(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状のフィルタを保持する頭部と、上記頭部を支持する支持部とを有し、基板に形成された溝に上記頭部に保持されたフィルタを挿入するフィルタ挿入装置において、
上記頭部が、
上記フィルタを排出する出口を備え、上記フィルタを上記出口に向けて案内するガイド部と、
上記ガイド部を挟むように上記ガイド部の両側に備えられ、互いの先端同士が間隔をあけており、互いの先端部近傍が所定の角度をなす１対の外板と、
上記１対の外板のそれぞれの先端に備えられ、互いに上記フィルタの厚さよりも広い間隔をあけて向い合う１対の刃と
を有し、
１対の傾斜面により構成されるＶ溝の傾斜面に上記１対の外板の先端部近傍を面接触させながら上記支持部により上記頭部を上記Ｖ溝に向けて押し付けると上記１対の外板が弾性変形して上記１対の刃の間隔が狭まり、上記頭部を上記Ｖ溝から離すと上記１対の刃の間隔が元の位置まで広がるように構成されている
ことを特徴とするフィルタ挿入装置。
【請求項２】
上記支持部が、
上記頭部の両側を囲う１対のアーム部と、
上記１対のアーム部に備えられ、上記頭部を上記フィルタの排出方向に直交する方向に移動可能に支持する支持棒と、
上記１対のアーム部のそれぞれに備えられ、上記頭部の上記アーム部に対向する面のそれぞれを押す力を加える１対のスプリングと
を有することを特徴とする請求項１記載のフィルタ挿入装置。
【請求項３】
上記頭部の中心点を通り上記フィルタの排出方向に延びる軸線を中心にして上記支持部を回転可能に支持する押出し棒と、
上記フィルタの排出方向を向く上記押出し棒に加えられた力を上記支持部に伝える押出し用スプリングと
を有することを特徴とする請求項２記載のフィルタ挿入装置。
【請求項４】
上記頭部が、
上記フィルタを上記出口に向けて移動させる１対のローラと、
上記１対のローラを駆動させる駆動手段と
を有することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載のフィルタ挿入装置。
【請求項５】
上記頭部が、
上記フィルタの面に対して傾斜する方向に延び、上記ガイド部に通じる光導入路と、
上記光導入路を通して上記フィルタに光を照射する発光素子と、
上記フィルタの面に対して傾斜する方向に延び、上記ガイド部に通じる光反射路と、
上記発光素子により光照射された上記フィルタからの反射光の内、上記光反射路を通過したものを受光する受光素子と
を有することを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載のフィルタ挿入装置。
【請求項６】
光導波路を有する光回路基板上にガイド基板を貼着する工程と、
上記ガイド基板にＶ溝を形成し、上記光回路基板における上記Ｖ溝の真下にフィルタ挿入溝を形成する工程と、
上記請求項１から５までのいずれかのフィルタ挿入装置のガイド部の出口から所定の長さだけフィルタを出す工程と、
上記ガイド基板のＶ溝の傾斜面に上記フィルタ挿入装置の外板の先端部近傍を面接触させながら上記フィルタ挿入装置を上記ガイド基板のＶ溝に向けて押すことによって、上記ガイド部の出口から出ているフィルタを上記フィルタ挿入溝に挿入し、さらに上記フィルタ挿入装置を上記ガイド基板のＶ溝に向けて押すことによって、上記１対の刃の間隔を狭めて上記ガイド部の出口から出ているフィルタを切断する工程と、
上記頭部を上記ガイド基板のＶ溝から離す工程と
を有することを特徴とするフィルタ挿入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プレーナ光波回路（ＰＬＣ）の導波路の途中に形成された溝にフィルタを挿入するフィルタ挿入装置及びフィルタ挿入方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のフィルタ挿入方法としては、例えば、電子情報通信学会総合大会論文集、１９９８年、エレクトロニクス１、第３３０頁、「ＰＬＣへの自動フィルタ取付装置」（発表者：石神他）に記載されたものがある。このフィルタ挿入方法においては、ＰＬＣ上に設けられたマーカをカメラで読み取った画像データに基づいてフィルタ挿入溝の位置を求め、レーザ測長器を用いてフィルタ挿入溝に挿入されるフィルタの位置を求め、これら位置情報を用いてフィルタを最適位置に移動させ、フィルタをフィルタ挿入溝に挿入する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のフィルタ挿入方法によれば、マーカ読み取り用のカメラやフィルム位置測定用のレーザ測長器が必要となり、フィルタ挿入に使用される装置全体の価格が高くなり、その結果、製造されるＰＬＣモジュールのコストが上昇するという問題があった。また、マーカの読み取りやフィルタの位置測定に時間を要するため、フィルタの挿入に時間がかかるという問題もあった。
【０００４】
そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、基板に形成された溝に簡単な操作で短時間にフィルタを挿入することができるフィルタ挿入装置及びフィルタ挿入方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るフィルタ挿入装置は、帯状のフィルタを保持する頭部と、上記頭部を支持する支持部とを有し、基板に形成された溝に上記頭部に保持されたフィルタを挿入するものであって、上記頭部が、上記フィルタを排出する出口を備え、上記フィルタを上記出口に向けて案内するガイド部と、上記ガイド部を挟むように上記ガイド部の両側に備えられ、互いの先端同士が間隔をあけており、互いの先端部近傍が所定の角度をなす１対の外板と、上記１対の外板のそれぞれの先端に備えられ、互いに上記フィルタの厚さよりも広い間隔をあけて向い合う１対の刃とを有し、１対の傾斜面により構成されるＶ溝の傾斜面に上記１対の外板の先端部近傍を面接触させながら上記支持部により上記頭部を上記Ｖ溝に向けて押し付けると上記１対の外板が弾性変形して上記１対の刃の間隔が狭まり、上記頭部を上記Ｖ溝から離すと上記１対の刃の間隔が元の位置まで広がるように構成されていることを特徴としている。
【０００６】
また、上記支持部が、上記頭部の中心点を通り上記フィルタの排出方向に延びる軸線を中心にして上記支持部を回転可能に支持する押出し棒と、上記１対のアーム部のそれぞれに備えられ、上記頭部の上記アーム部に対向する面のそれぞれを押す力を加える１対のスプリングとを備えてもよい。
【０００７】
また、フィルタ挿入装置は、上記頭部に保持されたフィルタの面の向きが変わるように上記支持部を回転可能に支持する押出し棒と、上記押出し棒に加えられた力を上記支持部に伝える押出し用スプリングとを備えてもよい。
【０００８】
また、上記頭部が、上記フィルタを排出方向に移動させる１対のローラと、上記１対のローラを駆動させる駆動手段とを備えてもよい。
【０００９】
また、上記頭部が、上記フィルタの面に対して傾斜する方向に延び、上記ガイド部に通じる光導入路と、上記光導入路を通して上記フィルタに光を照射する発光素子と、上記フィルタの面に対して傾斜する方向に延び、上記ガイド部に通じる光反射路と、上記発光素子により光照射された上記フィルタからの反射光の内、上記光反射路を通過したものを受光する受光素子とを備えてもよい。
【００１０】
また、本発明に係るフィルタ挿入方法は、光導波路を有する光回路基板上にガイド基板を貼着する工程と、上記ガイド基板にＶ溝を形成し、上記光回路基板における上記Ｖ溝の真下にフィルタ挿入溝を形成する工程と、上記請求項１から５までのいずれかのフィルタ挿入装置のガイド部の出口から所定の長さだけフィルタを出す工程と、上記ガイド基板のＶ溝の傾斜面に上記フィルタ挿入装置の外板の先端部近傍を面接触させながら上記フィルタ挿入装置を上記ガイド基板のＶ溝に向けて押すことによって、上記ガイド部の出口から出ているフィルタを上記フィルタ挿入溝に挿入し、さらに上記フィルタ挿入装置を上記ガイド基板のＶ溝に向けて押すことによって、上記１対の刃の間隔を狭めて上記ガイド部の出口から出ているフィルタを切断する工程と、上記頭部を上記ガイド基板のＶ溝から離す工程とを有することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係るフィルタ挿入方法において使用するフィルタ挿入装置の構成を概略的に示す図である。また、図２は、図１のフィルタ挿入装置の頭部を示す拡大図である。また、図３は、本実施の形態のフィルタ挿入装置におけるフィルタ面の向きの検出原理を示す図である。
【００１２】
図１に示されるように、本実施の形態に係るフィルタ挿入装置は、帯状のフィルタ１０を保持する頭部１と、この頭部１を支持する支持部２とを主要な構成としている。フィルタ１０は、例えば、誘電体多層膜フィルタである。但し、本発明のフィルタ挿入装置は、金属薄膜からなる半透過膜等のような他の種類の薄膜の挿入装置としても使用できる。
【００１３】
図２に示されるように、頭部１は、入口１１ａ及び出口１１ｂを有するガイド部１１を有する。ガイド部１１は、フィルタ１０を入口１１ａから出口１１ｂに向けて案内する。ガイド部１１は、フィルタ１０の厚さよりも１μｍ〜２μｍ程度広い間隔をあけて対向する１対の壁によって構成されている。また、頭部１は、ガイド部１１内のフィルタ１０を出口１１ｂに向けて（即ち、排出方向４に）移動させる１対のローラ１２と、ローラ１２を回転させる駆動機構（図示せず）とを有する。この駆動機構は、例えば、モータ及びギヤ機構等から構成される。
【００１４】
また、図２に示されるように、頭部１は、ガイド部１１を挟むようにガイド部１１の両側に備えられた１対の外板１３を有する。外板１３の先端１３ａ同士は互いに間隔をあけており、外板１３の先端部近傍は所定の角度θをなしている。
角度θは、後述するＶ溝（図６の符号３６）を構成する１対の傾斜面のなす角度にほぼ等しい。また、外板１３の少なくとも先端部近傍は、弾性部材（例えば、金属等）からなる。外板１３に、外側から押圧力が加わると外板１３は弾性変形して、先端１３ａ同士の間隔が狭まる。また、外側からの押圧力を取り除くと外板１３の変形はその弾性的復元作用によって解消され、外板１３の先端１３ａ同士の間隔は元の間隔に広がる。
【００１５】
さらに、図２に示されるように、頭部１は、外板１３のそれぞれの先端１３ａに備えられた１対の刃１４を有する。刃１４同士は、互いにフィルタ１０の厚さよりも広い間隔をあけて向い合う。刃１４のそれぞれの刃先は鋭利になっており、外板１３に外力を加えることによって先端１３ａ同士の間隔を狭めると、刃１４の刃先同士が近づき、そして接触する。
【００１６】
また、図２に示されるように、頭部１は、ガイド部１１内のフィルタ１０の面に対して傾斜する方向に延び、ガイド部１１に通じる光導入路１５と、この光導入路１５を通してフィルタ１０に光（例えば、波長１．５５μｍの光）を照射するレーザーダイオード１６と、ガイド部１１内のフィルタ１０の面に対して傾斜する方向に延び、ガイド部１１に通じる光反射路１７と、レーザーダイオード１６により光照射されたフィルタ１０からの反射光の内、光反射路１７を通過したものを受光するフォトダイオード１８とを有する。フィルタ１０は、図３に示されるように、光を反射する基板１０ａと、光を透過させる誘電体多層膜１０ｂとからなる。図３（ａ）に示されるように、基板１０ａが光導入路１５側にあるときには、反射光は光反射路１７を通してフォトダイオード１８に入射する。一方、図３（ｂ）に示されるように、誘電体多層膜１０ｂが光導入路１５側にあるときには、光は誘電体多層膜１０ａを透過して基板１０ａで反射するが、反射光は光反射路１７には入らず、このためフォトダイオード１８には入射しない。このようにフィルタ１０の面の向きによって、フォトダイオード１８が検出する光の強度が異なるので、フォトダイオード１８の出力によって、フィルタ１０の面の向きを検出することができる。
【００１７】
また、支持部２は、頭部１の両側を囲う１対のアーム部２１と、これらアーム部２１に備えられ、頭部１をフィルタ１０の排出方向４に直交する方向５に移動可能に支持する支持棒２２と、頭部１の両側から支持棒２２の長手方向に沿う方向６に押す力を加える１対のスプリング２３とを有する。このような構成により、頭部１は図１の方向５に沿って移動することができる。
【００１８】
また、本実施の形態のフィルタ挿入装置には、図１に示されるように、頭部１の中心点（図示せず）を通りフィルタ１０の排出方向４に延びる軸線（図１における水平方向を向く線（図示せず））を中心にして支持部２を回転可能（図１の方向７に沿って）に支持する押出し棒３と、この押出し棒３によるフィルタ１０の排出方向４の力を支持部２に伝える押出し用スプリング２５とが備えられている。支持部２は、押出し棒３に対して回転可能に保持されているので、ガイド部１１に挿入されたフィルタ１０の面の向きが逆の場合には、フィルタ１０を入れ直すことなく、押出し棒３に対して支持部２を１８０°回転させてフィルタ１０の面の向きを切り替えることができる。
【００１９】
次に、図４から図１１までを参照しながら、図１から図３までによって説明したフィルタ挿入装置を用いたフィルタ挿入方法を説明する。ここで、図４は、本実施の形態に係るフィルタ挿入方法におけるガイド基板貼着工程を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。また、図５は、本実施の形態に係るフィルタ挿入方法における溝形成工程を示す斜視図であり、図６は、図５の溝形成工程によって得られる基板の側面図である。また、図７は、本実施の形態に係るフィルタ挿入方法における基板位置決め工程を示す平面図である。さらに、図８から図１１までは、本実施の形態に係るフィルタ挿入方法におけるフィルタ挿入工程を示す断面図である。
【００２０】
先ず、図４に示されるように、導波路３１を備えた基板３０（例えば、ＰＬＣモジュール）上に、フィルタ挿入位置３２を中心として、厚さ０．１ｍｍ程度のガイド基板（例えば、石英基板）３３を接着剤（例えば、紫外線硬化樹脂）によって貼り付ける。
【００２１】
次に、図５に示されるように、基板３０及びガイド基板３３のフィルタ挿入位置３２にＶ溝（図６の符号３６）と幅１５μｍ〜２５μｍのフィルタ挿入溝（図６の符号３７）を形成する。Ｖ溝３６の形成には、例えば、刃先がＶ字状の回転ブレード３４を用い、フィルタ挿入溝３７の形成には、例えば、回転ブレード３５を用いる。この溝形成工程は、２連の回転ブレード３４及び３５を用いれば、１回の工程で完了できる。
【００２２】
次に、図７に示されるように、台上において基板３０の側面を突き当て装置４０及び４１の突起部（３点）に突き当て、台上において基板３０を位置決めする。
【００２３】
次に、フィルタ挿入装置のガイド部１１の出口１１ｂから所定の長さだけフィルタ１０を出し、図８に示されるように、フィルタ挿入装置の頭部１の先端をＶ溝３６の傾斜面に押し当てる。フィルタ挿入装置の頭部１の先端がＶ溝３６の傾斜面に当たると、フィルタ挿入装置の頭部１は、スプリング（図１の符号２３）を伸縮させながら支持棒（図１の符号２２）に沿って移動する。そして、図９に示されるように、Ｖ溝３６の両方の傾斜面にフィルタ挿入装置の頭部１を構成する外板１３の先端部が当たる。
【００２４】
さらにフィルタ挿入装置をＶ溝３６に向けて押すと、Ｖ溝３６の傾斜面により外板１３が押され、外板１３の先端１３ａの間隔が狭まり、図１０に示されるように、刃１４同士の間隔が狭まり、刃１４によってフィルタ１０が切断される。
すると、切断されたフィルタ１０の先端部分は、フィルタ挿入溝３７内に落ちる。
【００２５】
次に、図１１に示されるように、フィルタ挿入装置の頭部１をＶ溝３６から離すと、頭部１の外板１３の弾性的復元作用によって、外板１３の先端１３ａの間隔が広がり、その結果、刃１４の間隔が元の間隔に広がる。この後、フィルタ押し出し用のローラ１２を回転させて、フィルタ１０を押し出し次のフィルタ挿入工程に備える。尚、外板１３を元の位置に復帰させる機構は、外板１３自身の弾性的復元力によるものではなく、１対の外板１３の間に両者を押し広げるスプリング等の他の弾性部材を備えた機構であってもよい。
【００２６】
このように本実施の形態のフィルタ挿入方法によれば（又は本実施の形態のフィルタ挿入装置を用いれば）、従来のようなカメラやレーザー測長器を用いた高価な装置を用いることなく、簡単な操作で短時間にフィルタをフィルタ挿入溝に挿入することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１から５でのフィルタ挿入装置によれば、簡単な操作で短時間にフィルタをフィルタ挿入溝に挿入することができるという効果がある。
【００２８】
また、請求項２のフィルタ挿入装置によれば、頭部が移動可能に支持されているので、頭部をＶ溝に接触させながら押し込む操作が容易になるという効果がある。
【００２９】
また、請求項３のフィルタ挿入装置によれば、押出し棒が、頭部の軸線を中心にして支持部を回転可能に支持しているので、フィルタの面の向きが逆のときには、支持部を１８０°回転させることによって、フィルタの面の向きを切り替えることができるという効果がある。
【００３０】
また、請求項５のフィルタ挿入装置によれば、フィルタの面の向きを検出することができるという効果がある。
【００３１】
また、請求項６のフィルタ挿入方法によれば、簡単な操作で短時間にフィルタをフィルタ挿入溝に挿入することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るフィルタ挿入方法において使用するフィルタ挿入装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】  本実施の形態のフィルタ挿入装置の頭部を示す拡大図である。
【図３】  本実施の形態のフィルタ面の向きの検出原理を示す図である。
【図４】  本実施の形態に係るフィルタ挿入方法におけるガイド基板貼着工程を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】  本実施の形態に係るフィルタ挿入方法における溝形成工程を示す斜視図である。
【図６】  図５の溝形成工程によって得られる基板の側面図である。
【図７】  本実施の形態に係るフィルタ挿入方法における基板位置決め工程を示す平面図である。
【図８】  本実施の形態に係るフィルタ挿入方法におけるフィルタ挿入工程（その１）を示す断面図である。
【図９】  本実施の形態に係るフィルタ挿入方法におけるフィルタ挿入工程（その２）を示す断面図である。
【図１０】  本実施の形態に係るフィルタ挿入方法におけるフィルタ挿入工程（その３）を示す断面図である。
【図１１】  本実施の形態に係るフィルタ挿入方法におけるフィルタ挿入工程（その４）を示す断面図である。
【符号の説明】
１  頭部、  ２  支持部、  ３  押出し棒、  １０  フィルタ、  １１  ガイド部、  １１ａ  入口、  １１ｂ  出口、  １２  ローラ、  １３  外板、  １３ａ  先端、  １４  刃、  １５  光導入路、  １６  レーザーダイオード、  １７  光反射路、  １８  フォトダイオード、  ２１  アーム部、  ２２  支持棒、  ２３  スプリング、    ２５  押出し用スプリング。
【図１】
0004562249.tif 000002
【図２】
0004562249.tif 000003
【図３】
0004562249.tif 000004
【図４】
0004562249.tif 000005
【図５】
0004562249.tif 000006
【図６】
0004562249.tif 000007
【図７】
0004562249.tif 000008
【図８】
0004562249.tif 000009
【図９】
0004562249.tif 000010
【図１０】
0004562249.tif 000011
【図１１】
0004562249.tif 000012