(57)【要約】【課題】光コネクタにおいて、製造コストを低減させることである。【解決手段】光モジュール１２の光素子１４に対向して配置され、光ファイバ１６を保持し、光ファイバ１６と光素子１４との間を光結合する光コネクタ１０は、合成樹脂で形成されるコネクタ本体２０を備え、コネクタ本体の端面に設けられ、光ファイバを挿入する光ファイバ挿入口２２と、光ファイバ挿入口と連通し、光ファイバを挿通する光ファイバ挿通路２４と、コネクタ本体に光素子と対向するように、光ファイバ挿通路と連通し、コネクタ本体上面とコネクタ本体下面との間を貫通して形成された窓部２６と、を含み、光ファイバは、光ファイバの先端部３６を窓部に突出して配置され、光ファイバの先端部は、光ファイバまたは光素子の光軸方向に傾斜して形成され、光軸方向を信号光の内部反射により変更させて光ファイバと光素子との間を光結合させる光路変更面５４を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子が設けられた光素子部品の前記光素子に対向して配置され、光導波路を保持し、前記光導波路と前記光素子との間を光結合する光コネクタであって、
合成樹脂で形成されるコネクタ本体を備え、
前記コネクタ本体の端面に設けられ、前記光導波路を挿入する光導波路挿入口と、
前記コネクタ本体に設けられ、前記光導波路挿入口と連通し、前記光導波路を挿通する光導波路挿通路と、
前記コネクタ本体に前記光素子と対向するように、前記光導波路挿通路と連通し、コネクタ本体上面とコネクタ本体下面との間を貫通して形成された窓部と、
を含み、
前記光導波路は、前記光導波路の先端部を前記窓部に突出して配置され、
前記光導波路の先端部は、前記光導波路または前記光素子の光軸方向に対して傾斜して形成され、前記光軸方向を信号光の内部反射により変更させて前記光導波路と前記光素子との間を光結合させる光路変更面を有することを特徴とする光コネクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の光コネクタであって、
前記光導波路の先端部における前記信号光の光入出射面と前記光素子との間に設けられ、前記光入出射面と前記光素子とに接触し、光学樹脂で形成される透光部を有することを特徴とする光コネクタ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光コネクタであって、
前記光素子部品は、前記コネクタ本体を前記光素子部品に位置決めするガイドピンまたはガイド穴を有し、
前記コネクタ本体は、前記光素子部品のガイドピンが挿入されるガイド穴または前記光素子部品のガイド穴に挿入されるガイドピンを有していることを特徴とする光コネクタ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の光コネクタであって、
前記光導波路は、光ファイバまたは平面型光導波路であることを特徴とする光コネクタ。
【請求項５】
光素子が設けられた光素子部品の前記光素子に対向して配置され、光導波路を保持し、前記光導波路と前記光素子との間を光結合する光コネクタを製造する光コネクタの製造方法であって、
前記光コネクタは、合成樹脂で形成されるコネクタ本体を備え、前記コネクタ本体の端面に設けられ、前記光導波路を挿入する光導波路挿入口と、前記コネクタ本体に設けられ、前記光導波路挿入口と連通し、前記光導波路を挿通する光導波路挿通路と、前記コネクタ本体に前記光素子と対向するように、前記光導波路挿通路と連通し、コネクタ本体上面とコネクタ本体下面との間を貫通して形成された窓部と、を含み、前記光導波路を、前記光導波路挿入口から挿入し、前記光導波路挿通路に挿通し、前記光導波路の先端部を前記窓部に突出させて、前記光導波路を前記コネクタ本体に取り付ける光導波路取付工程と、
前記窓部から前記光導波路の先端部を前記光導波路または前記光素子の光軸方向に対して所定の傾斜角度で加工する加工手段で加工して、前記光軸方向を信号光の内部反射により変更させて前記光導波路と前記光素子との間を光結合させる光路変更面を形成する光路変更面形成工程と、
を備えることを特徴とする光コネクタの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の光コネクタの製造方法であって、
前記加工手段は、前記窓部に挿入され、前記光導波路または前記光素子の光軸方向に対して所定の傾斜角度で前記光導波路の先端部に当てて前記光導波路の先端部を切削加工する切削加工部を有する切削加工装置であることを特徴とする光コネクタの製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載の光コネクタの製造方法であって、
前記加工手段は、前記窓部から前記光導波路または前記光素子の光軸方向に対して所定の傾斜角度で前記光導波路の先端部にレーザビームを照射してレーザ加工するレーザ加工装置であることを特徴とする光コネクタの製造方法。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１つに記載の光コネクタの製造方法であって、
前記光導波路の先端部における前記信号光の光入出射面と前記光素子との間に、前記光入出射面と前記光素子とに接触し、光学樹脂で形成される透光部を設ける透光部形成工程を備えることを特徴とする光コネクタの製造方法。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか１つに記載の光コネクタの製造方法であって、
前記光導波路は、光ファイバまたは平面型光導波路であることを特徴とする光コネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光コネクタ及びその製造方法に係り、特に、光素子が設けられた光素子部品の光素子に対向して配置され、光導波路を保持し、光導波路と光素子との間を光結合する光コネクタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、伝送容量の拡大にともない情報通信網の光化が注目され、光ファイバ通信網は急速に発展している。光ファイバ通信網の中で光コネクタの果たす役割は極めて重要であり、様々な光コネクタの開発が行われている。また、マルチメディアの急速な進展にともない、大容量交換機や超並列コンピュータ等の情報処理装置において、高密度配線が必須の事項となりつつあり、光インターコネクション技術の研究がさかんに行われている。
【０００３】
光インターコネクション技術には、光ファイバと、光モジュールの光素子との間で信号光の入出力を行う光コネクタが用いられている。例えば、回路基板面と平行に導かれる光ファイバと、光モジュールの光素子との間で信号光の入出力を行う光コネクタでは、光素子の光軸方向が、回路基板面と平行に導かれる光ファイバの光軸方向に対して略垂直となるので、光ファイバの光軸方向を光モジュールの光素子側に向ける必要がある。そのために、光コネクタの内部に光ファイバの光軸方向を光素子側に向ける光路変更面を形成して、光ファイバから出射された信号光の光路変換が行われている。
【０００４】
特許文献１には、基板面に上面を向くように取り付けられる受光素子に基板面に平行に引き回される光ファイバからの光を入射させる光結合部品を提供するため、光ファイバの先端を保持するための取付孔と、この取付孔内に取り付けられた光ファイバの先端から出射する光を９０度進路変更させる共に集光させて基板上の受光素子に入射させる凹面鏡部とを、透明プラスチック材により一体的に成形することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−５１１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した光コネクタでは、光ファイバの光軸方向を光素子側に向ける光路変更面は、一般的に、合成樹脂を用いてコネクタ本体と一体成形されている。光路変更面を有するコネクタ本体を一体成形する成形金型には、微小な光路変更面の角度や位置を精度よく成形するため、高い精度が要求される多数の金型部品を組み合わせた成形金型が用いられている。
【０００７】
ここで、上記の成形金型では、金型構造が複雑になるため金型製作のリードタイムが長くなり、金型製作コストが増加する場合がある。また、上記の成形金型を用いた樹脂成形では、金型構造が複雑なために、各金型部品の組み付けに多くの時間を要し、光コネクタの生産性が低下する場合がある。このように、光路変更面を有するコネクタ本体を一体成形して光コネクタを製造する場合には、光コネクタの製造コストが高くなる可能性がある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、製造コストを低減した光コネクタ及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光コネクタは、光素子が設けられた光素子部品の前記光素子に対向して配置され、光導波路を保持し、前記光導波路と前記光素子との間を光結合する光コネクタであって、合成樹脂で形成されるコネクタ本体を備え、前記コネクタ本体の端面に設けられ、前記光導波路を挿入する光導波路挿入口と、前記コネクタ本体に設けられ、前記光導波路挿入口と連通し、前記光導波路を挿通する光導波路挿通路と、前記コネクタ本体に前記光素子と対向するように、前記光導波路挿通路と連通し、コネクタ本体上面とコネクタ本体下面との間を貫通して形成された窓部と、を含み、前記光導波路は、前記光導波路の先端部を前記窓部に突出して配置され、前記光導波路の先端部は、前記光導波路または前記光素子の光軸方向に対して傾斜して形成され、前記光軸方向を信号光の内部反射により変更させて前記光導波路と前記光素子との間を光結合させる光路変更面を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る光コネクタは、前記光導波路の先端部における前記信号光の光入出射面と前記光素子との間に設けられ、前記光入出射面と前記光素子とに接触し、光学樹脂で形成される透光部を有することが好ましい。
【００１１】
本発明に係る光コネクタにおいて、前記光素子部品は、前記コネクタ本体を前記光素子部品に位置決めするガイドピンまたはガイド穴を有し、前記コネクタ本体は、前記光素子部品のガイドピンが挿入されるガイド穴または前記光素子部品のガイド穴に挿入されるガイドピンを有していることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る光コネクタにおいて、前記光導波路は、光ファイバまたは平面型光導波路であることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る光コネクタの製造方法は、光素子が設けられた光素子部品の前記光素子に対向して配置され、光導波路を保持し、前記光導波路と前記光素子との間を光結合する光コネクタを製造する光コネクタの製造方法であって、前記光コネクタは、合成樹脂で形成されるコネクタ本体を備え、前記コネクタ本体の端面に設けられ、前記光導波路を挿入する光導波路挿入口と、前記コネクタ本体に設けられ、前記光導波路挿入口と連通し、前記光導波路を挿通する光導波路挿通路と、前記コネクタ本体に前記光素子と対向するように、前記光導波路挿通路と連通し、コネクタ本体上面とコネクタ本体下面との間を貫通して形成された窓部と、を含み、前記光導波路を、前記光導波路挿入口から挿入し、前記光導波路挿通路に挿通し、前記光導波路の先端部を前記窓部に突出させて、前記光導波路を前記コネクタ本体に取り付ける光導波路取付工程と、前記窓部から前記光導波路の先端部を前記光導波路または前記光素子の光軸方向に対して所定の傾斜角度で加工する加工手段で加工して、前記光軸方向を信号光の内部反射により変更させて前記光導波路と前記光素子との間を光結合させる光路変更面を形成する光路変更面形成工程と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る光コネクタの製造方法において、前記加工手段は、前記窓部に挿入され、前記光導波路または前記光素子の光軸方向に対して所定の傾斜角度で前記光導波路の先端部に当てて前記光導波路の先端部を切削加工する切削加工部を有する切削加工装置であることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る光コネクタの製造方法において、前記加工手段は、前記窓部から前記光導波路または前記光素子の光軸方向に対して所定の傾斜角度で前記光導波路の先端部にレーザビームを照射してレーザ加工するレーザ加工装置であることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る光コネクタの製造方法において、前記光導波路の先端部における前記信号光の光入出射面と前記光素子との間に、前記光入出射面と前記光素子とに接触し、光学樹脂で形成される透光部を設ける透光部形成工程を備えることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る光コネクタの製造方法において、前記光導波路は、光ファイバまたは平面型光導波路であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成の光コネクタ及びその製造方法によれば、光導波路に光路変更面を設けることにより、コネクタ本体と光路変更面とが別体で成形され、コネクタ本体を成形する成形金型の金型構造がより単純化されて簡素化されるので、光コネクタの製造コストが低減される。また、光導波路をコネクタ本体に固定する前に光導波路の先端を傾斜加工すると、傾斜方向（位相）を調整する作業が必要であり、精密位置決めが非常に行い難くなり精度不良（光導波路の先端位置と角度方向）が発生し易くなる。しかし、光導波路をコネクタ本体に固定後に光導波路の先端の傾斜方向を決定する（加工する）ことにより、傾斜加工する加工手段とコネクタ本体の間の位置決め精度を確保しておけば良いので高精度の光導波路先端加工が容易になり、光コネクタの製造コスト低下と、製造歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態において、光コネクタの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態において、光コネクタにおける光ファイバ挿通方向の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態において、光コネクタを光モジュールに取り付けた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態において、光コネクタを光モジュールに取り付けた状態を示す光ファイバ挿通方向の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態において、蓋体嵌合溝が設けられた光コネクタを示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態において、光コネクタの製造工程を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態において、切削加工装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態において、光コネクタの製造工程を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態において、レーザ加工装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図１は、光コネクタ１０の構成を示す斜視図である。図２は、光コネクタ１０における光ファイバ挿通方向の断面図である。図３は、光コネクタ１０を光モジュール１２に取り付けた状態を示す斜視図である。図４は、光コネクタ１０を光モジュール１２に取り付けた状態を示す光ファイバ挿通方向の断面図である。
【００２１】
光コネクタ１０は、光素子１４が設けられた光素子部品としての機能を有する光モジュール１２の光素子１４に対向して配置され、光導波路である、例えば、光ファイバ１６を保持する機能を有している。光コネクタ１０は、回路基板１８に配置された光モジュール１２の光素子１４に対向して取り付けられ、光ファイバ１６と光素子１４との間を光結合する。光素子１４は、発光素子または受光素子で構成され、光モジュール１２の光入出力端としての機能を有している。発光素子には、面発光素子型レーザダイオード（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）等が用いられる。また、受光素子には、フォトダイオード（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）等が用いられる。
【００２２】
光ファイバ１６には、例えば、全石英型のマルチモード型光ファイバ、あるいはシングルモード型光ファイバ等を用いることができる。光ファイバ１６の形態としては、例えば、単心光ファイバや光ファイバテープ（リボン）等が用いられる。また、光導波路には、平面型光導波路を用いてもよい。平面型光導波路には、例えば、高分子系や石英系の平面型光導波路を用いることができる。高分子系の平面型光導波路には、例えば、ポリイミド樹脂で形成された平面型光導波路が用いられる。なお、以下では、コネクタ本体２０に保持される光導波路を光ファイバ１６として説明するが、勿論、光導波路は、光ファイバ１６に限定されることはなく平面型光導波路でもよい。
【００２３】
コネクタ本体２０は、例えば、幅広の略角形に成形され、光ファイバ１６を保持する機能を有している。コネクタ本体２０は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いたトランスファ成形や、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）や液晶ポリマ（ＬＣＰ）等の熱可塑性樹脂を用いた射出成形等の金型成形により成形される。なお、光ファイバ１６は、コネクタ本体２０に接着剤等で固着される。
【００２４】
光コネクタ１０は、コネクタ本体２０の端面に設けられ、光ファイバ１６を挿入する光ファイバ挿入口２２と、コネクタ本体２０に設けられ、光ファイバ挿入口２２と連通し、光ファイバ１６を挿通する光ファイバ挿通路２４と、コネクタ本体２０に設けられ、光ファイバ挿通路２４と連通し、コネクタ本体上面とコネクタ本体下面との間を貫通して形成された窓部２６と、を有している。
【００２５】
光ファイバ挿入口２２は、コネクタ本体２０の後端面に設けられ、光ファイバ１６をコネクタ本体２０に挿入する光導波路挿入口としての機能を有している。光ファイバ挿入口２２は、例えば、コネクタ本体２０における後端面の略中央に設けられ、光ファイバ１６を挿入可能な大きさに形成される。例えば、光ファイバ１６に多心光ファイバテープを用いる場合には、光ファイバ挿入口２２は、幅広で略矩形状に形成される。
【００２６】
光ファイバ挿通路２４は、光ファイバ挿入口２２と連通して設けられ、光ファイバ１６を挿通する光導波路挿通路としての機能を有している。光ファイバ挿通路２４は、光ファイバ挿入口２２と連通し、被覆された光ファイバ１６が挿通される第１挿通路２８と、第１挿通路２８と連通し、被覆を除去された裸ファイバが挿通される第２挿通路３０と、を備えている。第２挿通路３０は、第１挿通路２８より細く形成される。
【００２７】
窓部２６は、コネクタ本体２０に光素子１４と対向して設けられ、光ファイバ挿通路２４と連通し、コネクタ本体上面３２とコネクタ本体下面３４との間を貫通させて形成され、光ファイバ１６の挿通方向に対して略直交方向に中空状に形成される。窓部２６は、例えば、貫通方向に対して略直交方向の断面を略矩形状にして形成される。窓部２６の内周面には、光ファイバ挿通路２４の第２挿通路３０と連通して設けられ、被覆が除去された裸ファイバの先端部３６を窓部２６内に突出させて露出させる少なくとも１つの光ファイバ穴４０が形成される。例えば、光ファイバ穴４０は、光ファイバ１６の挿通方向に対して略直交方向に沿って複数箇所設けられ、複数の光ファイバ穴４０は、1列に配列されて形成される。光ファイバ穴４０は、例えば、丸穴等で形成される。なお、光導波路に平面型光導波路を用いる場合には、窓部２６の内周面に、平面型光導波路の先端部を窓部２６内に突出させて露出させるための矩形穴が形成される。
【００２８】
コネクタ本体２０には、コネクタ本体下面３４に、窓部２６と連通し、後述する透光部材５７を嵌合させて取り付ける嵌合溝４２が設けられることが好ましい。嵌合溝４２は、例えば、光ファイバ１６の挿通方向に対して略直交方向に沿って一方のコネクタ本体側面から他方のコネクタ本体側面まで形成され、溝底面４４と溝側面４６とを含んで構成される。溝底面４４には、コネクタ本体２０を光モジュール１２に位置決めするガイドピン４８が挿通される少なくとも１つのガイド穴５０が設けられることが好ましい。例えば、光モジュール１２に突出させて設けられたガイドピン４８をガイド穴５０に通してコネクタ本体２０を取り付けることにより、コネクタ本体２０の窓部２６を光モジュール１２の光素子１４に精度よく対向させて位置決めできる。ガイド穴５０は、例えば、窓部２６に連通するコネクタ本体下面側開口５２を挟んでその両側に一対で設けられることがより好ましい。なお、光モジュール１２にコネクタ本体２０を位置決めするガイド穴を設け、コネクタ本体２０に光モジュール１２のガイド穴に挿入されるガイドピンを設けてもよい。
【００２９】
光ファイバ１６は、光ファイバ１６の先端部３６を窓部２６に突出させてコネクタ本体２０に取り付けられる。光ファイバ１６は、光ファイバ１６の先端部３６に、光ファイバ１６または光素子１４の光軸方向に対して傾斜して形成され、光軸方向を信号光の内部反射により変更させて光ファイバ１６と光素子１４との間を光結合させる光路変更面５４を有している。ここで、内部反射とは、透明体内に入射した光が、透明体を透過することなく外部との境界面（空気等との境界面）で反射することをいう。
【００３０】
光路変更面５４は、光ファイバ１６または光素子１４の光軸方向に対して略４５度傾斜して形成されることが好ましい。それにより、光コネクタ１０を光モジュール１２に設置したときに、光路変更面５４は、光素子１４の上方に位置して光素子１４の発光面または受光面と対面し、光ファイバ１６で伝送された信号光を内部反射で略９０度に屈曲させて光素子１４に入射させ、光素子１４からの出射された信号光を内部反射で略９０度に屈曲させて光ファイバ１６で伝送させることができる。なお、光路変更面５４の傾斜角度は、光ファイバ１６または光素子１４の光軸方向に対して略４５度の傾斜角が好ましいが、必ずしも略４５度に限定されることはない。光路変更面５４は、光ファイバ１６で伝送された信号光が光素子１４に入射する内部反射が可能であり、光素子１４から出射された信号光が光ファイバ１６の光軸方向に向く内部反射が可能である傾斜角度で形成される。そして、光ファイバ１６で伝送され、光路変更面５４で内部反射された信号光は、光ファイバ光入出射面５５から出射され、光素子１４に入射される。また、光素子１４から出射された信号光は、光ファイバ光入出射面５５から光ファイバ１６の先端部３６に入射される。なお、光路変更面５４は、後述するように、窓部２６から光ファイバ１６の先端部３６を切削加工またはレーザ加工等することにより形成される。
【００３１】
光ファイバ光入出射面５５と光素子１４との間には、光ファイバ光入出射面５５と光素子１４とに接触し、光学樹脂で形成される透光部５６を設けることが好ましい。光ファイバ光入出射面５５と光素子１４との間に透光部５６を設けることにより、空気層による反射を抑えて無反射状態にすることができる。透光部５６は、透光部材５７と、透光部材５７と光ファイバ光入出射面５５との間の隙間を充填する光学接着剤５８とから形成される。透光部材５７は、例えば、光学樹脂でシート状に形成される。透光部材５７は、使用される信号波長（例えば、８５０ｎｍ、１３１０ｎｍ、１５５０ｎｍ等）の光を効率よく透過する光学樹脂で形成されることが好ましい。光学樹脂には、ＰＣ（ポリカーボネイト樹脂）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド樹脂）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド樹脂）等を用いることができる。透光部材５７には、ガイドピン４８が挿通される一対のガイド孔６０が設けられる。また、光学接着剤５８には、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤を用いることができる。
【００３２】
透光部材５７には、光学接着剤５８で充填される面と反対側であり、信号光が入射または出射する透光部材光入出射面６２に信号光を集光する集光レンズを設けることが好ましい。集光レンズは、例えば、透光部材光入出射面６２から突出させた凸レンズで形成される。集光レンズは、光素子１４の光軸方向の延長上に形成され、信号光を集光レンズで集光させることにより信号光の拡散を抑制できるので、光ファイバ１６と光素子１４との間の光結合効率を更に向上させることができる。
【００３３】
集光レンズは、透光部材光入出射面６２に透光部材５７と一体で形成されることが好ましい。集光レンズの凸面は、例えば、球面、あるいは回転放物線面（パラボラ面）等の非球面で形成される。また、光ファイバ１６に多心光ファイバテープを用いる場合には、各光ファイバ心線ごとに集光レンズが透光部材光入出射面６２に設けられることが好ましい。集光レンズは、例えば、透光部材光入出射面６２を成形する金型の成形面に少なくとも１つの微小凹曲面を設けて成形される。透光部材光入出射面６２は、コネクタ本体２０と別体で成形されるので、このような微小凹曲面を有する成形金型を容易に精度よく製作することができる。
【００３４】
透光部材５７は、透光部材光入出射面６２に、信号光の信号波長より小さい周期で凹凸状に配列されて形成された凹凸部が設けられることが好ましい。透光部材光入出射面６２に信号光の信号波長より小さい周期で凹凸状に配列された微細な凹凸部を形成することにより、透光部材光入出射面６２での信号光の反射を無反射状態にすることができる。
【００３５】
微細凹凸部は、例えば、透光部材５７を成形する成形金型の金型面に、微細凹凸部を成形する成形面を設けて形成することができる。微細凹凸部を成形する成形面は、例えば、金型面に金属ナノ粒子を設けて形成される。微細凹凸部を成形する成形面を有する成形金型を用いて光学樹脂を成形することにより、透光部材光入出射面６２に微細凹凸部を転写により成形することができる。透光部材５７は、コネクタ本体２０と別体で成形されるので、透光部材５７の成形金型に微細凹凸部を成形する成形面を容易に精度よく形成することができる。また、微細凹凸部は、電子線リソグラフィ法を用いて透光部材光入出射面６２に直接形成されてもよい。電子線リソグラフィ法によれば、透光部材光入出射面６２にナノメートルサイズで加工することができる。
【００３６】
反射防止膜を透光部材光入出射面６２に設けることにより、透光部材光入出射面６２での信号光の反射を防止してもよい。反射防止膜は、例えば、誘電体材料を透光部材光入出射面６２に塗布、真空蒸着またはスパッタリング等することにより形成される。また、光減衰膜を透光部材光入出射面６２に設けることにより、信号光の光強度を低下させることができるので目の安全性をより向上させることができる。光減衰膜は、例えば、金属材料等をスパッタリングして形成される。
【００３７】
なお、コネクタ本体上面３２には、窓部２６と連通するコネクタ本体上面側開口６４を覆う蓋体と、蓋体と嵌合される蓋体嵌合溝とが設けられることが好ましい。図５は、蓋体嵌合溝６６が設けられた光コネクタを示す斜視図である。蓋体嵌合溝６６は、蓋体嵌合溝底面６８と、蓋体嵌合溝側面７０とを含んで構成される。蓋体嵌合溝底面６８には、略中央にコネクタ本体上面側開口６４が設けられている。窓部２６と連通するコネクタ本体上面側開口６４を蓋体（図示せず）で覆うことにより、粉塵等が窓部２６内に入り込んで光路変更面５４を汚染することを防止することができる。
【００３８】
再び、図３及び図４に戻り、光コネクタ１０の作用について説明する。
【００３９】
光コネクタ１０は、回路基板１８に配置された光モジュール１２の光素子１４に対向して取り付けられ、光ファイバ１６と光素子１４との間を光結合する。光コネクタ１０は、コネクタ本体２０のガイド穴５０と透光部材５７のガイド孔６０とに光モジュール１２に設けられたガイドピン４８を挿通して、光モジュール１２に位置決めされる。光コネクタ１０は、ガイドピン４８で案内されて、コネクタ本体２０の窓部２６が光モジュール１２の光素子１４に対面して位置するように取り付けられ、光路変更面５４が光素子１４の光軸方向に位置決めされる。
【００４０】
光素子１４が受光素子である場合には、光ファイバ１６で伝送された信号光は、光路変更面５４で内部反射により略９０度に屈曲されて光ファイバ光入出射面５５から出射され、透光部材５７を透過して透光部材光入出射面６２から出射され、光モジュール１２の光素子１４に入射される。また、光素子１４が発光素子である場合には、光モジュール１２の光素子１４から出射された信号光は、透光部材光入出射面６２から入射され、透光部材５７を透過し、光ファイバ光入出射面５５から光ファイバ１６の先端部３６に入射され、光路変更面５４で内部反射により略９０度に屈曲されて光ファイバ１６の光軸方向に向けられる。このようにして、光コネクタ１０により、光ファイバ１６と光素子１４との間が光結合される。
【００４１】
次に、光コネクタ１０の製造方法について説明する。図６は、光コネクタ１０の製造工程を示す図である。
【００４２】
光コネクタ１０の製造方法は、光路変更面５４を形成する前の光ファイバ１６を、光ファイバ挿入口２２から挿入し、光ファイバ挿通路２４に挿通し、光ファイバ１６の先端部３６を窓部２６に突出させて、光ファイバ１６をコネクタ本体２０に取り付ける光ファイバ取付工程と、窓部２６に挿入され、光ファイバ１６または光素子１４の光軸方向に対して所定の傾斜角度で光ファイバ１６の先端部３６に当てて、光ファイバ１６の先端部３６を切削加工する切削加工部を有する切削加工装置で切削加工し、光ファイバ１６または光素子１４の光軸方向に対して傾斜して形成され、光軸方向を信号光の内部反射により変更させて光ファイバ１６と光素子１４との間を光結合させる光路変更面５４を形成する光路変更面形成工程と、を備えている。
【００４３】
光ファイバ取付工程は、図６（ａ）に示すように、光路変更面５４を形成する前の光ファイバ１６を、光ファイバ挿入口２２から挿入し、光ファイバ挿通路２４に挿通し、光ファイバ１６の先端部３６を窓部２６内に突出させて、光ファイバ１６をコネクタ本体２０に取り付ける工程である。光ファイバ１６は、被覆が除去された裸ファイバの先端部３６を窓部２６内に所定量だけ突出させてコネクタ本体２０に位置決めされた後、エポキシ樹脂系接着剤等でコネクタ本体２０に固着される。
【００４４】
光路変更面形成工程は、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、窓部２６に挿入され、光ファイバ１６または光素子１４の光軸方向に対して所定の傾斜角度で光ファイバ１６の先端部３６に当てて、光ファイバ１６の先端部３６を切削加工する切削加工部を有する切削加工装置で光路変更面５４を形成する工程である。図７は、切削加工装置７２の構成を示す図である。切削加工装置７２は、被加工物７３を切削する略円盤状の切削ブレード７４と、切削ブレード７４と連結される出力軸７６を有し、切削ブレード７４を回転駆動させる駆動モータ７８と、被加工物７３を載置するステージ８０と、制御部８２と、を含んで構成され、窓部２６から光ファイバ１６の先端部３６を光ファイバ１６または光素子１４の光軸方向に対して所定の傾斜角度で加工する加工手段としての機能を有している。なお、切削加工装置７２には、光ファイバ１６の先端部３６を研削加工する加工装置も含まれる。
【００４５】
切削ブレード７４には、例えば、刃先にダイヤモンドの微粒子を付着させた略円形状のダイヤモンドブレード等が用いられる。切削ブレード７４は、コネクタ本体２０の窓部２６から光ファイバ１６の先端部３６を加工するため、窓部２６に挿入可能な大きさの刃先８４を有している。切削ブレード７４の刃先８４は、窓部２６に挿入され、光ファイバ１６または光素子１４の光軸方向に対して所定の傾斜角度で光ファイバ１６の先端部３６に当てて、光ファイバ１６の先端部３６を切削する切削加工部としての機能を有している。
【００４６】
切削ブレード７４には、光路変更面５４を形成する側の傾斜角度を４５度にした刃先８４を用いることが好ましい。光路変更面５４を形成する側の傾斜角度を４５度にした刃先８４を、光ファイバ１６の光軸方向に対して略垂直方向から光ファイバ１６の先端部３６に当てて切削加工することにより、光ファイバ１６の光軸方向に対して４５度に傾斜した光路変更面５４を形成することができる。
【００４７】
ステージ８０は、例えば、６軸ステージ等で構成され、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向等の６軸方向に精密に微小移動可能に構成されている。制御部８２は、駆動モータ７８の駆動と、ステージ８０の移動とを制御する機能を有しており、例えば、一般的なパーソナルコンピュータ等で構成される。切削加工装置７２には、例えば、ウエハに形成されたＩＣチップの切り出しに用いられ、ダイジングブレードを備えたダイジング装置を用いることができる。
【００４８】
制御部８２は、ステージ８０を制御して、切削ブレード７４の刃先８４を窓部２６と連通するコネクタ本体上面側開口６４から窓部２６に挿入する。切削ブレード７４の刃先８４は、光ファイバ１６の光軸方向に対して略垂直方向から窓部２６に挿入される。次に、制御部８２は、駆動モータ７８を制御して出力軸７６を回転させることにより切削ブレード７４を回転させて、光ファイバ１６の先端部３６を切削加工する。切削ブレード７４の刃先８４における光路変更面５４を形成する側の傾斜面は、光ファイバ１６の光軸方向に対して所定の傾斜角度を有しているので、光ファイバ１６の光軸方向に対して所定の傾斜角度で傾斜した光路変更面５４を形成することができる。例えば、刃先８４の傾斜面が光ファイバ１６の光軸方向に対して４５度の傾斜角度で形成されている場合には、光路変更面５４は、光ファイバ１６の光軸方向に対して４５度の傾斜角度で形成される。なお、切削加工時には、光ファイバ１６の先端部３６の変形等を抑えるため、例えば、窓部２６に連通するコネクタ本体下面側開口５２から挿入され、光ファイバ１６の先端部３６を支持する支持治具等を用いることが好ましい。
【００４９】
また、光ファイバ光入出射面５５と光素子１４との間に、光ファイバ光入出射面５５と光素子１４とに接触し、光学樹脂で形成される透光部５６を設ける透光部形成工程を備えることが好ましい。透光部形成工程は、図６（ｄ）に示すように、透光部材５７をコネクタ本体２０に取り付け、透光部材５７と光ファイバ光入出射面５５との間の隙間を光学接着剤５８で充填して透光部５６を形成する工程である。透光部材５７は、嵌合溝４２に嵌合されてコネクタ本体下面３４側に取り付けられる。透光部材５７と光ファイバ光入出射面５５との間の隙間は、エポキシ樹脂系の透明な紫外線硬化接着剤等で充填される。以上により、光コネクタ１０の製造が完了する。
【００５０】
次に、他の光コネクタ１０の製造方法について説明する。図８は、光コネクタ１０の製造工程を示す図である。なお、同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５１】
光コネクタ１０の製造方法は、光路変更面５４を形成する前の光ファイバ１６を、光ファイバ挿入口２２から挿入し、光ファイバ挿通路２４に挿通し、光ファイバ１６の先端部３６を窓部２６に突出させて、光ファイバ１６をコネクタ本体２０に取り付ける光ファイバ取付工程と、窓部２６から光ファイバ１６または光素子１４の光軸方向に対して所定の傾斜角度で光ファイバ１６の先端部３６にレーザビーム９０を照射するレーザ加工装置でレーザ加工して、光軸方向を信号光の内部反射により変更させて光ファイバ１６と光素子１４との間を光結合させる光路変更面５４を形成する光路変更面形成工程と、を備えている。
【００５２】
光ファイバ取付工程は、図８（ａ）に示すように、光路変更面５４を形成する前の光ファイバ１６を、光ファイバ挿入口２２から挿入し、光ファイバ挿通路２４に挿通し、光ファイバ１６の先端部３６を窓部２６に突出させて、光ファイバ１６をコネクタ本体２０に取り付ける工程である。光ファイバ１６は、被覆が除去された裸ファイバの先端部３６を窓部２６内に所定量だけ突出させてコネクタ本体２０に位置決めされた後、エポキシ樹脂系接着剤等でコネクタ本体２０に固着される。
【００５３】
光路変更面形成工程は、窓部２６から光ファイバ１６または光素子１４の光軸方向に対して所定の傾斜角度で光ファイバ１６の先端部３６にレーザビーム９０を照射するレーザ加工装置で光路変更面５４を形成する工程である。図９は、レーザ加工装置１００の構成を示す図である。レーザ加工装置１００は、レーザ光源１０４と、ミラー１０６と、集光レンズ１０８と、被加工物１１０を載置するステージ１１２と、制御部１１４と、を含んで構成され、窓部２６から光ファイバ１６の先端部３６を光ファイバ１６または光素子１４の光軸方向に対して所定の傾斜角度で加工する加工手段としての機能を有している。レーザ加工装置１００には、例えば、光ファイバや平面型光導波路の加工に使用されるエキシマレーザ装置等が用いられる。
【００５４】
レーザ光源１０４は、例えば、ＫｒＦエキシマレーザ等のレーザビーム９０を発光する機能を有している。ミラー１０６は、レーザ光源１０４から発光されたレーザビーム９０を反射して、被加工物１１０へ向ける機能を有している。ミラー１０６は、例えば、金属コーティングや誘電体コーティングで形成される。レーザビーム集光レンズ１０８は、ミラー１０６で反射されたレーザビームを集光して被加工物１１０に照射する機能を有している。ステージ１１２は、例えば、６軸ステージ等で構成され、被加工物１１０を載置する機能を有しており、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向等の６軸方向に精密に微小移動可能に構成されている。
【００５５】
制御部１１４は、レーザ光源１０４と、ミラー１０６と、ステージ１１２と、を制御する機能を有しており、例えば、一般的なパーソナルコンピュータ等で構成される。制御部１１４は、レーザ光源１０４を制御して、レーザビーム９０の発光または発光停止を行うことができる。制御部１１４は、ミラー１０６を制御して、レーザ光源１０４から発光されたレーザビーム９０の反射角度を調節することができる。制御部１１４は、ステージ１１２を制御して、被加工物１１０の位置を移動させることができる。
【００５６】
まず、制御部１１４は、光ファイバ１６の光軸方向に対して所定の傾斜角度で光ファイバ１６の先端部３６にレーザビーム９０を照射するため、ミラー１０６の角度またはステージ１１２の向きを制御する。制御部１１４は、光ファイバ１６の先端部３６がレーザビーム集光レンズ１０８で集光されたレーザビーム９０の略焦点に位置するようにステージ１１２を制御する。次に、制御部１１４は、レーザ光源１０４を制御して、レーザビーム９０を発光する。図８（ｂ）に示すように、発光されたレーザビーム９０は、ミラー１０６で反射され、集光レンズ１０８で集光され、コネクタ本体上面側開口６４から窓部２６を通って、光ファイバ１６の光軸方向に対して所定の傾斜角度で光ファイバ１６の先端部３６に照射される。そして、図８（ｃ）に示すように、光ファイバ１６の先端部３６はレーザビーム９０でアブレーションされ、所定の傾斜角度を有する光路変更面５４が形成される。なお、レーザビーム９０の傾斜角度は、光ファイバ１６の光軸方向に対して４５度であることが好ましい。光ファイバ１６の光軸方向に対して４５度の傾斜角度でレーザビーム９０を光ファイバ１６の先端部３６に照射させることにより、光ファイバ１６の光軸方向に対して４５度に傾斜した光路変更面５４が形成される。
【００５７】
また、光ファイバ光入出射面５５と光素子１４との間に、光ファイバ光入出射面５５と光素子１４とに接触し、光学樹脂で形成される透光部５６を設ける透光部形成工程を備えることが好ましい。透光部形成工程は、図８（ｄ）に示すように、透光部材５７をコネクタ本体２０に取り付け、透光部材５７と光ファイバ光入出射面５５との間の隙間を光学接着剤５８で充填して透光部５６を形成する工程である。透光部材５７は、嵌合溝４２に嵌合されてコネクタ本体下面３４側に取り付けられる。透光部材５７と光ファイバ光入出射面５５との間の隙間は、エポキシ樹脂系の透明な紫外線硬化接着剤等で充填される。以上により、光コネクタ１０の製造が完了する。
【００５８】
以上、上記構成の光コネクタによれば、光路変更面は光ファイバに形成されており、コネクタ本体には光路変更面が設けられていないので、微小で精密な光部品である光路変更面を有するコネクタ本体を一体で成形するための複雑構造の成形金型を用いる必要がなく、より単純化され簡略化された構造の成形金型を用いて成形できるので、金型製作のリードタイムを短縮化できるとともに、金型製作費用を抑えることができる。また、光路変更面を光ファイバに形成し、コネクタ本体に光路変更面を設けないことにより、複雑構造の成形金型で樹脂成形する必要がないので、コネクタ本体の成形性が向上し、高精度な光コネクタを容易に製造することができる。これらのことから、光コネクタの製造コストを抑えることができる。
【００５９】
上記構成の光コネクタによれば、光路変更面は光ファイバに形成されているので、光路変更面の設計変更を行う場合には、窓部から光ファイバの先端部を加工する切削加工またはレーザ加工等の加工条件を調整するだけでよく、コネクタ本体を成形する成形金型を設計変更等する必要がない。例えば、光路変更面における傾斜角度の変更等を行う場合でも、光ファイバの先端部の加工条件を調整すればよいので、光コネクタの製造コストを抑えることができる。
【００６０】
上記構成の光コネクタによれば、コネクタ本体は、ガイドピンを挿通して光モジュールに位置決めされる少なくとも１つのガイド穴を有しているので、光素子の光軸方向に対する光路変更面の位置決めを容易に行うことができる。
【００６１】
上記構成における光コネクタの製造方法によれば、光ファイバの先端部をコネクタ本体の窓部に突出させて取り付けた後、光ファイバの先端部を窓部から切削加工またはレーザ加工等で加工して光路変更面を形成することにより、光路変更面の位置や向き等の精度をより容易に向上させることができる。光ファイバをコネクタ本体に固定する前に光ファイバの先端を傾斜加工すると、傾斜方向（位相）を調整する作業が必要であり、精密位置決めが非常に行い難くなり精度不良（光ファイバの先端位置と角度方向）が発生し易くなる。しかし、光ファイバをコネクタ本体に固定後に光ファイバの先端の傾斜方向を決定する（加工する）ことにより、傾斜加工する加工手段とコネクタ本体の間の位置決め精度を確保しておけば良いので高精度の光ファイバ先端加工が容易になり、光コネクタの製造コスト低下と、製造歩留まりを向上させることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  光コネクタ
１２  光モジュール
１４  光素子
１６  光ファイバ
１８  回路基板
２０  コネクタ本体
２２  光ファイバ挿入口
２４  光ファイバ挿通路
２６  窓部
２８  第１挿通路
３０  第２挿通路
３２  コネクタ本体上面
３４  コネクタ本体下面
３６  先端部
４０  光ファイバ穴
４２  嵌合溝
４４  溝底面
４６  溝側面
４８  ガイドピン
５０  ガイド穴
５２  コネクタ本体下面側開口
５４  光路変更面
５５  光ファイバ光入出射面
５６  透光部
５７  透光部材
５８  光学接着剤
６０  ガイド孔
６２  透光部材光入出射面
６４  コネクタ本体上面側開口
６６  蓋体嵌合溝
６８  蓋体嵌合溝底面
７０  蓋体嵌合溝側面
７２  切削加工装置
７３、１１０  被加工物
７４  切削ブレード
７６  出力軸
７８  駆動モータ
８０、１１２  ステージ
８２、１１４  制御部
８４  刃先
９０  レーザビーム
１００  レーザ加工装置
１０４  レーザ光源
１０６  ミラー
１０８  レーザビーム集光レンズ
【図１】
2011017928.tif 000003
【図２】
2011017928.tif 000004
【図３】
2011017928.tif 000005
【図４】
2011017928.tif 000006
【図５】
2011017928.tif 000007
【図６】
2011017928.tif 000008
【図７】
2011017928.tif 000009
【図８】
2011017928.tif 000010
【図９】
2011017928.tif 000011