CN111279237A - 插芯构造体 - Google Patents

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Abstract

本发明的插芯构造体抑制水滴附着于透镜。本公开的插芯构造体具备：保持部，其保持构成多个光波导的光波导部件；凹处，其从与对方插芯连接的连接端面凹陷而形成；以及透镜阵列，其形成于成为所述凹处的底面的基底面，由与各个所述光波导对应地配置的多个透镜部构成。从形成有所述透镜阵列的所述基底面凹陷的槽部形成于所述透镜阵列的外侧。

Description

插芯构造体
技术领域
本发明涉及插芯构造体。
背景技术
公知有通过在端面具有透镜的插芯彼此对置，由此将光纤彼此光学连接的带透镜插芯的光连接器的技术。在专利文献1中公开了通过使保持光纤的插芯主体与透镜一体成型，从而减少使插芯主体与透镜分别对位来组装的麻烦。
另外，公知有使保持光纤的端部的插芯主体与透镜阵列分体地构成的技术。在专利文献2中公开了在对插芯主体的前表面和光纤的端面进行抛光的基础上，将透镜阵列安装于插芯主体的前表面。
专利文献1：日本特开2008-151843号公报
专利文献2：日本特表2014-521996号公报
在专利文献1、2所记载的插芯中，在插芯的端面形成凹处，并在该凹处的底面配置有透镜阵列。其中，在将透镜阵列的基底面作为凹处的底面的结构中，若在高温多湿的环境下在凹处形成水滴，则水滴容易附着于透镜。在水滴附着于成为光路的透镜的情况下，光进行散射，从而传送损失增大。另外，在附着于透镜的水滴蒸发后，有时也在透镜形成水垢，从而光也有可能因该水垢而散射。
发明内容
本发明的几个实施方式的目的在于抑制水滴附着于透镜。
本发明的几个实施方式是一种插芯构造体，其特征在于，具备：保持部，保持构成多个光波导的光波导部件；凹处，形成为从与对方插芯的连接端面凹陷；以及透镜阵列，形成于成为上述凹处的底面的基底面，由与各个上述光波导对应配置的多个透镜部构成，从形成有上述透镜阵列的上述基底面凹陷的槽部形成于上述透镜阵列的外侧。
对于本发明的其他特征通过后述的说明书和附图的记载而变得明确。
根据本发明的几个实施方式，能够抑制水滴附着于透镜。
附图说明
图1A以及图1B是第一实施方式的插芯构造体1的整体立体图。
图2A以及图2B是第一实施方式的插芯构造体1的分解立体图。
图3是第一实施方式的插芯构造体1的六面视图(主视图、后视图、左视图、右视图、俯视图以及仰视图)。
图4是插芯主体10的六面视图。
图5是透镜板20的六面视图。
图6A～图6C是用于表示带光纤的插芯构造体1的制造方法的各工序的状况的剖面说明图。另外图6A是图3所示的A-A处的剖视图。
图7A是图3所示的B-B处的剖视图，并且是主体侧引导孔11以及板侧引导孔21处的插芯构造体1的剖视图。图7B是插入了导销的状况下的后侧凹部21B附近的放大剖视图。另外，图7A是图3所示的B-B处的剖视图。
图8是表示透镜部22以及凹处23的结构的放大立体图。
图9是透镜部22的剖视图。
图10A是表示在透镜阵列的外侧形成有槽部231的情况下的环境试验结果的曲线图。图10B是表示没有槽部231的情况下的环境试验结果的曲线图。
图11是带光纤的插芯构造体1的制造方法(组装顺序)的流程图。
图12是带光纤的插芯构造体1的另一制造方法(组装顺序)的流程图。
图13是带光纤的插芯构造体1的又一制造方法(组装顺序)的流程图。
图14A～图14D是用于表示图13所示的工序的状况的剖面说明图。
图15是第二实施方式的插芯构造体1的整体立体图。
图16A是第三实施方式的插芯构造体1的主视图。图16B是第四实施方式的插芯构造体1的主视图。图16C是第五实施方式的插芯构造体1的主视图。
具体实施方式
根据后述的说明书和附图的记载，至少以下的事项是显而易见的。
明确一种插芯构造体，其特征在于，具备：保持部，其保持构成多个光波导的光波导部件；凹处，其从与对方插芯连接的连接端面凹陷而形成；以及透镜阵列，其形成于成为所述凹处的底面的基底面，由与各个所述光波导对应地配置的多个透镜部构成，从形成有所述透镜阵列的所述基底面凹陷的槽部形成于所述透镜阵列的外侧。根据这样的插芯构造体，能够抑制水滴附着于透镜。
优选为，在所述透镜阵列的端部的所述透镜部与所述凹处的侧壁面之间形成有所述槽部。由此，能够抑制水滴附着于端部的透镜部。
优选为，在所述基底面与所述槽部的底面之间形成有倾斜的阶梯差面。由此，附着于基底部的水滴容易向槽部流下。
优选为，透镜部的边缘与所述槽部之间的所述基底面的宽度为所述透镜部的半径以下。由此，水滴容易结合，从而附着于基底部的水滴容易向槽部流下。
优选为，在所述透镜部的表面形成有防反射膜，以越靠所述凹处的开口侧越扩宽的方式使所述凹处的内壁面倾斜。由此，容易在透镜部正常地形成防反射膜。
优选为，所述插芯构造体具备：插芯主体，其具有所述保持部、和所述保持部开口的开口面；和透镜板，其具有所述凹处和所述透镜阵列，在所述插芯主体与所述透镜板的至少一方形成有填充用凹部，借助所述填充用凹部在所述插芯主体的所述开口面与所述透镜板的抵接面之间形成有间隙，该间隙成为用于填充折射率匹配剂的匹配剂填充部。由此，无需研磨插芯端面、光波导端面(光纤端面)。
优选为，所述插芯构造体至少具有两个所述透镜阵列，在各个所述透镜阵列的外侧形成有所述槽部。由此，能够抑制水滴附着于透镜。
优选为，所述插芯构造体至少具有两个所述透镜阵列，两个所述透镜阵列在构成所述透镜阵列的多个所述透镜部的排列方向上并排配置，在两个所述透镜阵列之间形成有所述槽部。能够使水滴通过在两个上述透镜阵列之间形成的上述槽部而流动，因此能够抑制水滴附着于透镜部。
优选为，在至少形成有两个所述透镜阵列的共同的所述基底面的外侧形成有所述槽部。由此，能够抑制水滴附着于透镜阵列之间。
第一实施方式
＜结构＞
图1A以及图1B是第一实施方式的插芯构造体1的整体立体图。图2A以及图2B是第一实施方式的插芯构造体1的分解立体图。图3是第一实施方式的插芯构造体1的六面视图(主视图、后视图、左视图、右视图、俯视图以及仰视图)。另外，图3所示的A-A处的剖视图示于图6A。另外，图3所示的B-B处的剖视图示于图7A。
在以下的说明中，如图所示来定义各方向。即，将光纤孔12的方向(或者插入于光纤孔12的光纤3(参照图6B以及图6C)的光轴方向)设为“前后方向”，从插芯构造体1观察，将未图示的对方插芯侧设为“前”，将相反侧设为“后”。另外，将两个引导孔的排列方向设为“左右方向”，将从后侧观察前侧时的右侧设为“右”，将相反侧设为“左”。另外，将与前后方向以及左右方向垂直的方向设为“上下方向”，将用于向粘接剂填充部14填充粘接剂的开口(填充口14A)侧设为“上”，将相反侧设为“下”。
插芯构造体1是用于保持光纤3的端部并将光纤3相对于其他光学部件进行光连接的部件。有时也将插芯构造体1简称为“插芯”。插芯构造体1具有插芯主体10和透镜板20。在本实施方式中，构成插芯构造体1的插芯主体10和透镜板20作为分体部件而构成。
图4是插芯主体10的六面视图。以下，使用图1A～图4对插芯主体10的结构进行说明。
插芯主体10是保持光纤3的端部的部件。插芯主体10具有主体侧引导孔11、光纤孔12(保持部)、光纤插入口13、粘接剂填充部14、以及通气孔15。
另外，插芯主体10例如是与MT形光连接器(JIS C5981所制定的F12形光连接器。MT：Mechanically Transferable)几乎相同的结构。但是，在通常的MT形光连接器中，对插芯端面和光纤端面进行抛光，但在本实施方式中如后述那样，使光纤端面从插芯主体10的前端面10A(光纤孔12的开口面)突出，不对插芯端面与光纤端面进行抛光。另外，在通常的MT形光连接器中，光纤端面在插芯端面露出，但在本实施方式中，在插芯主体10的前侧配置有透镜板20，光纤端面成为与透镜板20抵接的状态，因此光纤端面不向外部露出。另外，在本实施方式中，插芯主体10的前端面10A成为用于与透镜板20的后端面20B粘接的粘接面。
主体侧引导孔11是用于供导销(未图示)插入的孔。如后述那样，主体侧引导孔11也用于插芯主体10与透镜板20的对位。主体侧引导孔11沿着前后方向贯通插芯主体10，在插芯主体10的前端面10A开设有两个主体侧引导孔11。两个主体侧引导孔11以从左右方向夹着多个光纤孔12的方式在左右方向上隔开间隔而配置。主体侧引导孔11与透镜板20的板侧引导孔21一起构成插芯构造体1的引导孔。
光纤孔12是用于构成对光纤3(参照图6B以及图6C)进行保持的保持部的孔。通过将光纤3插入于光纤孔12并进行粘接固定，从而将光纤3保持于光纤孔12。另外，光纤孔12是用于将光纤3定位的孔。因此，光纤孔12相对于主体侧引导孔11以高精度形成。光纤孔12将前端面10A与粘接剂填充部14之间贯通，在插芯主体10的前端面10A开设有光纤孔12。在光纤孔12插入从光纤芯线除去了被覆的裸光纤。光纤孔12沿着前后方向形成。
在插芯主体10形成有多个光纤孔12。多个光纤孔12沿左右方向排列配置。在沿左右方向排列的各光纤孔12中分别插入有构成光纤带(光纤带子(fiber ribbon))的光纤3。在本实施方式中，沿左右方向排列的光纤孔12的列为1列。该光纤孔12的列可以为1列，也可以为多列。
另外，在本实施方式中，光纤3构成光波导，多个光纤3(或者光纤带)构成光波导部件，该光波导部件构成多个光波导，多个光纤孔12构成对光波导部件进行保持的保持部。但是光波导并不限定于由光纤3构成。例如也可以在片状、板状的光波导部件形成多个波导(光传输路)。在该情况下，保持部可以代替由多个光纤孔12构成而由能够供片状、板状的光波导部件插入的孔构成。
光纤插入口13是形成于插芯主体10的后端面的开口。从光纤插入口13向插芯主体10插入光纤3(参照图6B以及图6C)。有时在光纤插入口13插入护套41(参照图6B以及图6C)，因此有时也将光纤插入口13称为“护套孔”。
粘接剂填充部14是用于填充粘接剂的空洞部。在粘接剂填充部14填充用于将光纤3紧固于插芯主体10的粘接剂。粘接剂填充部14的上侧开口，形成有填充口14A。通过从填充口14A向粘接剂填充部14填充粘接剂，从而在粘接剂填充部14、光纤孔12的内壁面与光纤3之间涂覆粘接剂，该粘接剂固化而将光纤3固定于插芯主体10。
通气孔15是形成于插芯主体10的下表面的孔。通气孔15具有使粘接剂填充部14的内部的空气向插芯主体10的外部逸出的功能。因此，通气孔15形成为将粘接剂填充部14的内部与插芯主体10的外部之间贯通的贯通孔。本实施方式的通气孔15在从下方观察时为矩形，但也可以是圆形。另外，通气孔15可以形成多个。作为通气孔15的大小，能够供空气通过，但优选为粘接剂不会因粘接剂的表面张力的作用而漏出的程度。另外，也可以不形成通气孔15。
图5是透镜板20的六面视图。以下使用图1A～图3以及图5对透镜板20的结构进行说明。
透镜板20是具有使多个透镜排列而成的透镜阵列的光学部件。透镜板20由使光信号透过的透明树脂成型。透镜板20在使其后端面20B与插芯主体10的前端面10A接触的状态下，配置于插芯主体10的前侧。另外，在本实施方式中，透镜板20的后端面20B成为用于与插芯主体10的前端面10A粘接的粘接面。透镜板20具有板侧引导孔21、透镜部22、凹处23以及填充用凹部24。
板侧引导孔21是用于供导销(未图示)插入的孔。通过向板侧引导孔21插入导销，从而使插芯构造体1彼此对位。另外，板侧引导孔21如后述那样也用于插芯主体10与透镜板20的对位。因此，两个板侧引导孔21的间隔与插芯主体10的两个主体侧引导孔11的间隔相同。板侧引导孔21沿着前后方向贯通透镜板20，在透镜板20的前端面20A以及后端面20B分别开设有两个板侧引导孔21。在板侧引导孔21的前后的端部形成有前侧凹部21A以及后侧凹部21B。对于前侧凹部21A以及后侧凹部21B详见后述。
透镜部22分别与多个光纤3(换言之，多个光纤孔12)对应地配置，经由透镜部22输入输出光信号。因此，透镜部22相对于板侧引导孔21以高精度形成。透镜部22例如以作为准直透镜发挥功能的方式形成。利用透镜部22对直径扩大后的光信号进行输入输出，从而能够抑制光信号的传输损失。透镜部22形成于透镜板20的前端面20A侧，形成于插芯构造体1的前端面20A。在使插芯构造体1彼此对置而对接时，为了不使凸状的透镜部22彼此接触，透镜部22形成于透镜板20的凹处23。在后面对透镜部22以及凹处23的详细结构进行叙述。
填充用凹部24是用于在插芯主体10的光纤孔12的开口面(保持部的开口面)、和透镜板20的抵接面241(用于供光波导的端面亦即光纤端面抵接的抵接面241)之间形成间隙的部位。在本实施方式中，填充用凹部24形成于透镜板20的后端面20B。即，在本实施方式中，填充用凹部24是从透镜板20的后端面20B凹陷的部位。但是填充用凹部也可以形成于插芯主体10的前端面10A。填充用凹部24的底面成为用于供光纤端面抵接的抵接面241。因此，在经由导销(未图示)将透镜板20安装于插芯主体10时(后述)，成为抵接面241的填充用凹部24的底面与插芯主体10的光纤孔12的开口对置。另外，填充用凹部24的底面的左右方向的宽度比沿左右方向排列的光纤孔12的列的宽度长(比光纤带的宽度长)。
通过在透镜板20形成填充用凹部24，从而在透镜板20与插芯主体10之间形成间隙，利用该间隙形成匹配剂填充部1A。在本实施方式中，填充用凹部24从透镜板20的上表面形成到下表面。因此匹配剂填充部1A在插芯构造体1的上表面以及下表面开口。
匹配剂填充部1A是用于填充折射率匹配剂的空洞部。在匹配剂填充部1A填充具有作为折射率匹配剂的功能的粘接剂，但只要是折射率匹配剂，则也可以不是粘接剂。匹配剂填充部1A形成为在左右方向上比光纤带(光纤带子(Fiber ribbon))的宽度长。
匹配剂填充部1A上侧的开口具有作为用于向匹配剂填充部1A投入折射率匹配剂的投入口的功能。匹配剂填充部1A下侧的开口具有使匹配剂填充部1A与外部之间通气的通气口的功能。另外，也可以不使匹配剂填充部1A的下侧开口而仅使上侧开口。但是在该情况下，折射率匹配剂容易存留于光纤3的上侧，其结果，折射率匹配剂难以到达匹配剂填充部1A的底面，容易在匹配剂填充部1A形成气泡(因此，容易在光纤3的端面形成空气层(气泡)，有可能使光信号的损失增大)。
在填充用凹部24的上缘形成有承接部242。承接部242是用于使匹配剂填充部1A的开口扩大的部位。通过在匹配剂填充部1A的开口形成承接部242，从而容易进行向匹配剂填充部1A填充折射率匹配剂的作业。另外，在过度的折射率匹配剂被投入至匹配剂填充部1A时，多余的折射率匹配剂存留于承接部242，因此能够抑制折射率匹配剂从匹配剂填充部1A的上侧溢出。
另外，如本实施方式那样，通过构成为填充用凹部24从透镜板20的上表面形成到下表面，并且匹配剂填充部1A在插芯构造体1的上表面以及下表面开口，从而匹配剂填充部1A成为大致上下对称的构造。由此，存在如下优点：能够在填充至匹配剂填充部1A的折射率匹配剂(粘接剂)固化而收缩时，抑制插芯构造体1的翘曲那样的变形。另外，假设匹配剂填充部1A仅在上侧开口的情况下，若折射率匹配剂(粘接剂)固化而收缩，则在匹配剂填充部1A开口的上侧，以插芯主体10与透镜板20的间隙变窄的方式变形，在下侧不进行这样的变形，因此其结果，插芯构造体1有可能以翘曲的方式变形。
＜前侧凹部21A以及后侧凹部21B＞
图7A是图3所示的B-B处的剖视图，并且是主体侧引导孔11以及板侧引导孔21处的插芯构造体1的剖视图。图7B是后侧凹部21B附近的放大剖视图。另外，图7B是将导销插入至主体侧引导孔11以及板侧引导孔21的状况下图7A的虚线区域的放大图。
在插芯主体10的前端面10A与透镜板20的后端面20B之间涂覆(或者浸透)粘接剂，由此将插芯主体10与透镜板20粘接固定。前端面10A以及后端面20B的涂覆粘接剂的面成为粘接面。在将插芯主体10与透镜板20粘接固定时，向插芯主体10的主体侧引导孔11与透镜板20的板侧引导孔21的双方插入导销，使插芯主体10与透镜板20对位。此时，若粘接剂向主体侧引导孔11、板侧引导孔21泄漏，则有可能使粘接剂附着于导销而无法拔去导销。特别是主体侧引导孔11、板侧引导孔21与导销的间隙微小，因此粘接剂容易因毛细管现象而沿着导销的表面浸透，因此若粘接剂附着于导销，则容易变得无法拔去导销。因此在本实施方式中，为了抑制粘接剂附着于导销，在板侧引导孔21形成有后侧凹部21B。
后侧凹部21B是形成于板侧引导孔21的后端的凹状的部位(沉孔)。即，后侧凹部21B是形成于透镜板20的涂覆粘接剂的后端面20B的凹状的部位。通过在后端面20B的板侧引导孔21的开口周围形成后侧凹部21B，从而如图7B所示，即使粘接剂从插芯主体10的前端面10A与透镜板20的后端面20B的间隙泄漏，也能抑制粘接剂附着于导销。
板侧引导孔21(以及主体侧引导孔11)的直径为0.7mm(标准值：导销的直径为0.699mm)，详细而言为0.699～0.701mm。与此相对，将后侧凹部21B的直径设定为0.8mm、0.9mm、1.0mm，并且将后侧凹部21B的深度设定为0.03mm、0.1mm、0.2mm，从而确认将插芯主体10与透镜板20粘接的粘接剂附着于导销的概率。粘接剂附着于导销的概率如以下的表1所示。
[表1]
Figure BDA0002465168310000091
如表1的结果所示的那样，后侧凹部21B的直径优选为0.9mm以上。另外，也能够将板侧引导孔21(以及主体侧引导孔11)的直径设为0.55mm。在该情况下，后侧凹部21B的直径优选为0.75mm以上。这样，后侧凹部21B的直径优选为相对于板侧引导孔21(以及主体侧引导孔11)的直径大0.2mm以上。另外，后侧凹部21B的深度优选为0.1mm以上。另外，后侧凹部21B更优选直径为0.9mm以上、并且深度为0.1mm以上。
然而，若反复进行本实施方式的插芯构造体1与对方插芯的拆装，则反复进行导销与板侧引导孔21的嵌合，因此存在磨损粉附着于导销、板侧引导孔21的情况。若这样的磨损粉等粉尘附着于插芯构造体1的连接端面(在此为透镜板20的前端面20A)，则磨损粉会进入与对方插芯的连接端面之间，导致传输损失增大。因此在本实施方式中，在板侧引导孔21形成有前侧凹部21A。
前侧凹部21A是形成于板侧引导孔21的前端的凹状的部位(沉孔)。即，前侧凹部21A是形成于成为插芯构造体1的连接端面的前端面20A的凹状的部位。通过在前端面20A的板侧引导孔21的开口周围形成前侧凹部21A，从而磨损粉等的粉尘能够进入导销与前侧凹部21A的间隙，能够抑制粉尘进入与对方插芯的连接端面之间。
＜透镜部22以及凹处23＞
图8是表示透镜部22以及凹处23的结构的放大立体图。图9是透镜部22的剖视图。
插芯构造体1的前端面成为与对方插芯(未图示)连接的连接端面。在此，插芯构造体1的前端面是透镜板20的前端面20A。在插芯构造体1的前端面20A形成有凹处23。凹处23是从与对方插芯(未图示)连接的连接端面凹陷而形成的部位。在凹处23的作为底面的基底面23A形成有由多个透镜部22构成的透镜阵列。透镜部22从平坦的基底面23A以凸状突出，但由于透镜部22形成于凹处23，因此凸状的透镜部22构成为不与对方插芯的透镜部接触。
然而，若在高温多湿的环境下使用插芯构造体1，则存在水滴附着于插芯构造体1的情况。凹处23是凹陷的部位，因此若水滴形成于凹处23的内侧，则该水滴难以从凹处23向外排出，容易存留于凹处23的内侧。在这样的水滴附着于透镜部22的情况下，会导致光散射而导致传输损失增大。另外，在水滴附着于透镜部22的状态下水滴蒸发了的情况下，有时会在透镜部22形成水垢，也有可能因该水垢而使得光散射。因此，优选抑制水滴附着于透镜部22。因此在本实施方式中，在透镜阵列的外侧形成有槽部231。
槽部231是从基底面23A凹陷的部位。若从槽部231的底面观察，则形成有透镜部22的基底面23A以向前侧突出的方式形成。槽部231以包围透镜阵列(多个透镜部22)的方式形成于透镜阵列的外侧。在此，对于槽部231而言，在多个透镜部22沿左右方向排列的透镜阵列的上下的外侧，分别设置有沿左右方向排列的槽部231。槽部231是从基底面23A凹陷的部位，因此通过设置槽部231，从而使透镜阵列周边的空间扩张。而且，在本实施方式中，通过使水滴进入借助槽部231而扩张的空间，从而与无槽部231的情况相比，能够抑制水滴附着于透镜部22。
在本实施方式中，如图8所示，在透镜阵列的端部的透镜部22与凹处23的侧壁面23B之间也形成有槽部231。在图中示出：在最右端的透镜部22的更靠右侧，在与侧壁面23B之间形成有槽部231。形成于凹处23的水滴因表面张力的影响而容易在附着于侧壁面23B的状态下存留，特别是容易附着于端部的透镜部22，因此通过在端部的透镜部22与侧壁面23B之间配置槽部231，从而特别是能够抑制水滴容易附着的端部的透镜部22的传输损失的增加，因此特别有利。
如图9所示，槽部231比基底面23A更凹陷地形成，因此在槽部231的底面与基底面23A之间形成阶梯差部。而且，在本实施方式中，阶梯差面232倾斜地形成。具体而言，透镜阵列的上侧的阶梯差面232以使法线(法线向量)不仅具有向上成分也具有向前成分的方式倾斜。另外，透镜阵列的下侧的阶梯差面232以使法线不仅具有向下成分也具有向前成分的方式倾斜。这样，通过使阶梯差面232倾斜，从而附着于基底面23A的水滴容易向槽部231流下，因此能够抑制水滴附着于透镜部22。但是也可以不使阶梯差面232倾斜而使阶梯差面232相对于基底面23A、槽部231的底面垂直地构成。
附着于基底面23A的水滴容易附着于从基底面23A以凸状突出的透镜部22的边缘，因此容易存留于透镜部22的边缘与槽部231之间的基底面23A上。但是若附着于相邻的透镜部22的水滴彼此结合，则结合的较大的水滴容易从基底面23A向槽部231流下。因此在本实施方式中，透镜部22的边缘与槽部231之间的基底面23A的宽度A(参照图9)设定为透镜部22的半径以下。由此，基底面23A的容易存留水滴的部位的宽度设定为比较窄，因此能够促进附着于相邻的透镜部22的水滴彼此的结合，能够使附着于透镜部22的水滴从基底面23A向槽部231流下，能够抑制水滴存留于透镜部22。
另外，在本实施方式中，透镜部22的直径为240μm。在透镜部22中成为光路的部位的直径为70～100μm。透镜部22的边缘与槽部231之间的基底面23A的宽度A(参照图9)为50μm。透镜部22的高度(从基底面23A到透镜部22的顶点为止的尺寸)为20～30μm。槽部231的深度为数10μm左右。但是尺寸并不限定于上述尺寸。
有时在透镜部22的表面施加防反射膜(AR涂层)。这样的防反射膜通常通过蒸镀处理而在透镜部22的表面成膜。但是透镜部22配置于凹处23的底面，因此在蒸镀处理时，会产生凹处23的内壁面的阴影，有可能无法将防反射膜正常地形成于透镜部22的表面。因此，在本实施方式中，以越靠凹处23的开口侧(前侧)越扩宽的方式，在凹处23且在上下的内壁面设置有倾斜面23C。由此，能够抑制在蒸镀处理时凹处23的内壁面的阴影进入透镜部22，能够在透镜部22正常地形成防反射膜。
另外，虽然蒸镀装置(成膜装置)一次能够进行处理的容积存在制约，但在本实施方式中，蒸镀处理的对象物为透镜板20单体，因此能够在蒸镀装置设置多个透镜板20，能够以低成本在透镜部22形成防反射膜。
如上述那样，本实施方式的插芯构造体1具备多个光纤孔12、凹处23、以及由与各个光纤孔12对应地配置的多个透镜部22构成的透镜阵列。而且，在本实施方式中，从形成有透镜阵列的基底面23A凹陷的槽部231形成于透镜阵列的外侧(参照图8)。这样，通过设置槽部231，从而透镜阵列周边的空间扩张，水滴进入利用槽部231扩张的空间，由此与无槽部231的情况相比，能够抑制水滴附着于透镜部22。
图10A是表示在透镜阵列的外侧形成有槽部231的情况(第一实施方式)的环境试验结果的曲线图。图10B是表示没有槽部231的情况(比较例)的环境试验结果的曲线图。曲线图的横轴表示时间。曲线图的右侧的纵轴表示温度(摄氏度)。在此，在湿度95％的环境下使温度在25度与65度之间变化，对固定于插芯构造体1的12条光纤3的连接损失增加量(dB)进行了测定。曲线图的左侧的纵轴表示连接损失增加量(dB)。在图10A以及图10B各自的图中的上侧示出表示温度的时间变化的粗线的曲线图。另外，在各自的图中的下侧，示出表示12条光纤3各自的连接损失增加量(dB)的时间变化的12条细线的曲线图。
如能够从图10B理解的那样，在高温多湿的环境下，能够确认光纤3的传输损失恶化。这被认为是因为在高温多湿的环境下，水滴附着于成为光路的透镜部22。而且，如将图10A与图10B进行比较所能够理解的那样，在透镜阵列的外侧形成有槽部231的情况下，与没有槽部231的情况相比，确认了能够抑制光纤3的传输损失。因此能够确认在透镜阵列的外侧形成槽部231是比较有效的。
另外，在图10B中，特别是确认了端部的光纤3的传输损失的恶化。这被认为是因为在高温多湿的环境下，特别是水滴容易附着于端部的透镜部22。因此，在端部的透镜部22与侧壁面23B之间配置槽部231是特别有利的。
＜带光纤的插芯构造体1的制造方法(1)＞
图11是带光纤的插芯构造体1的制造方法(组装顺序)的流程图。另外，图6A～图6C是用于表示各工序的状况的剖面说明图。
首先，作业者准备插芯主体10和透镜板20(S101)。另外，作业者也准备导销(未图示)以便用于后续的工序。另外根据需要，作业者也准备用于对插芯主体10与透镜板20进行组装的夹具等。
接下来，作业者经由导销使插芯主体10与透镜板20对位(S102)。此时，作业者向插芯主体10的主体侧引导孔11与透镜板20的板侧引导孔21的双方插入导销(未图示)。由此，进行插芯主体10与透镜板20的上下方向以及左右方向的对位。另外，作业者在将导销插入的状态下，使插芯主体10的前端面10A与透镜板20的后端面20B接触。由此，进行插芯主体10与透镜板20的前后方向的对位。另外，也可以通过将经由导销(未图示)而安装有插芯主体10和透镜板20的插芯构造体1设置于夹具，从而保持使插芯主体10的前端面10A与透镜板20的后端面20B接触的状态。
若在S102中使插芯主体10与透镜板20对位，则插芯主体10与透镜板20的位置关系成为图1A以及图6A所示的状态(另外，导销未图示)。此时，利用透镜板20的填充用凹部24，在透镜板20与插芯主体10之间形成间隙，利用该间隙形成匹配剂填充部1A。另外，透镜板20的填充用凹部24的底面(抵接面241)与插芯主体10的光纤孔12的开口对置。
接下来，作业者将光纤带的各光纤3分别插入于插芯主体10的光纤孔12(S103)。然后，使光纤3从插芯主体10的前端面10A(光纤孔12的开口面)突出。但是在该阶段下，不使光纤端面与透镜板20的抵接面241(填充用凹部24的底面)抵接。这是因为在使光纤3穿过光纤孔12时，垃圾等有可能附着于光纤端面。
接下来，作业者对光纤端面进行清洗(S104)。例如，作业者向匹配剂填充部1A的间隙吹送空气，从而将附着于从插芯主体10的前端面10A突出的光纤端面的垃圾吹走。由此，能够在将光纤3插入至光纤孔12时(S103)附着的光纤端面的垃圾除去。另外，为了这样除去光纤端面的垃圾，而在S105(抵接处理)、S106(粘接剂填充处理)之前进行S104的清洗处理。
接下来，作业者进一步插入光纤3，使光纤端面与透镜板20的抵接面241抵接(S105)。在该阶段，严格来说有可能在光纤端面与抵接面241之间存在空气层。另外在本实施方式中，作业者如图6B所示的那样向光纤插入口13插入护套41。但是也可以不向光纤插入口13插入护套41。
接下来，作业者填充粘接剂(S106)。
在S106的粘接剂填充处理中，首先，作业者向插芯主体10的粘接剂填充部14填充粘接剂。由此，在粘接剂填充部14的内壁面与光纤3之间涂覆粘接剂。另外，若在粘接剂填充部14填充粘接剂，则粘接剂向光纤孔12的内壁面与光纤3之间浸透，若粘接剂充分地浸透，则填充于粘接剂填充部14的粘接剂从插芯主体10的前端面10A(光纤孔12的开口)漏出。在本实施方式中，能够从透镜板20的填充用凹部24(匹配剂填充部1A)的间隙目视确认填充于粘接剂填充部14的粘接剂从插芯主体10的前端面10A(光纤孔12的开口)漏出。作业者在确认了填充于粘接剂填充部14的粘接剂从插芯主体10的前端面10A(光纤孔12的开口)漏出后，将作为折射率匹配剂的粘接剂填充于匹配剂填充部1A。由此，能够抑制气泡残留于光纤孔12。
填充于插芯主体10的粘接剂填充部14的粘接剂，暂时存留于在插芯主体10的粘接剂填充部14的内部配置的光纤(参照图6B)的上侧，通过沿左右方向排列的多个光纤3的间隙而到达光纤3的下侧(光纤与构成粘接剂填充部14的插芯主体10的底面之间)。此时，在粘接剂填充部14的下表面形成有通气孔15，因此暂时存留于光纤3的上侧的粘接剂通过光纤3的间隙而容易到达光纤3的下侧。这样，通过形成通气孔15，如图6C所示，能够使粘接剂充分地涂覆于光纤3的上下，能够抑制在光纤3的下侧形成气泡。另外，通过形成通气孔15，也存在能够缩短粘接剂的填充时间的优点。
作业者能够从匹配剂填充部1A的上侧的开口填充作为折射率匹配剂的粘接剂。此时，在匹配剂填充部1A的比光纤3靠上侧的位置填充折射率匹配剂，之后通过光纤3的间隙而向比光纤3靠下侧的位置填充折射率匹配剂，使折射率匹配剂浸透光纤端面与抵接部之间。此时，匹配剂填充部1A的下侧的开口发挥作为通气口的功能，从而折射率匹配剂容易到达光纤3的下侧，因此折射率匹配剂不易存留于光纤3的上侧，因此能够缩短将折射率匹配剂填充于匹配剂填充部1A所需的填充时间。
在本实施方式中，在透镜板20的填充用凹部24的上缘形成有承接部242。因此，容易在S106中进行向匹配剂填充部1A填充折射率匹配剂的作业。另外，在过度的折射率匹配剂投入至匹配剂填充部1A时，多余的折射率匹配剂存留于承接部242，从而能够抑制折射率匹配剂从匹配剂填充部1A的上侧溢出，因此在这一点上，也容易进行向匹配剂填充部1A填充折射率匹配剂的作业。
若在S106中将作为折射率匹配剂的粘接剂填充于匹配剂填充部1A，则粘接剂浸透于插芯主体10与透镜板20的接触面的微小的间隙。由此，若在后续的处理中使粘接剂固化，则能够将插芯主体10与透镜板20粘接固定。因此，容易进行将插芯主体10与透镜板20粘接固定的作业。
若粘接剂浸透于插芯主体10与透镜板20的接触面的微小的间隙，则如图7B所示，存在粘接剂从插芯主体10的前端面10A、和透镜板20的后端面20B的间隙泄漏的情况。但是在本实施方式中，通过在板侧引导孔21的后端形成后侧凹部21B，由此如图7B所示，能够抑制粘接剂附着于导销。另外在本实施方式中，为了使粘接剂浸透于插芯主体10与透镜板20的间隙，使用粘度比较低的粘接剂，因此如果粘接剂附着于导销，则粘接剂容易因毛细管现象而沿着导销的表面浸透。因此如本实施方式那样，在使粘接剂浸透于插芯主体10与透镜板20的间隙的情况下，在板侧引导孔21的后端形成后侧凹部21B是特别有效的。
接下来，作业者使粘接剂固化(S107)。在作为粘接剂而使用紫外线固化树脂的情况下，作业者照射紫外线。另外，在作为粘接剂而使用紫外线固化树脂的情况下，作业者进行加热。
在本实施方式中，通过在板侧引导孔21的后端形成后侧凹部21B，从而如图7B所示，抑制粘接剂附着于导销。因此能够在粘接剂固化时，抑制导销粘接固定于主体侧引导孔11、板侧引导孔21。因此，在制造了插芯构造体1后，容易从主体侧引导孔11以及板侧引导孔21拔去导销。
＜带光纤的插芯构造体1的制造方法(2)＞
在上述的制造方法中，在S106中将作为折射率匹配剂的粘接剂填充于匹配剂填充部1A，从而使粘接剂浸透于插芯主体10与透镜板20的间隙，将插芯主体10与透镜板20粘接固定。但是也可以在将作为折射率匹配剂的粘接剂填充于匹配剂填充部1A之前，将插芯主体10与透镜板20粘接固定。
图12是带光纤的插芯构造体1的另一制造方法(组装顺序)的流程图。
首先，作业者准备插芯主体10和透镜板20(S101)。该工序与上述的图11的流程图的S101相同。
接下来，作业者一边使插芯主体10与透镜板20经由导销而对位、一边将插芯主体10与透镜板20粘接固定(S202)。此时，在插芯主体10的前端面10A与透镜板20的后端面20B的至少一方涂覆粘接剂、并且在插芯主体10的主体侧引导孔11与透镜板20的板侧引导孔21的双方插入了导销(未图示)的状态下，作业者使插芯主体10的前端面10A与透镜板20的后端面20B接触。若涂覆于插芯主体10与透镜板20之间的粘接剂固化，则在通过导销而对位的状态下，插芯主体10与透镜板20被粘接固定。
另外，如图7B所示，存在粘接剂从插芯主体10的前端面10A、和透镜板20的后端面20B的间隙泄漏的情况。但是在本实施方式中，通过在板侧引导孔21的后端形成后侧凹部21B，从而如图7B所示，能够抑制粘接剂附着于导销。
若在S202中将插芯主体10与透镜板20粘接固定，则通过透镜板20的填充用凹部24而在透镜板20与插芯主体10之间形成间隙，通过该间隙而形成匹配剂填充部1A。另外，透镜板20的填充用凹部24的底面(抵接面241)与插芯主体10的光纤孔12的开口对置。
接下来，作业者将光纤带的各光纤3分别插入于插芯主体10的光纤孔12(S103)，对光纤端面进行清洗(S104)，进一步插入光纤3，从而使光纤端面与透镜板20的抵接面241抵接(S105)。上述工序与上述的图11的流程图的S103～S105相同。
接下来，作业者向粘接剂填充部14填充粘接剂，并且向匹配剂填充部1A填充折射率匹配剂(S206)。该工序与上述的图11的流程图的S106大致相同。但是由于已经在S202中将插芯主体10与透镜板20粘接固定，因此在此无需使粘接剂浸透插芯主体10与透镜板20的间隙。因此，能够增加向匹配剂填充部1A填充的折射率匹配剂的选择项。例如，也能够采用难以浸透插芯主体10与透镜板20的间隙那样的粘度的折射率匹配剂。另外，填充于匹配剂填充部1A的折射率匹配剂也可以不是粘接剂。
接下来，作业者使粘接剂固化(S107)。该工序与上述的图11的流程图的S107相同。根据上述的制造方法，在S202中使插芯主体10与透镜板20粘接固定，因此在其以后的工序中不需要用于将插芯主体10与透镜板20组装的夹具等，因此容易进行作业。
＜带光纤的插芯构造体1的制造方法(3)＞
在上述的制造方法中，在将插芯主体10与透镜板20组装在一起后(参照S101、S102)，将光纤3插入至插芯主体10的光纤孔12(S103)。但是，也可以在将光纤3插入于插芯主体10的光纤孔12之后，将插芯主体10与透镜板20组装在一起。
图13是带光纤的插芯构造体1的又一制造方法(组装顺序)的流程图。图14A～图14D是用于表示图13所示的工序的状况的剖面说明图。
首先，作业者准备插芯主体10和透镜板20(S101)。该工序与上述的图11的流程图的S101相同。
接下来，作业者将光纤带的各光纤3分别插入于插芯主体10的光纤孔12(S302)。然后，如图14A所示，使光纤3从插芯主体10的前端面10A(光纤孔12的开口面)突出。另外，在将光纤3穿过光纤孔12时，垃圾等有可能附着于光纤端面。
因此，接下来，作业者对光纤端面进行清洗(S303)。例如，作业者向从插芯主体10的前端面10A突出的光纤端面吹送空气，从而将附着于光纤端面的垃圾吹走。由此，能够将在光纤3插入于光纤孔12时(S302)附着的光纤端面的垃圾除去。另外，在该阶段，如图14A所示，透镜板20未组装于插芯主体10，因此容易进行将从插芯主体10的前端面10A突出的光纤端面清洗的作业。
接下来，作业者使插芯主体10与透镜板20经由导销而对位(S304)。在此，不将插芯主体10与透镜板20粘接固定，但也可以与上述的S202相同地，在将作为折射率匹配剂的粘接剂填充于匹配剂填充部1A之前，使插芯主体10与透镜板20粘接固定。
在S304中，若使插芯主体10与透镜板20对位，则如图14B所示，利用透镜板20的填充用凹部24在透镜板20与插芯主体10之间形成间隙，利用该间隙形成匹配剂填充部1A。另外，透镜板20的填充用凹部24的底面(抵接面241)与插芯主体10的光纤孔12的开口对置。另外，如图14B所示，在该阶段，光纤端面不与透镜板20的抵接面241(填充用凹部24的底面)抵接。换言之，在S302～S304中，使光纤的端部从插芯主体10的前端面10A突出的长度比填充用凹部24的宽度短。
接下来，作业者进一步插入光纤3，使光纤端面与透镜板20的抵接面241抵接(S105：参照图14C)，并填充粘接剂(S106：参照图14D)而使粘接剂固化(S107)。上述工序与上述的图11的流程图的S105～S107相同。在此，在S106中将作为折射率匹配剂的粘接剂填充于匹配剂填充部1A，从而使粘接剂浸透于插芯主体10与透镜板20的间隙，使插芯主体10与透镜板20粘接固定，但只要在上述的S304中将插芯主体10与透镜板20粘接固定，则无需使粘接剂浸透于插芯主体10与透镜板20的间隙。无论在哪一情况下，都能够通过在板侧引导孔21的后端形成后侧凹部21B，从而如图14B所示地抑制粘接剂附着于导销。
第二实施方式
图15是第二实施方式的插芯构造体1的整体立体图。第二实施方式的插芯构造体1不是第一实施方式那样由分体部件的插芯主体10和透镜板20构成，而是一体成型。
在第二实施方式的插芯构造体1中，插芯构造体1具备多个光纤孔12(在图15中未图示)、凹处23以及由多个透镜部22构成的透镜阵列。而且，在第二实施方式中，从形成有透镜阵列的基底面23A凹陷的槽部231也形成于透镜阵列的外侧。在第二实施方式中也通过设置槽部231来扩张透镜阵列的周边的空间。因此在第二实施方式中，通过水滴进入至由槽部231扩张的空间，由此与没有槽部231的情况相比，能够抑制水滴附着于透镜部22。
其他实施方式
图16A是第三实施方式的插芯构造体1的主视图。在第二实施方式中，由在左右方向上排列的多个透镜部22构成的透镜阵列设置有两个。两个透镜阵列在上下方向(与左右方向正交的方向)上并排配置。
在第三实施方式中，在各个透镜阵列的外侧形成有槽部231。在第二实施方式中，通过水滴进入至由槽部231扩张的空间，与没有槽部231的情况相比，能够抑制水滴附着于透镜部22。
图16B是第四实施方式的插芯构造体1的主视图。在第四实施方式中，与第三实施方式相同，由在左右方向上并排的多个透镜部22构成的透镜阵列设置有两个。其中，在第四实施方式中，两个透镜阵列形成于共同的基底面23A。
在第四实施方式中，通过以围绕形成有两个透镜阵列的共同的基底面23A的外侧的方式形成槽部231，从而在两个透镜阵列的外侧形成有槽部231。在第四实施方式中，未在两个透镜阵列之间形成槽部231，因此能够抑制水滴附着于两个透镜阵列之间。
图16C是第五实施方式的插芯构造体1的主视图。在第五实施方式中，也与第三、第四实施方式相同，由在左右方向上并排的多个透镜部22构成的透镜阵列设置有两个。其中，在第五实施方式中，两个透镜阵列在左右方向(构成透镜阵列的多个透镜部22并排的方向)上并排配置。
在第五实施方式中，在各个透镜阵列的外侧形成有槽部231。在第五实施方式中，通过水滴进入至由槽部231扩张的空间，与没有槽部231的情况相比，能够抑制水滴附着于透镜部22。
另外，在第五实施方式中，在两个透镜阵列之间形成有槽部231。在第五实施方式中，附着于各个透镜阵列的上侧的槽部231(在左右方向上延伸的上侧的槽部231)的水滴容易通过形成于两个透镜阵列之间的槽部231而向下方流下，因此能够抑制水滴附着于透镜部22。另外，在第五实施方式中，两个透镜阵列在左右方向上并排，因此与第三实施方式不同，两个透镜阵列之间的槽部231比较短，因此水滴不易积存于两个透镜阵列之间的槽部231。
其他
上述实施方式是为了容易理解本发明而提出的，不用于限定解释本发明。本发明能够不脱离其主旨地变更、改进，并且在本发明中当然包含其等价物。
附图标记说明
1…插芯构造体；1A…匹配剂填充部；3…光纤；10…插芯主体；10A…前端面；11…主体侧引导孔；12…光纤孔(保持部)；13…光纤插入口；14…粘接剂填充部；14A…填充口；15…通气孔；20…透镜板；20A…前端面；20B…后端面；21…板侧引导孔；21A…前侧凹部；21B…后侧凹部；22…透镜部(透镜阵列)；23…凹处；23A…基底面；23B…侧壁面；23C…倾斜面；231…槽部；232…阶梯差面；24…填充用凹部；241…抵接面；242…承接部；41…护套。

Claims (9)

1.一种插芯构造体，其特征在于，具备：
保持部，其保持构成多个光波导的光波导部件；
凹处，其从与对方插芯连接的连接端面凹陷而形成；以及
透镜阵列，其形成于成为所述凹处的底面的基底面，由与各个所述光波导对应地配置的多个透镜部构成，
从形成有所述透镜阵列的所述基底面凹陷的槽部形成于所述透镜阵列的外侧。
2.根据权利要求1所述的插芯构造体，其特征在于，
在所述透镜阵列的端部的所述透镜部与所述凹处的侧壁面之间形成有所述槽部。
3.根据权利要求1或2所述的插芯构造体，其特征在于，
在所述基底面与所述槽部的底面之间形成有倾斜的阶梯差面。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的插芯构造体，其特征在于，
透镜部的边缘与所述槽部之间的所述基底面的宽度为所述透镜部的半径以下。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的插芯构造体，其特征在于，
在所述透镜部的表面形成有防反射膜，
以越靠所述凹处的开口侧越扩宽的方式使所述凹处的内壁面倾斜。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的插芯构造体，其特征在于，
所述插芯构造体具备：
插芯主体，其具有所述保持部、和所述保持部开口的开口面；和
透镜板，其具有所述凹处和所述透镜阵列，
在所述插芯主体与所述透镜板的至少一方形成有填充用凹部，
借助所述填充用凹部在所述插芯主体的所述开口面与所述透镜板的抵接面之间形成有间隙，该间隙成为用于填充折射率匹配剂的匹配剂填充部。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的插芯构造体，其特征在于，
所述插芯构造体至少具有两个所述透镜阵列，
在各个所述透镜阵列的外侧形成有所述槽部。
8.根据权利要求7所述的插芯构造体，其特征在于，
所述插芯构造体至少具有两个所述透镜阵列，
两个所述透镜阵列在构成所述透镜阵列的多个所述透镜部的排列方向上并排配置，
在两个所述透镜阵列之间形成有所述槽部。
9.根据权利要求1～6中的任一项所述的插芯构造体，其特征在于，
在至少形成有两个所述透镜阵列的共同的所述基底面的外侧形成有所述槽部。
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