第１及び第２のクラッドフィルムと一体形成された高分子光導波路を取り出す工程とを含むという構成にした。
【００２４】
かかる構成によると、前記第２の製造方法とほぼ同一の作用効果が得られるほか、第１垂直孔と第１貫通孔及び第２垂直孔と第２貫通孔を一連に開設するので、これらの各孔のアライメントが不要になり、高分子光導波路の製造をより容易化することができる。
【００２５】
また、本発明は、高分子光導波路の製造方法に関して第４に、片面に凹溝が形成され、当該凹溝の両端部と対応する部分に表裏面に貫通する第１及び第２の貫通孔が開設された第１クラッドフィルムを作製する工程と、フラットな第２クラッドフィルムを作製する工程と、先端部に４５°の角度で傾斜する傾斜面が形成された第１及び第２の可動ピンを、前記第１クラッドフィルムの裏面側から前記第１及び第２の貫通孔内に挿入し、前記傾斜面を対向に向けて、前記凹溝の端部にそれぞれ対向させる工程と、前記凹溝内にコア形成用の高分子材料を充填する工程と、前記第１クラッドフィルムの凹溝形成面に前記第２クラッドフィルムを重ね合わせた後、前記第２クラッドフィルムを前記第１クラッドフィルム側に押圧して、これら第１及び第２のクラッドフィルムの接合面から余剰のコア形成用高分子材料を排出する工程と、前記凹溝内に充填された高分子材料を硬化する工程と、前記第１及び第２の可動ピンを前記第１及び第２の貫通孔内から取り出す工程とを含むという構成にした。
【００２６】
かかる構成によると、前記第１の製造方法とほぼ同一の作用効果が得られるほか、凹溝内へのコア形成用高分子材料の充填が容易になるので、高分子光導波路の製造をより容易化することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の高分子光導波路は、クラッドフィルムの反射ミラー面と対応する部分に、反射ミラー面にまで達する貫通孔を開設したので、クラッドフィルムに開設された貫通孔が単に反射ミラー面のエアクラッドを構成するためにのみ機能し、光素子等からの光をクラッドフィルム内に導入する要素とならないので、光のロスを少なくすることができて、光の伝搬効率を高めることができる。
【００２８】
本発明の高分子光導波路の製造方法は、導光部の形成前に、先端部に４５°の角度で傾斜する傾斜面が形成された可動ピンを用いて、導光部形成用のキャビティを形成するので、形成された反射ミラー面に加工痕が残ることがなく、光の伝搬効率が高い高分子光導波路を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態に係る高分子光導波路の断面図である。
【図２】第２実施形態に係る高分子光導波路の断面図である。
【図３】第３実施形態に係る高分子光導波路の断面図である。
【図４】第４実施形態に係る高分子光導波路の平面図である。
【図５】第１実施形態に係る高分子光導波路製造方法の工程説明図である。
【図６】第２実施形態に係る高分子光導波路製造方法の工程説明図である。
【図７】第３実施形態に係る高分子光導波路製造方法の工程説明図である。
【図８】第４実施形態に係る高分子光導波路製造方法の工程説明図である。
【図９】第５実施形態に係る高分子光導波路製造方法の工程説明図である。
【図１０】第６実施形態に係る高分子光導波路製造方法の工程説明図である。
【図１１】従来例に係る高分子光導波路製造方法の断面図である。
【図１２】他の従来例に係る高分子光導波路の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
まず、本発明に係る高分子光導波路の実施形態を、図１乃至図４に基づいて説明する。図１から明らかなように、第１実施形態に係る高分子光導波路１Ａは、互いに接合された第１及び第２のクラッドフィルム１０，２０と、これら第１及び第２のクラッドフィルム１０，２０の接合体の内部に形成されるコア３０とからなる。コア３０は、所要の高分子材料をもって構成され、第１及び第２のクラッドフィルム１０，２０は、コア３０を構成する高分子材料よりも、使用する光に対する屈折率が低いフレキシブルな高分子材料をもって構成される。なお、一組のクラッドフィルム１０，２０中には、複数列のコア３０を形成することも勿論可能である。また、クラッドフィルム１０，２０は、剥離を防止するため、接着することが特に望ましい。
【００３１】
第１及び第２のクラッドフィルム１０，２０は、当該第１実施形態に係る高分子光導波路１Ａを備えた光学装置の用途に応じ、かつ、屈折率などの光学的特性、機械的強度、耐熱性、コア３０との接合性、フレキシビリティ及び吸水性等を考慮して材料が選択される。具体的には、コア３０との屈折率差を確保するため、屈折率が１．５５よりも小さく、厚みが５０μｍ〜１００μｍ程度の脂環式アクリル樹脂フィルムや脂環式オレフィン樹脂フィルムなどを用いることができる。
【００３２】
コア３０は、所要の屈折率と光透過性とを有するものであれば、公知に属する任意の高分子材料をもって形成することもできるが、樹脂硬化光の照射範囲を規制することにより、所要の部分のみを選択的に硬化させることができ、コア３０ひいては高分子光導波路１Ａの製造を容易化できるので、紫外線硬化性樹脂が特に好適である。
【００３３】
第１クラッドフィルム１０の片面には、凹溝１１が形成されると共に、当該凹溝１１の両端部と対応する部分には、第１クラッドフィルム１０の表裏面に貫通する第１及び第２の貫通孔１２，１３が開設されている。これに対して、第２クラッドフィルム２０には、貫通孔１２，１３と対応する部分に、第２クラッドフィルム２０の表裏面に貫通する第１及び第２の垂直孔２２，２３が開設されている。凹溝１１は、当該凹溝１１と凹凸の向きが逆に形成された金型（図示省略）に、加熱下で第１クラッドフィルム１０を押し付ける転写法により形成することができる。一方、第１及び第２の貫通孔１２，１３並びに第１及び第２の垂直孔２２，２３は、プレス加工、ドリルなどによる切削加工、レーザアブレーション加工などによって形成することができる。なお、レーザアブレーション加工によると、加工時に生じた異物がクラッドフィルム１０，２０の表面に付着する可能性もあるが、素材段階における加工であるので、仮に異物が付着したとしても容易に除去できると共に、コア３０の光学的特性に悪影響を及ぼすことがない。
【００３４】
コア３０は、凹溝１１内にコア形成用の高分子材料を充填することにより形成される導光部３１と、第１及び第２の垂直孔２２，２３内にコア形成用の高分子材料を充填することにより形成される第１及び第２の垂直部３２，３３と、導光部３１と第１垂直部３２の連結部に形成された第１反射ミラー面３４と、導光部３１と第２垂直部３３の連結部に形成された第２反射ミラー面３５とからなる。反射ミラー面３４，３５の傾斜角度は、クラッドフィルム１０，２０の表面に対して４５°である。反射ミラー面３４，３５は、第１及び第２の貫通孔１２，１３内の空気と接しており、いわゆるエアクラッドの状態になっている。したがって、第１垂直部３２の端面から入射した光は、第１反射ミラー面３４にて全反射されて導光路３１内に伝搬し、さらに第２反射ミラー面３５にて全反射されて第２垂直部３３に伝搬し、当該第２垂直部３３の端面から取り出される。勿論、第２垂直部３３の端面から光を入射した場合には、逆の経路で光が伝搬し、第１垂直部３２の端面から取り出される。反射ミラー面３４，３５の形成方法については、後に詳述する。なお、導光部３１の断面形状は矩形とすることができ、その場合、導光部３１の幅及び高さは、高分子光導波路１Ａを備えた光学装置の用途に応じて、１５μｍ〜１００μｍ程度に形成される。
【００３５】
導光部３１と２つの垂直部２２，２３とは、断面形状及び断面積を略同等に形成することが特に望ましい。このようにすると、各部の断面積の変化に起因するコア内部での光のロスを回避又は抑制することができるので、光の伝搬効率が高い高分子光導波路とすることができる。また、第１及び第２の貫通孔１２，１３と第１及び第２の垂直孔２２，２３とは、断面形状及び断面積を略同等に形成することが特に望ましい。このようにすると、第１の貫通孔１２と第１の垂直孔２２、及び第１の貫通孔１３と第１の垂直孔２３とを一連に加工できるので、高分子光導波路の製造を容易化することができる。
【００３６】
本例の高分子光導波路は、２つの垂直部２２，２３の端面が第２クラッドフィルム２０の外面に露出して配置されるので、光素子等からの光を、当該第２クラッドフィルム２０を介することなく、直接コア３０に導入することができる。そして、一方の垂直部２２の端面から導入された光は、当該一方の垂直部２２、これと対向する一方の反射ミラー面３４、導光部３１及びこれと対向する他方の反射ミラー面３５を経て、他方の垂直部２３に導かれる。即ち、本構成の高分子光導波路においては、第１クラッドフィルム１０に開設された貫通孔１２，１３が、単に反射ミラー面３４，３５のエアクラッドを構成するためにのみ機能し、光素子等からの光をクラッドフィルム１０，２０内に導入する要素とならないので、光のロスを少なくすることができて、光の伝搬効率を高めることができる。なお、貫通孔１２，１３は、図１の下側から他のフィルムや高分子材料などで蓋をされていても良い。これにより反射ミラー面３４，３５に外部から異物が付着して反射性能が低下することを防ぐことができる。このとき、エアクラッド構造を維持するため、反射ミラー面３４，３５と蓋を形成する材料とが接しないようにすることが望ましい。
【００３７】
図２から明らかなように、第２実施形態に係る高分子光導波路１Ｂは、第１及び第２の反射ミラー面３４，３５の外側に導光部３１と連通する第１及び第２の拡張部３６，３７を形成し、これらの各拡張部３６，３７に第１及び第２の垂直部３２，３３を形成したことを特徴とする。拡張部３６，３７の幅、及び厚みは導光部３１の幅とほぼ同等である。その他の部分については、第１実施形態に係る高分子光導波路１Ａと同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本例の高分子光導波路１Ｂは、第１及び第２の反射ミラー面３４，３５の外側に導光部３１と連通する第１及び第２の拡張部３６，３７を形成したので、高分子光導波路１Ｂの製造を容易かつ高能率なものにすることができる。即ち、本例の高分子光導波路１Ｂは、凹溝１１を形成した第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０とを接合し、第１及び第２の貫通孔１２，１３と第１及び第２の垂直孔２２，２３を形成し、第１及び第２の貫通孔１２，１３内に所要の可動ピンを挿入して、導光部３１、反射ミラー面３４，３５及び垂直部３２，３３に相当する所定形状のキャビティを形成した後、当該キャビティ内にコア３０を形成するための高分子材料を充填する工程を経て作製される。この場合において、第１クラッドフィルム１０に、凹溝１１が延長された拡張部３６，３７に相当する窪みが形成されていると、凹溝１１の端部の位置を厳密にアライメントする必要がなく、また凹溝１１が形成された第１クラッドフィルムの収縮などによって凹溝１１の長さに多少変動が生じても所定の寸法で第１及び第２の貫通孔を穿孔して各可動ピンを挿入することにより高分子材料の充填が可能になるので、高分子光導波路１Ｂの製造を容易かつ高能率なものにすることができる。
【００３８】
図３から明らかなように、第３実施形態に係る高分子光導波路１Ｃは、第２クラッドフィルム２０として、垂直孔２２，２３が開設されていないフラットなものを用い、第１及び第２の垂直部３２，３３を省略したことを特徴とする。本例の高分子光導波路１Ｃにおいては、第２クラッドフィルム２０を介して、コア３０への光の導入及びコア３０からの光の取り出しが行われる。その他の部分については、第１実施形態に係る高分子光導波路１Ａと同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本例の高分子光導波路１Ｃは、第２クラッドフィルム２０に垂直孔２２，２３を開設しないので、その加工に要する工数を低減できると共に、第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０とを接合する際のアライメントが一切不要となるので、この点からも高分子光導波路１Ｃの製造を容易かつ高能率なものにすることができる。
【００３９】
図４から明らかなように、第４実施形態に係る高分子光導波路１Ｄは、第１及び第２のクラッドフィルム１０，２０の面方向に複数（図４の例では３本）の導光部３１を形成すると共に、互いに隣接して形成される３つの導光部３１は、その端部の位置が一方向に並ばないように配置したことを特徴とする。その他の部分については、第１実施形態に係る高分子光導波路１Ａと同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本例の高分子光導波路１Ｄは、互いに隣接して形成される３つの導光部３１の端部の位置が一方向に並ばないように配置したので、各導光部３１の端部に形成される反射ミラー面を形成するための孔１２，１３の開設位置も一方向に揃わない構成となる。したがって、孔１２，１３を開設したことによる高分子光導波路の強度低下を極力抑制することができ、高分子光導波路の強度を保つことができる。なお、図４の例では、３つの導光部３１が平行に形成されているが、導光部３１の平面形状については、必要に応じて任意の形状に形成することができる。
【００４０】
次に、実施形態に係る高分子光導波路の製造方法を、各実施例ごとに説明する。
【００４１】
〈高分子光導波路の製造方法の第１例〉
図５に示すように、本例の高分子光導波路の製造方法は、接合前の第１及び第２のクラッドフィルム１０，２０に所要の貫通孔及び垂直孔を開口しておくことを特徴とする。
【００４２】
まず、図５（ａ）に示すように、片面に凹溝１１が形成され、かつ当該凹溝１１の両端部と対応する部分に、それぞれ表裏面に貫通する第１及び第２の貫通孔１２，１３が開設された第１クラッドフィルム１０を用意する。なお、第１及び第２の貫通孔１２，１３の開設位置と凹溝１１の両端部とは、必ずしも厳密に一致させる必要はなく、第１及び第２の貫通孔１２，１３の開設位置が、凹溝１１の形成範囲の中にあれば足りる。したがって、第１及び第２の貫通孔１２，１３の開設を容易なものにすることができて、高分子光導波路１Ａを安価に製造することができる。また、これと同時に、図５（ｂ）に示すように、第１クラッドフィルム１０に開設された第１及び第２の貫通孔１２，１３と対応する部分に、それぞれ表裏面を貫通する第１及び第２の垂直孔２２，２３が開設された第２クラッドフィルム２０を用意する。上述のように、凹溝１１は、所要の金型から転写法により形成することができ、第１及び第２の貫通孔１２，１３並びに第１及び第２の垂直孔２２，２３は、レーザアブレーション加工などによって形成することができる。
【００４３】
さらに、これと同時に、図５（ｃ）に示すように、第１及び第２の貫通孔１２，１３と対応する位置に第１及び第２の可動ピン５１，５２が出入り可能に構成された定盤５０と、第１及び第２の垂直孔２２，２３と対応する位置に樹脂注入口６１及び排気口６２が開設された樹脂充填治具６０Ａも用意する。第１及び第２の可動ピン５１，５２は、第１及び第２の貫通孔１２，１３とほぼ同径で、これら第１及び第２の貫通孔１２，１３内を自由に移動可能な形状に形成されており、その先端部には、４５°の角度で傾斜する傾斜面５１ａ，５２ａが形成されている。これら第１及び第２の可動ピン５１，５２は、図５（ｃ）に示すように、傾斜面５１ａ，５２ａを対向にして、定盤５０に開設された可動ピン挿入孔５３，５４内に配置される。樹脂充填治具６０Ａは、全体がガラスなどの透明体をもって構成されており、樹脂注入口６１及び排気口６２の内面には、遮光膜６１ａ，６２ａが形成されている。
【００４４】
しかる後に、図５（ｃ）に示すように、凹溝１１を内側にし、かつ第１貫通孔１２と第１垂直孔２２及び第２貫通孔１３と第２垂直孔２３とがそれぞれ同心となるように位置決めして、第１及び第２のクラッドフィルム１０，２０を接合する。
【００４５】
次いで、図５（ｄ）に示すように、第１クラッドフィルム１０を定盤５０側に向けて、第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０の接合体を定盤５０上に載置し、第１貫通孔１２と第１可動ピン５１及び第２貫通孔１３と第２可動ピン５２とをそれぞれ同心に配置する。また、第２クラッドフィルム２０上に樹脂充填治具６０Ａを載置し、第１垂直孔２２と樹脂注入口６１及び第２垂直孔２３と排気口６２とをそれぞれ同心に配置する。そして、樹脂充填治具６０Ａを下向きに押圧し、第１及び第２のクラッドフィルム１０，２０の接合体を固定する。この状態において、第１可動ピン５１及び第２可動ピン５２を上昇し、これら２つの可動ピン５１，５２の先端部を第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０の界面に位置付ける。これにより、樹脂注入口６１、第１垂直孔２２、可動ピン５１の傾斜面５１ａ、凹溝１１、可動ピン５２の傾斜面５２ａ、第２垂直孔２３及び排気口６２からなる所望のキャビティ８０が形成される。
【００４６】
次いで、図５（ｅ）に示すように、樹脂供給ヘッド６３及び吸引ヘッド６４を樹脂充填治具６０Ａに開設された樹脂注入口６１及び排気口６２にそれぞれ連結し、吸引ヘッド６４によりキャビティ８０内の空気を吸引する。そして、キャビティ８０内の圧力が所定値以下に減圧された段階で、樹脂注入口６１からキャビティ８０内にコア形成用の高分子材料を加圧充填する。これにより、キャビティ８０内への紫外線硬化性樹脂の充填が高能率に行われると共に、コア３０内への気泡の混入が防止され、良品の製造を高能率に行うことが可能になる。
【００４７】
キャビティ８０内に紫外線硬化性樹脂が充填された段階で、吸引ヘッド６４による吸引及び樹脂供給ヘッド６３からの樹脂の供給を停止し、樹脂充填治具６０Ａの外面全面から紫外線硬化性樹脂の硬化光Ｌを照射する。前述のように、樹脂注入口６１及び排気口６２の内面には遮光膜６１ａ，６２ａが形成されているので、この樹脂硬化光Ｌを全面照射した後においても、樹脂注入口６１内及び排気口６２内に残留した紫外線硬化性樹脂は硬化せず、キャビティ８０内に注入された紫外線硬化性樹脂のみが選択的に硬化される。
【００４８】
次いで、第１及び第２の可動ピン５１，５２を第１及び第２の貫通孔１２，１３内から取り出すと共に、第２クラッドフィルム２０の表面から樹脂充填治具６０Ａを取り外し、図１に示す高分子光導波路１Ａ、図２に示す高分子光導波路１Ｂ、若しくは図４に示す高分子光導波路１Ｄを取り出す。なお、樹脂充填治具６０Ａを取り外した後、クラッドフィルム１０，２０の外周を切断して、その外径を整えることもできる。
【００４９】
本例の高分子光導光路の製造方法は、可動ピン５１，５２の先端部に形成された傾斜面５１ａ，５２ａをもってキャビティ８０の反射ミラー面３４，３５と対応する部分を形成し、当該傾斜面５１ａ，５２ａの形状を紫外線硬化性樹脂に転写することによって反射ミラー面３４，３５を形成するので、反射ミラー面３４，３５をレーザアブレーション加工によって形成する場合や、ブレードを用いた切断加工によって形成する場合とは異なり、反射ミラー面３４，３５に加工痕が残ることがない。また、加工によって生じる異物の反射ミラー面３４，３５への付着も解消できる。さらに、本例の高分子光導光路の製造方法は、遮光膜６１ａ，６２ａにより、樹脂充填治具６０Ａに開設された樹脂注入口６１及び排気口６２内における紫外線硬化性樹脂の硬化を防止することができるので、硬化した紫外線硬化性樹脂を除去する等の後処理を行う必要が無く、１つの樹脂充填治具６０Ａを用いて多数の高分子光導波路の製造を連続的に行うことができる。また、樹脂充填治具６０Ａの全面に樹脂硬化光Ｌを照射するので、コア３０の硬化を容易に行うことができる。
【００５０】
〈高分子光導波路の製造方法の第２例〉
図６に示すように、本例の高分子光導波路の製造方法は、第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０の接合後に、これらの各クラッドフィルムに所要の貫通孔及び垂直孔を開口することを特徴とする。
【００５１】
即ち、本例の高分子光導波路の製造方法においては、まず図６（ａ）に示すように、片面に凹溝１１が形成された第１クラッドフィルム１０を用意する。また、これと同時に、図６（ｂ）に示すように、何らの加工もされていないフラットな第２クラッドフィルム２０を用意する。そして、図６（ｃ）に示すように、これらの第１及び第２のクラッドフィルム１０，２０を、凹溝１１を内側にして接合する。
【００５２】
しかる後に、図６（ｄ）に示すように、当該凹溝１１の両端部と対応する部分に、互いに連通する第１垂直孔２２及び第１貫通孔１２と、第２垂直孔２３及び第２貫通孔１３とを一連に開設する。これらの各孔１２，１３，２２，２３は、レーザアブレーション加工などによって形成することができる。なお、本例においても、各孔１２，１３，２２，２３の開設位置を凹溝１１の両端部と必ずしも厳密に一致させる必要はなく、各孔１２，１３，２２，２３の開設位置が凹溝１１の形成範囲の中にあれば足りる。孔開設後の工程については、第１実施形態と同じであるので、説明を省略する。本例の製造方法によっても、図１に示す高分子光導波路１Ａ、図２に示す高分子光導波路１Ｂ、若しくは図４に示す高分子光導波路１Ｄを製造することができる。
【００５３】
本例の高分子光導波路の製造方法は、第１実施形態に係る高分子光導波路の製造方法とほぼ同一の作用効果を奏するほか、第１垂直孔２２と第１貫通孔１２及び第２垂直孔２３と第２貫通孔１３とを一連に開設するので、これらの各穴のアライメントが不要になり、高分子光導波路の製造をより容易化することができる。
【００５４】
〈高分子光導波路の製造方法の第３例〉
図７に示すように、本例の高分子光導波路の製造方法は、露光用孔を有する不透明な樹脂充填治具６０Ｂを用い、鋳型内に充填された紫外線硬化性樹脂を露光用孔を通して当該紫外線硬化性樹脂に伝搬される樹脂硬化光にて硬化することを特徴とする。
【００５５】
本例の高分子光導波路の製造方法に使用される樹脂充填治具６０Ｂは、金属板などの不透明材をもって形成されており、所要の部位に樹脂注入口６１と排気口６２と露光用孔６５とが開設されている。第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０との接合体については、前述した高分子光導波路の製造方法の第１例又は第２例で説明した方法で製造される。
【００５６】
本例の高分子光導波路の製造方法も、キャビティ８０内にコア形成用の紫外線硬化性樹脂を注入するまでは、第１例及び第２例に係る高分子光導波路の製造方法と同じ手順で作業が行われる。キャビティ８０内にコア形成用の紫外線硬化性樹脂が注入されたときの状態を、図７（ａ）に示す。この図から明らかなように、この状態においては、露光用孔６５と垂直孔２２，２３とが、互いに面方向にずれた位置に配置されている。
【００５７】
次いで、この状態から、図７（ｂ）に示すように、樹脂充填治具６０Ｂを面方向に移動し、露光用孔６５を第１垂直孔２２又は第２垂直孔２３（図７（ｂ）の例では、第２垂直孔２３）に合致させる。しかる後に、露光用孔６５内に、例えば一端が光源に接続された光ファイバなどの露光手段（図示省略）を挿入し、露光用孔６５を通して第２垂直孔２３に樹脂硬化光Ｌを照射する。第２垂直孔２３に照射された樹脂硬化光は、第２垂直孔２３、凹溝１１及び第１垂直孔２２の順に伝搬し、この中に充填された紫外線硬化性樹脂を硬化する。これにより、所要のコア３０が形成される。以下の工程については、前述した第１例に係る高分子光導波路の製造方法と同じであるので、説明を省略する。本例の製造方法によっても、図１に示す高分子光導波路１Ａ、図２に示す高分子光導波路１Ｂ、若しくは図４に示す高分子光導波路１Ｄを製造することができる。
【００５８】
本例の高分子光導波路の製造方法は、第１実施形態に係る高分子光導波路の製造方法と同様の効果を有するほか、不透明な樹脂充填治具６０Ｂを用いるので、遮光膜６１ａ，６２ａの形成が不要になり、樹脂充填治具６０Ｂひいては高分子光導波路１Ａ，１Ｂ，１Ｄの製造コストを低減することができる。
【００５９】
〈高分子光導波路の製造方法の第４例〉
図８に示すように、本例の高分子光導波路の製造方法は、スライダ挿入空間６６，６７と当該空間６６，６７内に挿入されるスライダ６８，６９とからなる樹脂注入経路及び露光経路の切換手段を有する不透明な樹脂充填治具６０Ｃを用いたことを特徴とする。
【００６０】
本例の高分子光導波路の製造方法に使用される樹脂充填治具６０Ｃは、金属板などの不透明材をもって形成されており、所要の部分に樹脂注入口６１及び第１垂直孔２２に連通する第１スライダ挿入空間６６、排気口６２及び第２垂直孔２３に連通する第２スライダ挿入空間６７、並びに第１及び第２のスライダ挿入空間６６，６７のいずれか（図８の例では、第２スライダ挿入空間６７）に連通する露光用孔６５とを有し、第１スライダ挿入空間６６内に樹脂注入口６１と第１垂直孔２２とを連通する第１樹脂通過孔６８ａが開設された第１スライダ６８が摺動可能に挿入され、かつ第２スライダ挿入空間６７内に排気口６２と第２垂直孔２３とを連通する第２樹脂通過孔６９ａが開設された第２スライダ６９が摺動可能に挿入されている。第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０との接合体については、前述した高分子光導波路の製造方法の第１例又は第２例で説明した方法で製造される。
【００６１】
本例の高分子光導波路の製造方法は、第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０との接合体を製造した後、図８（ａ）に示すように、第２クラッドフィルム２０の表面に樹脂充填治具６０Ｃを載せて第１垂直孔２２と樹脂注入口６１とが合致し、かつ第２垂直孔２３と排気口６２とが合致するように、第２クラッドフィルム２０に対する樹脂充填治具６０Ｃのアライメントを行うと共に、第１樹脂通過孔６８ａが樹脂注入口６１及び第１垂直孔２２と合致し、かつ第２樹脂通過孔６９ａが排気口６２及びと第２垂直孔２３と合致するように、樹脂充填治具６０Ｃに対する第１及び第２のスライダ６８，６９のアライメントを行う。この状態で、第１実施形態に係る高分子光導波路の製造方法と同様に、樹脂供給ヘッド６３から樹脂注入口６１を通してキャビティ８０内に紫外線硬化性樹脂を注入する。
【００６２】
次いで、この状態から、図８（ｂ）に示すように、第１及び第２のスライダ６８，６９をそれぞれ第１及び第２のスライダ挿入空間６６，６７内の所定の位置、即ち、樹脂注入口６１と第１垂直孔２２との間に第１スライダ６８が介在せず、かつ排気口６２と第２垂直孔２３との間に第２スライダ６９が介在しない位置まで移動させ、樹脂充填治具６０Ｃに開設された露光用孔６５を第２スライダ挿入空間６７に連通させる。この状態から、露光用孔６５を通して第２スライダ挿入空間６７内に、一端が光源に接続された光ファイバなどの露光手段（図示省略）を挿入し、露光用孔６５及び第２スライダ挿入空間６７を通して第２垂直孔２３に樹脂硬化光Ｌを照射する。第２垂直孔２３に照射された樹脂硬化光は、第２垂直孔２３、凹溝１１及び第１垂直孔２２の順に伝搬し、この中に充填された紫外線硬化性樹脂を硬化する。これにより、所要のコア３０が形成される。以下の工程については、前述した第１例に係る高分子光導波路の製造方法と同じであるので、説明を省略する。本例の製造方法によっても、図１に示す高分子光導波路１Ａ、図２に示す高分子光導波路１Ｂ、若しくは図４に示す高分子光導波路１Ｄを製造することができる。
【００６３】
本例の高分子光導波路の製造方法は、第１及び第２のスライダ挿入空間６６，６７が形成され、当該各空間６６，６７内に第１及び第２のスライダ６８，６９が摺動可能に挿入された樹脂充填治具６０Ｃを用い、第１及び第２のスライダ挿入空間６６，６７内で第１及び第２のスライダ６８，６９の設定位置を適宜切り換えることにより、キャビティ８０内への紫外線硬化性樹脂の供給と、露光用孔６５及び第１又は第２のスライダ挿入空間６６，６７を通してのコア形成部分への紫外線硬化性樹脂の露光とが可能になるので、樹脂充填治具６０Ｃに形成された露光用孔６５と第２クラッドフィルム２０に開設された第１又は第２の垂直孔２２，２３とのアライメントが不要になり、高分子光導波路の製造をより効率的なものにすることができる。
【００６４】
〈高分子光導波路の製造方法の第５例〉
図９に示すように、本例の高分子光導波路の製造方法は、スライダ６８，６９の駆動方向が第４例に係る高分子光導波路の製造方法とは異なる不透明な樹脂充填治具６０Ｄを用いたことを特徴とする。
【００６５】
本例の高分子光導波路の製造方法に使用される樹脂充填治具６０Ｄは、金属板などの不透明材をもって形成されており、所要の部分に樹脂注入口６１及び第１垂直孔２２に連通する第１スライダ挿入空間６６、排気口６２及び第２垂直孔２３に連通する第２スライダ挿入空間６７、並びに第１及び第２のスライダ挿入空間６６，６７のいずれか（図９の例では、第２スライダ挿入空間６７）に連通する露光用孔６５を有し、第１スライダ挿入空間６６内に樹脂注入口６１と第１垂直孔２２とを連通する第１樹脂通過孔６８ａが開設された第１スライダ６８が摺動可能に挿入され、かつ第２スライダ挿入空間６７内に排気口６２と第２垂直孔２３とを連通する第２樹脂通過孔６９ａ及び露光用孔６５と連通する第２露光用孔６９ｂが開設された第２スライダ６９が摺動可能に挿入されている。第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０との接合体については、前述した高分子光導波路の製造方法の第１例又は第２例で説明した方法で製造される。
【００６６】
本例の高分子光導波路の製造方法は、第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０との接合体を製造した後、第２クラッドフィルム２０の表面に樹脂充填治具６０Ｄを載せて第１垂直孔２２と樹脂注入口６１とが合致し、かつ第２垂直孔２３と排気口６２とが合致するように、第２クラッドフィルム２０に対する樹脂充填治具６０Ｄのアライメントを行うと共に、第１樹脂通過孔６８ａが樹脂注入口６１及び第１垂直孔２２と合致し、かつ第２樹脂通過孔６９ａが排気口６２及び第２垂直孔２３と合致するように、樹脂充填治具６０Ｄに対する第１及び第２のスライダ６８，６９のアライメントを行う。スライダ６８，６９のアライメントは、図９（ａ）に示すように、第１及び第２のスライダ６８，６９の一側端をそれぞれ第１及び第２のスライダ挿入空間６６，６７の一壁面に突き当てることにより、自動的に行うことができる。この状態で、第１実施形態に係る高分子光導波路の製造方法と同様に、樹脂供給ヘッド６３から樹脂注入口６１を通してキャビティ８０内に紫外線硬化性樹脂を注入する。
【００６７】
次いで、この状態から、図９（ｂ）に示すように、第１及び第２のスライダ６８，６９の他の一側端がそれぞれ第１及び第２のスライダ挿入空間６６，６７の他の一壁面に突き当てられる位置まで第１及び第２のスライダ６８，６９を移動する。これにより、樹脂注入口６１と第１垂直孔２２とが第１スライダ６８によって遮断されると共に、排気口６２と第２垂直孔２３とが第２スライダ６９によって遮断される。この場合にも、露光用孔６５と第２スライダ６９に開設された第２露光用孔６９ｂとの連通は、第２スライダ挿入空間６７を介して維持される。
【００６８】
この状態から、露光用孔６５、第２スライダ挿入空間６７及び第２露光用孔６９ｂ内に、一端が光源に接続された光ファイバなどの露光手段（図示省略）を挿入し、これらの各孔６５，６７，６９ｂを通して第２垂直孔２３に樹脂硬化光Ｌを照射する。第２垂直孔２３に照射された樹脂硬化光は、第２垂直孔２３、凹溝１１及び第１垂直孔２２の順に伝搬し、この中に充填された紫外線硬化性樹脂を硬化する。これにより、所要のコア３０が形成される。以下の工程については、前述した第１例に係る高分子光導波路の製造方法と同じであるので、説明を省略する。本例の製造方法によっても、図１に示す高分子光導波路１Ａ、図２に示す高分子光導波路１Ｂ、若しくは図４に示す高分子光導波路１Ｄを製造することができる。
【００６９】
本例の高分子光導波路の製造方法は、第４実施形態に係る高分子光導波路の製造方法と同様の効果を有するほか、第１及び第２のスライダ６８，６９の所要の一側端をそれぞれ第１及び第２のスライダ挿入空間６６，６７の所要の一壁面に突き当てることにより、樹脂注入時及び樹脂硬化時におけるスライダ６８，６９のアライメントを行うので、これらの各工程におけるスライダ６８，６９のアライメント作業を容易化でき、高分子光導波路の製造を効率化することができる。
【００７０】
〈高分子光導波路の製造方法の第６例〉
図１０に示すように、本例の高分子光導波路の製造方法は、孔加工等がされていないフラットな第２クラッドフィルム２０を用いたことを特徴とする。
【００７１】
まず、第１例に係る高分子光導波路の製造方法と同様に、片面に凹溝１１が形成され、かつ当該凹溝１１の両端部と対応する部分に、それぞれ表裏面に貫通する第１及び第２の貫通孔１２，１３が開設された第１クラッドフィルム１０を用意する（図１０（ａ））と共に、図１０（ｂ）に示すように、孔加工等がされていないフラットな第２クラッドフィルム２０を用意する。また、第１例に係る高分子光導波路の製造方法で用いた定盤５０と、加圧用のロール６０Ｅ（図１０（ｅ）参照）も用意する。
【００７２】
次いで、図１０（ｃ）に示すように、第１クラッドフィルム１０を定盤５０上に載置し、第１貫通孔１２と第１可動ピン５１及び第２貫通孔１３と第２可動ピン５２とをそれぞれ同心に配置した後、第１及び第２の貫通孔１２，１３内に第１及び第２の可動ピン５１，５２を所定の向きで挿入する。次いで、図１０（ｄ）に示すように、例えばインクジェットプリンタ等を用いて、凹溝１１内にコア形成用の高分子材料３０ａを充填する。次いで、図１０（ｅ）に示すように、第１クラッドフィルム１０の上面に第２クラッドフィルム２０を重ね合わせ、当該第２クラッドフィルム２０の上面をロール６０Ｅにて加圧する。これにより、余剰のコア形成用の高分子材料を第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０の間から排出すると共に、第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０とを一体に接合する。しかる後に、図１０（ｆ）に示すように、第２クラッドフィルム２０の上方から樹脂硬化光Ｌを照射し、高分子材料３０ａを硬化して、所要のコア３０を形成する。以下、所要の整形加工等を施して、図３に示す高分子光導波路１Ｃを得る。
【００７３】
本例の高分子光導波路の製造方法によると、凹溝１１内への高分子材料の充填を容易に行うことができるので、高分子光導波路の製造をより効率的で、低コストなものにすることができる。
【００７４】
以下に、本発明に係る高分子光導波路のより具体的な実施例を挙げる。
【００７５】
〈実施例１〉
電鋳により、幅が５０μｍ、高さが５０μｍ、長さが１００ｍｍ、ライン数が１本の凸形状を有するニッケル鋳型を作製した。このニッケル鋳型に、厚さが１００μｍで、屈折率が約１．５１の第１クラッドフィルム基材（ＪＳＲ株式会社製の「アートンフィルム」）を加熱下で押圧し、その片面に前記凸形状の反転パターンである凹溝１１を形成した。なお、第１クラッドフィルム基材には、使用前に酸素プラズマ洗浄を施した。凹溝１１の両端部にレーザ加工によって直径が５０μｍの貫通孔１２，１３を開設し、第１クラッドフィルム１０とした。また、第１クラッドフィルム基材と同種の第２クラッドフィルム基材に１００ｍｍの間隔で２つの垂直孔２２，２３を開設し、第２クラッドフィルム２０とした。しかる後に、凹溝１１を内側にし、かつ貫通孔１２と垂直孔２２、及び貫通孔１３と垂直孔２３とをそれぞれ同心に位置合わせして、第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０とを接合した。これら第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０の接合体を定盤５０と樹脂充填治具６０Ａとによって押圧すると共に、第１及び第２の貫通孔１２，１３内に第１及び第２の可動ピン５１，５２を挿入して、所要のキャビティ８０を形成した。なお、可動ピン５１，５２の傾斜面５１ａ，５２ａには、ダイキン工業株式会社製のフッ素系離型材「オプツール」を塗布した。次いで、キャビティ８０内に硬化後の屈折率が約１．５５で粘度が６００ｍＰａ・ｓのコア形成用の紫外線硬化性樹脂を充填した。最後に、高圧水銀灯を用いて、樹脂充填治具６０Ａの外側から充填された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂を硬化した。
【００７６】
〈実施例２〉
電鋳を利用した型形成技術を用いて、幅が５０μｍ、高さが５０μｍ、長さが１００ｍｍ、ライン数が１本の凸形状を有するニッケル鋳型を作製した。このニッケル鋳型に、厚さが１００μｍで、屈折率が約１．５１の第１クラッドフィルム基材（ＪＳＲ株式会社製の「アートンフィルム」）を加熱下で押圧し、その片面に前記凸形状の反転パターンである凹溝１１を形成した。なお、第１クラッドフィルム基材には、使用前に酸素プラズマ洗浄を施した。また、第１クラッドフィルム基材と同種の第２クラッドフィルム基材をもって第２クラッドフィルム２０を形成した。凹溝１１を内側にし、これら第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０とを接合した。しかる後に、凹溝１１の両端部と対応する部分の第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０とに、レーザ加工によって直径が５０μｍの貫通孔１２，１３と垂直孔２２，２３とを一連に開設した。これら第１クラッドフィルム１０と第２クラッドフィルム２０の接合体を定盤５０と樹脂充填治具６０Ａとによって押圧すると共に、第１及び第２の貫通孔１２，１３内に第１及び第２の可動ピン５１，５２を挿入して、所要のキャビティ８０を形成した。なお、可動ピン５１，５２の傾斜面５１ａ，５２ａには、ダイキン工業株式会社製のフッ素系離型材「オプツール」を塗布した。しかる後に、キャビティ８０内に硬化後の屈折率が約１．５５で粘度が６００ｍＰａ・ｓのコア形成用の紫外線硬化性樹脂を充填した。最後に、高圧水銀灯を用いて、樹脂充填治具６０Ａの外側から充填された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂を硬化した。
【００７７】
なお、前記第４及び第５の製造方法においては、樹脂注入経路及び露光経路の切換手段として、スライダ挿入空間と当該空間内に挿入されるスライダとからなるものを用いたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の切換手段を用いることももちろん可能である。一例としては、樹脂注入経路と露光経路とを有する回転駒と、当該回転駒を回転可能に収納する空間部とからなるものなどを挙げることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ    高分子光導波路
１０    第１クラッドフィルム
１１    凹溝
１２，１３    貫通孔（孔）
２０    第２クラッドフィルム
２２，２３    垂直孔
３０    コア
３１    導光部
３２，３３    垂直部
３４，３５    反射ミラー面
４０    反射膜
５０    定盤
５１，５２    可動ピン
５１ａ，５２ａ    傾斜面
６０Ａ〜６０Ｄ    樹脂充填治具
６０Ｅ    ローラ
６１    樹脂注入口
６２    排気口
６３    樹脂供給ヘッド
６４    吸引ヘッド
８０    キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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