JP2023172953A - 導光体バンドル用の収容部材、該収容部材を製造するための方法および中間製品 - Google Patents

導光体バンドル用の収容部材、該収容部材を製造するための方法および中間製品 Download PDF

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Abstract

【課題】導光体の個々のファイバを正確に位置決めすると共に、端部において終端接続される導光体の寸法を最小限に保つ【解決手段】2つの互いに反対側に位置する端面(9,10)を備えた、導光体(5)の複数の光ファイバ(3)用の収容部材(1)であって、収容部材は、ガラスから製造されていて、複数の直線的な通路(7)を有し、通路は、収容部材の一方の端面(9)から他方の端面に向かう方向に延びており、通路はそれぞれ、少なくとも一方の端部において開放されており、これにより、各通路内に1本の光ファイバを挿入することができるようになっており、通路は、その横方向寸法よりも大きな長さを有し、収容部材は、各端面の距離により与えられ、収容部材の最大横方向寸法よりも大きな長さを有し、収容部材の外周面(11)には、少なくとも部分的または区分的に破断面(131)の形態で形成された分離面(13)が延在している、収容部材。【選択図】図1

Description

本発明は概して、導光体の製造に関する。特に本発明は、導光体の終端接続部に関する。
典型的には、導光体は、光の入射または出射用の導光体の配置および取付けを容易にする終端接続部を備えている。このためには、導光体が挿入されて内部で位置固定される端部スリーブまたはフェルールを設ける可能性がある。独国特許出願公開第102017104398号明細書から、例えば導光体を終端させるフェルールが公知であり、このフェルールは、互いに結合された2つのプラスチック部分を有しており、この場合、一方の部分は透明であり、導光体の1つまたは複数の光ファイバが収容される通路を有している。この場合、ファイバはその光を、プラスチック部分を通して放出する、またはプラスチック部分を通してファイバ端部に入射する光を吸収する。
国際公開第2015/169685号から、一体成形された光学素子を備えた導光体が公知である。この導光体は、ファイバロッドまたは導光ロッドの形態の剛性の導光体として、またはフレキシブルな導光体として形成されていてもよく、これらの導光体の光入射面および/または光出射面は、それぞれ接着されている、または加熱されて融合させられている。ガラスから成る導光体の領域は、ガラスから成る端面で終わる。ガラスから成るこの端面には、少なくとも1つの透明なプラスチックから成る光学素子が一体成形されており、これにより、作動状態で導光体内に案内された電磁線が、ガラスから成る端面を通って光学素子の透明なプラスチック内に案内され、そこから再び出射されるようになっている。
導光体の終端接続部は、光信号を受信するかまたは発生させるために、信号変換器と組み合わせられてもよい。例えば欧州特許出願公開第2600181号明細書が想定する、グラスファイババンドルを光学式の変換素子に結合する方法では、グラスファイババンドルを一方の側からスリーブ内に挿入し、光学式の変換素子を他方の側から挿入し、スリーブを、硬化可能な透明のコンパウンド(14)で満たし、これにより、光学式の変換素子とグラスファイババンドルとをコンパウンド内に埋め込む。
独国特許発明第10392977号明細書(DE10392977T5)から公知の光コネクタの場合、光ファイバを挿入するための複数の挿入孔が、決められた間隔で配置されている。この場合、隣り合う挿入孔の間の中心間距離の精度は、±0.5μmの範囲内であり、隣り合う挿入孔の長手方向における平行度は、±0.1°の範囲内である。
用途に応じて、導光体の個々のファイバを正確に位置決めすると共に、端部において終端接続される導光体の寸法を最小限に保ち、これにより、例えば導光体の大幅な拡幅が生じないようにすることが望ましい場合がある。これに関して生じ得る1つの用途は、例えば内視鏡用の導光体である。本明細書では、例えば分光器的な用途のためのファイバのユニット等の別の用途も重要である。薄壁の同軸の管等の典型的な構成では、この問題を解決できたとしても限定的でしかない。別の問題は、相応して小さな構成部材の取扱いにある。さらに、極度に多くの異なる材料の使用も望ましくない場合がある。したがって、終端接続部が光ファイバと同じかまたは光ファイバに少なくとも相応する材料を含んでいると有利な場合もある。とりわけ、このことはファイバと端部スリーブとが可能な限り類似した熱膨張係数を有するために有利であり得る。
上述したこれらの課題は、各独立請求項の対象により解決され得る。本発明の有利な構成は、各従属請求項に記載されている。
これに基づき本発明は、2つの互いに反対側に位置する端面を備えた、導光体の複数の光ファイバ用の収容部材を想定しており、この場合、収容部材は、ガラスから製造されていて、複数の直線的な通路を有している。通路は、収容部材の一方の端面から他方の端面に向かう方向に延びている。この場合、これらの通路の方向は、収容部材の長手方向に沿って平行である、または長手方向に対して斜めになっていてもよい。この場合、好適には、通路は互いに平行に延びてもいる。通路はそれぞれ、少なくとも一方の端部において開放されており、これにより、各通路内に1本の光ファイバを挿入することができるようになっている。通路は、その横方向寸法、特に円形横断面の場合にはその直径よりも大きな長さを有している。同様に収容部材も、各端面の距離により与えられ、収容部材の最大横方向寸法よりも大きな長さを有している。収容部材の外周面には、好適には細長い分離面が存在しているかもしくは延在しており、好適には、この分離面は少なくとも部分的または区分的に、破断面の形態で形成されている。細長い分離面の場合、この破断面は、特に収容部材の長手方向に延びている。このようにして収容部材または端部スリーブは、導光体の個々のファイバを個別に各通路内に拘束すると共に規定通りに配置することを可能にする。分離面は、収容部材をより大きなガラス部分から取り外すことにより生じる。これにより、極めて小さな寸法でも、収容部材を良好に取り扱うことができる。好適な構成では、収容部材は、より大きなガラス部分から折り取ることにより、簡単に取り外される。この場合、分離面として破断面が得られる。1つの好適な実施形態では、製造時の、より大きなガラス部分に対する単一の接続部に相応して、単一の分離面のみが存在している。しかしまた、例えば製造時に、より大きなガラス部分に対するより安定的な接続部が存在していることが望ましい場合には、このような分離面が2つ以上存在していてもよい。ただしこの場合、極度に多くの接続部もしくは分離面を設けないことが有利である。したがって特に好適なのは、10よりも多い分離面、特に5よりも多い分離面が存在しない場合である。
このような収容部材または端部スリーブの好適な製造は、レーザ支援式の方法により行われ、この方法では、超短パルスレーザを用いて傷をもたらし、このように前加工された基材にエッチングプロセスを施し、これにより、傷の範囲を拡大させ、最終的に、もたらした傷のところで基材を分離する。相応する方法は、独国特許出願公開第102018100299号明細書、PCT/CN2019/086830号明細書または欧州特許出願公開第3936485号明細書から原則として公知である。さらに、微細に構造化された輪郭線も除去することができる超短パルスレーザを用いたレーザ加工装置は、独国特許出願公開第102017100755号明細書から公知である。
特に、本開示に基づく収容部材を製造する方法であって、
-ガラスプレートを準備するステップと、
-超短パルスレーザをガラスプレートに照射し、このとき、超短パルスレーザのレーザビームをガラス内に集束させ、そこに複数の局所的な傷を残すステップであって、
-このとき、超短パルスレーザのレーザビームを、ガラスプレートにわたり設定された経路に沿って移動させ、これにより、この経路に沿って並べられた、互いに隣り合って位置する局所的な傷をもたらすステップと、
-次いでガラスプレートをエッチング媒体に晒すステップと、
-これにより、局所的な傷をエッチング媒体により広げることで、ガラスプレートを経路に沿って分離させ、このとき経路は、ウェブを介して保持部分につながった収容部材の輪郭を含むように延びており、エッチングおよび分離により、ガラスプレートの所定の部分を外し、その結果、保持部分と、保持部分にウェブを介してつながった収容部材とを備えたガラス部材を得るステップと、
-保持部分からウェブを分離することにより、収容部材を取り外すステップと
を有する方法が想定されている。
これに基づき、収容部材をガラスプレートから、ガラスプレートの側面の部分が収容部材の端面を形成するように製作する。ガラスプレートを加工して、ガラスプレート部分を外すと、これに相応して、本開示に基づく収容部材を製造するための中間製品が得られ、この場合、中間製品は、互いに反対の側に位置する平行な側面を有するガラスプレートの形態を有しており、中間製品は、保持部分と、ウェブを介して保持部分につながった、本開示による収容部材とに分かれており、この場合、収容部材の端面は、側面の部分により形成される、もしくは端面は、中間製品の側面内に位置している。したがってこの場合、収容部材内の通路は、中間製品の側面に対して横方向に、つまり一方の側面から他方の側面に向かう方向に延びている。この中間製品は、収容部材と保持部分との複合体に基づき、小さな構成部材の簡単な取扱いを特に有利に可能にする。特に製造方法および中間製品には、複数の収容部材が並行して製造されて保持部分につながっていてもよい、ということも当てはまる。したがって好適な構成では、中間製品に、複数の収容部材が設けられており、それぞれウェブでもって保持部分につながっている、ということが想定されている。
上述したように、ガラスプレートは、1つの好適な実施形態では、局所的な傷をレーザ支援式にもたらした後に、これらの傷をエッチングするステップを含む方法により構造化される。しかしまた、別の方法、別のレーザ支援式の方法、例えばレーザアブレーション等も考えられる。したがってより一般的には、本開示に基づき、ガラスプレートを準備し、次いでガラスプレートの部分を除去しながらガラスプレートを構造化し、これにより、上述した中間製品を得ることで収容部材を製造する製造方法も想定されている。
上述した材料のガラスもしくは上述したガラスプレートは、一般にソーダ石灰ガラスまたはホウケイ酸ガラスである。特別な化学的かつ/または光学的な要件次第で、別の特殊ガラスも考えられる。さらに本明細書では、石英ガラスまたはガラスセラミック、例えばアルミノシリケートガラスセラミックの材料についても、ガラスもしくはガラスプレートという用語は特殊なケースと解されることに留意されたい。
以下に、本発明を図面に基づきより正確に詳説する。
収容部材に終端接続された導光体を示す斜視図である。 収容部材内の通路の複数の例示的な配置をそれぞれ示す、収容部材の端面の平面図である。 非貫通通路を備えた収容部材を示す図である。 斜めに延びる通路を備えた収容部材を示す図である。 ウェブがつながった収容部材の端面を示す平面図である。 図5に示した実施形態の1つの変化形を示す図である。 収容部材用の中間製品を製造するための方法ステップを示す図である。 超短パルスレーザを用いてガラスプレート内に局所的な傷をもたらすユニットを示す図である。 収容部材を製造するための中間製品の光学顕微鏡写真を示す図である。 収容部材を製造するための中間製品の光学顕微鏡写真を示す図である。 図1に示した実施形態の1つの変化形を示す図である。 収容部材を側面から見たところを示す光学顕微鏡画像である。 収容部材の端面を上から見たところを中間製品と共に示す光学顕微鏡画像である。 中間製品を示す斜視図である。 構造化されたガラスプレートを示す断面図である。 超短パルスレーザにより加工されたガラスプレートを示す断面図である。
図面の詳細な説明
図1には、本開示に基づく収容部材1に終端接続された導光体5が示されている。収容部材1は、ガラス部分2を含むか、もしくはガラスから製造されている。好適には、収容部材1は、2つの端面9,10を備えた円筒形またはより一般的には角柱形を有している。端面9,10は、さらに好適には互いに平行に方向付けられている。収容部材は、複数の好適には直線的な通路7を有しており、通路7は、長手方向に、つまり端面9から端面10まで延びている。導光体5の光ファイバ3を収容部材1内へ導入することができるようにするために、通路7は、少なくとも一方の端面9,10に対して開放されている。図示の例では、通路7は両側を開放されている。したがって、ここでは光ファイバ3の端部が露出しているが、この場合は例えば透明材料を含む封止部を設けることもでき、これにより、光が透明材料を通って透過する。通路7は細長い形状を有しているため、ここでは収容部材1の長さ100にも相当する通路7の長さは、通路7の横方向寸法103よりも大きくなっている。
収容部材1の外周面11には、通路7と同様にやはり収容部材1の長手方向に延びる細長い分離面13が位置している。この分離面13は、中間製品から収容部材1を切断する際に生じ、中間製品において、収容部材は保持部分につながったウェブに移行している。好適には、収容部材1は中間製品から簡単に折り取られ、これにより、分離面13は破断面の形状もしくは特徴的なトポグラフィを有している。
収容部材1自体も、好適には細長い形状を有しているため、収容部材1の長さ100は、収容部材1の最大横方向寸法101よりも大きくなっている。収容部材1の横方向寸法101は、好適には100μm~5mmの範囲内である。好適には、特に図示の例のように光ファイバ用の通路の隣に別の構造体が全く存在していない実施形態では、最大0.4mmである。一例では、収容部材1は、170μmの直径を有する円筒形状を有している。
収容部材1の長さ100は、1つの別の実施形態では概して0.5mm~5mmの範囲内、好適には1mm~2mmの範囲内である。
2つの隣り合う通路7の間の領域は、壁6と解されてもよい。本開示に基づく収容部材1の1つの特徴は、通路7の間の壁6の壁厚さ102を極めて薄く保つことができる、という点である。このことは特に、壁厚さ102:収容部材1の長さ100の比に当てはまる。2つの隣り合う通路7の最小壁厚さは、1つの一般的な実施形態では5μm~1mmであり、好適には最小壁厚さは10μm~100μmの範囲内であり、通路間もしくは縁部に対する通路間において、ウェブ幅はそれぞれ異なっていてもよい。収容部材1の長さ100:2つの隣り合う通路7の間の最小壁厚さの比は、もう1つの択一的または追加的な実施形態では、少なくとも50:1であってもよい。これらの寸法および比は、一般に必ずしも全ての通路7には当てはまらない。通路7は、互いに異なる寸法および/または間隔を備えて延びていてもよいからである。
通路7の寸法は、その中に収容されるべき光ファイバ3の寸法にも合わせられている。例えば、通路7の横方向寸法103は、1つの別の択一的または追加的な実施形態では10μm~2mmの範囲内である。一例では、50μmの直径を有する導光体5の光ファイバ3用に設けられる通路7は、55μmの直径もしくはより一般的には横方向寸法を有している。通路7は、円形横断面の他に、別の横断面形状を有していてもよい。例えば通路は、楕円形の、しかしまた実質的に正方形の、またはより一般的には矩形の、または多角形の形状を有していてもよい。ただし典型的には、角張った横断面形状の場合、角隅部が、製造に好適なエッチングプロセスに起因して、やや丸み付けられている。
図1の例に示す収容部材1は、合計7つの通路を有している。好適には、通路7の数は、一般に低い2桁の範囲内である、つまり最多でも50である。好適には、通路の数は、2~40の範囲内、特に好適には2~20の範囲内である。
特にコンパクトな構成を得るために、通路7はさらに、六角形の配置を占めていてもよい。この実施形態も、図1に示す例において実現されている。
特に冒頭で述べたレーザ支援式の構造化方法により、このような構造は高アスペクト比で製造され得る。またこのことは、製造が、収容部材と、収容部材にウェブを介してつながった、構造化されたガラスプレートとの複合体において行われるか否かということにも左右されず、したがって、収容部材1に帯状の分離面13が存在しているか否かということにも左右されない。よって一般に、分離面13が存在しているか否かに関わらず、1つの別の実施形態では一般に、互いに反対の側に位置する2つの端面9,10を備えた、導光体5の複数の光ファイバ3用の収容部材1が設けられており、この場合、収容部材1はガラスから製造されていて、複数の直線的な通路7を有しており、通路7は、収容部材1の一方の端面9から他方の端面10に向かう方向に延びており、通路7は、それぞれ収容部材1の少なくとも一方の端部もしくは端面9,10において開放されており、これにより、光ファイバ3を通路7内に挿入することができるようになっており、通路7は、その横方向寸法よりも大きな長さを有しており、収容部材1は、端面9,10の距離により与えられ、収容部材1の最大横方向寸法よりも大きな長さを有しており、収容部材1は、有利な構成では以下の特徴、すなわち:
-端面9,10の輪郭により包囲された面積:端面9,10内の通路7の開口70の総面積の比は、3.0未満である、
-2つの隣り合う通路7の間の最小壁厚さは、10μm~100μm、好適には最大20μmである、
-収容部材1の長さ:2つの隣り合う通路7の間の最小壁厚さの比は、少なくとも50:1である、
-収容部材1の長さは、0.5mm~2.5mmの範囲内である、
-収容部材1の最大横方向寸法、特に直径は、100μm~5mm、好適には最大0.4mmである、
のうちの少なくとも1つを有している。
典型的には、収容部材のガラス部分2もしくはガラスは、可視スペクトル範囲内、つまり約750nm~400nmの光波長範囲内で透明である。1つの別の実施形態では、収容部材1のガラス部分2もしくはガラスは少なくとも、400nm~750nmの可視スペクトル範囲の一部の範囲において不透明である。1つのより一般的な実施形態では、不透明度は、近赤外光および紫外光をも含むより広範なスペクトル範囲内の少なくとも1つの部分範囲にも存在していてもよい。この実施形態では、ガラスは少なくとも、1000nm~350nmのスペクトル範囲の一部の範囲において不透明である。この場合、不透明ガラスを備えた1つの実施形態は、収容部材1の通路7間の光信号のクロストークを抑制しようとする場合に極めて有利であり得る。
ガラスに局所的な傷をもたらし、後にエッチングにより広げる方法によっても、場合によりこのような不透明ガラスを加工することができる。このことは特に、ガラスがスペクトルの部分範囲内では不透明であるが、別の部分範囲内では透明な場合に当てはまる。それにもかかわらず、この場合はレーザビームが透明な部分範囲においてガラスの体積に侵入し、深部に到達する傷を生ぜしめてもよい。
1つの択一的または追加的な実施形態では、少なくとも、通路7の内側表面を含む収容部材1の表面の一部に、光不透過性コーティングが被着されていてもよい。不透明ガラスまたは光不透過性コーティングの用語は、本開示の意味では、さもなければ通路から隣の通路へと送られる光の少なくとも90%が遮断されることを意味する。この遮断は、吸収により行われかつ/または光不透過性コーティングの場合には、場合により反射によっても行われる。
図2には、通路7の別の配置および形状のそれぞれ異なる例が、収容部材1の一方の端面の平面図で示されている。例(a)において実現された実施形態では、複数の通路7が中心通路8の周りに環状に分散されている。ちなみに、このことは図1に示した7つの通路を備えた実施形態の場合にも当てはまる。ただしこれは別として、図2の部分図(a)の例では、通路7の配置は六角形ではない。通路7,8は、基本的に全てが同じ横方向寸法および/または同じ形状を有していなくてもよい。例えば特定の用途のために、好適には例(a)においてその他の通路7よりも大きな横方向寸法、特により大きな直径を有する中心通路8のような通路を設けることが極めて有利な場合がある。中心通路8は、周囲の通路7とは異なる機能を有していてもよい。例えば、周囲の通路7内には照明に用いられる光ファイバ3を挿入することができるのに対して、中心通路8内には、例えば光信号を受信可能なセンサが挿入される。
部分図(b)には、六角配置の通路7を備えた1つの別の実施例が示されており、この場合、この収容部材は、合計10本の通路7を有している。
部分図(c)に示す例では、通路7は直線的に一列に配置されている。このような構成は、例えば分光器的な用途に適している場合がある。
図2の例(a)に関して既に説明したように、収容部材には、光ファイバ3の位置固定の他に、別の機能も統合され得る。例(d)に示す収容部材には、例(a)の場合と同様に中心通路8が設けられている。この中心通路8は特に、カメラ4または少なくとも1つの光学センサ、好適にはカメラセンサ400を収容するように形成されている。このために本例では、この通路8は円形に形成されているのではなく、丸み付けられた角隅部を備えた矩形の横断面形状を有している。この通路は、例(d)に示したものとは異なり、必ずしも別の通路7により包囲された中心通路8でなくてもよい。もちろん、例えば互いに隣り合う領域に、光ファイバ3用の複数の通路7とカメラ4用の通路とが配置された別の構成も可能である。つまり1つの改良では一般に、図示の例に限定されることなしに、収容部材1は、光ファイバ3を収容するための少なくとも1つの通路7に加え、カメラ4または光学センサ、例えばカメラセンサ400等を収容するための1つの通路を有している。カメラセンサのサイズは、典型的には0.5×0.5mm~1.5×1.5mmである。この場合、このことは、カメラセンサ用に設けられた通路7,8の横方向寸法の好適な範囲にも相応する。例(d)が示すような構成は、内視鏡の先端部に特に適している。この場合、被検査対象を照明する光が、通路7内に収容された光ファイバ3を介して放射され、このようにして照明された対象が、カメラ4または光学センサ、好適にはカメラセンサ400等により撮影される。したがって、特別な例に限定することなく一般に、1つの実施形態では、照明用の導光体30を有する内視鏡が想定されており、この場合、内視鏡の端部は、本開示に基づく収容部材1を有している。この場合、カメラ4またはカメラセンサ400を備えた実施形態の他に、画像情報が同様に光学式に、例えば光ファイバを介して伝送されることも考えられる。例えば、中心通路8内にはイメージガイドも配置され得る。
ここまでに図示した実施例の場合、収容部材1は実質的に円筒形の基本形状を有している。ただし既に述べたように、別の形状も可能であり、本明細書に記載の製造方法により簡単に製造することもできる。これに関して部分図(e)には、丸み付けられた正方形の輪郭を備えた外周面を有する実施形態が示されている。
図3には、通路7が貫通していない収容部材1が横断面図で示されている。これによれば、通路7は、ガラス部分2もしくは収容部材1の一方の端面10に向かってのみ開放されている。この図では、見えている通路全てが非貫通式にもしくは止まり穴として形成されている。しかしまた、1つまたは複数の通路7を貫通式に形成すると共に、1つまたは複数の通路7を非貫通式に形成する可能性もある。これに基づき、収容部材の1つの実施形態では一般に、通路7のうちの少なくとも1つは止まり穴として形成されている、ということが想定されている。この配置の1つの利点は、止まり穴内に光ファイバ3を貼り付けることができ、端面の研削や研磨が不要である、という点にある。このことは必然的に、コスト削減をもたらすことができる。さらに、貫通通路内に貼り付けられたファイバを備えた実施形態に比べてポリマー成分を全く含まず、特に連続的なガラス面を成す端面が得られる。
図3の例では、通路7はさらに、収容部材の長手方向に対して平行に延びている。しかしまた、通路7のうちの少なくとも1つは、収容部材1の長手方向または長手方向軸線に対して斜めに延びている、ということも可能である。図4に示す例では、断面図に見えている2つの通路7が、長手方向軸線に対して斜めに延びている。さらに、これらの通路7は互いに対して斜めに、特に一方の端面10から他方の端面9に向かう方向で互いに接近して延びている。これに相応して、通路7は、図示の特別な例とは別に、一般に、通路7の相互間隔が長手方向に沿って変化するように配置されていてもよい。斜めに延びる通路7は、上述したレーザ支援式の方法を用いて、収容部材1を製造しようとするガラスプレートに対して斜めにレーザビームを照射することにより簡単に達成され得る。このような収容部材の1つの用途は、光ファイバから放出された光を所定の空間領域に集中させること、または反対に、光を検出する際に検出領域を狭めることの可能性がある。
図5には、上述した製造プロセスによりガラスプレートの一部をエッチングして剥離させた後に得られるような、つながったウェブ14を有する収容部材1が、端面9の平面図で示されている。ウェブ14は、収容部材1の外周面11に移行しているか、もしくは外周面11において収容部材につながっている。1つの改良では、ウェブ14は、先細部17を有していてもよい。先細部17のところで、収容部材1を取り外すための分離が容易になる。つまり先細部17は、目標破断箇所を成している。ウェブ14が、好適には図5に示すような先細部17において分離されると、ウェブ14の箇所に分離面、好適には破断面を有する収容部材1が得られる。分離時に、ウェブ14の一部が収容部材1に残留する場合がある。この場合には、分離面は、収容部材1の長手方向に延びるウェブ14上に配置されている。換言すると、この場合、分離面、好適には破断面は、突起上に位置している。場合により、このことはとりわけ、別のコンポーネントへの取付け、例えばこのために設けられた差込みコネクタの開口への取付けを妨げる恐れがある。このことを回避するために、外周面11は、収容部材1の長手方向に帯状に延びる面取り部15または窪みを有していてもよく、この場合、ウェブ14は図示のように、面取り部15または窪み内に延びている。この場合、ウェブ14が分離されると、相応して、分離面が面取り部または窪み内に延びている収容部材1が得られる。この場合、一般にウェブ14は、分離面が、収容部材1の横断面の輪郭を取り囲む外接円18の内側に位置するか、もしくは端面9,10のうちの一方の輪郭にも相応して位置するように分離されてもよい。
図6には、図5に示した例の1つの変化形が示されている。図5に示した例では、ウェブ14の付加部に面取り部15が設けられているのに対して、図6に示す実施形態では、さらに窪み16が設けられている。換言すると、ウェブ14は、外周面11の輪郭が凹状に湾曲させられた領域において、収容部材1につながっている。面取り部15を備えた実施形態の場合と同様に、窪み16は、収容部材1の長手方向に帯状に延びる形状を有している。
図7には、収容部材1用の中間製品を製造するための方法ステップが示されている。
ガラスプレート20として形成されたウェハから、n×m個のウェハセル21を製作しようとしており、この場合、各ウェハセル21は、ウェブ14を介してウェハもしくはガラスプレート20につながったままの少なくとも1つの収容部材1を含んでいる。図7の部分図(a)には、ガラスプレート20が示されている。この方法の開始時の、ガラスプレートの構造前は、ウェハセル21はまだ構造体として存在していない。構造化するためには、まずレーザにより、n×m個のウェハセル内に、まだそのウェブ14でもってガラスプレートにつながっている収容部材1の素材22を並列に製作する。素材22は、それぞれ開口24により包囲されている。この場合、1つのウェハセル21は、開口24と、その内部に位置する各素材22とにより形成される。図示の場合とは異なり、1つの開口24内に複数の素材22が配置されていることも考えられる。さらに図7の部分図(b)には、複数の開口24内にそれぞれ素材22を備えた複数のウェハセル21が認められる、部分図(a)の部分拡大図が示されている。素材22もしくは収容部材1が製作された後、これらはウェブ14を介してガラスプレート20につながったままであり、この場合、ガラスプレート20の残りの部分は、収容部材1のための保持部分32を形成している。
部分図(c)に示すように、収容部材1の素材22は、最初のレーザ加工により、引き続くエッチングプロセスに備えて、外側輪郭ならびに通路の輪郭および位置を整えられる。この場合、破線で示す輪郭をレーザにより加工することで、複数の傷が相並んでもたらされる。このためには、超短パルスレーザのレーザビームを、ガラスプレート20にわたり設定された経路23に沿って移動させ、これにより、この経路23に沿って並べられた、互いに隣り合って位置する局所的な傷をもたらす。つまり製作すべき輪郭は、連続した線ではなく、特に孔または入射口の形態の、隣り合う複数の傷により形成される。これにより、開口24内に収容部材1もしくは素材22の初期輪郭25が形成される。収容部材1の最終輪郭27までの距離は、ほぼ、外側の、ここではより小さな通路7の半径に相当する。これらのより小さな通路7には、初期孔のみが抜かれるか、もしくは単一の傷52のみがもたらされる。より大きな通路(ここでは例えば真ん中の通路)では、経路23としてエッチング距離もしくはエッチング除去量26だけ縮小された円を除去することができる。見やすさの理由から、最終輪郭27に関するエッチング方向もしくはエッチング除去部26のみが矢印により可視化されている。
典型的には、エッチングプロセス自体は等方性の作用を有している。このことは、例えばエッチングが好適には湿式化学式に行われる場合に当てはまる。これに適したエッチング媒体の例は、フッ化水素酸およびアルカリ液、例えばNaOHまたはKOH等である。主として等方性のエッチング作用は、最初のレーザ加工において経路23に沿って局所的な傷52をもたらす際に、相応して考慮され得る。さらに、相応する調整距離も考慮され得る。材料除去が方向付けられて行われ、特に半導体技術において慣用の、異方性のエッチングプロセスも考えられる。その一例は反応性イオンエッチング(RIE)、もしくは電界に支援されるプラズマエッチングである。この場合、エッチングプロセスは、主としてウェハ表面に対して垂直方向に方向付けられて行われる。このような方法と、エッチングマスクとして形成された、または中間ステップにおいてフォトリソグラフィ法により薄いラッカ層として被着される相応するマスキングとを用いて、さらに大幅に微細な構造を形成することができる。
図8にはさらに、収容部材1を製造する好適な方法を明示するために、超短パルスレーザを用いて局所的な傷52をもたらすところが示されている。この方法のためには、ガラスプレート20もしくはガラスウェハを準備する。次いで、ガラスプレート20に超短パルスレーザ50を照射し、このとき超短パルスレーザ50のレーザビーム51をガラスに集束させ、そこに局所的な傷52を残す。図8に示す例では、集束のために単レンズ53が設けられている。好適には、細長いまたはフィラメント状の局所的な傷52がもたらされる。局所的な傷52は、特にガラスプレート20の側面36から、反対側に位置する側面38まで延びていてもよい。このことは、エッチング媒体の作用を容易にし、ひいては分離プロセスを促進する。このような細長い傷52を得るためには、例えば球面収差が強いレンズ53を使用することができる。このようにして生ぜしめられる腐食により、焦点がビーム方向に引き離される。その他の多くの可能性のうちの単に1つが、アキシコンの使用である。このような円錐プリズムレンズを用いて、ガラスに線状焦点と、ガウス・ベッセルビームとを形成することができる。
図示のように、超短パルスレーザ50のレーザビーム51を、ガラスプレート20にわたり設定された経路23に沿って移動させ、これにより、この経路23に沿って並べられた、互いに隣り合って位置する局所的な傷52をもたらす。レーザビームを進める方向は、図8に矢印により明示されている。図示のように、経路23は、細いウェブを介して周囲のガラスプレート20につながった収容部材1の輪郭を模している。換言すると、経路23は、ウェブ14を介して保持部分32につながった収容部材1の輪郭を含むように延びている。経路が完全に除去され、傷が連続してもたらされてからガラスプレート20がエッチング媒体に晒されると、局所的な傷52がエッチング媒体により広げられ、これにより、ガラスプレート20が経路23に沿って分離される。図示の例ではこのようにして、経路23により包囲された部分34が剥離され、その結果、図7の部分図(b)に示したような収容部材1は、この内側部分の剥離により生ぜしめられた開口24内に位置している。次いで後の時点で、収容部材を保持部分から外すことができる。
部分34のエッチングステップおよび剥離により、原則として図7に例示したような構造を有する中間製品が得られる。図9および図10には、このような中間製品40の顕微鏡写真が示されている。この場合、図9には中間製品40が、その一方の側面36の平面図で、もしくは側面36内に位置する、もしくはこの側面36の一部を形成する、収容部材1の一方の端面9の平面図で示されている。図10には、収容部材1を斜めに見た斜視図が示されている。これらの図から明らかになるように、ウェブ14を、極めて細く形成することができ、これにより、保持部分32からの収容部材1の容易な分離が可能である。上述したように、分離面は、好適には破断面の表面形態を有している。しかしまた、別の分離法も考えられる。例えば、レーザビームの局所的なエネルギ作用に基づく溶融により、ウェブ14を分離させることができる。この場合、分離面は、表面が溶融された帯状の領域の形態を有することになる。この例の収容部材1の横方向寸法は、約170μmである。中間製品40の厚さひいては収容部材1の長手方向寸法100は、2mmである。通路7の横方向寸法もしくはここでは円形の横断面に基づく直径は、55μmである。よって通路7内には、50μmの直径を有する光ファイバ3が収容され得る。
特に図10に基づき明らかなように、収容部材1の外周面11は、認識可能な粗さを有するエッチング表面を成している。この表面は、局所的な傷52に対するエッチング媒体の作用により生ぜしめられる。
本開示に基づく収容部材1は、内視鏡用の遠位フェルールとしての使用の他に、一般に、分光器内にファイバを配置するための位置決め補助手段として、ならびに通信技術ではLEDアレイもしくはセンサアレイ用の複数の個別のデータ伝送ファイバの位置決め補助手段として使用され得る。
さらに、収容部材1および収容部材1の製造は、特定の種類のガラスには限定されていない。ただし極めて有利なのは、厚さが調整可能なガラスプレートに良好に成形され得、さらに、上述したような中間製品を製造するために特に良好に構造化可能なガラスを使用することである。このことに関して、以下に適当かつ好適なガラスを記載する。
1つの実施形態では、収容部材1は、以下の成分(重量%)、すなわち:
SiO 58~65
6~10.5
Al 14~25
MgO 0~3
CaO 0~9
BaO 3~8
ZnO 0~2
を含む組成を有するガラスから製造される。
この場合、この組成には、MgO、CaOおよびBaOの含有量の合計が8~18重量%の範囲内である、ということが当てはまる。このガラスは、アルカリ酸化物の含有量が少量または極少量であるという点において優れている。これに関する1つの実施例において、収容部材1のガラスは、以下の組成(重量%)、すなわち:
SiO 61
10
Al 18
MgO 2.8
CaO 4.8
BaO 3.3
を有している。
この組成により、以下の特性、すなわち:
α(20-300) 3.2・10-6/K
717℃
密度 2.43g/cm
が得られる。
1つの別の実施形態では、収容部材は、ソーダ石灰ガラスから製造される。この実施形態の改良では、ガラスは以下の成分(重量%)、すなわち:
SiO 55~75
NaO 0~15
K2O 2~14
Al 0~15
MgO 0~4
CaO 3~12
BaO 0~15
ZnO 0~5
TiO 0~2
を含む組成を有している。
ソーダ石灰ガラスから成るガラス体2を備えた収容部材1の1つの別の実施形態において、このガラスは、以下の成分(重量%)、すなわち:
SiO 69+/-5
NaO 8+/-2
K2O 8+/-2
CaO 7+/-2
BaO 2+/-2
ZnO 4+/-2
TiO 1+/-1
SiO 80+/-5
13+/-5
Al 2.5+/-2
NaO 3.5+/-2
K2O 1+/-1
を有している。
この組成により、以下のガラスの特性、すなわち:
α(20-300) 3.25・10-6/K
525℃
密度 2.2g/cm
を得ることができる。
このガラスはとりわけ、フロート法により良好にガラスプレートに成形され得る、という点において優れている。
ホウケイ酸ガラスの第2の実施形態では、収容部材1のガラスは、以下の成分(重量%)、すなわち:
SiO 64.0
8.3
Al 4.0
NaO 6.5
O 7.0
ZnO 5.5
TiO 4.0
Sb 0.6
Cl 0.1
を含む組成を有している。
この組成により、以下のガラスの特性、すなわち:
α(20-300) 7.2・10-6/K
Tg 557℃
密度 2.5g/cm
を得ることができる。
冒頭で述べたように、純粋な石英に基づく材料または特に透明なガラスセラミックも考えられる。
図11には、図1に示した例の1つの変化形が示されている。ここまでに説明した、特に図1に示したような実施形態では、分離面13は収容部材1の全長に沿って、つまり一方の端面9から他方の端面10にまで延びている。これに基づき、この場合も、収容部材1をガラスプレート20の保持部分32につなげているウェブ14は、実質的にちょうど収容部材1と同じ長さである。ただしこのことは、場合によりガラスプレート20からの収容部材1の取外しを困難にする恐れがある。さらに収容部材1は、極めて繊細に形成されていてもよく、その壁厚さは、少なくとも部分的にウェブ14の厚さに類似していてもよい。したがって、分離時に行使される力により、収容部材1が損傷される恐れがある。したがって、分離を大幅に容易にするために、本開示に基づく収容部材1の1つの改良では、分離面13は、収容部材1の長さの一部にのみ沿って延びる破断面131を有している、ということが想定されていてもよい。換言すると、収容部材1の長手方向に測定した破断面131の長さは、収容部材1の長手方向寸法100よりも小さい。これに関する一例を示すのが、図11に示す、図1に示した実施形態の変化形である。認められるように、破断面131は、収容部材1よりも大幅に短い。ただし、図1に示した実施形態の場合と同様に、破断面131は、収容部材1の長手方向に沿って延びる細長い形状を有していてもよい。この場合、破断面の幅:破断面の長さのアスペクト比は、好適には少なくとも1:3、特に好適には少なくとも1:10である。一般に破断面131の長さは、収容部材1の長さに比べて短縮された長さの場合でも、さらに好適な構成では、少なくとも100μmである。つまり例えば破断面131の長さが100μmであり、収容部材1の長さが1mmの場合、これに相応して破断面131は、収容部材1の長さの1/10にわたり延びている。分離面13はさらに、破断面131ではない、分離面部分132を有していてもよい。例えば、まず図10に示したようなガラスプレート20の形態の中間製品40を製造し、次いでウェブ14を部分的に、例えば研削により、または一般に研磨法により分離し、これによりウェブ長さを短縮することにより、このような分離面13を得ることができる。この場合、分離面部分132は、好適には細長い研削面として形成されている。
しかし1つの好適な実施形態では、1つまたは場合により複数の破断面131以外に、分離面13の別の部分は存在しない。つまり換言すると、この場合、分離面13は、収容部材1の長手方向に測定した長さが、収容部材の長手方向寸法100よりも短い破断面131により形成される。
さらに好適には、このような、収容部材1の長さに比べて短縮された破断面131の場合、破断面131は、収容部材の端面9,10のうちの一方に隣接しているか、もしくは一方の端面9,10により規定された、収容部材1の端部から出発している。このことはとりわけ、収容部材を折り取るために、より長いてこを有するために有利である。
図12には、例えば図13に示したもしくは類似した矩形の収容部材1の光学顕微鏡写真が示されている。収容部材1は、1043μmの長さと、388μmの横方向寸法もしくは縁部の長さとを有している。図示の例にも認められるように、ウェブ14から収容部材1が折り取られることにより、収容部材1もしくはその外周面11に突起42が残る場合があり、この場合、破断面131は突起42上に延びている。特に、この突起42は図12に示す例のように、楔形であってもよい。突起42の輪郭は、図では白線により強調されている。このような突起42は、収容部材1を適当なホルダ内で方向付けるために特に良好に適している。一般に、図示の特別な例に限定することなしに、1つの改良では、破断面131は、少なくとも部分的に突起42上に延びている、ということが想定されており、この場合、突起42は、好適には楔形に形成されていてもよい。収容部材1の全長にわたり延びる連続的な破断面131の場合にも、このような突起が存在していてもよい。これに基づき1つの改良では、分離面13は、破断面131を含むことが想定されており、この場合、破断面131は、少なくとも部分的に突起42上に延びており、突起42は、楔形に形成されていてもよい。この楔形の突起42の特徴は特に、破断面131が収容部材1よりも短い場合に存在し得る。
図13には、ガラスプレート20の形態の中間製品40と共に、ガラスプレート20の側面36,38と、相応してウェブ14により保持部分32につなげられた収容部材1のそれぞれ異なる端面9および10とを上から見たところを示す光学顕微鏡写真が示されている。図13は、非円形の収容部材1の一例でもある。図示の収容部材1は、面取り体の形状を有しており、面取り体には、複数の通路7が一線上に位置するように相並んで配置されている。ここでは、収容部材1の幅が横方向寸法と見なされてもよい。2つの写真(a)および(b)は、それぞれガラスプレート20の互いに反対の側の側面36,38を上から見たところを撮影したガラスプレート20を示しており、写真(a)では収容部材1の端面9が見えており、写真(b)では収容部材1の端面10が見えている。写真(b)では、連続的な接続部としてのウェブ14が認められる。これに対して、ガラスプレート20の反対側のウェブ14は、凹部140により中断されている。このような凹部140を生ぜしめるためには、ガラスプレート20を構造化する際に、例えばウェブ14に対して横方向に延びる溝44がもたらされてもよい。したがって、図示の特別な例に限定することなしに、中間製品40の1つの改良では、ウェブ14は、ガラスプレート20の厚さに比べて少なくとも部分的に減少された高さを有していることが想定されており、この場合、好適には、ウェブ14に、ガラスプレート20の厚さに比べて高さが減少された凹部140がもたらされている。
図14には、中間製品40がガラスプレート20と共に、再度スケッチとして明示するために斜視図で示されている。図15にはさらに、中間製品40の構造化されたガラスプレート20が、凹部140を通って断面した断面図で示されている。図14および図15に基づき、ウェブ14の高さは、凹部140により減少させられていることが明らかである。凹部140はウェブ高さを、図14に示す単なる概略図におけるよりも好適には大幅に減少させることができる。図15に示す図では既に、ウェブ14の残された高さhは、ガラスプレート20の厚さの1/2よりも小さくなっている。つまり好適には、凹部140は、ガラスプレート20の厚さの少なくとも1/2の深さを有している。安定性を大幅に低下させないようにするために、凹部140の深さは、もう1つの改良では、最大1mmの厚さのガラス厚さに対して、ガラスプレート20の厚さの最大4/5、好適には最大3/4である。ガラス厚さが1mm~5mm以上の場合、凹部140はガラス厚さの最大9/10の深さを有していてもよいが、ガラス厚さにかかわらず、少なくとも100μmである。図13および図14に基づき説明したように、ガラスプレート20は一般に、ガラスプレート20の側面36,38の一方にもたらされてウェブ14と交差する溝44を有していてもよく、これにより、ウェブ14の高さはガラスプレート20の厚さに比べて減少されている。
図11~図15に基づき例示的に説明した、ウェブ高さがガラスプレートの厚さに比べて、もしくは破断面131の長さが収容部材1の長さに比べて減少されているという点において優れた中間製品40および収容部材1は一般に、上述したレーザ支援式のエッチング法の改良により製造され得る。この方法は、上述したように、超短パルスレーザ50のレーザビーム51を、ガラスプレート20にわたり設定された経路23に沿って移動させ、これにより、この経路23に沿って並べられた、互いに隣り合って位置する局所的な傷52をもたらすことを想定しており、この場合、次いでガラスプレート20をエッチング媒体に晒し、これにより、局所的な傷52をエッチング媒体により広げることで、ガラスプレート20を経路23に沿って分離させ、この場合、経路23は、ウェブ14を介して保持部分32につながった収容部材1の輪郭を含むように延びており、エッチングおよび分離により、ガラスプレート20の所定の部分34が外され、その結果、保持部分32と、保持部分32にウェブ14を介してつながった収容部材1とを備えたガラス部材35が得られる。これらのステップでもって中間製品40が得られ、この場合、次いでウェブ14を分離することにより、収容部材1を外すことができる。この方法の1つの改良は、超短パルスレーザを用いて、ガラスプレート20の厚さに比べて減少された長さを有するかもしくは一方の側面38,36の手前で終わる局所的な傷52をもたらすことを想定している。これについて図16には、相応して超短パルスレーザにより加工されたガラスプレート20が断面図で示されている。この場合、明示するために、ガラスプレート20および断面は、エッチング後に図15に示した例に相応する中間製品40が得られるように選択されている。局所的な傷52は、特に好適にはフィラメント状に形成されていて、側面36,38に対して横方向に、好適には垂直にガラスプレート20内へ延びる、細い通路を形成している。ガラスプレートにおいて収容部材1を包囲する開口内に収容部材1を含む輪郭を形成し、かつ導光体を収容するための通路7を形成するためには、一方の側面36から反対側に位置する側面38までガラスプレート20を横断するフィラメント54の形態の、複数の局所的な傷がもたらされる。これらの傷は、想定された輪郭に従って相並んで生ぜしめられる。図16に示す図では、各輪郭線が断面されているため、個々のフィラメント54がそれぞれ見えているだけに過ぎない。凹部140を形成するためには、1つまたは複数の線上に十分に密に相並んだ局所的な傷52が、ガラスプレート20の内部で終わる短縮された長さを有するフィラメント55の形態でもたらされる。これらのフィラメント55は、一方の側面36,38、例えば側面36から出発し、ガラスプレート20の内部で、つまりここでは側面38の手前で終わっている。これにより、エッチング時には、実質的にフィラメント55の長さに相当する深さの凹部140が形成されることになる。
図示の例に限定することなしに、一般にこの方法の改良は、レーザビーム51を用いて、ガラスプレート20を完全に横断するフィラメント54の形態を有する局所的な傷52を、少なくとも1つの設定された経路に沿ってもたらすことを想定しており、この場合、追加的に、ガラスプレート20の内部で終わるフィラメント55の形態の、相並んで位置する局所的な傷52をもたらし、その後、ガラスプレート20の内部で終わるフィラメント55の領域をエッチングすることにより、収容部材1を保持部分32につないでいるウェブの高さをガラスプレート20の厚さに比べて減少させる凹部140を形成する。
キャビティまたは凹部を形成する方法は、独国特許出願公開第102018110211号明細書にも記載されており、凹部またはキャビティの形成に関するその開示は全て、本開示の対象にもなる。
収容部材1および中間製品40の構成と製造とが、図示の特別な例に限定されていないことは、当業者には明らかである。よって、様々な構成が互いに組み合わせられてもよい。中間製品40は、とりわけ保持部分32の個々の開口24内にウェブ14により保持された収容部材1を備えた形態に限定されているわけではない。この場合、他の多くの構成、例えば、ウェブ14が収容部材1と共に外側に自由に突出している帯状の保持部分32等も考えられる。このような実施形態は、例えば、収容部材1を特に容易に把持し、折り取り、かつ取り出すことができるようにするために有利な場合がある。
1 収容部材
2 ガラス部分
3 光ファイバ
4 カメラ
5 導光体
6 隣り合う通路7の間の壁
7 1内の通路
8 中心通路
9,10 1の端面
11 外周面
13 分離面
14 ウェブ
15 面取り部
16 窪み
17 先細部
18 外接円
20 ガラスプレート
21 セル
22 1用の素材
23 最初のレーザ加工の経路、輪郭
24 開口
25 初期輪郭
26 エッチング距離、エッチング除去量
27 最終輪郭
32 保持部分
50 超短パルスレーザ
34 20の部分
35 ガラス部材
36,38 20,40の側面
40 中間製品
42 突起
44 溝
51 レーザビーム
52 局所的な傷
53 レンズ
54 ガラスプレート20を横断するフィラメント
55 ガラスプレート20の内部で終わるフィラメント
70 7の開口
100 1の長手方向寸法
101 1の横方向寸法
102 6の壁厚さ
103 7の横方向寸法/直径
131 破断面
132 破断面なしの分離面部分
140 14における凹部
400 カメラセンサ

Claims (16)

  1. 2つの互いに反対側に位置する端面(9,10)を備えた、導光体(5)の複数の光ファイバ(3)用の収容部材(1)であって、前記収容部材(1)は、ガラスから製造されていて、複数の直線的な通路(7)を有し、該通路(7)は、前記収容部材(1)の一方の端面(9)から他方の端面(10)に向かう方向に延びており、前記通路(7)はそれぞれ、少なくとも一方の端部(9,10)において開放されており、これにより、各前記通路(7)内に1本の光ファイバ(3)を挿入することができ、前記通路(7)は、その横方向寸法よりも大きな長さを有し、前記収容部材(1)は、各前記端面(9,10)の距離により与えられ、前記収容部材(1)の最大横方向寸法よりも大きな長さを有し、前記収容部材(1)の外周面(11)には、少なくとも部分的または区分的に破断面(131)の形態で形成された分離面(13)が延在している、収容部材(1)。
  2. 前記分離面(13)は細長く、前記収容部材(1)の長手方向に延びている、請求項1記載の収容部材(1)。
  3. 前記分離面(13)は、前記収容部材(1)の一部にのみ沿って延びている破断面(131)を有している、請求項1または2記載の収容部材(1)。
  4. 前記破断面(131)は、前記収容部材(1)の前記端面(9,10)のうちの一方に隣接している、請求項3記載の収容部材(1)。
  5. 前記分離面(13)は、破断面(131)を有し、該破断面(131)は、少なくとも部分的に突起(42)上に延びている、請求項1から4までのいずれか1項記載の収容部材(1)。
  6. 前記収容部材(1)のエッチング表面が設けられている、請求項1または2記載の収容部材(1)。
  7. 前記通路(7)の数は、2~40の範囲内、好適には2~20の範囲内である、
    前記通路(7)のうちの少なくとも1つは、止まり穴として形成されている、
    前記通路(7)のうちの少なくとも1つは、前記収容部材(1)の長手方向に対して斜めに延びている、
    の特徴のうちの少なくとも1つを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の収容部材(1)。
  8. 前記分離面(13)は、前記収容部材(1)の長手方向に延びるウェブ(14)上に配置されている、請求項1から7までのいずれか1項記載の収容部材(1)。
  9. 前記外周面(11)は、帯状に長手方向に延びる面取り部(15)または窪み(16)を有し、前記分離面は、前記面取り部(15)または前記窪み(16)内に延びている、
    前記分離面(13)は、前記端面(9,10)のうちの一方の輪郭を取り囲む外接円(18)の内側に位置している、
    の特徴のうちの少なくとも1つを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載の収容部材(1)。
  10. 前記端面(9,10)のうちの一方の平面図で見て、前記通路(7)の以下の配置、すなわち:
    前記通路(7)は、六角形の配置を占めている、
    前記通路(7)は、中心通路(8)の周りに環状に分散されている、
    前記通路(7)は、互いに平行に延びている、
    光ファイバ(3)を収容する少なくとも1つの前記通路(7)に加え、カメラ(4)または光学センサ、特にカメラセンサ(400)を収容する通路(7,8)が設けられている、
    のうちの1つを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載の収容部材(1)。
  11. 前記収容部材(1)の前記ガラスは少なくとも、1000nm~350nmのスペクトル範囲の一部の範囲において、好適には少なくとも、400nm~750nmのスペクトル範囲の一部の範囲において不透明である、請求項1から10までのいずれか1項記載の収容部材(1)。
  12. 請求項1から11までのいずれか1項記載の収容部材(1)を製造する方法であって、
    ガラスプレート(20)を準備するステップと、
    超短パルスレーザ(50)を前記ガラスプレート(20)に照射し、このとき、前記超短パルスレーザ(50)のレーザビーム(51)をガラス内に集束させ、そこに複数の局所的な傷(52)を残すステップであって、
    このとき、前記超短パルスレーザ(50)の前記レーザビーム(51)を、前記ガラスプレート(20)にわたり設定された経路(23)に沿って移動させ、これにより、該経路(23)に沿って並べられた、互いに隣り合って位置する前記局所的な傷(52)をもたらすステップと、
    次いで前記ガラスプレート(20)をエッチング媒体に晒すステップと、
    これにより、前記局所的な傷(52)を前記エッチング媒体により広げることで、前記ガラスプレート(20)を前記経路(23)に沿って分離させ、このとき前記経路(23)は、ウェブ(14)を介して保持部分(32)につながった前記収容部材(1)の輪郭を含むように延びており、エッチングおよび分離により、前記ガラスプレート(20)の所定の部分(34)を外し、その結果、前記保持部分(32)と、該保持部分(32)に前記ウェブ(14)を介してつながった前記収容部材(1)とを備えたガラス部材(35)を得るステップと、
    前記保持部分(32)から前記ウェブ(14)を分離することにより、前記収容部材(1)を取り外すステップと
    を有する方法。
  13. 前記レーザビーム(51)を用いて、前記ガラスプレート(20)を横断するフィラメント(54)の形態を有する前記局所的な傷(52)を、少なくとも1つの設定された前記経路(23)に沿ってもたらし、追加的に、前記ガラスプレート(20)の内部で終わるフィラメント(55)の形態の、相並んで位置する局所的な傷(52)をもたらし、その後、前記ガラスプレート(20)の内部で終わる前記フィラメント(55)の領域をエッチングすることにより、前記収容部材(1)を前記保持部分(32)につないでいる前記ウェブ(14)の高さを前記ガラスプレート(20)の厚さに比べて減少させる凹部(140)を形成する、請求項12記載の方法。
  14. 請求項1から13までのいずれか1項記載の収容部材(1)を製造するための中間製品(40)であって、前記中間製品(40)は、互いに反対の側に位置する平行な側面(36,38)を有するガラスプレート(20)の形態を有し、前記中間製品(40)は、保持部分(32)と、ウェブ(14)を介して前記保持部分(32)につながった、請求項1から13までのいずれか1項記載の収容部材(1)とに分かれており、該収容部材(1)の端面(9,10)は、前記側面(36,38)の部分により形成され、前記収容部材(1)内の通路(7)は、前記中間製品(40)の前記側面(36,38)に対して横方向に延びている、中間製品(40)。
  15. 前記ウェブ(14)は、前記ガラスプレート(20)の厚さに比べて少なくとも部分的に減少させられた高さを有している、請求項14記載の中間製品(40)。
  16. 前記ガラスプレート(20)は、該ガラスプレート(20)の前記側面(36,38)の一方にもたらされて前記ウェブ(14)と交差する溝(44)を有し、これにより、前記ウェブ(14)の高さは前記ガラスプレート(20)の厚さに比べて減少されている、請求項15記載の中間製品(40)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE502623C2 (sv) * 1994-10-12 1995-11-27 Leif Einar Stern Tandpetare och förfarande för framställning av denna
JP3917034B2 (ja) 2002-07-23 2007-05-23 湖北工業株式会社 光コネクタおよびその製造方法
DE102011119972B4 (de) 2011-12-02 2015-10-01 Schott Ag Verfahren zum Koppeln eines Glasfaserbündels mit einem optischen Konversionselement sowie Baugruppe mit einem optischen Konversionselement und einem Glasfaserbündel
US10197752B2 (en) * 2013-02-22 2019-02-05 Weatherford Technology Holdings, Llc Monolithic multi-optical-waveguide penetrator or connector
DE102014208756A1 (de) 2014-05-09 2015-11-12 Schott Ag Lichtleiter mit angeformtem optischen Element
DE102017100755A1 (de) 2017-01-16 2018-07-19 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung von Glas- oder Glaskeramikelementen mittels eines Lasers
DE102018100299A1 (de) 2017-01-27 2018-08-02 Schott Ag Strukturiertes plattenförmiges Glaselement und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102017104398B4 (de) 2017-03-02 2021-06-02 Schott Ag Ferrule für Lichtleiter, Beleuchtungsanordnung mit Ferrule, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE102018110211A1 (de) 2018-04-27 2019-10-31 Schott Ag Verfahren zum Erzeugen feiner Strukturen im Volumen eines Substrates aus sprödharten Material
WO2020227924A1 (en) 2019-05-14 2020-11-19 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. Thin glass substrate with high bending strength and method for producing same
EP3936485A1 (en) 2020-07-06 2022-01-12 Schott Ag Flexible glass element and method for producing the same

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