(57)【要約】【課題】導波路コアの入光面及び出光面がフィルム基材の端面側に配置されて発光デバイス及受光デバイスのアライメントが難しい従来の光導波路に対して、アライメントが容易で、しかも光導波路の光伝搬損失が抑えられた光導波路及び高能率に製造可能な製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】光導波路外からの光の光路を変換し光導波路コアに伝搬するよう傾斜して形成された第一のミラー面と、光導波路コアを伝搬する光の光路を変換し光導波路外に出射するよう傾斜して形成された第二のミラー面と、光導波路コアの側面に臨んで設けられたゲート部と、ゲート部を介して光導波路コアと接続されたランナー部と、を有する構成とした。これにより、コアの入光面及び出光面に対する発光デバイス及び受光デバイスのアライメントが容易で、しかも、光導波路の光伝搬損失が抑えられた光導波路及びその製造方法を提供できる。【選択図】図１
2012093745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と型部材に設けられた形状凹部とで形成されるキャビティに合成樹脂を注入し、端部にミラー面が設けられた光導波路コアを前記基材の表面に形成する光導波路の製造方法において、
前記形状凹部の形状が、前記光導波路コアに対応するコア領域と、前記コア領域の側面に臨んで設けられるゲート領域と、前記ゲート領域に接続されたランナー領域とを有する形状となるよう、前記型部材に前記形状凹部を形成する前記型部材の型形成工程と、
前記基材と前記型部材とを密着する密着工程と、
前記基材と前記型部材に設けられた前記形状凹部とで形成されるキャビティに、前記ランナー領域から前記ゲート領域を通して前記コア領域へと合成樹脂を注入し硬化する注入硬化工程と、
前記基材を前記型部材から剥離し、前記合成樹脂からなる所望の形状を有する光導波路成型品を前記基材表面に形成する離型工程と、
前記ランナー領域に注入硬化された樹脂からなるランナー部及び前記基材の一部を切断し、光導波路コア成形品を個片化する切断工程と、を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項２】
前記ゲート領域が、前記コア領域の端部に設けられるミラー形成領域に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光導波路の製造方法。
【請求項３】
前記型形成工程は、
基体にパターン状凹部を形成して第１原版を作製する第１原版作製工程と、
前記第１原版のパターンを転写して前記パターン状凹部に対応する凸部を有する第２原版を作製する第２原版作製工程と、
前記第２原版の凸部に機械加工を施し、前記形状凹部に対応する凸部を有する第３原版を作製する第３原版作製工程と、
前記第３原版のパターンを転写して前記型部材を作製する型部材作製工程と、を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光導波路の製造方法。
【請求項４】
前記パターン状凹部の深さは、一定であることを特徴とする請求項３に記載の光導波路の製造方法。
【請求項５】
前記第１原版作製工程は、フォトリソグラフィーにより前記パターン状凹部を設けるパターニング工程を有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光導波路の製造方法。
【請求項６】
前記第３原版作製工程は、前記第２原版の凸部に機械加工を施して前記コア領域にミラー面を形成するミラー面形成工程を有することを特徴とする請求項３ないし請求項５に記載の光導波路の製造方法。
【請求項７】
前記型形成工程において、前記形状凹部の前記ランナー領域の前記ゲート領域との接続部に、前記ランナー領域の延在方向とも前記コア領域の延在方向とも交差する面を有する傾斜領域を形成することを特徴とする請求項１ないし６に記載の光導波路の製造方法。
【請求項８】
前記第３原版作製工程において、前記形状凹部の前記ランナー領域の前記ゲート領域との接続部に対応する部分に、前記ランナー領域の延在方向とも前記コア領域の延在方向とも前記凸部の突出方向とも交差する面を有する傾斜領域が形成されるように前記凸部に機械加工を施す傾斜部加工工程を有することを特徴とする請求項３ないし６に記載の光導波路の製造方法。
【請求項９】
基材と光導波路コアとを有する光導波路であって、
前記基材の表面に形成された前記光導波路コアと、
前記光導波路コアの一端部にあって、前記基材を貫通した前記光導波路外からの光の光路を変換し前記光導波路コアに伝搬するよう傾斜して形成された第一のミラー面と、
前記光導波路コアの他端部にあって、前記光導波路コアを伝搬する光の光路を変換し前記光導波路コアからの光が前記基材を貫通して前記光導波路外に出射するよう傾斜して形成された第二のミラー面と、
前記光導波路コアの側面に臨んで設けられたゲート部と、
前記ゲート部を介して前記光導波路コアと接続されたランナー部と、を有し、
前記ランナー部が前記光導波路コアの高さと同一であることを特徴とする光導波路。
【請求項１０】
前記ゲート部が前記第一のミラー面及び前記第二のミラー面が形成された前記光導波路コアの一部であるミラー面形成領域部の側面に臨んで設けられていることを特徴とする請求項９に記載の光導波路。
【請求項１１】
前記ランナー部の前記ゲート部との接続部に、前記ランナー部の延在方向とも前記光導波路コアの延在方向とも交差する面を有する傾斜部が設けられたことを特徴とする請求項１０に記載の光導波路。
【請求項１２】
前記基材の表面に前記光導波路コアが複数形成されており、さらに、各前記光導波路コアに対応した前記第一のミラー面、前記第二のミラー面、前記ゲート部、及び前記ランナー部をそれぞれ有し、
前記複数の光導波路コアは、前記光導波路コアのそれぞれの延設方向が互いに同一方向となるように並列に配置されているとともに、
前記それぞれのランナー部が前記光導波路コアの前記延設方向と同一方向に延設されていることを特徴とする請求項９ないし請求項１１に記載の光導波路。
【請求項１３】
隣接する前記第一のミラー面の位置がそれぞれ前記光導波路コアの前記延設方向にずれて形成されているとともに、
隣接する前記第二のミラー面の位置がそれぞれ前記光導波路コアの前記延設方向にずれて形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の光導波路。
【請求項１４】
前記ランナー部は、前記ランナー部の最大幅が前記ランナー部を挟んで隣接する前記光導波路コア間の間隔より狭くなるよう形成されていることを特徴とする請求項９または請求項１３に記載の光導波路。
【請求項１５】
前記光導波路コアを保護するため前記光導波路コアを狭持するよう前記基材と貼り合わせた保護部材を有し、
前記保護部材が、前記ミラー面形成領域部、前記ランナー部及び前記基材と協働し空洞部を形成していることを特徴とする請求項９ないし請求項１４のいずれかに記載の光導波路。
【請求項１６】
クラッド部材に設けられた形状凹部と補助部材で形成されるキャビティに合成樹脂を注入し、端部にミラー面が設けられた光導波路コアを前記クラッド部材の表面に形成する光導波路の製造方法において、
前記形状凹部の形状が、前記光導波路コアに対応するコア領域と、前記コア領域の側面に臨んで設けられるゲート領域と、前記ゲート領域に接続されたランナー領域とを有する形状となるよう、前記クラッド部材に前記形状凹部を形成する型形成工程と、
前記クラッド部材と前記補助部材とを密着する密着工程と、
前記キャビティに、前記ランナー領域から前記ゲート領域を通して前記コア領域へと合成樹脂を注入し硬化する注入硬化工程と、
前記ランナー領域に注入硬化された樹脂からなるランナー部及び前記クラッド部材の一部を切断し、光導波路コア成形品を個片化する切断工程と、を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項１７】
前記ゲート領域が、前記コア領域の端部に設けられるミラー形成領域に設けられていることを特徴とする請求項１６記載の光導波路の製造方法。
【請求項１８】
前記型形成工程は、
基体にパターン状凹部を形成して第１原版を作製する第１原版作製工程と、
前記第１原版のパターンを転写して前記パターン状凹部に対応する凸部を有する第２原版を作製する第２原版作製工程と、
前記第２原版の凸部に機械加工を施し、前記形状凹部に対応する凸部を有する第３原版を作製する第３原版作製工程と、
前記第３原版のパターンを転写して前記クラッド部材を作製するクラッド部材作製工程と、を有することを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の光導波路の製造方法。
【請求項１９】
前記第１原版作製工程は、フォトリソグラフィーにより前記パターン状凹部を設けるパターニング工程を有することを特徴とする請求項１８に記載の光導波路の製造方法。
【請求項２０】
前記パターン状凹部の深さは、一定であることを特徴とする請求項１９に記載の光導波路の製造方法。
【請求項２１】
前記第３原版作製工程は、前記第２原版の凸部に機械加工を施して前記コア領域にミラー面を形成するミラー面形成工程を有することを特徴とする請求項１８ないし請求項２０に記載の光導波路の製造方法。
【請求項２２】
前記型形成工程において、前記形状凹部の前記ランナー領域の前記ゲート領域との接続部に、前記ランナー領域の延在方向とも前記コア領域の延在方向とも交差する面を有する傾斜領域を形成することを特徴とする請求項１６ないし２１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項２３】
前記第３原版作製工程において、前記形状凹部の前記ランナー領域の前記ゲート領域との接続部に対応する部分に、前記ランナー領域の延在方向とも前記コア領域の延在方向とも前記凸部の突出方向とも交差する面を有する傾斜領域が形成されるように前記凸部に機械加工を施す傾斜部加工工程を有することを特徴とする請求項１８ないし２１に記載の光導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に合成樹脂からなる光導波路コアが一体に形成された光導波路及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエレクトロニクス機器の高機能化に伴い、取り扱う信号の情報量が益々増え、電気伝送による情報伝送限界が顕在化し、光伝送へのニーズが高まってきた。従来から、光情報・通信装置の光機能回路等を小型・高機能化するめに、基板上に光導波路配線を形成し、ＶＣＳＥＬ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser），ＬＤ(Laser Diode)，ＰＤ(Photo Diode)のような光電変換素子や光電子集積回路（ＯＥＩＣ）等を搭載した光モジュールが知られている。
【０００３】
従来、光導波路及びその製造方法は、例えば、特許文献１に開示される様に、クラッド部分の界面に設けた凹部にコア材料を充填し、コア材料を型面で押圧してコアを形成した光導波路及びその製造方法が知られている。特許文献１の従来例１では、図１３に示すように、片面に凹溝８０３と窪み８０６を備えたクラッド基板８０２に（図１３（ａ））、コア材料となる透明樹脂８０８を塗布し（図１３（ｂ））、型面８１３を透明樹脂８０８に押し付けて平坦部８０５の上の透明樹脂８０８を窪み８０６側に薄く押し広げる。その後、クラッド基板８０２と型面８１３とに挟まれた透明樹脂８０８を硬化することによって、凹溝８０３に光導波路用のコア８０４が形成された光導波路が得られるとしている（図１３（ｃ））。
【０００４】
また、他の従来技術として、例えば、特許文献２に開示される様に、貫通孔を設けた凹型の鋳型にコア材料を注入して、クラッド用フィルム基材上に光導波路コアを形成した光導波路及びその製造方法が知られている。特許文献２の従来例２では、図１４に示すように、光導波路コアに対応する凹部９２２と凹部９２２に連通する貫通孔９２６及び貫通孔９２８を設けた鋳型９２０を準備し（図１４（ａ））、その鋳型９２０とクラッド用フィルム基材９３０を密着させる。その後鋳型９２０に形成されている貫通孔９２６にコア形成用硬化性樹脂を入れ、他端の貫通孔９２８から減圧吸引して鋳型９２０の凹部９２２にコア形成用硬化性樹脂を充填する（図１４（ｂ））。その後充填した樹脂を硬化させ鋳型９２０を剥離すると、クラッド用フィルム基材９３０の上に凹部９２２に対応した光導波路コア９３２が形成される（図１４（ｃ））。最後に貫通孔９２６及び貫通孔９２８内で硬化した樹脂部分をダイサー等で切り落とし、クラッド用フィルム基材９３０上に光導波路コア９３２を形成した光導波路が得られるとしている（図１４（ｄ））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７２８４１号公報
【特許文献２】特開２００５−２０２２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来から知られている従来例１のような方法では、凹溝８０３にだけでなく、平坦部８０５に透明樹脂８０８が薄く残ってしまい、硬化後、コア８０４と同じ組成の薄い層が形成されてしまう。その結果、この薄い層を通って光が漏洩してしまうという課題があった。
【０００７】
また、従来から知られている従来例２のような方法では、クラッド用フィルム基材９３０の片面に光導波路コア９３２が形成された中間品を得た後、貫通孔９２６及び貫通孔９２８で硬化した樹脂部分をダイサー等で切断する必要があった。そのため、工程が複雑となるばかりでなく、光導波路コア９３２の入光面や出光面の面角度がばらつく、面精度が低下する、等の理由で、光導波路コア９３２の光伝搬損失が増加するという課題があった。
【０００８】
また、従来例１及び従来例２のいずれの場合も、光導波路コアの入光面及び出光面が、クラッド用フィルム基材の端面側に配置されているので、入光面に対する発光デバイスのアライメント及び出光面に対する受光デバイスのアライメントが難しいという課題もあった。
【０００９】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コアの入光面及び出光面に対する発光デバイス及び受光デバイスのアライメントが容易で、しかも、光導波路の光伝搬損失が抑えられた光導波路を提供すること、及びこの種の光導波路を高能率に製造可能な光導波路の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するために、本発明の請求項１による光導波路の製造方法は、基材と型部材に設けられた形状凹部とで形成されるキャビティに合成樹脂を注入し、端部にミラー面が設けられた光導波路コアを前記基材の表面に形成する光導波路の製造方法において、
前記形状凹部の形状が、前記光導波路コアに対応するコア領域と、前記コア領域の側面に臨んで設けられるゲート領域と、前記ゲート領域に接続されたランナー領域とを有する形状となるよう、前記型部材に前記形状凹部を形成する前記型部材の型形成工程と、前記基材と前記型部材とを密着する密着工程と、前記基材と前記型部材に設けられた前記形状凹部とで形成されるキャビティに、前記ランナー領域から前記ゲート領域を通して前記コア領域へと合成樹脂を注入し硬化する注入硬化工程と、前記基材を前記型部材から剥離し、前記合成樹脂からなる所望の形状を有する光導波路成型品を前記基材表面に形成する離型工程と、前記ランナー領域に注入硬化された樹脂からなるランナー部及び前記基材の一部を切断し、光導波路コア成形品を個片化する切断工程と、を有することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の請求項２による光導波路の製造方法は、前記ゲート領域が、前記コア領域の端部に設けられるミラー形成領域に設けられていることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の請求項３による光導波路の製造方法は、前記型形成工程が、基体にパターン状凹部を形成して第１原版を作製する第１原版作製工程と、前記第１原版のパターンを転写して前記パターン状凹部に対応する凸部を有する第２原版を作製する第２原版作製工程と、前記第２原版の凸部に機械加工を施し、前記形状凹部に対応する凸部を有する第３原版を作製する第３原版作製工程と、前記第３原版のパターンを転写して前記型部材を作製する型部材作製工程と、を有することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項４による光導波路の製造方法は、前記パターン状凹部の深さが、一定であることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の請求項５による光導波路の製造方法は、前記第１原版作製工程が、フォトリソグラフィーにより前記パターン状凹部を設けるパターニング工程を有することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の請求項６による光導波路の製造方法は、前記第３原版作製工程が、前記第２原版の凸部に機械加工を施して前記コア領域にミラー面を形成するミラー面形成工程を有することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の請求項７による光導波路の製造方法は、前記型形成工程において、前記形状凹部の前記ランナー領域の前記ゲート領域との接続部に、前記ランナー領域の延在方向とも前記コア領域の延在方向とも交差する面を有する傾斜領域を形成することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の請求項８による光導波路の製造方法は、前記第３原版作製工程において、前記形状凹部の前記ランナー領域の前記ゲート領域との接続部に対応する部分に、前記ランナー領域の延在方向とも前記コア領域の延在方向とも前記凸部の突出方向とも交差する面を有する傾斜領域が形成されるように前記凸部に機械加工を施す傾斜部加工工程を有することを特徴としている。
【００１８】
また、この課題を解決するために、本発明の請求項９による光導波路は、基材と光導波路コアとを有する光導波路であって、前記基材の表面に形成された前記光導波路コアと、前記光導波路コアの一端部にあって、前記基材を貫通した前記光導波路外からの光の光路を変換し前記光導波路コアに伝搬するよう傾斜して形成された第一のミラー面と、前記光導波路コアの他端部にあって、前記光導波路コアを伝搬する光の光路を変換し前記光導波路コアからの光が前記基材を貫通して前記光導波路外に出射するよう傾斜して形成された第二のミラー面と、前記光導波路コアの側面に臨んで設けられたゲート部と、前記ゲート部を介して前記光導波路コアと接続されたランナー部と、を有し、前記ランナー部が前記光導波路コアの高さと同一であることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の請求項１０による光導波路は、前記ゲート部が前記第一のミラー面及び前記第二のミラー面が形成された前記光導波路コアの一部であるミラー面形成領域部の側面に臨んで設けられていることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の請求項１１による光導波路は、前記ランナー部の前記ゲート部との接続部に、前記ランナー部の延在方向とも前記光導波路コアの延在方向とも交差する面を有する傾斜部が設けられたことを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の請求項１２による光導波路は、前記基材の表面に前記光導波路コアが複数形成されており、さらに、各前記光導波路コアに対応した前記第一のミラー面、前記第二のミラー面、前記ゲート部、及び前記ランナー部をそれぞれ有し、前記複数の光導波路コアは、前記光導波路コアのそれぞれの延設方向が互いに同一方向となるように並列に配置されているとともに、前記それぞれのランナー部が前記光導波路コアの前記延設方向と同一方向に延設されていることを特徴としている。
【００２２】
また、本発明の請求項１３による光導波路は、隣接する前記第一のミラー面の位置がそれぞれ前記光導波路コアの前記延設方向にずれて形成されているとともに、隣接する前記第二のミラー面の位置がそれぞれ前記光導波路コアの前記延設方向にずれて形成されていることを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の請求項１４による光導波路は、前記ランナー部が、前記ランナー部の最大幅が前記ランナー部を挟んで隣接する前記光導波路コア間の間隔より狭くなるよう形成されていることを特徴としている。
【００２４】
また、本発明の請求項１５による光導波路は、前記光導波路コアを保護するため前記光導波路コアを狭持するよう前記基材と貼り合わせた保護部材を有し、前記保護部材が、前記ミラー面形成領域部、前記ランナー部及び前記基材と協働し空洞部を形成していることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明の請求項１６による光導波路の製造方法は、クラッド部材に設けられた形状凹部と補助部材で形成されるキャビティに合成樹脂を注入し、端部にミラー面が設けられた光導波路コアを前記クラッド部材の表面に形成する光導波路の製造方法において、  前記形状凹部の形状が、前記光導波路コアに対応するコア領域と、前記コア領域の側面に臨んで設けられるゲート領域と、前記ゲート領域に接続されたランナー領域とを有する形状となるよう、前記クラッド部材に前記形状凹部を形成する型形成工程と、前記クラッド部材と前記補助部材とを密着する密着工程と、前記キャビティに、前記ランナー領域から前記ゲート領域を通して前記コア領域へと合成樹脂を注入し硬化する注入硬化工程と、  前記ランナー領域に注入硬化された樹脂からなるランナー部及び前記クラッド部材の一部を切断し、光導波路コア成形品を個片化する切断工程と、を有することを特徴としている。
【００２６】
また、本発明の請求項１７による光導波路の製造方法は、前記ゲート領域が、前記コア領域の端部に設けられるミラー形成領域に設けられていることを特徴としている。
【００２７】
また、本発明の請求項１８による光導波路の製造方法は、前記型形成工程が、基体にパターン状凹部を形成して第１原版を作製する第１原版作製工程と、前記第１原版のパターンを転写して前記パターン状凹部に対応する凸部を有する第２原版を作製する第２原版作製工程と、前記第２原版の凸部に機械加工を施し、前記形状凹部に対応する凸部を有する第３原版を作製する第３原版作製工程と、前記第３原版のパターンを転写して前記クラッド部材を作製するクラッド部材作製工程と、を有することを特徴としている。
【００２８】
また、本発明の請求項１９による光導波路の製造方法は、前記第１原版作製工程は、フォトリソグラフィーにより前記パターン状凹部を設けるパターニング工程を有することを特徴としている。
【００２９】
また、本発明の請求項２０による光導波路の製造方法は、前記パターン状凹部の深さが、一定であることを特徴としている。
【００３０】
また、本発明の請求項２１による光導波路の製造方法は、前記第３原版作製工程が、前記第２原版の凸部に機械加工を施して前記コア領域にミラー面を形成するミラー面形成工程を有することを特徴としている。
【００３１】
また、本発明の請求項２２による光導波路の製造方法は、前記型形成工程において、前記形状凹部の前記ランナー領域の前記ゲート領域との接続部に、前記ランナー領域の延在方向とも前記コア領域の延在方向とも交差する面を有する傾斜領域を形成することを特徴としている。
【００３２】
また、本発明の請求項２３による光導波路の製造方法は、前記第３原版作製工程において、前記形状凹部の前記ランナー領域の前記ゲート領域との接続部に対応する部分に、前記ランナー領域の延在方向とも前記コア領域の延在方向とも前記凸部の突出方向とも交差する面を有する傾斜領域が形成されるように前記凸部に機械加工を施す傾斜部加工工程を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、ランナー部及び基材の一部を切断し、光導波路コアを直接切断すること無しに光導波路コア成形品を個片化するので、光導波路コアの光が入光する面や出光する面の角度がばらつく、面精度が低下する等の理由で、光導波路の光伝搬品質を低下させることなしに、光導波路コア及びミラー面を作製することができる。このことにより、光導波路の光伝搬損失が抑えられた光導波路を確実に製造することができる。
【００３４】
請求項２の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、ゲート領域がコア領域の端部に設けられるミラー形成領域に設けられているため、光導波路コアを伝播した光がランナー部に漏れ出すことが抑えられ、光導波路の光伝搬品質を低下させることがない。このことにより、光導波路の光伝搬損失が抑えられた光導波路を確実に製造することができる。
【００３５】
請求項３の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、第１原版のパターン状凹部に対応した第２原版の凸部に対して機械加工で加工を施すので、機械加工時の刃物の大きさ以下である第１原版のパターン状凹部に対応する微細形状の加工をすることができる。このことにより、機械加工だけでは得られない微細形状に、機械加工による鏡面加工など高精度の加工を施した型部材が得られる。また、型を使用して得られる細い光導波路コアへの加工が出来る型部材が得られる。
【００３６】
請求項４の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、パターン状凹部の深さが一定なので、ランナー部と光導波路コアの高さを同じくして、同一工程でランナー部と光導波路コアを容易に製造することができる。さらに、パターン状凹部の深さが一定でない場合と比較して、第２原版作製工程における転写を容易かつ正確に行うことができる。
【００３７】
請求項５の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、第１原版作製工程のパターン状凹部の加工が、切削機械加工でなく、フォトリソグラフィーによる加工なので、容易でかつ精度良くパターン状凹部を作製することができる。また、切削加工のバイト幅以下のパターン幅の狭いパターン状凹部を作製することもできる。
【００３８】
請求項６の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、第２原版の凸部の内、光導波路コアのミラー面を形成するための箇所の凸部に機械加工で加工が施されているので、直接光導波路コアに機械加工してミラー面を形成する場合と比較して、光導波路コアの光が入光する面や出光する面の角度がばらついたり面精度が低下したりする等のミラー面への悪影響を与えず、光導波路コア及びミラー面を作製することができる。また、光導波路コアのミラー面に対応する部分にのみ凸部を機械加工で加工し、光導波路コア成形品を得ることができるので、機械加工のみにより型部材を作製する場合と比較して、容易に型作製ができるばかりでなく、機械加工用刃物の消耗も少なくなり、メンテナンスの回数が減少する、加工速度が低下しない等、製造上のメリットがある。
【００３９】
請求項７の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、形状凹部のランナー領域のゲート領域との接続部に、ランナー領域の延在方向ともコア領域の延在方向とも交差する面を有する傾斜領域を形成しているため、第１原版のパターンを転写して第２原版を作製する第２原版作製工程や第３原版のパターンを転写して型部材を作製する型部材作製工程において、第１原版から第２原版或いは第３原版から型部材を剥離する際に、ゲート部近傍のゲート部の角部に相当する箇所に過剰な力がかかるのを抑えることができる。このことにより、第２原版及び型部材が破損すること無しに、第１原版から第２原版、或いは第３原版から型部材を剥離することができる。
【００４０】
請求項８の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、第２原版の凸部の内、形状凹部のランナー領域のゲート領域との接続部に対応する部分に、ランナー領域の延在方向ともコア領域の延在方向とも凸部の突出方向とも交差する面を有する傾斜領域が形成されているので、第３原版のパターンを転写して型部材を作製する型部材作製工程において、第３原版から型部材を剥離する際に、ゲート部近傍のゲート部の角部に相当する箇所に過剰な力がかかるのを抑えることができる。このことにより、型部材が破損すること無しに第３原版から型部材を剥離することができる。
【００４１】
請求項９の発明によれば、本発明の光導波路は、光導波路コアの高さと同一の高さであるランナー部が光導波路コアの側面設けられたゲート部を介して接続されているため、基材の裏面であって第一のミラー面及び第二のミラー面に対応するそれぞれの位置に受光素子及び発光素子を実装できる構成を容易に製造できる。
【００４２】
請求項１０の発明によれば、本発明の光導波路は、ランナー部がミラー面形成領域部の側面にゲート部を介して接続されて形成されているので、光導波路コアを伝搬してきた光は、第二のミラー面で確実に基材の裏面に反射され、ランナー部に伝搬することがない。同様にして、基材を貫通した光導波路外からの光は、第一のミラー面で反射され、確実に光導波路コアに伝搬され、ランナー部に伝搬することがない。このことにより、光の伝搬光路でない部分に光が伝搬しないので、光損失を抑えることができる。
【００４３】
請求項１１の発明によれば、本発明の光導波路は、ランナー部のゲート部との接続部にランナー部の延在方向とも光導波路コアの延在方向とも交差する面を有する傾斜部が形成されているので、製造時の変形や破損による損失が少ない、光学特性に優れた光導波路となる。
【００４４】
請求項１２の発明によれば、本発明の光導波路は、複数の光導波路コアを備えた光導波路なので、受光素子及び発光素子を複数実装するための光導波路に好適に用いられる。また、それぞれの光導波路コアが光導波路コアの延設方向と互いに同一方向となるように並列に配置されているので、パターン設計が容易であるとともに、受光素子及び発光素子の実装も容易になる。
【００４５】
請求項１３の発明によれば、本発明の光導波路は、光を集光またはコリメートする光学部材を、第一のミラー面及び第二のミラー面に対応した入光部及び出光部に配置した場合、第一のミラー面と第二のミラー面に対応する光学部材を千鳥配置に配設できるので、それぞれのミラー面より大きい光学部材を用いても、高密度に光導波路コアを敷設できる。
【００４６】
請求項１４の発明によれば、本発明の光導波路は、光導波路コア間の間隔より、ランナー部の最大幅が狭いので、光導波路コア間の間隔を狭くでき、高密度に光導波路コアを敷設できる。
【００４７】
請求項１５の発明によれば、本発明の光導波路は、保護部材が光導波路コアを覆っているので、外的応力による光導波路コア及びミラー面へのダメージを防ぐことができる。また、基材とミラー面形成領域部とランナー部と保護部材とで作られた空洞部が、光導波路コアを伝搬してきた光のエアクラッドになるので、ミラー面での反射効率があがる。このことにより、ミラー面での光損出を抑えることができる。
【００４８】
請求項１６の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、ランナー部及びクラッド部材の一部を切断し、光導波路コアを直接切断すること無しに光導波路コア成形品を個片化するので、光導波路コアの光が入光する面や出光する面の角度がばらついたり面精度が低下したりする等の理由で光導波路の光伝搬品質を低下させることなしに、光導波路コア及びミラー面を作製することができる。このことにより、光導波路の光伝搬損失が抑えられた光導波路を確実に製造することができる。
【００４９】
請求項１７の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、ゲート領域がコア領域の端部に設けられるミラー形成領域に設けられているため、光導波路コアを伝播した光がランナー部に漏れ出すことが抑えられ、光導波路の光伝搬損失が抑えられた光導波路を確実に製造することができる。
【００５０】
請求項１８の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、第１原版のパターン状凹部に対応した第２原版の凸部に対して機械加工で加工を施すので、機械加工時の刃物の大きさ以下である第１原版のパターン状凹部に対応する微細形状の加工をすることができる。このことにより、側面や底面にさらに微細加工を施したクラッド部材が得られる。また、型を使用して得られる細い光導波路コアへの加工が出来るクラッド部材が得られる。
【００５１】
請求項１９の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、パターン状凹部の深さが一定なので、ランナー部と光導波路コアの高さを同じくして、同一工程で容易に製造することができる。さらに、パターン状凹部の深さが一定でない場合と比較して、第２原版作製工程における転写を容易かつ正確に行えることができる。
【００５２】
請求項２０の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、第１原版作製工程のパターン状凹部の加工が、切削機械加工でなく、フォトリソグラフィーによる加工なので、容易でかつ精度良くパターン状凹部を作製することができる。また、切削加工のバイト幅以下のパターン幅の狭いパターン状凹部を作製することもできる。
【００５３】
請求項２１の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、第２原版の凸部の内、光導波路コアのミラー面を形成するための箇所の凸部に機械加工で加工が施されているので、直接光導波路コアに機械加工してミラー面を形成する場合と比較して、光導波路コアの光が入光する面や出光する面の角度がばらつく、面精度が低下する等、ミラー面に悪影響を与えず、光導波路コア及びミラー面を作製することができる。また、光導波路コアのミラー面に対応する部分にのみ凸部を機械加工で加工し、光導波路コア成形品を得ることができるので、機械加工のみによりクラッド部材を作製する場合と比較して、容易に型作製ができる。
【００５４】
請求項２２の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、形状凹部のランナー領域のゲート領域との接続部に、ランナー領域の延在方向ともコア領域の延在方向とも交差する面を有する傾斜領域を形成しているため、第１原版のパターンを転写して第２原版を作製する第２原版作製工程や第３原版のパターンを転写して型部材を作製するクラッド部材作製工程において、第１原版から第２原版、或いは第３原版からクラッド部材を剥離する際に、ゲート部近傍のゲート部の角部に相当する箇所に過剰な力がかかるのを抑えることができる。このことにより、第２原版及びクラッド部材が破損すること無しに、第１原版から第２原版、或いは第３原版からクラッド部材を剥離することができる。
【００５５】
請求項２３の発明によれば、本発明の光導波路の製造方法は、第２原版の凸部の内、形状凹部のランナー領域のゲート領域との接続部に対応する部分に、ランナー領域の延在方向ともコア領域の延在方向とも凸部の突出方向とも交差する面を有する傾斜領域が形成されているので、第３原版のパターンを転写してクラッド部材を作製するクラッド部材作製工程において、第３原版からクラッド部材を剥離する際に、ゲート部近傍のゲート部の角部に相当する箇所に過剰な力がかかるのを抑えることができる。このことにより、基材が破損すること無しに第３原版からクラッド部材を剥離することができる。
【００５６】
したがって、本発明の光導波路およびその製造方法は、コアの入光面及び出光面に対する発光デバイス及び受光デバイスのアライメントが容易で、しかも、光導波路の光伝搬損失が抑えられた光導波路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態の光導波路を説明する構成図であり、全体を指し示した斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態の光導波路を説明する図であり、図２（ａ）は、光導波路を光導波路コア側から見た平面構成図で、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＹ１方向から見た側面構成図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示すＹ２方向から見た側面構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態の光導波路を説明する構成図であり、図３（ａ）は、図２（ａ）に示すＷ部分を拡大した平面図で、図３（ｂ）は、図２（ｂ）に示すＺ部分を拡大した側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を説明する図であり、型形成工程を説明する構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を説明する図であり、密着工程を説明する構成図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を説明する図であり、注入硬化工程、離型工程、切断工程を説明する構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態の光導波路を説明する図であり、図７（ａ）は、光導波路を光導波路コア側から見た平面構成図で、図７（ｂ）は、光導波路に光学部材を設け、基材側から見た平面構成図である。
【図８】本発明の第３実施形態の光導波路を説明する図であり、図８（ａ）は、光導波路を保護部材側から見た平面構成図で、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＹ３方向から見た側面構成図である。
【図９】本発明の第１実施形態の光導波路の変形例１を説明する図であって、図９（ａ）は、図３（ａ）の拡大部分の変形例を示す構成図で、図９（ｂ）は、その側面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の光導波路の変形例２を説明する図であって、図１０（ａ）は、図３（ａ）に示す部分と比較した平面構成図であり、図１０（ｂ）は、図２（ｃ）に示すＣ部分と比較した側面構成図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の光導波路の変形例４を説明する図であって、図３（ａ）に示す部分と比較した平面構成図である。
【図１２】本発明の第１実施形態と違う構成の比較例を説明する図で、図１２（ａ）は、図３（ａ）の拡大部分との比較例を示す構成図で、図１２（ｂ）は、その側面図である。
【図１３】従来例１の光導波路の構成を示す説明図である。
【図１４】従来例２の光導波路の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００５９】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の光導波路１０１を説明する構成図であり、全体を指し示した斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態の光導波路１０１を説明する図であり、図２（ａ）は、光導波路１０１を光導波路コア１１側から見た平面構成図で、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＹ１方向から見た側面構成図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示すＹ２方向から見た側面構成図である。なお、図２（ｂ）に示す二点鎖線、光ＯＰは、光の光路の一例（光の光路の全てを表したものではない）を示している。
【００６０】
図１及び図２に示すように、光導波路１０１は、基材１０の表面に形成された光導波路コア１１と、光導波路コア１１の一端部に形成された第一のミラー面Ｍ１２と、光導波路コア１１の他端部に形成された第二のミラー面Ｍ２２と、光導波路コア１１の側面に臨んで設けられたゲート部１３と、ゲート部１３を介して光導波路コア１１と接続されたランナー部１４と、を備えて構成されている。また、ランナー部１４のゲート部１３との接続部には、ランナー部１４の延在方向とも光導波路コア１１の延在方向とも交差する面Ｐ１６を有する傾斜部Ｋ１６が備えられている。
【００６１】
また、図２（ｂ）に示すように、第一のミラー面Ｍ１２は、基材１０を貫通してきた光導波路１０１外からの光ＯＰの光路を変換し、光導波路コア１１に伝搬するよう傾斜して形成されており、第二のミラー面Ｍ２２は、光導波路コア１１を伝搬した光ＯＰの光路を変換し、光導波路コア１１からの光ＯＰが基材１０を貫通して光導波路１０１外に出射するよう傾斜して形成されている。光導波路１０１外から入射された光ＯＰは、発光素子（図示していない）から発光された光信号を伝搬させる光で、光導波路コア１１内を伝搬し、光導波路１０１外に出射され、受光素子（図示していない）で受光される。このように、光導波路１０１は、基材１０の裏面から入射した光を反射する第一のミラー面Ｍ１２と基材１０の裏面に反射する第二のミラー面Ｍ２２とを有した光導波路コア１１が基材１０の平面上に設けられているので、基材１０の裏面であり、第一のミラー面Ｍ１２及び第二のミラー面Ｍ２２に対応するそれぞれの位置に、受光素子及び発光素子を実装することができる。このことにより、光導波路コア１１の入光する面及び出光する面が、図１４（ｄ）に示す従来例２のクラッド用フィルム基材９３０の端面側に配置されている場合と比較して、入光する面や出光する面に対する受光素子及び発光素子のアライメントが容易になり、受光素子及び発光素子を正確に配置することができる。
【００６２】
基材１０は、フィルム基材を用い、光導波路１０１を備えた光学装置の用途に応じ、屈折率などの光学的特性、機械的強度、耐熱性、光導波路コア１１及び後に説明する金型との密着性、柔軟性及び吸水性等を考慮して、基材１０の材質が選択される。例えば、透光性でしかも光導波路コア１１よりも小さい屈折率を有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アモルファスポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂材料や無機ガラス等が用いられる。特に、光導波路コア１１との屈折率差を確保するため、光導波路コア１１の屈折率よりも小さい屈折率（屈折率が約１.５１）で、厚みが５０μｍ〜１００μｍ程度の脂環式アクリル樹脂フィルムや脂環式オレフィン樹脂フィルムが好適に用いられる。
【００６３】
光導波路コア１１は、所要の屈折率と光透過性とを有するものであれば、公知に属する任意の合成樹脂をもって形成することもできるが、樹脂硬化光の照射範囲を規制することにより、所要の部分のみを選択的に硬化させることができ、光導波路コア１１ひいては光導波路１０１の製造を容易化できるので、紫外線硬化性樹脂が特に好適である。例えば、屈折率が約１.５１の基材１０に対して、硬化後の屈折率が約１.５５の紫外線硬化性樹脂を用いるのが好適である。また、光導波路コア１１の断面形状は矩形状であり、その幅及び高さは、光導波路１０１を備えた光学装置の用途に応じて、１５μｍ〜１００μｍ程度に形成される。なお、図中に示した光導波路コア１１の長さは、その説明を容易にするために、実際の長さを表したものではなく、数ｃｍや数十ｃｍ等、その用途に応じて任意に決められる。また、基材１０に複数本の光導波路コア１１を形成することも可能であり、実用的には、基材１０に複数本の光導波路コア１１が形成されたものの方が、むしろ一般的である。
【００６４】
図２（ｂ）に示すように、第一のミラー面Ｍ１２は、基材１０を貫通してきた光導波路１０１外からの光ＯＰの光路を変換し、光導波路コア１１に伝搬させている。基材１０に対して垂直に入射した光ＯＰの場合、第一のミラー面Ｍ１２は、基材１０に対して４５°の角度で傾斜して形成される。同様にして、第二のミラー面Ｍ２２は、光導波路コア１１を伝搬した光ＯＰの光路を変換し、基材１０を貫通して光導波路１０１外に出射するよう光導波路コア１１の他端部に形成され、基材１０に対し垂直に出射させる場合、基材１０に対して４５°の角度で傾斜して形成される。このことにより、基材１０の裏面である、第一のミラー面Ｍ１２及び第二のミラー面Ｍ２２に対応するそれぞれの位置に、受光素子及び発光素子を実装することができる。
【００６５】
また、第一のミラー面Ｍ１２及び第二のミラー面Ｍ２２に光の反射効率を高めるため、反射膜を設けることもできる。反射膜は、アルミニウムや銀などの反射率の高い金属材料又はこれらの金属材料を主成分とする合金材料を、それぞれのミラー面に真空蒸着することによって形成される。また、その方法は、基材１０と、それぞれのミラー面に対応する開口部を有するマスク材と、を重ね合わせ、それぞれのミラー面に反射膜を形成することにより行われる。このように、第一のミラー面Ｍ１２及び第二のミラー面Ｍ２２に光の反射効率を高めるため、反射膜を設けると、光導波路コア１１と基材１０との屈折率差を十分に大きくできない場合にも、光の伝播効率が高い光導波路１０１とすることができる。
【００６６】
また、反射膜は、それぞれのミラー面のみに形成するだけで足りるが、必ずしもそれぞれのミラー面のみに限定されるものではなく、光導波路コア１１に形成することも許容される。その場合、光導波路１０１の製造において、マスク材が不用になったり、不要部分に付着した反射膜を除去するための後処理が不用になったりして、光導波路１０１の製造コストを抑制することができる。
【００６７】
図２に示すように、ゲート部１３は、第一のミラー面Ｍ１２及び第二のミラー面Ｍ２２が形成された光導波路コア１１の一部であるミラー面形成領域部Ａ３２（図中の一点鎖線で示した部分）の側面に臨んで設けられている。つまり、それぞれのミラー面を含んだ三角体部分のミラー面形成領域部Ａ３２にランナー部１４が接続されていて、ミラー面形成領域部Ａ３２の内、その接続されている接続面がゲート部１３となっている。図２に示すゲート部１３は、ミラー面形成領域部Ａ３２の片側の側面全てがゲート部１３になっている。また、ランナー部１４は、ゲート部１３を介して光導波路コア１１と接続されていているが、図２に示すランナー部１４は、光導波路コア１１の高さと同一に形成されている。
【００６８】
図３は、本発明の第１実施形態の光導波路１０１を説明する構成図であり、図３（ａ）は、図２（ａ）に示すＷ部分を拡大した平面図で、図３（ｂ）は、図２（ｂ）に示すＺ部分を拡大した側面図である。また、図９は、本発明の第１実施形態の光導波路１０１の変形例１を説明する図であって、図９（ａ）は、図３（ａ）の拡大部分の変形例を示す構成図で、図９（ｂ）は、その側面図である。また、図１２は、本発明の第１実施形態と違う構成の比較例を説明する図であって、図１２（ａ）は、図３（ａ）の拡大部分との比較例を示す構成図で、図１２（ｂ）は、その側面図である。なお、図３、図９及び図１２の二点鎖線、光ＯＰは、光の光路の一例（光の光路の全てを表したものではない）を示している。
【００６９】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、光導波路コア１１は、ミラー面形成領域部Ａ３２の片側の側面の全面にわたってゲート部１３を設けていて、ランナー部１４と接続している。光導波路コア１１を伝搬してきた光ＯＰは、第二のミラー面Ｍ２２で確実に反射され、基材１０を貫通して光導波路１０１外に全て出射するようになっている。
【００７０】
一方、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、変形例１の光導波路Ｃ１１１は、光導波路コアＣ１１が、ミラー面形成領域部Ａ５２の片側の側面の一部にゲート部Ｃ１３を設けていて、ランナー部Ｃ１４と接続している。この変形した実施形態の光導波路Ｃ１１１も同様に、光導波路コアＣ１１を伝搬してきた光ＯＰは、第二のミラー面Ｍ５２で確実に反射され、基材１０を貫通して光導波路Ｃ１１１外に全て出射するようになっている。
【００７１】
しかしながら、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、比較例の光導波路５０１は、ミラー面形成領域部Ｂ５３２に領域Ｃ５を加えた部分の光導波路コア５１１にゲート部５１３を設け、ランナー部５１４と接続している。このような場合、光導波路コア５１１を伝搬してきた光ＯＰ１は、ミラー面Ｍ５２２で反射されず、ランナー部５１４に伝搬されることがある。図１２（ａ）に示すように、ゲート部５１３が、ミラー面形成領域部Ｂ５３２に臨んで設けられたゲート部５１３Ａとミラー面形成領域部Ｂ５３２以外の領域Ｃ５に臨んで設けられたゲート部５１３Ｂ（図中では二点鎖線で示している）から構成されている場合、ゲート部５１３Ｂをより多く包含すればするほど、ミラー面Ｍ５２２で反射されず、ランナー部５１４に伝搬される光ＯＰ１が多くなる。また、図示はしないが、入光側も同様にして、ミラー面形成領域部以外の領域を加えた部分の光導波路コア５１１にゲート部を設けて、ランナー部と接続している場合、基材５１０を貫通してきた光導波路５０１外からの光ＯＰは、入光側のミラー面で反射され、光導波路コア５１１に伝搬されるばかりでなく、ランナー部にも伝搬してしまう場合もある。
【００７２】
このように、ランナー部１４、Ｃ１４がミラー面形成領域部Ａ３２、Ａ５２の側面にゲート部１３、Ｃ１３を介して接続されて形成されているので、光導波路コア１１、Ｃ１１を伝搬してきた光は、第二のミラー面Ｍ２２、Ｍ５２で確実に基材１０の裏面に反射され、ランナー部１４、Ｃ１４に伝搬することがない。同様にして、基材１０を貫通してきた光導波路１０１、Ｃ１１１外からの光ＯＰは、第一のミラー面Ｍ１２で反射され、確実に光導波路コア１１、Ｃ１１に伝搬され、ランナー部に伝搬することがない。このことにより、ランナー部のような光の伝搬光路でない部分に光ＯＰが伝搬しないので、光損失を抑えることができる。
【００７３】
以上により、本発明の光導波路１０１は、基材１０の裏面から入射した光を反射する第一のミラー面Ｍ１２と基材１０の裏面に反射する第二のミラー面Ｍ２２とを有した光導波路コア１１が基材１０の平面上に設けられているので、基材１０の裏面である、第一のミラー面Ｍ１２及び第二のミラー面Ｍ２２に対応するそれぞれの位置に、受光素子及び発光素子を実装することができる。このことにより、光導波路コア１１の入光する面及び出光する面が、図１４（ｄ）に示す従来例２のクラッド用フィルム基材９３０の端面側に配置されている場合と比較して、入光する面や出光する面に対する受光素子及び発光素子のアライメントが容易になり、受光素子及び発光素子を正確に配置することができる。
【００７４】
また、ランナー部１４がミラー面形成領域部Ａ３２の側面にゲート部１３を介して接続されて形成されているので、光導波路コア１１を伝搬してきた光は、第二のミラー面Ｍ２２で確実に基材１０の裏面に反射され、ランナー部１４に伝搬することがない。同様にして、基材１０を貫通してきた光導波路１０１外からの光ＯＰは、第一のミラー面Ｍ１２で反射され、確実に光導波路コア１１に伝搬され、ランナー部１４に伝搬することがない。このことにより、ランナー部１４のような光の伝搬光路でない部分に光ＯＰが伝搬しないので、光損失を抑えることができる。
【００７５】
次に、第１実施形態に係る光導波路１０１の製造方法について、図４、図５及び図６を用いて説明する。
【００７６】
第１実施形態に係る光導波路１０１の製造方法は、光導波路コア１１とミラー面１２とランナー部１４とゲート部１３とを有する所望の形状を形成するための、形状凹部１８を有する型部材１９を形成するための型形成工程Ｐ１と、基材１０と型部材１９とを密着する密着工程Ｐ２と、基材１０と型部材１９に設けられた形状凹部１８とで形成されるキャビティＣＡに合成樹脂を注入し硬化する注入硬化工程Ｐ３と、基材１０を型部材１９から剥離し、合成樹脂からなる所望の形状を有する光導波路成型品Ｌ５１を基材１０表面に形成する離型工程Ｐ４と、ランナー部１４及び基材１０の一部を切断し、光導波路コア成形品Ｌ１１を個片化する切断工程Ｐ５と、を有している。
【００７７】
さらに、型形成工程Ｐ１は、基体３０にパターン状凹部１６を形成して第１原版１Ｌを作製する第１原版作製工程Ｐ１１と、第１原版１Ｌのパターンを転写してパターン状凹部１６に対応する凸部１７を有する第２原版２Ｌを作製する第２原版作製工程Ｐ１２と、第２原版２Ｌの凸部１７に機械加工を施し、形状凹部１８に対応する凸部を有する第３原版３Ｌを作製する第３原版作製工程Ｐ１３と、第３原版３Ｌのパターンを転写して所望の形状に対応する形状凹部１８を有する型部材１９を作製する型部材作製工程Ｐ１４と、を有している。
【００７８】
先ず、型形成工程Ｐ１について、詳しく説明する。図４は、第１実施形態に係る光導波路１０１の製造方法の一例を説明する図であり、型形成工程Ｐ１を説明する構成図である。そして、図４（ａ）は、第１原版作製工程Ｐ１１終了後の第１原版１Ｌを示す構成図であり、図４（ｂ）は、第２原版作製工程Ｐ１２終了後の第２原版２Ｌを示す構成図であり、図４（ｃ）は、第３原版作製工程Ｐ１３終了後の第３原版３Ｌを示す構成図であり、図４（ｄ）は、型部材作製工程Ｐ１４終了後の型部材１９を示す構成図である。図１０は、本発明の第１実施形態の光導波路１０１の変形例２を説明する光導波路Ｃ１２１の図であって、図１０（ａ）は、図３（ａ）に示す部分と比較した平面構成図であり、図１０（ｂ）は、図２（ｃ）に示すＣ部分と比較した側面構成図である。
【００７９】
型形成工程Ｐ１は、光導波路コア１１に対応するコア領域と、コア領域の側面に臨んで設けられゲート部１３に対応ずるゲート領域と、ゲート領域に接続されランナー部１４に対応するランナー領域とを有する形状となるよう、型部材１９に形状凹部１８を形成する工程である。また、上述のゲート領域は、コア領域の端部に設けられミラー面形成領域部Ａ３２に対応するミラー形成領域に設けられている。
【００８０】
まず、図４（ａ）に示すように、基体３０にパターン状凹部１６を形成して、第１原版１Ｌを作製する工程（第１原版作製工程Ｐ１１）を行う。パターン状凹部１６は、深さが一定に形成されている。これにより、光導波路１０１のランナー部１４と光導波路コア１１の高さを同じくして、同一工程でランナー部１４と光導波路コア１１を容易に製造することができる。さらに、パターン状凹部１６の深さが一定でない場合と比較して、後述する第２原版作製工程Ｐ１２における転写を容易かつ正確に行うことができる。また、図示はしていないが、第１原版作製工程Ｐ１１において、パターン状凹部１６の側壁面に加工を施して、形状凹部１８のランナー領域のゲート領域との接続部にランナー領域の延在方向ともコア領域の延在方向とも交差する面（図２（ａ）に示す光導波路１０１の面Ｐ１６に相当する）が形成されるように、パターン状凹部１６を形成しておく。パターン状凹部１６の側壁面の加工及び形状は、パターン状凹部１６のパターン形状を選定することにより容易に達成できる。
【００８１】
また、第１原版作製工程Ｐ１１の基体３０にパターン状凹部１６を形成する方法として、レーザ加工や機械加工を用いることができるが、フォトリソグラフィーを用いて、パターン状凹部１６のパターニングを行うことがより好ましい。フォトリソグラフィーによるパターニング工程は、基体３０上にレジスト層（図示せず）を形成し、所定のパターンを有するマスク材を介してこのレジスト層に光を照射することにより，照射された部分のレジスト層を硬化させる。次に、レジスト層を現像して、所定のパターンに対応するレジスト層を基体３０上に形成し、パターニングされたレジスト層をマスクとして基体３０をエッチングする。その後、基体３０上に残存したレジスト層を除去して、基体３０上にパターン状凹部１６を形成する。なお、フォトリソグラフィーは、２次元加工が主である半導体技術だけではなく、３次元加工を行うＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)技術も応用できる。なお、フォトリソグラフィーによるパターニング工程を用いた場合、パターニング工程のパターン形状を設計するだけで、上述した側壁面の加工をパターニング工程と同時に行うことができる。
【００８２】
基体３０としては、シリコン基材、レジスト層材やアクリル樹脂板などの合成樹脂基材を用いることができる。また、エッチング方法としては、ウェットエッチング、ドライエッチング、等方性エッチング、異方性エッチングなどを用いることができる。また、レジスト層を構成するレジストとしては、ネガ型レジスト、ポジ型レジストなどの種々のレジストを用いることができる。
【００８３】
このように、第１原版作製工程Ｐ１１のパターン状凹部１６の加工は、切削機械加工でなく、フォトリソグラフィーによる加工なので、容易でかつ精度良くパターン状凹部１６を作製することができる。また、切削加工のバイト幅以下のパターン幅の狭いパターン状凹部１６を作製することもでき、第１原版１Ｌに微細な形状や高アスペクト比を有する形状（相対的に高い、例えばμｍオーダーで１以上のアスペクト比を有する形状）を容易に形成することが可能である。
【００８４】
また、図４（ａ）に示すように、パターン状凹部１６の凹部の深さを一定にすると、一度のフォトリソグラフィーで、パターン状凹部１６が形成できるので、製造工程が簡単になる。さらに、パターン状凹部１６の深さが一定でない場合と比較して、後述する第２原版作製工程Ｐ１２における転写を容易かつ正確に行えることができる。
【００８５】
また、後述する、第１原版１Ｌのパターンを転写して第２原版２Ｌを作製する第２原版作製工程Ｐ１２や第３原版３Ｌのパターンを転写して型部材１９を作製する型部材作製工程Ｐ１４においても、ゲート部１３近傍のランナー１４部の傾斜部Ｋ１６を形成するための箇所に相当するパターン状凹部１６の側壁面に加工が施されているので、第１原版１Ｌから第２原版２Ｌ、或いは第３原版３Ｌから型部材１９を剥離する際に、ゲート部１３近傍のゲート部１３の角部に相当する箇所に過剰な力がかかるのを抑えることができる。このことにより、第２原版２Ｌ及び型部材１９が破損すること無しに、第１原版１Ｌから第２原版２Ｌ、或いは第３原版３Ｌから型部材１９を剥離することができる。
【００８６】
また、後述する注入硬化工程Ｐ３や離型工程Ｐ４においても、ゲート部１３近傍のランナー部１４の傾斜部Ｋ１６に相当する位置に加工が施された型部材１９を用いているので、ランナー部１４からゲート部１３を通しキャビティＣＡに合成樹脂を注入し易くでき（注入硬化工程Ｐ３）、基材１０を型部材１９から剥離する際にゲート部１３近傍のゲート部１３の角部に過剰な力がかかるのを抑えることができるので、光導波路成型品Ｌ５１が破損すること無しに型部材１９から基材１０を剥離することができる（離型工程Ｐ４）。
【００８７】
次に、第１原版１Ｌのパターンを転写して、パターン状凹部１６に対応する凸部１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）を有する第２原版２Ｌを作製する第２原版作製工程Ｐ１２を行う。図４（ｂ）に示すように、第２原版２Ｌは、第１原版１Ｌのパターンを転写した凸状の形状になっている。第１原版１Ｌのパターンを転写する方法としては、金属の電鋳やプラスチックの成型などを用いて、金属層材やプラスチック層材にパターンを転写する方法などを用いることができる。例えば、上記のようにパターン状凹部１６を形成した基体３０であるシリコン基材や合成樹脂基材上にニッケルを電鋳し、電鋳により形成されたニッケル基材からシリコン基材を剥離することにより転写層であるニッケル基材にパターンを転写することができる。あるいは、上記のようにパターン形成したシリコン基材上にシリコン炭化物材を形成し、その後、シリコン基材を溶解することにより、シリコン炭化物材にパターンを転写することもできる。
【００８８】
このように、第１原版１Ｌのパターン状凹部１６を転写して、第２原版２Ｌを作製することにより、後述する第３原版作製工程Ｐ１３における機械加工を刃物のサイズなどによる制限を受けずに加工を行うことができる。すなわち、第１原版１Ｌに、例えば、高アスペクト比を有する凹状の微細形状が形成されていても、第２原版２Ｌに凹状の微細形状を転写することにより、凹状の微細形状が反転して凸状の微細形状となって現れる。このため、凹状の微細形状が小さくても、反転した凸状の形状の凸部１７に対して、後述する機械加工を施すことが可能となる。
【００８９】
次に、第２原版２Ｌの凸部１７に機械加工で加工を施し、第３原版３Ｌを作製する第３原版作製工程Ｐ１３を行う。図４（ｃ）に示すように、第３原版３Ｌは、第２原版２Ｌに対して機械加工を施した形状になっている。図中の二点鎖線で示した部分１７ｉ及び１７ｊは、機械加工で削られた部分を示している。第１原版１Ｌに、例えば、高アスペクト比を有する凹状の微細形状が形成されても、第２原版２Ｌには凸状の形状のパターンとなって現れるので、この凸状の形状の凸部１７に簡単に機械加工を施すことができる。これにより、第２原版２Ｌの凸部１７に対して、テーパ形状や曲面形状などを高精度、例えば、テーパ角として１／１００°以上の高精度で形成することが可能となる。すなわち、高精度に凸部１７の一部の部分１７ｉ、１７ｊを除去することができる。なお、ここで言う機械加工とは、刃物を用いて行う通常の機械加工を言う。
【００９０】
また、刃物を用いて行う通常の機械加工の場合、機械加工を行う部分の凸部１７ａと、隣接する凸部１７ｂとの間隔は２００μｍ以上にするのが良い。その間隔が２００μｍ以上であれば、凸部１７ａの加工時に、刃物が隣接する凸部１７ｂに触れて、凸部１７ｂを傷つけることがない。
【００９１】
このように、機械加工を施した後の第２原版２Ｌを第３原版３Ｌとして用いることができ、この第３原版３Ｌを用いて成型を行うことにより、特殊な形状、例えば、後述する高アスペクト比の部分を有する型部材１９を得ることができる。さらに、機械加工で加工することができない、機械加工に用いる刃物の大きさ以下の寸法を有する微細構造のテーパ面や底面に機械加工の精度で、例えば、ストライプ溝や微細な凹凸などを形成することが可能な型部材１９を得ることができる。その結果、型部材１９の加工限界を大幅に広げることが可能となる。
【００９２】
また、第３原版作製工程Ｐ１３は、第２原版２Ｌの凸部１７に機械加工で加工を施して、ミラー面１２を形成するための型を作製するミラー面形成工程を有している。これにより、第２原版２Ｌの凸部１７の内、光導波路コア１１のミラー面１２を形成するための箇所の凸部１７ｂを機械加工で加工するので、直接光導波路コア１１に機械加工してミラー面を形成する場合と比較して、光導波路コア１１の光が入光する面や出光する面の角度がばらつく、面精度が低下する等、ミラー面１２に悪影響を与えず、光導波路コア１１及びミラー面１２を作製することができる。また、光導波路コア１１のミラー面１２に対応する部分にのみ凸部１７ｂを機械加工で加工し、後述する光導波路コア成形品Ｌ１１を得ることもできるので、機械加工のみにより型部材１９を作製する場合と比較して、容易に型作製ができるばかりでなく、機械加工用刃物の消耗も少なくなり、メンテナンスの回数が減少する、加工速度が低下しない等、製造上のメリットがある。
【００９３】
次に、第３原版３Ｌのパターンを転写して、光導波路コア１１やランナー部１４等の所望の形状に対応する形状凹部１８を有する型部材１９を作製する型部材作製工程Ｐ１４を行う。図４（ｄ）に示すように、型部材１９は、第２原版２Ｌの凸部１７に機械加工で加工を施した第３原版３Ｌのパターンを転写して作製しているので、微細構造で、任意の形状の部分を有することができる。すなわち、型部材１９は、高精度の微細加工を施したテーパ面１９ｂや凹状の形状１８ａ、１８ｂ及び１８ｃ等を含む形状凹部１８を有している。このことにより、このような型部材１９を母型として金型を用いて成型を行うことにより、特殊な形状、例えば、後述する高アスペクト比の部分を有する光導波路コア成形品Ｌ１１を得ることができる。
【００９４】
第３原版３Ｌのパターンを型部材１９に転写する方法としては、例えば、第３原版３Ｌがニッケル基材である場合、ニッケル基材上に直接又は離型層を介してニッケルを電鋳して、ニッケル基材を形成し、その後、ニッケル基材同士を引き離して、型部材１９であるニッケル基材にパターンを転写する方法が挙げられる。この場合、ニッケルの電鋳の際の液組成を適宜変えて、ニッケル基材の硬度を変えていることにより、型部材１９にバリが生じないようにしても良い。また、第３原版３Ｌがシリコン炭化物基材である場合、シリコン炭化物基材上に離型層を介してシリコン炭化物基材を形成し、離型層を選択的に溶解させて型部材１９であるシリコン炭化物基材にパターンを転写する他の方法が挙げられる。また、型部材１９として樹脂やガラスなどを用いる場合には、周知の成型方法でパターンを転写できる。特に加熱プレス、インプリントなどが高精度の転写が可能であるため望ましい。
【００９５】
また、本発明の第１実施形態では実施していないが、図１０に示す変形例２の光導波路Ｃ１２１のように、ランナー部Ｃ２４のゲート部Ｃ２３との接続部に、ランナー部１４の延在方向とも光導波路コア１１の延在方向とも面Ｐ１６とも交差する面Ｐ２６を有した傾斜部Ｋ２６を形成しておくと良い。面Ｐ２６を有した傾斜部Ｋ２６の形成は、第３原版作製工程Ｐ１３において、第２原版２Ｌの凸部１７に機械加工を施して、形状凹部１８のランナー領域のゲート領域との接続部に対応する部分に、ランナー領域の延在方向ともコア領域の延在方向とも凸部１７の突出方向とも交差する面（図１０に示す光導波路Ｃ１２１の面Ｐ２６に相当する）を有する傾斜領域を形成する傾斜部加工工程により達成される。これにより、上述した第３原版３Ｌのパターンを転写して型部材１９を作製する型部材作製工程Ｐ１４において、第３原版３Ｌから型部材１９を剥離する際に、ゲート部Ｃ２３近傍のゲート部Ｃ２３の角部に相当する箇所に過剰な力がかかるのを抑えることができる。このことにより、型部材１９が破損すること無しに第３原版３Ｌから型部材１９を剥離することができる。
【００９６】
また、後述する注入硬化工程Ｐ３や離型工程Ｐ４においても、形状凹部１８のランナー領域のゲート領域との接続部に対応する部分に、傾斜領域を有する型部材１９を用いているので、ランナー領域からゲート領域を通しコア領域に合成樹脂を注入し易くでき（注入硬化工程Ｐ３）、基材１０を型部材１９から剥離する際にゲート部Ｃ２３近傍のゲート部Ｃ２３の角部に過剰な力がかかるのを抑えることができるので、光導波路成型品Ｌ５１が破損すること無しに型部材１９から基材１０を剥離することができる（離型工程Ｐ４）。
【００９７】
以上のように、本発明の光導波路１０１の製造方法は、型形成工程Ｐ１が、第１原版１Ｌのパターン状凹部１６に対応した第２原版２Ｌの凸部１７に対して機械加工で加工を施すので、機械加工時の刃物の大きさ以下である第１原版１Ｌのパターン状凹部１６に対応する微細形状の加工をすることができる。このことにより、側面や底面にさらに微細加工を施した型部材１９が得られる。また、型を使用して得られる細い光導波路コア１１への加工が出来る型部材１９が得られる。
【００９８】
また、第１原版作製工程Ｐ１１におけるパターン状凹部１６の深さが一定なので、ランナー部１４と光導波路コア１１の高さを同じくして、同一工程で容易に製造することができる。さらに、パターン状凹部１６の深さが一定でない場合と比較して、第２原版作製工程Ｐ１２における転写を容易かつ正確に行うことができる。
【００９９】
また、第１原版作製工程Ｐ１１のパターン状凹部１６の加工が、切削機械加工でなく、フォトリソグラフィーによる加工なので、容易でかつ精度良くパターン状凹部１６を作製することができる。また、切削加工のバイト幅以下のパターン幅の狭いパターン状凹部１６を作製することもできる。また、第１原版作製工程Ｐ１１においるパターン状凹部１６の深さが一定なので、一度のフォトリソグラフィーで、パターン状凹部１６が形成でき、製造工程が簡単に行うことができる。
【０１００】
また、型形成工程Ｐ１は、例えば、微細構造における高アスペクト比を有する部分の形成にフォトリソグラフィーを用い、その微細構造における任意形状の高精度加工に機械加工を用いている。このため、特殊な形状、例えば高アスペクト比の部分を有する形状の形成を容易に行うことができる。また、この方法によれば、高精度な加工が必要な部分に機械加工を施しており、全体を機械加工で行っていないので、製造プロセスにおいてかかる時間を短縮することが可能となる。
【０１０１】
また、第３原版作製工程Ｐ１３において、第２原版２Ｌの凸部１７の内、光導波路コア１１のミラー面１２を形成するための箇所の凸部１７ｂに機械加工で加工が施されているので、直接光導波路コア１１に機械加工してミラー面１２を形成する場合と比較して、光導波路コア１１の光が入光する面や出光する面の角度がばらつく、面精度が低下する等、ミラー面１２に悪影響を与えず、光導波路コア１１及びミラー面１２を作製することができる。また、光導波路コア１１のミラー面１２に対応する部分にのみ凸部１７を機械加工で加工し、光導波路コア成形品Ｌ１１を得ることができるので、機械加工のみにより型部材１９を作製する場合と比較して、容易に型作製ができるばかりでなく、機械加工用刃物の消耗も少なくなり、メンテナンスの回数が減少する、加工速度が低下しない等、製造上のメリットがある。
【０１０２】
また、第１原版１Ｌのパターンを転写して第２原版２Ｌを作製する第２原版作製工程Ｐ１２や第３原版３Ｌのパターンを転写して型部材１９を作製する型部材作製工程Ｐ１４において、形状凹部１８のランナー領域のゲート領域との接続部に、ランナー領域の延在方向ともコア領域の延在方向とも交差する面を有する傾斜領域を形成しているため、第１原版１Ｌから第２原版２Ｌ、或いは第３原版３Ｌから型部材１９を剥離する際に、ゲート部１３近傍のゲート部１３の角部に相当する箇所に過剰な力がかかるのを抑えることができる。このことにより、第２原版２Ｌ及び型部材１９が破損すること無しに、第１原版１Ｌから第２原版２Ｌ、或いは第３原版３Ｌから型部材１９を剥離することができる。
【０１０３】
次に、型形成工程Ｐ１で作製した型部材１９を用いて、光導波路１０１を作製する製造方法について説明する。図５は、密着工程Ｐ２において、基材１０と型部材１９とが密着した状態を示す構成図であって、図５（ａ）は、型部材１９側から見た平面図で、図５（ｂ）は、その側面図である。また、図６は、密着工程Ｐ２以降の製造方法の一例を説明する図であり、図６（ａ）は、密着工程Ｐ２後の注入硬化工程Ｐ３を説明する構成側面図であり、図６（ｂ）は、注入硬化工程Ｐ３後の離型工程Ｐ４において、基材１０を型部材１９から剥離した状態を示す構成側面図であり、図６（ｃ）は、離型工程Ｐ４後の切断工程Ｐ５において、ランナー部１４及び基材１０の一部を切断した状態を示す構成側面図である。
【０１０４】
密着工程Ｐ２は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、型形成工程Ｐ１で作製した型部材１９と基材１０とを密着させる。その際に、ランナー部や光導波路コア等を形成するためのコア領域、ゲート領域及びランナー領域を有する形状凹部１８（図５または図６（ａ）に示す形状凹部１８Ａ及び形状凹部１８Ｂ）と基材１０とで狭持された空間、すなわちキャビティＣＡが形成される。また、基材１０には、後述する注入硬化工程Ｐ３での合成樹脂を注入するための注入孔１０ｈが予め空けられている。注入孔１０ｈは、基材１０に貫通孔を設けるのが好適であるが、型部材１９等に設けても良く、基材１０に限るものではない。
【０１０５】
次に、注入孔１０ｈ内、形状凹部１８Ａ内及び形状凹部１８Ｂ内に光導波路１０１の形成用合成樹脂を充填する注入硬化工程Ｐ３を行う。図６（ａ）に示すように、型部材１９と基材１０とを押さえ治具２１０及び押さえ治具２２０で狭持し、これら押さえ治具２１０と押さえ治具２２０とで、型部材１９と基材１０とを適度な圧力で押圧する。押さえ治具２１０には、注入孔１０ｈに対応する樹脂注入口２１２及び排気口２１７が開設されており、押圧時には、これら注入孔１０ｈと樹脂注入口２１２及び排気口２１７とが一致するように、位置決めが行われる。
【０１０６】
次に、注入硬化工程Ｐ３は、樹脂注入口２１２に樹脂供給装置のヘッドを連結し（図示しない）、排気口２１７に吸引装置のヘッドも連結し（図示しない）、吸引装置により、排気口２１７につながった注入孔１０ｈから、注入孔１０ｈ内、形状凹部１８Ａ内及び形状凹部１８Ｂ内の気体を吸引して、光導波路１０１が形成されるキャビティＣＡ内を減圧する。そして、キャビティＣＡ内の圧力が所定値以下に減圧された段階で、樹脂供給装置から、樹脂注入口２１２につながった注入孔１０ｈから、注入孔１０ｈ内、ランナー領域の形状凹部１８Ａ内、コア領域の形状凹部１８Ｂ内、ランナー領域の形状凹部１８Ａ内及び注入孔１０ｈ内に光導波路１０１の形成用の合成樹脂を加圧充填する。光導波路１０１の形成用の合成樹脂は、紫外線硬化性樹脂を好適に用いる。このように、型部材１９と基材１０とで狭持された空間、すなわちキャビティＣＡ内の気体を吸引しつつ、光導波路１０１の形成用の合成樹脂の充填をしているので、キャビティＣＡ内への合成樹脂の充填が高能率に行われるとともに、光導波路１０１内への気泡の混入が防止され、良品の製造を高能率に行うことが可能になる。
【０１０７】
次に、注入孔１０ｈ内、形状凹部１８Ａ内及び形状凹部１８Ｂ内に光導波路１０１の形成用の合成樹脂が充填された段階で、樹脂供給装置からの樹脂の供給を停止し、樹脂注入口２１２及び排気口２１７からそれぞれのヘッドを取り外す。また、型部材１９と基材１０の表面から、押さえ治具２１０及び押さえ治具２２０を取り外す。そして、この状態で、合成樹脂を硬化させる。合成樹脂が紫外線硬化性樹脂の場合、基材１０側の外面から、紫外線硬化性樹脂の樹脂硬化光を照射するだけで、容易に硬化を行うことができる。このことにより、紫外線硬化性樹脂を用いるのがより好ましい。
【０１０８】
また、紫外線の樹脂硬化光を透過する押さえ治具２１０及び押さえ治具２２０を用いることによって、押さえ治具を装着したまま押さえ治具の外側から樹脂硬化光を全面照射することができる。このことにより、型部材１９と基材１０とを押さえながら、光導波路１０１の形成用の紫外線硬化性樹脂を硬化させることができるので、光導波路１０１の正常な形状を保ちつつ、確実に光導波路１０１を作製することができる。
【０１０９】
次に、基材１０を型部材１９から剥離し、合成樹脂からなる所望の形状を有する光導波路成型品Ｌ５１を基材１０表面に形成する離型工程Ｐ４を行う。基材１０を型部材１９から剥離した後、図６（ｂ）に示すように、光導波路コア１１とミラー面１２とランナー部１４が形成された光導波路成型品Ｌ５１が得られる。図示しないが、光導波路コア１１のミラー面形成領域部にゲート部も形成されている。
【０１１０】
最後に、ランナー部１４及び基材１０の一部を切断し、光導波路コア成形品Ｌ１１を個片化する切断工程Ｐ５を行う。図６（ｂ）に示す二点鎖線ＣＴに沿って、ランナー部１４及び基材１０の一部を切断した後、図６（ｃ）に示すように、光導波路コア１１とミラー面１２とランナー部１４が形成された光導波路コア成形品Ｌ１１が得られる。切断方法は、金型を用いたプレス加工でも良いし、レーザ光を用いたレーザ加工でも良い。
【０１１１】
また、離型工程Ｐ４または切断工程Ｐ５の終了後、ミラー面１２の光の反射効率を高めるため、ミラー面１２に反射膜を設ける成膜工程Ｐ６６を行っても良い。成膜工程Ｐ６６は、ミラー面１２に対応する開口部を有するマスク材と、光導波路コア成形品Ｌ１１または光導波路コア成形品Ｌ１１とを重ね合わせ、アルミニウムや銀などの反射率の高い金属材料又はこれらの金属材料を主成分とする合金材料の真空蒸着を行う。そして、開口部に対応したミラー面１２にのみ、反射膜が形成される。このように、ミラー面１２に反射膜を形成すると、ミラー面１２における光の反射効率を高めることができるので、光導波路１０１と基材１０との屈折率差を十分に大きくできない場合にも、光の伝播効率が高い光導波路１０１とすることができる。
【０１１２】
また、反射膜は、ミラー面１２のみに形成するだけで足りるが、光導波路１０１の製造コストを抑制するため、必ずしもミラー面１２のみに限定されるものではなく、光導波路１０１に形成することも許容される。光導波路１０１の製造コストの抑制は、マスク材が不用になったり、不要部分に付着した反射膜を除去するための後処理が不用になったりすることで達成される。また、密着工程Ｐ２の前に、予め型部材１９に反射膜を真空蒸着し、基材１０を型部材１９から剥離する離型工程Ｐ４で、その反射膜をミラー面１２に転写するという方法をとることもできる。
【０１１３】
以上により、本発明の光導波路１０１の製造方法は、基材１０と型部材１９とで形成されるキャビティＣＡに、ランナー領域からゲート領域を通しコア領域へと合成樹脂を注入し硬化するので、基材１０と型部材１９のキャビティＣＡ以外の部分に合成樹脂が流れ出さない等、確実に合成樹脂をキャビティＣＡ内に充填することができる。
【０１１４】
また、ランナー部１４及び基材１０の一部を切断し、光導波路コア１１を直接切断することなしに、光導波路コア成形品Ｌ１１を個片化するので、光導波路コア１１の光が入光する面や出光する面の角度がばらつく、面精度が低下する等の理由で、光導波路１０１の光伝搬品損失を低下させることなしに、光導波路コア１１及びミラー面１２を作製することができる。このことにより、光導波路１０１の光伝搬損失が抑えられた光導波路１０１を確実に製造することができる。
【０１１５】
また、形状凹部１８のランナー領域のゲート領域との接続部に対応する部分に、傾斜領域を有する型部材１９を用いているので、ランナー領域からゲート領域を通しコア領域に合成樹脂を注入し易くでき、しかも基材１０を型部材１９から剥離する際に、ゲート部Ｃ２３近傍のゲート部Ｃ２３の角部に過剰な力がかかるのを抑えることができるので、光導波路成型品Ｌ５１が破損すること無しに型部材１９から基材１０を剥離することができる。
【０１１６】
また、本発明の第１実施形態においては、形状凹部１８を有した型部材１９を作製して、基材１０と型部材１９とを密着させ、基材１０と形状凹部１８との間に形成されるキャビティＣＡに合成樹脂を充填し硬化させて光導波路１０１を作製していたが、型部材１９をクラッド部材に替え、基材１０を補助部材に替えて、補助部材とクラッド部材の形状凹部との間に形成されるキャビティＣＡに合成樹脂を充填し硬化させて、本発明の他の実施形態の光導波路を作製しても良い。その際には、クラッド部材を光導波路から剥離せずに用い、このクラッド部材を光導波路コアよりも低い屈折率を有する合成樹脂で構成することにより、光導波路コアが、クラッド部材に埋設された光導波路を得ることができる。これにより、光導波路外からの光は、第一のミラー面で反射され、確実に光導波路コアに伝搬されるとともに、光導波路コアを伝搬してきた光は、第二のミラー面で確実に反射され、光導波路外に伝搬される。このことにより、光の伝搬光路でない部分に光が伝搬しにくいので、光損失が抑えられた本発明の他の実施形態の光導波路を得ることができる。
【０１１７】
また、補助部材は剥離しても良いが、クラッド部材と同様の屈折率を有する合成樹脂で構成することにより、クラッド部材と補助部材とのクラッドで導波路コアが囲まれた光導波路を得ることもできる。これにより、光の伝搬光路でない部分に光がより伝搬しにくいので、より光損失が抑えられた本発明の他の実施形態の光導波路を得ることができる。
【０１１８】
なお、クラッド部材作成工程でのクラッド部材の作製は、第３原版で形成されたパターンを転写することにより達成されるが、第３原版３Ｌのパターンをクラッド部材に転写する方法としては、合成樹脂フィルムに第３原版を熱プレスする方法が容易に用いられる。
【０１１９】
［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態の光導波路１０２を説明する図であって、図７（ａ）は、光導波路１０２を光導波路コア１１側から見た平面構成図で、図７（ｂ）は、光導波路１０２に光学部材ＯＥを設け、基材１０側から見た平面構成図である。第２実施形態の光導波路１０２は、第１実施形態に対し、光導波路コア１１を複数設けている点が異なる。なお、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１２０】
図７（ａ）に示すように、光導波路１０２は、基材１０の表面に光導波路コア１１が複数形成されており、さらに、光導波路コア１１に対応した第一のミラー面Ｍ１２、第二のミラー面Ｍ２２、ゲート部１３、及びランナー部１４をそれぞれ有している。また、複数の光導波路コア１１は、光導波路コア１１のそれぞれの延設方向ＤＲが互いに同一方向となるように並列に配置されているとともに、それぞれのランナー部１４も光導波路コア１１の延設方向ＤＲと同一方向に延設されている。このように、複数の光導波路コア１１を備えた光導波路１０２なので、受光素子及び発光素子を複数実装するための光導波路に好適に用いられる。また、それぞれの光導波路コア１１が光導波路コア１１の延設方向ＤＲと互いに同一方向となるように並列に配置されているので、パターン設計が容易であるとともに、受光素子及び発光素子の実装も容易になる。
【０１２１】
また、図７（ａ）に示すように、ランナー部１４は、ランナー部１４の最大幅Ｗ１４がランナー部１４を挟んで隣接する光導波路コア１１間の間隔Ｄ１１より狭くなるよう形成されている。このように、光導波路コア１１間の間隔Ｄ１１より、ランナー部１４の最大幅Ｗ１４が狭いので、光導波路コア１１間の間隔を狭くでき、高密度に光導波路コア１１を敷設できる。
【０１２２】
また、図７（ａ）に示すように、隣接する第一のミラー面Ｍ１２の位置が、それぞれ光導波路コア１１の延設方向ＤＲにずれて形成されているとともに、隣接する第二のミラー面Ｍ２２の位置が、それぞれ光導波路コア１１の延設方向ＤＲにずれて形成されている。これにより、図７（ｂ）に示すように、光を集光またはコリメートする光学部材ＯＥを第一のミラー面Ｍ１２及び第二のミラー面Ｍ２２に対応した入光部及び出光部に配置した場合、第一のミラー面Ｍ１２と第二のミラー面Ｍ２２に対応する光学部材ＯＥが、千鳥配置に配設できるので、それぞれのミラー面より大きい光学部材ＯＥを用いても、高密度に光導波路コア１１を敷設できる。
【０１２３】
以上により、本発明の光導波路１０２は、複数の光導波路コア１１を備えた光導波路１０２なので、受光素子及び発光素子を複数実装するための光導波路に好適に用いられる。また、それぞれの光導波路コア１１が光導波路コア１１の延設方向ＤＲと互いに同一方向となるように並列に配置されているので、パターン設計が容易であるとともに、受光素子及び発光素子の実装も容易になる。
【０１２４】
また、光導波路コア１１間の間隔Ｄ１１より、ランナー部１４の最大幅Ｗ１４が狭いので、光導波路コア１１間の間隔を狭くでき、高密度に光導波路コアを敷設できる。
【０１２５】
また、光を集光またはコリメートする光学部材ＯＥを、第一のミラー面Ｍ１２及び第二のミラー面Ｍ２２に対応した入光部及び出光部に配置した場合、第一のミラー面Ｍ１２と第二のミラー面Ｍ２２に対応する光学部材ＯＥを千鳥配置に配設できるので、それぞれのミラー面より大きい光学部材ＯＥを用いても、高密度に光導波路コア１１を敷設できる。
【０１２６】
［第３実施形態］
図８は、本発明の第３実施形態の光導波路１０３を説明する図であって、図８（ａ）は、光導波路１０３を保護部材１５側から見た平面構成図で、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＹ３方向から見た側面構成図である。第３実施形態の光導波路１０３は、第１実施形態に対し、保護部材１５を設けている点が異なる。なお、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１２７】
図８に示すように、光導波路１０３は、光導波路コア１１を保護するため光導波路コア１１を狭持するよう基材１０と貼り合わせた保護部材１５が設けられている。このように、保護部材１５が光導波路コア１１を覆っているので、外的応力による光導波路コア１１及びミラー面へのダメージを防ぐことができる。
【０１２８】
保護部材１５は、光導波路１０３を備えた光学装置の用途に応じ、屈折率などの光学的特性、機械的強度、耐熱性、光導波路コア１１や基材１０との密着性、柔軟性及び吸水性等を考慮して、その材料が選択される。例えば、基材１０と同様な、透光性でしかも光導波路コア１１よりも小さい屈折率を有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アモルファスポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂材料や無機ガラス等が用いられる。特に、光導波路コア１１との屈折率差を確保するため、光導波路コア１１の屈折率よりも小さい屈折率（屈折率が約１.５１）で、厚みが１０μｍ〜５０μｍ程度の脂環式アクリル樹脂フィルムや脂環式オレフィン樹脂フィルムが好適に用いられる。また、保護部材１５の貼り合わせは、接着材を使用した接着又は熱圧着により行われる。接着材を使用した接着は、基材１０及び光導波路コア１１等に接着材を塗布して行っても良いが、予め片面に接着材が塗布された保護部材１５を用いて行っても良い。
【０１２９】
また、図８（ｂ）に示すように、保護部材１５が、ミラー面形成領域部Ａ３２、ランナー部１４及び基材１０と協働し空洞部ＣＡ１を形成している。このように、基材１０とミラー面形成領域部Ａ３２とランナー部１４と保護部材１５とで作られた空洞部ＣＡ１が、光導波路コア１１を伝搬してきた光のエアクラッドになるので、ミラー面での反射効率があがる。このことにより、ミラー面での光損出を抑えることができる。
【０１３０】
また、ランナー部１４が、光導波路コア１１と同じ厚みで作製されているので、ミラー面の近くの保護部材１５を支えることができる。このことにより、空洞部ＣＡ１を確実に形成することができる。また、保護部材１５を貼り合わせる場合や基材１０、ランナー部１４への追加加工等の工程を行う場合、ランナー部１４をアライメントマークとして用いることができる。
【０１３１】
以上のように、光導波路コア１１を保護するため光導波路コア１１を狭持するよう基材１０と貼り合わせた保護部材１５が設けられている。このように、保護部材１５が光導波路コア１１を覆っているので、外的応力による光導波路コア１１及びミラー面へのダメージを防ぐことができる。また、基材１０とミラー面形成領域部Ａ３２とランナー部１４と保護部材１５とで作られた空洞部ＣＡ１が、光導波路コア１１を伝搬してきた光のエアクラッドになるので、ミラー面での反射効率があがる。このことにより、ミラー面での光損出を抑えることができる。
【０１３２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
【０１３３】
＜変形例３＞
上記第１実施形態では、切断工程Ｐ５終了後に得られた光導波路コア成形品Ｌ１１を、そのまま用いて本発明の第１実施形態の光導波路１０１としたが、成膜工程Ｐ６６を行い、ミラー面１２に反射膜をつけて、光導波路としても良い。
【０１３４】
＜変形例４＞
図１１は、本発明の第１実施形態の光導波路１０１の変形例４の光導波路Ｃ１４１を説明する図であって、図３（ａ）に示す部分と比較した平面構成図である。上記第１実施形態では、図３（ａ）に示す傾斜部Ｋ１６が平面状に形成されていたが、図１１に示すように、ゲート部Ｃ４３近傍のランナー部Ｃ４４に曲面状に形成された傾斜部ＣＫ４６を設けても良い。
【０１３５】
＜変形例５＞
上記第１実施形態の一部を変更して、凸型を基材に転写して凹型が形成された基材を作成し、補助部材との間にキャビティを形成して合成樹脂を充填して光導波路を作成してもよい。図５（ｂ）における型部材１９を、光導波路コア１１よりも低い屈折率を有する樹脂で構成したクラッド部材として、光導波路コア１１が、クラッド部材（型部材）１９に封入された光導波路を得ることができる。本変形例においては、第1実施形態における型形成工程Ｐ１のうち、第３原版作成工程Ｐ１３までは同様の工程で行い、型部材作製工程（クラッド部材作製工程）Ｐ１４において、光導波路コア１１より低い屈折率を有する樹脂からなる型部材（クラッド部材）１９を加熱しながら第３原版３Ｌを押し当ててパターンを転写する熱プレス工程、第３原版３Ｌを未硬化または半硬化の状態の樹脂に密着させて樹脂を硬化させる工程、又はその他の周知の成型工程によって第３原版３Ｌの形状を型部材（クラッド部材）１９に転写する。続いて、第１実施形態と同様に、密着工程Ｐ２、注入硬化工程Ｐ３を行うことにより、型部材（クラッド部材）１９に光導波路コア１１が形成された光導波路を形成することができる。基材１０は、本変形例においては基材（補助部材）１０とする。基材（補助部材）１０をクラッド樹脂から構成した場合は、剥離工程Ｐ４は行わず上下をクラッドに挟まれた光導波路とすることができる。また剥離工程Ｐ４を行って基材（補助部材）１０を剥離して、型部材（クラッド部材）１９に光導波路コア１１が形成された光導波路としてもよい。
【０１３６】
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１３７】
１０１、１０２、１０３、Ｃ１１１、Ｃ１２１、Ｃ１４１  光導波路
１０  基材
１１、Ｃ１１  光導波路コア
１２  ミラー面
Ｍ１２  第一のミラー面
Ｍ２２、Ｍ５２  第二のミラー面
Ａ３２、Ａ５２  ミラー面形成領域部
１３、Ｃ１３、Ｃ２３、Ｃ４３  ゲート部
１４、Ｃ１４、Ｃ２４、Ｃ４４  ランナー部
１５  保護部材
１６  パターン状凹部
Ｋ１６、Ｋ２６、ＣＫ４６  傾斜部
Ｐ１６、Ｐ２６  面
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ  凸部
１８、１８Ａ、１８Ｂ  形状凹部
１９  型部材
３０  基体
ＣＡ１  空洞部
Ｌ１１  光導波路コア形成品
Ｌ５１  光導波路成型品
ＣＡ  キャビティ
ＤＲ  延設方向
１Ｌ  第１原版
２Ｌ  第２原版
３Ｌ  第３原版
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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