JP2004219478A

JP2004219478A - 光ファイバコリメートユニット

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Publication number: JP2004219478A
Application number: JP2003003620A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Ikegame; 哲夫池亀
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】光ファイバとコリメートレンズを位置決めして取り付け、固定部材に高精度で位置決め固定が可能な光ファイバコリメートユニットを提供する。
【解決手段】基板１２の上面１２ｃには光ファイバ２とコリメートレンズとが溝部により位置決めして取り付けられ、この基板の上面１２ｃ及び側面１２ｄは高精度に加工されており、固定部材となるコリメートマウント１０に設けた基準面１０ａ、１０ｂ、１０ｂ１０ｄと１０ｃ、１０ｃとにより位置決めして高精度に取り付けができるようにした。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、光通信等に用いられる光ファイバとコリメートレンズを組み付けた光ファイバコリメートユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信の例えば光スイッチにおいては、光ファイバから出射した光をコリメートレンズにより平行光等に光の収束、発散具合を調整した光とし、空間中を伝搬させてガルバノミラーに入射させ、この反射光を他のコリメートレンズに入射させ、光ファイバのコア部に光を入射させる事が行われている。
【０００３】
光通信等においては、光ファイバとコリメートレンズを一体構成とし、光ファイバとコリメートレンズを光学的に結合させているユニットが用いられている。前記の様な例としてはたとえば特開２００１−２４２３３９号公報には図１６に示す様な装置が開示されている。
基板９５の一方の端部（図１６の例では左側端部）から中央部に向かって、屈折率分布型ロッドレンズ９１を収容するためのロッドレンズ用Ｖ溝９６ａを形成し、他方の端部からロッドレンズ用Ｖ溝９６ａの端部まで延びる光ファイバ用Ｖ溝９６ｂを形成し、屈折率分布型ロッドレンズ９１及び光ファイバ９３をそれぞれ対応するＶ溝９６ａ，９６ｂに収容する接続構造が開示されている。
【０００４】
ここで、ロッドレンズ用Ｖ溝９６ａ及び光ファイバ用Ｖ溝９６ｂの開口幅及び傾斜角度は、同図のＣ−Ｃ線断面図に示されるように、屈折率分布型ロッドレンズ９１及び光ファイバ９３が収容された状態で、両者の光軸Ｌが一致するようにそれぞれ規定されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２４２３３９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１６に示した様な光ファイバ９３とコリメートレンズとしてのロッドレンズ９１を一体構成にしたユニットは、このユニットを装置に組み込む為にはこのユニットを固定部材に位置決め固定する必要がある。
【０００７】
このユニットから出射された光をガルバノミラーなどの他の光学部品に投射するために、このユニットと他の光学部品との位置決め精度が問題になる。
この位置決め精度が悪いと光学特性が劣化したり、有効反射面に光が入射しないといった問題が生じてしまう。
【０００８】
しかしながら、特開２００１−２４２３３９に示す従来例においてはこのユニットの固定部材への取り付けに関しては何ら考慮されていない。
【０００９】
（発明の目的）
本発明は、このような上記の問題点に着目してなされたもので、光ファイバとコリメートレンズを位置決めして取り付け、さらに固定部材に高精度で位置決め固定が可能な光ファイバコリメートユニットを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
光を導光する光ファイバと、
前記光ファイバと対向配置され、光を集光するコリメートレンズと、
前記光ファイバと前記コリメートレンズとが一面に設けた溝部に組み付けられる基板と、
前記基板における前記一面を位置決め固定する位置決め部を設けた固定部材と、
を具備することにより、光ファイバとコリメートレンズとが組み付けられた基板を固定部材に高精度に位置決め固定できるようにしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図７を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を備えた光スイッチの構成を斜視図で示し、図２は図１の光学系の配置を平面図で示し、図３は第１のコリメートマウントユニットを斜視図で示し、図４は図３における基板の取り付け部分を断面図で示し、図５は図３の基板及びコリメートマウントを分解して示し、図６は基板の上面側の構造を示し、図７は金型により基板の形成の説明図を示す。
【００１２】
本実施の形態では光通信に用いられる光スイッチに適用した例を以下に示す。図１に示すように本発明の第１の実施の形態を備えた光スイッチ１は、例えば４本の入力用の光ファイバ２−１〜２−４（図１では２で代表）と、４本の出力用の光ファイバ３−１〜３−４（図１では３で代表）とを有し、入力された光を任意の出力用の光ファイバ３に切り替える４×４の光スイッチを構成している。この光スイッチ１は例えばアルミダイキャスト製のボックス４に収納されている。
【００１３】
このボックス４の内部には、４本の入力用の光ファイバ２が固定された第１のコリメートマウントユニット５Ａと、出力用の光ファイバ３が固定された第２のコリメートマウントユニット５Ｂとにおけるそれぞれのコリメートマウント１０がビス１１によりボックス４の内部底面に固定されている。
【００１４】
第１のコリメートマウントユニット５Ａには、固定部材としてのコリメートマウント１０に光ファイバ２とコリメートレンズ１３（図６参照）をそれぞれ取り付けたコリメートレンズユニット８が４個固定され、また第２のコリメートマウントユニット５Ｂには、光ファイバ３とコリメートレンズ１３をそれぞれ取り付けたコリメートレンズユニット９が４個固定される。
【００１５】
また、コリメートレンズユニット８には、図６に示すように基板１２に光ファイバ２と、この光ファイバ２の端部に対向するようにしてコリメートレンズ１３とが位置決め固定される。
同様にコリメートレンズユニット９には基板１２に光ファイバ３とコリメートレンズ１３とが位置決め固定されている。光ファイバ２と３として同じものとすると、コリメートレンズユニット８及び９は同じ構成である。
【００１６】
なお、本実施の形態では、本発明の光ファイバコリメートユニットをコリメートレンズユニット８或いは９とその固定部材としてのコリメートマウント１０とにより構成されている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、４本の光ファイバ２及び３をそれぞれ１方向、例えばＹ方向に平行となるように固定した第１及び第２のコリメートマウントユニット５Ａ及び５Ｂはその長手方向が光ファイバ２及び３と直交するＸ方向に沿って配置され、４本の光ファイバ２の光軸上に対向して、入射された光を反射する４個のガルバノミラー６−１〜６−４（第１のガルバユニット６Ａと略記）と、この第１のガルバユニット６Ａからの光を反射して第２のコリメートマウントユニット５Ｂ側に導光（偏向）する４個のガルバノミラー６−５〜６−８（第２のガルバユニット６Ｂと略記、また第１及び第２のガルバユニット６Ａ、６Ｂをガルバユニット６で代表）とが配置されている。
【００１８】
各ガルバノミラー６−Ｉ（Ｉ＝１〜８）は直交するＯｘ，Ｏｙの２軸の周りで傾き制御可能な反射面を設けたミラー７−Ｉを備えている（具体的には図１のミラー７−５参照）。
図２に示すように第１のガルバユニット６Ａの各ガルバノミラー６−Ｉはコリメートマウントユニット５Ａから出射される光の光軸に対して斜め４５度に配置され、また第２のガルバユニット６Ｂの各ガルバノミラー６−Ｉはコリメートマウントユニット５Ｂに入射される光の光軸に対して斜め４５度に配置されている。
【００１９】
２軸のガルバノミラー６−Ｉとしては、種々の提案がされているため詳細は省略するが、たとえば、本発明者も特開２００２−１５６５９１号公報に示すような傾きセンサ付きの２軸ガルバノミラーを提案しており、ここに開示されている２軸のガルバノミラー等を本実施の形態のガルバノミラー６−Ｉとして使用することができる。
【００２０】
８個のガルバノミラー６−Ｉにおけるそれぞれのミラー７−Ｉは図２に示すように２つのコリメートマウントユニット５Ａとコリメートマウントユニット５Ｂの配列方向に対して４５度となる方向に４個ずつ並んで配置されている。
【００２１】
初期状態、つまりガルバノミラー６−Ｉを駆動しない状態では、各ミラー７−Ｉは傾かず、入力用の光ファイバ２−１〜２−４より出射された光は、２組のガルバユニット６Ａ及び６Ｂのガルバノミラー６−Ｉのミラー７−Ｉで２回反射されてそれぞれ出力用の光ファイバ３−１〜３−４へ入射する。
【００２２】
例えば入力用の光ファイバ２−１から出射した光の出力先を出力用の光ファイバ３−１から３−４に切り替える場合について説明と、ガルバノミラー６−１のミラー７−１の角度を図２の符号７−１′で示すように変更して、反射光が入射されるミラーをミラー７−５から７−８に変更する。そして、ミラー７−８の角度同様に符号７−８′で示すように変更する事によりミラー７−８′での反射光を出力用の光ファイバ３−４に入射させる事ができる。
同様にして入力用の４本の光ファイバ２−Ｉからの光を任意の出力用の４本の光ファイバ３−Ｉに入射させる事ができる。
【００２３】
次にコリメートレンズユニット８について説明する。なお、コリメートレンズユニット９も同様であるので説明を省略する。
図６に示すようにコリメートレンズユニット８は、光を伝送（導光）する光ファイバ２と、この光ファイバ２による光を集光して略平行な光束にするコリメートレンズ１３と、光ファイバ２及びコリメートレンズ１３とが位置決め固定される基板１２とを有し、光ファイバ２から出射された光はコリメートレンズ１３により平行光にして出射される。その平行光は上述したように第１のガルバユニット６Ａ側に入射されることになる。
【００２４】
なお、コリメートレンズユニット９では、略平行な光束が入射される光を集光するコリメートレンズ１３と、このコリメートレンズ１３の焦点位置にその端面が配置された光ファイバ３と、コリメートレンズ１３及び光ファイバ３とが位置決め固定される基板１２とを有する。
【００２５】
この場合、光ファイバ２と３は同じものを採用でき、従ってコリメートレンズユニット８を図１或いは図２のコリメートレンズユニット９として使用できるし、逆にコリメートレンズユニット９をコリメートレンズユニット８として使用することもできる。つまり、光の入射用と出力用の機能のために符号を変えているが、コリメートレンズユニット８及び９は同じ構成のものを使用できる。
【００２６】
略直方体形状の基板１２はガラスのプレス成形で加工されており、この基板１２が固定される固定部材としてのコリメートマウント１０に固定される側となるその片面（コリメートマウント１０の上に対向するその片面を上面ともいう）の中央には、その長手方向に沿って一方の端部から他方の端部側に沿ってＶ溝１２ａが形成され、そのＶ溝１２ａに光ファイバ２が位置決めされて接着固定されている。
【００２７】
このＶ溝１２ａの端部側、つまり基板１２の他方の端部付近には多角形状の溝１２ｂが形成されている、この多角形状の溝１２ｂの中心は、図７に示すように（Ｖ溝１２ａに配置される）光ファイバ２の中心と略一致するように形成され、Ｖ溝１２ａに配置固定される光ファイバ２の光軸と溝１２ｂに配置固定されるコリメートレンズ１３との光軸とを一致させることができるようにしている。
【００２８】
つまり、この多角形状の溝１２ｂにはコリメートレンズ１３が溝１２ｂにおける斜面で位置決めされ、かつ溝１２ｂの長手方向に沿っても固定位置を調整することにより、コリメートレンズ１３を経て出射される光の平行度が調整された位置にて接着固定される。このコリメートレンズ１３はガラスプレス成形で加工されている。
【００２９】
また、上述のように基板１２もガラスでプレス成形され、この基板１２のプレス成形時の金型のパーティングラインは図７に示すＰＬ面である。
片方の金型１５にはＶ溝１２ａ，１２ｂ、上面１２ｃ、４つの側面１２ｄ，１２ｄ′，１２ｅ，１２ｅ′が彫り込まれている。こられの各部は一方の金型にて形成可能な形状になっており、これらの形状が片方の金型１５のみによって形状精度が決まる。
他方の金型１４によって、コリメートレンズユニット８（或いは基板１２）の光学特性に影響しない下面１２ｆの形状精度のみが影響を受ける。
【００３０】
そのため、Ｖ溝１２ａ，１２ｂ、上面１２ｃ、４つの側面１２ｄ，１２ｄ′，１２ｅ，１２ｅ′の各相対位置、傾き精度を高くする事が容易である。これらが金型の両側に形成されていると、金型の移動時のずれ、ガタによる誤差が大きくなり精度が悪化する。
この様に構成されたコリメートレンズユニット８を図３或いは図４に示すようにコリメートマウント１０に位置決めし、接着固定する。
【００３１】
コリメートマウント１０はアルミダイキャストにて成形され、コリメートレンズユニット８の取り付け面と、ボックス４への取り付け面が機械加工されている。
【００３２】
コリメートレンズユニット８の取り付け部は図５に示すように、基板１２の上面１２ｃと当接し、Ｚ方向（高さ方向）の位置決めとなる同一の平面の一部である４つの基準面１０ａ，１０ｂ，１０ｂ，１０ｄが形成され、基板１２の長手方向（この方向はＹ方向或いは光の導光方向）の両側面１２ｄ、１２ｄ′における一方の側面１２ｄと当接し、Ｘ方向（水平方向）の位置決めとなる同位置の平面の一部である２つの基準面１０ｃ、１０ｃが形成されている。これらの６つの基準面はフライス盤の刃物を上下させる事無く、一度に加工できるため、これらの基準面の平面度、直角度の精度を高くする事ができる。
【００３３】
これらのコリメートマウント１０の各基準面に基板１２の各面を当接させることにより位置決めする。基板１２のＹ方向は基板１２の側面１２ｅ′を治具で位置決めする。
【００３４】
そして、図４に示すように紫外線、または熱硬化型の接着剤１６を基準面１０ａ，１０ｄの端から流し込み、基準面１０ａと上面１２ｃ、基準面１０ｄと上面１２ｃの間にしみこませて紫外光を当てて硬化させて固定する。接着剤１６の種類として、エポキシ、変性アクリレート、シリコーン等、種々の接着剤を用いることができ、たとえばワールドロック社の８１３５、マリ−ボンド社のＴＢ２２０２などを用いる。
【００３５】
基板１２は熱膨張率７ｅ−６（ここで、ｅ−６は１０の指数部分を示し、具体的には１０の−６乗を示す）程度のガラスで、コリメートマウント１０は熱膨張率が２１ｅ−６程度のアルミダイキャストである。この熱膨張率の差により、高温・低温中にコリメートマウント１０や、基板１２がたわみコリメートレンズ１３から出射される光の光軸が傾いたり、平行移動したりしやすく、その結果出射側の光ファイバに入射してカップリングされる光量が低下しやすい。
【００３６】
そこで、本実施の形態では、光軸方向に細長い基板１２の中央部付近の約１／３の長さの部分のみ基板１２とコリメートマウント１０を接着固定した。その為、接着部の長さが短く、高温・低温中のコリメートマウント１０や、基板１２のたわみを小さくでき、コリメートレンズ１３からの光の光軸の傾きや、平行移動量を小さくできる。
【００３７】
このように本実施の形態では、基板１２における上面１２ｃに光ファイバ２或いは３と、コリメートレンズ１３とを両光軸が一致するように位置決めして組み付ける溝部としてのＶ溝１２ａ及び多角形の溝１２ｂを設け、かつこの基板が固定される固定部材としてのコリメートマウント１０には、前記上面１２ｃに当接して位置決めする基準面１０ａ等を設けているので、精度良く基板１２を固定部材に固定できる。
【００３８】
従って、コリメートレンズユニット８、９をコリメートマウント１０に取り付けたコリメートマウントユニット５Ａ、５Ｂの光学特性を高精度の状態にでき、これらにより構成される光スイッチ１等の光学特性に対しても高精度の製品仕様を実現できる。また、本実施の形態によれば、低コストで高精度の製品を製造できる。
【００３９】
本実施の形態では基板１２をガラスのプレス成形としたが、それ以外の材質、加工方法でも良い。たとえばガラス基板表面をエッチング加工しても良いし、プラスチック成型品でもよい。また、シリコン基板をエッチングで溝１２ａ、１２ｂを形成し、側面をダイシングソーにて加工した物でも良い。
【００４０】
ダイシングソーにてカットする場合には、基板１２の上面１２ｃに溝１２ａ、１２ｂを形成する際に位置合わせ用のマークを同時にシリコンウェハ上に形成して置けば、このマークを基準にして基板１２を精密に切り出すことができ、溝１２ａ、１２ｂと側面との精度を高くすることができる。
【００４１】
この場合でも、基板１２の取付部材（固定部材）であるコリメートマウント１０への主要な第１の基準は上面１２ｃなので、この面１２ｃはエッチング、ダイシングソーのカットに依存しない面であるため、非常に精度が良い。
また、基板１２をガラス板の機械加工、セラミック板の機械加工、ステンレス板の機械加工、ステンレス板のプレス加工等によっても得ることができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図８〜１０を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態の変形例に相当する構成であり、第１の実施の形態と同様な部位には同番号を付与する。その説明部以外は第１の実施の形態と基本的に同様な構成である。
本実施の形態では、第１の実施の形態と同じコリメートレンズユニット８を、以下に説明するバネ２１と接着剤２２にてコリメートマウント１０に位置決め固定するようにしたものである。
【００４３】
図１０に示すようにコリメートマウント１０には、３つの基準面１０ｂ，１０ｂ、１０ｄが形成され、基板１２の側面１２ｄと当接し、Ｘ方向の位置決めとなる同位置の平面の一部である２つの基準面１０ｃ、１０ｃが形成してある。
【００４４】
そしてこの各基準面に基板１２を当接させ、そして図８に示すようにバネ２１をビス２２によりコリメートマウント１０のビス止め部１０ｈにビス２２で固定する。このときバネ２１のアーム２１ａの先端の半球状の突起２１ｂは基板１２の下面１２ｆの中央部を押圧し、アーム２１ｅの先端の半円筒状の突起２１ｆは基板１２の側面１２ｄ′と下面１２ｆの稜線１２ｇの中央部を押圧する。これにより基板１２を基準面１０ｂ，１０ｂ、１０ｄ、１０ｃ，１０ｃに押し当て固定する。
【００４５】
また、突起２１ｂの中央には孔２１ｇ（図１０参照）が開けられ、ここから接着剤１６が注入され、突起２１ｂと下面１２ｆを接着固定する。基板１２のコリメートマウント１０への固定は、Ｘ、Ｚ方向は主にアーム２１ａ，２１ｅにより押圧固定し、Ｙ方向は主に接着剤１６にて固定される。
【００４６】
なお、本実施の形態では、簡単化のため、コリメートマウント１０として、１つの基板１２のみが取り付けられる部分を示しており、Ｘ方向に同様の構成を作れば複数の基板１２を取り付けることができる。
【００４７】
本実施の形態によれば、接着剤１６は基板１２の下面１２ｆの中央部の１点しか使用していないので、温度変化による熱膨張によるひずみが生じない。温度変化による熱膨張による基板１２とコリメートマウント１０の位置ずれは各基準面と基板１２が滑る事で変形を防ぐ。基板１２の全ての面はガラスプレスの成形面であるため、面荒さを０．１ミクロン以下と非常に小さくできるため、基板１２とコリメートマウント１０の間の摩擦係数を小さくできる。
【００４８】
従って、本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、接着剤１６による固定の影響をより軽減でき、温度変化等に対してもより良好な光学特性を維持できる。
【００４９】
本実施の形態では、コリメートレンズユニット８の基板１２をバネ２１によりコリメートマウント１０に固定した。また、使用している接着剤１６はコリメートレンズユニット８とコリメートマウント１０の間ではなく、バネ２１とコリメートレンズユニット８の間を接着している。
【００５０】
そのため、コリメートレンズユニット８を交換する際には、ビス２２を緩めて外すことにより、コリメートレンズユニット８とバネ２１とをコリメートマウント１０から容易に外すことができ、接着剤がコリメートマウント１０側に残ることがないので、新たなコリメートレンズユニット８を取り付ける事が容易となる効果がある。
【００５１】
なお、上述の説明では、接着剤１６による接着固定を行うと説明したが、バネ２１の押圧力が強く、この押圧力と基板１２と基準面の間の摩擦係数によって定まる基板１２のＹ方向の固定力量が所定の振動・衝撃に対して十分な場合には接着剤１６は無くても良い。
【００５２】
（第３の実施の形態）
図１１〜１５を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態の変形例に相当する構成であり、第１の実施の形態と同様な部位には同番号を付与する。その説明部以外は第１の実施の形態と基本的に同様な構成である。
【００５３】
本実施の形態は、第１の実施の形態におけるコリメートマウント１０と基板１２とを兼用とした構成にしたことが特徴となっている。より具体的には、本実施の形態では、固定部材がボックス４（の底面）であり、これに基板３２がバネ３１を用いて位置決め固定される。また、本実施の形態では基板３２は一度に複数の光ファイバ２とコリメートレンズ１３とが組み付けられる。
従って、図１１に示す本実施の形態は、図１におけるコリメートマウント１０に複数のコリメートレンズユニット８を取り付けたコリメートマウントユニット５Ａに相当するものとなる。
【００５４】
本実施の形態では、例えばシリコンウェハをエッチング加工して形成された基板３２の上面３２ｆには、図１３に示すように４本の光ファイバ２の位置決め用のＶ溝３２ｄがエッチングで加工され、各Ｖ溝３２ｄには図１４に示すように光ファイバ２が位置決めされ接着される。
【００５５】
また図１３に示すように、基板の上面３２ｆには、各Ｖ溝３２ｄの端部に対向してコリメートレンズ１３の位置決め用で多角形の溝３２ｅがそれぞれ加工して形成され、各溝３２ｅには図１２，図１４に示すようにコリメートレンズ１３が位置決めされ接着される。
【００５６】
図１３に示すように溝３２ｄと３２ｅの間には分離用の溝３２ｇが形成されている。また、基板３２の上面３２ｆには、３つの角部付近に３個の４角錐状の凹み３２ａ，３２ｂ，３２ｃが形成され、それぞれ球形のボール３３ａ，３３ｂ，３３ｃを収納して基板３２をボックス４に位置決めして取り付けられるようにしている。この基板３２の外形はダイシングソーにてカットされる。
【００５７】
図１５に示すようにボックス４には位置決め用の円錐状の凹み１０ａ、円錐状でかつ長穴（Ｖ溝状）の凹みでＹ方向に延在した１０ｂ、Ｘ方向に延在した１０ｃが加工されて形成されている。
また、基板３２は３個の金属の同一径の球形となる精密ボールがそれぞれ凹み３２ａ，３２ｂ，３２ｃと凹み１０ａ，１０ｂ，１０ｃの間に挟まれて位置決めされ、バネ３１によりボックス４に押圧されて固定される。
【００５８】
バネ３１は２本のアーム３１ａ，３１ｂを有し、そのそれぞれの先端には半球状の突起３１ｃ、３１ｄが形成されている。突起３１ｃは凹み３２ａ，３２ｂの中間点を押さえ、突起３１ｄは凹み３２ｃの真上を押さえるようにしてビス３４にてボックス４のネジ穴に固定される。
従って、図１１のＢ−Ｂ断面は図１２のようになる。
なお、本実施の形態では基板３２は接着剤にてボックス４に固定されてはいない。
【００５９】
以上の様な構成としたので、基板３２の光ファイバ２、コリメートレンズ１３の位置決め部である溝３２ｄ，３２ｅと、基板３２のその取り付け部材であるボックス４への位置決め部である凹み３２ａ，３２ｂ，３２ｃが基板３２の上面３２ｆのみ、つまり基板１２の同一面に形成されている。これらは基板３２の同一面上のエッチング加工によって得られる為、これらの相互の精度をきわめて高く形成できる。
【００６０】
光ファイバ２とコリメートレンズ１３との位置決め用の溝３２ｄ，３２ｅが形成されている基板３２の第１の側である上面３２ｆに基板３２を固定部材に位置決めする３つの基準用の部位となる凹み１０ａ，１０ｂ，１０ｃが同時に形成されているので、基板３２の外形のダイシングソーによる側面は高精度に加工することが不要となる。
【００６１】
また、温度変化による熱膨張により基板３２とこの取付部材であるボックス４の長さに差がでても、長穴状に形成されて互いに直交する方向に延在した凹み１０ｂ、１０ｃに沿ってボール３３ｂ、３３ｃが移動可能にする事で、基板３２とボックス４の間の長さの差による基板３２の歪みを防止する事ができる。
【００６２】
従って、本実施の形態によれば、光ファイバ２とコリメートレンズ１３とが取り付けられる基板３２には、１つの面にそれらを取り付ける位置決め用の溝部と共に、この基板３２を固定部材となるボックス４に取り付ける位置決め用の凹部とを設けることにより、固定部材への位置決め固定が高精度でできる。
【００６３】
また、基板３２に必要となる高精度の加工工程数を削減でき、低コストで高精度で製造できる。
また、本実施の形態によれば、複数の光ファイバ２及びコリメートレンズ１３とを高精度に固定できる光ファイバコリメートユニットを実現できる。
【００６４】
なお、基板３２はガラスプレス、ガラス板の機械加工、セラミック板の機械加工、ステンレス板の機械加工、ステンレス板のプレス加工等によっても得られることができる。
【００６５】
４×４用の光スイッチ用として１つの基板に４本の光ファイバを固定したが、１本以上であれば何本でも良い。
【００６６】
上記実施の形態として光通信に用いられる光スイッチ１に使用する光ファイバ２、３とコリメートレンズ１３をユニット化したものの例で説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、その他の光学装置にも広く適用可能である。
【００６７】
また、上述の説明では光ファイバ２又は３とコリメートレンズ１３とをユニット化したものを固定部材に高精度で取り付け可能とするデバイスで説明したが、その構造にも特徴を有するものである。
【００６８】
［付記］
１．位置決め固定する第１の位置決め部を設けた固定部材に、位置決め固定される基板と、
前記基板の一面に設けられた溝部に位置決めして取り付けられ、光を導光する光ファイバ及び前記光ファイバの端部に対向配置され、光を集光するコリメートレンズと、
前記基板に設けられ、前記一面を位置決めして前記第１の位置決め部に位置決めして取り付けらる第２の位置決め部と、
を具備することを特徴とする光ファイバコリメートユニット。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光ファイバとコリメートレンズのユニットの取り付けを高精度で行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を備えた光スイッチの構成を示す斜視図。
【図２】図１の光学系の配置を示す平面図。
【図３】第１のコリメートマウントユニットを示す斜視図。
【図４】図３における基板の取り付け構造を示す断面図。
【図５】図３の基板及びコリメートマウントを分解して示す斜視図。
【図６】基板の上面側の構造を示す斜視図。
【図７】金型により基板の形成の説明図。
【図８】本発明の第２の実施の形態を構成するコリメートレンズユニット及びコリメートマウントを示す斜視図。
【図９】図９は図８の矢視方向Ａから見た図。
【図１０】図８を分解して示す斜視図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態のコリメートマウントユニットを示す斜視図。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ断面図。
【図１３】光ファイバ等が取り付けられる基板の構造を示す斜視図。
【図１４】基板を光軸方向の断面で示す図。
【図１５】図１１を分解して示す斜視図。
【図１６】従来例の構成を示す図。
【符号の説明】
１…光スイッチ
２…光ファイバ
３…光ファイバ
４…ボックス
５Ａ、５Ｂ…コリメートマウントユニット
６−１〜６−８…ガルバノミラー
７−１〜７−８…ミラー
８…コリメートレンズユニット
９…コリメートレンズユニット
１０…コリメートマウント
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ…基準面
１１…ビス
１２…基板
１２ａ…Ｖ溝
１２ｂ…溝
１２ｃ…上面
１２ｄ、１２ｄ′…側面
１３…コリメートレンズ
１６…接着剤

Claims

光を導光する光ファイバと、
前記光ファイバの端部に対向配置され、光を集光するコリメートレンズと、
前記光ファイバと前記コリメートレンズとが一面に設けた溝部に組み付けられる基板と、
前記基板における前記一面を位置決め固定する位置決め部を設けた固定部材と、
を具備することを特徴とする光ファイバコリメートユニット。
前記基板は、ガラスプレス成形されている事を特徴とする請求項１記載の光ファイバコリメートユニット。
前記基板は、シリコン基板である事を特徴とする請求項１記載の光ファイバコリメートユニット。
前記基板は、前記一面を前記固定部材の位置決め部に当接されて、位置決めさる事を特徴とする請求項１記載の光ファイバコリメートユニット。
前記基板は、前記一面のみに形成された位置決め部のみによって前記固定部材に位置決めされる事を特徴とする請求項１記載の光ファイバコリメートユニット。
前記基板は、前記固定部材に対してボールを介して位置決めされている事を特徴とする請求項１記載の光ファイバコリメートユニット。