(57)【要約】【課題】  ガラスシートなどの透光性部材に汚れまたは傷がつくことがなく、また反りが発生することを防止することができる導光板および導光板ユニットを実現することを目的とする。【解決手段】  平板状に形成されるとともに、入射面１ａから入射された光を出射面に向けて伝播させる、予め定められた規定屈折率を有するガラスシート１と、ガラスシート１の上面および下面を保護するように接着された規定屈折率より小さい屈折率を有する保護部材２と、を備えている。また、保護部材２は、ガラスシート１と、予め定められた規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤３を介して接着されていることが好ましい。さらに、入射面１ａおよび出射面を除いた一対の側面を保護するように接着された、規定屈折率より小さい屈折率を有する側面保護部材４、をさらに備えていることが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた規定屈折率を有する平板状の部材であって、側面である入射面から入射された光を前記入射面に対向して形成された出射面に向けて伝播させる透光性部材と、
前記透光性部材の上面および下面を保護するように接着された前記規定屈折率より小さい屈折率を有する保護部材と、
を備える導光板。
【請求項２】
前記保護部材は、前記透光性部材と、前記規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤を介して接着されていることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記入射面および前記出射面を除いた一対の側面を保護するように接着された、前記規定屈折率より小さい屈折率を有する側面保護部材、をさらに備える請求項１に記載の導光板。
【請求項４】
前記側面保護部材は、前記透光性部材と、前記規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤を介して接着されていることを特徴とする請求項３に記載の導光板。
【請求項５】
前記入射面から入射された光を分配して前記出射面に接続された複数の導光部材に対しそれぞれ出射する光分配素子として機能することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の導光板。
【請求項６】
前記出射面にクラッドの間にコアを形成してなる導光部材が接続され、
前記透光性部材の上面および下面を保護する前記保護部材の少なくとも一方の層厚が、前記クラッドの層厚と同一であること、
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の導光板。
【請求項７】
前記導光部材がクラッド内にコアを形成してなる光ファイバであることを特徴とする請求項６に記載の導光板。
【請求項８】
前記保護部材は、前記透光性部材と比べ上下方向の厚みが厚く形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の導光板。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の導光板と、
前記導光板を保持するホルダと、
を備えた導光板ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を伝播する導光板および導光板ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバから出力された光を他の光ファイバに伝送するために、光ファイバから出射された光を伝播することができる透光性部材、例えばガラスシートを備える光分配器が知られている。この光分配器に備えられているガラスシートは、一の端面から入射した光を他の端面に、当該ガラスシート内を全反射させて伝播して出射することができる。よって、出射面に配置されている出射側の光ファイバは、出射された光を受信し、受信した光を伝播することができる。
【０００３】
ところで、このガラスシートは、一般に大変小さいものであり、例えば、全長５．４ｍｍ、厚さは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、幅０．５２ｍｍのサイズである。よって、その取り扱いは大変不便である。そのため、特開２００３−２５５１７７号公報（特許文献１）に記載されているように、ガラスシートに相当する平板形状の透光性媒体の一方の面に支持基体を密着させることにより、透光性媒体の扱いを容易にさせることが考えられている。
【特許文献１】特開２００３−２５５１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開２００３−２５５１７７号公報に記載されている技術では、ガラスシートに相当する透光性媒体の一方の面には支持基体が密着されていないため、この支持基体を取り付けるなどの製造の途中で、全反射面が汚れてしまったり、傷がついてしまったりする場合がある。このように全反射面が汚れたり、傷がついてしまったりした場合、光の伝播効率が低下する、という問題がある。また、ガラスシートは、大変薄いガラス材質からなるものである。このガラスシートを光分配器に固定するときに反りが発生し、または経時劣化などで反りが発生することがある。
【０００５】
そこで、本発明は、ガラスシートなどの透光性部材に汚れまたは傷がつくことがなく、また反りが発生することを防止することができる導光板および導光板ユニットを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、本発明の導光板は、予め定められた規定屈折率を有する平板状の部材であって、側面である入射面から入射された光を上記入射面に対向して形成された出射面に向けて伝播させる透光性部材と、上記透光性部材の上面および下面を保護するように接着された上記規定屈折率より小さい屈折率を有する保護部材と、を備えている。
【０００７】
この発明によれば、透光性部材に対して、その上面および下面を保護するように、保護部材を接着させ、その保護部材の屈折率を透光性部材の規定屈折率より小さいものとすることにより、透光性部材の上面および下面に汚れや傷がつくことがない。また、経年劣化により透光性部材に反りが発生すること、または導光板製造時に透光性部材に反りが発生することを防止することができ、透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。また、透光性部材の上面および下面に保護部材を接着させることにより、導光板をブロック状とすることができ、製造時の取扱い性を良好なものとすることができる。
【０００８】
また、本発明の導光板の上記保護部材は、上記透光性部材と、上記規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤を介して接着されていることが好ましい。
【０００９】
この発明によれば、規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤を介して、透光性部材と保護部材とを接着させることができ、透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の導光板は、上記入射面および上記出射面を除いた一対の側面を保護するように接着された、上記規定屈折率より小さい屈折率を有する側面保護部材、をさらに備えていることが好ましい。
【００１１】
この発明によれば、規定屈折率より小さい屈折率を有する側面保護部材を、透光性部材における、入射面および出射面を除いた一対の側面を保護するように接着させることができ、透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の導光板の上記側面保護部材は、上記透光性部材と、上記規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤を介して接着されていることが好ましい。
【００１３】
この発明によれば、規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤を介して、透光性部材と側面保護部材とを接着させることができ、透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の導光板は、上記入射面から入射された光を分配して上記出射面に接続された複数の導光部材に対しそれぞれ出射する光分配素子として用いることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の導光板は、上記出射面にクラッドの間にコアを形成してなる導光部材が接続され、上記透光性部材の上面および下面を保護する前記保護部材の少なくとも一方の層厚が前記クラッドの層厚と同一であることが好ましい。この場合、基板上に導光板と導光部材を載置して接続を行う際、導光板の保護部材の層厚と導光部材のクラッド層の層厚が同一であるので、導光板の透光性部材と導光部材のコアの位置が一致することとなり、光軸合わせが容易に行える。
【００１６】
なお、ここで、「保護部材の少なくとも一方の層厚がクラッドの層厚と同一である」とは、保護部材の層厚がクラッドの層厚と同一である場合のみならず、保護部材の層厚がクラッドの層厚とほぼ同一の場合も含むものである。
【００１７】
また、本発明の導光板は、出射面に接続される導光部材がクラッド内にコアを形成してなる光ファイバであることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の導光板において、上記保護部材は、上記透光性部材と比べ上下方向の厚みが厚く形成されていることが好ましい。この場合、透光性部材の表面を覆って保護するのみでなく、導光板の機械的な強度の向上が図れる。このため、製造時の取扱い時の破損などを防止できる。
【００１９】
また、本発明の導光板ユニットは、上記導光板と、上記導光板を保持するホルダと、を備えている。
【００２０】
この発明によれば、透光性部材に対して、その上面および下面を保護するように、保護部材を接着させ、その保護部材の屈折率を透光性部材の規定屈折率より小さいものとすることにより、透光性部材の上面および下面に汚れや傷がつくことがなく、また経年劣化による反りが発生することを防止することができ、また透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。さらに、ホルダで導光板を保持させることにより、導光板自体の取り扱いを容易にさせることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、透光性部材の上面および下面に汚れや傷がつくことがなく、経年劣化により透光性部材に反りが発生すること、または導光板製造時に透光性部材に反りが発生することを防止することができる。
【００２２】
また、導光板製造時に透光性部材に反りが発生することを防止して、透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、一実施形態のために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００２４】
図１は、本実施形態の導光板１０の斜視図である。図１に示されているように導光板１０は、透光性部材であるガラスシート１および保護部材２を含んで構成されている。このガラスシート１は、例えば厚さ０．１ｍｍの平板状に形成されるとともに、屈折率１．６２のガラス材から形成されている。また、このガラスシート１は、少なくとも、入射面１ａおよびこの入射面１ａに対向する位置に形成された出射面を有するように矩形状に形成されている。このガラスシート１は、外部からの汚れが付着したり、または傷付けられたりすることから防止するとともに、ガラスシート１の反りの発生を防止し、ガラスシート１の取り扱いを容易にするために、ガラスシート１の上面および下面に保護部材２が接着されている。この保護部材２は、例えば厚さ０．５ｍｍの平板状のガラス材から構成されているものであり、ガラスシート１の屈折率１．６２より小さい屈折率（１．５程度）を有する材質からなる。
【００２５】
このように構成された導光板１０は、そのガラスシート１の側面に形成された入射面１ａから光を入射し、入射面１ａに対向する位置に形成された出射面から光を出射することができるように、入射された光は、ガラスシート１内において全反射されて伝播されていく。なお、このガラスシート１は、オハラ社製のＳ−ＴＩＭ２が好ましく、保護部材２は、ショット社製のＢＫ７が好ましい。
【００２６】
なお、この導光板１０は、ガラスシート１の元となるガラス材の上面および下面に保護部材２の元となるガラス材が接着されて得られた一の直方体が、複数個の直方体（または立方体）に切断されることにより、得られるものである。切断されることにより、その切断面は粗く形成されているため、研磨することが必要とされる。
【００２７】
つぎに、この導光板１０の入射面１ａ側の正面図を図２に示す。図２に示すように、導光板１０は、その端面に入射面１ａを形成している。なお、本実施形態において、図２に示す正面図における導光板１０の入射面１ａの幅は、０．５２ｍｍ程度の極度に狭い幅である。
【００２８】
また、図３に、導光板１０の側面図を示す。図３に示されるように、導光板１０のガラスシート１には側面１ｂが形成されている。なお、本実施形態において、この側面１ｂの幅は、５．２ｍｍ程度である。
【００２９】
上述の導光板１０は、図４に示すように、ガラスシート１と保護部材２とを接着剤３を用いて接着することにより、構成されている。図４に、接着剤３により接着された接着面における導光板１０の側断面図を示す。この図４は、説明の便宜上、導光板１０の片側半分のみを示したものである。図４に示すように、接着剤３を用いて、ガラスシート１と保護部材２とは接着されている。ここで、接着剤３は、ガラスシート１の屈折率より小さい屈折率を有することが必須であり、さらに保護部材２の屈折率より大きいことが好ましい。例えば、接着剤３の屈折率は、ガラスシート１において光が全反射させる効率を考慮すると、１．５４以下のものが好ましい。なお、この接着剤３として、ノーランド社製の光学接着剤ＮＯＡ６８が好ましい。
【００３０】
このように接着剤３において、ガラスシート１の屈折率より小さい屈折率を有することで、ガラスシート１に伝播される光は、図４に示す矢印Ａのとおり、ガラスシート１と接着剤３との間の面において効率的に反射される。なお、接着剤３内に光が伝播したとしても、接着剤３の屈折率は、保護部材２の屈折率より大きいものであるため、図４に示す矢印Ｂのとおり、伝播される光は、接着剤３と保護部材２との間の面で反射されることができ、反射された光はガラスシート１内に戻って伝播されていく。
【００３１】
次に、上述の導光板１０の変形例について説明する。図５は、変形例である導光板１０ａの正面図である。図５に示すように、導光板１０ａは、導光板１０の側面１ｂを保護することができる側面保護部材４を、ガラスシート１の側面（側面１ｂを含む）に接着している。より詳細に説明すると、ガラスシート１と同じ幅をもつ保護部材２を、ガラスシート１の上面および下面に接着している。そして、ガラスシート１の側面を、ガラスシート１の厚さおよび一対の保護部材２の厚さを加算した厚みを有する側面保護部材４をもって、保護することができるように、接着剤３を用いて接着している。これにより、側面１ｂから漏れる光をガラスシート１内に反射させることができ、さらに、光の伝播効率を高めることができるとともに、導光板１０ａをシート状からブロック状に形成することができ、その取り扱いを容易にすることができる。
【００３２】
さらに、別の変形例について説明する。図６は、別の変形例である導光板１０ｂの正面図である。図６に示すように、一の保護部材２は、その一方の端面が一の側面保護部材４に対して接するように配置されている。また、この一の側面保護部材４は、その一方の端面が、一の保護部材２とは別の保護部材２に対して接するように配置されている。さらに、この別の保護部材２は、その一方の端面が一の側面保護部材４とは別の側面保護部材４に対して接するように配置されている。また、この別の側面保護部材４は、その一方の端面が一の保護部材２に接するように配置されている。このように、保護部材２は、その一方の端面が側面保護部材４に接し、また側面保護部材４は、その一方の端面が保護部材２に接するように配置されることにより、ガラスシート１は、保護部材２および側面保護部材４により保護される。このように保護部材２および側面保護部材４とを配置することで、上述の変形例の導光板１０ａと同様に、導光板１０ｂは、光を効率的に伝播することができるとともに、導光板１０ｂの断面を長方形状に形成することができ、その取り扱いを容易にすることができる。
【００３３】
以上のとおりに構成された導光板１０（または、導光板１０ａまたは１０ｂでもよい）を保持する導光板ユニット２０について説明する。図７は、導光板ユニット２０の斜視図である。導光板ユニット２０は、導光板１０を保持するホルダ３０と、導光板１０とから構成されている。導光板１０は上述したとおり極めて小さいものであるため、その扱いを容易にするために、また外部からの衝撃などから傷つくことを防止するために、ホルダ３０は導光板１０を保持することで、その扱いを容易にしている。具体的には、ホルダ３０は円柱状に形成されたものであり、その外周部の一面には導光板１０を装着可能にするために、切り欠き部が形成されている。そして、導光板１０の入射面および出射面はホルダ３０の端面に露出されるように、導光板１０は保持されている。
【００３４】
つぎに、本実施形態の導光板１０の使用方法に一例について説明する。
【００３５】
図８は導光板と導光部材との接続状態を示す平面図であり、図９は、導光板と導光部材との接続状態を示す側面図である。
【００３６】
図８に示すように、保持基板６０上に導光板１０が載置され、その導光板１０の入力側に一つの光ファイバ５０が接続され、出力側には複数の光ファイバ４０が接続されている。導光板１０は、光ファイバ５０から入力される光信号を出力側の複数の光ファイバ４０に光分配器として機能している。光ファイバ４０、５０は、光信号を導光する導光部材として機能している。
【００３７】
図９に示すように、導光板１０の透光性部材１の光軸が光ファイバ４０、５０のコア４１、５１の光軸に合うように、導光板１０に対し光ファイバ４０、５０が接続されている。このとき、導光板１０の下方側の保護部材２の層厚が光ファイバ５０のクラッド５２の層厚及び光ファイバ４０のクラッド４２の層厚と同一であることが好ましい。この場合、保持基板６０上に導光板１０、光ファイバ４０、５０を載置して当接するだけで、容易にこれらの光軸を合わせることができる。
【００３８】
例えば、光ファイバ４０、５０におけるクラッド径が１２５μｍ、コア径が５０μｍ、クラッド層厚が３７．７５μｍの場合、導光板１０の下方側の保護部材２の層厚を３７．７５μｍとすること好ましい。その際、保護部材２の層厚が３７．７５μｍ±２０％程度でクラッド層厚とほぼ同厚のものであってもよい。
【００３９】
また、光ファイバ４０、５０におけるクラッド径が５００μｍ、コア径が１２０μｍ、クラッド層厚が１９０μｍの場合、導光板１０の下方側の保護部材２の層厚を１９０μｍとすること好ましい。その際、保護部材２の層厚が１９０μｍ±２０％程度でクラッド層厚とほぼ同厚のものであってもよい。
【００４０】
つぎに、本実施形態の導光板１０および導光板ユニット２０の作用効果について説明する。本実施形態の導光板１０は、透光性部材であるガラスシート１に対して、その上面および下面を保護するように、保護部材２を接着させ、その保護部材２の屈折率をガラスシート１の規定屈折率より小さいものとすることにより、ガラスシート１の上面および下面に汚れや傷がつくことがない。また、経年劣化によりガラスシート１に反りが発生すること、または導光板１０製造時にガラスシート１に反りが発生することを防止することができる。これにより、例えば、ガラスシート１の入射面に配置された光ファイバから出射された光を入射して、入射した光を入射面に対向して形成された出射面に向けて伝播する際、ガラスシート１内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。よって、出射面に配置された一または複数の光ファイバに対して、光を効率よく入射させることができ、正確な信号伝達を実現することができる。
【００４１】
また、本実施形態の導光板１０は、規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤３を介して、ガラスシート１と保護部材２とを接着させることができ、ガラスシート１内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。
【００４２】
また、本実施形態の導光板１０は、規定屈折率より小さい屈折率を有する側面保護部材４を、ガラスシート１における、入射面１ａおよび出射面を除いた一対の側面１ｂを保護するように接着させることができ、ガラスシート１内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。
【００４３】
また、本実施形態の導光板１０は、規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤３を介して、ガラスシート１と側面保護部材４とを接着させることができ、ガラスシート１内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。
【００４４】
また、本実施形態の導光板ユニット２０は、ガラスシート１に対して、その上面および下面を保護するように、保護部材２を接着させ、その保護部材２の屈折率をガラスシート１の規定屈折率より小さいものとすることにより、ガラスシート１の上面および下面に汚れや傷がつくことがなく、また経年劣化による反りが発生することを防止することができ、また透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。さらに、ホルダ３０で導光板１０を保持させることにより、導光板１０自体の取扱いを容易にさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る導光板１０の斜視図である。
【図２】導光板１０の入射面１ａ側の正面図である。
【図３】導光板１０の側面図である。
【図４】接着剤３により接着された接着面における導光板１０の側断面図である。
【図５】変形例である導光板１０ａの正面図である。
【図６】別の変形例である導光板１０ｂの正面図である。
【図７】導光板ユニット２０の斜視図である。
【図８】導光板１０と光ファイバと接続状態を示す平面図である。
【図９】導光板１０と光ファイバと接続状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…ガラスシート、１ａ…入射面、１ｂ…側面、２…保護部材、３…接着剤、４…側面保護部材、１０…導光板、１０ａ…導光板、１０ｂ…導光板、２０…導光板ユニット、３０…ホルダ。
【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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