(57)【要約】光フェルールが光ファイバーの端部に固定され、光ファイバーの端面を保護する窓部が設けられてなる光ファイバーモジュールにおいて、光ファイバーの端面における接着剤中への気泡や塵埃の定着を防止して光学的品質を向上する。光フェルールとして、光ファイバー１の端面１ａと窓部２との間の接着剤ｂが充填される部分である窓接着部Ｃに連通する窓接着部連通路１７が形成され、当該窓接着部連通路が、窓接着部に対してフェルール穴１１がある後方側に延設され、当該窓接着部連通路の少なくとも窓接着部の逆側の端部１７ａが当該光フェルールの構成部品の表面１４に開通しているものを用い、フェルール穴に光ファイバーの端部を挿入し、窓接着部に接着剤を充填し、窓接着部から余分な接着剤を気泡や塵埃とともに窓接着部連通路に流動させた後、接着剤を固化させて光ファイバーの端面と窓部の内表面とを接着する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバーと、前記光ファイバーの端部を保持するフェルール穴が形成され前記光ファイバーの端部に固定される光フェルールとを備え、さらに透明部材で構成され前記フェルール穴の底部となり前記光ファイバーの端面を保護する窓部が設けられてなる光ファイバーモジュールであって、
前記光ファイバーの端面と前記窓部の内表面とが接着され、
前記光フェルールに、前記光ファイバーの端面と前記窓部との間の接着剤が充填された部分である窓接着部に連通する窓接着部連通路が形成され、
前記窓接着部連通路は、前記窓接着部に対して前記フェルール穴がある後方側に延設され、少なくとも前記窓接着部の逆側の端部が前記光フェルールの構成部品の表面に開通していることを特徴とする光ファイバーモジュール。
【請求項２】
前記窓接着部連通路の前記端部は、前記光フェルールの後方面に開通していることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバーモジュール。
【請求項３】
前記窓接着部連通路の前記端部は、前記光フェルールを構成する２つの部品の合わせ面に開通していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ファイバーモジュール。
【請求項４】
前記光フェルールは、前記窓接着部連通路を複数備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュール。
【請求項５】
前記窓部と前記光フェルールとが一体成形されてなる請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュール。
【請求項６】
前記窓部と前記光フェルールとが別部品で構成されている請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュール。
【請求項７】
前記窓接着部連通路に、断面積が拡幅された接着剤溜まり部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュール。
【請求項８】
光ファイバーと、前記光ファイバーの端部を保持するフェルール穴が形成され前記光ファイバーの端部に固定される光フェルールとを備え、さらに透明部材で構成され前記フェルール穴の底部となり前記光ファイバーの端面を保護する窓部が設けられてなる光ファイバーモジュールを製造する製造方法であって、
前記光フェルールとして、前記光ファイバーの端面と前記窓部との間の接着剤が充填される部分である窓接着部に連通する窓接着部連通路が形成され、当該窓接着部連通路が、前記窓接着部に対して前記フェルール穴がある後方側に延設され、当該窓接着部連通路の少なくとも前記窓接着部の逆側の端部が当該光フェルールの構成部品の表面に開通しているものを用い、
前記フェルール穴に前記光ファイバーの端部を挿入し、前記窓接着部に接着剤を充填し、前記窓接着部から余分な接着剤を気泡や塵埃とともに前記窓接着部連通路に流動させた後、接着剤を固化させて前記光ファイバーの端面と前記窓部の内表面とを接着することを特徴とする光ファイバーモジュールの製造方法。
【請求項９】
前記窓部と前記光フェルールとを別部品で構成し、
前記フェルール穴の先端開口に配置された前記光ファイバーの端面と、前記窓部の内表面とを接着剤を介して合わせることで前記窓接着部に接着剤を充填し、余分な接着剤を前記窓接着部連通路に流動させた後、接着剤を固化させて前記光ファイバーの端面と前記窓部の内表面とを接着することを特徴とする請求項８に記載の光ファイバーモジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記光フェルールとして、前記窓接着部連通路を複数備えるものを用い、
１つの前記窓接着部連通路を通して接着剤を前記窓接着部に充填し、他の１つの前記窓接着部連通路に余分な接着剤を流動させた後、接着剤を固化させて前記光ファイバーの端面と前記窓部の内表面とを接着することを特徴とする請求項８に記載の光ファイバーモジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記余分な接着剤を前記窓接着部連通路に流動させることを、当該窓接着部連通路を予め毛細管状に形成しておいて当該窓接着部連通路の毛細管現象によって行うことを特徴とする請求項８から請求項１０のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記余分な接着剤を前記窓接着部連通路に流動させることを、当該窓接着部連通路に外部から負圧を付与することによる吸引によって行うことを特徴とする請求項８から請求項１０のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記余分な接着剤を前記窓接着部連通路に流動させることを、当該窓接着部連通路に外部から負圧を付与することによる吸引によって行い、
前記窓接着部への接着剤の充填と、前記窓接着部からの接着剤の吸引とを、同時に又は交互に繰り返し行うことを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバーモジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記窓接着部内の前記光ファイバーの出入力光路範囲の観察を行いながら当該範囲の気泡や塵埃が減少するように、前記窓接着部から前記窓接着部連通路への接着剤の流動を制御することを特徴とする請求項８から請求項１３のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールの製造方法。
【請求項１５】
前記観察を拡大光学系又は電子カメラを用いて行うことを特徴とする請求項１４に記載の光ファイバーモジュールの製造方法。
【請求項１６】
前記観察のための照明光を、前記光ファイバーの前記窓部に臨む端面とは逆側の端面から入射させて前記観察を行うことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の光ファイバーモジュールの製造方法。
【請求項１７】
前記接着剤として光硬化性接着剤又は熱硬化性接着剤を用いることを特徴とする請求項８から請求項１６のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールの製造方法。
【請求項１８】
前記接着剤の固化後に、前記窓部の外表面を研磨する研磨工程と実行することを特徴とする請求項８から請求項１７のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールの製造方法。
【請求項１９】
前記研磨工程により研磨された前記窓部の外表面に保護コートを施すことを特徴とする請求項１８に記載の光ファイバーモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光フェルールが光ファイバーの端部に固定されてなる光ファイバーモジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１，２にも記載されているように、光ファイバーと他の光学系とを光学的に接続するために、光ファイバーの端部に光フェルールが固定された構造が採られる。
特許文献１にあっては、光ファイバーを案内する貫通した穴を有するとともにその穴の途中に接着剤を充填する空洞部を設けたフェルールが用いられており、光ファイバーの先端はフェルールの端面に露出して配置される。
特許文献２に記載の光フェルールにあっては、軸方向に深く形成したフェルール穴に光ファイバーを挿入して保持する構造を有する。
一方、工業／医用を問わず内視鏡を用いて、物の裏側や管の内部など直接肉眼で見ることができない個所を観察、もしくは拡大して観察することが一般的に行われている。
内視鏡は細く長い管を用いて画像転送するため、先端部に撮像素子を設置した電子内視鏡のほか、特許文献３に記載されるようにイメージファイバーにより先端から基端に像を伝送する光ファイバー内視鏡等あるが、いずれも高価である。
近年、安価で高画質（ファイバー素線径が細い物）なプラスチックイメージファイバーの登場により、安価で高性能な光ファイバー内視鏡を提供することができるようになった。
しかしながら、プラスチックファイバーはガラスファイバーに比べ柔らかくて傷が付きやすく、また、帯電によりゴミが付着しやすいといった問題点がある。
特許文献３では対策の一つの方法として透明部材による保護板（同文献中「保護窓３０」）を光ファイバーの端面に配置して枠（同「ハウジング１４」）に取り付ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６６９５７号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６２９２号公報
【特許文献３】特開平１１−１２５７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２にも記載されている光フェルールが光ファイバーの端部に固定されてなる光ファイバーモジュールは、光ファイバーとしてイメージファイバーを適用することで光ファイバー内視鏡として構成でき、基端部の光フェルールで光学機器に接続するよう構成できる。
イメージファイバーに保護板を取り付けるには、フェルールを介して接着剤により固定する方法があるが、接着剤に気泡や塵埃が入ると画像の欠陥が生じる。そのため、気泡や塵埃の入らない接着／組立が必要である。
しかし、特許文献１に記載の光フェルールの構造では、光ファイバーとフェルールとの接着固定は実現されるものの、光ファイバーの先端がフェルールの端面に露出して配置されているので、光ファイバーの入出力端面の保護性に欠け、光ファイバーの入出力面が傷つくことで画像の欠陥が生じ光学的品質が維持できない。
特許文献２に記載の光フェルールの構造では、被覆を皮剥した光ファイバーが挿入されるフェルール穴は穴径が小さくかつ深いため、気泡や塵埃の無い接着の難易度が高く、接着過程で気泡や塵埃が入ることで画像の欠陥が生じるから、高い光学的品質のものを歩留まり良く製造することが困難である。【０００５】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、光フェルールが光ファイバーの端部に固定され、光ファイバーの端面を保護する窓部が設けられてなる光ファイバーモジュールにおいて、光ファイバーの端面における接着剤中への気泡や塵埃の定着を防止して光学的品質を向上することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、光ファイバーと、前記光ファイバーの端部を保持するフェルール穴が形成され前記光ファイバーの端部に固定される光フェルールとを備え、さらに透明部材で構成され前記フェルール穴の底部となり前記光ファイバーの端面を保護する窓部が設けられてなる光ファイバーモジュールであって、
前記光ファイバーの端面と前記窓部の内表面とが接着され、
前記光フェルールに、前記光ファイバーの端面と前記窓部との間の接着剤が充填された部分である窓接着部に連通する窓接着部連通路が形成され、
前記窓接着部連通路は、前記窓接着部に対して前記フェルール穴がある後方側に延設され、少なくとも前記窓接着部の逆側の端部が前記光フェルールの構成部品の表面に開通していることを特徴とする光ファイバーモジュールである。【０００７】
請求項２記載の発明は、前記窓接着部連通路の前記端部は、前記光フェルールの後方面に開通していることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバーモジュールである。【０００８】
請求項３記載の発明は、前記窓接着部連通路の前記端部は、前記光フェルールを構成する２つの部品の合わせ面に開通していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ファイバーモジュールである。【０００９】
請求項４記載の発明は、前記光フェルールは、前記窓接着部連通路を複数備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールである。【００１０】
請求項５記載の発明は、前記窓部と前記光フェルールとが一体成形されてなる請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールである。【００１１】
請求項６記載の発明は、前記窓部と前記光フェルールとが別部品で構成されている請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールである。【００１２】
請求項７記載の発明は、前記窓接着部連通路に、断面積が拡幅された接着剤溜まり部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールである。【００１３】
請求項８記載の発明は、光ファイバーと、前記光ファイバーの端部を保持するフェルール穴が形成され前記光ファイバーの端部に固定される光フェルールとを備え、さらに透明部材で構成され前記フェルール穴の底部となり前記光ファイバーの端面を保護する窓部が設けられてなる光ファイバーモジュールを製造する製造方法であって、
前記光フェルールとして、前記光ファイバーの端面と前記窓部との間の接着剤が充填される部分である窓接着部に連通する窓接着部連通路が形成され、当該窓接着部連通路が、前記窓接着部に対して前記フェルール穴がある後方側に延設され、当該窓接着部連通路の少なくとも前記窓接着部の逆側の端部が当該光フェルールの構成部品の表面に開通しているものを用い、
前記フェルール穴に前記光ファイバーの端部を挿入し、前記窓接着部に接着剤を充填し、前記窓接着部から余分な接着剤を気泡や塵埃とともに前記窓接着部連通路に流動させた後、接着剤を固化させて前記光ファイバーの端面と前記窓部の内表面とを接着することを特徴とする光ファイバーモジュールの製造方法である。【００１４】
請求項９記載の発明は、前記窓部と前記光フェルールとを別部品で構成し、
前記フェルール穴の先端開口に配置された前記光ファイバーの端面と、前記窓部の内表面とを接着剤を介して合わせることで前記窓接着部に接着剤を充填し、余分な接着剤を前記窓接着部連通路に流動させた後、接着剤を固化させて前記光ファイバーの端面と前記窓部の内表面とを接着することを特徴とする請求項８に記載の光ファイバーモジュールの製造方法である。【００１５】
請求項１０記載の発明は、前記光フェルールとして、前記窓接着部連通路を複数備えるものを用い、
１つの前記窓接着部連通路を通して接着剤を前記窓接着部に充填し、他の１つの前記窓接着部連通路に余分な接着剤を流動させた後、接着剤を固化させて前記光ファイバーの端面と前記窓部の内表面とを接着することを特徴とする請求項８に記載の光ファイバーモジュールの製造方法である。【００１６】
請求項１１記載の発明は、前記余分な接着剤を前記窓接着部連通路に流動させることを、当該窓接着部連通路を予め毛細管状に形成しておいて当該窓接着部連通路の毛細管現象によって行うことを特徴とする請求項８から請求項１０のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールの製造方法である。【００１７】
請求項１２記載の発明は、前記余分な接着剤を前記窓接着部連通路に流動させることを、当該窓接着部連通路に外部から負圧を付与することによる吸引によって行うことを特徴とする請求項８から請求項１０のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールの製造方法である。【００１８】
請求項１３記載の発明は、前記余分な接着剤を前記窓接着部連通路に流動させることを、当該窓接着部連通路に外部から負圧を付与することによる吸引によって行い、
前記窓接着部への接着剤の充填と、前記窓接着部からの接着剤の吸引とを、同時に又は交互に繰り返し行うことを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバーモジュールの製造方法である。【００１９】
請求項１４記載の発明は、前記窓接着部内の前記光ファイバーの出入力光路範囲の観察を行いながら当該範囲の気泡や塵埃が減少するように、前記窓接着部から前記窓接着部連通路への接着剤の流動を制御することを特徴とする請求項８から請求項１３のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールの製造方法である。【００２０】
請求項１５記載の発明は、前記観察を拡大光学系又は電子カメラを用いて行うことを特徴とする請求項１４に記載の光ファイバーモジュールの製造方法である。【００２１】
請求項１６記載の発明は、前記観察のための照明光を、前記光ファイバーの前記窓部に臨む端面とは逆側の端面から入射させて前記観察を行うことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の光ファイバーモジュールの製造方法である。【００２２】
請求項１７記載の発明は、前記接着剤として光硬化性接着剤又は熱硬化性接着剤を用いることを特徴とする請求項８から請求項１６のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールの製造方法である。【００２３】
請求項１８記載の発明は、前記接着剤の固化後に、前記窓部の外表面を研磨する研磨工程と実行することを特徴とする請求項８から請求項１７のうちいずれか一に記載の光ファイバーモジュールの製造方法である。【００２４】
請求項１９記載の発明は、前記研磨工程により研磨された前記窓部の外表面に保護コートを施すことを特徴とする請求項１８に記載の光ファイバーモジュールの製造方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、光ファイバーの端面と当該端面を保護する窓部との接着工程において、光ファイバーの端面と窓部との間の接着剤が充填される部分である窓接着部から余分な接着剤を気泡や塵埃とともに窓接着部連通路に流動させることで窓接着部から気泡や塵埃を排出し、光ファイバーの端面における接着剤中への気泡や塵埃の定着を防止して光学的品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に適用される光フェルールの先端面図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に適用される光フェルールの縦断面図である。
【図１Ｃ】本発明の第１実施形態に適用される光フェルールの後方面図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係る光ファイバーモジュールの製造方法における一例の接着過程を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに続く接着過程を示す断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂに続く接着過程を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係る光ファイバーモジュールの製造方法における他の一例の接着過程を示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに続く接着過程を示す断面図である。
【図３Ｃ】図Ｂに続く接着過程を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の第２実施形態に適用される光フェルール先端部品及び光ファイバーの縦断面図である。
【図４Ｂ】本発明の第２実施形態に適用される光フェルール先端部品の後方面図である。
【図５Ａ】本発明の第３実施形態に適用される光フェルール及び光ファイバーの縦断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａ中に記載したＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る光ファイバーモジュールの分解斜視図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る光ファイバーモジュールの部品合わせ面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００２８】
〔第１実施形態〕
まず、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを参照して本発明の第１実施形態の光ファイバーモジュールの製造方法と、これにより製造された光ファイバーモジュールにつき説明する。
図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに本実施形態に適用される光フェルール１０が示される。
光フェルール１０は、光ファイバーの端部を保持するフェルール穴１１が形成された円筒状の構造を有する。光ファイバーはフェルール穴１１に挿入されて保持され、光フェルール１０は光ファイバーの端部に固定される態様となる。テーパー面１２が設けられた側が光フェルール１０の先端である。テーパー面１２に外周面１３を介して後方面１４が続く。先端部中央には、最先端面１５から後方に窪んだ凹部１６が形成されている。フェルール穴１１の内周面には、窓接着部連通路１７がフェルール穴１１の軸方向に沿って溝状に形成されている。フェルール穴１１及び窓接着部連通路１７の一端は凹部１６に開口し、他端は後方面１４に開口する。
【００２９】
製造方法としては図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃに示すようにフェルール穴１１に光ファイバー１が挿入された光フェルール１０の凹部１６に、窓部２を接着することにより行う。窓部２は、フェルール穴１１及び窓接着部連通路１７を塞ぐように凹部１６に設置され、フェルール穴１１の底部となる部材である。窓部２は、光ファイバー１の端面１ａを保護するとともに、透明部材で構成され、光ファイバー１の端面１ａからの出射光、光ファイバー１の端面１ａへの入射光を透過させる。
まず、フェルール穴１１に光ファイバー１を挿入し、光ファイバー１の端面１ａを凹部１６の底面に配置する。このとき、光ファイバー１をフェルール穴１１に接着してもよいが、その際の接着剤により窓接着部連通路１７を閉塞しないようにする。
次に、図２Ａ→図２Ｂ→図２Ｃのように窓部２を接着する。すなわち、図２Ａに示すように、窓部２の内表面２ａ及び／又は光ファイバー１の端面１ａに接着剤ｂを塗布する。接着剤ｂはその表面張力により凸状に保持される。窓部２の取り扱い方法は問わないが、吸着保持手段３により保持する場合を図示する。
次に図２Ａ→図２Ｂ→図２Ｃのように窓部２と凹部１６とを近づけ、窓部２の内表面２ａと光ファイバー１の端面１ａとを接着剤ｂを介して合わせる。この時、接着剤ｂの一部を窓接着部連通路１７に流動させる。この窓接着部連通路１７に流動する余分な接着剤ｂとともに気泡や塵埃を流動させることで、光ファイバー１の端面１ａと窓部２との間、特に光ファイバー１の出入力光路範囲から気泡や塵埃を排出し、光ファイバー１の端面１ａにおける接着剤中への気泡や塵埃の定着を防止して光学的品質を向上する。
その後、接着剤ｂを固化させて光ファイバー１の端面１ａと窓部２の内表面２ａとを接着することで、本実施形態の光ファイバーモジュールが構成される。なお、本実施形態では凹部１６の内面と窓部２との間にも接着剤ｂが充填されて接着される。
【００３０】
図２Ｃに示すように、光ファイバー１の端面１ａと窓部２との間の接着剤ｂが充填される部分は、窓接着部Ｃを構成する。すなわち、窓接着部Ｃは、光ファイバー１の端面１ａと窓部２とを接着する接着剤が充填される隙間部分である。
窓接着部連通路１７は、窓接着部Ｃに連通しており、窓接着部Ｃに対してフェルール穴１１がある後方側に延設される。窓接着部連通路１７の少なくとも窓接着部Ｃの逆側の端部１７ａ（図１Ｂ参照）が光フェルール１０の構成部品１０の表面に開通している。本実施形態にあっては、光フェルール１０は１部品構成であるので、端部１７ａは光フェルール１０の後方面１４に開通している。光ファイバー１を他の光学系に光学的に接続するために光フェルール１０を他の部品に機械的に接続する都合上、テーパー面１２や外周面１３に端部１７ａを開通させることは好ましくないため、端部１７ａが光フェルール１０の後方面１４に開通した構成とする。
【００３１】
窓接着部連通路１７への接着剤ｂの流動は、毛細管現象を利用するか、吸引によって行うことができる。特に、接着剤ｂの粘度が低い場合には毛細管現象を、粘度が高い場合には吸引を効果的に利用できる。
毛細管現象を利用する場合は、予め窓接着部連通路１７の流路断面積を使用接着剤ｂの表面張力との関係で毛細管現象が生じるように十分に小さく毛細管状に形成しておく。
吸引を行う場合は、負圧源を窓接着部連通路１７の端部１７ａに接続して行う。
接着作業時に窓部２を凹部１６に押し付ける押し付け量によって、窓接着部Ｃから窓接着部連通路１７への接着剤の流動を制御することができる。また、毛細管現象を利用する場合は、窓接着部連通路１７の端部１７ａを塞ぐことで窓接着部連通路１７内への接着剤ｂの流動を抑止することができ、端部１７ａを開放することで接着剤ｂの流動を促進することができ、これにより窓接着部Ｃから窓接着部連通路１７への接着剤の流動を制御することができる。吸引を行う場合は、窓接着部連通路１７に付与する負圧の制御によって、窓接着部Ｃから窓接着部連通路１７への接着剤ｂの流動を制御することができる。
【００３２】
窓接着部Ｃ、特に光ファイバー１の出入力光路範囲から気泡や塵埃をより確実に排出するために、窓接着部Ｃ内の光ファイバー１の出入力光路範囲の観察を行う。窓接着部Ｃ内の光ファイバー１の出入力光路範囲とは、端面１ａと内表面２ａとの間における端面１ａから出射する光の進路範囲、外部から端面１ａに入射する光の進路範囲である。
拡大光学系又は電子カメラを用いて行いて窓接着部Ｃ内の光ファイバー１の出入力光路範囲の観察を行いながら当該範囲の気泡や塵埃が減少するように、窓接着部Ｃから窓接着部連通路１７への接着剤ｂの流動を上述したいずれかの方法により制御する。拡大光学系としては、拡大鏡や光学顕微鏡を適用する。電子カメラを用いる場合、併せて拡大光学系を備えたものを適用してもよいことはもちろんである。以上により肉眼では識別しにくい気泡や塵埃を観察する。
【００３３】
接着剤ｂとしては、光硬化性接着剤又は熱硬化性接着剤のほか、２液混合性接着剤、嫌気性接着剤を適用することができる。その中でも接着剤ｂとしては、光硬化性接着剤又は熱硬化性接着剤を用いることが好ましい。気泡や塵埃の排出を確保した後に硬化エネルギーである光又は熱を付与することで硬化させることができるからである。具体的な成分としてはエポキシ系接着剤（２液混合性）、アクリル系接着剤を挙げることができる。
図２Ａに示した段階で、窓部２の内表面２ａ及び／又は光ファイバー１の端面１ａに、十分な量の接着剤ｂを凸状に保持するには、接着剤ｂとしてチキソ性を有する接着剤を適用することが好ましい。接着剤ｂがチキソ性を有することによって、十分な量の接着剤ｂを塗布することができるとともに、接着剤ｂが垂れ落ちたり揺れ動いたりすることが少なく図２Ａ→図２Ｂ→図２Ｃのように窓部２と凹部１６とを近づける接着の作業が容易となる。
【００３４】
接着剤ｂにチキソ性がなく粘度が低い場合には、図３Ａに示すように、凹部１６を上向きして凹部１６に接着剤ｂを充填することにより、十分な充填量を確保でき、接着作業も容易に行える。
この場合、図３Ａ→図３Ｂ→図３Ｃに示すように凹部１６に対して窓部２を斜めに配置して近づけていくことで、窓部２と端面１ａとの間への気泡の混入を低減することができる。
この場合も、拡大光学系又は電子カメラを用いて行いて窓接着部Ｃ内の光ファイバー１の出入力光路範囲の観察を行いながら当該範囲の気泡や塵埃が減少するように、窓接着部Ｃから窓接着部連通路１７への接着剤ｂの流動を上述したいずれかの方法により制御する。
【００３５】
以上のように本実施形態の光ファイバーモジュールは、光ファイバー１と、光ファイバー１の端部を保持するフェルール穴１１が形成され光ファイバー１の端部に固定される光フェルール１０とを備え、さらに透明部材で構成されフェルール穴１１の底部となり光ファイバー１の端面１ａを保護する窓部２が設けられてなり、光ファイバー１の端面１ａと窓部２の内表面２ａとが接着され、光フェルール１０に、光ファイバー１の端面１ａと窓部２との間の接着剤ｂが充填された部分である窓接着部Ｃに連通する窓接着部連通路１７が形成され、窓接着部連通路１７は、窓接着部Ｃに対してフェルール穴１１がある後方側に延設され、少なくとも窓接着部Ｃの逆側の端部１７ａが光フェルール１０の構成部品１０の表面（後方面１４）に開通している。窓部２と光フェルール１０とが別部品で構成されている。
接着剤ｂが窓接着部Ｃに連続して窓接着部連通路１７内にも充填され固化しており、窓接着部Ｃから窓接着部連通路１７への気泡や塵埃の排出が制御されたことで、接着剤中から予め除去不可避な微量な気泡や塵埃も、窓接着部Ｃよりも窓接着部連通路１７内に偏在しており、その状態で接着剤が固化しているため、光ファイバー１の端面１ａにおける接着剤中への気泡や塵埃の定着が防止されており、高い光学的品質を発揮することができる。
【００３６】
〔第２実施形態〕
次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して本発明の第２実施形態の光ファイバーモジュールの製造方法と、これにより製造された光ファイバーモジュールにつき説明する。
図４Ａ及び図４Ｂに本実施形態に適用される光フェルール先端部品２０と光ファイバー１とが示される。
光フェルール先端部品２０は、光ファイバー１の端部を保持するフェルール穴２１が形成された円筒状の構造を有する。光ファイバー１はフェルール穴２１に挿入されて保持され、光フェルール先端部品２０は光ファイバー１の端部に固定される態様となる。テーパー面２２が設けられた側が光フェルール先端部品２０の先端である。テーパー面２２に外周面２３を介して後方面２４が続く。先端部中央には、窓部４が一体成形されており、最先端面２５は窓部４の外表面４ｂを含む。フェルール穴２１の内周面にそれぞれ一端を開口する２つの窓接着部連通路２６，２７がトンネル状に形成されている。フェルール穴２１及び窓接着部連通路２６，２７の各後端は後方面２４に開口する。
【００３７】
窓接着部連通路２６の前端２６ｂと、窓接着部連通路２７の前端２７ｂとは、フェルール穴２１の軸方向について異なる位置に配置されている。このように異なる位置に配置することで、光ファイバー１の端部周りに配置される光フェルール先端部品２０の先端部の強度、剛性を確保することできる。窓接着部連通路２６の前端２６ｂは、フェルール穴２１の底面でもある窓部４の内表面４ａまで形成されている。窓接着部連通路２７の前端２７ｂは、それより後方側に後退して配置されている。上述したように光フェルール先端部品２０の先端部の強度、剛性を確保するために、２つの前端２６ｂ，２７ｂのフェルール穴２１の軸方向について形成範囲は重ならないことが好ましい。
本実施形態の製造方法においては、よりフェルール穴２１の底面に近い前端２６ｂを有した窓接着部連通路２６を接着剤注入路として用い、窓接着部連通路２７を接着剤排出路として用いる。しかし、窓接着部連通路２７を接着剤注入路、窓接着部連通路２６を接着剤排出路としても実施可能である。
【００３８】
以上のように本実施形態の光フェルール先端部品２０は、窓接着部連通路を複数備え、窓部４と光フェルール先端部品２０とが一体成形されている。また、光フェルール先端部品２０と、光フェルール後端部品３０とが接合されることで光フェルールが構成される。光フェルール後端部品３０は、フェルール穴２１に連続する貫通孔を有した円筒状部材である。窓接着部連通路２６，２７の後端部２６ａ，２７ａが光フェルールを構成する２つの部品２０，３０の合わせ面に開通している構成である。
なお、２つの部品２０，３０に相当する全体を一体成形により形成し、１部品構成の光フェルールとする場合には、窓接着部連通路２６，２７を光フェルール全体の最後端面まで延設して開口すればよい。しかし、本実施形態のように２部品に分けることで窓接着部連通路２６，２７を短くすることができ、接着剤の充填が容易となる。
【００３９】
製造方法としては、部品２０と部品３０の組立前において、まず、光ファイバー１をフェルール穴２１に挿入して、光ファイバー１の端面１ａをフェルール穴２１の底面でもある窓部４の内表面４ａに当接する。この状態で、窓接着部連通路２６を通して接着剤を充填する一方、窓接着部連通路２７に余分な接着剤を流動させる。この過程で接着剤は、光ファイバー１の端面１ａと窓部４の内表面４ａとの間や、光ファイバー１の外周面とフェルール穴２１の内周面との間に浸入する。なお、図４Ａ及び図４Ｂにおいて接着剤の図示を省略する。
この窓接着部連通路２７に流動する余分な接着剤とともに気泡や塵埃を流動させることで、光ファイバー１の端面１ａと窓部４との間、特に光ファイバー１の出入力光路範囲から気泡や塵埃を排出し、光ファイバー１の端面１ａにおける接着剤中への気泡や塵埃の定着を防止して光学的品質を向上する。
次に、光ファイバー１が通された光フェルール後端部品３０の前方面を、光フェルール先端部品２０の後方面２４に接着剤を介して合わせる。
その後、接着剤を固化させて光ファイバー１及び部品２０，３０を接着する。これにより光ファイバー１の端面１ａと窓部４の内表面４ａも接着される。
【００４０】
窓接着部連通路２７への接着剤の流動は、毛細管現象を利用するか、吸引によって行うことができる。特に、接着剤の粘度が低い場合には毛細管現象を、粘度が高い場合には吸引を効果的に利用できる。
毛細管現象を利用する場合は、予め窓接着部連通路２７の流路断面積を使用接着剤の表面張力との関係で毛細管現象が生じるように十分に小さく毛細管状に形成しておく。
吸引を行う場合は、負圧源を窓接着部連通路２７の端部２７ａに接続して行う。
窓接着部連通路２６からの接着剤の注入量によって、窓接着部Ｃから窓接着部連通路２７への接着剤の流動を制御することができる。また、毛細管現象を利用する場合は、窓接着部連通路２７の端部２７ａを塞ぐことで窓接着部連通路２７内への接着剤の流動を抑止することができ、端部２７ａを開放することで接着剤の流動を促進することができ、これにより窓接着部Ｃから窓接着部連通路２７への接着剤の流動を制御することができる。吸引を行う場合は、窓接着部連通路２７に付与する負圧の制御によって、窓接着部Ｃから窓接着部連通路２７への接着剤の流動を制御することができる。
【００４１】
上記第１実施形態と同様に、拡大光学系又は電子カメラを用いて行いて窓接着部Ｃ内の光ファイバー１の出入力光路範囲の観察を行いながら当該範囲の気泡や塵埃が減少するように、窓接着部Ｃから窓接着部連通路２７への接着剤の流動を上述したいずれかの方法により制御する。
窓接着部連通路２７からの吸引を行って接着剤の流動を制御する場合、窓接着部連通路２６から接着剤の充填を実行する充填工程と、窓接着部連通路２７から接着剤を吸引する吸引工程とを同時に行ってもよいし、交互に繰り返して行ってもよい。
【００４２】
接着剤の流動制御の際の観察は、観察のための照明光を光ファイバー１の窓部４に臨む端面１ａとは逆側の端面１ｂから入射させて行うことが効果的である。この場合、拡大光学系又は電子カメラを介して窓部４の外表面４ｂ側から観察を行い、端面１ｂから入射し端面１ａから出射する光に欠陥がないか識別する。これにより、光ファイバーの光学的品質を直接的に識別することができ、光学的品質に影響しない現象に惑わされることなく、効率的に光学的品質の向上を図ることができる。
【００４３】
〔第３実施形態〕
次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して本発明の第３実施形態の光ファイバーモジュールの製造方法と、これにより製造された光ファイバーモジュールにつき説明する。
図５Ａ及び図５Ｂに本実施形態に適用される光フェルール４０と光ファイバー１とが示される。
本実施形態は、窓接着部連通路４６，４７に断面積が拡幅された接着剤溜まり部４６ｂ，４７ｂが形成された構造の具体的例示のための実施形態である。
窓部４、その内表面４ａ、その外表面４ｂ並びに窓接着部Ｃは、上記第２実施形態と同様であり共通の符号とする。
本実施形態の光フェルール４０は１部品構成であるが、上記第２実施形態のように２部品構成としてもよい。その場合、窓接着部連通路４６，４７の形成が必要なのは、先端の部品のみである。
【００４４】
光フェルール４０は、光ファイバー１の端部を保持するフェルール穴４１が形成された円筒状の構造を有する。光ファイバー１はフェルール穴４１に挿入されて保持され、光フェルール４０は光ファイバー１の端部に固定される態様となる。テーパー面４２が設けられた側が光フェルール４０の先端である。テーパー面４２に外周面４３を介して後方面４４が続く。先端部中央には、窓部４が一体成形されており、最先端面４５は窓部４の外表面４ｂを含む。フェルール穴４１の内周面にそれぞれ一端を開口する２つの窓接着部連通路４６，４７がトンネル状に形成されている。フェルール穴４１及び窓接着部連通路４６，４７の各後端は後方面４４に開口する。
【００４５】
窓接着部連通路４６，４７のフェルール穴４１に接続する端部に接着剤溜まり部４６ｂ，４７ｂが形成されている。
ここでは、窓接着部連通路４６を接着剤注入路、窓接着部連通路４７を接着剤排出路として説明するが、いずれから充填してもよい。光ファイバー１と光フェルール４０とを接着するために接着剤を充填する過程において、窓接着部連通路４６からフェルール穴４１、さらに窓接着部連通路４７へと接着剤が流動する。接着剤の流れは接着剤溜まり部４６ｂ，４７ｂで淀みが生じ、接着剤中から予め除去不可避な微量な気泡や塵埃は接着剤溜まり部４６ｂ，４７ｂで停滞しやすくなる。これにより、光ファイバー１の端面１ａにおける接着剤中への気泡や塵埃の定着を防止して光学的品質を向上することができる。このような効果を得るためには、接着剤溜まり部４６ｂ，４７ｂを、窓接着部連通路４６，４７のフェルール穴４１に接続する端部に形成することは必ずしも必要なく、本実施形態に拘わらず窓接着部連通路４６，４７の途中のいずれかの箇所に接着剤溜まり部を形成すればよい。
その他は上記第２実施形態と同様にして、観察や接着剤の流動制御を実施して製造する。
【００４６】
本実施形態の光ファイバーモジュールにあっては、着剤溜まり部４６ｂ，４７ｂによって光ファイバー１の端部周囲に比較的多量の接着剤が配置されるので、接着剤の固化収縮によって光ファイバー１の端部に生じる応力を緩和することができるという効果もある。
【００４７】
〔第４実施形態〕
次に、図６及び図７を参照して本発明の第４実施形態の光ファイバーモジュールの製造方法と、これにより製造された光ファイバーモジュールにつき説明する。
図６に本実施形態に適用される光フェルール５０と光ファイバー１とが示される。光フェルール５０は、部品５１と部品５２とからなる。光ファイバー１が配置された状態の部品５１の部品合わせ面の図を図７に示した。
【００４８】
光フェルール５０は、部品５１と部品５２とを備えて構成される。光ファイバー１の端部がフェルール穴６０に挿入された状態で保持される。フェルール穴６０は、組み立てられる２つの部品５１，５２で構成される。部品５１に溝５３が形成されており、部品５２に溝５４が形成されている。部品５１，５２を組み立てたとき、溝５３と溝５４とが合わされてフェルール穴６０が構成される。
一方の部品５１には、フェルール穴６０の底部となる窓部５５が構成されている。窓部５５は、光ファイバー１の端面１ａをゴミの付着や損傷を受け得る接触から保護する機能を有する。窓部５５は透明部材で構成されており、光ファイバー１の端面１ａと外部との間の光の出入力が可能とされる。
図中において５６及び５７は部品合わせ面、５８はフェルール先端部に形成されたテーパー面である。
【００４９】
窓部５５が構成された部品５１の部品合わせ面５６に、２つの窓接着部連通路６１、６２が溝状に形成されている。
２つの窓接着部連通路６１、６２は、フェルール穴６０の中心軸を中心にして互いに対称に形成されている。窓接着部連通路６１、６２の後端部には接着剤溜まり部６１ａ，６２ａがそれぞれ形成され、それぞれの前端６１ｂ，６２ｂは対称的な位置で溝５３に開通している。窓接着部連通路６１と窓接着部連通路６２とは、対称形状であり容積は等しい。
窓接着部連通路６１、６２はそれぞれ、その全体が光フェルールを構成する２つの部品の合わせ面５６に開通している。
本実施形態ににおいは毛細管現象を利用して接着剤を充填するため、接着剤溜まり部６１ａ，６２ａを除き、窓接着部連通路６１、６２を毛細管状に形成する。
【００５０】
ここでは、窓接着部連通路６１から接着剤を充填するものとして説明するが、いずれから充填してもよい。
図７に示すように溝５３に光ファイバー１を配置し、一方の接着剤溜まり部６１ａに接着剤を充填する。すると、毛細管現象により接着剤が窓接着部連通路６１、溝５３の内面と光ファイバー１との隙間、窓接着部連通路６２へと順次に流動する。なお、図７において接着剤の図示を省略する。
接着剤の流動は、毛細管現象における圧力平衡が到来するまで生じる。予め使用する接着剤の粘度を選択しておくことで、接着剤の流動を制御することができる。
以上により、接着剤を窓部５５と光ファイバー１の端面１ａとの間の窓接着部Ｃと、溝５３の内面と光ファイバー１との隙間に充填する。
上記第２実施形態と同様に窓接着部Ｃの観察を行いながら、接着剤溜まり部６１ａへの接着剤の充填量により、窓接着部Ｃから窓接着部連通路６２への接着剤の流動を制御する。窓接着部連通路６２に流動する余分な接着剤とともに気泡や塵埃を流動させることで、光ファイバー１の端面１ａと窓部５５との間、特に光ファイバー１の出入力光路範囲から気泡や塵埃を排出し、光ファイバー１の端面１ａにおける接着剤中への気泡や塵埃の定着を防止して光学的品質を向上する。
次に、接着剤を固化させて光ファイバー１の端面１ａと窓部５５との気泡や塵埃が排除された接着を確定する。
次に、他方の部品５２の部品合わせ面５７を、部品５１の部品合わせ面５６に合わせて固定することにより、光ファイバー１の端部をフェルール穴６０内に閉じ込めるようにしてフェルール穴６０を完成させるとともに、窓接着部連通路６１，６２を光フェルール５０の内部に閉じ込める。部品５１と部品５２との固定は、接着のほか、スナップフィットなど機械的接続により行ってもよい。
【００５１】
〔その他補足説明〕
上記第２実施形態又は第４実施形態によれば、窓接着部連通路が部品合わせ面に開通しているので、部品を合わせる前に接着作業を容易に行うことができるとともに、組立て完成後は窓接着部連通路が光フェルールの内部に閉じ込められて、接着剤及び不要な開口が外部に露出せず、光フェルールの接続性等に影響を与えることがない。
【００５２】
上記各実施形態において接着剤の固化収縮を主な要因とした組立応力により窓部２（４，５５）の面精度が劣化するおそれがある。
光硬化性接着剤を使用する場合、光フェルールに充填した光硬化性接着剤を硬化させるために同接着剤に照射する光（紫外線硬化性接着剤の場合は紫外線）の照度を低く抑え、その分照射時間を長くすることで接着剤の硬化に必要な照射量を確保しつつ、窓部２（４，５５）の面精度劣化を低減することができる。
また、光硬化性接着剤を硬化させるための光の照度は一定としてもよいが、段階的に強くすることで、照射時間の短期化を図りながら効率的に面精度劣化を低減することができる。
また、光フェルールに接着される光ファイバー１の端面１ａは、上記のいずれの実施形態によっても接着剤を充填した時点で窓部２（４，５５）によって覆われているので、窓部２（４，５５）を介して窓接着部Ｃに充填された光硬化性接着剤にこれを硬化させるための光を照射することで、その光の一部が窓部２（４，５５）によってカットされて、その結果照射時間を長くなり、窓部２（４，５５）の面精度劣化を低減することができる。この効果を得るために、紫外線硬化性接着剤の場合は窓部２（４，５５）に紫外線吸収性のある材料を適用することが好ましい。特に独立部品である上記第１実施形態の窓部２にあっては、紫外線吸収特性その他の光学的性質、曲げ弾性率などの機械的性質を選択して光フェルールに組み合わせることで最適化を図ることが容易である。
【００５３】
また、接着剤の固化後に、窓部２（４，５５）の外表面を研磨する研磨工程と実行することが好ましい。接着剤固化後に、窓部２（４，５５）の外表面の研磨工程を実施することで、この外表面の面精度を高水準に確保することができる。さらに研磨工程後、窓部２（４，５５）の外表面に帯電防止及び損傷防止のための保護コートを施すことが好ましい。窓部２（４，５５）の外表面への埃の付着や、同外表面が傷つくことを防止して光学的品質を維持するためである。
【００５４】
光ファイバー１としては、特に限定されず、少なくとも単一のコアとその周りのクラッドを含み、複数本を束ねたものでもよく、内視鏡などのイメージ伝送用にはイメージファイバーが適用される。光ファイバーモジュールは、光通信、内視鏡、計測など用途は問わない。
医用の光ファイバー内視鏡（内視鏡ファイバースコープ）に適用する場合、衛生面からディスポーザブル（使い捨て）仕様の需要が見込める。ディスポーザブル仕様とする場合、低廉性も求められる。そのため、光ファイバー１として比較的安価に提供されるプラスチックイメージファイバーを適用することが好ましい。
プラスチックファイバーはガラスファイバーに比べ柔らかくて傷が付きやすく、また、帯電によりゴミが付着しやすいといった問題点があるが、本発明の光ファイバーモジュールによれば、光フェルールによってプラスチックファイバーが覆われて保護されるので、そのような諸問題が解決される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、光信号の伝送に利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 光ファイバー
２ 窓部
４ 窓部
１０ 光フェルール
１１ フェルール穴
１４ 後方面
１７ 窓接着部連通路
２０ 光フェルール先端部品
２１ フェルール穴
２４ 後方面（部品合わせ面）
２６，２７ 窓接着部連通路
３０ 光フェルール後端部品
４０ 光フェルール
４１ フェルール穴
４４ 後方面
４６，４７ 窓接着部連通路
４６ｂ，４７ｂ接着剤溜まり部
５０ 光フェルール
５１，５２ 光フェルール部品
５５ 窓部
５６ 部品合わせ面
５７ 部品合わせ面
６０ フェルール穴
６１，６２ 窓接着部連通路
６１ａ，６２ａ接着剤溜まり部
ｂ 接着剤
Ｃ 窓接着部
【図１Ａ】
2014168187.tif 000003
【図１Ｂ】
2014168187.tif 000004
【図１Ｃ】
2014168187.tif 000005
【図２Ａ】
2014168187.tif 000006
【図２Ｂ】
2014168187.tif 000007
【図２Ｃ】
2014168187.tif 000008
【図３Ａ】
2014168187.tif 000009
【図３Ｂ】
2014168187.tif 000010
【図３Ｃ】
2014168187.tif 000011
【図４Ａ】
2014168187.tif 000012
【図４Ｂ】
2014168187.tif 000013
【図５Ａ】
2014168187.tif 000014
【図５Ｂ】
2014168187.tif 000015
【図６】
2014168187.tif 000016
【図７】
2014168187.tif 000017
【国際調査報告】
2014168187.tif 000018
2014168187.tif 000019
2014168187.tif 000020
2014168187.tif 000021