(57)【要約】【課題】従来のファイバアレイ素子は、光ファイバを平行に配置させるためのＶ字型の溝が形成された光ファイバ配列用基板が必要であった。このことにより、ファイバアレイ素子を小型にできないという課題があった。【解決手段】延在する方向に対して垂直な端面を有する光ファイバを複数並列に配置したプラスチック光ファイバアレイと、前記プラスチック光ファイバアレイの端面と接するよう一体に形成され、前記複数の光ファイバの端面から出射する光を反射可能とされたミラー面を有する樹脂ミラー部とを有することを特徴とするファイバアレイ素子。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
延在する方向に対して垂直な端面を有する光ファイバを複数並列に配置したプラスチック光ファイバアレイと、前記プラスチック光ファイバアレイの端面と接するよう一体に形成され、前記複数の光ファイバの端面から出射する光を反射可能とされたミラー面を有する樹脂ミラー部とを有することを特徴とするファイバアレイ素子
【請求項２】
請求項１に記載のファイバアレイ素子において、前記樹脂ミラー部の厚みが、前記プラスチック光ファイバアレイの厚み以下であることを特徴とするファイバアレイ素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のファイバアレイ素子において、前記複数の光ファイバの中心を同一直線状にアライメントする固定部品を有することを特徴とするファイバアレイ素子。
【請求項４】
請求項３に記載のファイバアレイ素子において、前記固定部品に前記樹脂ミラー部が、固定されていることを特徴とするファイバアレイ素子。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のファイバアレイ素子において、前記樹脂ミラー部と一体に形成されたファイバアレイ素子の位置決め部材を有することを特徴とするファイバアレイ素子。
【請求項６】
延在する方向に対して垂直な端面を有する光ファイバを複数並列に配置したプラスチック光ファイバアレイを型にセットし、前記型に透明樹脂を流し込み硬化させることにより、前記複数の光ファイバの端面から出射する光を反射可能とされたミラー面を有する樹脂ミラー部を形成することを特徴とするファイバアレイ素子の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のファイバアレイ素子の製造方法において、前記樹脂ミラー部を形成する前に、固定部品を、前記プラスチック光ファイバアレイに固定することにより、前記複数の光ファイバの中心を同一直線状にアライメントすることを特徴とするファイバアレイ素子の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のファイバアレイ素子の製造方法において、前記樹脂ミラー部を形成する際に、ファイバアレイ素子の位置決め部材を同時に形成することを特徴とするファイバアレイ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを複数並列に配置したプラスチック光ファイバアレイと樹脂ミラー部とを有するファイバアレイ素子およびファイバアレイ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のファイバアレイ素子は、図７に示すように、複数の光ファイバ１０２と、反射面１０３ａが備えられたプリズム１０３と、前記光ファイバ１０２を配列する光ファイバ配列用基板１０４とを備えたファイバアレイ素子１０１において、前記反射面１０３ａを光ファイバ１０２のコアの軸方向に対して０度＜θ＜９０度の範囲の所定の角度θに形成し、互いの光ファイバ１０２のコアの軸が平行となるように、光ファイバ１０２を光ファイバ配列用基板１０４に配列し、コア１０２ｂの屈折率と同一の屈折率を有する光透過性材料でプリズム１０３及び光ファイバ配列用基板１０４を構成すると共に、更に、光ファイバ１０２の端部と、前記端部と対向するプリズム１０３の端面１０３ｂとを接合すると共に、プリズム１０３と光ファイバ配列用基板１０４とを接合し、反射面１０３ａに反射膜が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０１５２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のファイバアレイ素子は、図７に示すように、光ファイバ１０２を平行に配置させるためのＶ字型の溝１０４ａが形成された光ファイバ配列用基板１０４が必要であった。このことにより、ファイバアレイ素子１０１を小型にできないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のファイバアレイ素子は、延在する方向に対して垂直な端面を有する光ファイバを複数並列に配置したプラスチック光ファイバアレイと、前記プラスチック光ファイバアレイの端面と接するよう一体に形成され、前記複数の光ファイバの端面から出射する光を反射可能とされたミラー面を有する樹脂ミラー部とを有することを特徴とする。このことにより、本発明のファイバアレイ素子は、光ファイバ配列用基板を必要としないため、小型にすることが可能となる。
【０００６】
さらに、本発明のファイバアレイ素子は、前記樹脂ミラー部の厚みが、前記プラスチック光ファイバアレイの厚み以下であることを特徴とする。このことにより、本発明のファイバアレイ素子は、さらに小型にすることが可能となる。
【０００７】
また、本発明のファイバアレイ素子は、前記複数の光ファイバの中心を同一直線状にアライメントする固定部品を有することを特徴とする。このことにより、本発明のファイバアレイ素子では、前記複数の光ファイバと前記樹脂ミラー部の位置精度を良くすることができるため、ファイバアレイ素子で発生する光損失を少なくすることができる。
【０００８】
また、本発明のファイバアレイ素子は、前記固定部品に前記樹脂ミラー部が、固定されていることを特徴とする。このことにより、本発明のファイバアレイ素子では、前記複数の光ファイバと前記樹脂ミラー部の位置精度をさらに良くすることができるため、ファイバアレイ素子で発生する光損失をより少なくすることができる。
【０００９】
また、本発明のファイバアレイ素子は、前記樹脂ミラー部と一体に形成されたファイバアレイ素子の位置決め部材を有することを特徴とする。このことにより、本発明のファイバアレイ素子では、発光素子や受光素子等といった外部素子への組み付けが容易となる。
【００１０】
また、本発明のファイバアレイ素子の製造方法は、延在する方向に対して垂直な端面を有する光ファイバを複数並列に配置したプラスチック光ファイバアレイを型にセットし、前記型に透明樹脂を流し込み硬化させることにより、前記複数の光ファイバの端面から出射する光を反射可能とされたミラー面を有する樹脂ミラー部を形成することを特徴とする。このことにより、本発明のファイバアレイ素子の製造方法は、光ファイバ配列用基板を必要としないため、ファイバアレイ素子を小型にすることが可能となる。
【００１１】
また、本発明のファイバアレイ素子の製造方法は、前記樹脂ミラー部を形成する前に、固定部品を、前記プラスチック光ファイバアレイに固定することにより、前記複数の光ファイバの中心を同一直線状にアライメントすることを特徴とする。このことにより、本発明のファイバアレイ素子の製造方法では、前記複数の光ファイバと前記樹脂ミラー部の位置精度を良くすることができるため、光損失の少ないファイバアレイ素子を提供することができる。
【００１２】
さらに、本発明のファイバアレイ素子の製造方法は、前記樹脂ミラー部を形成する際に、ファイバアレイ素子の位置決め部材を同時に形成することを特徴とする。このことにより、本発明のファイバアレイ素子の製造方法では、発光素子や受光素子等といった外部素子への組み付けが容易なファイバアレイ素子を供給することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のファイバアレイ素子およびファイバアレイ素子の製造方法は、光ファイバ配列用基板を必要としないため、ファイバアレイ素子を小型にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態のファイバアレイ素子の斜視図である。
【図２】第１の実施形態のファイバアレイ素子の上面を示す図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面を説明する図である。
【図４】第１の実施形態のファイバアレイ素子の変形例を説明する図である。
【図５】第１の実施形態のファイバアレイ素子の別の変形例を説明する斜視図である。
【図６】第１の実施形態のファイバアレイ素子の製造方法を説明する図である。
【図７】従来のファイバアレイ素子の斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態の例について図を参照しながら詳細に説明をする。
【００１６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態を説明するためのファイバアレイ素子の斜視図である。図２は、ファイバアレイ素子の上面を示す図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線断面を説明する図である。さらに図４は、本実施形態のファイバアレイ素子の変形例を説明する図であり、図５は本実施形態のファイバアレイ素子の別の変形例を説明する斜視図である。また図６は、本実施形態に係るファイバアレイ素子の製造方法を説明する図である。
【００１７】
図１は、本実施形態のファイバアレイ素子の斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係るファイバアレイ素子１は、延在する方向に対して垂直な端面を有する光ファイバ２を複数並列に配置したプラスチック光ファイバアレイ５と樹脂ミラー部３と固定部品６から構成されている。プラスチック光ファイバアレイ５は、テープ状のポリエチレン製の被覆材に被覆された複数の光ファイバ２からなる。さらに、プラスチック光ファイバアレイ５の被覆材の外側には、複数の光ファイバ２の中心を同一直線状にアライメントするようプラスチック光ファイバアレイ５を固定する固定部品６が設置されている。また、樹脂ミラー部３は、プラスチック光ファイバアレイ５の端面と接するよう一体に形成され、複数の光ファイバ２の端面から出射する光を反射可能とされたミラー面を有している。
【００１８】
図２は、ファイバアレイ素子１の上面を示す図である。図２に示されるように、プラスチック光ファイバアレイ５は、１００μｍ径のコアを持つ光ファイバ２を２５０μｍのピッチで複数並列に配置され、可撓性があり、テープ状になっている。また、プラスチック光ファイバアレイ５の端部にある樹脂ミラー部３は、光ファイバ２のコア材と同等の屈折率を持つアクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂からなる。一方、複数の光ファイバ２の中心を同一直線状にアライメントする固定部品６は、ステンレスなどの金属材料からなり、プラスチック光ファイバアレイ５の被覆材に、かしめられている。固定部品６の材質は、金属材料に限られるものではなく、複数の光ファイバ２をアライメントできれば、樹脂であってもかまわない。
【００１９】
図３は、図２のＡ−Ａ線断面を説明する図である。図３に示されるように、光ファイバ２の内部を導光された光は、光ファイバ２の端面から出射される。さらに、光ファイバ２の端面から出射された光は、樹脂ミラー部３に入射し、樹脂ミラー部３に設けられたミラー面７により、反射され、樹脂ミラー部３の上面８より、出射される。ミラー面７は、光ファイバ２の垂直な端面に対し、４５°の角度をなしており、光ファイバ２の端面から出射された光は、全反射条件を満たし、樹脂ミラー部３の上面８に反射される。樹脂ミラー部３の材質は、ミラー面７での全反射条件を満たし、かつ光ファイバ２のコアの屈折率と同等であるように選択されるため、ファイバアレイ素子１で発生する光損失は極めて少ない。尚、本実施形態では、樹脂ミラー部３の上面８から光を出射する場合を例示したが、樹脂ミラー部３の上面８から光を入射してもよく、入射した光は、樹脂ミラー部３のミラー面７により、反射され、光ファイバ２の端面から入射し、光ファイバ２に導光される。また、本実施形態では、図示はしないが、樹脂ミラー部３の上面８に対向するように、受光素子や発光素子などの外部素子が取り付けられ、プラスチック光ファイバアレイ５と光学的に結合可能となっている。
【００２０】
このように、本実施形態では、ファイバアレイ素子１には、光ファイバ２をＶ字型の溝で固定する光ファイバ配列用基板を必要としない。また、図３に示されるように、樹脂ミラー部３の厚みが、プラスチック光ファイバアレイ５の厚み以下にすることができる。このことにより、ファイバアレイ素子１を小型にすることが可能となる。また本発明では、複数の光ファイバ２の中心を同一直線状にアライメントする固定部品６がなくとも、ファイバアレイ素子１を小型にすることが可能となるが、図３に示されるように、固定部品６があれば、光ファイバ２と樹脂ミラー部３の位置精度を良くすることができるため、ファイバアレイ素子１で発生する光損失を少なくすることができる。
【００２１】
図４は、本発明の実施形態のファイバアレイ素子１の変形例を説明する図である。図３と同様のものについては同じ符号を伏して説明を省略する。図４に示されるように、本変形例においては、複数の光ファイバ２の中心を同一直線状にアライメントする固定部品６がプラスチック光ファイバアレイ５の端面まで延ばしてあり、固定部品６に樹脂ミラー部３が、固定されている。このことによって、本実施形態のファイバアレイ素子１では、複数の光ファイバ２と樹脂ミラー部３の位置精度をさらに良くすることができるため、ファイバアレイ素子１で発生する光損失をより少なくすることができる。
【００２２】
図５は、本実施形態のファイバアレイ素子１の別の変形例を説明する斜視図である。図３と同様のものについては同じ符号を伏して説明を省略する。図５に示されるように、本変形例においては、樹脂ミラー部３には、一体に形成されたファイバアレイ素子１の外部素子に対する位置決め部材９が設置されている。このことにより、本実施形態のファイバアレイ素子１では、図示はしないが、発光素子や受光素子等といった外部素子への組み付けが容易となるとともに、組み付け精度が向上する。
【００２３】
次に、本実施形態に係るファイバアレイ素子の製造方法について説明する。
【００２４】
図６は、本実施形態に係るファイバアレイ素子の製造方法を説明する図である。図６（ａ）は、プラスチック光ファイバアレイの準備工程を示す。はじめに、図６（ａ）に示されるように、プラスチック光ファイバアレイ５を切断し、延在する方向に対して垂直な端面を形成する。
【００２５】
図６（ｂ）は、固定部品の形成工程を示す。次に、図６（ｂ）に示されるように、ステンレスなどの金属部材からなる固定部品６をプラスチック光ファイバアレイ５の被覆材にかしめ、複数の光ファイバ２の中心を同一直線状にアライメントする。
【００２６】
図６（ｃ）は、樹脂ミラー部の形成工程を示す。次に、プラスチック光ファイバアレイ５を型にセットし、透明樹脂を流し込み硬化させることにより、図６（ｃ）に示されるような樹脂ミラー部３を形成する。透明樹脂は、紫外線硬化性樹脂であり、図示はしないが、透明な型の外側より紫外線照射を行い、硬化させられる。尚、樹脂ミラー部の形成工程においては、図５に示されるようなファイバアレイ素子１の外部素子に対する位置決め部材９を同時に成形してもかまわない。この場合、プラスチック光ファイバアレイ５が固定部品６によって位置決めされた状態で位置決め部材９が成形されるため、プラスチック光ファイバアレイ５と位置決め部材９との位置精度が向上し、この位置決め部材を用いてファイバアレイ素子を外部素子に組み付けた場合には容易に高精度な組付けが可能となる。
【００２７】
本実施形態では、上述した図６（ａ）から図６（ｃ）に示される工程を経ることにより、小型なファイバアレイ素子１を容易に製造することができる。尚、本実施形態では、ファイバアレイ素子１に固定部品６がある場合を例示したが、固定部品６がない場合は、図６（ｂ）に示される固定部品の形成工程を省くことができる。この場合、図６（ｃ）に示される樹脂ミラー部の形成工程において、プラスチック光ファイバアレイ５を型にセットする際、型には複数の光ファイバ２の中心を同一直線状にアライメントできる孔が設けられており、その孔にプラスチック光ファイバアレイ５を挿入し、型に透明樹脂を流し込み硬化させることにより、樹脂ミラー部３が形成され、小型なファイバアレイ素子１を容易に製造することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  ファイバアレイ素子
２  光ファイバ
３  樹脂ミラー部
５  プラスチック光ファイバアレイ
６  固定部品
７  ミラー面
８  上面
９  位置決め部材
【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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