(57)【要約】【課題】単体での光コリメータの固定を容易にし、更に光コリメータアレイの各光コリメータ間での相対位置精度の向上する。【解決手段】光コリメータの外装部をテーパー形状にし、該光コリメータを複数用い、該複数の光コリメータを互いに光軸が平行になるように等間隔で配置した光コリメータアレイであって、前記光コリメータを配置する光コリメータアレイの外枠に、前記光コリメータの外装部と同じテーパー形状を有する穴が配置されており、該穴に前記光コリメータの外装部を挿入して光コリメータを位置決め固定して成る光コリメータアレイとする。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、光ファイバの被覆部を除去した光ファイバ芯線を固定するフェルールと、該光ファイバ芯線の端面から出射した光をコリメートする機能を有するレンズで構成された光コリメータにおいて、前記光コリメータの外形形状を構成する外装部がテーパー形状を有する円錐であることを特徴とする光コリメータ。
【請求項２】
前記請求項１に記載の光コリメータを複数用い、該複数の光コリメータを互いに光軸が平行になるように等間隔で配置した光コリメータアレイであって、前記光コリメータを配置する光コリメータアレイの外枠に、前記光コリメータの外装部と同じテーパー形状を有する穴が配置されており、該穴に前記光コリメータの外装部を挿入して光コリメータを位置決め固定して成ることを特徴とする光コリメータアレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コリメータ及び光コリメータアレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から光情報を伝達する手段として、光ファイバから出射した光をレンズを通してコリメート光とし、このコリメート光を対向するレンズで集光して別の光ファイバに入射させることが行われている。このような機能を有する光部品を一般的に光コリメータと呼ぶ。
また、光コリメータアレイは前記光コリメータを複数個集積し、各光コリメータの光軸同士が互いに平行になるように配置した構成になっている。
【０００３】
図１は従来の光コリメータの断面図であり、図２は従来の光コリメータアレイを示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部拡大図である。
まず図１において光コリメータ１０はレンズ１、フェルール２、フェルールホルダー３、光ファイバ芯線４、光コリメータ１０の外装部５で構成される。従来の光コリメータ１０は外装部５の形状が円柱形をしており、図２に示す光コリメータアレイ１９の外枠６に固定する場合、該外枠６には前記外装部５の円柱形の直径より若干大きい穴７を配置して、その穴７の中に従来光コリメータ１０の外装部５を挿入する。前記外枠６の穴７と前記光コリメータ１０の外装部５との接合は溶接、ろう付けまたは接着剤等が用いられる。
【０００４】
また別の構成として図３に示すようなものがある。図３は従来の光コリメータアレイを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
図３においては、従来の光コリメータ１０を隣り合う光コリメータ１０と平行に接触した状態で整列させ、さらに整列した光コリメータ１０の上下左右の列をそれぞれ、外枠基板９と接触させている。８は接着剤で、該接着剤８を光コリメータ１０間及び光コリメータ１０と外枠基板９間に充填し、外枠基板９を枠状に固定して光コリメータアレイ２０を構成したものである。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２１４１３８号公報（３−４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の光コリメータアレイの構成では、いくつかの問題点が指摘できる。まず、図２の構成では従来の光コリメータ１０の外装部５と光コリメータアレイの外枠６に形成した穴７は従来の光コリメータ１０を挿入後、必ず光コリメータ１０の外装部５と穴７の内壁との間に隙間１１ができる。これは穴７に挿入するため外装部５の直径を穴７の直径より小さく設計するためである。これは構造上隙間を設けることはやむを得ない処置である。従って接合する際に従来の光コリメータ１０を外枠６の穴７の中心に配置する事は極めて難しく、例えば接着剤を用いた場合には、接着剤の表面張力により一方向に偏って接合される確率が大きい。
【０００７】
また、図３の構成では、複数の光コリメータ１０をアレイ状に配列する際、光コリメータ１０間の相対位置精度や光軸角度がずれてしまう問題が生じる。また、多数の光コリメータを用いた大規模な光コリメータアレイを構成する際には、その組立が非常に困難なものとなってしまう。
【０００８】
更に、光コリメータアレイ２０が完成後に一個の光コリメータ１０が故障した場合、単体のみの交換作業が構成上不可能であるため、一つでも光コリメータ１０が故障した場合、光コリメータアレイ２０全体を交換する必要が出てくる。よって費用面での損失も非常に大きい。
【０００９】
本発明は、単体での光コリメータの固定を容易にし、更に光コリメータアレイの各光コリメータ間での相対位置精度の向上を目的にしたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した問題点を鑑みて、少なくとも、光ファイバの被覆部を除去した光ファイバ芯線を固定するフェルールと、該光ファイバ芯線の端面から出射した光をコリメートする機能を有するレンズで構成された光コリメータにおいて、前記光コリメータの外形形状を構成する外装部がテーパー形状を有する円錐に形成した光コリメータとする。
【００１１】
前記光コリメータを複数用い、該複数の光コリメータを互いに光軸が平行になるように等間隔で配置した光コリメータアレイであって、前記光コリメータを配置する光コリメータアレイの外枠に、前記光コリメータの外装部と同じテーパー形状を有する穴が配置されており、該穴に前記光コリメータの外装部を挿入して光コリメータを位置決め固定して成る光コリメータアレイとする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態につき、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図４は本発明の光コリメータアレイに使用する光コリメータ１４の構成を示す断面図である。前記光コリメータ１４は先端に光をコリメートするためのレンズ１、光コリメータの外形を構成するテーパー形状１３を有する円錐の外装部１２の中に、光ファイバの被覆部を除去した光ファイバ芯線４を固定するフェルール２、該フェルールを保持するためのフェルールホルダー３から構成されている。フェルールの先端部２ａは反射光が光源側に戻らないようにフェルールの先端面を基準にして８度の角度で研磨されている。
【００１４】
前記光コリメータ１４はレンズ１の光軸１５とフェルール先端から出射される光の光軸１６とが一致するように調芯がされていて、調芯後の位置がずれないように外装部１２とレンズ１及びフェルールホルダ３は溶接または接着剤等の手段を用いて固定されている。
【００１５】
前記テーパー形状１３を有した円錐の外装部１２は例えば表面粗さＲａ０．１μｍ（Ｒａとは算術平均粗さ）、テーパー角度１．２°±０．０３°の精度で加工がされている。
また、材質は熱膨張係数を考慮してレンズ１、フェルール２、光ファイバ芯線４を除く他の構成部品は同じにすることが望まれる。ＳＵＳ材又はアルミ材が、加工が容易でコストも安価で扱い易い。しかしこれに限らず金属系または樹脂系いずれの材質を用いてもよい。また、加工精度は市販されているＮＣ旋盤加工機で容易に加工できるレベルである。
【００１６】
図５は、本発明の光コリメータアレイの外枠を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図である。光コリメータアレイの外枠１７には、光コリメータ１４の外装部１２と同じテーパー形状１３のテーパー穴１８が配置されている。前記光コリメータアレイの外枠１７に配置されたテーパー穴１８は、前記光コリメータ１４の外装部１２のテーパー形状１３の加工精度と同様の寸法精度で加工する。外枠１７の材質は光コリメータ１４の外装部１２と同じ材質が望ましい。また、テーパー形状１３を有するテーパー穴１８の加工はワイヤ放電等で加工すれば容易に実現できる。
【００１７】
前記光コリメータ１４の外装部１２のテーパー形状１３については、できるだけ鋭角にした方がよい。これは鋭角にする事によりテーパー形状１３を有するテーパー穴１８との摩擦抵抗が大きくなり、光コリメータ１４を挿入後容易にテーパー穴１８から抜けることを防止する効果があるので、接着剤を省略することができる。
【００１８】
図６は、本発明のコリメータアレイの組立図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図である。光コリメータ１４を光コリメータアレイの外枠１７に形成したテーパー形状の穴１８に挿入する。これにより挿入するだけで光コリメータ１４の光軸精度を正確に且つ容易に光コリメータアレイ２１を製作することができる。
また、外枠１７と光コリメータ１４の外装部１２との固定力を強化したい場合は、外枠１７と外装部１２との境界部２２に接着剤を塗布して固めると効果がある。その場合も光コリメータ１４の外装部１２とテーパー形状の穴１８の内壁がしっかり密着しているので接着剤が硬化中に接着剤の表面張力により光コリメータ１４がテーパー穴１８の中でずれることはない。
【００１９】
上記構成により、光コリメータアレイ２１に複数配置された光コリメータ１４の中で一つが故障して交換が必要になった場合、故障した光コリメータ１４だけを抜き取り交換することが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、下記のような効果の確認ができる。単体の光コリメータをテーパー穴に挿入するだけで容易に相対位置精度、光軸精度を出すことができる。
【００２１】
テーパー形状１３を有するテーパー穴１８との摩擦抵抗が大きくなり、光コリメータ１４を挿入後容易にテーパー穴１８から抜けることを防止する効果がある。
【００２２】
また、接着による固定をしていないので光コリメータアレイに複数配置された光コリメータの中で一つが故障して交換が必要になった場合、故障した光コリメータだけを抜き取り交換することが可能となるためコスト面でも経済的になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の単体コリメータの断面図。
【図２】従来のコリメータアレイを示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部拡大図。
【図３】従来のコリメータアレイを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。
【図４】本発明の光コリメータアレイに使用する光コリメータの断面図。
【図５】本発明の光コリメータアレイの外枠を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図。
【図６】本発明のコリメータアレイの組立図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図。
【符号の説明】
１    光コリメータレンズ
２    フェルール
２ａ  フェルール先端
３    フェルールホルダー
４    光ファイバ芯線
５    外装部
６    光コリメータアレイの外枠
７    穴
８    接着剤
９    外枠基板
１０    光コリメータ
１１    隙間
１２    外装部
１３    テーパー形状
１４    光コリメータ
１５    レンズ１の光軸
１６    フェルール２の光軸
１７    光コリメータアレイの外枠
１８    テーパー穴
１９    光コリメータアレイ
２０    光コリメータアレイ
２１    光コリメータアレイ
２２    外枠１７と外装部１２との境界部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004226588.tif 000006
【図５】
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【図６】
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