(57)【要約】【課題】精度よく製造することができる光接続部品、及び光接続部品の製造方法を提供する。【解決手段】一実施形態に係る光接続部品は、ガラス転移温度が２００℃未満であってナイロンと架橋助剤との配合体である熱可塑性樹脂を含む樹脂材料によって構成されており、表面粗さが１μｍ未満の平面形状と、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である周期的凹凸構造３Ａとを有し、周期的凹凸構造３Ａは、最大高さ厚さの２／２５以上且つ３／２５以下のＳｉＯ２単層膜である無機材料層５で覆われている。【選択図】図５
2019204050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス転移温度が２００℃未満であってナイロンと架橋助剤との配合体である熱可塑性樹脂を含む樹脂材料によって構成されており、
表面粗さが１μｍ未満の平面形状と、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である微細構造とを有し、
前記微細構造は、前記最大高さ厚さの２／２５以上且つ３／２５以下のＳｉＯ２単層膜で覆われている、
光接続部品。
【請求項２】
前記微細構造は、前記光接続部品のレンズ部分の表面上に形成されている、
請求項１に記載の光接続部品。
【請求項３】
基板に実装されると共に、前記基板上に設けられた光導波路と光接続する、
請求項１又は２に記載の光接続部品。
【請求項４】
ガラス転移温度が２００℃未満であってナイロンと架橋助剤との配合体である熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である微細構造を含む形状に成形する工程と、
成形された前記樹脂材料に電子線を照射する工程と、
前記微細構造にＳｉＯ２単層膜を蒸着する工程と、
を備える光接続部品の製造方法。
【請求項５】
前記光接続部品をリフローによって基板に実装する工程を更に備える、
請求項４に記載の光接続部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光接続部品、及び光接続部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光接続部品、及び光接続部品の製造方法としては種々のものが知られている。特許文献１には、フェルールを有する一対の光コネクタが互いに光接続された光接続構造が記載されている。フェルールは、非結晶性樹脂を含む光透過性樹脂を含んでおり、射出成形によって製造される。フェルールは、光ファイバが突き当てられる内面を有する開口部と、開口部の後側に設けられて接着剤をフェルールの内部に導入する窓と、後端に設けられて複数本の光ファイバを含む光ファイバ束が挿入される導入部とを有する。
【０００３】
フェルールの導入部の前側には、複数の光ファイバのそれぞれが挿入及び保持される複数の保持孔が形成されている。複数の保持孔のそれぞれは、窓の内面から開口部の内面まで延びている。フェルールの前端には凹部が形成されており、当該凹部の内側には複数のレンズが形成されている。複数のレンズのそれぞれは、前述した各保持孔に対応して設けられており、各保持孔に挿入及び保持された各光ファイバと光結合する。
【０００４】
上記のレンズの表面には、周期的なナノ構造体である凹凸が形成されている。凹凸の周期は、光ファイバを通る光の波長の１／２以下又は１／４以下とされており、具体的には４００ｎｍ以下とされている。当該凹凸の凸部の高さは３００ｎｍ〜５００ｎｍ程度とされている。上記のように周期が４００ｎｍ以下である凹凸がレンズの表面に形成されることにより、レンズの表面における光の回折による損失を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−７１１９４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、前述した光コネクタのような光接続部品は、リフロー工程によって基板に実装されることがある。リフロー工程では、光接続部品が搭載された基板を２６０℃付近の温度で加熱し、この基板への加熱によって半田が溶融して光接続部品が基板に実装される。しかしながら、このリフロー工程のように２６０℃付近の温度で加熱を行う場合、樹脂材料が２６０℃付近の温度に耐えられないことによって周期的なナノ構造体の凹凸が変形する可能性がある。このように、微細な凹凸形状が変形する場合、光接続部品を精度よく製造することができないという問題が生じうる。
【０００７】
本発明の一側面は、精度よく製造することができる光接続部品、及び光接続部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係る光接続部品は、ガラス転移温度が２００℃未満であってナイロンと架橋助剤との配合体である熱可塑性樹脂を含む樹脂材料によって構成されており、表面粗さが１μｍ未満の平面形状と、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である微細構造とを有し、微細構造は、最大高さ厚さの２／２５以上且つ３／２５以下のＳｉＯ２単層膜で覆われている。
【０００９】
本発明の一側面に係る光接続部品の製造方法は、ガラス転移温度が２００℃未満であってナイロンと架橋助剤との配合体である熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である微細構造を含む形状に成形する工程と、成形された樹脂材料に電子線を照射する工程と、微細構造にＳｉＯ２単層膜を蒸着する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、精度よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態の光接続部品を構成するレンズ部品を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、図１の光接続部品の正面図である。図２（ｂ）は、図１の光接続部品の平面図である。
【図３】図３は、図１の光接続部品のレンズ部分を示す横断面図である。
【図４】図４は、図３のレンズ部分を拡大させた断面図である。
【図５】図５は、図４のレンズ部分とＳｉＯ２単層膜を示す断面図である。
【図６】図６は、変形例に係るレンズ部分とＳｉＯ２単層膜を示す断面図である。
【図７】図７は、第２実施形態の光接続部品である光コネクタを示す側断面図である。
【図８】図８は、第３実施形態の光接続部品であるレンズアレイを示す断面図である。
【図９】図９は、第４実施形態の光接続部品であるレンズモジュールを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光接続部品は、ガラス転移温度が２００℃未満であってナイロンと架橋助剤との配合体である熱可塑性樹脂を含む樹脂材料によって構成されており、表面粗さが１μｍ未満の平面形状と、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である微細構造とを有し、微細構造は、最大高さ厚さの２／２５以上且つ３／２５以下のＳｉＯ２単層膜で覆われている。
【００１３】
この光接続部品では、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である微細構造が設けられる。この微細構造により、光接続部品の撥水性を高めることができると共に光接続部品の微細構造における分子間力を低減させることができる。従って、微細構造にダストが付着しても当該ダストを容易に剥がすことができるので、防塵性を高めることができる。この光接続部品を構成するナイロンは高吸湿性を備えるので、吸湿による寸法変化を抑えることができる。また、この光接続部品は微細構造を有するので、光の屈折率が光の進行方向に対して緩やかに変化することにより微細構造の表面におけるフレネル反射を抑えることができる。更に、微細構造はＳｉＯ２単層膜で覆われることにより、リフロー工程等で生じる熱から微細構造を保護することができる。従って、微細構造が熱によって変形することをＳｉＯ２単層膜によって抑制することができるので、光接続部品を精度よく製造することができる。また、ＳｉＯ２単層膜は、非常に高い光の透過率を有しているため光学特性への影響を抑えることができる。更に、ＳｉＯ２単層膜は、高い表面硬度を有し外力が加わっても変形しづらい。従って、微細構造の形状をより確実に維持することができると共に、耐久性を高めることができる。
【００１４】
また、微細構造は、光接続部品のレンズ部分の表面上に形成されていてもよい。この場合、レンズ部分の微細構造がモスアイ構造として機能することにより、レンズ部分の表面におけるフレネル反射を抑えることができる。よって、光接続部品における光損失を抑制することができる。
【００１５】
また、前述した光接続部品は、基板に実装されると共に、基板上に設けられた光導波路と光接続してもよい。この場合、前述した光接続部品が基板に実装されることにより、防塵性及び耐久性が高められた光接続部品が基板に搭載される。従って、光接続部品及び基板を備えた光学デバイスの反射率を抑えることができると共に、防塵性及び耐久性が高められた光学デバイスを提供することができる。
【００１６】
一実施形態に係る光接続部品の製造方法は、ガラス転移温度が２００℃未満であってナイロンと架橋助剤との配合体である熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である微細構造を含む形状に成形する工程と、成形された樹脂材料に電子線を照射する工程と、微細構造にＳｉＯ２単層膜を蒸着する工程と、を備える。
【００１７】
この光接続部品の製造方法では、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である微細構造が形成された光接続部品が製造される。従って、微細構造によって光接続部品の撥水性を高めることができると共に光接続部品の微細構造における分子間力を低減させることができるので、微細構造にダストが付着しても当該ダストを容易に剥がすことができる。また、微細構造がＳｉＯ２単層膜に覆われるので、リフロー工程等で生じる熱から微細構造を保護することができる。従って、前述した光接続部品と同様の効果が得られる。更に、この製造方法では、ナイロンと架橋助剤との配合体である熱可塑性樹脂を含む樹脂材料に電子線を照射することにより、架橋助剤が架橋構造を形成するので、樹脂材料に高温環境下における耐熱性を付加させることができる。
【００１８】
また、この光接続部品の製造方法は、光接続部品をリフローによって基板に実装する工程を更に備えてもよい。この場合、防塵性及び耐久性が高い光接続部品を製造することができる。また、リフローによって光接続部品を基板に実装するときに光接続部品に熱が加わっても、微細構造が熱によって変形することを抑制することができる。
【００１９】
［本願発明の実施形態の詳細］
以下では、実施形態に係る光接続部品、及び光接続部品の製造方法の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示され、特許請求の範囲と均等の範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解を容易にするため、一部を簡略化又は誇張して描いており、寸法等は図面に記載のものに限定されない。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る光接続部品のレンズ部品１を示す斜視図である。図２（ａ）は、レンズ部品１を示す正面図である。図２（ｂ）は、レンズ部品１を示す平面図である。第１実施形態に係る光接続部品は、例えば、光通信用のレンズ部品であるレンズ部品１とＭＴフェルールとを備える。レンズ部品１は、例えば、接続方向である方向Ｄ１に沿ってＭＴフェルールと相手側コネクタに接続する。レンズ部品１は、ＭＴフェルールと相手側コネクタとの間に介在することにより、相手側コネクタと光接続する空間結合型の光コネクタを構成する。
【００２１】
レンズ部品１は、例えば、直方体状の外観を呈する。一例として、レンズ部品１の体積は、９ｍｍ３以上且つ３５０ｍｍ３以下である。レンズ部品１は、波長が７５０ｎｍ以上且つ１６５０ｎｍ以下である光に対して高い透過率を有する透明樹脂によって構成されている。レンズ部品１の樹脂材料は、熱可塑性樹脂であるナイロンを含んでおり、電子線が照射されることによって架橋構造を形成する架橋助剤が混入されている。架橋助剤は、例えば、高温領域における熱安定特性を有する過酸化物架橋助剤である。レンズ部品１の樹脂材料のガラス転移温度は２００℃未満であり、レンズ部品１は電子線が照射されることによって耐熱性が高められる。
【００２２】
レンズ部品１は、相手側コネクタに当接する当接面である端面２ａと、端面２ａの方向Ｄ１の反対側に位置する後端面２ｂと、端面２ａ及び後端面２ｂを互いに接続する一対の側面２ｃと、上面２ｄ及び下面２ｅとを有する。端面２ａは、例えば、方向Ｄ１に交差する平面に沿って延びる長方形状とされている。端面２ａは、例えば、方向Ｄ１に交差する方向Ｄ２に延びる長辺と、方向Ｄ１及び方向Ｄ２の双方に交差する方向Ｄ３に延びる短辺とを有する。例えば、方向Ｄ２は方向Ｄ１に直交しており、方向Ｄ３は方向Ｄ１及び方向Ｄ２に延びる平面に直交している。端面２ａには、方向Ｄ１に矩形状に窪む凹部２ｆが設けられており、凹部２ｆの底面には複数のレンズ部分３が形成されている。一例としてレンズ部分３の数は１２である。
【００２３】
凹部２ｆが設けられることにより、端面２ａよりもレンズ部品１の方向Ｄ１の内側にレンズ部分３が設けられる。レンズ部分３は、レンズ部品１と一体とされた凸レンズである。複数のレンズ部分３は、方向Ｄ２に沿って配列されている。凹部２ｆの方向Ｄ２の両端側それぞれには、レンズ部品１と相手側コネクタとの位置決めを行うガイドピンが挿入されるガイド孔４が設けられている。後端面２ｂには、例えば、前述したＭＴフェルールが対向する。後端面２ｂ、側面２ｃ、上面２ｄ及び下面２ｅは、例えば、共に長方形状とされている。
【００２４】
図３は、レンズ部分３を示す横断面図である。図４は、１つのレンズ部分３の表面を拡大した断面図である。レンズ部分３は、例えば、半球状に突出しており、レンズ部分３の直径Ｒは５０μｍ以上且つ６００μｍ以下である。各レンズ部分３は、表面粗さが１μｍ未満の平面形状と、最大高さ粗さ（最大高さＲｚ）が２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下であって表面に複数の凸部３ｂ及び凹部３ｃが並設された周期的凹凸構造３Ａとを備える。
【００２５】
周期的凹凸構造３Ａの凸部３ｂ及び凹部３ｃは、例えば、矩形状とされている。凸部３ｂの先端は平坦面３ｄである。レンズ部分３の平面形状は、レンズ部分３の鏡面加工された面であって、例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope）による測定で算術平均粗さＲａが１μｍとされた光学平面である。レンズ部分３の平面形状は、一例として、レンズ部分３を通る光の光軸に沿って見たときに周期的凹凸構造３Ａが設けられる領域の外周側に形成される。周期的凹凸構造３Ａは、レンズ部分３の微細構造に相当する。微細構造は周期的凹凸構造に限らず、周期的ではないが規則的な凹凸構造、又は不規則な凹凸構造であってもよい。
【００２６】
レンズ部分３が周期的凹凸構造３Ａを備えることにより、レンズ部分３を通る光の屈折率は、凸部３ｂの頂部から凸部３ｂの根元側に向かうにつれて連続的に変化する。凸部３ｂの高さＨ及び間隔Ｐは、例えば、１００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である。また、レンズ部分３を通る光の通信波長は、例えば、８５０ｎｍ、１３１０ｎｍ又は１５５０ｎｍである。凸部３ｂの間隔Ｐ及び高さＨは、当該通信波長の１／４以上且つ１／２以下であってもよい。
【００２７】
次に、レンズ部品１を備えた光接続部品の製造方法の一例を説明する。本実施形態では、例えば、深さ及び間隔が１００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下とされた周期的凹凸構造を有するレンズ駒部分を備えたキャビティを用いてレンズ部品１が製造される。このキャビティの周期的凹凸構造の形状及び大きさは、レンズ部分３の周期的凹凸構造３Ａの形状及び大きさに対応している。
【００２８】
まず、前述したキャビティに液状の樹脂材料を注入する。樹脂材料は、前述したように、ガラス転移温度が２００℃未満であってナイロンと架橋助剤との配合体である熱可塑性樹脂を含む。このとき、金型及び樹脂材料を加熱し、樹脂の温度を金型の温度より高くしてもよい。次に、キャビティに注入された樹脂材料が硬化することにより、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である周期的凹凸構造３Ａを有するレンズ部分３を備えたレンズ部品１を成形する（成形する工程）。周期的凹凸構造３Ａは、レンズ部品１の成形と同時に形成される。
【００２９】
その後、成形されたレンズ部品１の樹脂材料に対して電子線を照射する（電子線を照射する工程）。このように電子線を照射することによって電子線架橋を生じさせて樹脂材料の耐熱性を向上させる。また、この電子線の照射によって周期的凹凸構造３Ａを転写しやすくすることが可能である。すなわち、本実施形態では、レンズ部品１の成形後に電子線を照射することによって架橋助剤が架橋構造を形成するので、高い耐熱性及び高い寸法安定性を得ることが可能である。
【００３０】
レンズ部品１の樹脂材料に電子線を照射した後には、周期的凹凸構造３ＡにＳｉＯ２単層膜である無機材料層５を蒸着する（蒸着する工程）。図５は、周期的凹凸構造３Ａに蒸着された無機材料層５の例を示す断面図である。無機材料層５の厚さＴ１は、周期的凹凸構造３Ａの最大高さ粗さの２／２５以上且つ３／２５以下である。具体例として、無機材料層５の厚さＴ１は、周期的凹凸構造３Ａの最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍであるため、１６ｎｍ以上且つ１２０ｎｍである。また、無機材料層５の厚さＴ１は、周期的凹凸構造３Ａの凸部３ｂの高さＨの１／１０であってもよく、この場合、１０ｎｍ以上且つ１００ｎｍ以下である。無機材料層５の厚さＴ１が凸部３ｂの高さＨの１／１０以下である場合、周期的凹凸構造３Ａが無機材料層５で埋められる可能性を低減させることができる。
【００３１】
次に、本実施形態に係る光接続部品、及び光接続部品の製造方法から得られる作用効果について説明する。光接続部品では、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である周期的凹凸構造３Ａが設けられる。この周期的凹凸構造３Ａにより、光接続部品の撥水性を高めることができる。更に、光接続部品の周期的凹凸構造３Ａにおける分子間力を低減させることができるので、周期的凹凸構造３Ａにダストが付着しても当該ダストを容易に剥がすことができ、防塵性を高めることができる。
【００３２】
また、光接続部品は周期的凹凸構造３Ａを有するので、光の屈折率が光の進行方向に対して緩やかに変化することにより周期的凹凸構造３Ａの表面におけるフレネル反射を抑えることができる。更に、周期的凹凸構造３ＡがＳｉＯ２単層膜である無機材料層５に覆われることにより、熱から周期的凹凸構造３Ａを保護することができる。従って、周期的凹凸構造３Ａが熱によって変形することを無機材料層５によって抑制することができるので、光接続部品を精度よく製造することができる。
【００３３】
また、無機材料層５はＳｉＯ２単層膜であってＳｉＯ２単層膜は非常に高い光の透過率を有しているため、光学特性への影響を抑えることができる。更に、ＳｉＯ２単層膜は高い表面硬度を有し外力が加わっても変形しづらいので、周期的凹凸構造３Ａの形状をより確実に維持することができ、耐久性を高めることができる。また、光接続部品の製造方法では、ナイロンと架橋助剤との配合体である熱可塑性樹脂を含む樹脂材料に電子線を照射することにより、架橋助剤が架橋構造を形成する。その結果、樹脂材料に高温環境下における耐熱性を付加することができる。
【００３４】
また、周期的凹凸構造３Ａは、光接続部品のレンズ部分３の表面上に形成されている。従って、レンズ部分３の周期的凹凸構造３Ａがモスアイ構造として機能することにより、レンズ部分３の表面におけるフレネル反射を抑えることができる。よって、光接続部品における光損失を抑制することができる。
【００３５】
以上、第１実施形態に係る光接続部品、及びその製造方法について説明したが、周期的凹凸構造３Ａ及び無機材料層５の形状は適宜変更することが可能である。図６は、変形例に係る周期的凹凸構造１３Ａ及び無機材料層１５を示す断面図である。図６に示されるように、周期的凹凸構造１３Ａは、断面視三角形状の複数の凸部１３ｂと、複数の凸部１３ｂの間に位置する複数の凹部１３ｃとを有する。無機材料層１５は凸部１３ｂ及び凹部１３ｃの上に積層されており、無機材料層１５の材料は無機材料層５と同様である。
【００３６】
変形例に係る周期的凹凸構造１３Ａ及び無機材料層１５では、周期的凹凸構造１３ＡがＳｉＯ２単層膜である無機材料層１５に覆われることにより熱から周期的凹凸構造１３Ａを保護することができる。従って、周期的凹凸構造３Ａ及び無機材料層５と同様の効果が得られる。但し、第１実施形態の周期的凹凸構造３Ａの凸部３ｂは、その先端が平坦面３ｄとされているため、平坦面３ｄの上に無機材料層５が載せられることにより周期的凹凸構造３Ａが無機材料層５で埋められる可能性を一層低減させることができる。
【００３７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る光接続部品について図７を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る光接続部品である光コネクタ１０を示す側断面図である。光コネクタ１０は、例えば、第１実施形態のレンズ部品１と、光ファイバ１１と、光ファイバ１１を保持する光ファイバ保持部材１２と、屈折率を整合する屈折率整合層１３とを備える。以降の説明では、第１実施形態と重複する説明を適宜省略する。
【００３８】
光ファイバ保持部材１２は、例えば、光ファイバ１１を保持するフェルールである。光ファイバ保持部材１２の材料は、例えば、透明樹脂であってもよいし、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂にガラスが含まれたものであってもよい。光ファイバ保持部材１２の熱膨張率は、レンズ部品１の熱膨張率と同等（例えば同じオーダー）であってもよい。光ファイバ保持部材１２の樹脂材料Ｃはレンズ部品１の樹脂材料と同一であってもよい。この場合、温度変化によってレンズ部品１と光ファイバ保持部材１２との位置がずれることを抑制することができるので、温度変化による光Ｌ１の軸ずれを防止することができる。
【００３９】
光ファイバ保持部材１２は、屈折率整合層１３に接触する光学端面１２ｃを備えており、屈折率整合層１３は光学端面１２ｃとレンズ部品１の後端面２ｂの間に設けられる。屈折率整合層１３の方向Ｄ１の厚さＴ２は、例えば、１μｍ以上且つ５０μｍ以下であり、また、２０μｍ以上且つ５０μｍ以下であってもよい。光ファイバ１１は、屈折率整合層１３に接触する先端面１１ａを有し、先端面１１ａは屈折率整合層１３を介してレンズ部分３と光結合する。
【００４０】
屈折率整合層１３は、光ファイバ１１とレンズ部品１の間において屈折率の整合を行う。すなわち、光ファイバ１１とレンズ部品１の間に屈折率の差が大きくなる空気層が含まれないようにする。従って、屈折率整合層１３の屈折率の値は、光ファイバ１１の屈折率の値とレンズ部品１の屈折率の値との間であることが好ましい。屈折率整合層１３は、例えば、屈折率整合シート、接着剤又はマッチングジェルである。なお、光ファイバ保持部材１２と後端面２ｂの間に屈折率整合層１３が挟み込まれ、挟み込まれた屈折率整合層１３が接着剤によって接着されてもよい。このように、屈折率整合層１３を備えることにより、光ファイバ１１とレンズ部品１との屈折率の整合を図ることができるので、温度変化に伴う光Ｌ１の軸ずれを防止することができる。
【００４１】
光ファイバ保持部材１２は、方向Ｄ１に延びる光ファイバ保持孔１２ａを備えており、光ファイバ保持孔１２ａに光ファイバ１１が挿入されることによって光ファイバ１１が光ファイバ保持孔１２ａに保持される。光ファイバ１１及び光ファイバ保持孔１２ａは、レンズ部品１のレンズ部分３に対応して設けられる。レンズ部分３は、前述と同様、周期的凹凸構造３Ａを有し、周期的凹凸構造３ＡにはＳｉＯ２単層膜である無機材料層５が蒸着されている。
【００４２】
光ファイバ１１は発散光である光Ｌ１を出射し、レンズ部分３は光Ｌ１をコリメート光に変換する。また、レンズ部分３は、相手側コネクタから入射したコリメート光を収束光である光Ｌ１に変換し、光Ｌ１を光ファイバ１１の先端面１１ａに入射してもよい。例えば、複数の光ファイバ１１及び複数のレンズ部分３は、方向Ｄ２（図７の紙面に直交する方向）に沿って配列されている。
【００４３】
光ファイバ１１の方向Ｄ２の両端側それぞれには、光コネクタ１０と相手側コネクタとの位置決めを行うガイドピンが挿入されるガイド孔１２ｂが形成されている。ガイド孔１２ｂは、レンズ部品１のガイド孔４に連通している。ガイド孔４及びガイド孔１２ｂにガイドピンが挿入されることにより、相手側コネクタに対するレンズ部品１及び光ファイバ保持部材１２の位置決めがなされる。
【００４４】
以上、第２実施形態に係る光接続部品はレンズ部品１を備えた光コネクタ１０である。光コネクタ１０のレンズ部分３は周期的凹凸構造３Ａを有し、周期的凹凸構造３ＡはＳｉＯ２単層膜である無機材料層５に覆われている。従って、無機材料層５によって周期的凹凸構造３Ａを保護することができるので、第１実施形態と同様の効果が得られる。よって、防塵性及び耐久性が高い光コネクタ１０とすることができる。すなわち、防塵性及び耐久性が高い構成を、光ファイバ１１、光ファイバ保持部材１２及び屈折率整合層１３を備えた光コネクタ１０に応用することができる。
【００４５】
（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係る光接続部品について図８を参照しながら説明する。図８に示されるように、第３実施形態に係る光接続部品は、前述した複数のレンズ部分３が並設されたレンズアレイ２１である。レンズアレイ２１は、例えばレンズ部品１と同様の樹脂材料Ｃによって構成されており、リフローによって基板２２に実装される。レンズアレイ２１は、例えば、基板２２上に設けられた第１光導波路２３と、光ファイバ保持部材１２と同様の保持部材２４に保持された第２光導波路２５とを互いに光接続する。第１光導波路２３は、第１光導波路２３を通る光Ｌ２の光軸をレンズアレイ２１に向かうように曲げる傾斜面２３ａを有する。傾斜面２３ａは、方向Ｄ３に延びる光Ｌ２を方向Ｄ１に反射する。
【００４６】
レンズアレイ２１と第１光導波路２３との間には、例えば、前述した屈折率整合層１３と同様の屈折率整合層２６が介在する。レンズアレイ２１の複数のレンズ部分３は、方向Ｄ２（図８の紙面に直交する方向）に沿って配列されている。複数のレンズ部分３のそれぞれには無機材料層５が蒸着されている。複数のレンズ部分３は、レンズアレイ２１の保持部材２４に対向する面２１ａに対して方向Ｄ１に窪んだ凹部２１ｂの底面２１ｃに設けられる。従って、レンズアレイ２１は第１光導波路２３及び第２光導波路２５のそれぞれに光接続し、第１光導波路２３と第２光導波路２５とは底面２１ｃと保持部材２４との間に形成された空間Ｋ１を介して光結合する。
【００４７】
次に、レンズアレイ２１の製造方法について説明する。まず、前述したレンズ部品１と同様、キャビティに液状の樹脂材料を注入し、当該樹脂材料が硬化することにより、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である周期的凹凸構造３Ａを有するレンズ部分３を備えたレンズアレイ２１を成形する（成形する工程）。その後、成形されたレンズアレイ２１に対して電子線を照射し、電子線架橋を生じさせて樹脂材料の耐熱性を向上させる（電子線を照射する工程）。そして、レンズアレイ２１の周期的凹凸構造３ＡにＳｉＯ２単層膜である無機材料層５を蒸着し（蒸着する工程）、レンズアレイ２１をリフローによって基板２２に実装する（実装する工程）。このようにレンズアレイ２１を基板２２に実装した後に一連の工程が完了する。
【００４８】
以上、第３実施形態に係るレンズアレイ２１、及びレンズアレイ２１の製造方法では、周期的凹凸構造３ＡがＳｉＯ２単層膜である無機材料層５に覆われる。従って、無機材料層５によって周期的凹凸構造３Ａを保護することができるので、前述した各実施形態と同様の効果が得られる。また、第３実施形態では、レンズアレイ２１をリフローによって基板２２に実装する工程を備え、防塵性及び耐久性が高いレンズアレイ２１を製造することができる。
【００４９】
従って、リフローによってレンズアレイ２１を基板２２に実装するときにレンズアレイ２１に熱が加わっても、無機材料層５によって周期的凹凸構造３Ａが熱によって変形することを抑制することができる。また、レンズアレイ２１は、基板２２に実装されると共に、基板２２上に設けられた第１光導波路２３と光接続する。よって、レンズアレイ２１が基板２２に実装されることにより、防塵性及び耐久性が高められたレンズアレイ２１が基板２２に実装される。従って、レンズアレイ２１及び基板２２を備えた光学デバイスの反射率を抑えることができると共に、防塵性及び耐久性が高められた光学デバイスを提供することができる。
【００５０】
（第４実施形態）
続いて、第４実施形態に係る光接続部品、及びその接続方法について図９を参照しながら説明する。第４実施形態に係る光接続部品は、複数のレンズ部分が並設されたレンズモジュール３１である。レンズモジュール３１は、例えば、基板３２上に設けられた受発光素子３３と、保持部材２４と同様の保持部材３４に保持された光導波路３５とを光結合する。
【００５１】
レンズモジュール３１及び受発光素子３３は基板３２に実装されている。レンズモジュール３１はリフローによって基板３２に実装されている。受発光素子３３は、光信号を電気信号に変換する受光素子、又は電気信号を光信号に変換する発光素子である。受発光素子３３は、例えば、受光素子であるＰＤ（Photo Diode）、又は、発光素子であるＬＤ（Laser Diode）若しくはＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）である。受発光素子３３は、光Ｌ３を受光、又は光Ｌ３を発光する。
【００５２】
レンズモジュール３１の材料は、例えば、前述したレンズ部品１と同様の樹脂材料Ｃを含む。レンズモジュール３１は、受発光素子３３に対向する第１レンズ部分３１ａと、光導波路３５に対向する第２レンズ部分３１ｂと、光Ｌ３の光路における第１レンズ部分３１ａ及び第２レンズ部分３１ｂの間に位置する傾斜面３１ｃとを有する。複数の第１レンズ部分３１ａ、複数の第２レンズ部分３１ｂ、及び複数の受発光素子３３は、例えば、共に方向Ｄ２（図９の紙面に直交する方向）に沿って並設されている。
【００５３】
第１レンズ部分３１ａを通る光Ｌ３は、傾斜面３１ｃにおいて曲げられて第２レンズ部分３１ｂに入射する。例えば、受発光素子３３からの発散光である光Ｌ３は、第１レンズ部分３１ａによってコリメート光に変換され、傾斜面３１ｃにおいて反射し、第２レンズ部分３１ｂによって収束光に変換されて光導波路３５に入射する。一方、光導波路３５からの発散光は、第２レンズ部分３１ｂにおいてコリメート光に変換され、傾斜面３１ｃにおいて反射し、第１レンズ部分３１ａにおいて収束光に変換されて受発光素子３３に入射する。複数の第１レンズ部分３１ａのそれぞれは、レンズモジュール３１の基板３２に対向する面３１ｄに対して方向Ｄ１に窪んだ凹部３１ｅの底面３１ｆに設けられる。従って、各第１レンズ部分３１ａと各受発光素子３３とは空間Ｋ２を介して光結合する。
【００５４】
第１レンズ部分３１ａ及び第２レンズ部分３１ｂのそれぞれは、例えば、レンズ部分３と同様の構成を備える。すなわち、第１レンズ部分３１ａ及び第２レンズ部分３１ｂのそれぞれは、周期的凹凸構造３Ａを備える。また、第１レンズ部分３１ａ及び第２レンズ部分３１ｂのそれぞれにはＳｉＯ２単層膜である無機材料層５が蒸着されている。
【００５５】
レンズモジュール３１の製造方法は、レンズアレイ２１の製造方法と同様、キャビティに液状の樹脂材料を注入し、当該樹脂材料が硬化することにより、最大高さ粗さが２００ｎｍ以上且つ１０００ｎｍ以下である周期的凹凸構造３Ａを有する第１レンズ部分３１ａ及び第２レンズ部分３１ｂを備えたレンズモジュール３１を成形する（成形する工程）。そして、レンズモジュール３１に電子線を照射し（電子線を照射する工程）、第１レンズ部分３１ａ及び第２レンズ部分３１ｂそれぞれの周期的凹凸構造３Ａに無機材料層５を蒸着する（蒸着する工程）。その後、レンズモジュール３１をリフローによって基板３２に実装する（実装する工程）。レンズモジュール３１を基板３２に実装した後に一連の工程が完了する。
【００５６】
以上、第４実施形態に係るレンズモジュール３１、及びレンズモジュール３１の製造方法では、周期的凹凸構造３ＡがＳｉＯ２単層膜である無機材料層５に覆われるので、前述した各実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、防塵性及び耐久性が高いレンズモジュール３１、及びレンズモジュール３１を備えた光学デバイスを提供することができる。
【００５７】
以上、実施形態に係る光接続部品、及び光接続部品の製造方法について説明したが、本発明に係る光接続部品、及び光接続部品の製造方法は、前述の各実施形態に限定されず種々の変形が可能である。例えば、前述の実施形態では、複数のレンズ部分３を備えたレンズ部品１について説明したが、レンズ部分の数は、１つであってもよく適宜変更可能である。また、光接続部品を構成する各部の材料、形状、大きさ、数及び配置態様は適宜変更可能であり、光接続部品の製造方法の各工程の内容及び順序は適宜変更可能である。
【００５８】
また、前述の実施形態では、金型を用いた樹脂材料の射出成形によって光接続部品を製造する例について説明した。しかしながら、光接続部品は、射出成形以外の方法で製造することも可能である。例えば、エッチング、フォトリソグラフィー又はナノインプリントによって微細構造（周期的凹凸構造、周期的ではないが規則的な凹凸構造、不規則な凹凸構造）を形成することも可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１…レンズ部品、２ａ…端面、２ｂ…後端面、２ｃ…側面、２ｄ…上面、２ｅ…下面、２ｆ…凹部、３…レンズ部分、３Ａ，１３Ａ…周期的凹凸構造（微細構造）、３ｂ，１３ｂ…凸部、３ｃ，１３ｃ…凹部、３ｄ…平坦面、４…ガイド孔、５，１５…無機材料層（ＳｉＯ２単層膜）、１０…光コネクタ（光接続部品）、１１…光ファイバ、１１ａ…先端面、１２…光ファイバ保持部材、１２ａ…光ファイバ保持孔、１２ｂ…ガイド孔、１２ｃ…光学端面、１３，２６…屈折率整合層、２１…レンズアレイ（光接続部品）、２１ａ…面、２１ｂ…凹部、２１ｃ…底面、２２，３２…基板、２３…第１光導波路、２３ａ…傾斜面、２４，３４…保持部材、２５…第２光導波路、３１…レンズモジュール（光接続部品）、３１ａ…第１レンズ部分、３１ｂ…第２レンズ部分、３１ｃ…傾斜面、３１ｄ…面、３１ｅ…凹部、３１ｆ…底面、３３…受発光素子、３５…光導波路、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…方向、Ｋ１，Ｋ２…空間、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…光、Ｐ…間隔、Ｒ…直径。
【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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