(57)【要約】【課題】容易かつ安価に、光導波路部品のコアの位置に対して精度良くレンズを形成することができるようにする。【解決手段】光学部品の製造方法であって、コア７Ａとクラッド７Ｂを含む光導波路部品７の端面を撮像し、撮像された画像の中のコア７Ａの位置に基づいて、コア７Ａの位置と型２Ａの位置とを位置合わせし、光導波路部品７の端面に配置された光学フィルム１０に型２Ａを押し付けて光学フィルム１０の表面にレンズ１１を形成することを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとクラッドを含む光導波路部品の端面を撮像し、
撮像された画像の中の前記コアの位置に基づいて、前記コアの位置と型の位置とを位置合わせし、
前記光導波路部品の端面に配置された光学フィルムに前記型を押し付けて前記光学フィルムの表面にレンズを形成することを特徴とする光学部品の製造方法。
【請求項２】
前記光学フィルムは、熱硬化性樹脂フィルムであり、
前記熱硬化性樹脂フィルムに前記型を押し付け、加熱して前記熱硬化性樹脂フィルムを硬化させて、前記熱硬化性樹脂フィルムの表面に前記レンズを形成することを特徴とする、請求項１に記載の光学部品の製造方法。
【請求項３】
前記光学フィルムは、光硬化性樹脂フィルムであり、
前記光硬化性樹脂フィルムに前記型を押し付け、光を照射して前記光硬化性樹脂フィルムを硬化させて、前記光硬化性樹脂フィルムの表面に前記レンズを形成することを特徴とする、請求項１に記載の光学部品の製造方法。
【請求項４】
前記光導波路部品の前記光学フィルムが配置されている側の反対側の端面から光を照射して前記光硬化性樹脂フィルムを硬化させることを特徴とする、請求項３に記載の光学部品の製造方法。
【請求項５】
前記レンズを形成した後に、前記光学フィルム上に配置され、前記光学フィルムよりも小さい屈折率を有する他の光学フィルムに前記型と異なる他の型を押し付けて、前記他の光学フィルムの表面に前記レンズよりも大きいサイズを有する他のレンズを形成することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学部品の製造方法。
【請求項６】
コアとクラッドを含む光導波路部品を載置するテーブルと、
前記光導波路部品の端面を撮像する撮像部と、
前記光導波路部品の端面に配置された光学フィルムに押し付けられ、前記光学フィルムの表面にレンズを形成するための型と、
前記光導波路部品の端面に対して前記型を移動させる移動機構と、
前記撮像部によって撮像された画像の中の前記コアの位置に基づいて、前記コアの位置と前記型の位置とが一致するように、前記移動機構を制御する制御部とを備えることを特徴とする光学部品の製造装置。
【請求項７】
前記光学フィルムとして用いられる熱硬化性樹脂フィルムを加熱するヒータを備えることを特徴とする、請求項６に記載の光学部品の製造装置。
【請求項８】
前記光学フィルムとして用いられる光硬化性樹脂フィルムに光を照射する光源を備えることを特徴とする、請求項６又は７に記載の光学部品の製造装置。
【請求項９】
前記光源は、前記テーブルの裏面側に設けられていることを特徴とする、請求項８に記載の光学部品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型で安価なバットジョイント接合を用いて、コアとクラッドを含む光導波路を有する光導波路部品同士を光結合させることがある。
また、一方の光導波路部品と他方の光導波路部品との間にレンズを介在させ、レンズを介して光結合させることもある。
さらに、レーザ光を照射しながら酸化物原料ガスを吹き付けて、光ファイバや光導波路のコア端面にレンズ機能を持った酸化物膜を形成する技術もある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１６４９３１号公報
【特許文献２】特開２００２−２５８０８９号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２２７０５号公報
【特許文献４】特開２００７−１２１３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のバットジョイント接合を用いる場合、高い光結合効率を実現するためには、高い位置決め精度が要求される。つまり、一方の光導波路部品のコアと他方の光導波路部品のコアとの位置決めにおいて、許容される誤差は非常に小さく、高い位置決め精度が要求される。
また、上述の光導波路部品間にレンズを介在させる場合、レンズの姿勢制御やレンズ保持機構等が必要となる。このため、一方の光導波路部品、レンズ、他方の光導波路部品の相互間の位置決めは容易ではなく、小型で安価に光導波路部品間の光結合を実現するのは難しい。
【０００５】
さらに、上述のレンズ機能を持った酸化物膜を形成する技術では、容易かつ安価に、コアの位置に対して精度良くレンズを形成するのは難しい。
そこで、容易かつ安価に、光導波路部品のコアの位置に対して精度良くレンズを形成することができるようにしたい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本光学部品の製造方法は、コアとクラッドを含む光導波路部品の端面を撮像し、撮像された画像の中のコアの位置に基づいて、コアの位置と型の位置とを位置合わせし、光導波路部品の端面に配置された光学フィルムに型を押し付けて光学フィルムの表面にレンズを形成することを含む。
本光学部品の製造装置は、コアとクラッドを含む光導波路部品を載置するテーブルと、光導波路部品の端面を撮像する撮像部と、光導波路部品の端面に配置された光学フィルムに押し付けられ、光学フィルムの表面にレンズを形成するための型と、光導波路部品の端面に対して型を移動させる移動機構と、撮像部によって撮像された画像の中のコアの位置に基づいて、コアの位置と型の位置とが一致するように、移動機構を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
したがって、本光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置によれば、容易かつ安価に、光導波路部品のコアの位置に対して精度良くレンズを形成することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置を説明するための模式的斜視図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態の光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置で用いられるインプリント先端ツールの先端部分の形状を示す模式図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図３】本実施形態の光学部品の製造方法を説明するための模式的斜視図である。
【図４】本実施形態の光学部品の製造方法を説明するための模式的斜視図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態の光学部品の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図６】本実施形態の光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置を説明するための模式的斜視図である。
【図７】本実施形態の光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置を説明するための模式的斜視図である。
【図８】本実施形態の光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置によって製造される光学部品の構成を示す模式的断面図である。
【図９】本実施形態の光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置によって製造される光学部品、即ち、レンズ付きの光導波路部品を入射側部品として用い、これと出射側部品とをそのレンズを介して光結合させた構造を示す模式的断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は、図９に示す光結合構造におけるオフセット値と光結合効率との関係を示す図であって、（Ａ）はＸ方向にオフセットした場合、（Ｂ）はＹ方向にオフセットした場合を示している。
【図１１】入射側部品と出射側部品とをバットジョイント接合して光結合させた構造を示す模式的斜視図である。
【図１２】本実施形態の光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置によって製造される光学部品の変形例としての２重レンズ構造を備える光学部品の構成を示す模式的断面図である。
【図１３】本実施形態の光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置によって製造される光学部品の変形例としての複数のレンズを備える光学部品の構成を示す模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置について、図１〜図１１を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる光学部品の製造装置は、コア７Ａとクラッド７Ｂを含む光導波路を有する光導波路部品７（例えば図３参照）の端面にレンズ１１が取り付けられた光学部品１４（例えば図５（Ｃ）や図８参照）を製造する装置である。なお、光導波路を導光路ともいう。
【００１０】
ここで、光導波路部品７は、１又は複数の光導波路（光ファイバを含む）を有する光学部品である。例えば、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）、２次高調波発生器（ＳＨＧ：Second Harmonic Generator）、複数の光導波路又は複数の光ファイバを有する光コネクタなどである。なお、レーザダイオードを、出射側光導波路部品、出射側光学部品又は出射側部品ともいう。また、２次高調波発生器を、入射側光導波路部品、入射側光学部品又は入射側部品ともいう。
【００１１】
本実施形態では、後述するように、光導波路部品７の端面に配置された光学フィルム１０に型２Ａを押し付けて光学フィルム１０の表面にレンズ１１を形成することによって、光導波路部品７の端面にレンズ１１が取り付けられた光学部品１４を製造する。このため、光学部品の製造装置は、光導波路部品７の端面に配置された光学フィルム１０に型２Ａを押し付けて、型２Ａに形成されているレンズ形状を光学フィルム１０上に転写して、光学フィルム１０の表面にレンズ１１を形成するインプリント装置である。なお、光学フィルム１０を、レンズ基材ともいう。また、光導波路部品７の端面、即ち、光導波路の端面を、光導波路の開口面ともいう。
【００１２】
本インプリント装置は、図１に示すように、テーブル１と、インプリント先端ツール２と、カメラ３と、昇降機４と、ＸＹ移動機５と、制御部６とを備える。
ここで、テーブル１は、光導波路部品７を載置するものである。このテーブル１は、その中央の部品載置領域を挟んで、突き当て部８と、この突き当て部８に対して離接する方向へ移動可能なチャック９とを備える。そして、これらの突き当て部８及びチャック９によって光導波路部品７を挟むことで、テーブル１上に光導波路部品７を固定できるようになっている。なお、ここでは、チャック９による固定は、Ｘ方向に対して行なわれるようになっているが、これに限られるものではなく、Ｙ方向に対して行なわれるようにしても良いし、Ｘ方向及びＹ方向に対して行なわれるようにしても良い。
【００１３】
インプリント先端ツール２は、その先端部分に、光導波路部品７の端面に配置された光学フィルム１０に押し付けられ、光学フィルム１０の表面にレンズ１１を形成するための型２Ａを備える（例えば図５（Ａ）〜図５（Ｃ）参照）。なお、型２Ａを、インプリント型、モールド、又は、マスターモールドともいう。また、ここでは、インプリント先端ツール２と型２Ａとは一体形成されており、インプリント先端ツール２の先端部分が型２Ａとして機能するようにしているが、これに限られるものではなく、例えばインプリント先端ツール２の先端部分に型２Ａを取り付けるようにしても良い。
【００１４】
ここでは、インプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａは、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、端面の中央部分が凹レンズ形状に凹んだ形状になっている。このため、型２Ａが光学フィルム１０に押し付けられて転写されることで、光学フィルム１０に凸レンズ１１が形成されることになる（例えば図５（Ａ）〜図５（Ｃ）参照）。
ここで、光学フィルム１０として熱硬化性樹脂フィルムを用いる場合、例えば、インプリント先端ツール２を例えば金属（例えば電鋳Ｎｉ等）などの伝熱しうる材料からなるものとし、図６に示すように、その根元部分に、熱硬化性樹脂フィルム１０を加熱するヒータ１２を設けておけば良い。そして、インプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを熱硬化性樹脂フィルム１０に押し付けた状態で、ヒータ１２によって熱硬化性樹脂フィルム１０を加熱し、熱硬化性樹脂フィルム１０を硬化させれば良い。なお、ヒータ１２の作動も制御部６によって制御されるようにすれば良い。
【００１５】
また、光学フィルム１０として光硬化性樹脂フィルムを用いる場合、例えば、インプリント先端ツール２を、光を透過する材料からなるものとし、光硬化性樹脂フィルム１０に光を照射する光源（図示せず）を設けておけば良い。そして、インプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを光硬化性樹脂フィルム１０に押し付けた状態で、光源から光硬化性樹脂フィルム１０に光を照射して、光硬化性樹脂フィルム１０を硬化させれば良い。この場合、光源は、光導波路部品７の端面に配置された光硬化性樹脂フィルム１０にインプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを押し付けた状態で、上方から光を照射しうる位置に設ければ良い。この光源は、ＸＹ移動機５によってインプリント先端ツール２とともに移動するようにしても良いし、昇降機４によってインプリント先端ツール２とともに昇降するようにしても良いし、移動しないように固定されていても良い。なお、光源の作動も制御部６によって制御されるようにすれば良い。
【００１６】
なお、光源の位置は、これに限られるものではない。例えば、図７に示すように、光源１３を、テーブル１の裏面側に設けても良い。つまり、テーブル１の光導波路部品７が載置されている側の反対側に、光源１３を設けても良い。この場合、インプリント先端ツール２は光を透過する材料からなるものとしなくても良い。一方、少なくともテーブル１の部品載置領域は光を透過しうるようにしておけば良い。そして、インプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを光硬化性樹脂フィルム１０に押し付けた状態で、テーブル１の裏面側に設けられた光源１３から光導波路部品７のコア７Ａを通して光硬化性樹脂フィルムに光を照射して、光硬化性樹脂フィルムを硬化させるようにしても良い（例えば図５（Ａ）〜図５（Ｃ）参照）。
【００１７】
なお、光学フィルム１０として熱硬化性樹脂フィルムのみを用いる場合には、光源を備えないものとしても良い。逆に、光学フィルム１０として光硬化性樹脂フィルムのみを用いる場合には、ヒータ１２を備えないものとしても良い。また、光学フィルム１０として熱硬化性樹脂フィルム及び光硬化性樹脂フィルムの両方を用いる場合には、ヒータ１２及び光源の両方を備えるものとすれば良い。
【００１８】
カメラ３は、光導波路部品７の端面を撮像するものである。ここでは、カメラ３は、光導波路部品７の中心に位置するコア７Ａを含む光導波路部品７の端面（ここでは図４中、上側の端面）を撮像するものである。このカメラ３は、制御部６に接続されており、カメラ３によって撮像された画像は制御部６へ送られるようになっている。なお、カメラ３を撮像部ともいう。
【００１９】
昇降機４及びＸＹ移動機５は、光導波路部品７の端面に対してインプリント先端ツール２、即ち、型２Ａを移動させるものである。このため、型２Ａを備えるインプリント先端ツール２は、図１に示すように、昇降機４及びＸＹ移動機５に取り付けられている。つまり、型２Ａを備えるインプリント先端ツール２は、昇降機４に取り付けられている。また、型２Ａを備えるインプリント先端ツール２が取り付けられている昇降機４は、ＸＹ移動機５に取り付けられている。なお、昇降機４及びＸＹ移動機５を移動機構ともいう。
【００２０】
ここで、昇降機４は、インプリント先端ツール２、即ち、型２Ａを上下方向へ移動させるものである。つまり、昇降機４によってインプリント先端ツール２を下降させることで、その先端部分に備えられる型２Ａを、光導波路部品７の端面に配置された光学フィルム１０に押し付けることができるようになっている。また、昇降機４によって、その先端部分に型２Ａを備えるインプリント先端ツール２を上昇させることで、光学フィルム１０に押し付けられている型２Ａを、光学フィルム１０から離すことができるようになっている。
【００２１】
また、ＸＹ移動機５は、型２Ａを備えるインプリント先端ツール２が取り付けられている昇降機４を、Ｘ方向及びＹ方向へ移動させるものである。つまり、レンズ１１を形成する際に、ＸＹ移動機５によって、昇降機４をＸ方向及びＹ方向へ移動させることで、インプリント先端ツール２、即ち、型２Ａを、光導波路部品７の上方に位置させることができるようになっている。また、ＸＹ移動機５は、カメラ３を、Ｘ方向及びＹ方向へ移動させるものでもあり、レンズ１１を形成する際には、昇降機４とともにカメラ３もＸ方向及びＹ方向へ移動し、光導波路部品７の上方から退避させられるようになっている。一方、カメラ３によって光導波路部品７の端面を撮像する際には、ＸＹ移動機５によって、カメラ３をＸ方向及びＹ方向へ移動させることで、カメラ３を、光導波路部品７の上方に位置させることができるようになっている。この際、昇降機４及びこれに取り付けられているインプリント先端ツール２（即ち、型２Ａ）もＸ方向及びＹ方向へ移動し、光導波路部品７の上方から退避させられるようになっている。
【００２２】
制御部６は、昇降機４及びＸＹ移動機５を制御するものである。この制御部６は、例えばＣＰＵ、メモリ、記憶装置等を備えるコンピュータ（コントローラ）である。
特に、本実施形態では、制御部６は、カメラ３によって撮像された画像の中のコア７Ａの中心位置に基づいて、コア７Ａの中心位置と型２Ａの中心位置とが一致するように、ＸＹ移動機５を制御するようになっている。
【００２３】
つまり、制御部６は、カメラ３によって撮像された画像を取り込み、画像処理によって、その画像の中のコア７Ａの中心位置を特定する。例えば、撮像された画像の濃淡によってコア７Ａの領域を特定し、さらに、このコア７Ａの領域の重心位置を求めることで、コア７Ａの中心位置を求める。そして、制御部６は、撮像された画像の中心位置に対するコア７Ａの中心位置のずれ量（オフセット量）を算出し、記憶する。例えば、撮像された画像の中心位置を示すＸ座標及びＹ座標と、コア７Ａの中心位置を示すＸ座標及びＹ座標との位置関係、即ち、これらの２点間のＸ方向距離及びＹ方向距離を算出し、記憶する。なお、撮像された画像の中心位置は、カメラ３の中心位置に相当する。
【００２４】
また、制御部６は、カメラ３の中心位置に対する型２Ａの中心位置のずれ量（オフセット量）を、予め記憶しているものとする。例えば、カメラ３の中心位置を示すＸ座標及びＹ座標と、型２Ａの中心位置を示すＸ座標及びＹ座標との位置関係、即ち、これらの２点間のＸ方向距離及びＹ方向距離を、予め記憶しているものとする。なお、型２Ａの中心位置は、この型２Ａを用いて形成されるレンズ１１の中心位置に相当する。また、型２Ａの中心位置は、インプリント先端ツール２の中心位置でもある。
【００２５】
また、制御部６は、撮像された画像の中心位置に対するコア７Ａの中心位置のずれ量と、カメラ３の中心位置に対する型２Ａの中心位置のずれ量とに基づいて、コア７Ａの中心位置に対する型２Ａの中心位置のずれ量を算出し、記憶する。例えば、制御部６は、撮像された画像の中心位置を示すＸ座標及びＹ座標と、コア７Ａの中心位置を示すＸ座標及びＹ座標との位置関係と、カメラ３の中心位置を示すＸ座標及びＹ座標と、型２Ａの中心位置を示すＸ座標及びＹ座標との位置関係とに基づいて、コア７Ａの中心位置を示すＸ座標及びＹ座標と、型２Ａの中心位置を示すＸ座標及びＹ座標との位置関係、即ち、これらの２点間のＸ方向距離及びＹ方向距離を算出し、記憶する。
【００２６】
そして、制御部６は、上述のようにして算出された、コア７Ａの中心位置に対する型２Ａの中心位置のずれ量、例えば、コア７Ａの中心位置を示すＸ座標及びＹ座標と、型２Ａの中心位置を示すＸ座標及びＹ座標との位置関係に基づいて、ＸＹ移動機５を制御するようになっている。例えば、制御部６は、コア７Ａの中心位置を示すＸ座標及びＹ座標と、型２Ａの中心位置を示すＸ座標及びＹ座標とが一致するように（例えば図５（Ａ）参照）、ＸＹ移動機５を制御するようになっている。
【００２７】
この場合、型２Ａを用いて形成されたレンズ１１の光軸上にコア７Ａの光軸（光導波路の光軸）が位置することになる（例えば図８参照）。つまり、光導波路部品７の端面に、レンズ１１を有する光学フィルム１０を備える光学部品１４は、光導波路部品７に備えられるコア７Ａの光軸と、光導波路部品７の端面に貼り付けられた光学フィルム１０の表面に形成されたレンズ１１の光軸とが一致することになる。
【００２８】
なお、本実施形態では、テーブル１のＸ方向及びＹ方向の位置を固定し、ＸＹ移動機５によってインプリント先端ツール２（即ち、型２Ａ）の位置をＸ方向及びＹ方向へ移動させるようにしているが、これに限られるものではない。例えば、インプリント先端ツール２のＸ方向及びＹ方向の位置を固定し、テーブル１の位置をＸ方向及びＹ方向へ移動させるようにしても良い。この場合、上述のＸＹ移動機５に代えて、テーブル１をＸ方向及びＹ方向へ移動させるＸＹ移動機を設けることになる。そして、このＸＹ移動機及び上述の昇降機４によって、光導波路部品７の端面に対してインプリント先端ツール２を移動させる移動機構が構成されることになる。このように、移動機構は、光導波路部品７の端面に対してインプリント先端ツール２（即ち、型２Ａ）を相対的に移動させるものであれば良い。
【００２９】
また、本実施形態では、上述のように、制御部６は、撮像された画像の中心位置、即ち、カメラ３の中心位置を用いて、コア７Ａの中心位置と型２Ａの中心位置との位置関係を算出し、これに基づいて、コア７Ａの中心位置と型２Ａの中心位置とが一致するように、ＸＹ移動機５を制御するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、制御部６が、撮像された画像の基準位置、即ち、カメラ３の基準位置を用いて、コア７Ａの中心位置と型２Ａの中心位置との位置関係を算出し、これに基づいて、コア７Ａの中心位置と型２Ａの中心位置とが一致するように、ＸＹ移動機５を制御するようにしても良い。また、例えば、制御部６が、カメラ３によって撮像された画像の中のコア７Ａの中心位置以外の位置に基づいて、コア７Ａの中心位置以外の位置と型２Ａの中心位置以外の位置とが一致するように、ＸＹ移動機５を制御するようにしても良い。このように、制御部６が、カメラ３によって撮像された画像の中のコア７Ａの位置に基づいて、コア７Ａの位置と型２Ａの位置とが一致するように、移動機構を制御するようになっていれば良い。
【００３０】
次に、本実施形態にかかる光学部品の製造方法について説明する。
本実施形態では、上述のように構成されるインプリント装置を用いて、光導波路部品７の端面に配置された光学フィルム１０に型２Ａを押し付けて光学フィルム１０の表面にレンズ１１を形成することによって、光導波路部品７の端面にレンズ１１が取り付けられた光学部品１４（例えば図５（Ｃ）や図８参照）を製造する。
【００３１】
まず、図３、図４に示すように、コア７Ａとクラッド７Ｂを含む光導波路部品７の端面に光学フィルム１０を配置する。なお、この際に例えば光学用接着剤によって光導波路部品７の端面に光学フィルム１０を接着して仮固定しておいても良い。
ここでは、図３に示すように、光導波路部品７の中央付近にコア７Ａが配置されており、光導波路部品７の端面の中央付近にコア７Ａの端面が露出しているものとする。
【００３２】
また、光学フィルム１０は、光透過性を有する。このため、このようにして光導波路部品７の端面に光学フィルム１０を配置した後に、後述するように、光導波路部品７の端面をカメラ３によって撮像することができる。
また、光学フィルム１０は、熱硬化性樹脂フィルム又は光硬化性樹脂フィルムである。
ここで、熱硬化性樹脂フィルムは、加熱して硬化させることで成型することができる樹脂製のフィルムであって、熱硬化性樹脂フィルム及び熱可塑性樹脂フィルムを含むものとする。例えばポリイミド樹脂フィルムなどを用いれば良い。例えば汎用及びスーパーエンジニアリングプラスチックなどの中で透明性の高いものを用いるのが好ましい。
【００３３】
また、光硬化性樹脂フィルムは、光を照射して硬化させることで成型することができる樹脂製のフィルムであって、例えばアクリル系粘着剤に紫外線硬化性樹脂を添加した化合物をフィルム状にしたもの、あるいは、ポリイミドを主剤としたものなどを用いれば良い。つまり、紫外線硬化性樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルムなどを用いれば良い。例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（Poly(methyl methacrylate)；ＰＭＭＡ）フィルムを用いれば良い。
【００３４】
また、光学フィルム１０は、硬化後の屈折率が約１．３〜約１．５のものを用いるのが好ましい。
次に、図１に示すように、上述のインプリント装置に、光学フィルム１０が配置された端面が上側になるように、光導波路部品７をセットする。つまり、上述のインプリント装置のテーブル１上に、光学フィルム１０が配置された端面が上側になるように、光導波路部品７を載置し、チャック９によって固定する。これにより、テーブル１の部品載置領域に対する光導波路部品７のおおまかな位置決めが行なわれる。この場合、テーブル１の部品載置領域に対して光導波路部品７は最大約５０μｍ程度ずれることになる。
【００３５】
次に、光導波路部品７の端面を撮像できる位置、即ち、光導波路部品７の端面の上方位置に、ＸＹ移動機５によってカメラ３を移動させる。つまり、光導波路部品７の端面を撮像するために、テーブル１の部品載置領域の中心位置とカメラ３の中心位置とが一致するように、ＸＹ移動機５によってカメラ３を移動させる。この場合、部品載置領域に載置された光導波路部品７の端面の中心位置とカメラ３の中心位置とは、最大約５０μｍ程度ずれることになる。
【００３６】
次に、カメラ３によって光導波路部品７の端面を撮像する。ここでは、光導波路部品７の端面には光学フィルム１０が配置されているが、光学フィルム１０は光透過性を有するため、光学フィルム１０を通して、カメラ３によって光導波路部品７の端面を撮像することができる。そして、カメラ３によって撮像された画像は制御部６へ送られる。
なお、これに限られるものではなく、光学フィルム１０は、光透過性を有しないものであっても良い。この場合、例えば、光導波路部品７の端面を撮像した後に、光学フィルム１０を光導波路部品７の端面に配置するようにすれば良い。つまり、その端面に光学フィルム１０を配置していない光導波路部品７をインプリント装置にセットし、カメラ３によって光導波路部品７の端面を撮像した後、光導波路部品７の端面に光学フィルム１０を配置するようにすれば良い。
【００３７】
次に、撮像された画像の中のコア７Ａの中心位置に基づいて、コア７Ａの中心位置と型２Ａの中心位置とを位置合わせする。
つまり、まず、制御部６は、カメラ３によって撮像された画像の中のコア７Ａの中心位置に基づいて、コア７Ａの中心位置と型２Ａの中心位置とが一致するように（例えば図５（Ａ）参照）、ＸＹ移動機５を制御する。
【００３８】
ここでは、まず、制御部６は、カメラ３によって撮像された画像を取り込み、画像処理によって、その画像の中のコア７Ａの中心位置を特定する。そして、制御部６は、撮像された画像の中心位置に対するコア７Ａの中心位置のずれ量（オフセット量）を算出し、記憶する。次に、制御部６は、撮像された画像の中心位置に対するコア７Ａの中心位置のずれ量と、カメラ３の中心位置に対する型２Ａの中心位置のずれ量とに基づいて、コア７Ａの中心位置に対する型２Ａの中心位置のずれ量を算出し、記憶する。そして、制御部６は、コア７Ａの中心位置に対する型２Ａの中心位置のずれ量に基づいて、ＸＹ移動機５を制御する。つまり、制御部６は、コア７Ａの中心位置（Ｘ座標及びＹ座標）と、型２Ａの中心位置（Ｘ座標及びＹ座標）とが一致するように、ＸＹ移動機５を制御する。これにより、図５（Ａ）に示すように、光導波路部品７のコア７Ａの中心位置に対して型２Ａの中心位置を精度良く（例えば約０．５μｍ以下）位置合わせすることが可能である。
【００３９】
次に、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示すように、インプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを光学フィルム１０に押し付けて、光学フィルム１０の表面にレンズ１１（マイクロレンズ）を形成する。
ここでは、制御部６は、昇降機４を制御して、インプリント先端ツール２を所定距離だけ下降させ、インプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを、光導波路部品７の端面に配置された光学フィルム１０に押し付ける。これにより、光学フィルム１０が変形し、型２Ａに備えられるレンズ形状（ここでは凹レンズ形状）が転写されて、光学フィルム１０の表面にレンズ（ここでは凸レンズ）１１が形成される。
【００４０】
例えば、光学フィルム１０が熱硬化性樹脂フィルムである場合には、インプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを熱硬化性樹脂フィルム１０に押し付け、加熱して熱硬化性樹脂フィルム１０を硬化させて、熱硬化性樹脂フィルム１０の表面にレンズ１１を形成すれば良い。この場合、インプリント先端ツール２を例えば金属（例えば電鋳Ｎｉ等）などの伝熱しうる材料からなるものとし、その根元部分にヒータ１２（図６参照）を設けておき、インプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを熱硬化性樹脂フィルム１０に押し付けた状態で、ヒータ１２によって熱硬化性樹脂フィルム１０を加熱して、熱硬化性樹脂フィルム１０を硬化させれば良い。
【００４１】
また、例えば、光学フィルム１０が光硬化性樹脂フィルムである場合には、インプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを光硬化性樹脂フィルム１０に押し付け、光を照射して光硬化性樹脂フィルム１０を硬化させて、光硬化性樹脂フィルム１０の表面にレンズ１１を形成すれば良い。この場合、インプリント先端ツール２を、例えばガラス（ＳｉＯ２）などの光を透過する材料からなるものとし、光硬化性樹脂フィルム１０に光を照射する光源を設けておき、インプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを熱硬化性樹脂フィルム１０に押し付けた状態で、光源から光硬化性樹脂フィルム１０に光を照射して、光硬化性樹脂フィルム１０を硬化させれば良い。
【００４２】
なお、これに限られるものではなく、例えば、光導波路部品７の光硬化性樹脂フィルムが配置されている側の反対側の端面から光を照射して光硬化性樹脂フィルム１０を硬化させるようにしても良い（例えば図７参照）。例えば、光源１３を、テーブル１の裏面側に設け、少なくともテーブル１の部品載置領域は光を透過しうるようにしておき、インプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを光硬化性樹脂フィルム１０に押し付けた状態で、テーブル１の裏面側に設けられた光源１３から光導波路部品７のコア７Ａを通して光硬化性樹脂フィルム１０に光を照射して、光硬化性樹脂フィルム１０を硬化させるようにしても良い（例えば図７参照）。この場合、型２Ａを備えるインプリント先端ツール２は光を透過する材料からなるものとしなくても良い。
【００４３】
このようにしてインプリント先端ツール２の先端部分に備えられる型２Ａを光学フィルム１０に押し付けた状態で、即ち、光学フィルム１０がレンズ形状に変形した状態で、熱又は光によって硬化させることで、レンズ形状が転写・成型され、そのレンズ形状が保持されて、光学フィルム１０の表面にレンズ１１が形成されることになる。そして、光学フィルム１０は、熱又は光によって硬化することで、光導波路部品７の端面に貼り付けられることになる。なお、光学フィルム１０を配置する際に例えば光学用接着剤によって接着して仮固定している場合には、この段階で本固定されることになる。
【００４４】
なお、光学フィルム１０のレンズ１１以外の部分は、そのまま残しておいても良いし、取り除いても良い。例えば、光学フィルム１０のレンズ１１以外の部分も、熱又は光によって硬化させて、脱落しないようにして、そのまま残しておいても良い。また、例えば、光学フィルム１０のレンズ１１以外の部分は未硬化とし、その後の工程で洗浄・除去を行なって取り除いても良い。
【００４５】
したがって、本実施形態にかかる光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置によれば、容易かつ安価に、光導波路部品７のコア７Ａの位置に対して精度良くレンズ１１を形成することができるという利点がある。つまり、上述の実施形態では、既成のレンズを光導波路部品に取り付けるのではなく、光導波路部品７のコア７Ａの位置を画像認識し、この光導波路部品７のコア７Ａに型２Ａを位置合わせして、光導波路部品７の端面に配置された光学フィルム１０に型２Ａを押圧して型押しでレンズ１１を形成する。このため、容易かつ安価に、光導波路部品７のコア７Ａの位置に対して精度良くレンズ１１を形成することができるという利点がある。これにより、位置決め精度を緩和し、位置決めが容易で、小型で安価に光導波路部品間の光結合を実現できることになる。
【００４６】
例えば、図８に示すように、その表面に曲率半径約１０μｍの凸レンズ１１を備え、硬化後の屈折率が１．４９で押圧後の厚さが約２５μｍの例えばＰＭＭＡからなる光学フィルム１０を、コア７Ａの縦横のサイズがいずれも約４μｍの光導波路部品７（例えばＳＨＧ）の端面に設けた光学部品１４では、図８中、２点鎖線で示すように、入射光を凸レンズ１１によって光導波路部品７のコア７Ａに集光させて入射させることが可能である。この場合、光導波路部品のコア７Ａの端面から凸レンズ１１の曲率中心までの距離は、約１８μｍである。なお、光学部品を、レンズ付きの光導波路部品又は光結合部品ともいう。
【００４７】
このような構成を備える光学部品１４を入射側部品として用い、図９に示すように、この入射側部品１４と、例えばコアのサイズが縦約２．５μｍ×横約３μｍの光導波路部品（例えばＬＤ）である出射側部品１５とを、レンズ１１を介して光結合させることができる。なお、図９中、符号Ｘは出射光を示している。また、光結合を光学接合ともいう。また、レンズを介した光結合を、レンズ光学接合又はマイクロレンズ光学接合ともいう。
【００４８】
ここで、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、図９に示す光結合構造の場合の光結合効率を示している。つまり、図１０（Ａ）は、Ｘ方向のトレランス、即ち、入射側部品１４と出射側部品１５とを相対的にＸ方向にオフセットした場合のオフセット値と光結合効率との関係を示している。また、図１０（Ｂ）は、Ｙ方向のトレランス、即ち、入射側部品１４と出射側部品１５とを相対的にＹ方向にオフセットした場合のオフセット値と光結合効率との関係を示している。なお、Ｘ方向は、図９中、左右方向であり、Ｙ方向は、図９中、紙面に垂直な方向である。また、ここでは、図９中、上下方向であるＺ方向のオフセット値は約２μｍとしている。
【００４９】
そして、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）中、実線Ａ〜Ｃは、それぞれ、図９に示す光結合構造の場合に、出射側部品１５のコア１５Ａから出射される出射光の放射角度を約３度、約５度、約７度としたときの光結合効率を示している。
また、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）では、比較のために、図９に示すものにおいてレンズ１１を有する光学フィルム１０を備えないものを入射側部品１４Ｘとして用いてバットジョイント接合して光結合させた場合の光結合効率も示している。
【００５０】
そして、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）中、実線Ｄは、バットジョイント接合して光結合させる場合に、出射側部品１５のコア１５Ａから出射される出射光の放射角度を約５度（又は約７度）としたときの光結合効率を示している。なお、ここでは、入射側部品１４Ｘと出射側部品１５とを図１１に示すように配置して光結合させて光結合効率を測定しており、この場合の座標軸は図１１に示すようになっている。
【００５１】
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すように、図９に示す光結合構造において出射側部品１５からの出射光の放射角度を約１０度以下とした場合、Ｘ方向及びＹ方向のオフセット値が±約６〜６．５μｍ程度までは、光結合効率は、目標値である約７０％よりも低くならない。これに対し、図１１に示すバットジョイント接合して光結合させた場合、Ｘ方向及びＹ方向のオフセット値が±約１．０〜１．５μｍ程度（さらに製造バラツキ等を考慮すると約±０．５μｍ程度となる）で、光結合効率は、目標値である約７０％よりも低くなってしまう。なお、出射側部品１５からの出射光の放射角度に応じて光結合効率が変化するため、放射角度に応じてレンズ１１の曲率半径やレンズ１１を形成する光学フィルム１０の屈折率を変えるのが好ましい。
【００５２】
このように、図８に示す光学部品１４を入射側部品として用い、図９に示すように光結合させることで、入射側部品１４と出射側部品１５との間の位置決め精度を緩和することができ、位置決めが容易で、小型で安価に光導波路部品間の光結合を実現できることになる。つまり、図１１に示すバットジョイント接合して光結合させる場合は、高い光結合効率を実現するために、入射側部品１４のコア７Ａと出射側部品１５のコア１５Ａとの位置決めにおいて、許容される誤差は非常に小さく、高い位置決め精度が必要とされる。これに対し、図８に示す光学部品１４を入射側部品として用い、図９に示すように光結合させることで、緩和された位置決め精度で、高い光結合効率を実現することができる。なお、位置決め精度を、組み立て精度、位置決め公差又は組み立て公差ともいう。
【００５３】
また、製品化（実用化）を考慮すると、組み立て時の位置決め精度だけでなく、組み立てた後の温度変化や経時変化による相対位置変化（例えば約１〜約２μｍ程度）を吸収できるものであることが好ましい。しかしながら、図１１に示すバットジョイント接合して光結合させる場合には、これを実現するのは難しい。これに対し、図８に示す光学部品１４を入射側部品として用い、図９に示すように光結合させることで、これを実現することも可能である。
【００５４】
なお、ここでは、入射側部品１４として、図８に示す光学部品１４、即ち、レンズ１１付きの光導波路部品７を用いる場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、例えば、入射側部品１４だけでなく出射側部品１５にもレンズ１１付きの光導波路部品７を用いるようにしても良い。
なお、本発明は、上述した実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【００５５】
例えば、上述の実施形態では、光導波路部品７の端面に配置された光学フィルム１０にレンズ１１を形成することで、光導波路部品７の端面に、レンズ１１を有する１枚の光学フィルム１０を貼り付けた光学部品１４を製造しているが、これに限られるものではない。
例えば、図１２に示すように、光導波路部品７の端面に配置された光学フィルム１０にレンズ１１を形成した後に、異なる屈折率を有する他の光学フィルム２０を積層し、他の光学フィルム２０に異なるサイズを有する他のレンズ２１を形成することで、光導波路部品７の端面に、２つのレンズ１１、２１を有する２枚の光学フィルム１０、２０を貼り付けた光学部品２２を製造するようにしても良い。この場合、光導波路部品７の端面に配置される光学フィルム１０は、例えば硬化後の屈折率が約１．８５以上のものとし、この光学フィルム１０上に積層する他の光学フィルム２０は、例えば硬化後の屈折率が約１．３〜約１．５のものとする。例えば、他の光学フィルム２０としては、硬化後の屈折率が約１．４９で押圧後の厚さが約５０μｍとなるＰＭＭＡからなる光学フィルムを用いれば良い。また、光学フィルム１０としては、他の光学フィルム２０よりも屈折率が大きいものを用いるため、硬化後の屈折率が約１．８５以上で押圧後の厚さが約２５μｍとなる、例えば透明酸化物（ＺｎＯ）等を含むハイブリッド薄膜などからなる光学フィルムを用いれば良い。また、レンズ１１としては、上述の実施形態の場合と同様に、光学フィルム１０の表面に曲率半径約１０μｍの凸レンズを形成すれば良い。また、他のレンズ２１としては、他の光学フィルム２０の表面に曲率半径約２０μｍの凸レンズを形成すれば良い。なお、これらの光学フィルム１０、２０が貼り付けられる光導波路部品７は、上述の実施形態の場合と同様に、コア７Ａの縦横のサイズがいずれも約４μｍの光導波路部品（例えばＳＨＧ）である。
【００５６】
このように、上述の実施形態のように光導波路部品７の端面に配置された光学フィルム１０にレンズ１１を形成した後に、この光学フィルム１０上に、この光学フィルム１０よりも小さい屈折率を有する他の光学フィルム２０を配置し、上述の実施形態の型２Ａと異なる他の型を他の光学フィルム２０に押し付けて、他の光学フィルム２０の表面にレンズ１１よりも大きいサイズを有する他のレンズ２１を形成することで、光導波路部品７の端面に２重レンズ構造を備える光学部品２２を製造するようにしても良い。この場合、上述の実施形態のインプリント装置によるインプリントによるレンズ形成プロセスを２回行なうことになる。
【００５７】
これにより、２つの光導波路部品を光結合させる場合の位置決め精度をさらに緩和することが可能となる。つまり、２つの光導波路部品を光結合させる場合の位置決め公差をさらに拡大することが可能となる。
また、例えば、上述の実施形態では、１つの光導波路を有する光導波路部品７、即ち、１つのコア７Ａを有する光導波路部品７を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではない。例えば、複数の光導波路（アレイ状の光導波路）又は複数の光ファイバ（アレイ状の光ファイバ）を有する光コネクタに本発明を適用することもできる。例えば図１３に示すように、上述の実施形態と同様にして、複数のコア３０Ａとクラッド３０Ｂを含む光導波路部品である光コネクタ３０の端面（入射端面）に配置された光学フィルム１０の表面であって、複数のコア３０Ａのそれぞれに対応する位置に、複数のレンズ１１（マイクロレンズ）を形成するようにしても良い。この場合、複数のコア３０Ａを有する光導波路部品である光コネクタ３０の端面に、複数のレンズ１１を備える光学フィルム１０が貼り付けられた光学部品３１が製造されることになる。このように、本発明を光コネクタ３０に適用することで、より位置決め精度（トレランス）の厳しい光コネクタ同士の接続において、相対位置、ピッチ精度、相対角度等に依存しない、ずれに強い光学接続構造を実現することが可能となる。特に、上述の２重レンズ構造（図１２参照）を備えるものとすることで、さらに位置決め精度を緩和することができる。
【００５８】
以下、上述の実施形態及び変形例に関し、更に、付記を開示する。
（付記１）
コアとクラッドを含む光導波路部品の端面を撮像し、
撮像された画像の中の前記コアの位置に基づいて、前記コアの位置と型の位置とを位置合わせし、
前記光導波路部品の端面に配置された光学フィルムに前記型を押し付けて前記光学フィルムの表面にレンズを形成することを特徴とする光学部品の製造方法。
【００５９】
（付記２）
前記光学フィルムは、光透過性を有し、
前記光学フィルムを前記光導波路部品の端面に配置した後に、前記光導波路部品の端面を撮像することを特徴とする、付記１に記載の光学部品の製造方法。
（付記３）
前記光導波路部品の端面を撮像した後に、前記光学フィルムを前記光導波路部品の端面に配置することを特徴とする、付記１に記載の光学部品の製造方法。
【００６０】
（付記４）
前記光学フィルムは、熱硬化性樹脂フィルムであり、
前記熱硬化性樹脂フィルムに前記型を押し付け、加熱して前記熱硬化性樹脂フィルムを硬化させて、前記熱硬化性樹脂フィルムの表面に前記レンズを形成することを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の光学部品の製造方法。
【００６１】
（付記５）
前記光学フィルムは、光硬化性樹脂フィルムであり、
前記光硬化性樹脂フィルムに前記型を押し付け、光を照射して前記光硬化性樹脂フィルムを硬化させて、前記光硬化性樹脂フィルムの表面に前記レンズを形成することを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の光学部品の製造方法。
【００６２】
（付記６）
前記光導波路部品の前記光学フィルムが配置されている側の反対側の端面から光を照射して前記光硬化性樹脂フィルムを硬化させることを特徴とする、付記５に記載の光学部品の製造方法。
（付記７）
前記レンズを形成した後に、前記光学フィルム上に配置され、前記光学フィルムよりも小さい屈折率を有する他の光学フィルムに前記型と異なる他の型を押し付けて、前記他の光学フィルムの表面に前記レンズよりも大きいサイズを有する他のレンズを形成することを特徴とする、付記１〜６のいずれか１項に記載の光学部品の製造方法。
【００６３】
（付記８）
コアとクラッドを含む光導波路部品を載置するテーブルと、
前記光導波路部品の端面を撮像する撮像部と、
前記光導波路部品の端面に配置された光学フィルムに押し付けられ、前記光学フィルムの表面にレンズを形成するための型と、
前記光導波路部品の端面に対して前記型を移動させる移動機構と、
前記撮像部によって撮像された画像の中の前記コアの位置に基づいて、前記コアの位置と前記型の位置とが一致するように、前記移動機構を制御する制御部とを備えることを特徴とする光学部品の製造装置。
【００６４】
（付記９）
前記光学フィルムとして用いられる熱硬化性樹脂フィルムを加熱するヒータを備えることを特徴とする、付記８に記載の光学部品の製造装置。
（付記１０）
前記光学フィルムとして用いられる光硬化性樹脂フィルムに光を照射する光源を備えることを特徴とする、付記８又は９に記載の光学部品の製造装置。
【００６５】
（付記１１）
前記光源は、前記テーブルの裏面側に設けられていることを特徴とする、付記１０に記載の光学部品の製造装置。
【符号の説明】
【００６６】
１  テーブル
２  インプリント先端ツール
２Ａ  型
３  カメラ
４  昇降機
５  ＸＹ移動機
６  制御部
７  光導波路部品
７Ａ  コア
７Ｂ  クラッド
８  突き当て部
９  チャック
１０  光学フィルム
１１  レンズ
１２  ヒータ
１３  光源
１４  光学部品（入射側部品）
１４Ｘ  入射側部品
１５  出射側部品
１５Ａ  コア
２０  他の光学フィルム
２１  他のレンズ
２２  光学部品
３０  光コネクタ（光導波路部品）
３０Ａ  コア
３０Ｂ  クラッド
３１  光学部品
【図１】
2014006459.tif 000003
【図２】
2014006459.tif 000004
【図３】
2014006459.tif 000005
【図４】
2014006459.tif 000006
【図５】
2014006459.tif 000007
【図６】
2014006459.tif 000008
【図７】
2014006459.tif 000009
【図８】
2014006459.tif 000010
【図９】
2014006459.tif 000011
【図１０】
2014006459.tif 000012
【図１１】
2014006459.tif 000013
【図１２】
2014006459.tif 000014
【図１３】
2014006459.tif 000015