【事件の表示】
　特許第３３７５２１３号「レンズ付ファイバ」の請求項１、２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３７５２１３号の請求項１ないし２に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３３７５２１３号の請求項１及び２に係る発明にについての出願は、平成６年９月１６日に特許出願され、平成１４年１１月２９日その発明について特許の設定登録がなされ、その後、その特許について、特許異議申立人木村昭子より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１６年１月５日に訂正請求がなされ、さらに、審尋がなされたのに対して、平成１６年３月２３日に回答書が提出されたものである。
　　　
２．訂正の適否について
ア．訂正の内容
ａ．段落【００２２】における「よって、数１，数２よりω０＝２．９０２４μｍとなる。」を、「よって、数１，数２よりω０＝２．９９３μｍとなる。」と訂正する。
ｂ．段落【００２３】における「数３に代入すると、ｄ０＝３．１２μｍとなる。」を、「数３に代入すると、ｄ０＝３．４０μｍとなる。」と訂正する。
ｃ．段落【００２５】における「例えば、曲率がＲ＝１０μｍのとき、ωｙ＝１．３２μｍとなる。」を、「例えば、曲率がＲ＝１０μｍのとき、ωｙ＝１．３２３μｍとなる。」と訂正する。
ｄ．段落【００２６】における数６の式における「・・・・Ｂ」を、「・・・・Ｂ２」と訂正し、「例えば、ｄ０＝３．１２，ω０＝２．９０２４とすれば、」を、「例えば、ｄ０＝３．１２，ω０＝２．９９３０とすれば、」と訂正する。
イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項は、いずれも計算式に基づく数値に関する明らかな誤記を訂正するものであり、新規事項を追加するものではなく、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
ウ．むすび
　以上のとおり、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項の規定及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　　
３．特許異議申立てについて
ア．本件発明
　平成１６年１月５日付けで提出された訂正明細書の請求項１及び２に係る発明（以下、それぞれ「本件発明１」及び「本件発明２」という。）は、その特許請求の範囲の請求項１及び２に各々記載された事項により特定される次のとおりのものである。
　「【請求項１】　光源または出射光に対向する光ファイバ端の一部に斜断面を設けて楔状とし、
θ（ｄ０）をファイバ出射開口角／２［ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθ(ｄ０)］、
ｄ０をファイバ内部におけるビームウェスト距離、
ｄをファイバ外部におけるビームウェスト距離、
ω０をファイバ内部におけるビームウェスト半径、
λを光線の波長、
ｎをコアの屈折率、
ωをファイバのコア半径、
ωｙをファイバ外部におけるｙ軸方向のビームウェスト半径（ただし、ファイバ光軸方向をｚ軸、前記ファイバ楔状稜線と平行な方向をｘ軸、また前記両軸と直交する方向をｙ軸としてそれぞれを定める。）とすると、
この先端に数１〜数５で設定されたｄ０を用いて算出した曲率半径Ｒを設けたことを特徴とする先円筒のレンズ付ファイバ。
【数１】
　
　
　
【数２】
【数３】
　  
【数４】
　
【数５】
  
【請求項２】　光源または出射光に対向する光ファイバ端の一部に斜断面を設けて楔状とし、
θ（ｄ０)をファイバ出射開口角／２［ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθ(ｄ０)］、
ｄ０をファイバ内部におけるビームウェスト距離、
ｄをファイバ外部におけるビームウェスト距離、
ω０をファイバ内部におけるビームウェスト半径、
λを光線の波長、
ｎをコアの屈折率、
ωをファイバのコア半径、
ωｙをファイバ外部におけるｙ軸方向のビームウェスト半径（ただし、ファイバ光軸方向をｚ軸、前記ファイバ楔状稜線と平行な方向をｘ軸、また前記両軸と直交する方向をｙ軸としてそれぞれを定める。）とすると、
ｙ−ｚ面内に含まれる前記光ファイバ先端断面を、数１〜数５で設定されたｄ０を用いて算出した曲率半径をＲとして設定し、他方ｘ−ｚ面内に含まれるファイバ先端断面を、所望の曲率半径として設けたことを特徴とする先楕円のレンズ付ファイバ。
【数１】
  
  
【数２】
【数３】
  
【数４】
【数５】
　　
」
　　　
イ．刊行物に記載の発明
　特許異議申立人木村昭子が提出した各刊行物には次の事項が記載されている。
刊行物１：河野健治著「光デバイスのための光結合系の基礎と応用」（１９９１年１月２５日現代工学社発行、申立人提出の甲第１号証）
　「第１章　ガウシアンビーム
　本章では、進行方向に垂直な面内での光強度分布がガウス形状で表される、いわゆるガウシアンビーム（Ｇａｕｓｓｉａｎ　ｂｅａｍ）についてその導出を行い、伝搬の様子、スポットサイズ、波面の曲率半径などについて議論する。［１］−［３］。
１．１　０次のガウシアンビーム
　実際のレーザ（ｌａｓｅｒ）から出射される光は、ガウス形状で近似できるため、ガウシアンビームによる光ビームの取り扱いは重要である。・・・・
　電荷がない媒質中におけるマクスウェル方程式（Ｍａｘｗｅｌｌ　ｅｑｕａｔｉｏｎｓ）は・・・・光の波の時間依存性としてｅｘｐ（ｊωｔ）の形を仮定すると・・・・
　　　　　　▽２Ｅ＋ｋ２Ｅ＝０　　　　　　　　　（１．１−４）
なお、ｋ２＝ω２εμと置いた。」（第１頁１行〜下から２行）
　「ここで
　
Ｒ（ｚ）＝ｚ｛１＋（πω０２／λｚ）２｝　（１．１−２３）
  φ（ｚ）＝ｔａｎ−１（λｚ／πω０２）     　 （１．１−２４）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
と定義すると、・・・・最終的なＥ（ｘ，ｙ，ｚ）は
  
 と求まる。・・・・光のパワー規格化定数を用いると（１．１−２６）は
  
と表される。」（第４頁下から２行〜第５頁１１行）
　「次に、これまでに求めた式の物理的意味について考察する。
　（１．１−２７）においてｒ＝ω（ｚ）とおくと、Ｅ（ｘ、ｙ、ｚ）の振幅はｚ軸上（ｒ＝０）における値の１／ｅ（パワーでは１／ｅ２）となる。このｒの大きさω（ｚ）をガウシアンビームのスポットサイズ（ｓｐｏｔｓｉｚｅ）と呼ぶ。（１．１−２２）からわかるように、ｚ＝０においてスポットサイズは零とならずにある大きさω０を持つ。ガウシアンビームのｚ＝０の部分をビームウエスト（ｂｅａｍ　ｗａｉｓｔ）と呼ぶ。」（第５頁下から７行〜下から２行）
　「図１．１にこの０次のガウシアンビームのｚ軸上での断面図を示している。図中の双曲線はｚが大きな領域において次式で表される円錐に近づいていく。
　　　　　　ｒ＝λｚ／πω０        　　　        （１．１−３３）
ビームの伝搬距離ｚが充分大きな領域における０次のガウシアンビームの広がり角θは（１．１−３３）のｒ／ｚよりただちに
　　　　　　θ＝ｔａｎ−１（λ／πω０）
　　　　　　　≒λ／πω０〔ラジアン〕            （１．１−３４）」（第６頁下から５行〜第７頁２行）
　「４．８　先球フアイバ
　ここでは、図４．４０に示すような単一モード光ファイバの先端を加工してレンズ効果を持たせた先球ファイバの設計法について述べる。ファイバ先端部の加工法としては溶融したり研磨したりする方法がある。あるいは先球加工したガラスロッドを単一モード光ファイバの先端に接着してもよい。この先球ファイバは微小レンズ系の一種として半導体レーザとの結合に用いることもできるし、また、先端のレンズの曲率と長さによってはＶｉｒｔｕａｌ　Ｆｉｂｅｒとしても用いることができる。
　この光ファイバのスポットサイズは先に述べたＶｉｒｔｕａｌ　Ｆｉｂｅｒのスポットサイズを求める場合と全く同様の考えで計算できる。つまり、単一モード光ファイバから光をレンズに入射し、レンズ出射後に形成されるスポットサイズがこの先球ファイバのスポットサイズとなる。・・・・図４．４１に示すように、単一モード光ファイバから逆にレンズに光を入射させた場合の系の光線行列（Ｍ）は
  
ここで
となる。なお、空気とレンズの屈折率を各々ｎ１およびｎ２、レンズの長さをｄ０、レンズの先端からビームウエストまでの距離をｄ１とした。」（第１０１頁下から１３行〜第１０２頁下から５行）
　　　　
刊行物２：特開昭５７−５３８０号公報（申立人提出の甲第２号証）
　「本発明は光の結合に関し特に半導体レーザの出力光と光フアイバ又は光収束レンズの結合方式に関するものである。」（第１頁右下欄第９〜１１行）
　「第７図は、本発明によるフアイバ先端部を示したものであり、半導体レーザの接合面と垂直方向の光成分の結合効率の改善を図るものである。・・・・同図に示す如く、Ｙ−Ｚ平面内ではフアイバの先端部の断面の厚さが最先端に向つて連続的に減少し最先端部は所要の曲率半径Ｒからなるように、また、Ｘ−Ｚ平面内ではその先端断面の厚さが一定となるように形成され、半円柱レンズがフアイバ６−ｂと一体化された如く形成されている。」（第３頁右上欄１〜１３行）
　「第８図は、半導体レーザとフアイバの結合方式の本発明による一実施例を半導体レーザ接合面と直交し、フアイバ中心軸を通るＹ−Ｚ断面内で示したものである。基板８上へ搭載された半導体レーザ１の活性層２中のＹ方向の光分布は、フアイバー６−ａの先端部の曲率部により拡大され、コア６−ｂの伝搬モードの光分布と整合させられ、高効率な結合を可能ならしめるものである。」
　　
刊行物３：特開昭５０−１５３６５１号公報（申立人提出の甲第３号証）
　先端形状を、発光素子の特性に応じて選定された垂直方向と水平方向とのそれぞれ異なる曲率半径の楕円曲面としたことを特徴とするオプテイカルフアイバーについて記載されている（特許請求の範囲、第２図）。
　　
ウ．対比、判断
　本件発明１と刊行物１に記載のものとを対比する。
１）刊行物１に記載のものにおける「先球ファイバ」は、単一モード光ファイバの先端を球面状に加工してレンズ作用を持たせてあり、半導体レーザとの結合に用いられるようにするもので、本件発明１における「レンズ付ファイバ」に相当する。
２）当審において行った審尋に対する平成１６年３月２３日付けの回答書において、本件発明１における［数１］、［数３］をガウシアンビームの基本形から導いており、［数１］、［数３］の各式中に「ω０２」とあるのは「ω０」の誤記である旨説明している。この［数１］、［数３］は屈折率がｎの媒質中での関係式であるので、屈折率を１として考えられている刊行物１の関係式（１．１−３４）は、屈折率がｎの媒質中では本件発明１における［数１］及び［数３］と同等の事項を示すものとなる。
３）刊行物１に記載の式（１．１−２２）は、ガウシアンビームにおけるｒ＝ω（ｚ）の大きさを表しており、屈折率ｎの媒質中ではビームウェストから距離ｄ０にある位置でのωは
  
となり、この関係式は、本件発明１における［数２］に相当するものである。
４）刊行物１に記載のものにおける先球ファイバのレンズ面の曲率半径Ｒは、光線行列（Ｍ）の式（４．８−１）を満たすものであるが、図４．４１に示されるｄ０がファイバ内部におけるビームウエスト距離、ｄ１がファイバ外部におけるビームウエスト距離をそれぞれ表し、それぞれ本件発明１におけるｄ０，ｄに相当するので、空気の屈折率ｎ１を１とし、コアの屈折率ｎ２をｎとすれば、刊行物１に記載の式（４．８−１）における４つの行列の積からなる（Ｍ）のうち最後の行列を除いたものが、本件発明１の［数４］における（Ｍ１）と一致する。そのため、刊行物１における式（４．８−２）〜（４．８−５）中のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ本件発明１の［数４］中のＡ，Ｂ／ｎ，Ｃ，Ｄ／ｎに相当する。
５）刊行物１の図４．４１に示される先球ファイバのスポットサイズについての関係式（４．８−７）において、ω１、ω２は、それぞれファイバ内部におけるスポットサイズとファイバ外部におけるスポットサイズを示し、このスポットサイズは本件発明１におけるビームウエスト半径に相当し、刊行物１における式（４．８−７）と式（４．８−４）及び（４．８−５）とから、（ω２／ω１）２＝１／｛（π・ω０／λ）２・Ｃ２＋Ｄ２｝となり、この関係式は、本件発明１における［数５］に相当するものである。
６）θ（ｄ０）をファイバ出射開口角／２［ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθ（ｄ０）］とするのは、ただそのように規定するというものであり、刊行物１においても規定がなされるものであり、また、刊行物１に記載のものにおいて、ｄ０及びＲは、それぞれ本件発明１における［数１］〜［数５］の関係を満たすものと言える。
　上記１）〜６）の考察から、本件発明１と刊行物１に記載のものとは、「θ(ｄ０)をファイバ出射開口角／２［ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθ(ｄ０)］、ｄ０をファイバ内部におけるビームウェスト距離、ｄをファイバ外部におけるビームウェスト距離、ω０をファイバ内部におけるビームウェスト半径、λを光線の波長、ｎをコアの屈折率、ωをファイバのコア半径、とすると、この先端に数１〜数５の条件を満たす曲率半径Ｒを設けたレンズ付ファイバ」である点において一致し、次の点において相違する。
ａ．本件発明１におけるレンズ付きフアイバは光源または出射光に対向する光ファイバ端の一部に斜断面を設けて楔状とした先円筒のレンズ付ファィバであるのに対して、刊行物１に記載の先球ファイバは半導体レーザと結合する先端を球面状に加工してレンズ作用を持たせたものである点
ｂ．本件発明１において、ωｙをファイバ外部におけるｙ軸方向のビームウェスト半径（ただし、ファイバ光軸方向をｚ軸、前記ファイバ楔状稜線と平行な方向をｘ軸、また前記両軸と直交する方向をｙ軸としてそれぞれを定める。）とすると、ωｙとω０との間に数２及び数５の関係が成り立つのに対して、刊行物１においては、特にファイバ外部におけるｙ軸方向のスポットサイズに関して明記していない点
ｃ．本件発明１において、ファイバの先端に数１〜数５で設定されたｄ０を用いて算出した曲率半径Ｒを設けているのに対して、刊行物１に記載のものにおいては、特に本件発明１における数１〜数５に相当する式でｄ０を設定し、それを用いて曲率半径Ｒを算出することについて明記していない点
　そこで、上記相違点について検討する。
相違点ａについて：
　半導体レーザと光ファイバとの光学的結合の際に、半導体レーザの接合面と垂直方向の光成分の結合効率を改善するために、光ファイバ端の一部に遮断面を設けて楔状の形状とした先円筒レンズ付ファイバとすることは、刊行物２に示されるように従来用いられている技術的手段であり、刊行物１に記載のものにおける先球ファイバに代えて、刊行物２に示される先円筒レンズ付ファイバを用いることは、当業者が容易になし得ることである。
相違点ｂについて：
　刊行物１に記載のものにおいて、先球ファイバの先端は球面状のレンズとして加工され、レンズ球面の半径をＲ、ｄ０をファイバ内部におけるビームウェスト距離、ｄをファイバ外部におけるビームウェスト距離、ω０をファイバ内部におけるビームウェスト半径、λを光線の波長、ｎをコアの屈折率、ωをファイバのコア半径として、本件発明１における数１〜数５に相当する関係式の条件が満たされるものであり、これらの関係式は球面状でないレンズ面の場合にも、その曲率半径をＲとして、同様に満たされるべきものであるのは明らかである。そして、刊行物１におけるファイバ先端の一部に遮断面を設けて楔状として先円筒のレンズ付ファイバとした場合に、ファイバ内部のスポットサイズとファイバ外部のスポットサイズとの間における、本件発明１における数２及び数５に相当する関係式は、楔状稜線と平行なｘ軸と、ファイバ光軸方向のｚ軸とに直交するｙ軸の方向についてのファイバ外部のスポットサイズとファイバ内部のスポットサイズとの間でも満たされるべきものである。それゆえ、相違点ｂの事項も、断面が楔状の形状の先円筒レンズとした場合に当然考慮すべきことであり、何ら格別なものではない。
相違点ｃについて：
　刊行物１に記載のものにおいて、ｄ０及びＲは、本件発明１における数１〜数５に相当する関係式を満たすものであり、数４によりＲを求める際に、ｄ０は求められていなければならないのは明らかであることからすれば、数１〜数５で設定されたｄ０を用いてＲを算出することは、単に計算の手法を示したにすぎないことであり、何ら格別な技術的特徴を与えるものではない。
　また、相違点ａ〜ｃの事項による作用効果も予測し得る程度のことである。
　それゆえ、本件発明１は、刊行物１及び刊行物２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
　　　　
　次に、本件発明２と刊行物１に記載のものとを対比すると、本件発明２における「ｙ−ｚ面内に含まれる前記光ファイバ先端断面を、数１〜数５で設定されたｄ０を用いて算出した曲率半径をＲとして設定」することは、本件発明１における事項と同等であるから、本件発明２と刊行物１との相違点は、本件発明１と刊行物１に記載のものとの前記相違点ｂ、ｃに加えて、次の相違点ｄがある。
ｄ．本件発明２は、先楕円のレンズ付ファイバであり、ｘ−ｚ面内に含まれるファイバ先端断面を、所望の曲率半径として設けているのに対して、刊行物１に記載のものは、先球ファイバであり、ｘ−ｚ面内に含まれる先端断面を所望の曲率半径とすることについて明記していない点
　ところで、先端形状を、発光素子の特性に応じて選定された垂直方向と水平方向とのそれぞれ異なる曲率半径の楕円曲面とすることは、刊行物３に記載のように、従来用いられている技術的手段であり、刊行物１に記載のものにおける先球ファイバに代えて、刊行物３に記載のような垂直方向と水平方向とで異なる曲率半径の先端楕円曲面を有するファイバを用いることは容易になし得ることである。また、ファイバ先端のレンズ面の形状として、特に問題とすべきなのは、半導体レーザの接合面と垂直方向の曲率半径Ｒであり、この方向をｙ軸方向として、その方向の曲率半径Ｒを、刊行物１に記載のものにおける本件発明２の数１〜数５（本件発明１の数１〜数５と同じ）に相当する関係式を満たすようにすれば、ｙ軸に垂直なｘ軸方向についての曲率半径は、結合効率の面からｙ軸方向ほど問題にはならず、所望の曲率半径としてもよいのは明らかであり、この点も適宜考慮し得る程度のことである。
　そうすると、本件発明２は、刊行物１及び刊行物３に各々記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
エ．むすび
　以上のとおりであるから、本件発明１は刊行物１及び２に各々記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、また、本件発明２は刊行物１ないし３に各々記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるので、本件発明１及び２についての特許は、いずれも特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　したがって、本件発明１及び２についての特許は、特許法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１７年５月２３日（２００５．５．２３）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
レンズ付ファイバ
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】光源または出射光に対向する光ファイバ端の一部に斜断面を設けて楔状とし、
θ（ｄ０）をファイバ出射開口角／２　［ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθ（ｄ０）］、
ｄ０をファイバ内部におけるビームウェスト距離、
ｄをファイバ外部におけるビームウェスト距離、
ω０をファイバ内部におけるビームウェスト半径、
λを光線の波長、
ｎをコアの屈折率、
ωをファイバのコア半径、
ωｙをファイバ外部におけるｙ軸方向のビームウェスト半径（ただし、ファイバ光軸方向をｚ軸、前記ファイバ楔状稜線と平行な方向をｘ軸、また前記両軸と直交する方向をｙ軸としてそれぞれを定める。）とすると、
この先端に数１〜数５で設定されたｄ０を用いて算出した曲率半径Ｒを設けたことを特徴とする先円筒のレンズ付ファイバ。
　【数１】
　【数２】
　【数３】
　【数４】
　【数５】
　【請求項２】光源または出射光に対向する光ファイバ端の一部に斜断面を設けて楔状とし、
θ（ｄ０）をファイバ出射開口角／２　［ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθ（ｄ０）］、
ｄ０をファイバ内部におけるビームウェスト距離、
ｄをファイバ外部におけるビームウェスト距離、
ω０をファイバ内部におけるビームウェスト半径、
λを光線の波長、
ｎをコアの屈折率、
ωをファイバのコア半径、
ωｙをファイバ外部におけるｙ軸方向のビームウェスト半径（ただし、ファイバ光軸方向をｚ軸、前記ファイバ楔状稜線と平行な方向をｘ軸、また前記両軸と直交する方向をｙ軸としてそれぞれを定める。）とすると、
ｙ−ｚ面内に含まれる前記光ファイバ先端断面を、数１〜数５で設定されたｄ０を用いて算出した曲率半径をＲとして設定し、他方ｘ−ｚ面内に含まれるファイバ先端断面を、所望の曲率半径として設けたことを特徴とする先楕円のレンズ付ファイバ。
　【数１】
　【数２】
　【数３】
　【数４】
　【数５】
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、光通信に使用する発光源と光ファイバとの光結合に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術および課題】
　光通信用の発光源としては、レーザダイオード（以下ＬＤという），発光ダイオード等が用いられるが、光伝送路である光ファイバに入光させるためには光ファイバ端を発光面に位置合せして結合させるのが一般的である。
　【０００３】
　しかしながら、発光面からの光の出射角は、かなりの広がりがあるため、光ファイバとの結合効率は良くない。従って、結合効率を向上させるためのレンズ等を挿入して光を集束させ、光ファイバへの入光を良くする方法がある。
　【０００４】
　ＬＤと光ファイバとの光結合を取るには、従来、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような多様な組合せが考えられてきた。ＬＤから放射される光は、光分布が円状のガウス分布ではなく縦方向と横方向で大きく異なる楕円ビーム状となる。
　【０００５】
　図６にＬＤの出射ビームの広がり角を説明する図を示すが、このように近端光分布ＮＦＰはｘ軸方向に横長で、遠端光分布ＦＦＰになるとｙ軸方向に広がった楕円状の光線分布になるため、高い結合効率が得られなかった。
　【０００６】
　図５（ａ）に示す結合方法は早くから考案されたもので、円柱レンズ２１をＬＤ１と光ファイバ２０との間に配置することにより、結合効率を高くしようとした例である。
　【０００７】
　図５（ｃ），（ｄ）に示す結合方法は、それぞれ楕円性は無視して光の収差を考えた非球面レンズ２２を用いたり、組上りの結合トレランスを少しでも緩やかにするために２個のレンズ２３，レンズ２４を共焦点位置に配置した場合である。
　【０００８】
　この場合、レンズはファイバ型より高価となるが、結合が遜色なく実現できる利点は確保される。但し、図５（ａ），（ｃ），（ｄ）の例ともレンズとファイバが分離しているので、その分だけ光軸合わせが難しくなり、また光路中に界面が生ずるのでその分光損失が生じる。また、勿論反射防止膜は施されていても、この場合３面あるので好ましくない。さらに、部品点数が多いことは、システム全体のコストを高価にする。
　【０００９】
　一方図５（ｂ）の例では、ファイバ２０の先端に光軸であるＺ軸に対称な曲面部２５を形成したもので、前述のような欠点は緩和されるが、ＬＤ１から放射される光線が楕円形状の分布をしているにもかかわらず円形コアに結合させるため、軸合せが極めて狭い範囲でしか取れなくなり、原理的にも限界がある。
　【００１０】
　特に、今後光増幅等で光励起用ＬＤとして期待されている歪格子型量子井戸レーザ等では、注入電流を増大するため、活性層断面を広く取る必要が生じ、結果として側面に形成される光放射窓部が、厚み方向は変わらず（０〜２μｍ程度）横方向に広がった（０〜２００μｍ程度）形状となり、従来のＬＤに比較して益々扁平度合が大きくなっており、効率よく光を結合するには、遠端光分布に合った扁平レンズが必要となっていた。
　【００１１】
〔目的〕
　上記問題点に鑑み、本発明は、特殊な個別レンズを組合せる方式に対して、簡単な構成で、扁平光線が効率良く取り込め、ＬＤ，ファイバ間の光結合効率を良くするレンズ付ファイバを提供することを目的とする。
　【００１２】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、前記従来技術の課題を解決する為になされたもので、本発明によるレンズ付ファイバは、光源または出射光に対向する光ファイバ端のコア中心を基準にした中心線の両側に斜断面を設けて楔状とし、この先端に所望の曲率を設け半円筒状レンズを形成したものである。
　【００１３】
　また、その半円筒状レンズ端の半円筒方向に、当該半円筒半径より大きな曲率を付与し、先端に曲率の異なる互いに直交した曲面を形成したものである。
　【００１４】
　【作用】
　本発明のレンズ付ファイバにおいては、上記のとおり構成したので、ファイバレンズを備えていて結合方法が簡単である。また、扁平光線が取り込めるので、高い結合効率を得ることが出来る。
　【００１５】
　即ち、出射端が扁平な高出力ＬＤやＬＥＤの発生する光線を、漏れなく光ファイバへ結合することが可能となる。
　【００１６】
　【実施例】
　以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施例を示す先円筒のレンズ付ファイバの形状を示す三面図である。図２は本発明の他の実施例を示す先楕円レンズ付ファイバの形状を示す三面図である。図３は本発明の実施例のレンズ付ファイバの製法を説明する図である。図４は扁平なビームウェイストの形成を説明する図である。
　【００１７】
　本発明によるレンズ付ファイバは、図３に示すようにファイバの片面から研摩し、ファイバのセンタまで研摩したら１８０°回転し、反対方向から切削することで、楔形状のファイバを形成し、先端を所望の曲率にするため、適当な研摩を加える。
　【００１８】
　図１，図２はその形状例である。図１は、半円柱レンズとなり、扁平性の高いＬＤに適している。図２は直交方向にも曲率を与えることで、図４中のｙ軸方向に広がる光線をも集光する効果を有する形状である。
　【００１９】
　次に図４を参照してＬＤから出射された光ビームが先円筒レンズ付ファイバに効率良く入射する原理を説明する。
　【００２０】
　ＬＤ１の窓部Ｃにおけるｙ軸方向のビームウェイスト半径をωｙ，ｘ軸方向のビームウェイスト半径をωｘ，シングルモードファイバ（以下ＳＭＦという）２のコア半径をωとする。
　【００２１】
　先円筒レンズ付ファイバのファイバ端Ａから、先円筒レンズ付ファイバ内部のビームウェイスト半径ω０までの距離ｄ０を求める。
　【００２２】
　ＳＭＦでは、ＮＡ＝０．１で入射される。一方、ファイバコア３の屈折率ｎをｎ＝１．４６５，コア径２ω＝６μｍとすると
　【数１】
　【数２】
よって、数１，数２よりω０＝
２．９９３
　【００２３】
　【数３】
例えば、光線の波長λ＝８３０ｎｍなら、ｎ＝１．４６５とおいて、数３に代入すると、ｄ０＝
３．４０
　【００２４】
　ここで、先円筒レンズ付ファイバのファイバ端Ａから、ＬＤの窓部Ｃまでの距離ｄを求めるには、レンズの曲率をＲとして、
　【数４】
と表される光線マトリクスから決定される。
　【００２５】
即ち、一般的なビームマトリクスの式から、
　【数５】
これより、ωｙが求まる。例えば、曲率Ｒ＝１０μｍのとき、ωｙ＝
１．３２３
ωｙが分っていれば最適な曲率Ｒが求まる。
　【００２６】
　同じように、
　【数６】
からｄ＝１５．２２μｍが求まる。このときωｘは、レンズ効果がないから、
　【数７】
と表される。例えば、ｄ０＝３．１２，ω０＝
２．９９３０
　【００２７】
　すなわち、半円形レンズファイバを出射したビームは、コア径２ω＝６μｍのＳＭＦで波長λ＝８３０ｎｍならば、曲率Ｒ＝１０μｍとするとき、レンズ端Ａからｄ＝約１５μｍの位置に、ωｘ＝約３．４μｍ，ωｙ＝約１．３μｍの扁平なビームウェイストを形成することができる。
　【００２８】
　従って、ωｙがωｘに比して小さい高出力半導体レーザのとき、（ωｙ／ωｘ）＝約１／３〜１／５位の扁平化した放射窓に適合したファイバレンズが形成でき、高い結合効率が得られる。
　【００２９】
　【発明の効果】
　本発明のレンズ付ファイバにおいては、上記のとおり構成したので、ファイバレンズを備えていて結合方法が簡単である。また、扁平光線が取り込めるので、高い結合効率を得ることができ、低コストで、扁平光線が取り込め、半導体レーザと光ファイバ間の光の結合効率を良くするレンズ付ファイバを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
　本発明の実施例を示す先円筒のレンズ付ファイバの形状を示す三面図。
　【図２】
　本発明の他の実施例を示す先楕円レンズ付ファイバの形状を示す三面図。
　【図３】
　本発明の実施例のレンズ付ファイバの製法を説明する図である。
　【図４】
　扁平なビームウェイストの形成を説明する図
　【図５】
　従来のＬＤとファイバとの光結合方法を示す図。
　【図６】
　ＬＤの出射ビームの広がり角を説明する図。
　【符号の説明】
　　１　ＬＤ
　　２　ＳＭＦ
　　３　ファイバコア
　２０　光ファイバー
　２１　２２　２３　２４　２５　レンズ