JP2000347060A

JP2000347060A - ガイドブロック

Info

Publication number: JP2000347060A
Application number: JP11157770A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Sakamoto; 和幸阪本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】使用環境、特に温度条件が変化した場合で
も、ピッチがずれることのない複数の収容部が高精度に
形成され、かつ、その作製が容易なガイドブロックを提
供する。【解決手段】ガイドブロック１０は、熱膨張係数が
１．０×１０^-5／℃以下のセラミックス（好ましくは、
石英ガラス）からなる基板１１上に、位置決め用の複数
の収容部１２Ａ，１２Ａ…が、当該基板１１上に設けら
れた複数の突起（樹脂凸部）１２，１２…によって形成
されている。突起１２，１２…は、基板１１上で互いに
分離して形成されている。この突起１２，１２…は紫外
線硬化樹脂によって形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガイドブロックに
関し、特に、光ファイバ用多心コネクタに用いられるガ
イドブロックに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の光ファイバをガイドブロック（整
列部材）に平行に並べて一括固定するアレイ型の光ファ
イバ用多心コネクタが公知である。この光ファイバ用多
心コネクタは、互いに接続される光ファイバ間の軸ず
れ、角度ずれが生じないように高精度の位置合わせが要
求され、特に、温度変化に対して、固定されている複数
の光ファイバの間のピッチがずれないように、ガイドブ
ロック自体の線膨張係数が小さいことが必要である。

【０００３】特に、多数の光ファイバを平行に並べて一
括固定する近年の光ファイバ用多心コネクタにあって
は、ガイドブロックの溝のピッチが温度上昇や製造時の
誤差等によりずれた場合には、光ファイバの数が増える
程、コネクタ全体としてのずれが大きくなる。このため
光ファイバ用多心コネクタに用いられるガイドブロック
としては、その基板の材質として、ガラスやセラミック
ス等の線膨張係数の小さい非金属性無機物が用いられて
いる。

【０００４】この線膨張係数が小さい非金属性無機物の
基板に、断面円形の複数の光ファイバを固定するに当っ
ては、当該基板の主面に、研削等の除去加工によりＶ溝
を形成する方法、又は、ガラス（例えば、ガラスを高温
に熱してゲル状にしたもの）をプレス加工する方法が用
いられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方法では、ガイドブロックの基板として、ガラスやセラ
ミックス等の脆性材料が用いられるため、現状では砥石
による研削加工によりＶ溝を形成している。ところが、
この方法では砥石の先端の摩耗が激しく、多数の基板に
精度の高い一定形状の多数の溝（Ｖ溝）を繰り返し形成
することができず、大量生産に向いていない。

【０００６】又、溝を研削加工で形成する場合は、溝の
内壁面の仕上げが粗く、光ファイバを実装する際の位置
合わせの精度が低下する。又、後者の方法では、プレス
加工時に型自体も高熱になるため、型の寿命が短くなる
と云う不具合があり、この場合にも型の寿命が短くなる
分、大量生産に不向きで、製造コストが高くなる。又、
大量のガイドブロックを製造する場合には、多量の型を
予め用意しなければならない。

【０００７】又、ガラスをプレス加工する際には、基板
を加熱しなければならず、加熱時に形成された溝が常温
に戻ったときに、高い加工精度をそのまま保つのが困難
である。

【０００８】更に、後者の方法では、プレス加工におけ
るガラスの転写性が十分でないため、基板に一定以上の
深さのＶ溝を形成することが困難であり、溝が浅くなる
分、所望の位置で光ファイバを確実に固定することがで
きず、位置合わせの精度が低下する虞もある。本発明
は、かかる事情に鑑みてなされたもので、使用環境が変
化しても（特に温度変化）、ピッチがずれることのない
溝を、高精度に、かつ、容易に作製することができ、し
かも、製造コストが低く、大量生産が可能なガイドブロ
ックを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、熱膨張係数が一定値以下
の非金属性無機物からなる基板上に、位置決め用の複数
の収容部を、当該基板上に設けられた複数の樹脂凸部に
よって形成したものである。又、請求項２に記載の発明
は、前記複数の樹脂凸部を、前記基板上で互いに分離し
て形成したものである。

【００１０】又、請求項３に記載の発明は、前記非金属
性無機物の線膨張係数を、１．０×１０^-5／℃以下とし
たものである。又、請求項４に記載の発明は、前記基板
を構成する非金属性無機物を、紫外線を透過するガラス
とし、前記複数の樹脂凸部を、紫外線硬化樹脂で形成し
たものである。

【００１１】（作用）上記請求項１の発明によれば、ガ
イドブロックの温度が上昇した場合であっても、基板自
体の熱膨張が殆どないので、樹脂凸部が熱膨張しても、
互いのピッチの変化は極めて小さいものとなる。又、請
求項２の発明によれば、複数の樹脂凸部が互いに分離し
ているので、これを形成する樹脂を加工のし易さのみで
選定することができ、この場合でも、基板自体に熱膨張
がないので、当該選定された樹脂の線膨張係数が比較的
高くても、温度変化により当該樹脂凸部の互いのピッチ
変化は極めて小さい。

【００１２】又、請求項３の発明によれば、ガイドブロ
ックの基板は、砥石による研削加工が不要であるため、
基板の材質を線膨張係数のみに着目して、実装される部
品（例えば、光ファイバ）に要求される線膨張係数とす
ることができ、実装された部品間に、温度上昇に伴う位
置ずれを許容範囲内とすることができる。又、請求項４
の発明によれば、基板側から、樹脂凸部を形成するため
の紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することができるの
で、紫外線硬化樹脂による樹脂凸部を容易に、しかも、
速く作製でき、スループットが向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明の第１の実施の形態について、図１から図６を参照し
て説明する。尚、この第１の実施の形態は、請求項１か
ら請求項４に対応する。この第１の実施の形態は、図１
に示すガイドブロック１０の基板１１を構成する非金属
性無機物としてガラス製平板（特に、紫外線を透過する
石英ガラス）を用い、このガラス製平板１１上に形成さ
れる複数の樹脂凸部（突起）１２，１２…を紫外線硬化
樹脂で形成したものである。尚、石英ガラスの膨張係数
は、およそ、５〜６×１０^-7／℃である。

【００１４】光ファイバ用多心コネクタに用いられるガ
イドブロック１０は、図１、図２に示すように、ガラス
製平板（石英ガラス）１１と、該ガラス製平板１１の主
面に形成された複数の突起（樹脂凸部）１２，１２…と
によって構成されている。紫外線硬化樹脂からなる複数
の突起１２，１２…は、図１、図２に示すように、断面
が三角形で、ガラス製平板１１の長手方向にレール状に
形成される。

【００１５】又、この複数の突起１２，１２…は、図２
に示すように、互いに一定のピッチｄ1で、かつ、互い
に分離して形成される。互いに分離された複数の突起１
２，１２…は、当該ガイドブロック１０全体の温度が上
昇が生じた場合に、これら突起１２，１２…自体が熱膨
張しても、互いに分離されているので、ピッチｄ1はガ
ラス製平板１１の熱膨張の影響を受けるのみである。従
って、光ファイバ２０，２０…の位置は温度変化によっ
ても極めて少ない変化にとどまる。

【００１６】ここで、複数の突起１２，１２…は、その
ピッチｄ1、高さｈ1が、突起１２，１２…間に形成され
る収容部（溝）１２Ａ，１２Ａ…の形状、及び、これら
の間に配置（固定）される光ファイバ２０，２０…の径
ｒ1に応じて決定される。この実施の形態では、ピッチ
ｄ1は、図２に示すように、配置された光ファイバ２
０，２０…の外周が、収容部（溝）１２Ａ，１２Ａ…の
底部と側部の３点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で接触する値に決定さ
れている。

【００１７】又、突起１２，１２…の高さｈ1は、光フ
ァイバ２０の径ｒ1と同じ値に決定されている。このよ
うに形成されたガイドブロック１０においては、図３
（ａ）に示すように、ガイドブロック１０に形成された
複数の突起１２，１２…の間（収納部１２Ａ，１２Ａ
…）に光ファイバ２０，２０…が配置される。

【００１８】そして、図３（ｂ）に示すように、その上
方より接着剤（紫外線硬化樹脂）４が塗布され、更に、
その上方が蓋材５で覆われ、その状態で、紫外線が照射
されて（例えば、ガラス製平板１１側から照射）、ガイ
ドブロック１０に光ファイバ２０，２０…が固定された
光ファイバ用多心コネクタのユニット３０が形成され
る。

【００１９】次に、上記したガイドブロック１０の製造
方法について、図４から図６を用いて説明する。図４、
図５は、ガイドブロック１０を成形するための型４０
（本体４１及び型部材４２）を示す斜視図である。

【００２０】ここで、型部材４２は、本体４１の凹部４
１Ａに収容される。又、本体４１には、型部材４２とガ
ラス製平板１１（図５中、破線で示す）の位置決めを行
うためのポケット部４１Ｂが形成されている。一方、型
部材４２には、図４に示すように、その上面に多数の溝
４３，４３…が形成されている。

【００２１】この型部材４２は、基体が、例えば真鍮か
らなり、溝（Ｖ溝）４３，４３…は、ダイヤモンドバイ
トによるプレーナー加工によって形成される。このよう
に真鍮製の型部材４２を用いることで、プレーナー加工
後の溝（Ｖ溝）４３，４３…の断面形状にバラツキが生
じることなく、しかも、その内面を鏡面に加工できる。

【００２２】この溝（Ｖ溝）４３，４３…の形状が、そ
のままガイドブロック１０側の突起１２，１２…の形状
となる。又、溝（Ｖ溝）４３，４３…の内面が鏡面に仕
上げられると、突起１２，１２…の側面が鏡面となり、
当該ガイドブロック１０に実装される光ファイバ２０，
２０…の位置合わせを高精度に行なうことができる。

【００２３】尚、上記のように型部材４２を、本体４１
と別個に作製し、その後、凹部４１Ａにはめ込むように
することで、溝（Ｖ溝）４３，４３…を、通し加工によ
って、精度よく、しかも容易に形成できる。次に、この
型４０を用いて、ガラス製平板１１上に複数の突起１
２，１２…を形成する方法について説明する。

【００２４】先ず、溝（Ｖ溝）４３，４３…の内面に離
型剤が塗布される。そして、図５に示す、型４０の型部
材４２の上面側に、紫外線硬化樹脂を、溝（Ｖ溝）４
３，４３…が満ちるように流し込む。

【００２５】次いで、ガラス製平板１１を、型４０のポ
ケット部４１Ｂに収容して、その位置決めを行う。尚、
ガラス製平板１１側には、ガラスと紫外線硬化樹脂との
密着性を向上させるために、予め、カップリング剤が塗
布される。この状態で、図６に示すように、ガラス製平
板１１の上方から紫外線が照射されると（図中、矢印で
示す。）、当該ガラス製平板１１を透過した紫外線が、
型部材４２の溝（Ｖ溝）４３，４３…に流し込まれた紫
外線硬化樹脂４４，４４…が硬化する。

【００２６】紫外線硬化樹脂４４，４４…が硬化された
後、ガラス製平板１１を、型４０のポケット部４１Ｂか
ら、公知の突き出し機構を用いて引き出すと、ガラス製
平板１１の所定位置に、上記紫外線硬化樹脂４４，４４
…からなる複数の突起１２，１２…が形成されたガイド
ブロック１０（図１）が形成される。このように、第１
の実施の形態のガイドブロック１０では、基板としてガ
ラス製平板１１が用いられているので、突起１２，１２
…を紫外線硬化樹脂にて形成する際に、紫外線をガラス
製平板１１を透過させて、これに照射することができ
る。

【００２７】以上説明したように、この第１の実施の形
態によれば、研削等の除去加工による高精度加工が困難
なガラス製平板１１に対しても、直接的に加工を施すこ
となく、光ファイバ２０，２０…を実装するための収容
部１２Ａ，１２Ａ…を、容易に形成できるので、その線
膨張係数のみに着目して基板１１の材質を選定すること
ができる。

【００２８】この第１の実施の形態では、ガイドブロッ
ク１０として、１．０×１０^-5／℃以下の線膨張係数の
小さい材質を用いているため、当該ガイドブロック１０
が用いられた光ファイバ用多心コネクタのユニット３０
に温度上昇が生じた場合であっても、実装された光ファ
イバ２０，２０…間のピッチ（収容部１２Ａのピッチｄ
1）の変化は極めて少ない。

【００２９】又、この第１の実施の形態では、非金属性
無機物として、線膨張係数が６．０×１０^-7／℃以下の
石英ガラスを用いたが、紫外線が透過し、線膨張係数が
小さいガラスであれば、石英ガラス以外のガラスを用い
ることも可能である。例えば、他にも石英に酸化チタン
等が添加されたゼロ膨張ガラスを用いることでもよい。
又、光ファイバ２０，２０…を実装する場合には、例示
のように線膨張係数が小さいことが要求されるが、光フ
ァイバ以外の部品を実装する場合には、これら部品に要
求される精度に応じた線膨張係数の材料を選択すればよ
い。尚、光ファイバ用ガイドブロックとして使用する場
合は、１．０×１０^-5／℃以下の線膨張係数を有した材
質を選択することとが望ましい。

【００３０】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態について、図７、図８を参照して説明す
る。尚、この第２の実施の形態は、請求項１から請求項
３に対応する。第２の実施の形態では、ガイドブロック
５０の基板５１を構成する非金属性無機物として、ガラ
ス以外のセラミックス（但し、線膨張係数が１．０×１
０^-5／℃以下）が用いられている。セラミックス基板５
１上に形成される複数の樹脂凸部（突起）５２，５２…
は、第１の実施の形態と同様に、紫外線硬化樹脂で形成
されている。

【００３１】又、基板５１上の突起５２，５２…の断面
形状（特に高さｈ1）、ピッチｄ1は、共に、第１の実施
の形態の突起１２，１２…と同一である。このように構
成されたガイドブロック５０も、複数の突起５２，５２
…が互いに分離されているため、ガイドブロック５０が
適用された光ファイバ用多心コネクタ（図示省略）に温
度上昇が生じた場合であっても、複数の突起５２，５２
…の互いのピッチｄ1が広がることがなく、収容部５２
Ａ，５２Ａ…内に実装された複数の光ファイバ２０，２
０…の相対位置（ピッチｄ1）のずれ量は極めて小さ
い。

【００３２】このガイドブロック５０を製造する型６０
（図８）の材質は、紫外線を透過するもの（例えば、石
英ガラス）であり、型部材６２の材質も、紫外線を透過
する材質（例えば、石英ガラス）であるか、若しくは、
紫外線を透過しない材料（例えば金属）であって、必要
部分を開口したものである。型６０を用いて、セラミッ
ク平板５１に紫外線硬化樹脂からなる突起５２，５２…
を形成するに当っては、型部材６２が収容された型６０
に、紫外線硬化樹脂（６４）を、溝（Ｖ溝）６３，６３
…が満ちるように、流し込み、セラミック平板５１を、
型６０のポケット部６１Ｂに収容する。そして、石英ガ
ラスからなる型６０、型部材６２側から紫外線を照射し
て（図中、矢印で示す。）、溝６３，６３…内の紫外線
硬化樹脂６４，６４…を硬化させる。

【００３３】溝（Ｖ溝）６３，６３…内の紫外線硬化樹
脂６４，６４…が硬化した後は、セラミック平板５１
を、型６０のポケット部６１Ｂから引き出す。これによ
り、セラミック平板５１の所定位置に複数の突起（樹脂
凸部）５２，５２…が形成されたガイドブロック５０
（図７）が形成される。この第２の実施の形態では、強
度や加工性等に優れたセラミックスの種類を選定できる
ため、高機能化が可能になる。

【００３４】尚、この実施の形態のように基板５１とし
て、セラミックスを用いる場合には、突起５２，５２…
を、熱硬化樹脂によって形成してもよい。この場合に
は、型部材６２を、上記のようにガラスで形成する必要
がなく、例えば、型部材６２として、第１の実施の形態
と同様に、加工性の優れた真鍮（溝６３，６３…を鏡面
にできる）を用いることができ、光ファイバ２０，２０
…の実装時の位置合わせをより高精度に行うことができ
る。

【００３５】尚、上記した第１、第２の実施の形態で
は、突起１２，１２…，５２，５２…の断面形状を三角
形とし、その高さｈ1を光ファイバ２０の径ｒ1と同一と
し、互いのピッチをｄ1としたが、これに限ることはな
い。例えば、図９（ａ）に示すように、突起２，２…の
断面（三角形）の高さｈ2を低くして、光ファイバ２
０，２０…が互いに接触する程度にしてもよい。この場
合には、ピッチｄ2が、上記ピッチｄ1より小さいので、
光ファイバ用多心コネクタの光ファイバ２０，２０…の
実装時の密度を高めることができる。

【００３６】又、突起２，２…の断面形状を、図９
（ｂ）に示す形状にして、その間に形成される収納部２
Ａ，２Ａ…をＵ溝としてもよい。この場合には、深さｈ
3を、光ファイバ２０の径ｒ1と同等としつつ、ピッチｄ
3を、第１、第２の実施の形態のピッチｄ1より小さくす
ることができる。又、上記した第１、第２の実施の形態
では、突起１２，１２…，５２，５２…を互いに分離し
て形成したが、図９（ｃ）に示すように、突起７２，７
２…を基部７７によって互いに連結されるように一体的
に形成してもよい。この場合には、温度上昇によって基
部７７が膨張した場合に、突起７２，７２…のピッチｄ
1に影響を与えず、しかも、基板７１と基部７７の線膨
張係数の差によって、基板７１に反りが生じない程度の
薄さであればよい。このように突起７２，７２…を基部
７７によって一体的に形成する場合には、図１０に示す
ように、型８０のポケット部８０Ｂと型部材８２の上面
８２Ｂとの間に、基部７７の厚さに応じた段差ｔを設け
ればよい。

【００３７】尚、この第２の実施の形態では、非金属性
無機物として、線膨張係数が１．０×１０^-5／℃以下の
セラミックスを用いる例をあげて説明したが、光ファイ
バ以外の部品を実装する場合には、線膨張係数を考慮し
ないで材料を選択してもよい。尚、上記した第１，第２
の実施の形態では、ガイドブロック１０を光ファイバ用
多心コネクタに用いる場合を説明したが、実装時に高密
度の位置合わせが要求される他のコネクタや、実装装置
一般にも、本発明は適用可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明した請求項１の発明によれば、
ガイドブロックの温度が上昇した場合であっても、樹脂
凸部（突起）間のピッチが変化する量が極めて少ないの
で、研削等の除去加工による高精度加工が困難な基板に
対しても、容易に、温度変化に拘わらず一定ピッチの複
数の収容部が形成されたガイドブロックを提供できる。
この場合、基板の材質は、線膨張係数にのみ着目して選
定できる。又、基板自体には、研削等の除去加工が施さ
れないので、製造が容易で、大量生産にも適している。

【００３９】又、請求項２の発明によれば、複数の樹脂
凸部が互いに分離しているので、これを線膨張係数の比
較的高い樹脂で形成しても、収納部間のピッチには影響
を与えないため、実装される製品に、温度上昇に伴う位
置ずれが極めて少ない。又、請求項３の発明によれば、
ガイドブロックの基板として線膨張係数を１．０×１０
^-5／℃以下にしても、これらの熱膨張係数を満たす脆性
材料に対して、研削等の除去加工を施さないため、当該
基板に収容部を容易に形成することができ、光ファイバ
等の高精度な位置合わせが要求されるコネクタに適した
ガイドブロックが提供できる。

【００４０】又、請求項４の発明によれば、基板側か
ら、突起を形成するための紫外線硬化樹脂に紫外線を透
過することができるので、型部材を真鍮等で構成できる
分、ガイドブロックの収納部の壁面を鏡面加工でき、位
置合わせ精度の高いコネクタが容易に作製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態のガイドブロック１０の斜視
図である。

【図２】第１の実施の形態のガイドブロック１０のガラ
ス製平板１１上の突起１２，１２…の断面形状及びこれ
に実装される光ファイバ２０，２０…を示す説明図であ
る。

【図３】第１の実施の形態のガイドブロック１０に光フ
ァイバ２０，２０…を実装した状態を示す説明図であ
る。

【図４】第１の実施の形態のガイドブロック１０を成形
するための型４０（本体４１及び型部材４２）を示す斜
視図である。

【図５】第１の実施の形態のガイドブロック１０を成形
するための型４０を示す斜視図である。

【図６】第１の実施の形態のガイドブロック１０の製造
方法を説明するための斜視図である。

【図７】第２の実施の形態のガイドブロック５０の斜視
図である。

【図８】第２の実施の形態のガイドブロック５０の製造
方法を説明するための斜視図である。

【図９】ガイドブロックの基板上の突起の断面の他の態
様を示す説明図である。

【図１０】ガイドブロックの基板上の突起を互いに連結
する基部を形成するための型を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０，５０ガイドブロック１２，５２突起（樹脂凹部）１２Ａ，５２Ａ収容部（溝）２０光ファイバ４０型４２型部材４３，５３溝（Ｖ溝）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱膨張係数が一定値以下の非金属性無機
物からなる基板上に、位置決め用の複数の収容部が、当
該基板上に設けられた複数の樹脂凸部によって形成され
ていることを特徴とするガイドブロック。
【請求項２】前記複数の樹脂凸部は、前記基板上で互
いに分離して形成されていることを特徴とする請求項１
に記載のガイドブロック。
【請求項３】前記非金属性無機物の線膨張係数は、
１．０×１０^-5／℃以下であることを特徴とする請求項
１又は請求項２に記載のガイドブロック。
【請求項４】前記基板を構成する非金属性無機物は、
紫外線を透過するガラスであり、前記複数の樹脂凸部
は、紫外線硬化樹脂にて形成されることを特徴とする請
求項１から請求項３の何れかに記載のガイドブロック。